1628_f_41_mendeleev-d.i.-osnovy-himii-v-2-h-tomah.-1t

{008} И.А.Каблуков. Обзор изданий «Основ химии» Д.И.Менделеева

{082} Глава II. О составе воды и водороде

{096} Глава III. Кислород и его солеобразные соединения

{117} Глава IV. Озон и перекись водорода. Закон Дальтона

{146} Глава VI. Водородные и кислородные соединения азота

{171} Глава VII. Молекулы и атомы. Законы Гей-Люссака и Авогадро

{195} Глава VIII. Углерод и углеводороды

{211} Глава IX. Соединения углерода с кислородом и азотом

{229} Глава X. Хлористый натрий. Учение Бертолле. Хлористый водород

{250} Глава XI. Галоиды: хлор, бром, иод и фтор

Similar

Растворы

Химия. Справочник школьника

Периодический закон

Общая химия

Text

ДИМЕНДЕ
YiL міг ±5
) С Н О В Ы
химии

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ
ОСНОВЫ ХИМИИ
том первый
ИЗДАНИЕ ОДИННАДЦАТОЕ
(лврвое госхимтехиздата)
1932
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ХИМИКО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА * ЛЕНИНГРАД

Х-10-5-4.
Ответственпын редактор Е. Чернов.
Технический редактор Р. Нейман.
Сдан» в производство 9 марта ]932 г.
Подписано к печати 20 сентября 1932 г.
Формат бумаги С2 > 94. 1(
Кошчі'0'jwo печатных листов Ьі <я*
Количество иеч. знаков в листе 61900.
Тарах 20000 экз.
Г1ТИ 89.
Уполн. Главлита Б-18522. Заказ № 405.
4-я тип. ОВТИ НКТП СССР „Красами Печатник" Ленинград, Международный пр., 75а.

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА.
«Основы химии» Д. И. Менделеева в настоящее время не могут
служить учсбпиком химии или химическим справочником. Эта книга, ярко
выражающая гениальные идеи Д. И. Менделеева, в свое время
произвела переворот в химическом мировоззревии целого поколения. В наше
- время она получает иное значение.
Биографические очерки, приложенные к последнему изданию ГИЗа,
при всей своей полноте и богатом фактическом содержании, не дают
анализа воззрений Д. И. Менделеева, как отражения определенного этапа
развития химической науки, связанного с развитием капитализма.
Поэтому Госхимтехиздат не помешает в новом издании вводные статьи
профессоров Тищенко и Коновалова, по предпосылает книге очерк т. Кар-
повица, который нужно рассматривать, как первую попытку дать
марксистский анализ идей Д. И. Менделеева.
Большим пробелом в изучении вначенпя работ Д. И. Менделеева
для развития наших представлений о химических превращениях материи
было отсутствие систематических данных о всех опубликованных
работах Д. И. Менделеева и других исследователей, работы которых
возникли несомненно под влиянием работ Д. И. Менделеева.
Всесоюзное научдое инженерно-техническое общество химиков
поручило Р. А. Кондратович составить такую библиографию под
редакцией В. Г. Георгиевского и Н. Н. Орлова. Этот первый опыт
прилагается к настоящему изданию «Основ химии».
Госхимтехиздат ведет подготовительную работу к изданию третьего
тома, составленного из ряда статей ведущих научно-исследовательских
химических институтов СССР, задачей которых будет показать, по какому
пути пошло развитие химии со времени смерти Д. И. Менделеева и
какие проблемы стоят перед химиками-марксистами. Программа этого тома
должна найти свое утверждение на VI .Менделеевском съезде. *

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Стр.
И. Л. Каблуков» Обзор изданий «Основ химии» Д. И. Менделеева • . . . V
Э. И. Карповиц. Д. И. Менделеев XIV
ОСНОВЫ ХИМИИ.
Допол-
Текст нения
Стр. Стр.
Предисловие к восьмому изданию . . . ¦ XXV
Введение 3 239
Глава I. О воде и ее соединениях 24 249
Глава II. О составе воды и водороде 47 285
Глава III. Кислород и его солеобразные соединения .... 61 305
Глава IV. Озон и перекись водорода. Закон Дальтона ... 82 325
Глава V. Азот и воздух. . . . , 93 337
Глава VI. Водородные и кислородные соединения азота . . Ill 35Z
Глава VII. Молекулы и атомы. Законы Гей-Люссака и Аво-
гадро 136 377
Глава VIII. Углерод и углеводороды 160 389
Глава IX. Соединения углерода с кислородом и азотом . . . 176 410
Глава X. Хлористый натрий. Учение Бертолле. Хлористый
водород 194 422
Глава XI. Галоиды: хлор, бром, иод и, фтор 215 432
Указатель по авторам 451
Указатель по предметам . 463^

ОБЗОР ИЗДАНИЙ «ОСНОВ ХИМИИ» Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА.
Первый выпуск «Основ химии» вышел в 1869 г. На обложке 1-го выпуска
напечатано :
«Основы химии. Отдельные выпуски не продаются. При этом выдается билет
на 3 следующих выпуска. При 2-м выпуске будут приложены заглавный лист и
предисловие. Подписная цена 4-х выпусков — б р. без пересылки».
«Основы химии» создались из лекций Д. И. Менделеева, читанных им в
С.-Петербургском университете: г-н Никитин стенографически записал со слов автора почти
всю первую часть этого сочинения»—напечатано на второй странице заглавного листа
первой части, а во второй части Д. И. Менделеев пишет: «С особой благодарностью
заявляю здесь о той готовности, с какой г. Павловский доставил мне весьма тщательно
составленные им записки моих университетских лекций о сере и фосфоре. Часть их
вошла в состав этого сочинения».
Первые главы II тома написаны в начале 1869 г., а последние в начале 1871 г.
Вступление начинается словами:
«В предлагаемом сочинении две цели. Первая познакомить публику и учащихся
с основными данными и выводами химии в общедоступном научном изложении, указать
на значение этих выводов для понимания ка,к природы вещества и явлений, вокруг нас
совершающихся, так и тех применений, какие получила химия в сельском хозяйстве,
технике и других прикладных знаниях»... Далее Д. И. Менделеев говорит, что к
вышеназванной цели он счел нужным «присовокупить другую, более специальную, изложить
вместе с выводами описание способов их добычи, ввести в одно систематическое целое
возможно большее число данных, не вдаваясь, однако, в крайность полных сборников
науки. Сопоставляя теорию с практикой, прошедшее науки с ее будущим, не
отдаваясь безотчетно ни одному самому привлекательному убеждению, я стремился развить
в читателе ту способность самостоятельного суждения о научных предметах, которая
составляет единственный залог и правильного пользования выводами науки и возможности
содействовать ее дальнейшему развитию».
«Сочинение напечатано двумя шрифтами, с той целью, чтобы начинающий мог
ознакомиться сперва с важнейшими данными н выводами, напечатанными более крупным
шрифтом, а потом уже с подробностями, которые без того могли бы затемнить картину
целого. В конце каждой главы приведены выводы, чтобы облегчить о^зор прочитанного».
Основные данные системы распределения элементов по группам, их взаимные
свойства и Связь по величине атомных весов, принятых Д. И. Менделеевым в этом
сочинении, сообщены были в марте месяце 1869 г. в заседании Русского Химического
Общества, учрежденного при СПБ Университете и развиты во второй .части «Основ химии».
В начале первой части помещена таблица, озаглавленная: «Опыт системы
элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве» и во второй части:
«Таблица элементов в естественной системе» (см. I т. II табл.).
Первая часть заключала 22 главы (813 стр.), вторая — 23 главы (944 стр.). Размер
18 X 11 кв. ел.
В первой части помещены:
Предисловие.
Главы: I. Вещества и явления, изучаемые химией. И. Первые законы химии. О
вечности вещества, простых телах и химической энергии. III. О воде в природе и ее
физических свойствах. IV. О соединении воды и особенно о растворах. V. О разложении
воды и водороде. VI. Кислород. VII. Окислы. VIII. Двойные разложения воды и
определения ее состава. IX. Озон и перекись водорода. X. Атомистическая гипотеза о
строении вещества. XI. Азот и воздух. XII. Аммиак или азотистый водород. XIII.
Кислородные соединения азота. XIV. Законы объемных отношений. Понятие о пае и частице.
XV. Уголь. XVI. Углеродистые водороды. XVII. Соединение углерода с кислородом.
XVIII. Углеазотистые соединения. XIX. Горение. XX. Хлористый натрий г хлористый
водород* XXI. Хлор и его кислородные соединения, XXII. Фтор, бром, иод.

VI И. КЛБЛУКОВ
Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе
и химическом сходстве.
(Таблица, помещенная в начале I части «Основ химии» в первом пзданпи.)
180
182
186
197,4
198
199
200
Аи = 197?
Ті =50 Zr = 90 ?
V = 51 Nb = 94 Та
Сг = 52 Йіо = 96 W
Мп =55 Rh = 104,4 14
Fe = 56 Ru = 104,4 Ir
Ni = Co = 59 Pd = 1013,6 Os
H = 1 Си = 63,4 Ag = 108 Hg
Be = 9,4 Mg = 24 Zn = 65,2 Cd = 112
В = 11 Al = 27,4 ? = 68 Ur = 116
С = 12 Si = 28 ? = 70 Sn = 118
N = 14 P = 31 As = 75 Sb = 122 Bi =
О = 16 S = 32 Se = 79,4 Те = 128?
F = 19 CI = *5,5 Br = 80 J = 127
Li = 7 Na = 23 К = 39 Rb = 85,4 Cs = 133 Tl =
Ca =40 Sr = S7,6 Ba = 137 Pb =
? = 45 Ce = 92
? Er = 56 La = 94
? Yt =60 Di = 95
? In = 75,6 Th =118?
(Таблица, помещенная в начале второй части «Основ химии» в первом издании.)
210?
Ф
204
207
Li Be В С N О F — — — Na Щ
К Са — Ті V Сг Mn Fe Co Ni Cu Zn
Rb Sr Yt? Zr Nb Mo — Ru Rh Pd Ag Cd
Cs Ba Di ? Ce — — — — — — — —
— - — Lr? La? Та W — Os Ir Pt Au Ilg
— — ^ Th — U — — — — — —
Al Si P S CI
— — As. Se Br
In Sn Sb Те J
Tl Pb Bi — —
Во второй: Таблица элементов в естественной системе. I. Натрий или содий. II.
Калий или по^асий и другие щелочные металлы. III. О теплоемкости. 14.\ Щелочные
металлы и их соединений. V. Цинк и*кадмий (индий, цериты и гадолиаиты). VI. Медь и
серебро. VII. Железо. VIII. Аналоги железа: кобальт, никкель, хром (и уран). IX. Сера
и соединение ее с металлами. X. Окисленные соединения серы. XI. Сернистые соединения
углерода, хлора и *азота. XII. Аналоги серы: селен и теллур, молибден и вольфрам.
XIII. Фосфор. XIV. Аналоги фосфора: мышьяк и сурьма, ванадий, ниобий и тантал.
XV. Бор. XVI. Алюминий или глиний. XVII. Кремний или силиций. XVIII. Олово,
титан, циркон и торий. XIX. Платина и ее' спутники: паллядий, родий и рутений, иридий
и осмий. XX. Двойные соли и аммиачные соединения платины. "XXI. Золото.
XXII. Ртуть. XXIII. Талий, свинец и висмут. Заключение.
Указатель элементов.
Во'второй главе 1 части помещена биография Лавуазье, стр. 88 — 93. К ней
приложено указание литературы. Указаны'труды .Лавуазье, Пристлея, Шееле, статья Rod-
we-іГя, Philosophical Magazine за 1869 г.; по истории философии флогистона. II. Корр. (J&-
schichte der Chemie, Berzelius и др.; литература по механической теории тепла: труды
R. С! Mayer'a, Verdet, Клатзиуса и др.
Укажем, что Д. IL Менделеев проставил для урана U = 120, хотя привел ряд
соображений, по которым атомный вес урана должен быть удвоен (U = 240) «потому что, —¦
говорит он, — выставленные здесь причины недостаточно сильны для окончательного
признания удвоенного атомного веса урана>.
Что касается до индия, то Д. И. Менделеев указывает, что для него нужно
принять исправленный атомный вес іа = 113, вместо приписываемого ему атомного веса
In = 75.
В конце II части таблицы помещено добавление, озаглавленное: «вместо
заключения:*, в коем указывается на особенности химического миросозерцания, направление
химия "(здесь дана формулировка периодического закона) и пути к изучению химии.
Первое издание «Основ химии» быстро разошлось и уже в августе 187$ г. бьи
закончен печатанном I том второго издания. , * ¦¦¦. ¦. . ¦¦•¦

ОБЗОР ИЗДАНИЙ «ОСНОВ ХИМИИ» Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА ТП
В предисловии ко второму изданию указывается, что оно дополнено новейшими
открытиями и во многих местах исправлено.
Труд редпкцпп нового издания и дополнений разделил Г. Г. Густавсон,
впоследствии известный профессор ПетрозскоЙ Земледельческой и Леспой Академии,
Число глав и заглавия их те же, что и в первом изд/іпип, за исключением
следующих изменений: а) уран, помещенный в 1-м издании в VIII главе: «аналоги железа>,
во втором издапип перепесен в XII главу. Аналоги серы и хрома в первом издание
помещены в главе XVIII: Олово, титан и т. д., а во втором — в главу XVI: Алюминий или
глпннй, индий Во втором издании в XVIII главу перенесены из V главы первого издания
церпты и гадолшшты. Что касается до урана, то Д. II. Менделеев говорит: к «аналогам
хрома вместе с молибденом и вольфрамом принадлежит по всей вероятности и уран
U = 240».
Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе
и химическом сходстве.
(Таблица, помещенная в начале I-части во втором издании.)
Типические
элементы
H = lLi = 7
Be = 9,4
Б «=11
С =12
N =14
0 =16
Na
Mg'
А!
Si
Р
S
•
= 23
= 24 ¦
= 27,3
= 28
= 31
= 32
К =39
Са = 40
—
Ті = 48?
V = 51
Сг = 52
Мп= 55
Fe = 56
Со = 59
Ni = 59
Си»'63
-Zn = 65
—
—
As= 75
Br = 78
Rb
Sr
?Yt
Zr
Kb
Mo
Ru
Rh
Pd
In
Sn
Sb
Те
= . 85
= 8T
Cs
Ba
= 83? ?Di
= 90
= 94
= 96
—
= 104
= 104
= 106
= 108
= 112
= 113
= 118
= 122
= 128?
Ce
?
—
___
=
=
—
__
—
—
—
11
—
—
—
—
—
133
137
138? ?Er
140? ?La
Та
\V
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
__
—_
= 178? —
= 180? Tb == 231
= 182 —
= 184 U =240
= 195? —
= 197 —
= 198? —
— 199? —
= 200 —
= 204 —
==207 —
= 208 —
—
F =19 CI =35,5 Se = 80 3 =127
В третьем издании (1877 г.) обе части с общей итерацией страниц (1434).
В первой части оглавление и расположение глав осталось то же, что и в предыдущих
изданиях; во второй части находим следующие изменения и дополнения: после главы
«щелочно-зсмельны? металлы и их соединения» введена новая глава XXVII: Сходство
элементов и их система (изоморфизм), форма соединения, периодический закон, удельные
объемы. Далее введена глави XXXI: Галлий» индий, таллий, цернтовые и гадолинитовые-
металлы. В конце добавлен азбучный указатель. В начале предисловие, более обширное,
чем в предыдущих изданиях, содержит в себе многое из того, что помещено в
заключений: первых изданий. Биография Лавуазье выпущена. Предисловие подписано: июнь, 1877.
Четвертое изданпе вышло в 1881 г. Сравнительно с 3-м изданием оно с внешней
стороны представляет мало перемен; только размер странпц несколько больше (20 х 12 кв. см),
поэтому число страниц меньше (1160 страниц). Число глав и расположение то же, что
и в 3-м издании. В гласг XXXI введены сведения о скандии, открытом Нильсеном
в 1879 г., который, как показал Клеве, является по своим свойствам экабором,
предсказанным Д. И.Менделеевым.
Пятое издание вышло в 1889 г. Д. И. Менделеев, как он указывает в
предисловии, «не изменил ни одной существенной черты начального труда, но дополнил "его в трех
отношениях. Во-первых, учение о химических равновесиях, ведущее начало от Бертолл&
и Генри Сент-Клер Девилля, выражено полнее и подробнее, потому что за последнее
время оно установилось гораздо прочнее прежнего. Во-вторых, фактические сведения об
элементах'дополнены в этом издании многими новыми подробностями. В-третьих, я счел
полезным украсить эту книгу портретами 12 умерших, но бессмертных оснрватедеЗ
Современных химических знании».
По внешности 5-и издание спльно разнилось от предыдущих. Размер страниц в нем
увеличен до 26 х 17,5 кв. см и таким он сохранился во всех" последующих изданиях.
Текст разбит на 2 столбца, кромо того, то, что напечатано мелким шрифтом,
перенесено в примечания, причем примечания составляют больше половины" всей книги. Ни

тш
и. к а в: луков
Д. Й. Менделеев в предисловии пишет: «рекомендую начинающим знакомство с химией
по моей книге изучать только то, что напечатано крупным шрифтом...» Мелкий шрифт
«рекомендую читать только после изучения основного текста...» «Чтобы дать
возможность читателям этого сочинения следить за накопляющимися новыми данными об
элементах, я предполагаю время от времени выпускать особые добавления к этому
сочинению. . .> Первое из таких добавлений, являясь вместе с этой книгой, содержит два
моих лондонских чтения этого года, потому что они дополняют сказанное в этом
сочинении о законах замещения и «периодичности».
Периодическая система химических элементов, основанная
на их атомном весе и химическом сходстве.
(Таблица, помещенная в начале I части «Основ химии> в третьем издании.)

Группы
Ряды
1
2
8
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
BsO
1 Н
Li 7
23 Na
К 39
(63 Си)
Rb 85
(108 Ag)
Cs 133
(197 Аи)
II
КО
Be 9,4
24 Mg
Ca 40
65 Zn
Sr 87
112 Cd
Ba 137
-T-
200 Hg
III
RsO,
В 11
27,3 Al.
?44
68 Ga
Yt 88
137 In
La? 138
Er 175
20i Tl
IV
RII4
ROs
С 12
28 Si
Ti 48
72?
Zr 90
118 Sn
Ce 139
• ?180
207 Pb
Тл 234
V
RII,
BA
N 14
31 P'
V 51
75 As
Nb 94
122 Sb
Di?142?
Та 182
208 Bi
?237
VI
RH,
0 16
32 S
Cr 52
78 Se
Mo 96
125 Те
wT84
U 240
VII
RH
BA
F 19
35,5 CI
Mn 55
80 Br
? 100
127 J
?109
—
VIII
[RjH] Водородн. соед.
[R04] Высш. кислор.
соед.
Fe 56, Со 59; Ni 59,
Си 63
Rul04,Rhl04,Pdl06(
Ag 108
Os 193, 1П95, Ptl97,
Au 197
*T
Деление на две части в 5-м издании исчезло, и вместо 45 глав оно содержит 24 главы
с теми заглавиями, которые перешли во все последующие издания (всего 1777 страниц).
. В конде книги помещен указатель по именам и предметам.
Пятнадцатая глава «Сходство элементов и периодический закон> по своим
размерам и содержанию подходит к той же главе, что и в последующих изданиях, так как к
этому времени, с 'открытием Винклером германия (или экасилидия), периодический закон
являлся уже достаточно установленным.
Шестое издание вышло в 1895 г.- В предисловии к нему Д. И. Менделеев
указывает, что 5-е издание разошлось скорее, чем он мог ожидать, и потому вместо издания
обещанного в нем дополнительного выпуска (о новейших химических открытиях) ему
пришлось приступить к новому изданию всего сочинения.
«Хотя все стороны простейших химических отношений,— говорит он, — по
возможности равномерно- развиваются в предлагаемом труде, но, оглядываясь, вижу, что
наиболее внимания я все же дал так называемым неопределенным соединениям,
представителями которых должно считать растворы».
Далее, в предисловии же, на вопрос, что такое раствор, отвечает: «Лично я думаю
так: раствор есть однородная (гомогенная) жидкая система непрочных диссоциирующих
соединений растворителя с растворенным веществом. Но, хотя многое чрез это мне
уясняется, я не считаю, однако, свое мнение доказанным, а потому привожу его с
осторожностью, как одну из возможных гипотез».
В конде 6-го издания прибавлено дополнение к 5-Й главе: «Аггон, новая составная
часть воздуха».

ОБЗОР ИЗДАНИЙ" «ОСНОВ ХИМПЙ> Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА IX
В ней Д. И. Менделеев описывает довольно подробно получение аргона из воздуха,
его* свойства и затем говорит: «ныне,должно утверждать, что аргон есть особый газ,
доныне неизвестный в химии». Затем в примечании (12-м) добавляет: «мне кажется более
простым предположить, что аргон содержит N,, особенно потому, что аргон содержится
в азот? и им сопровождается»... Далее он сообщает, что он 17 февраля (ст. стиля)
-1895 г. получил от проф. Рамзая письмо (помечено 25 февраля нов. ст.) о том, что
«периодическая классификация совершенно отвечает его (аргона) атомному весу и даже он
дает новое доказательство закона «периодичности»...
«.. Но в чем эти исследования состоят и каким именно образом в действительности
получено упомянутое соглашение атомного веса аргона с периодической законностью, в
указанном письме не сообщается и остается ждать публикации новой работы лорда Релея
и проф. Рамзая».
В последней приписке (19 марта 1895 г.) Д. И. Менделеев указывает на то, что
Рамзай выделил гелий из клевеита, и заканчивает предположением, что накопление
подобных новых сведений, быть может, даст новое подтверждение периодической законности
элементов.
Начиная с б-го издания, после заглавного листа помещен портрет Лавуазье.
В конце XV главы помещена таблица элементов -
Объяснения к тавлицв, помещенной hi стр. X—Й.
В столбцах# I, 2, 3 и 4 дан частичный состав водородные и металлоорганических
соединений, представляющих характернейшие формы, образуемые элементами. Так как в
ігм столбце помещены лишь те, которые отвечают форме RX4, во вгором RX8, в третьем
RXS и в 4-м RX, то периодичность выступает с ясностью (см. столбец 16).
В столбце 5 приведены знаки всех более или менее хорошо известных элементов,
расположенных по порядку возрастания весов атома.
В столбце 6-м даны атомные веса с.тем их значением, которое по настоящее время
представляется наиболее достоверным по определениям исследователей, поименованных
в скобках. Бри расчете этих чисел яз данных опыта принят атомный вес кислорода = 16.
Некоторые из чисел вновь мною разочтены на основании наиболее достоверных данных
Стаса (см. гл. 24 и числа Стаса в таблице, где они взяты по расчетам Ван-дер-Длатса
и Томсена).
В столбцах 7 —14 приведен состав солеобразных соединений элементов, располагая
их по формам RX, RX2... до RX8 (в 14-м столбце). Если элемент R имеет металлический
характер, как Н, Li, Be и т. п., то под знаком X должно подразумевать Сі, N0,, -^- S04
и т. п. галоидные остатки или (ОН), если образуется полный гидрат (щелочь, водное
основание) или -і- 0, ^ S и т. п., когда образуется безводная окись, сернистый металл
я т. д. Напр.: KaCl, MgfNO,)1, AI^SO,)* отвечают NaX, MgX* и А1Х» кале в Na(OII),
ilgfOH)1, А1(0Н*), Na20, AJgO, А1Ю* и т. п. Если же элемент, подобно С или N обладает м?-
Йьжігоядным или кислотным характером, то под X должно подразумевать (Oil) — при
образовании гидратов; (ОМ) — при образовании солей, где М есть эквивалент металла, -^ 0 —
при образовании ангидрида, и С1 при образовании хдорангидрида, и в таком случае (т. е.
для кислотных соединений), вместо X поставлено Z, напр. формулы COZs, NO*Z, FeO*Z\
и JZ8 отвечают СО(і\аО)а = Ха,СО„ С0С1*, СО", N02(KaO) = NaNO', N0431, N02(OH) =
= HN08> МпОв(0Ю = КМпО\ JGL» и т. п.
В столбце 15-м приведен состав перекисей элементов, считая их безводными, причем
звездочка (*) поставлена у тех, состав которых непрочно установлен, а черта означает,
что для элемента еще не получено перекисных соединений. Перекиси содержат более
кислорода, чем в высших солеобразных окислах тех же элементов, сильно окисляют и
легко дают перекись водорода. Это последнее обстоятельство заставляет их относить к
типу перекиси водорода, если основания и кислоты относятся к типу воды.
В столбце 16-м приведен состав низших водородистых соединений, подобных N*H
и NaaH. Они часто могут быть рассматриваемы, как сплавы водорода, который часто из
них выделяется при сравнительно слабом нагревании. По своев>- природе они глубоко
отличаются от водородных соединений, приведенных в столбцах 1 — 4.
В столбце 17-м даны уд. веса простых тел в твердом и жидком состояниях,
прячем звездочкой (*) означены или такие, которые лишь можно предполагать (напр. уд. вес
фтора и водорода, которые в жидком виде не получены) — судя по аналогиям, или такие
(как для кислорода к азота), которые изменяются очень быстро с переменою темпер*-

g
Ф
о
bd ?"* о о~ о~ $~~о сГ" о о о о"- о, cv?.o о <Г" сГ* о~ о" о и о о о. о вое о о
Я 2 3 * :« ОО о © О О СО CU©oOs4,'e"'Ck-3^O©O©©©sftOiftlft*-«C0©©*-'
S 5 S т""' e^VCsCOtOCMS^*- Ю С© СО *" I ОО^^ООЛЧ^МО^ Си :л ЗЦ I
t,,R 14 '—'I «-• <N I | ч-і J ^чвЧСОО»чг-'^ч^ч-«ч-' 1
'КЭ
OS 1ft х* СО
1ft
-bQQ'tJL
_. — -. -. _. Г- СО СМ ОО СП <&\ S4 Г— OI СО
<Ж> о ч-Tift •*5,"*5сГсо оо съ ео~*^< *-«<5ч-*:лг-»і««с»оососэ c-Tr^D-Tco'co'r^as'^-i ммол
T-tf в1» чг* 6Ч*чт"«вЧт-іччч-іЧт*«-<04«ч$<С5Чч-«г-« <с-< тт* *-і т-> <М
ао СП) •«*
во •*
Г- О
О I— ift
j—, агз оз -*г тону r^r—сэ « і> «*
* * *
« ? о а *?.
H H f- ^ О
~ о о о
я
я
ев
Pfi
с
ф
V
в
о
и
Ф
и
в
в
я
¦в
2
в
р*
га
о
«3
Е7<
о ф в
Ч в _•
Ч ЕС Н
? о-
-1 и
и и *
|§Ч1
О S М
о d -
о р,в
сз о *ч
00^0°-°. О О^ес-чн ^ О О "* ^ О о vi Чі*1°.СвЛю.»*.« О ©S
г—і w -н ф ев ЬЯ-н , р-ч ев ф «-і L Ь^вОиВесвФхль
г 1 - —
ее
fez;
»
fsrs
рдзгя
«5
I I L§
fit,
Он СО
3
РЗ
в
я
ф
02
w . я
я со
CD

<N- p» *"- *- "-•
о о о о о о
с; о о о о о
со о о о о о
*-> *-• ^» еч
боооооооооо о
OOOOOO^Wift^N О
О СЛ 1ft С* СО «г* ОД *j$ ** Т* t"»
G* ^ч *-«
е
о
CD
ООоОоООО
t-- О Г- О . <ЗЧ ГО CN
«4 ©* т-ч т-<
О
О
f- 1ft «О ©J СО •—(
ift ift^4*^ «-ж «^ 0_
*-Г см" со" -ч** г^" со"
*
¦*_ сс^« со_
со со" со* о" со ^Ооооодаем^
чг-<т-*іт-'^-«вЯСЧ«^СОвДв4
t^. ift
(N <н hJi іл О *ч" SM, С4» •* ©> СО Г*. *-t СО
©•і ©*f тгГ с" со с^" t— со' со" ¦^Ф* со" О с©"
<0^ 1ft О 34
СО С» Q000 05*0lftl-O0«—"
*г* «С т-» *-< <с* 64
•^ч-^ »лЧ"я** со^ (О ев со со
cos оі "ч> *-Гсл'со"—*ч-Гс>
v* «г* G4 64 S4 «f ^* *— *ч
вч
со
со
ССсй
Р5сЯ
м >¦¦* "-"<
с с S7-
го
9°
О
с
(Л
оо ез
О
с
5
* *
AS
О
О
? з
м
о
о
'Л
О
О
t-
Ф
w
Ж
о
о
а
о
w
к
о
о
да
1ft СОл to *¦*, К С* t-^*$* 0> *-і ^„ч
«Г t-^oa o""*S о т-ГевРвг^*®*" со оГо
00<» со О* СК> OS ^ОСсэО^-4"'^®^
со
•Аь' w -Л ® аэ 3 «гі чй bctf ej fiifi v «v « *.- w i_j
11111=
11
N
(О
н
о
яд
ч
ей
и
I
СП
Я9
о
и
о
I
1
н
о
I
о
о
о
о
в
о
a
3
И
S
я
м
W ,
СШ
S3
11
ре
33
03
•3
со
а

bL
И. КАБЛУКОВ
туры, давления и состояния (напр. для углерода при переходе от угля к графиту и
алмазу). А так как уд. вес вообще изменяется с температурою, степенью ковки и т. п., то
приводимые числа, хотя избраны из достоверных источников, не могут быть считаемы
абсолютно верными и должны быть почитаемы лпшь приближенными. Они явно-
показывают некоторую периодичность, напр. от А1 в обе стороны (А1, М>, Na, — атомный вес
уменьшается и А1, Si, Р, S, С1 — атомный вес увеличивается) уд. веса уменьшаются, точно
также от Си, Ru, Os. :.t
Те ж? замечания относятся к числам 18-го столбца, в котором даны так
называемые объемы атомов простых тел или частные из веса атома на уд. вес. Для Na, К,
Rb и Cs получаются наибольшие объемы атома среди соседних с ними. Для Ni, Pd и Os —
наименьшие, а это и указывает на периодичность этого свойства простых тел.
В последнем 19-м столбце приведены температуры плавления простых тел, в
которых, там где есть достаточно данных, замечается также своя периодичность, т. е. свои
наибольшие и наименьшие значения, между которыми существуют переходные
величины, как видно, напр., в ряде С1, К, Са, Sc и Ті или в ряде Сг, Mn, Co, Ni, Cu, Zq,
Gan Ge> (
Седьмое издание вышло в 1903 г. сперва 3-мя выпусками* Впереди оглавления
помещены две таблицы: 1-я: Периоды химическихгэлементов и 2-я: Периодическая система
элементов по группам и рядам. Обе таблицы, дополнены нулевой группой.
7-е издание дополнено передачей многих вновь найденных частностей. «В этом
отношении,— говорит Д. И. Менделеев, — незаменимую мне помощь оказал мой дорогой
друг профессор Пражского университета Богу слав Францевич Браунер, описав сэле-
менты редких земель» в чрезвычайно полной, хотя и краткой статье,' составленной по
моей просьбе». В конце XV главы приведена таблица элементов, которая затем без
изменений перешла в 8-е издание, а затем в 9-? (см. XV главу). 7-е издание быстро
разошлось и вскоре потребовалось 8-? издание, которое вышло в 1906 г. По
внешности оно отличается от всех предыдущих тем, что все примечания вынесены в
дополнения к сОсновам химии», напечатаны мелким шрифтом и составляют больше
половины книги. Печатание основного текста начато в ноябре 1904 г., кончено в мае
1905 г.
Печатание же дополнений начато в марте 1905 г., а окончено в марте 1906 г.
Так как девятое (посмертное) издание ГИЗа перепечатано с последнего 8-го
издания, то излппше говорить об особенностях 8-го издания.
В заключение укажем на иностранные переводы «Основ химии».
В предисловии к 6-му изданию указывается, что появились издания «Ochqb химии»:
1) На английском языке: «The principles of Cuemistry, by Mendeleef in 2 volumes»
(перевод Каменского с 5-го русского издания) под ред. Greenaway. Longmans, Green ?. Co.
London. 1891 (цена 36 шиллингов). 2) На немецком языке: «Grundlagen der Chemie voi*-
D. Mendelcjeff», перевод Л. Явейна, доцента Технологического института в Петербурге
и А. Тилло, ассистента в том же институте. Изд. К Риккера, 1891 (цена 24 марки).
3) Французский перевод начат г. Аскенази с 5-го издания в 1894 г. и известен Д. И.
Менделееву по корректурам, высланным издателем Tignol из Парижа. Немецкий перевод
вышел в Петербурге 8-ю выпусками, быстро следующими друг за другом. Первый
и второй выпуски в 1890 г., а все последующие в 1891 г. (по 3 марки за выпуск).
Французское издание вышло в 3-х томах, как № 62 в серии Bibliotheque des
actuality industrielles под заглавием: Principes de oJbimie par M. Dimitri Mendoleefi", professeur
de chimie a l'Unhersite de Saint^Petersbourg. Traduit du russe par M. E. Achkinasi, doctcur
de Medecine, et M. H. Carrion. Chef de laboratoire a l'hopitale Saint-Antome. Paris. Bernard
Tignol, editeur. Хотя оно было начато с 5-го издания, но в XV главе помещена таблица
элементов из 6-го изд.
Второе изд. английского перевода вышло в 1897 г. с 6-го русского издания.
Выпуская его, переводчики снабдили его предисловием, из коего приведем
следующую выдержку:
«Первое английское издание этого труда вышло в 1891 г. и тот факт, что теперь
потребовалось второе издание, достаточно свидетельствует о том, что энтузиазм автора к
его науке и его философский метод е? преподавания были вполне оценены английскими
химиками».
«В своей научной работе, которой проф. Менделеев посвятил свою жизнь, он
постоянно старался ввести разбросанные химические факты в область ваконов и
соответственно этому в своем преподавании старался обращать внимание студентов особенно на
основные принципы науки и обобщения... Из этих обобщений периодический закон
является по всей вероятности самым значительным со времени установления
атомистической теории. Поэтому интересно отметить, что проф. Менделеев пришел к своему
открытию, подготовляя первое русское издание своей книги. Вполне естественно также, что

ОБЗОР ИЗДАНИЙ «ОСНОВ ХИМИИ» Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА XHI
дальнейшее применение и развитие этого обобщения должно составлять главную
особенность последнего издания:».
<При переводе с русского языка на хороший английский встречаются особые
затруднения, и ыы вполне сознаем, что нам не везде пришлось преодолеть их... Мы, ках
переводчики, считали своей обязанностью дать возможно более верное воспроизведение
труда проф. Менделеева, не развивая и не изменяя его положений. Это сделано с
одобрения автора». В приложении ко второму тому английского перевода помещены лекции,
прочитанные Д. И. Менделеевым: 1.«Попытка приложения к химии одного из начал
естественной философии Ньютона» (проч. в Королевском Институте 31 мая 1889 г.) я
2. «Периодический закон химических элементов» (Фарадеевская лекция в Химическом
обществе 1 июня 1889 г,).
Ив. Каблуков.

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ.
(1834 —1907)
Автор «Основ химии» Д. И. Менделеев один из крупнейших ученых
среди химиков и ученых России и всего мира. Деятельность Менделеева
как ученого химика совпадает с началом заметного развития
промышленного капитализма в России. Кончив в пятидесятых годах прошлого века
Петербургский педагогический институт, Менделеев в 1856 г. сдает
экзамен на магистра химии, а в 1859 г. получает заграничную командировку
до 1861 г., с 1864 г. работает профессором химии в Петербургском
Технологическом институте. Защитив в 1865 г. диссертацию на доктора химии,
Менделеев до 1890 г. работает профессором сначала технической, а затем
неорганической химии.
Менделеев, как ученый химик, начинает свою деятельность в
пятидесятые и шестидесятые годы, когда русский капитализм выступал уже как
определенный исторический фактор. С шестидесятых годов, после реформ
Александра II, начинается бурный рост крупной капиталистической
промышленности. «Число фабрик в России быстро увеличивается в
пореформенную эпоху», свидетельствует Ленин на основе серьезного
экономического анализа*).
Менделеев становится идеологом нового класса буржуазии, которая
выросла на основе капиталистической промышленности. Топливная
промышленность — нефтяная, каменноугольная—и другие отрасли химической
промышленности (силикатная, напр.) становятся важнейшими отраслями
крупной капиталистической промышленности. Научная деятельность
Менделеева обслуживала интересы этой промышленной буржуазии. К этой цели
направлены все труды Менделеева как технические, так и «чисто» научные.
Основной задачей науки Менделеев считает «пользу и предвидение».
Польза науки химии-состоит в том, что она способствует развитию русской
промышленности. Но Менделеев слишком великий ученый, чтобы ставить
проблемы развития промышленности вне определенных производственных
отношений. Промышленность может существовать лишь в определенных
общественных условиях, на основе определенных производственных
отношений. Менделеев стремится всеми средствами укрепить русскую крупную
промышленность на основе капиталистических отношений. Предвидение
должно способствовать дальнейшему росту науки, чтобы наука могла
удовлетворить возрастающие потребности промышленности. Предвидение
и польза — «чистая» и прикладная наука, теория и практика, — не две
противоположности, а друг друга дополняющие две стороны одного ж того
же. Теоретические работы Менделеева тесно связапы с его практической
работой, как насадителя крупной капиталистической промышленности.
)Леннн. Сочинения, 2-е (или 3-е) изд.. т. III, стр. 394.

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ XV
Менделеев лично не был капиталистом пли фабрикантом. Он ие был
лично связан с каким-либо предприятием в виде соучастника плп
сотрудника того или другого единичного предприятия. "Он—ученый,
стремящийся к развитию капиталистической промышленности вообще. Это еще-
более оттеняет его роль и значение, как крупного представителя
буржуазной науки. Именно это и делает Менделеев? «ходатаем н
молитвенником» всей русской буржуазии.
Менделеев много потрудился над проблемами русской
промышленности вообще, но наибольший интерес Менделеев проявлял к проблемам
нефтепромышленности. Он лично принимал участие в работах нефтяного
завода Рогозина в Ярославской губ., ездил в Пенсильванию для изучения
условий добычи и переработки американской нефти. В 1863 г. Менделеев
по приглашению нефтепромышленника Кокорева помогает ему поправить
плохие производственно-экономические дела и указывает мероприятия,
необходимые для правильной постановки его нефтеперегонного завода.
Нефтепромышленности Менделеев посвящает ряд научных трудов. Посещая
Парижскую выставку в 1867 г., Менделеев пишет «Обзор Парижской
всемирной выставки» и посвящает в нем целую главу производству керосина
и парафина. В этой книге Менделеев не ограничивается описанием
технологических способов добывания нефти и приемов обработки
продуктов, получаемых из нефти, но дает также описание успехов нефтяной
промышленности в Америке и, самое главное, научно обоснованные
экономические данные и отмечает те мероприятия, которые должны
способствовать широкому развитию нашей капиталистической промышленности.
Нефтяной же промышленности Менделеев посвящает в 1877 г. и свой
труд «Нефтяная промышленность в Пенсильвании и на Кавказе», где между
прочим развивает и свою гипотезу о происхождении нефти. В 1886 г.
он пишет «Где строить нефтяные заводы?», «Бакинское нефтяное
дело» и «Мнение о Баку-Ватумском нефтепроводе». Во всех этих трудах
Менделеев ставит вопрос не только с точки зрения чистой научной теории,
но на определенных классовых основах. Все проблемы о размещении
нефтяных заводов, о способах производства он рассматривает с точки зрения
экономических интересов капиталистов. Участие и усилия Менделеева
в нефтяном деле сильно способствовали развитию нефтепромышленности
в России. Менделеев сам пишет, что ему удалось привлечь капиталы к
нефтяному делу и самому при этом воздержаться от участия в отдельных
предприятиях. Менделеев сам мотивирует свой отказ от участия в отдельных
предприятиях тем, что, не будучи лично связан с отдельным предприятием,
он сможет лучше использовать свой авторитет и влияние в
правительственных кругах. Поэтому, не будучи капиталистом, Менделеев все же
лучший представитель крупной буржуазии как класса. Глубоко
ошибаются все те, которые подобно Троцкому изображают Менделеева
«беспартийным» представителем национальной промышленности. В классовом
обществе не может быть общенационального дела. О национальной науке
и национальной промышленности кричат лишь буржуазные идеологи,
которым приходится маскировать свои взгляды, и их троцкистские агенты.
Не польза для широчайщих трудящихся масс, но выгодность того ніи
иного мероприятия для капитала—вот что является руководящим
положением для Менделеева.
Помимо нефтяной промышленности, Менделеев заботился также весьма
много о других отраслях промышленности. Он сильно интересовался
проблемами каменноугольной промышленности — в частности Донбасса: Он заду-

а. карповиц
мал написать большой труд «Основы фабрично-заводской
промышленности, из которого успел закончить лишь первый выпуск «О топливе».-;
Об уральской промышленности он написал монографию. Для развития
русского капитализма и пропаганды капиталистической промышленности .
и капиталистического земледелия Менделеев пишет.свои работы «К
познанию России» и «Завейше мысли».
Менделеев не только был апологетом капиталистической промышлен- :
ности в своих научных трудах. В практической работе, которая неотделима
от его научной работы, он сам участвовал в-создании капиталистических
отношений. Будучи назначен в 1890 г. членом Совета торговли и
промышленности, он принимал активное участие в разработке таможенных тарифов
и в 1901 г. написал труд «Толковый тариф», где указал нужды и
перспективы развития промышленного капитализма в России. За время
деятельности Менделеева в этом совете создались весьма благоприятные
условия для развития русской химической промышленности на основе
капиталистических отношений. Это было особенно отмечено правлением
Тентелевского химического завода.
Задачи, стоявшие перед промышленным капитализмом, определили
научные труды, научную и практическую деятельность Менделеева, его
мировоззрение и идеологию. Разрешение технологических процессов
химической промышленности (и других ее отраслей) требовало разработанной
химической теории. Менделеев своей научной работой удовлетворяет эти
требования.Он стремился поднять химическую теорию на более высокую ступень,
обогатить ее, чтобы она способствовала развитию промышленности и
повысила ее производительность и прибыльность. Оннаппсал ряд
технических работ «О технологии нефти». Эти технические работы Менделеева,
как видно, весьма тесно связаны с непосредственными задачами
промышленности— в данном случае, нефтяной. Задачами укрепления"
капиталистического производства, укрепления его рынками и ограждения русской
промышленности от ее конкурентов руководствовался Менделеев, когда
принимал на себя предложение морского министерства в 1890 г. найти
бездымный порох.
Менделеев организовал научно-исследовательскую лабораторию для
исследования взрывчатых веществ и принялся за разрешение
поставленной национальным капитализмом задачи. Для изучения бездымного пороха
руководящими основами были теоретические работы Менделеева. Это
привело его к изобретению «пироколлодия» — бездымного пороха,
превышавшего по качествам применяемый до того французский бездымный порох.
Последний применялся лишь для ружей. Менделеевский же бездымный
порох применен во флоте для орудий больших калибров.
К практическим проблемам, способствующим развитию промышленного
капитализма, относятся и его работы по метрологии. О 1893 г. Менделеев
основатель и управляющий Палаты мер и весов. Он поднял Палату на
необходимую в то время научную высоту. Он занимался усовершенствованием
весов, увеличением их точности, изучал законы, которые лежат в основе
колебания весов и приемов точного взвешивания. Практические задачи
Палаты вызвали и ряд теоретических исследований: установление веса
данного объема воды и измерение удельного веса воды в пределах от 0 до 30°.
В Палате же он подготовлял опыты для измерения величины ускорения,
создаваемого силой тяжести. Теоретические проблемы были порождены
практическими задачами, стоящими перед Палатой мер и весов и тесно связаны

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ
xvn
с последними. Менделеев учреждал ряд поверочных палат на территории
России и организовал подвижную поверочную палату: ватон-палату.
Разработка метрологии была в то время для развития науки и
промышленности крайне важна, проблемы метрологии затронуты в большинстве
теоретических работ Менделеева еще до его работы в Палате мер и весов.
К классическим произведениям по метрологип относится и его труд об
упругости газов. Менделеев изучал разреженные газы при небольших давлениях.
Менделеев построил также весьма чувствительный дпференцпальный
барометр, который был в 16 раз чувствительнее обыкновенных ртутных
барометров. В результате этих исследований Менделеев написал «О
барометрическом нивеллировании и о высотомере». В качестве высотомера
Менделеев стал применять чувствительный барометр.
Работы в области барометрии, измерение высот и работы над
разреженными газами привели Менделеева к вопросам метеорологии и воздухоплавания.
В 1876 г. он издал «Курс метеорологии» Мона (перевод с норвежского)
снабдив его своими дополнениями и предисловием. Менделеев высказывал
мысль, что основы решения метеорологических вопросов лежат в верхних
слоях атмосферы. Это привело его к проблемам воздухоплавания. Для
разрешения проблем воздухоплавания Менделеев в 1882 г. написал работу
«О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании», имевшую большое
значение для изучения сопротивления воды движению судов и воздуха —
воздушным кораблям.
Важнейшим достижением в области теоретической химии безусловно
было открытие периодического закона, давшее Менделееву мировую
известность. Система элементов, без которой не могло быть быстрого и
глубокого развития химии, была настоятельной потребностью не только русской,
но и мировой капиталистической промышленности. Решения этой задачи все
сильнее.п настойчивее требовало дальнейшее развитие химии. От разрешения
этой задачи химическая теория, а вместе с ней и химическая
промышленность получили большой толчок для дальнейшего развития. Этой-
проблемой настойчпво занимались химики несколько десятилетий во всех
главнейших капиталистических странах. К решению этой проблемы почти
одновременно подходят весьма близко во Франции-Шанкуртуа, в Англии
Ньюлэндс, в ГерманиигЛотар Мейер, в России-Менделеев. Уже то
обстоятельство, что все они независимо друг от друга и почти одновременно
приходят к сходным результатам, показывает, что периодический закон не
чисто теоретический вопрос, а насущная потребность производства. Не
удивительно такя^е и то, что именно Менделееву в России удалось наиболее
последовательно решить эту задачу.
Во Франции и в Англии буржуазия уже давно уничтожила все
препятствия со стороны феодализма, стоявшие на пути ее развития. Там
буржуазия была уже господствующим классом, и это изменило ее
историческое положение и значение. Из прогрессивного класса она превратилась
в реакционный класс. Классовая борьба буржуазии против пролетариата
приняла новые формы, и эта борьба превращали буржуазию все больше
и больше в реакционный класс, который уже не может дать столь широкий
размах развитию производительных сил, как в начальный период своего
развития и революционной борьбы против феодализма. Буржуазные ученые
Англии и Франции, представляя реакционный класс, не шли столь смело
и последовательно и не могли открыть .те материалистические и
диалектические законы, на которых основываются все явлеция природы. В природе
царит материализм и диалектика, и чем совершеннее природные законы,
Д. Менделеев. Основы химии, т. I.

XVJ1I
Э. КАРПОВИЦ
тем лучше они отражают их. Но материализм и диалектика —
мировоззрение революционного пролетариата—орудие'ег*> классовой борьбы. И потому
буржуазия и ее идеологи — ученые — стремились к искажению
действительности, смазыванию и утайке материализма и диалектики. Партийные
цели буржуазии, сознательно или бессознательно переносимые в науку
буржуазными учеными, заставляют одевать природные законы в
метафизический и идеалистический наряд.
Ньюлэндс был идеалистом и агностиком, последователем философии
Юма. Вместе с Юмом он отрицал объективные закономерности в
природе. Ни Ньюлэндс, ни Шанкуртуа не могли раскрыть полностью
содержание периодического закона, содержащего в себе столь много объективной
диалектики. В несколько ином положении находились Германия и особенно
Россия. Хотя и в Германии буржуазия превратилась уже в
господствующий класс, но развитие германской промышленности шло весьма быстрыми
шагами и требовало от науки более смелых выводов. В России же
промышленность "еще только начинала развиваться, и русская буржуазия,
кроме того, должна была иногда вести борьбу с феодальным государством
царского самодержавия. Русская буржуазия не боялась временами
щегольнуть несколькими революционными фразами. И вот Лотар Мейер
в Германии, и Менделеев в России одновременно прпходят к
периодическому закону. В силу уже указанных обстоятельств Менделеев наиболее
смело и последовательно формулирует и применяет открытый им закон.
Открывая периодический закон, Менделеев смелее других выполнил
задачи полуреволюционной еще русской буржуазии как представитель не
только русской, но и мировой буржуазии. Как представитель русской
буржуазии Менделеев мог легче разрешить'те задачи, которые для
представителей реакционной буржуазии представляли большие затруднения.
Поэтому, открытие периодического закона сразу же принесло Менделееву
мировую известность и славу. Менделеев был избран членом Академии наук
почти во всех крупнейших европейских городах. Лишь одной российской
Академией наук он никогда не был избран, ибо царскому правительству
даже робкие порывы буржуазной оппозиции, весьма слабо иногда
проявлявшиеся .в деятельности Менделеева, были нежелательны.
Открытие периодического закона оказало чрезвычайно сильное влияние
как на теоретическую, так и на практическую научную деятельность. На
основе периодического закона Менделеев предсказал новые химические
элементы и их свойства, более правильные атомные веса и химические
формулы соединений известных химических элементов. Открытие этих
элементов было наиболее блестящим подтверждением правильное™
периодического закона. Открытые в промежутке между 1875 и 1886 гг. элементы:
галлий (открыт Лекоком де Вуабодран), скандий (Нильсоном) и германий
(Винклером), совпали с предсказанными и заранее описанными
Менделеевым элементами. Периодический закон породил мощный поток
дальнейших исследований и поисков и двинул развитие химии быстрыми шагами
вперед. .
В настоящее время периодический закон претерпел изменение.
Менделеев установил зависимость свойств элементов от их атомных весов. В
настоящее время известно, что это не совсем точно. Не от атомного веса, а от
порядкового числа, за которым скрывается заряд атомного ядра и
количество внешних электронов атома, находятся в периодической зависимости
свойства элемента. Видоизменение периодического закона вызвано
противоречиями самого закона* Противоречия периодического закона — несо-

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ XIX
ответствие в отдельных местах атомных весов со свойствами,
радиоактивность, редкие земли и проч.—вызвали дальнейшие исследования. Под
влиянием новых фактов периодический закон принял новые формы и повое
содержание и поднят на более высокую ступень.
Открывая периодический закон, Менделеев выпужден был оставить
те узкие рамки ползучего эмпиризма и одностороннюю индукцию, которые
столь широко господствовали в науке. Опираясь, в основном, еще па
одностороннюю индукцию, индуктивный анализ п эмпирические факты,
Менделеев все же отступил от них и дополнил индукцию дедукцией.
Менделеев изменял эмпирпческие данные, исправлял атомпые веса некоторых
элементов, изменял их порядок, формулы пх химических соединений.
Из 64 элементов, которые были известны в то время, Менделеев изменил
атомные веса для 20 элементов, для 8 элементов он нарушил
существовавшие в то время взгляды на их химическую природу. Итак, 44% всех
элементов он внес в периодическую систему не на основе существовавших
тогда эмпирических данных, а на основании тех выводов, которые следуют
из самого периодического закона.
Для обоснования периодического закона Менделеев подвергает пндук?
тивно-аналитической критике существующие системы. Менделеев делпт
все существующие систематизации элементов на искусственные и
естественные. Искусственные системы—это метафизические, чисто индуктивные
системы, построенные на основе метафизического деления элементов па
изолированные группы по их внешним признакам. Менделеев не дает четкого
указания на метафизичность таких систем, но он правильно" указывает на
их несостоятельность и показывает переход элементов из одной группы
в другую. Менделеев подвергает резкой критике обычное деление элементов
на металлы и металлоиды, опирающиеся на чисто внешнее сравнение их
физических свойств и характерных окислов. Это логически ясное
подразделение теряет свой смысл при более близком рассмотрении.
Противоположные свойства обнаруживаются в одном и том же элементе. Такой же
критике подвергает Менделеев и другие системы классификации,
например классификацию элементов по отношению к кислороду и водороду, по
их относительному сродству, атомности и пр. Все эти классификации
основываются на формально-логическом подразделенпи элементов и не
учитывают диалектического единства противоположных свойств в элементе.
Идя по пути индуктивного анализа существующих классификаций,
Менделеев приходит к заключению, что свойства изменчивы, что они не
могут дать удовлетворительного и прочного подразделения элементов.
Такие системы искусственны. Естественные системы должны опираться
на такие основания, где остается мало места для произвола, а таким
основанием являются количественные характеристики. Менделеев находит
одно свойство—массу атома, выражаемую в атомном весе,—как постоянное
и неизменное и точно измеримое. Массу Менделеев считает свойством,
от которого должны зависеть все остальные свойства. Так приходит
Менделеев к естественным системам, основывающимся на едином принципе.
Это — единство материи, которую Менделеев отожествляет с инертной
массой в ньютоновском смысле.
Периодический закон, как общий закон природы, глубоко диалектичен.
Он отражает ту материалистическую диалектику, которая заключается
в химических элементах. Периодический закон связывает все химические
элементы с их противоположными свойствами в одну единую систему.
В периодическом законе противоположности между металлами и металлои-

ч іім>.....<.д.....д.-.*іи.| и !. iLWmi, .n,,,.;,-,.,..» ii, ii - - ¦ |- .на*»»' ' t ¦' г - ¦ ¦¦
XX Э. КАР ПО ВИЦ
дами, кислотностью и щелочностью и пр. образуют единство. В этом единстве
противоположности взаимно переходят друг в друга* Не только единство
противоположностей, но и законы отрицания и перехода качества в коли*
чество и обратпо лежат в основе периодического закона. В периодической
системе свойства взаимоотрицаіртся: металлоиды отрицают металлы, и4
последние отрицаются металлоидами. Благодаря этому получается движение *
элементов по спирали, по периодам. Элементы перподически возвращаются-'
к прежним свойствам, но возвращаются к ним не в прежнем виде.-:
Благодаря такому развитию и движению взаимного перехода противо-.'
положпостей получается скачкообразный переход элементов.
Количественное увеличение атомных весов (порядкового номера или заряда) ведет
к качественным скачкам.
Эти диалектические элементы заключены в периодическом законе,
и Мепделеев стихийно руководствуется ими при открытии закона.
Предсказывая недостающие элементы,Менделеев стихийно применяет все
диалектические законы. Он исходит из взаимного проникновения противоположностей
и перехода металлических элементов в металлоидные. Он ищет свойства
недостающих элементов в этом переходе. Оп применяет закон единства
противоположностей связывая в единую систему противоположные элементы,
ищет единство в многообразии. Но Менделеев не пользуется этими
диалектическими законами последовательно и до конца. Он не является
сознательным диалектиком и материалистом. Более того, Менделеев
непоследовательный материалист и непоследовательный диалектик. Мировоззрение
Менделеева, излагаемое им в «Основах химии», а также и в других его
сочинениях, отражает всю двойственность идеологии крупной русской
буржуазии, представителем которой был Мепделеев. Русская буржуазия
была двойственна. Она вела борьбу с царским самодержавием и со всеми
остатками помещичье-феодального государства, но с другой стороны и с
революционным пролетариатом. В борьбе против царизма она была
половинчата: она была теспо связана с царским самодержавием. Реформы
Александра II, особенно его судебные реформы, заложили осповы
буржуазного государства. Заграничные кредиты, которые для русского
капитализма играли большую роль, держали в своих руках царское правительства.
Таким образом, крупная русская буржуазия была зависима от царского
правительства. Отсюда ее непоследовательность в борьбе: она труслива
и реакционна.
Эта реакционность, трусливость, половинчатость и
непоследовательность сказываются и в мировоззрении Менделеева. Как естествоиспытатель
Менделеев стихийно проводит материализм, пользуется частично
диалектикой, цо в своих выводах он непоследователен и протаскивает идеализм,
метафизику и агностицизм. Менделеев не только не знает диалектики и не
умеет пользоваться ею, но и глубоко враждебен ей. Как представртель
буржуазии он желает насаждать в России капитализм, поэтому он должен
отнестись враждебно к революционным теориям, способствующим
классовой борьбе пролетариата.
Мнровоззрсдис Менделеева дуалистпчно. Он признает три начала:
материю, дух и сплу, которые все являются первичными. Таким образом,
он отрицает матери? шетическое учение, по которому дух — результат
проявления материи. Такое учение прямо противоположно материализму.
Согласно материалистическому мировоззрению бытие определяет сознание,
но у Менделеева сознание не зависит от бытия. Материализм и идеализм
Менделеева непоследовательны. Менделеев, дуалист, он непоследователен,

Д. П. МЕНДЕЛЕЕВ XXI
половинчат. Как естествоиспытатель он материалист, по прпзпавая
первичность духа наравне с материей, он все же считает, что дух мы иозпаем
только через материю.
Он критикует материализм, но только плоский, механический
материализм. Отмечая недостаточность и неудовлетворительность вульгарного
материализма, он не исправляет его, а изгоняет совсем. Как
естествоиспытатель, он стихийный материалист, признает материальность эфира
и объективность и материальность внешнего мпра.
Могут быть лишь два последовательных взгляда: либо первичной
считать материю, а дух, сознание — продуктами материи — это материализм,
либо дух, сознание, мышление пли ощущение считать за первичное — это
идеализм. Ни тот, ни другой взгляд для Менделеева не приемлемы, ибо
он считает, что последовательное мышление приводит лпшь к революциям.
Себя он считает реалистом, а на самом деле он дуалист и эклектик, отрицает
революционность развития и заменяет последнее плоскпм эволюционизмом.
Менделеев отрывает движение от материи, признавая силу, наравне
с материей, первичпой. Движение есть атрибут материи, форма
существования материи. Отрывать материю от ее формы и считать последнюю
первичной—значит стать на путь идеализма. Всеобщую форму материи—
движение—Менделеев отождествляет лпшь с одним видом
эпергии—механической силой. Сила—категория, применяемая в механике, она не
объясняет причины движения, а принимается как данная. Категорией
силы прикрывается зачастую наше незнание причин явлений, когда
незаконно переносят ее в надмеханические области. Возводя силу в разряд
первичностей, Менделеев тем самым открывает себе путь к агностицизму.
Менделеев отрывает сущность от внешней видимости, от явлений
и метафизически противопоставляет пх друг другу. Менделеев отрицает
возможность познания сущности явлении. Материю, дух и силу мы
неспособны познать в пх сущности,»—говорит Менделеев. В природе вещества
лежит нечто самобытное—чуждое нашему сознанию, — говорит он в доп. 2
«Основ». Его агностицизм наиболее ярко выражается в доп. 406, где он
указывает на грань между индивидуальным, частным, п непознаваемым
общим. Но и агностицизм Менделеева столь же непоследователен и
половинчат, как и его идеализм. Своим естественнонаучным материалом он
разрушает как идеализм, так и агностицизм. Кроме того, он отрицает
существование грани между познанием вещества и его обладанием.
Непоследователен и половинчат Менделеев и в гносеологии. Он —
сторонник механистического естествознания и стремптся все свести
к «физико-химическим явлениям». Элементы дпалектшш, проявляющиеся
в периодическом законе, стихийно выявляются, но Менделеев стремптся
их тут же подчинить метафизическим принципам. Единство элементов
в периодической системе элементов Менделеев усматривает не в наличии
генетических связей, а в подчинении индивидуального, частного, общему
принципу. Признавая индивидуальность химических элементов и пх
разнообразие, он отступает от плоского механицизма, который устанавливает
лиіпь однообразие. Но все же до диалектического понимания единичного и
всеобщего Менделеев не доходит, индивидуальное он метафизически
отрывает от общего, последнее есть «высшее начало». Индивидуальное
познаваемо лишь в физико-механических явлениях (атомные веса). Всеобщее
же единство выражено в массе, в сущности оно мистично и непознаваемо.
Признание индивидуальности химических элементов весьма важно
для диалектического единства многообразия. Но Менделеев индивидуаль-

ххіі э. карповиц
дость представлял метафизически, как самодовлеющую и оторванную
от единства. Поэтому Менделеев отрицал радиоактивное превращение
алиментов даже после того, когда факты превращения стали уже
неопровержимыми. Более того, к идеям о единстве элементов на основе их генезиса,
например к идее Проута, Менделеев отнесся враждебно.
Из других важных проблем, затронутых Менделеевым, — это проблема
растворов. Менделеев придерживался метафизической гидратной теория.
и отрицал теорию электролитической диссоциации. В настоящее время
имеется некоторое возвращение к гидратной теории, в той части, где о*а
выходит из старых метафизических рамок.
Менделеев односторонне считал растворы только химическим
соединениями и распространил на них общие законы соединений. Теорад
же электролитической диссоциации, наоборот, односторонне старалась
•трицать всякий химизм в растворах. Как та, так и другая теория оі№с-
сторотшп и отражают одну сторону действительности. В настоящее вре*я
вскрывается их диалектическое единство, что даст некоторое возвращение
к взглядам Менделеева: за растворами необходимо признать и химизм.
Еще до написания «Основ>, вначале своей научной деятельности,
Менделеев читал курс органической химии и тогда же написал свой учебник
органической химии. В этом учебнике Менделеев излагает свою теорию
пределов и на основе его проводит идею единства органических соединений.
И здесь Менделеев руководствовался идеей единства многообразия и искал
основу этого единства.
В своей работе Ьб изоморфизме Менделеев ищет соединения качественных
характеристик с количественными. Форму кристаллов можно точно
количественно измерить. Между^формой кристалла и его свойствами
устанавливается связь. Эта идоя связи между формой, как количественным выражением,
с качеством и свойствами элементов высказана Менделеевым еще в начале
научной деятельности, до открытия периодического закона. В дальнейшем
развитии эта идея привела к выражению связи между химической формулой
и свойствами вещества. В «Органической химии» эту же мысль Мспделеев
выражает еще яснее—свойства тел зависят от веса частиц и их состава.
Все эти работы служат как бы подготовкой к открытию периодической
системы элементов, и в основе их лежит идея единства в многообразии.
Здесь мы не можем останавливаться на всех работах Менделеева, и у
нас нет возможности разобрать их подробнее. Менделеев—ученый периода
процветания русской буржуазии. Как представитель класса, который еще
играет в истории положительную роль и способствует развитию
производительных сил, Менделеев обнаруживает большой ум большого учепого.
Из этого обзора легко усмотреть, что ум Менделеева работал весьма
всесторонне и что он обладал большими способностями. Работы Менделеева
в настоящее время представляют большой интерес не только с исторической
точки зреппя. Его «Основы химии» особенно интересны и богаты. Это не
просто учебник химий. В «Основах» отразилось богатство и
вся'многосторонность ума его автора. В «Основах» сконцентрировалось почти все
богатство его научной и технической деятельности. Менделеев не
описывает химические факты изолированно, он иллюстрирует их примерами из
технологии и природных процессов, связывает их с философскими
обобщениями и данными различных отраслей естествознания.
«Основы химии» и теперь представляют большой интерес для химиков,
ж могут служить настольной книгой. Но и для нехпмиков, для естество-
испьАдтелей вообще, эта книга дает весьма много интересного.

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ
XXIII
Великий ученый и многосторонний мыслитель, Менделеев, будучи
представителем буржуазной науки, носит в себе все противоречия
капитализма. Мы уже указали на половинчатость и непоследовательность его
мировоззрения и гносеологии. Личная жизнь Менделеева полна протпво-
речий капиталистического класса, как и его философские взгляды.
Менделеев жил в здании Петербургского — ныне Ленинградского —
университета и принимал личное участие в студенческих сходках, происходивших
в университете. Однако на этих сходках он был скорее «тушителем
пожара», чем «сообщником», хотя и выражал свои симпатии студенческому
движению. В1890 г. Менделеев явился на студенческую сходку, и видя весьма
возбужденное настроение студенчества, грозящее превратиться в
столкновение с полицией и повести к более серьезным осложнениям: стремился
усмирить пыл студентов. Менделеев, выражая сочувствие студенческим
требованиям, уговорил их ограничиться подачей петиции министру
народного просвещения Делянову лишь с чисто административными
требованиями, хотя он отлично знал, что петиция не будет принята. Менделеев
обещал лично передать петицию министру. Отлично зная, какова будет
судьба петиции, Менделеев заранее изготовил прошенпе об отставке.
Получив петицию обратно с замечанием, что «никто из состоящих на службе его
величества не имеет права таких документов принимать», Менделеев тут же
вручил прошение об отставке и не известил даже студентов о результатах
петиции.
Но для царского правительства даже и эта половинчатость и
непоследовательность были неприемлемы. Правительство ответило самой черной
реакцией й подавило всякие проявления оппозиции. Менделеев осмелился
(весьма робко) подвергнуть критике реакционный проект реформы гимназии
министра народного просвещения гр. Толстого, но за эту «смелость»
Менделеев поплатился. Умпрая, гр. Толстой завещал Менделеева не избирать
членом Академии наук, хотя он состоял членом всех европейских академв^й.
Учение и работы Менделеева содержат весьма много ценного. Задача
пролетариата перенять все то, чему учил Менделеев, учиться у него и
переработать его учение на основе марксистско-ленинской методологии.
?* Карповиц.

ПРЕДИСЛОВИЕ К ВОСЬМОМУ ИЗДАНИЮ.
Кнпга эта написана в 1868 — 1870 гг. для ознакомления желающих
не только с первоначальными опытами и законами химии, но и с основными
воззрениями этой науки на неизменную сущность изменяющегося вещества.
Если самые факты, как видно даже по словопроизводству (от factum est),
включают человека, их наблюдающего, то тем неизбежнее участие личных
воззрений при передаче найденного по опытам, выведенного из них и
сложившегося миросозерцания, составляющих сущность науки. А потому, при
всем стремлении к объективности изложения науки, в нем всегда и неизбежно
будет содержаться немало субъективно-личного и временного. Хотя я старался
сделать свою книгу правильным зеркалом, направленным в сторону познания,
химических превращений и действующих в них элементов, но, невольно,
близкое ко мне по времени й месту—отразилось наиболее резко, осветилось
ярче и придало всему видимому более или менее свою окраску. Этим
определяются главные особенности предлагаемого сочинения. Наблюдениям, опыту
и Приложениям к промышленности—в нем отведено свое место, однако главным
предметом сочинения служат философские начала нашей науки, относящиеся
к ее основным пли первичным качественным и количественным сведениям
о химических элементах. Сперва науки, как и мосты, умели строить лишь при
опорах из прочных устоев и длинных балок. Мне желательно было показать,
над изложением основ химии, что науки давно уже умеют, как висячие мосты,
строить, опираясь на совокупность хорошо укрепленных тонких нитей, каждую
из которых легко разорвать, общую же связь очень трудно, и этим способом
стало возможным перебрасывать пути через пропасти, казавшиеся
непроходимыми. На дно не опираясь, и в науках научились перёсягать пропасти
неизвестного, достигать твердых берегов действительности и охватывать весь
видимый мир, цепляясь лишь за хорошо обследованные береговые устои.
Сопоставляя прошлое науки с ее настоящим и предстоящим, частности ее
ограниченных опытов с ее стремлением к неограниченной или бесконечной и
вечной истине, и предостерегая отдаваться безотчетно самому привлекательному,
но бездоказательному представлению, я старался развить в читателе дух
пытливости, не довольствующийся простым описанием пли созерцанием, а
возбуждающий и приучающий к упорному труду и стремящийся везде, где можно,
мысли проверять опытами. Таким путем возможно избегнуть трех одинаково
губительных крайностей: утопий мечтательности, желающей постичь все одним
порывом мысли, ревнивой косности, самодовольствующейся обладаемым, и
кичливого скептизма, ни на чем не решающегося остановиться. А так как
науки, подобные химии, обращаются как с идеями, так и с природными
явлениями и веществами, то они приучают понимать, что прошлые мысли и труды
уже дали многое, без чего невозможно птти вперед в «океан неизвестного,
и в то же время прямо дают возможность узнавать новые части этого
неизвестного. Они заставляют—уважая историю и презирая свойственное животным

' ii - ' ' ¦ .' '¦ »' "¦ ¦ ¦ ¦ ¦'-» '¦' n'l " ¦¦ ¦
XXVI- Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ
ничегонеделание,—бросить классическое самообольщение, мнящее, что все
потребное уже известно, прямо и косвенно помогать росту наук, изучающих
действительность без мысли о ее захвате, а тем, кто может или кому по
силам—приняться за научный труд спокойных и планомерных исследований,
дающий способы достичь не только внутреннего удовлетворения, но и внешних
полезностей — для всех людей, ибо науки, требуя упорного труда, мирны
а всемирны, светят же далеко, хотя ярче всего освещают мрак, окружающий
их источники*).
Таким образом, первую, общую и важнейшую цель предлагаемого
сочинения составляет желание направить жаждущих истины к чистому источнику
науки о силах, действующих всюду в природе при изменении вещества.
Жажда, столь жгучая в эпоху возбуждения еще свежих русских спл, здесь
отчасти утолится, сомнения, в которых погиб классический мир, здесь
заменятся уверенностью в том, что научный труд приводит хоть медленно, но
верно к постижению божеской правды, возвращает к разумному благодушию
и указывает для порывов скромные, но твердые пути к достижению
возможного общего благосостояния. Расширяя понемногу пяди научной почвы,
которые успели уже завоевать русские химики, выступающее поколение поможет
успехам Родины больше и вернее, чем многими иными способами, уже пер?-
*) Химия, как и/всякая наука,' есть в одно время и средство, и цель. Она есть
средство для достижения тех или других практических, в общем смысле этого слова,
стремлений. Так, при содействии ее облегчается обладание веществом в разных его видах, она
дает новую возможность пользоваться силами природы, указывает способы получения
и свойства множества веществ и т. п. В этом смысле химия близка к делам заводчика
и мастера, роль ее служебная, она составляет средство для достижения блага. К этому, уже
почтенному, свойству присоединяется, однако, другое: в химии, как и в каждой
выработанной науке, есть ряд стремлений высших, не ограничиваемых временными и частными
цепями (хотя и приводящих к ним и нисколько им не противоречащих), и знакомство с нею
в этом отношении, воодушевляющее ее приверженцев и деятелей, выражается прежде всего
известным миросозерцанием на предмет ее исследований. Это миросозерцание составляется
не из одного знания главных данных науки, не только из совокупности общепринятых,
точных выводов, но из ряда гипотез, объясняющих и вызывающих еще не точно известные
отношения и явления. В этом смысле миросозерцание меняется не только со временем, но
и с лицами, носит на себе печать творчества, дает пищу всем способностям, составляет важ-
. н?йшую—высшую часть .научного развития. В том чистом наслаждении, которое
доставляет приближение к поставленному гипотезою идеалу, в этом порыве сорвать завесу
с сокрытой истины и даже в том. разноречии, которое в этом отношении существует
между разными деятелями, должно видеть наиболее прочные залоги дальнейших научных
успехові Здание науки требует пе только материала, но и плана, воздвигается трудом,
необходимым как для заготовки материала, так и для кладки его, для выработки самого
' плана, для гармонического сочетания частей, для указания путей, где может быть добыт
каипол?знейншй материал. Узнать, понять и охватить гармонию научного здания с его
недостроенными частями—значит получить такое удовлетворение, какое дают только
высшая красота и правда. В научной деятельности очень часто рабочий, архитектор и
творец совпадают, но не редко есть и здесь, как в жизни, разница между ними, иногда
план предупреждает, чаще же следует за изготовлением и скрплением сырого материала,
иногда ломают уже сложенное, материал идет в другое дело. В сооруженных же частях
научного здания одинаково привольно жить не только тем, кто* творил, составлял
подробности плана, готовил материал или вел кладку* но1 и всякому, кто захочет ознакомиться
с планом, чтобы не попасть в подвалы и на чердаки, где свален ненужный хлам.
Зяая, как привольно, свободно и радостно живется в научной области, невольно
желаешь, чтобы в нее пошли многие, и это сказывается в изложений. Набрр на службу
чистой науке молодого поколения пусть не страшит тех, кто понимает настоятельнейшую
надобность родпны в практических деятелях в области сельского хозяйства и всяких
других видов промышленности; Лишь тогда, когда узнаются истины сами по себе, в их
абсолютной чистоте, они могут самостоятельно прилагаться к жизни, не будет одной
слепой подражательности, и родится сознательная любовь, соединенная с стремлением
к прогрессу.

ПРЕДИСЛОВИЕ К ВОСЬМОМУ ИЗДАНИЮ XXVII
пробованными в классической древности, а от предстоящих
завоеваний—выиграют свое и общечеловеческое, проиграют же только мрак и суеверие.
Посев научный взойдет для жатвы народной. Стараясь познать бесконечное,
наука сама конца не имеет и, будучи всемирной, в действительности неизбежно
приобретает народный характер, даже более или менее единоличные оттенки.
Потребность же полготовки и призыва к разработке истинной науки для блага
России—очевидна, настоятельна и громадна.
Преследуя главную цель, я задался однако и второю: доставить своею
книгою руководство к первоначальному ознакомлению с химией, чтобы
удовлетворить потребности, несомненно существующей в среде учащихся и у тех,
кому приходится прибегнуть к химии для того, чтобы почерпнуть в ней или
долю истины, цли условия з достижению блага. Поэтому я старался держаться
такого уровня изложения, который сделал бы «Основы химии» доступными
для лиц, начинающих изучение этого предмета. Этим сочетанием требований,
часто между собою весьма разноречивых, определяются многие стороны моего
труда. Выход возможен только под непременным условием: в освещении
частностей не увлекаться кажущимся и всегда стремиться передать простую
правду известной действительности, извлекая ее из запаса громадной
литературы предмета и из посильного личного опыта.
Сверх вышеуказанного, при изложении «Основ химии> мне желательно
было показать в элементарном руководстве осязательную пользу периодического
ч закона, явившегося передо мною в своей целости именно в 1869 г., когда я
' писал это сочинение. Но тогда единоличное убеждение не позволяло ставить
его столь твердо, как это можно сделать ныне, после того как труды многих
химиков оправдали многие его следствия. Тот, для меня неожиданно-быстрый
успех, счкоторым распространились в нашей науке понятия периодической
зависимости элементов от их атомного веса, а быть-может и та усидчивость,
с которою я собрал в этом сочинении по новому плану важнейшие сведения
об элементах и их взаимных отношениях, объясняют причину того, что прошлые
издания моего сочинения были переведены на английский, немецкий и
французский языки. Более всего меня поражает троекратное издание перевода
моей книги на английский язык, так как в Англии и С.-А. С. Штатах весь
мир признает как высших представителей науки, так и особо ревностное
ныне стремление к обучению юношества химии во множестве университетов
и колледжей. Появление, независимо от какого-либо с моей стороны участия,
первого английского издания (The Princi^es of Chemistry by J). Mendcleeff.
Translated from the russian (fifth edition) by G. Kamensky. In two volumes.
London. Logmans, Green and Co. 4891), еще я мог объяснять желанием
английских химиков узнать по первоисточнику периодическую систему эле-
меіггов, уже занявшую определенное место в нашей науке. Но когда (1897 г.)
явилось второе и особенно третье (в 1905, с 7-го русск. издания) английское
издание, мне стало очевидным, что этою книгою пользуются английские и
американские студенты при изучении химии*), чего, признаюсь, ожидать никак
не смел и что глубоко тронуло мое русское сердце.
Мысль о том, что предлагаемая книга может попасть в руки не только
начинающих, для которых она писана, но и знатоков, желающих увидеть
отношение к текущим вопросам науки уже состаревш?гося ее поклонника,—
до чрезвычайности усложняет возобновление изданий, так как из громадного
количества ежегодно вновь являющихся исследований надлежало (не умножая
*) 3-? английское издание сто?т, притом, 32 шиллинга, т. ?. на наши деньги около
151/* РУб.

XXVIII
МЕНДЕЛЕЕВ
объем книги, что важно для начинающих) выбрать все существеннейшее
и высказать свое к нему отношение *j. Будучи уже не менее полу столетия
хотя малым, но все же деятельным участником в разработке химии, я желал,
чтобы в моей книге остались следы того, как убежденный последователь Же-
papa глядит на основные задачи учения о химических элементах в начале
XX века. В виде примера укажу на то, что чем более мне приходилось
думать о природе химических элементов, тем сильнее я отклонялся как от
классического понятия о первичной материи, так и от надежды достичь
желаемого постижения природы элементов изучением электрических и световых
явлений, и каждый раз настоятельнее и яснее сознавал, что ранее того пли
сперва должно получить более реальное, чем ныне, представление о «массе>
и об «эфире» **),что и стараюсь внушить читателям. • ¦
В отношении к являющемуся ныне 8-му изданию этой книги, считаю
весьма важным обратить внимание как на то, что по существу своему оно
представляет лишь повторение прежних изданий, дополненных в смысле
фактических успехов нашей науки за последние годы, так и на то, что здесь
в первый раз все начало книги посвящено лишь элементарным основам учения
об элементах, то-есть тому, что надобно, по моему крайнему разумению, узнать
начинающим изучение химии, или тому, что в прежних изданиях печаталось
*) Простой, так сказать, сухой и безучастный пересказ фактических данных и
чужих мыслей, хотя бы вновь найденных, столь важный для научных сборников и отчетов,
совершенно не отвечает духу моей книги, назначенной преимущественно для начинающих
и для выражения цельного личного мировоззрения на химические элементы. Лишь связь
идей" с фактами и наблюдений с направлением мыслей, по моему мнению, может
действовать в надлежащую сторону, иначе действительность ускользнет, и на место нее легко
встанет фикция, что не редко было, есть и будет и чего мне всеми силами хотелось
избежать в своем изложении. Им более всего я желаю возбудить пытливость.
**) Реально глядя на несомненно существующий и все проницающий «эфир» и
невольно спрашивая, из чего состоит -масса этого эфира, я никак не могу допустить мысли
о том, что его атомы пли вещество содержат лишь самую «первичную материю», пз которой
сложены всякие атомы, потому что будь это так, должно было бы ждать не только
случаев появления и исчезания «массы» вещества, но и превращения одних элементов
в другие, а все, что знаем, заставляет это отвергать, хотя тысячекратно—от спиритов до
Эмменса (превращение серебра в золото, 1897) и Фыттика (превращение фосфора
в мышьяк, 1900)—пытались и пытаются утверждать и доказывать противное. Отрицать же
в «эфире» свойства материи, своих «атомов» и массы, кажется, никто, конечно, кроме
метафизиков, не решался и едва ли когда решится. Признавая же материальность и массу
«эфира», мне кажется прежде всего необходимым допустить, что его вещество лишено
силы химического воздействия на другие вещества. Еще недавно такая мысль могла бы
показаться лишенною реализма. Но ныне, когда в аргоне и его аналогах (стр. 10G)
нашли пример совсем не реагирующих простых тел, в указанном соображении должно
видеть полную возможность. Кроме допустимости, легкое вещество, лишенное химической
силы, иовидимому, неизбежно должно существовать и предвидеться. Мало того,
располагая элементы по группам и рядам (Пр?дисл., стр. XXXIV) периодической системы и видя,
что кроме групп 1—-VIII для аналогов аргона должно признать нулевую группу, можно
полагать, что есть и нулевой ряд элементов, более легких, чем водород, и даже в ряде
водорода элемент нулевой группы (это не коронпЗ ли?). Элемент же пулевого ряда и
нулевой группы должен быть во много раз легче водорода по весу атома; назовем этот
вес х. Это должен быть несжижаемый газ, и его плотность по отношению к водороду—
при одинаковых условиях—должна быть = ж/2, т.е. в его частице будет один атом, как
у гелия, аргоиа и т. п. Чрезвычайно малая плотность газа, т. е. чрезвычайная быстрота
собственного движения его частиц—при ничтожном весе их, должна влиять на то, что газ
этот вез.де проникнет, будет наполнять вселенную, но ни к чему прочно не примкнет—
для согласного движения в химическом соединении, т.е. он ни с чем не соединится.
Такие же воображаемые свойства должно иметь и вещество «эфира». Стараясь прядать
понятию об «эфире» химическую возможность, я полагаю, что посильно служу единству
естествознания, составляющему залог его силы. Мои соображения об этом предмете
изложены в брошюре: «Попытка химического понимания мирового эфира»,- 1905.

ПРЕД ЦСЛ ОВИЕ К ВОСЬМОМУ ИЗДАНИЮ XXIX
крупным шрифтом, а в конце кнпгп (начиная с 239 стр. первого тома)
собраны все дополнительные сведения, печатавшиеся в прежних изданиях
в виде выносок плп подстрочных примечаний. Мне кажется, что принятый
теперь порядок более отвечает сущности дела, потому что дополнения
начинающим лучше п плодотворнее читать лишь после ознакомления со всем
разнообразием элементов.
В этих дополнениях скоплено все, что мне кажется полезным указать
в ученип об элементах для более полного их понимания начинающими, что
может привлечь их к нашей науке, что вводит в ее подробности п что
передает как мое личное отношение к некоторым текущим вопросам,
касающимся простейших случаев химического взаимодействия, так и отношения
к ним других химиков. *)
Сверх того, считаю необходимым еще заметить, что статью об
«элементах редких земель» [дополн. 462] ее автор, профессор Пражского
университета Богуслав Фрапцевич Браунер} вновь просмотрел и дополнил
для этого издания.
Затем мне необходимо упомянуть о том, что преклонность моих лет и
состояние моего здоровья заставляют меня полагать, что это пзданпе «Основ
химии», по всей вероятности, будет последним моим изданием, а потому
везде, где то полагал полезным, я старался в нем выяснить недосказанное,
о чем сложились мои посильные личные убеждения. Отдавая свою книгу
на общпй суд, я знаю, что в ней найдется не мало промахов и пропусков,
но уповаю на то, что найдутся люди, которые припомнят, что науки
необъятны, а силы отдельного лица ограничены. .
Глубоко признателен В. Д. Сапооюншову и Л. М. Кремлеву,
которые корректировали все это издание и составили к нему указатели,
облегчающие отыскание подробностей, рассеянных в этом сочинении.
С.-Петет^ург, Д. Менделеев.
нюдь 1905 г.
*) Не думая достичь своим сочинением до полноты справочной книги, я однако
старался, чтобы главные моменты ыауки о химических элементах были выражены в ней под
тем углом зрения, который внушен мне долговременным изучением предмета и участием
в его современном движении. Ь дополнениях я все же старался избегать не только всего
того, что считаю сомнительным, но и тех подробностей, которые входят как в
специальные отрасли химии (напр., в аналитическую, органическую, физическую, теоретическую,
физиологическую, агрономическую а техническую части химии), так и в отдельные
дисциплины естествознания, во многом все теснее и теснее соприкасающиеся с химией,
которая, по моему убеждению, должна занять в естествознании место рядом с. механикою.
Для этой последней вещество есть система весомых точек, почти чуждых
индивидуальности и лишь состоящих в известном подвижном равновесии Для химии же это целый
живой мир с бесконечным разнообразием индивидуальностей как в самых элементах, так
и в их сочетаниях Изучая общее однообразие с механической точки зрения, я думаю,
что высшей точки в познаипп природы нельзя достичь, не принимая в большое внимание
индивидуального, в котором химия отыскивает общие законы

ПЕРИОДЫ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ВЕСА ИХ АТОМОВ.
СЧИТАЯ АТОМНЫЙ ВЕС КИСЛОРОДА 0 = 16.
Высшие
солюбразн. Группы Элементы четпых рядов
ОКИС-Ы _- -
О 0 Аг=38 Кг = 81,8 Хе=128 — —
Rfi0 I К =39,15 Rb= 85,5 Cs=132,9 — —
RO II Са=40,1 Sr == 87,6 Ва=137,4 — Rd=225
Ra0, III Sc=44,l У = 89,0 La=138.9 Yb=173 —
RO, IV Ti =48,1 Zr = 90,6 Се=^0,25) — Th= ,5
B,0, V V =51,2 Nb= 94,0 — Ta=183 —
RO, VI Cr=52,l Mo= 96,0 - W=184 U=238,3
R,0, VII Mn=55,0 ?=993) - ¦ —
Газоо(?р.в Легчайппп типические YII №6=55,9 Ru=101,7 — Os=191
Р°"1Ыв окислы ГРУШШ • Со=59 Rb=103,0 - Ir =193
сиед. i
О 0 lie = 4,0 Ne=19,9 (Ki=59s) Pd=106,5 — Pt=194,I
R20 111=1,008 Li= 7,03 Na=23,05 Cu=63,6 Ag=107,9 — Au=197,2
RO II Be= 9,1 Mg=24,36 Zn=65,4 Cd=112,4 — Hg=200,G
R,08 HI В =11,0 AI =27.1 Ga=70,0 In =115,0 - TI =204,1
KII4 RO, IV С =12,0 Si=28,2 Ge=72,5 Sn=119,0 - Pb=206,9
Шг Ra05 V N =14,01 P =31,0 As=75,0 Sb=120,2 - Bi =208,5
RH, R08 VI . О =16,00 S =32,06 Se=79,2 Te=127 - —
RI1 Ra07 VII F =19,0 CI =35,45 Br=79,95 J =127 *) —' —
0 a 0 He=4,0 Ke=19,9 Ar=38') Kr=81,8 Xe=128 - -
1 Элементы вечетлых рядов
x) Плотность аргона указывает на вес атома 39,9, но, судя по тому, что вес атома
аргоновых элементов более чем для галоидов, а менее чем для щелочных металлов, должно
думать, что атомный вес Аг более, чем С1, но менее, чем К, т. е. около 38. Элементы
нулевой группы в этой таблице помещены не только перед началом периодов, но и после
нх конца, чтобы ясно доказать, что они образуют связь такого же рода, какую
составляют элементы VIII группы.
*) Для М находится атомный вес 58г7, но так как этот металл, судя по свойствам,
должен следовать за Со =59, то у него должно ждать атомного веса не меньшего, а
большего, чем для Со, а потому для Со и Ni при дальнейших исследованиях можно ждать
некоторого (небольшого) изменения величины атомного веса.
¦) Можно ждать открытия металла, сходного с Мп (экамарганец), с атомным весом
около 99.
4) Судя по свойствам и по периодической системе, теллур должен иметь атомный
вес меньший, чем иод, а опыт дает доныне обратное: для теллура от 126,4 (Штейпер)
до 127,9 (Метцнер), в среднем 127,7. а для иода немного менее, а именно по Стасу
126,96, а по Ланденбургу 126,98. Оба числа близки к 127, а потому можно полагать,
что либо атомный вес иода при дальнейшем исследовании окажется более 127 (это-
возможно, так как иод сушили СаС1в,а это может вводить хлор), или для теллура получится
число менее 127. G. P. Baxter в Америке и P. Koihner и Хеиег в Германии 1904 г. дают
в среднем J = 126,97.
*) Между С? = 140 н Та = 183 недостает целого большого периода, но ряд редких
элементов (изучение их не полно), напр.: Рг=141, Nd = 144, Sm = 150, Eu = 152,
Gd = 157, Tb = l60, Ho = 165, Er=166, Tut = 171 и Yb = 173, представляет, по
современным сведениям, вес атома, как раз выполняющий этот промежуток, а потому в ука-
«анном месте периодическая система элементов представляет своего рода разрыв,
требующий новых изысканий-

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ ПО ГРУППАМ И РЯДАМ.
Ряды.
1
1
2
3
4
5
6
: 7
і
: 8
;
9
|
10
1
11
)
¦
12
ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТОВ: \
О
¦
Гелий.
Не
4,0
Неон.
ш
19,9

Аргон.
Аг
38
Крнп-
тен. »
Кг
81,8
*

Ксенон.
Хе
128
—
—
1
; II. в
в
1 II
I П III

Водород.
н
1,008

Литий.
Li
7,03

Натрий.
На
23,05

Калий.
К
39,15
Медь
Си
63,6

Рубидий.
Kb
85,5

Серебро.
А о*
107,93

Цезии.
Се
132,9
—

Золото.
Аи
197,2
—

Бериллий.
Be
9Д

Магний.
Ms
24,36

Кальций.
Ca
40,1
Цинк.
Zn
65,4

Стронций.
Sr
87,6

Кадмий.
Cd
112,4
Ба-
¦рий.
Ua
137,4
—
Ртуть.
lis
200,0
Радий.
ltd
225
Бор.
В
11,0

Алюминий.
Al
27,1

Скандий.
Sc
41,1

Галлий.
Ga
70,0
ііт-
трий.
Y
89,0

Индий.
1п
115,0

Лантан.
La
138,9

Иттербий.
Yb
173

Талий.
Т1
204,1
—
IV Y

Углерод.
0
12,0
і?рем-
ний.
Si
28.2

Титан.
Ті
48,1

Германий.
Ge
72?5

Цирконий.
Zr
90,6

Олово.
Sn
119,0

Церий.
Се
140,2
і •
_

Свинец.
РЬ
206,9
Торий.
Th
232,5
Азот.
N
14,01
"''
Фосфор.
р
31,0

Ванадий.
V
51,2

Мышьяк.
As
75

Ниобий.
Nb
94,0

Сурьма.
Sb
120,2
_

Тантал.
Та
183

Висмут
Ві
208,5
—
TI

Кислород.
0
16,00*.
Сера.
S
32,06
Хром.
Сг
52,1

Селен.
Se
79,2

Молибден.
Мо
?96,0 \

Теллур.
Те
127
—.

Вольфрам.
W
184
—
Уран.
и
VII
Фтор.
F
19,0
Хлор.
С1
35,45

Марганец.
Ми
55,0
Бром.
Вг
79 95
_
Иод.
J
127
—
—
—
і
—
VIII
¦
Же- Ко- Нпк-
лезо. бальт. кель.
Fe Со Ж (Си)
55,9 59 59
Руте- Ро- Пал-
ний. дпй. ладий.
Вп Біі Pd(Ag)
101,7 103,0 106,5
— — —
Ос- При- Пла-
мий. дпй. тиаа.
Os Ir Pt (An)
191 193 194,8
238,5 1
Высшие сод?образные окислы:
| R40 | R0 | R,0, | RO, | R*Os | R03 | Rs071 R04
ысшн? газообразные водородные соединения:
| | | RH4 | RHS1 RHa | RH
Д. Менделеев
iода -qas

„Эти „Основы" любимое дитя мое.
В них мой образ, мой опыт педагога и
мои задушевные научные мысли"*
10™ЛЯ Д. Менделеев.
19иэ г.

ВВЕДЕНИЕ.
Начав со времен Галилея (ум. в 1642 г.) и Ньютона (ум. в 1727 г.)
быстро развиваться, изучение [1] внешнего мира выделило химию, как
особую отрасль естествознания, не только вследствие умножения числа
наблюдений и опытов, относящихся до превращения веществ, но и потому
особенно, что, сверх тяготения, сцепления, теплоты, света и электричества,
стало необходимым признавать во всех малейших частях всяких веществ и
тел природы особые внутренние силы, явно действующие при превращениях
одних веществ в другие, а в обычных условиях сокрытые и потому прямо
не сознаваемые и долго не признававшиеся. Ближайший предмет химии
составляет изучение однородных веществ [2], из сложения которых
составлены все тела мира, превращений их друг в друга [3] и явлений [4],
сопровождающих такие превращения. Всякие химические изменения,
называемые реакциями (от слова реакции происходит и слово реагировать, т. е.
изменяться химически), совершаются не иначе, как при полном, теснейшем
прикосновении действующих веществ [5], и определяются силами, свойствен-'
ными малейшим невидимым частицам (молекулам) вещества.
Должно отличать три главных рода химических превращений:
1. Соединение есть такая реакция, при которой из двух веществ
, происходит одно или, вообще, из данного числа — меньшее их число. Так,
из железа и серы, при нагревании [6], происходит новое вещество —
сернистое железо. В. нем невидимы, даже при сильнейшем увеличении, части
составляющих веществ. Железо до реакции можно извлечь из смеси
магнитом, а серу маслянистыми жидкостями, напр., сернистым углеродом,
вообще их можно механически отделить друг от друга, пока не произошло
соединение^ а после него оба вещества проникают друг друга и уже н?
разделимы и не различимы. Чаще всего реакции прямого соединения
сопровождаются выделением тепла," и обычные случаи горения, развивающего
тепло, состоят в соединении горючего вещества с частью (кислородом)
воздуха, чрез что происходят газы и пары, содержащиеся в пламени и дыме.
2. Реакцию разложения составляют случаи, обратные соединениям,
то-есть такие, при которых одно вещество дает два, или вообще данное
число веществ — большее их число. Так, при накаливании дерева (равно
как и каменного угля, многих растительных и животных веществ) без
доступа воздуха получается горючий газ, водянистая жидкость, смола или
деготь и уголь. Подобным образом в большом виде на заводах готовятся
деготь, светильный газ.и уголь [7]. Известковые камни, напр., обыкновенный
плитняк, мел и мрамор, при накаливании разлагаются, оставляя известь и
образуя особый газ, называемый углекислым. Подобное этому разложение,
но при температуре гораздо меньшей, выдерживаемой тонкцм стеклом,
происходит с зеленою углемедною солью, входящею в состав малахита.
Этот пример разложений будет описан вслед за сим подробнее. Если при
¦ *і

4
" ВВЕДЕНИЕ
обычных реакциях соединения выделяется тепло, то реакции разложения
обыкновенно поглощают теплоту.
'3. Третий род Химических реакций, когда число веществ
действующих равно числу происходящих, состоит как бы из совокупности
разложения и соединения. Если даны, например, тела А и Д и из них происходят
тела С л В, то, представив, что А разлагается на В и Е, и что Е с Д
соединяясь, даст С, получим реакцию, в которой было взято два тела 4,
или BE, и Д а произошло два других С, или ЕВ, и В. Подобные реакции
можно называть вообще перемещениями, а в частности, когда два
вещества дают два новых — реакцию называют замещением или
двойным разложением [8]. Так, если взять водный раствор синего или
медного купороса и в него погрузить железо, то образуется или выделяется ,
медь, а в растворе получается железный (или зеленый) купорос, которыф
тем только и отличается от медного купороса, что в нем железо заместило
медь.
Большинство, химических превращений, совершающихся в природе и
в заводских производствах, очень сложно, потому что состоит из совокупности
многих отдельных, единовременно совершающихся соединений, разложений и'
замещений. В этой сложности химических явлений должно видеть первую
причину того, что долгое время, целые века, хотя знали многие химические
превращения и пользовались ими (напр., сок винограда, заключающий
сахаристое начало— глюкозу, давно научились превращать в вино и в уксус;
руды, находимые в земной коре,—в металлы), однако не имели научных
химических сведений, то-есть мало изучили химические изменения, не могли
их предугадывать и не умели управлять ими по желанию. Другую причину
позднего развития химических знаний составляет участие во многих реакциях
газообразных веществ, особенно воздуха. Правильное понятие* о воздухе и
вообще о газах, как особом упругом весомом и во все стороны
рассеивающемся состоянии веществ, получилось лишь в XYI ,чи XVII столетиях,
и только после этого могла возродиться наука о превращении веществ.
До того времени нельзя было возникнуть ^сколько-либо основательным хими-^
ческим сведениям, потому что между действующими и происходящими"
телами обыкновенно пропускали -газы. Так, под впечатлением замечаемых
нами явлений, легко можно составить себе понятие о томк что вещество
будто бы творится и пропадает: сгорают целые -жассы дерева ц от них
остается только малое количество угля и пепла; из зерна, вес которого весьма
незначителен, мало-по-малу вырастает большое дерево. В одном
случае'вещество, повидимому, пропадает, в другом творится. Это кажется потому, что
упускается из виду образование или поглощение газов, невидимых для
глаза. Когда горит дерево, с ним происходит химическое превращение в
газообразные продукты, уходящие с воздухом. Вещество дерева не
пропадает; оно, вследствие химического процесса, только превращается в
газообразное. Весьма простые опыты могут подтвердить это. Собирая дым, можно
заметить, что он содержит пары и газы, вполне отличающиеся от воздуха,
неспособные поддерживать ни' горения) ни дыхания. Их можно взвесить и
тогда увидеть, что они имеют больший вес, чем вес взятого дерева. Это
увеличение веса зависит от того, что при горении составные части дерева
соединяются с частью воздуха, как железо, ржавея, увеличивается в весе.
Точно также, при росуе* дерева, зерно,. не само из себя увеличивается в
массе, оно растет только потому, что поглощает газы воздуха, а своими
корнями из земли всасывает воду вместе с веществами, в ней?
растворенными. Из этих поглощенных газов и жидкостей образуются сложными

л
ВЕЧНОСТЬ ВЕЩЕСТВА і 5
химическими процессами, направляемыми силами, действующими в живых
организмах, соки растений и твердые тела, придающие им форму. В газе,
не содержащем питательных частей воздуха, растение не увеличивается,
даже умирает. Если влажные, предметы, высыхая, постепенно уменьшаются
в весе, если вода испаряется, то мы знаем, что она не пропадает, но опять
возвращается из атмосферы в виде дождя, росы и снега. Если вода
всасывается в землю, то она и там не навечно исчезает, а, скопившись
где-нибудь под землей, вытекает в виде ключей. Таким образом, вещество,
претерпевая различные механические, физические и химические превращения,
только переменяет место и форму, но не пропадает и не творится. Оно
остается в то^ же количестве, в каком было прежде;-словом, вещество для
нас вечно. Эта простая и первая химическая истина трудно поддалась
изучению, но лишь только была уяснена, она стала быстро распространяться
и теперь кажется нам столь естественною и простою, как многие истины,
дознанные веками. Вечность или сохраняемость общего количестве
вещества подозревали уже некоторые философы древней Греции и ученые XVII
столетия, напр., Мариотт, но они этого ясно не выражали и не
приложили к научным вопросам. Опыты, посредством которых был постигнут этот
простой закон, сделаны были в последней половине XVIII столетия
основателем, современной химии, французским академиком и главпым фермером
Лавуазье (ум. в 1794г.)[9]. Многие, исследования этого ученого были
произведены с помощью весов, единственного прибора, по которому возможно
прямо и точно судить о количестве веществ. Взвешивая каждый раз все
вещества и даже приборы, употребленные для опыта, и взвешивая потом
вещества, получающиеся после химических превращений, Лавуазье нашел, -
что сумма веса происшедших !гел каждый раз разна сумме веса взятых
тел, или, другими словами: вещество не творится и не пропадает, или ма-^
терия вечна, или общая масса (вес) веществ при химических
изменениях (реакциях) сохраняется, т. ?. остается постоянною *). Этими
выражениями заменяется следующий длинный период: при всех наших опытах и
во всех (механических, физических, химических и физиологических)
изученных явлениях природы ни разу не замечалось, чтобы вес происшедших
веществ был больше или меньше (насколько позволяет точность
взвешиваний [10]) веса взятых тел, а так как вес пропорционален массе [11] или
количеству вещества, то из вышесказанного следует, что ни разу не
удалось заметить исчезани? вещества или появление нового его количества *).
Указанный закон , придает точность всем химическим исследованиям,
потому что на основании его можно составить уравнение для каждой
*) В 1748 г. М. Б. Ломоносов в письме к Эйлеру, а в 1759 г. в речи, сказанной
в публичном заседании Академии Наук, высказал мысль о сохранении вещества в такой
форме: «Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего
у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так, ежелп где убудет не
сколько материи, то умножится в другом месте». Опытным путем он установил, пови
дпмому, неизменяемость веса материи при химических превращениях. «Дедал опыты,—
пишет он в 1756 г.,— в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, дабы исследовать-
прибывает ли вес металлов от чистого жару. Оными опытамп нашлось, что славного
Роберта Бойля мненпе ложно, пбо без пронущения внешнего воздуха вес сожженного
металла остался в одной мере». Р. Бойль, в 1673 г., взвепшвал запаянные со свинцом
стеклянные сосуды после нагревания, распаяв их предварительно. Он заметпл, что в
них врывается тогда воздух, и установил увеличение веса прибора (воздух'врывался
потому, что свинец при нагревании поглощал кислород из воздуха, содержащегося в
сосуде).—Современники Ломоносова не обратили внимания на его работу, аг потомство о
них забыло, и мы знаем их теперь лишь благодаря исследованию проф. Б.
Н-Мента утки на: «М. В. Ломоносов как физико-химик» (Ж. Р. X. Общ., 36. 1904). (Г.),

.6
ВВЕДЕНИЕ
реакции. Если через А, В, С и т. д. означим вес взятых, а через И, N, О
и т. д. вес происходящих веществ, то:
А + ?л-С+. . . . =M+N+.0+. . . .
А потому, если вес одного из действующих или происходящих веществ
неизвестен, то из уравнения можно найти этот неизвестный вес. Прилагая
закон, вечности вещества и производя взвешивания, химик не может
упустить из вида ни одного из действующих и происходящих тел. Сделавши
подобнее упущение, исследователь заметит это, потому что тогда сумма
весов взятых веществ не будет -равна сумме весов происшедших. Приступая
к изучению химии, нужно вполне освоиться с тою простою истиною,
которая выражается этим законом. Поэтому приведем несколько примеров,
уясняющих приложение закона вечности вещества:
1. Всякому известно, что железо во влажном воздухе ржавеет и что;
накаленное на воздухе, оно покрывается окалиною (окислом), которая,, как.
Пробирпый ствкляппыН цилиндр, запертый пробкою, скпозь которую проходит газоотводная трубка, копец
которой погружен в сосуд с водою. Для добывания газов, напр., при разложении углемедной соли.
ржавчина, представляет землистое вещество, подобное железным рудам,
встречающимся в земле и служащим для добычи железа. Взвешивая
железо доя и после образования окалины или ржавчины, можно убедиться в
том, что вес металла при этом увеличивается [12]. Легко убедиться и в
том, что это увеличение веса происходит, как показал Лавуазье, насчет
той части воздуха, которая называется кислородом и которая служит для
горения. Действительно, в безвоздушном пространстве и в газах, не
содержащих кислорода воздуха, напр. в водороде и азоте, ни ржавления, ни
образования окалины не происходит. Если бы взвешивание не производилось,
можно было бы совершенно упустить из вида участие кислорода воздуха
при. переходе железа в землистые вещества, ему отвечающие, что до
Лавуазье и угускали из вида, почему и не понимали сущности подобных
явлений. При помощи закона вечности вещества очевидно из прибыли веса,
что окалина сложнее железа и'что при ее образовании происходит реакция
соединения. На это химическое превращение можно было смотреть
совершенно ^неправильно, считая, например, окалину более простым телом, чем
железо]* и объясняя образование окалины удалением чего-либо из железа.
Так в самом деле глядели до Лавуазье, счцтая железо содержащим особое
неизвестное вещество, названное флогистоном, а окалину — лишенною
этого воображаемого вещества.

ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 7
2. Продажный зеленый порошок углемедной соли, равно как и
общеизвестный зеленый камень, называемый малахитом и употребляемый для
украшения и (как руда) для добывания меди, при накаливании
превращаются в черное вещество, называемое окисью меди [13]. Она же
образуется при накаливании металлической меди на воздухе, т. е. составляет
окалину или окисел меди. Вес остающегося черного окисла меди меньше
веса взятой углемедной соли, а потому заключаем, что происходящая
реакция есть разложение и что при ней нечто выделяется из взятой зеленой
утл?медной соли. Действительно, запирая плотною пробкою отверстие
пробирного цилиндра а, в котором производится нагревание, и пропуская
через пробку газоотводную трубку б [14], а ее конец погружая в сосуд с водою,
называемый ванною [15], можно заметить, что при накаливании углемедной
соли образуется газ, выходящий по газопроводной трубке через воду
пузырьками. Газ этот легко собрать. Для этого берут сосуд в (обыкновенно
цилиндрический, как
видно на нашем рисунке), его
наполняют до самого верха
водою и, закрыв отверстие
стеклянного пластинкою,
опрокидывают и опускают
закрытое отверстие в воду.
Тогда открывает запертое
отверстие цилиндра. Он
останется при этом
наполненным водою, то-естьвода
в нем будет стоять выше,
чем в окружающем сосуде,
что зависит от давления
воздуха на воду. Открытое
НИЖНе? ОТВепСТИ? такОГО Прибор дм разложения краевой ртутной окиси. Описание его
цилиндра ставят (под
водой) на особый мостик м (с отверстиями j над концом газоотводной трубки,
и пузырьки выходящего газа будут попадать в цилиндр. Так можно
собирать газы. Когда в цилиндре накопится достаточное количество газа, тогда
можно убедиться, что он совершенно ясно отличается от воздуха: так,
горящая лучина в нем тухнет, как погруженная в воду. Если бы
взвешивание не убедило в выделении части вещества, то легко было бы упустить
образование газа, потому что он прозрачен и бесцветен, как воздух.
Выделяющийся углекислый газ можно взвесить [16] и убедиться, что сумма весов
черной окиси меди и углекислого газа равна весу взятой углемедной соли [17].
3. Подобным же образом, но при нагревании гораздо большем и
медленнее, разлагается, с образованием особого газа — кислорода, красная
ртутная окись, образующаяся, как окалина ртути, при ее нагревании на
воздухе. Разложение окиси ртути ведут или в реторте [18] или в слегка
изогнутой пробирке, как это показано на рисунке. Выделяющийся газ собираем
в цилиндр. Когда в нем накопится достаточное количество газа, можно
ясно показать, что это не воздух, а другой, особый газ, отличающийся
способностью сильно ¦ поддерживать горение. Чтобы видеть это, закроем
отверстие цилиндра под водою и, вынув ^цилиндр, перевернем его отверстием
кверху и опустим в него тлеющую лучину. Известно, что тлеющая лучина сама
собою гаснет в воздухе, а в том газе, который отделяется из красной
ртутной окиси, она ярко и сильно загорается, что и показывает способность

8
ВВЕДЕНИЕ
этого газа сильно поддерживать горение и дает первую возможность
отличать этот газ от воздуха. При накаливании красной ртутной окиси
замечается, кроме образования кислорода, появление металлической ртути,
которая, при накаливании, превращается в пар и осаждается на холодных
частях пробирки в виде зеркального слоя, или в виде капель. Итак, из
красной ртутной окиси, при накаливании, получаются два тела — ртуть и
кислород. Здесь из одного тела произошло два новых, то-есть произошло
разложение. До времени Лавуазье уже умели собирать и изучать газы, но
только он показал их истинную роль в ходе многих
химических превращений, которые или понимались до него
неправильно (как объясняется далее), или вовсе не
объяснялись, а только наблюдались в их видимых явлениях.
Для истории химии во времена Лавуазье особую
важность имеет именно опыт с красною ртутною окисью,
потому что тот кислородный газ, который здесь
выделяется, содержится в воздухе и играет огромную роль
в природе, особенно при дыхании животных, при горении
тел в воздухе и при образовании из металлов ржавчин
и окалин (известей, как говорили в то время), то-есть
веществ, подобных рудам, из коих извлекаются металлы.
4. Чтобы показать еще одним опытом пример
химических превращений и применимость закона сохранения
вещества, возьмем поваренную соль и ляпис, которым,
как известно, прижигают раны. Оба эти вещества
растворяются в воде. Прозрачные растворы каждого из этих
веществ, при взаимном смешении, тотчас образуют
твердое белое вещество, которое садится на дно сосуда и
неспособно растворяться вводе. Это выделившееся
вещество легко отделить от раствора процеживанием. Для
этого берут стеклянную воронку и в нее кладут кружок
неклееной (пропускной) бумаги, сложённый крест на
крест и расправленный в воронке так, чтобы в ней
получилась бумажная внутренняя поверхность или
бумажный конус, в который и вливают мутную жидкость,
полученную смешением растворов ляписа и поваренной
соли. Тогда через бумагу (цедилку, фильтр) пройдет
прозрачный раствор, а на бумаге останется висевший в
жидкости порошок. Его можно высушить, и он
оказывается совершенно другим веществом, чем взятые, что
ясно видно уже из нерастворимости его в воде. Выпаривая жидкость,
которая прошла через фильтр, заметим, что она содержит в себе новое
тело, отличающееся и* от поваренной соли, и от ляписа, но подобно им
растворимое в воде. Итак, здесь были взяты два вещества,
растворимые в воде,—ляпис и поваренная соль, а через замещение произошли, два
новых, одно нерастворимое в воде и другое, остающееся в растворе. Взятая
вода служила лишь для того, чтобы превратить действующие вещества в
жидкое и удобоподвижно? состояние. Если ляпис и соль высушить (для
удаления всей влаги) и взвесить, и если зззять 5872г [19] соли и 170 г
ляписа, то получится 143У2г нерастворимого хлористого серебра и 85 г
растворимой азотно-натровой соли. Сумма весов действующих и происходящих
тел окажется одинаковою и равною 228У2г, как и следует по закону
.вечности вещества. - •
Способ пропеживапия,
т. е. отделения твердых
норошковатых т?л от
жидкости, с ними
смешанной. Из стакана,
чашки или другого
сосуда мутную жидкость
вливают в воронку, в
которую вложен Фильтр из
пропускной бумаги.
Порошок остается на
бумаге или цедилке, а
жидкость пройдет через
бумагу. Чтобы прн
вливании не было брызг и
капель, льют по
стеклянной палочке.

А Л X II К И Я
9
Узнав вышеуказанный закон, невольно рождается вопрос: существует
ли граница для- разнородных химических превращений, или же они
безграничны, т. е. можно ли из данного вещества получить равное ему
количество всяких других- веществ? Другими словами, существует ли вечное,
некончающееся превращение одной материи во все другие, или же круг
этих превращений ограничен? Это второй существеннейший вопрос химии,
вопрос о качестве вещества, вопрос, очевидно, более сложный, чем вопрос
о количестве. Видя, как из воздуха и элементов почвы образуются
разнообразные вещества растений, как железо превращают в краски, напр., в
чернила, берлинскую лазурь и т. п., можно подумать, что нет конца
качественным изменениям веществ. С другой стороны, ежедневный опыт привел
к сознанию того, что из камня нельзя сделать питательного вещества, из
меди — золота и т. п. Поэтому определенного ответа нужно ждать от
изучения и проверки возникающих при этом предположений. Вопрос этот
решался в разные времена различно. Наиболее когда-то распространенное в
этом отношении мнение утверждало, что все видимое состоит из четырех
стихий: воздуха, воды, земли и огня. Оно ведет свое начало еще из Азии,,
оттуда оно перешло к грекам и с особеннрю полнотою изложено было Эмпе-
доклом, жившим за 460 лет до нашей эры. Такое понятие не было
выводом из точных исследований, а основывалось, новидимому, на различении
тел газообразных (как воздух), жидких (как вода) и твердых (как земля) и
на признании их изменений, совершаемых огнем, т. е. жаром. Арабские
ученые стали опытным путем итти к разрешению вышепредложенного
вопроса. Через Испанию они внесли в Европу любовь к исследованиям
вопросов подобного рода, и. с того времени является много адептов этой науки,
считавшейся таинственною и названной алхимией. Алхимики, не имея ещб
ни рдного строгого закона, как исходного пункта для своих исследований
весьма различно решали вопрос о качественных превращениях веществ
Важная заслуга их состояла в том, что они делали множество опытов,
открыли многие новые превращения, и всем известно, как некоторые из них
решили второй основнбй вопрос химии. Их воззрение может быть выраженс
признанием бесконечного превращения вещества, потому что они
отыскивали философский камень, способный все превращать в золото и алмазы в
могущий молодить старое тело. Подобная гипотеза очень резко была
.отвергнута впоследствии, но не должно думать, что .мнение алхимиков вытекало
только из их воображения. Первые химические опыты могли привести в
подобному мнению. Они брали, напр., блестящий хрупкий металлический
камень, называемый свинцовым блеском, и получали из него мягкий
свинец. Они видели, что из одного металлического тела, непригодного к
употреблению, получается другое металлическое вещество; более тягучее и
ценное, употребляющееся в практике. Далее, они брали этот свинец и из него
получали серебро, еще более ценное. Из этого они и могли заключить, что
целым рядом превращений можно облагородить металлы, то-есть получить
более и более драгоценные из них. Получивши из свинца серебро, они
стремились только к получению из него золота. Неполнота их исследования
определяется тем, .что они редко взвешивали и вообще мало обращали.вни-
мания па количества, а качественные определения очень часто субъективны
и условны. Взвешивая, они узнали бы, что вес свинца гораздо меньше веса
свинцового блеска, а вес серебра ничтожен в сравнении с весом
употребленного свинца. Если бы они подробнее изучили получение серебра из свинца
(и поныне главную массу серебра добывают из природного свинца), то
убедились бы, что свинец не превращается в серебро, а только содержит

10
ВВЕДЕНИЕ
некоторую его долю и, выделивши раз, уже не может более ни при каких
операциях давать серебро. Серебро, извлеченное ими из свинца, было в свинце, а не
получилось через химическое изменение свинца. Ныне это xoponiq известно
из опыта, но первый взгляд на предмет совершенна естественно может быть ч
•ошибочным [20]. Путь, которому следовали алхимики' в изучении, никогда
не может привести к полному успеху, потому что они не ставили себе про- г
*стых и ясных вопросов, разрешив которые могли бы итти далее. Оттого они
не успели открыть ни одного точного закона, хотя оставили от себя в
наследство химии много новых опытных данных. Особенно много изучали они •
превращений, свойственных- металлам, и долго оттого химия
сосредоточивалась над изучением металлических веществ. Изучая многочисленные
химические явления, алхимики часто пользовались двумя химическими
превращениями, один вид которых называется ныне восстановлением, а другой
окислением. Ржавление металлов и вообще переход их из металлического
состояния в землистое называется окислением; а обратное получение
металла из землистого вещества называется
восстановлением. Весьма многие металлы
окисляются через одно накаливание на
воздухе и вновь восстановляются через
накаливание с углем, напр., железо,
свинец и олово. В земле находятся многие
такие окисленйые металлы, составляя
один из видов металлических руд. Из
таких руд, как из ржавчины или
окалины, при накаливании с углем, полу-
прибор мвуа&е, служивший для определения чают металлы, напр., олово, железо, медь.
состава воздуха и выясиышя причины увеличе- Эти Превращения Изучались алхимиками,
ния в весе металлов при прокаливании. тг г г * -, J
Итак, известно было два превращения:
окисление металлов и восстановление полученных окислов в металлы.
Объяснение этих двух химических явлений послужило поводом к открытию
важнейших химических законов. Первую гипотезу для объяснения их дали
Вехер и особенно Сталь, врач прусского короля, в Fundamenta chemiae
1723 г. По его мнению, почти все тела состоят из невесомого огневого
вещества, названного флогистоном (materia aut principium ignis non ipse ignis),
и из .другого элемента, имеющего особые свойства для каждого вещества.
Чем более способно тело к окислению или горению, тем предполагалось в
нем более флогистона, а в угле содержание его считалось весьма большим.
При окислении и горении выделяется флогистон, а при восстановлении ой
поглощается или входит в соединение. Уголь восстановляет землистые
вещества и именно потому, что он богат флогистоном, может отдавать часть
своего флогистона. Итак, Сталь предполагал, что металлы суть тела
сложные, состоящие из флогистона и землистого вещества, или окисла. Гипотеза
Сталя' отличается большою простотою, она в середине XYHI века нашла
себе множество поклонников [21].
Лавуазье, с помощью весов, доказал, что каждое окисление или
ржавление металлов, как и горение, сопровождается увеличением веса насчет
присоединения части воздуха. Он принял поэтрму естественное
предположение, что тяжелейшее тело более сложно, чем легчайшее [22], т. ?.
установил, в отличие от Сталя, что. металлические окислы сложнее металлов.
Вот знаменитый опыт, сделанный Лавуазье в 1774 году и положивший
несомненное^ основание мнению, во многом противоположному учению Сталя.
Лавуазье налил в стеклянную реторту А 4 унции чистой ртути. Горло

ФЛОГИСТОН, ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ ВЕЩЕСТВА 11
реторты изгибалось, как показано на фигуре, и было погружено в сосуд KS,
также наполненный ртутью. Выдающийся конец О реторты был покрыт
стеклянным колоколом FQ. Перед опытом был определен вес всей взятой
ртути и весь объем воздуха, оставшегося в приборе, то-есть в верхних
частях реторты и под колоколом. Здесь именно было весьма важно
определить количество воздуха, чтобы узнать, какую роль играет он при
окислении ртути: по мнению Стаяя, при окислении ртути флогистон выделяется
в воздух, а Лавуазье считал, что ртуть, окисляясь, поглощает часть
воздуха, а потому следовало узнать, увеличивается или уменьшается объемное
количество воздуха при окислении металла. Поэтому-то и важко было
измерить объем воздуха до и после опыта. Чтобы достигнуть этого измерения,
нужно было знать всю емкость реторты, объем влитой в нее ртути,.объем
колокола до той черты, до которой находился в нем воздух, а также
температуру и давление воздуха во время его измерения. Совокупляя все эти
данные, можно было узнать, каков объем воздуха, оставленного в приборе
и разобщенного от остального воздуха.^ Приготовив таким образом прибор,
Лавуазье нагревал в течение двенадцати дней реторту с ртутью до
температуры, близкой к кипению этой последней. При этом ртуть покрылась
множеством красных чешуек, то-есть окислилась или превратилась в землю
(свою известь). Это бъш* та красная ртутная окись, о которой (пример 3-й)
было говорено выше. По истечении двенадцати дней прибор был охлажден,
и тогда можно было заметить, что объем воздуха во вр^мя опыта
уменьшился, что и послужило к опровержению мнения немецкого ученого. Из
50 куб. дюймов * взятого воздуха осталось только 42. Уменьшение воздуха
произошло оттого, что часть воздуха (не уничтожаясь) соединилась со ртутью.
Эта часть воздуха может- быть вновь выделена из красной окисд ртути и
имеет, как мы видели (пример 3-й), другие свойства, чем воздух. Ее
назвали кислородом. Та же часть воздуха, которая осталась в приборе и не
соединяется со ртутью при опыте — сколько бы его ни продолжали, не
окисляет металлов и вовсе, неспособна поддерживать ни горения, ни дыхания,
так что.- зажженная лучина тотчас гаснет при погружении в газ, оставшийся
в колоколе: «она гаснет в оставшемся газе, как при погружении в воду» —
пишет Лавуазье в своем мемуар?. Этот газ называют азотом. Итак воздух
не есть простое тело, а состоит из двух газов — кислорода и азота, следо
вательно, мнение о том, что воздух есть элементарное вещество,^несправед-
ливо. При горении и окислении "металлов поглощается кислород воздуха.
Земли, происходящие через окисление металлов, суть тела, составленные из
кислорода и металлов. Смешавши кислород с азотом, вновь получим такой
же воздух, ^какой имели прежде. Прямым опытом было доказано также, что
при восстановлении окисла углем кислород, заключающийся в окисле,
переходит к углю и дает тот самый газ, который получается при горении
угля в воздухе. Следовательно, и это^т газ есть также тело сложное,
составленное из угля я кислорода, как окислы из металлов и кислорода.
Эти и другие многочисленные случап соединений и разложений
показывают, что большинство тел, с которыми приходится иметь дело, суть тела
сложные, составленные из нескольких других тел. Накаливая мел (как угле-
медную соль во 2-м примере),' мы получаем известь и тот углекислый газ,
который происходит при горении угля. Приводя в прикосновение известь с
этим газом (и с водою), при обыкновенной температуре, вновь получаем
сложное углеизвестковое вещество, подобное мелу; следовательно, мел есть, тело
сложное; но и то вещества, из которых его можно получить, также не суть
вещества простые, потому что углекислый газ образуется через соединение

12
ВВЕДЕНИЕ
угля с' кислородом, а известь происходит через окисление особого металла,
называемого кальцием. Раздробляя таким образом вещества на их составные
части, доходят, наконец, до таких, которые уже никакими возможными
способами нельзя разделить на два или несколько других, или из чего-либо
составить. Такие вещества могут только соединяться между собою или
действовать на другие тела. Такие вещества, которые не могут быть ни составлены
пз чего-либо, ни разложены на какие-либо другие, называются простыми. Итак,
все однородные вещества могут быть разделены на простые и сложные. Это
понятие введено в науку и удерживается в ней со времен того же Лавуазье.
Число простых тел весьма невелико сравнительно с числом образуемых ими
сложных тел. В настоящее время с положительною несомненностью известно
около 90 простых тел. Некоторые из них весьма редко встречаются в
природе или находятся в незначительном количестве; число же простых тел, с
соединениями которых мы обыкновенно обращаемся в общежитии, не более
25-ти.
Простые тела неспособны превращаться друг в друга, по крайней мере
до сих пор не замечено ни одного случая подобного превращения, а потому
в настоящее время невозможно превратить один металл в другой, и до сих
пор, несмотря на массу усилий, не отыскалось ни одного факта, который бы
' сколько-нибудь оправдывал мысль о сложности несомненно известных простых
тел [23], таких как, йапр., кислород, железо, сера и т. п. Следовательно,
простые тела по понятию о них неспособны к реакциям разложения. Поэтому,
как следствие из закона вечности вещества и из понятия о простом теле,
можно вывести, что количество каждого простого тела при всех химических
превращениях остается постоянным. Следовательно, уравнение, выражающее
закон вечности вещества, приобретает новое, еще более важное значение.
Если мы знаем количества простых тел, находящихся в действующих телах,
если из этих тел, путем химического изменения, произойдет ряд новых
веществ, то в них может содержаться только то же самое количество каждого
из простых тел, какое было в действующих телах. -Сущность химических
превращений сводится на изучение того, с чем и как соединено каждое
простое тело до и после превращения.
Чтобы иметь возможность уравнениями выражать различные
химические превращения, условились обозначать каждое простое тело одною или
двумя начальными буквами латинского наименования простых тел. Так, напр.,
через О обозначают кислород, который называется по-латыни Oxygenium,
через N означают азот — Nitrogenium, Hg — ртуть, Hydrargyrum, Fe — железо,
Ferrum, и т. д., для каждого простого тела, как видно *из таблицы,
приведенной далее. Сложное тело означают, ставя вместе рядом те буквы,
которыми обозначаются простые тела, из которых оно состоит. Напр., через HgO
означают красную ртутную окись, что показывает, что она составлена из
кислорода и ртути. Кроме того, знаку каждого простого тела соответствует
известное относительное весовое его количество, называемое паем или весом
атома, так что химическая формула сложноЛ тела означает не только
качество простых тел, из которых состоит сложное тело, но и количественное
содержание каждого простого тела. Всякий химический процесс может быть
выражен уравнением, составленным из формул, соответствующих тем телам,
которые действуют и происходят. Весовое количество простых тел в каждом
химическом уравнении должно быть равно в обеих частях уравнения, потому
что никакое простое тело ни вновь не образуется, ни пропадает при
химических превращениях. /
На страницах 14 —15 перечислены более или менее хорошо известные

ЭЛЕМЕНТЫ, МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛОИДЫ 13
. ————^......... .. ^^_^^_^^__ _.
простые тела и приведены знаки, им соответствующие, а в предисловии дана
таблица простых тел, их знаки и паи, или веса атомов, соответствующие
знакам простых тел, в дальнейшем же изложении мы увидим основания для
Суждения об атомном весе простых тел. Теперь заметим только, что сложное
тело,, содержащее простые тела А ж В, означается формулою АпВт, где т и
п суть коэффициенты или множители, с которыми в состав тела входят паи
простых тел. Если пай тела А означим чрез а, тела В через 6, то состав
тела АпВт выразится так: в нем содержится па тела А и тЬ тела В,
следовательно, в 100 частях нашего сложного тела содержится простого тела А
проц?нтных весовых частей , тЬ,*& друг°г0 простого тел^ —ц;—т. Ясно,
что при помощи формулы мы знаем относительное содержание каждого
простого тела и, следовательно, если дан реальный вес сложного тела, из его
формулы будет виден реальный вес и простых тел, в нем содержащихся.
Напр., формула NaCl поваренной соли показывает (так как Na = 23 и С1=35,5),
что в 100 весовых частях ее 39,3 процента натрия и 60,7 хлора.
Вышеуказанным ясно ограничивается представление о химических
превращениях: из тел данного качества можно получить не все возможные тела,
а тоіько ? такие, которые содержат те же самые простые тела. Но и при
этом первом ограничении все-таки число могущих образоваться
разнообразных соединений бесконечно велико. Изучению и описанию подчинено только
сравнительно ограниченное число соединений. Каждый, приступающий к
работам, легко может открыть новые, еще не полученные сложные -вещества;
многие из таких вновь получаемых тел уже предугадываются наукой. Она
состоит в постижении того однообразия, которое кроется в этом множестве
сложных тел; ее цель — понять те законы, которые управляют их
образованием и свойствами. После установления понятия о простых телах
ближайшею целью химии стало определение < свойств сложных тел на основании
определения количества и качества простых тел, в них входящих, изучение
самых простых тел, определение того, какие и с какими свойствами
сложные тела могут быть образованы каждым простым телом, и в постижении
того, в чем состоит и какова связь простых тел в разных сложных веще-.
ствах. Простое, тело при этом служит исходом, как первичное понятие, к
которому сводятся все остальные. Если мы утверждаем, что такое-то* простое
тело входит в состаз данного сложного тела, если мы говорим, что в
красной ртутной окиси.заключается кислород, то мы этим не хотим сказать, что ^
кислород, как газообразное вещество, заключается в окиси ртути, а только
желаем выразить те превращения, к которым способна красная ртутная
окись, т. е. хотим сказать, что из красной ртутной окиси можно получить
ртуть и кислород и. что она может отдавать их- различным другим телам,
словом—хотим выразить только те превращения, к каким способна окись
ртути. Говоря кратко, мы можем сказать, что состав сложного тела есть
выражение тех превращений, к которым оно способно. В этом отношении,
полезно сделать ясное различие между понятием о простом теле, как об
отдельном однородном веществе, и о нем же, как о вещественной части
или элементе сложных веществ. В красной ртутной окиси содержится не
два простых тела — металл и_газ, а два элемента: ртуть и кислород,
дающих в отде.тьности металл и^кислородный газ. Не ртуть, как металл, и не
кислород в своем газообразном виде содержатся в красной ртутной окиси:
в ней содержится/только вещество этих простых тел, как в водяном nafe
содержится олько вещество льда, но не самый лед, или как в хлебе сод?р-
. даггся вещество зерна, но не самое зерно. О существовании элемента

14
ВВЕДЕНИЕ
ложно сделать представление, не зная самого простого тела, а изучив только
ого соединение и зная, что они дают, во всевозможных обстоятельствах,
вещества не тождественные с другими, нам известными соединениями. Так,
например, в отдельности долго не знали фтора, а между тем должны была
признать его за особый элемент, потому что были известны его соединения
с другими простыми телами и определено различие этих соединений от всех
других сходственных сложных тел. Чтобы еще яснее уразуметь различие по-.
нятий о простом теле и элементе (или радикале, как говорил Лавуазье),
необходимо заметить, что сложные тела также образуют новые, еще
сложнейшие соединения. Из этих новых соединений нередко первоначальное
сложное тело может быть извлечено совершенно теми же способами, какими и
простые тела извлекаются из своих соответственных соединений. Притом
многие простые тела существуют в различных видоизменениях, а элемент
есть нечто, изменению не подлежащее. Так, углерод является в виде угля,
графита и алмаза, которые суть различные тела, притом простые, а элемент
их один. Тот же углерод содержится и в углекислом газе, но в нём нет ни
угля, ни графита, ни алмаза.
Многие простые тела, хотя и не все, имеют особый блеск,
непрозрачность, ковкость, большую тепло- и электропроводность, какие свойственны
металлам и их взаимным между собою сплавам. Но далеко не все простые»
тела суть металлы. Простые тела, не имеющие физических признаков,
свойственных металлам, называют металлоидами. В резких примерах оба разряда
простых тел ясно различаются, а во многих частных случаях различие не
резко, а потому и не может служить основою для точного деления простых
тел на две группы.
Во всяком случае, понятие об элементах и простых телах составляет
основу химических знаний, и если мы приводим здесь, с самого начала,
список простых тел, то этим хотим обозначить состояние современных сведений
об этом предмете. Всего признается до сих пор около 90 простых тел, но
некоторые из дих столь редко встречаются в природ© и были получены в
таких малых количествах, что сведения о них.крайне недостаточны и неполны*
В общераспространенных тела!'природы, содержится весьма малое число
простых тел. Изучение этих последних совершеннее, чем других, уже потому,
что опыты и наблюдения над ними могли производиться большим числом
исследователей. Расиростран?нн?йшие в природе, элементы суть:
1) Водород, Н. В воде, в организмах.
z\ Углерод, С. В организмах, каменных углях, известняках.
3) Азот, N. В воздухе, в организмах.
4) Кислород, О» В воздухе, воде, земле. Масса его наибольшая.
5) Натрий, Na. В обыкновенной (поваренной) соли, во многих камнях.
6) Магний, Mg. В морской воде, во многих камнях.
. 7) Алюминий, А1. В камнях, глине.
8) Кремний, Si. В песке, глине, камнях.
9) Фосфор, Р. В костях, золе растений, почве.
10) Сера,* S. В колчеданах, гипсе, морской воде, а также самородная.
11) Хлор, С1. В обыкновенной (поваренной) соли, в морской воле.
12) Кадий, К. В камнях, золе растений, селитре.
13) Кальций, Са, В известняках, гипсе, в организмах.
14) Железо, Fe. В почве, железных рудах, в организма!.
Кроме того, следующие простые тела или их соединения, хотя мало
¦распространены в природе, но применяются в общежитии или технике:
15) Литий, Li, В медицине LisC08, в фотографии LiBr.
16) Бор, В. Бура B4Na207, борная кислота ВН808.
17) Фтор. F. Плавиковый шпат, CaF2, плавиковая кислота HF,

ЭЛЕМЕНТЫ И СРОДСТВО 15
18) Хром, Сг. Хромовый ангидрид Сг08, хромпик К3Сг,07.
19) Марганец, Мп< Перекись марганца Мп02, хамелеон МпКО*.
20) Кобальт, Со. В смалте и'синнх стеклах.
} 21) Никкель, NL Им покрывают другие металлы (никкелируют).
22) Медь, Си. Всем известный красный металл.
23) Цинк, 2п. Употребляется в листах, гальв. элементах, латуни пт. п.
24) Мышьяк, As. Белый мышьяк (яд) As203.
25) Вром, х Вг. Бурая, летучая жидкость. Бромистый натрий NaBr.
26) Стронций, Sr. В бенгальских огнях SrN2Oe.
27) Серебро, Ag. Всем известный белый металл.
28) Кадмий, Cd. Белый металл. Желтая краска CdS.
29) Олово, Sn. Всем известный металл.
30) Сурьма, Sb. В сплавах, напр., в типографском шрифте.
31) Йод, J. В морской воде; применяется в медицине н фотографии^
32) Барий, Ва. В тяжелом шпате BaSO*. в подмеси к белилам.
33) Платина, Pt. \
35) Рт^г™' it [ Общеизвестные металлы.
36) Свинец, Pb! )
37) Висмут, Ві. В медицине, в легкоплавких сплавах.
Менее применимы и встречаются в природе довольно редко, но хороша
известны следующие элементы и их соединения:
38) Бериллий, Be. 43) Молибден, Мо. 48) Иридий, 1г.
39) Титан, Ті. 44) Палладий, Pd. 49) Талий, Т1.
40) Ванадий, V. 45) Церий, Се. 50) Торий, Th.
41) Селен, Se. 46) Вольфрам, W. 51) Уран, . U.
42) Цирконий, Zr. ' 47) Осмий, Os.
Еще реже встречаются в природе, в практике же применения не имеют,,
но исследованы с некоторою полнотою соединения следующих элементов:
52) Скандий, So. 58) 'Рутений, Ни. 64) Неодим, Nd.
' 53) Галлпй, Ga. 59) Родий, Rh. 65) Празеодим, Рг.
54) Германий, Ge. 60) Индий, In. 66) Самарий, Sm.
55) Рубидий, Rb. 61) Теллур, Те. 67) Иттербий, Yb.
56) Иттрий, Y. 62) Пезпй, Cs. 68) Эрбий, Ег.
57) Ниобий, Nb. 63) Лантан, La. 69) Тантал, Та.
Особую группу простых тел образуют затем газообразные вещества»
открытые Рамзаем, входящие в небольшом количестве в состав воздуха и
отличающиеся от всех других тем, что до сих пор не удается получить нв
одного их соединения с другими элементами: '
s
70) Гелий, Не. 72) Аргон, Аг. 74) Ксенон, X.
71) Неон, Ne. 73) Криптон, Кг.
Затем, есть много оснований признавать самостоятельность 75) Радия*
открытого г-жею Кюри, входящего в состав так называемых радиоактивных
соединений, составляющих небольшую подмесь природных соединений урана
и тория *) [23а]. г
Присутствие многих обыкновеннейших на земле простых тел (напр.,.
Н, Na, Mg, Fe) с несомненностью доказано на отдаленных от нас светилах,
посредством исследования их света. Это убеждает в том, что та форма
вещества, которая проявляется на земле в виде простых тел, имеет
распространение во всей вселенной. А отчего в природе масса одних простых тех
больше, чем других [24], мы еще не знаем. ...
*) За период с 1906 г. по 1929 г. были открыты несколько новых элементов, а мн
гие из прежде известных нашли новые применения.

¦16
ВВЕДЕНИЕ
Способность каждого простого тела соединяться с другими элементами
и образовывать с ними сложные тела, большей или меньшей степени
прочности, склонные давать новые, еще сложнейшие соединения, составляет
основной характер каждого элемента. Так, напр., сера соединяется легко и с
металлами, и с кислородом, и с хлором, и с углеродом, серебро же и золото
трудно вступают в соединения, и многие происходящие из них соединения
непрочны, легко разлагаются при накаливании, а такие простые тела, как
гелий, аргон, и т. п., не удалось до сих пор получить в соединенном виде.
Причину или силу, побуждающую вещества к химическим изменениям, должно
считать в то же время причиною, удерживающею разнородные элементы в
соединении и придающею образовавшимся сложным веществам известную
степень прочности. Эту причину или силу называют сродством (affinitas,
affinite, Verwandtschaft), или химическим сродством [25]. Так как силу эту
должно рассматривать как притягательную, подобно тяготению, то многие,
например, Бергман в конце XVIII столетия и Бертолле в начале XIX,
полагали, что сродство по существу, быть может, тождественно со всемирным
тяготением, и все их различие зависит ш только j>t тогЬ, что последнее
действует на заметных расстояниях, тогда как сродство проявляется лишь при
малейших расстояниях. Но химическое сродство невозможно вполне
отождествить со всеобщим притяжением, ибо последнее зависит только от массы и
расстояний, а не от качества вещества, от которого сильно зависит сродство.
Нельзя его вполне отождествлять также со сцеплением, придающим
однородным твердым телам их кристаллическую форму, упругость, твердость, вязкость
и т. п. свойства, а в жидкостях, определяющих их поверхность, капл?обра-
зование, поднятие в капиллярных трубках и т. п. свойства, потому что сродство
действует между разнородными веществами, а сцепление — между
однородными, хотя оба действуют только на незаметно ма^ых расстояниях (при
прикосновении) и имеют много общего. Химическую силу, заставляющую
проникать одно вещество в другое, нельзя вполне отождествлять даже с теми
притягательными силами, которые заставляют прилипать или удерживают
разнородные тела друг около друга, напр., две плоско полированные
поверхности твердых тел, или заставляют жидкости смачивать твердые тела и
прилипать к их поверхности, или газы и пары сгущаться на поверхности
твердых тел. Смешения этих сил с химическими не должно делать потому, что
при действии последних одно тело проникается другим и образуется новое.
чего не происходит при слипании. Но очевидно, что силы, определяющие
сцепление разнородных тел, представляют переход от механических сил к
химическим, потому что действуют только при полном прикосновении.
Долгое время, особенно в первой половине XIX столетия, отождествляли
химическое притяжение и химические силы с электрическими. Тесная связь их,
конечно, существует, так как при химических взаимодействиях
электричество развивается, и оно с своей стороны способно резко влиять на
химические процессы, напр., при действии гальванического тока сложные тела
разлагаются. Но точно такая же связь химических явлений с теплотными (при
химич. явлениях теплота развивается и теплотою тела могут разлагаться)*
показывает только единство сил природы, способность одних йил производить
другие, превращаться в них и их видоизменять. А потому отождествление
'¦химической силы с электричеством не могло устоять при опытной проверке
[26]. Так как из всех молекулярных явлений природы с наибольшим
(относительным) совершенством и полнотою ныне известны лишь теплотные
явления, а именно они сведены на простейшие, основные механические понятия
<энергии, равновесия, движения), могущие, со времен Ньютона, подлежать

' • I ' • ^ !¦ И и ill . ¦ и i Г
ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 17
и строгому математическому анализу, то совершенно естественно
стремление— привести химические понятия в строгое соотношение с изученными
явлениями теплоты, однако' без всякого отождествления химических явлений
с теплотными. Природа химических сил так же сокрыта поныне для нас,
как и природа всеобщего тяготения, но как без знания этой последней,
прилагая химические понятия, астрономические явления стали подлежать
точному обобщению и подробному предсказанию множества частностей, так без
знания природы химического сродства есть надежда достичь в изучении
химии значительного успеха. Но поныне эта часть химических сведений еще
не обобщена, а потому, составляя текущую задачу науки, она подробнее раз-
' вивается в особой7 ее части, называемой или теоретическою, или физическою
химиею, а лучше всего обозначаемой названием: химическая'меха-
ник а. Так как в этой области химии предполагаются уже известными не
только разнообразные однородные вещества, доныне полученные, химические
превращения, с ними совершающиеся, и явления (теплотные и всякие
другие), их сопровождающие, то приступать к химической механике возможно
только после знакомства с основными химическими понятиями и веществами,
что составляет главнейшую цель нашего сочинения [27].
Так как химические изменения вещества происходят от внутренних сил
им свойственных и состоят непременно в движении материальных частей,
и так как изучение механических и физических явлений утверждает закон
вечности сил, или сохранения энергии, то в веществах (а в частности, в
элементах) неизбежно признать запас химической энергии, или невидимого дви*
жения, побуждающего вступать в реакции. Если при реакции выделяется
теплота, значит часть химической энергии может переходить в теплотную
[28]; если при реакции поглощается [29] теплота, то она может (скрываться)
частью переходить в химическую энергию. Запас силы или энергии,
влекущей простые тела к образованию сложных тел, после нескольких соединений,
совершившихся с потерею теплоты, может уменьшиться до того, что
получаются неэнергические сложные тела,.но они могут разлагаться иреагиро
вать с энергическими простыми или сложными телами и вновь дать веще*
ства, обладающие способностью к химическим взаимодействиям. Из простых
. тел: золоту, платине и азоту присуща малая энергия; калию, хлору,
кислороду— весьма значительная степень энергии. Но и энергия проявляется не
на всех телах. Тела, не сходственные между собою, если вступают в
соединения, то часто образуют вещества с уменьшенной энергией. Так, калий и
сера легко горят на воздухе, если сперва накалены, но если они взаимно
соединились, то происшедшее сложное тело, хотя и способно окисляться, не
горит на воздухе, как его отдельные составные части. Часть энергии калия
и серы выделилась при их взаимном соединении в виде теплоты. Как при
переходе из одного состояния в другое поглощается или выделяется часть
запаса теплоты, так при соединениях, разложениях и всяких химических
реакциях происходит изменение в запасе химической энергии, а вместе с
;гем происходит выделение и поглощение теплоты.
Для понимания химических явлений в смысле механическом, то-?сть
для изучения хода химических явлений, особо важным должно считать в
настоящее время: 1) сведения ст?.хиом?трии, или той части химии,
которая изучает весовое и объемное количественное отношение между
реагирующими веществами;. 2) различение разных видов и классов химического
взаимодействия; 3) изучение изменения свойств ют перемены состава; 4)
изучение явлений, сопровождающих химические превращения, и 5) обобщ?-
- ни? условий, в которых происходят реавдии* Что касается до стехиометрии,
Д. Менделеев. Основы химии» с. I- 2

18 ВВЕДЕНИЕ
то эта область химии разработана с большою полнотою и в ней найдены
законы (Дальтоном, Авогадро-Жераром и др.), столь глубоко проникающие
во все части химии, что в течение нескольких десятилетий е? состояние
можно было характеризовать, как эпоху их применения к частным случаям.
Выражение количественного (весового и объемного) состава тел поныне
составляет важнейшую задачу химических исследований, а потому все
дальнейшее изложение предмета подчинено законам стехиометрическим. В этом
смысле родилось новое, до того не существовавшее, разделение сложных тел
на определенные и неопределенные соединения.
Еще в начале XIX столетия Еертоллё не делал этого различия.
Но Пру показал, что множество сложных тел содержат составные части,
из которых они происходят или на которые распадаются, в
совершенно точной, определенной и не изменяющейся ни при каких
условиях пропорции по весу. Так, напр., красрая ртутная окись содержит
на 200 весовых частей ртути 16 частей кислорода, что и выражается
химическою формулою HgO. В сплаве же меди с серебром можно
прибавить того или другого металла любое количество, как в водном
растворе сахара можно изменять относительное содержание частей и все же
получить однородное целое с суммою самостоятельных свойств. В этих послед- >
них случаях происходит, значит, неопределенное химическое соединение.
Хотя в природе и химической практике (лабораторной и заводской)
образование неопределенных соединений (напр. сплавов, растворов) играет столь
же существенную роль, как и образование определенных химических
соединений, но так как стехиометрич?ские законы премущественно применялись
до сих пор к последним из них, то и все сведения о неопределенных
соединениях менее полны, и только в последние десятилетия внимание многих
исследователей обратилось в эту область -химии [30].
Для химической механики весьма важно отличить обратимые реакции от
необратимых. Вещества, могущие реагировать друг на друга при данной
температура, дают такие тела, которые нри той же температуре или могут, или
не могут давать первоначальные вещества. Так, например, соль растворяется
в воде при обыкновенной температуре, но получающийся раствор может
распадаться при той же температуре, оставляя соль и выделяя воду
испарением. Сернистый углерод происходит из серы и угля при такой температуре,
при которой может и обратно давать серу и уголь. Железо выделяет при не*
которой температуре водород из воды, образуя окись железа, но она при той
же температуре с водородом может давать железо и воду.
Очевидно, что если тела А ж В дают "С и В и реакция обратима
(то-есть С и D дают А и В), то, взяв определенную массу А и В, или
им соответственную массу С и *©, мы нолучим в обоих случаях все
четыре тела, то-есть наступит между реагирующими веществами
химическое равновесие (или распределение). Увеличивая массу одного из
веществ, получим новые условия равновесия, так что обратимые реакции
доставляют возможность изучать влияние массы на ход химических
превращений,. Примерами необратимых химических реакций могут служить
многие из тех, которые происходят с очень сложивши соединениями и
смесями. Так, многие сложные вещества организмов (растений и
животных) в я^ару распадаются, но ни при этой температуре, ни при других
продукты распадения не дают сами по себе первоначального вещества.
Порох, как смесь селитры, серы и угля, сгорая, дает газы и пороховой
дым, которые ни при какой температуре обратно не дают начальных
веществ. Чтобы их получить, необходим путь—соединения по остаткам,

УСЛОВИЯ ХОДА РЕАКЦИЙ ^ , 19
Если А прямо ни при каких условиях не соединяется с В, то это еще
не значит, что не может быть получено соединение АВ. Часто А можно
соединить с С, а В с D, и если С имеет большое сродство к D, то
взаимодействие АС на BD дает не только CD, по и .4В. Так как при
образовании CD вещества іиВ, бывшие в J.C и BD, остаются в особом
состоянии выделения, то предполагается, что их взаимное соединение в АВ
происходит именно потому, что они встречаются в этом нововыделенном
состоянии «в момент выделения» (in statu nascendi).
Так, хлор прямо не реагирует ни с углом, ни с графитом, ни с
алмазом, представляющими видоизменения углерода, а между тем соединения
хлора с углеродом существуют и многие отличаются прочностью. Они
получаются при действии хлора на углеродистые водороды, как остатки от
прямого реагирования хлора на водород. Хлор отнимает водород, и
освобожденный углерод в момент выделения вступает в соединения с частью хлора,
так что хлор в результате оказывается соединенным с водородом и углеродом.
Что касается до явлений, сопровождающих хим. реакции, то всего
важнее заметить, что при этом происходит механическое перемещение
(движение частей), теплота, свет, электрическое напряжение и гальванический
ток, и что все эти деятели сами способны изменять химические
превращения. Такая взаимность или .обратимость зависит, 'конечно, от того, что все
явления природы составляют только различные виды и формы движений
видимых и невидимых (молекулярных). Сперва звук, а потом свет оказались
по существу колебательными движениями, как развивает и доказывает с
несомненностью физика. Затем связь теплоты с механическим движением и
работою перестала быть предположением, а стала несомненною, и
механический эквивалент теплоты (426 килограммо-метров механической работы
отвечают одной килограммовой единице теплоты, или большой калории) дает
механическую <меру теплотных явлений.
Известно, что механическими способами получается как статическое,
так и динамическое электричество (напр., в динамо-машинах Грамма
и др.), и наоборот: током (в электродвигательных машинах) можно
производить механическое движение. Так, пропуская ток через проводники
машины Грамма, можно заставить ее вращаться, а производя ею
вращение — получать ток, то-есть демонстрировать обратимость
электричества в механическое движение. Поэтому химическая механика должна
почерпать в связи химических явлений с физическими и механическими
основные черты своего развития. Но,,;стройной теории и даже
удовлетворительной гипотезы предмет этот, по своей сложности и сравнительной
новости, еще не получил, а потому в дальнейшем изложении мы избегаем
останавливаться над ним, оставляя эту область Физической Химии, как
особой части нашей науки.
Химические изменения в известном направлении совершаются не только
по причине сродств, действующих между участвующими в реакции
элементами, но и под влиянием условий, в которых находятся вещества. Для того,
чтобы между телами, могущими реагировать, произошло взаимодействие,
нужны часто многие условия, иногдазесьма отличающиеся от,обыкновенных
условий, среди которых находятся тела в природе. Так, например, для
горения угля необходимо не только присутствие воздуха, а именно кислорода,
в нем находящегося, но сверх того необходимо, чтобы уголь был накален,
то-есть нагрет до значительного жара. Накаленная часть угля загорается,
т. ?. соединяется с кислородом воздуха, и при этом отделяется, теплота,
которая служит для накаливания других частей угля, которйе потому только

20 ВВЕДЕНИЕ
и горят, что предварительно накалены. Вообще каждая химическая реакция
идет только при известных физических, механических и проч. условиях.
Главнейшие условия, оказывающие влияние на ход химических реакций,
суть следующие:
а) Степень нагревания. Химические реакции соединения идут
только в некоторых определенных пределах температур, а вне их не
совершаются, как видно уже из примера горения угля, указанного выше. При
высоких температурах образование многих соединений не совершается, потому
что образованные соединения тогда вполне или частью разрушаются на
составные части. В некоторых случаях влияние температуры можно объяснить
тем, что при ней одно из реагирующих тел превращается из твердого
состояния в жидкое или парообразное, или обратно. Превращение в жидкость
способствует ходу реакции потому, что помогает полному прикосновению
молекул, действующих друг на друга. Другая причина, которой должно
приписать значение для объяснения влияния нагревания на возбуждение реакций,
состоит в том, что физическое- сцепление или внутренняя связь однородных
молекул при нагревании уменьшается, и таким образом легче совершается
разъединение частей взятых тел и превращение их в новые соединения. В
том же случае, когда реакция требует поглощения тепла, как при
разложении, потребность нагревания сама собою очевидна. На основании
совокупности данных о действии высокой температуры ныне можно утверждать, что
все сложные тела, при более или менее сильном жаре, разлагаются.
Примеры подобного разложения мы уже видели, описывая разложение красной
ртутной окиси на ртуть и кислород и разложение дерева под влиянием жара.
Многие тела разлагаются при незначительном жаре, напр., та
гремуче-ртутная соль, которая кладется в пистоны или ружейные капсюли, разлагается
уже при нагревании несколько выше 120°. Множество тел, составляющих
ткани животных и растений, разлагаются уже при температуре около 200°.
С другой стороны, при очень низких температурах не совершается никаких
химических реакций. Это видно ,уже над растениями, прекращающими свои
химические процессы при зимнем холоде. Рауль Пикте (1892), пользуясь
очень низкими (до—200° Ц) температурами, получающимися при кипении
сжиженных газов (см. гл. II), подтвердил, что при температурах ниже
—120° не совершается даже таких реакций, как между серною кислотою и
едким натром или металлическим натрием, и даже окрашивание лакмуса
кислотами начинается лишь при температурах выше — 80°. Таким образом,
каждая химическая реакция требует для своего хода некоторых
температурных граней, и на солнце, где температуры очень высоки, или на луне,
где они очень низки, без сомнения, множество наблюдаемых на земле
химических превращений вовсе не могут совершаться.
Если нагревать сложное тело, способное происходить из своих
продуктов разложения, и дойти до некоторой температуры, когда начинается
разложение, то оно не сразу оканчивается ни по времени, ни по количеству,
для определенной массы вещества, заключенного в определенный объем. Только
некоторая доля вещества разлагается, другая же часть остается неизменною;
если температура возвышается, количество разложенного вещества
увеличивается, и затем каждой определенной температуре отвечает свое отношение
между разложенным и нетронутым веществом, пока температура не дойдет
до той, при которой сложное тело вполне распадается. Это неполное
разложение под влиянием температуры называется диссоциацией. Можно отличить
температуры начала и конца диссоциации. Если при данной температуре
диссоциация совершается, но один или все продукты распадения не остаются

УСЛОВИЯ ХОДА РЕАКЦИЙ 21
в прикосновении со сложным, неразложившимся веществом, тогда
разложение дойдет до конца. Так, известковый камень в жару печи при ее топке
весь разлагается на известь и углекислый газ, потому что последний
удаляется. Если же замкнуть некоторую массу того же камня в определенный
объем, например, положить в ружейный ствол, а потом его заклепать и
накалить, то углекислый газ удаляться не может, и тогда при каждой
температуре, высшей, чем начальная диссоциационная, разложится только
некоторая доля камня. Разложение прекратится, когда выделившийся углекислый
газ будет представлять наибольшее диссоциационно? давление,
отвечающее данной температуре. Если давление увеличить прибавкой газа,
начнется вновь соединение; при уменьшении давления — будет итти
разложение. Разложение при этом совершенно подобно испарению: если пар не
удаляется, его давление достигает наибольшего, отвечающего температуре,
и испарение прекращается. Если тогда паров прибавить, они сгустятся в
жидкость, если их убавить, т. ?. часть выпустить, сохраняя температуру,—
произойдет испарение. Случаи диссоциации, первоначально понятые
Генрихом Септ-Клер-Девиллем, будут неоднократно встречаться впоследствии.
Заметим еще, что температура начала диссоциации обыкновенно близка к
температуре начала реагирования. В некоторых же случаях существует
совершенно определенная температура химического превращения, которую прямо
можно определить (и уподоблять), как температуру плавления: выше нее
происходит, например, распадение, сложного тела, а ниже — соединение или
образование сложного тела, что можно наблюдать не тЪлько с помощью
термометра, но и по быстрому изменению объема (дилатометром), наступающему
при тацой переходной температуре. Так, природный гипс или двух-
водная с?рнокальциевая соль (CaS042H20) при 107° распадается совершенно
(в замкнутом пространстве — иначе вода улетит в виде пара) в жидкую
кашицу, содержащую 3Д бывшей воды в жидком виде и полуводную с?рно-
известковую соль (CaS041/jtH20), а при низших температурах вновь
происходит двухводная соль.
б) Влияние гальванического тока и электричества вообще на
ход химических превращений во многом подобно влиянию теплоты.
Большинство сложных тел, проводящих гальванический ток, при действии его
разлагаются. А вблизи тех условий, при которых происходит разложение,
обыкновенно совершаются и соединения, а потому от' действия электричества
часто наступают соединения. Электричество можно считать также особым
видом частичного движения, как и теплоту, и многое, что относится к
влиянию теплоты, ¦ относится и к влияниям, производимым действием тока, только
здесь разделения тела на составные части можно достигнуть иногда с
большим удобством, потому что оно совершается при обыкновенной температуре.
Самые прочные тела могут быть этим путем разложены, и здесь замечается
та важная особенность, "что составные части являются на различных
полюсах или электродах. Вещества, являющиеся на положительном полюсе (аноде),
носят название электроотрицательных, а те, которые являются (как напр.
металлы) на катоде, то-есть на отрицательном полюсе, носят название
электроположительных. К разряду первых принадлежат тела не металлические, в
большинстве по крайней мере случаев, как-то: хлор,'кислород и т. п., а также
кислоты и сходственные с ними тела. На отрицательном же полюсе являются
металлы, водород и сходственные с ним продукты разложения, или ионы.
Разложение сложных тел посредством гальванического тока послужило в
истории химии к весьма важным открытиям. Многие простые тела были по-
цуч?вд этим путем. В' особенности знаменито получение аіетадов калия и

Т ,-т— тг.»тг. ¦;;-—-.1Г-Г.1..Г.7.,., v.,- ¦ ., , ¦ .г.тд^,,„-- >-¦¦— ¦ ¦'
22 ВВЕДЕНИЕ
натрия, соединение которых с кислородом Лавуазье и химики его времени
разлагать не умели. Англичанин Де?и показал, что вещества разлагаются
гальваническим током, и на отрицательном полюсе получил металлы—калий
и натрий. В последнее время, когда динамомашины дали возможность удобно
получить гальванический ток, сожигая топливо или пользуясь водяными и
др. двигателями, этот прием Деви стало удобным и выгодным применить к
заводскому получению металлов, напр. Na из сплавленного NaHO, хлора из
растворов поваренной соли и т. п.
в) Действием света некоторые малопостоянные соединения также
разлагаются. На этом свойстве некоторых веществ (напр. солей серебра)
основана фотография. Механическая работа тех колебаний, которые
определяют световые явления, весьма невелика ¦ и потому только некоторые, вообще
непрочные, тела могут разлагаться светом, по крайней мере, в обыкновенных
условиях. Но есть ряд химических явлений, определяемых светом и еще
очень мало разработанных в химии. Это именно явления, происходящие в
растениях под влиянием света. Здесь совершаются разложения и
соединения весьма разнообразные, нередко невоспроизведенны? еще искусственными
способами. Так, например, углекислый газ, столь прочный относительно
действия тока и тепла, разлагается в растениях, под влиянием света, выделяя
кислород. Хлор соединяется с водородом не т#лько под влиянием тепла, но
и под влиянием света, показывая, что и соединения, точно так же как
разложения, могут возбуждаться действием света.
г) Механические влияния оказывают, как и влияния
предыдущих родов, свое действие как на ход химических соединений, так и на
ход химических разложений. Многие вещества разлагаются от одного трения
или удара. Таково, напр., соединение;, называемое йодистым азотом,
заключающее в себе азот, иод и водород; такова и гр?мучертутная соль, которая
от удара в ружейных капсюлях (пистонах,) разлагается. Механическое
трение заставляет серу сгорать на счет кислорода, заключающегося в
бертолетовой соли. Давление также влияет как-на физическое, так и на
химическое состояние реагирующих веществ и определяет, вместе с температурою,
состояние веществ, особенно ясно проявляющееся тогда, когда вещество на-
ходитсяжв унругогазообразном виде, так как тогда от перемены давления
1 сильно изменяются объемы, а следовательно и число точек встречи
разнородных веществ. Так, сжатый водородный газ энергичнее, чем 'под
обыкновенным давлением, действует на иод и на растворы многих солей — при
соответственных условиях температуры.
д) Влияние времени на течение реакций сказывается не только в
том, что для проникновения тел друг другом — ради возможности
химического между ними воздействия — необходимо механическое/ перемещение,
которое может совершаться лишь с определенной скоростью (так, горение
твердого вещества в воздухе, совершаясь на поверхности, определяется ее
возобновлением и притоком воздуха, что совершается лишь с ограниченною
скоростью), но'и в том, что, после полного прикосновения, внутреннее
перемещение, определяющее химические реакции, требует своего времени, или
совершается лишь с определенною скоростью. Общеизвестен пример так
называемого вылеживания или старения виноградного вина, содействующего
появлению в вине особого «букета» или ароматических начал. Они
происходят из кислот и спирта, содержащихся в свежем (молодом) вине в
отделение^ виде, а при сохранении вина дающих через взаимодействие (двойное
разложение) воду и ароматические сложные эфиры. Реакция эта, протекая
цри обыкновенной температуре медленно и принадлежа к числу обратимщ

1 ¦ ¦ - ¦¦¦
УСЛОВИЯ ХОДА РЕАКЦИЙ 23
(т.-?. сложные эфиры -f- вода способны давать спирт п кислоту), идет с явно
ограниченною скоростью, величина которой зависит от температуры и
других условий. Таких реакций, медленно идущих, много, но немалое число
наиболее резких химических превращений (с которыми прежде всего и должно
познакомиться при начале изучения химии) течет столь быстро, что при их
обсуждении обыкновенно время не принимается во внимание. Скорость
реагирования рассматривается подробнее в физической химии, и в нашем
изложении мы касаемся этого предмета лишь очень кратко,
?) Ходу химических реакций благоприятствует пли препятствует то
состояни?прикосновения, в каком' находятся действующие тела.
Увеличить число точек прикосновения — обыкновенно* значит, при прочих
равных условиях, увеличить напряженность хода реакций. Достаточно указать
хотя бы на один тот пример,, что серная кислота не поглощает маслород-
ного газа яри обыкновенных условиях прикосновения, но при
продолжительном взбалтывании такое поглощение происходит, потому что число
прикасающихся точек увеличивается весьма значительно. Когда заставляют
действовать твердые тела друг на друга, то для полного и скорейшего их
взаимодействия необходимо сколь возможно мелко перемешать их между со-,
бою, превратив в возможно мелкий порошок. Бельгийский химик Оприиг *
показал, что порошки твердых тел, при обыкновенной температуре не
реагирующих друг на друга, могут подвергаться реагированию при • увеличенном
давлении. Так, при давлении в 6 000 атмосфер сера способна
соединяться со многими металлами при обыкновенной температуре, а порошки
многих металлов образовать сплавы [31]. Очевидно, что здесь прежде всего
должно признать увеличение точек или плоскостей прикосновения, как
причину наступающего взаимодействия, которое, без сомнения, может
совершаться с твердыми телами, как с жидкими или газообразными, потому что
во всех состояниях вещества, хотя в разной .мере и форме, должно признать
существование внутреннего движения и подвижность молекул, образующих
самые тела.
ж) Немаловажно обратить внимание на то, что внутреннее движение
или состояние частей в молекулах тел должно быть иным внутри вещества
и на его поверхности, потому что внутри тела со всех сторон на каждую
молекулу вещества действуют другие такие же молекулы, а на поверхности
т?-іі — только с одной стороны. Поэтому состояние вещества на поверхностях
его прикосновения с другими телами будет или более или менее изменено
и может быть таким, как при повышении температуры. Этим соображением
объясняется многочисленный класс контактных химических- реакций, то-есть
возникающих от присутствия (прикосновения, катализа) некоторых особых
тел. Особенно часто влияют этим способом тела пористые и порошковаты?
и между ними более всех губчатая платина и уголь. Так," сернистый газ не
соединяется прямо с кислородом, но от присутствия губчатой платины
соединение происходит с выделением теплоты [32]. •
Вышеизложенные общие, вступительные химические понятия получают
свой настоящий смысл только при знакомстве с частностями, к которым мы
теперь и перейдем. Тем не менее неизбежно было с самого начала
ознакомиться с такими многообъемлющими началами, каковы понятия о
сохранении вещества и энергии, потому что только при их признании и только под
их влиянием разбор частностей мо^ет быть удобоисполнимым.

ГЛАВА ПЕРВАЯ.
О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
Вода находится почти всюду в природе и встречается в ней во всех
трех состояниях. В виде наров вода находится в атмосфере всей земли.
Сгущаясь, нары воды дают снег, град, дождь, росу, туманы. ? одном
кубическом метре (или в 1000 литрах = 0,102958 куб. саж.) воздуха может
находиться, при 0°, только, 4,8 г водяных паров, при 20° около 17,0 г, при
40° около 50,7 г, но в обыкновенном воздухе содержится лишь около 60%
указанного количества влажности. Меньшее содержание паров, чем 40%
возможной влажности, ощущается как сухость воздуха. Воздух же,
содержащий более 80% влаги, считается уже сырым [33]. Вода в жидком виде,
падая, как дождь и снег, проникает в землю, собирается в ручьи, озера,
реки, моря и океаны. Из земли она впитывается корнями растений, которые
в свежем виде содержат от 40 до 80 процентов воды по весу. Почти таково
же содержание воды и в животных. В твердом виде вода является как
снег, лед или в виде форм промежуточных между ними, какие замечаются
на горах, покрытых вечными снегами. Вода рек [34], источников [35],
океанов и морей, озер и колодцев содержит в своем растворе разнообразные
вещества, по преимуществу соли, то-есть вещества, подобные обыкновенной
поваренной соли и по своим физическим свойствам и по своим главным
химическим превращениям. Притом количество и качество солей в разных водах
неодинаково. Всякий знает, что есть воды: пресные, соленые, железные
и т. д. Присутствие около 3% процентов солей в морской воде [36] делает
ее на вкус горькосол?ною и увеличивает ее удельный вес. Пресная вода
содержит подобные же соли, но в сравнительно малом количестве (до 0,1%).
Присутствие их -легко доказать простым выпариванием: вода улетучивается
$ виде паров, а соли остаются. Оттого-то внутри самоваров, паровых котлов
и т. п. сосудов, в' которых исщаряют воду, со временем оседает на стенке
твердая кора (накипь), состоящая из солей, бывших в воде. Они
содержатся в текучей воде, потому что эта вода образуется через собрание
дождевой воды, просачивающейся через землю. При этом просачивании
вода растворяет некоторые землистые части. Так, вода, просачивающаяся
и текущая через солончаковую или через известковую землю, пропитывается
солью или содержит известь (жестка). Дождевая и снеговая воды гораздо
более чисты, чем речная и ключевая, но все же, проходя в воздухе, дождевая
. и снеговая воды успевают захватывать пыль, носящуюся в нем, и раство-
> ряют в себе воздух, который находится в растворе во всякой воде.
Растворенные в воде газы воздуха отчасти выделяются из холодной воды при ее
нагревании в виде пузырьков, и в отварной, то-есть прокипевшей, воде щ.
уже не содержится.

ПОГЛОЩЕНИЕ ВОДЫ
25
В общежитии чистою водою называют такую, которая: 1) не только
н? содержит мути или висящих, на-глаз видимых, нерастворенных частей,
от которых вода освобождается процеживанием через уголь, песок и
ноздреватые (природные или искусственные) камни, 2) но и представляет чистый,
свежий вкус. Он зависит: 3) от отсутствия заметных для вкуса каких-либо
(особенно, разлагающихся) органических веществ, 4) от содержания
растворенных газов воздуха [37] и 5) ет присутствия минеральных веществ,
в количестве примерно до 300 г на тонну (на 1000 кг или на 1 куб. м
воды), и не более 100 г органических веществ [38]. Такая вода пригодна
для питья и всяких обършых практических применений, но она, очевидно,
не составляет в химическом смысле чистой воды. Такая химически чистая
вода необходима не только для научных целей, как самостоятельное
вещество, обладающее суммою всегда одинаковых, определенных свойств, но и
для многих практических целей, напр. для фотографов, для составления
лекарств, потому что от подмесей естественных вод изменяются многие
свойства растворяемых в ней веществ. Обычный способ очищения воды состоит
в ее перегонке, потому что твердые растворенные в воде вещества при этом
в пар не переходят, а газы улетучиваются при кипении. Такую перегнанную,
или дестиллированную, воду готовят в аптеках и лабораториях, кипятя воду
в закрытых металлических котлах или кубах и заставляя происходящий
пар входить в холодильник, то-есть в трубы (из металлических чаще всещ
берут оловянные, или, по крайней мере, луженые, потому что на олово вода
и ее подмеси не действуют), окружаемые холодною водою, где водяной пар,
охлаждаясь, сгущается в воду, которую и собирают [39]. Такая вода,
оставаясь на воздухе, все-таки со временем поглощает газы воздуха и пыль,
в нем носящуюся. Сверх того при перегонке воды, кроме воздуха, остается
в ней и некоторое количество улетучивающихся подмесей .(особенно
органических), а стенки перегонных снарядов отчасти разъедаются водою и часть,
хотя малая, вещества их делает воду не вполне чистою: при ее
выпаривании получается остаток [40]. Между тем для некоторых физических и
химических исследований требуется совершенно чистая вода. Для получения
ее к д?стиллированной воде прибавляют красного раствора минерального
хамелеона (марганцовокали?вой соли) до тех пор, пока она не сообщит
слабо-розовый отлив всей воде. При этом разрушаются (переходят в газы
и нелетучие вещества) органические вещества, находящиеся в воде.
Излишек хамелеона ле вредит, потому что при следующей перегонке он остается
в перегонном снаряде. Новую перегонку должно тогда производить в
платиновой реторте с платиновыми же холодильником и при*«шиком.
Металлическая платина нисколько не изменяется ни от воздуха, ни водою, а
потому от нее ничего не переходит в воду. Полученная в приемнике вода
содержит еще воздух. Ее нужно прокипятить в течение долгого времени
и охладить после того в безводушном пространстве, под колоколом
воздушного насоса. Хранится такая вода в запаянных сосудах — без доступа
воздуха. Чистая вода при выпаривании не дает никакого остатка и 'не
изменяется нисколько, как бы долго ее ни хранили, т. е. в ней не развивается
со временем плесень, как в воде, раз перегнанной или нечистой; она при
нагревании не дает пузырьков газа, от капли раствора хамелеона
приобретает его цвет.
Очищенная вышеописанными способами вода имеет всегда и всюду
постоянные физические и химические свойства. Только для такой воды вес
одного литра в пустоте равен одному килограмму при 4° Ц, т. е. удельный
S0C такой чистой воды равен единице при 4° Ц [41]. Вода в тв?тздоэд со-

26 ГЛ. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
стоянии образует кристаллы гексагональной системы [42], что можно видеть
в форме снежинок, которые обыкновенно составляют звездчатые сростки t
многих кристаллов, а также но форме полурастаявшего, рассыпавшегося льда,
плывущего весною но реке. Но лед может являться, как и множество твер- '
дых тел, также и в аморфном (некристаллическом) виде. Температуры, при
которых вода переходит из одного состояния в другое, суть постоянные
точки термометров, а-именно, температура тающего льда принимается за 0°, ,
а температуру паров, выходящих из воды, кипящей при нормальном
давлении барометра (а именно в 760 мм, измеренных при 0° и при широте
места 45°, на уровне океана), принимают равною 100°, по Ц?льзию, а потому
для характеристики воды, как определенного химического соединения,
служит между прочим то, что она плавится при 0° и кипит при 100°. Вес
литра воды при 4° = 1000 г, при 0° = 999,87 г, вес литра льда при 0°
менее, а именно = 916 г (коэфф. куб. расширения льда 0,000152, по
определению Винцемпа, 1902), вес той же куб. меры водяного пара при 760 мм
и при 100° только 0,60 г; плотность паров по отношению к воздуху = 0,62, ..
по отношению к водороду = 9.
Эти данные составляют краткую характеристику физических свойств
воды, как определенного вещества. Для этой же цели можно прибавит^,
что вода есть жидкость легкоподвижная, бесцветная *), прозрачная, не
имеющая ни запаха, ни вкуса, и т. п.; на эти свойства здесь нет нужды,
указывать, потому что воду всякий знает, а при описании неизвестных
веществ эти признаки указываются. Скрытое ее тепло испарения = 538,
плавления =79 единицам теплоты [43]. Большое количество тепла,
содержащееся в водяных парах и даже в жидкой воде (потому что ее теплоемкость
более, чем других веществ), ведет к тому, что горячую, воду и водяные
пары употребляют для нагревания [44].
Химические реакции, которым подвергается вода и при которых она
образуется, столь многочисленны и столь тесно связаны с реакциями многих
других веществ, что нет возможности в начале изложения химии говорить
о большинстве этих реакций. Впоследствии мы познакомимся с многими из
них, а теперь упомянем о некоторых соединениях, образуемых водою. Для того,
чтобы ясно видеть природу разных видов соединений, образуемых водой,
мы начнем со слабейших, определяемых явно механическими силами;
Вода механически притягивается многими телами, пристает к их
поверхности, как пыль пристает к предметам, как гладкое стекло пристает
к другому. Такое притяжение воды называется смачиванием, пропитыва- •
нием я поглощением воды. Так, вода пропитывает землю, песок и глину и
не вытекает из них, помещаясь между их кусками; точно так же вода
всасывается губкой, сукном, волосом, бумагой и т. п. предметами; но сало
и вообще жирные поверхности водою не увлажняются, т. е. и тут уже
оказывают свое влияние частные свойства или особенности обоих
взаимодействующих. При таком притяжении вода сохраняет свои химические и
физические свойства. Так, например, высушиванием можно удалить такую воду,
что известно из жизненных опытов. Воду, удержанную как-либо
механически, напр. тканями, молено удалить механическими же путями:
давлением, центробежного силою и т. п. Но предметы, называемые в практике
сухими (потому, что не смачивают рук), часто содержат еще влажность,
что можно доказать, нагревая предмет в стеклянной трубке, запаянной
*) В длинном сдое (не менее 2 м) чистая вода окрашена в голубой цвет (Бупзен,
Чпринг). (Г.)

РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВ
27
с одного конца. Положив в такую трубку кусок обыкновенной бумаги, сухого
чернозема и многие тому подобные (особенно, рыхлые вещества) предметы
и нагрев слегка то место трубки, где они помещены, можно заметить
скопление паров в холодных частях трубки. В телах твердых присутствие
такой втянутой или гигроскопической воды часто узнается через высушивание
до 100° или через высушивание под колоколом воздушного насоса над
веществами, химически притягивающими воду. Взвешивая вещество до
высушивания и после высушивания, легко определить количество
гигроскопической воды через потерю [45]. Конечно, в этом случае должно быть
осторожным в суждении о количестве воды, потому что потеря может
происходить иногда от разложения самого взятого вещества с удалением газа
или каких-либо паров. Гигроскопичность тел, т. ?. способность втягивать
влажность, должно иметь постоянно в виду, когда производят точные
взвешивания, иначе от присутствия влаги вес будет неверен. Количество
втянутой влаги зависит от степени влажности воздуха (то-есть от упругости
находящихся в нем водяных : паров), в котором помещено тело. В
совершенно сухом воздухе' и в пустоте гигроскопическая вода удаляется,
превращаясь в пар, поэтому, помещая в высушиваемое пространство предметы,
поглотившие воду, можно их вполне высушить. Нагревание этому помогает,
потому что увеличивает упругость паров. Для сушения газов чаще всего
употребляют фосфорный ангидрид (белый порошок), жидкую серную кислоту,
твердый и пористый хлористый кальций и белый порошковатый
прокаленный медный купорос. Они втягивают из воздуха и всякого газа влажность,
'в' них заключающуюся, в значительном количестве, но не в безграничном.
Фосфорный ангидрид и хлористый кальций при этом расплываются, делаются
сырыми, серная кислота становится из маслянистой густой жидкости более
подвижною, а прокаленный медный купорос синеет, после чего эти
вещества теряют часть своей способности удерживать воду и даже могут, при
избытке воды, отдавать ее воздуху. Порядок, в каком выше перечислили
высушивающие вещества, согласен с тем порядком, в каком стоят онп по
своей способности поглощать влажность. Воздух, высушенный хлористым
кальцием, содержит еще часть влаги, которую может отдавать серной
кислоте. Самое полное высушивание газов производится с помощью
фосфорного ангидрида. Из многих тел также удаляют влагу тем, что их кладут
под колокол (который, подобно колоколу воздушного насоса, должен
запираться герметически) в чашку, поставленную над или под сосудом,
содержащим вещество, поглощающее воду [46]. Высушивание Ьроисходит при
этом оттого, что, напр., серная кислота высушивает сперва воздух колокола,
втягивая в себя его влагу, в сухом воздухе высыхает взятое тело, и эту
влагу опять поглощает серная кислота и т. д. Еще лучше идет такое
высушивание под колоколом воздушного насоса, потому что тогда пары
образуются быстрее, чем в колоколе с воздухом. Способность, твердых тел
поглощать и удерживать гигроскопическую воду не только изменяется с природою
(металлы, напр., мало, а растворимые соли, обыкновенно, много поглощают
гигроскопической воды), но и для данного вещества с состс^шием его
поверхности; так, напр., кристалы после измельчения в порошок обыкновенно
поглощают более гигроскопической воды.
Из сказанного очевидно, что переход влаги в газы и поглощение
гигроскопической влажности представляет большое сходство с простым
смачиванием водою, что здесь нет еще явного химического соединения с водою»
так как вода не потеряла своих свойств, не образовала новых веществ, но
замечает уже влияние химических особенностей [47].

28
ГЛ. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
Еще иной характер представляет притяжение воды к телам,
растворяющимся в ней. При растворении веществ в воде происходит неопределен-
Способ перевола гпза в пплипдр со ртутью, погруженный открытым концом в ртуть, налитую в ящик (ванну)
с двумя стеклянными стенками. Направо виден сосуд, содержащий газ. Верхний конец его снабжен
газопроводной трубкой, идущей через ртуть вапны под колокол. Нижняя часть сосуда сообщается с восходящей
трубкой. Если в нее наливать ртуть, то давление газа в приборе увеличится, и он, через газопроводную трубку,
перейдет в цилиндр и заііыет место в верхней его части, где его можно измерить и привести в
прикосновение с поглотителем, напр., растворить в воде.
но? соединение, образуется новое однородное вещество из двух взятых тел.
Но и здесь связь, соединяющихся веществ весьма непрочна и перемена
свойств незначительна. Вода, содержащая в растворе различные вещества,
кипит при температуре, близкой к своей температуре кипения. От
растворения в воде веществ более легких, чем оама вода, получаются растворы,
имеющие меньшую плотность, чем вода, например, при растворений спирта
в воде, а более тяжелые вещества, растворяясь в воде, сообщают ей
больший удельный вес, как вцдно из того, что соленая вода тяжелее
пресной [48].
Воднуе растворы представляют особый интерес уже потому, что в земле
и в воде, в растениях и в животных, в химической практике и на
заводах постоянно образуются растворы и они играют важную роль в
химических превращениях, всюду происходящих, так как" вещества, перешедшие
в раствор, представляют наилучшие условия для химических превращений,
,а именно: подвижность и возможное разъединение частей. Твердое тело
приобретает в раствдр? подвижность частей, газ теряет,упругость, и оттого
в растворах нередко .совершаются такие реакции, какие в отдельном виде
не идут. Притом, распределившись в воде, вещества, очевидно, разрыхляются,
то-есть уподобляются газам. Все это заставляет обращать, при описании
свойств тел, весьма большое внимание на отношение их к воде, как
растворяющей жидкости, всюду встречающейся. В воде более или менее
растворим^ не только разные твердые и жидкие вещества (что всем известно),
но и газообразные.
Чтобы показать растворимость газов ? воде, должно взять газ, пред-

¦*"• .... _¦¦»!¦ ¦ ' , • | ...... ¦— I- ¦....¦ • | - —
КОЭФФИЦИЕНТ РАСТВОРИМОСТИ 29
ставляющий большую растворимость, напр., аммиачный, и ввести его в колокол
(или цилиндр, как на приложенном рисунке), сн?рва наполненный ртутью
и стоящий в ртутной ванн?. Если затем впустить в цилиндр воды, то ртуть
будет подниматься, потому что вода растворяет аммиачный газ. Если -^
столб поднимаемой ртути ниже барометра и количество воды доста- [П
точно для растворения газа, то весь газ поглотится водою. Чтобы вве- И
сти. в цилиндр воду, употребляют стеклянную пипетку,
изображенную на этой странице. Загнутый нижний конец ее вставляют в воду А
и всасывают воздух из верхнего конца. Когда вода наполнит
пипетку, верхний конец ее запирают пальцем, а нижний вводят в I
ртуть ванны так, чтобы загнутый конец попал в отверстие цилиндра. |[
Тогда, от вдувания воздуха в пипетку, вода из нее будет
выходить в цилиндр и поднимется по своей легкости на поверхность
ртути. Для такого сильно растворимого газа, как аммиак, можно
демонстрировать растворимость, наполнив стклянку аммиаком,
заткнуть ее пробкой с трубкою и погрузить другой конец трубки в воду.
Когда часть воды взойдет в стклянку (чтобы это случилось скоро, ]
стклянку предварительно можно нагреть), вода будет бить внутри »
стклянки фонтаном. В подъеме ртути и в образовании фонтана шшета.
становится очевидною сила, действующая при растворении.
Для растворения требуется известное время, зависящее не только .от
поверхности соприкасающихся веществ (а потому и от взбалтывания и
перемешивания), но и от их природы. Это видно из опыта. В высокие сосуды
наливают приготовленные уже растворы разных веществ, более тяжелых,
чем вода, напр. соли и сахара. Поверх раствора в каждый сосуд наливают
чистую воду столь осторожно, через воронку, чтобы не возмутить нижнего
слоя, и оставляют сосуды в покое. По различию в показателях преломления
будет видна граница воды и влитого раствора. Несмотря на то, что взятые
растворы тяжелее воды, спустя некоторое время произойдет в покое полное
смешение. Гей-Люссак убедился в этом особым опытом, произведенным в
подземельях, находящихся под парижскою астрономической обсерваторией.
Они известны как место, где сделано много интересных исследований,
потому что, находясь глубоко в земле, они имеют весьма равномерную и
постоянную температуру во весь год и не меняют ее в сутки, а это нужно
было в опыте над диффузией растворов для того, чтобы не могло родиться
сомнения в их результате при дневной перемене температуры (опыт длится
несколько месяцев), вследствие которой должны в жидкости происходить
токи, могущие перемешивать слои жидкости. Несмотря на эту
равномерность температуры, растворенное тело, со временем, поднимается" в воду и
равномерно распределяется в ней, показывая, что между водою и
растворенным телом есть свой специальный род притяжения, или стремление к
взаимному проникновению, в противность действию тяжести. Притом, это
стремление или скорость диффузии для соли и сахара, равно как и для
разных других тел, весьма неодинаково [49]. Следовательно, при
растворении действует между взятыми веществами особая сила — как в настоящих
химических соединениях; или растворение обуславливается особым родом
движения, свойственным растворяющемуся телу и растворителю. Опыты, подобные
вышеописанному, делал Грем с различными веществами и показал, что
скорость диффузии растворов в воде весьма неодинакова, то-есть, что
равномерное распределение вещества в растворяющей воде достигается для
различных веществ в различное время. Грем сравнил эту способность
диффузии с летучестью. Есть тела легко диффундирующие и трудно, как есть

30 ГЛ. I. 0 ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
более или менее летучие тела. В стакан вливается 700 щб. см воды и потом
на дно осторожно через сифон (пинетку) вливается 100 куб. см раствора,
содержащего 10 г вещества. Получится два слоя. .Спустя несколько дней
снимается последовательно, сверху вниз, по 50 щб. см раствора и
производится испытание количества растворенного вещества в разных слоях. Так,
поваренная соль, через 14 дней, дала следующие веса (в миллиграммах)
соли в разных слоях, начиная сверху: 104, 120, 126, 198, 267, 340, 429,
535, 654, 766, 881, 991, 1090, 1187, а в остатке 2266, тогда как белок в
то же время в 7 верхних слоях дал лишь весьма малые содержания,
а начиная с 8-го слоя: 10, 15, 47, 113, 343, 855, 1892, а в остатке 6725 мг.
Таким образом, диффузия раствора зависит от времени и природы
вещества, что и может служить не только для понимания явлений растворения,
но и для отличия тел друг от друга. Трем показал, что тела, быстро
диффундирующие в воде, способны скоро проникать через перепонки и
кристаллизоваться, а тела, медленно диффундирующие, обыкновенно не
кристаллизуются. Их назвали коллоидами, то-есть подобными клею, они медленно
проникают через перепонки и способны являться в -.состоянии, подобном
студню, как объяснено будет над примером кремнезема.
Когда растворение хотят ускорить, то вследствие вышесказанного
необходимо производить перемешивание, взбалтывание или тому подобное
механическое движение. Но раз произошел равномерный раствор, сколько
бы тяжело ни было растворенное тело, как бы долго ни сохранялся покой —
равномерность сохраняется, что вновь указывает на присутствие силы,
удерживающей вместе молекулы растворенного тела и растворителя [50].
При обсуждении растворения, кроме понятия о диффузии, необходимо
другое основное понятие, а именно о насыщенных растворах.
Подобно тому, как влажны^ воздух можно разбавить каким угодно
количеством сухого воздуха — растворяюще'й жидкости можно взять
неопределенно большое количество и все-таки после смешения получится
равномерный раствор. Но нельзя при известной температуре, в известный объем
воздуха, ввести более определенного количества водяного пара. Избыток,
превышающий насыщение, остается в жидком виде [51]. Таково же
отношение воды к растворенным в ней телам. В данном количестве воды, при
известной температуре (и давлении), нельзя растворить более определенного
количества вещества: избыток не соединится с водою. Как воздух или газ
насыщается паром, так вода насыщается растворенным в ней
веществом. Если к раствору, насыщенному данным веществом, прибавить его
избыток, то он сохранит свое первоначальное состояние, не распустится в
воде. Количество вещества (объемное ли, как для газов, или весовое, как
для твердых и жидких тел), способное насыщать 100 частей воды,
называют коэффициентом растворимости или растворимостью*). В 100 г воды при
*) В современных справочниках, например в Физико-химических таблицах Лан-
дольтпгБернштейпа растворимость обыкновенно выражается в %°/о раствора, а часто
и в молекулярных' процентах. Если р— вес тела В, который содержится в Р весовых
единицах насыщенного раствора В с жидким А9 то первый коэффициент с
растворимости тела В равен, по определению:
Жр
с = ~Р^> (1)
а коэффициент, принятый в тексте^
Растворимость, выражаемая в молекулярных процентах, вычисляется таким образом:

ЯВЛЕНИЯ ПРИ РАСТВОРЕНИИ
31
15° может раствориться н? более 35,86 г поваренной соли; следовательно,
ее растворимость при 15° равна 35,86 [52]. Весьма важно обратить
внимание на существование твердых нерастворимых тел природы, потому что они
образуют формы тел земной поверхности, растений и животных. Воды так
много на поверхности земли, что, будь она образована растворимыми
веществами, она изменялась бы непрерывно, и прочных форм у гор, у берегов,
рек и морей, у растений и животных, у жилищ и покровов людей не могло
бы существовать [53].
Вещества, легко растворяющиеся в воде, имеют некоторое с нею
подобие. Так, соль и сахар во многих внешних отношениях напоминают лед.
Металлы, не растворяясь в воде, не имеют и общих с нею признаков, а
зато они в расплавленном виде растворяют друг друга, образуя сплавы,
подобно тому как горючие маслянистые вещества растворяют друг друга,
напр., сало растворяется в керосине и деревянном (оливковом) масле, хотя
все они нерастворимы в воде. Из этого видно, что сходство веществ, дающих
раствор, играет некоторую роль. А так как водные и всякие растворы суть
жидкости, то при растворении твердых и газообразных веществ должно
с большою вероятностью принять, что они в физическом отношении меняются,
переходя в жидкое состояние. Этим соображением объясняются многие
стороны растворения, как* напр., изменение растворимости с температурою,
выделение и поглощение тепла при образовании растворов и т. п.
Растворимость, то-есть количество вещества, потребное для насыщения,
изменяется с температурою и притом, при ее возрастании, для твердых тез
растворимость обыкновенно возрастает, а для газов уменьшается, чего
и должно ждать, потому что твердые рела при нагрев.ании, а газы при
охлаждении приближаются к жидкому или растворенному состоянию [54].
Для выражения изменения растворимости с1 температурою употребляется
нередко графический способ. На оси абсцисс, или горизонтальной,
откладывают температуры, восставляемые же перпендикуляры (ординаты) опред?*
ляют своею величиною, условно, растворимость соли, выражая, например,
каждую весовую часть соли, приходящуюся на 100 ч. воды, одним делением,
напр. мм. Соединяя вершины перпендикуляров, получим кривую,
выражающую растворимость. Для твердых тел кривые обыкновенно восходящие,
т. а удаляются qt горизонтальной линии по мере возрастания температур.
Эти кривые своим уклоном ясно показывают степень быстроты возрастания
растворимости с температурою. Назначив несколько точек кривой, то-есть
сделав определение растворимости при нескольких температурах, по изгибу
и форме кривой, прямо' из ее вида можно знать растворимость при
промежуточных температурах, то-есть знать эмпирический'закон растворимости
—_,___________ ^
Пусть М— молекулярный вес те да В, а Жі тела _і. Если р и Р имеют прежние
р Р— р
значения, то частные -дг и —==— дают относительные числа молекул тела Вел
р (р Р—р\ ^
в жидкой смеси, а дробь -^ : njf + ~й—) число молекул те-а s* приходящееся
в растворе на каждую молекулу смеси.
Искомый'коэффициент ct равен, следовательно:
100р. (р Р—р\ __ lQOpJ-t ЮОЦхс т
Сі~ М \\М~*~ М1 I ~~РМ+{$М1~М)~~ШМ+с{М1—МУ w
Если тело А — вода с мол. весом Ж^ 18,016., то в огромном большинстве случаев
с (Мі — М) является отрицательной величиной. Оба коэффициента растворимости (сжсі)
удобны тем, что они могут быть больше 100, между тем как из формулы (2) ясно, что
в пределе чистому телу В отвечает бесконечность. (Г.)

32 П. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
[55]. Наблюдения показали, что растворимость некоторых солей, как, напр.,
поваренной, изменяется с температурою сравнительно весьма мало, что для
других веществ, при одинаковых увеличениях температуры, растворимость
увеличивается одинаково, так, напр., для хлористого, калия, при 0°, для
насыщения требуется на 100 частей воды 28,37, при 20° — 34,32, при
40° — 40,25, при 60° — 45,66, т.е. на каждые 10° растворимость
увеличивается на 2,88 весовых частей соли. Поэтому растворимость хлористого калия
в воде можно выразить уравнением прямой а = 28,4 -(-0,288 ty где а
означает растворимость при f. Для других солей нужны формулы более сложные.
Напр., для селитры а = 13,3 + 0,574 « + 0,01717 *2 +0,0000036 *3, которая
показывает, что при * = 0 а = 13,3, при «=10° а = 20,8, при 100° а = 246,0.
Различным изменением растворимости с повышением и понижением
температуры очень часто пользуются, особенно в заводской практике, для
отделения друг от друга смешанных солей. Так, смесь хлорцртого калия
и хлористого натрия (смесь эта встречается в природе, в Стассфурте)
разделяется из насыщенного раствора, подвергая его попеременно кипячению
(испарению) и охлаждению. По мере убавления воды кипячением,
выделяется хлористый натрий, который и вынимают, а при охлаждении раствора
выделяется хлористый калий, потому что растворимость этой соли сильно
уменьшается с понижением температуры. Подобным же образом очищают
(литруют, раффинируют) селитру, сахар и многие растворимые вещества.
Хотя в большинстве случаев растворимость твердых тел возрастает
с температурою, но есть не мало твердых веществ, растворимость которых,
в известных пределах температур, при нагревании падает. Особенно
поучительный пример этого составляет глауберова или серно-натровая соль. Если
взять эту соль прокаленную (лишенную кристаллизационной воды), то в 100
частях воды ее растворимость изменяется с температурою примерно
следующим образом: при 0° 5 частей соли, при 20° — 20, при 33° более 50 частей.
Как видно, растворимость возрастает с температурою, но, начиная с 33°,
она уменьшается, а именно, при температуре 40° растворяется уже менее
50 частей соли, при 60° только 45 частей соли, при 100° около 43
частей соли на 100 частей воды. Это явление находится в связи, во-
первых, с тем, что соль эта дает различные соединения с водою, как будет
дальше объяснено (гл. ХП), во-вторых, с тем, что при 33° соединение
(Na2SO410H2O), образующееся из раствора при низших температурах,
плавится и, в-третьих, с тем, что при испарении раствора выше 33° выделяется
из него только безводная соль (Na2S04), а она при низших температурах,
ранее перехода в раствор, притягивает воду, т. ?. даете нею твердое
соединение. Из этого примера видно, как сложно, в сущности, такое на первый
взгляд простое явление, как переход в раствор [56]. Это же заключение
вытекает из всех 'сведений о растворах, напр., при рассмотрении теплоты
растворения. Если бы растворение состояло в одном изменении физического
состояния, то при газах развивалось бы, а при растворении твердых тел
поглощалось бы столько т?піа, сколько отвечает перемене состояния, в
действительности же при растворении газа всегда отделяется большое
количество тепла, а для твердых тел поглощается менее тепла, что зависит оттого,
что при нем совершается акт химического соединения, сопровождающийся-
отделением теплоты. 17 г аммиака (вес этот отвечает формуле его NH8),
переходя из газообразного состояния в жидкое, развивают (скрытую теплоту)
4400 мал. калорий, т. е. количество тепла, необходимое для нагревания
4400 г воды на 1°. То же количество аммиачного газа, растворяясь в
избытке воды, развивает вдвое более, а ин?нно 8800 мал. калорий, показывая;

ЯВЛЕНИЯ ПРИ РАСТВОРЕНИИ 33
что соединение с водою сопровождается выделением 4400 мая. кал. Притом
главная часть этой теплоты отделяется при растворении в малых
количествах воды, так что 17 г NH3, растворяясь в 18 г воды (вес, отвечающий
ее составу Н20), развивают 7535 мал. кал., а потому образование раствора
КН8 + НаО, помимо перемены состояния, развивает 3135 мал. кал. Так как
при растворении газов теплота сжижения (физической перемены состояния)
и химического соединения с водою — обе положительны (-J-), то при
растворении газов в воде всегда замечается нагревание. Не
таково явление растворения твердых тел, потому что переход их в жидкое
состояние сопровождается поглощением (теплота отрицательная,—¦) тепла,
а химическое соединение с водою выделением (-{-) тепла; следовательно,
в сумме может быть или охлаждение, когда положительная часть тепла
(химическая:) меньше отрицательной (физической), или, наоборот, выделение тепла.
Так это и есть действительно. Серноватистонатровая соль (гипосульфит
фотографов) Na2S2035H20, в количестве 124 г, плавясь (при 48°), поглощает
9700 мал. ках, а растворяясь в большом количестве воды (при
обыкновенной температуре), поглощает 5700 мал. кал., что показывает, несмотря на
охлаждение, замечаемое при растворении, выделение тепла (около + 4000
мал. кал.) от акта химического соединения соли с водою [57]. Но во
множестве случаев твердые тела, растворяясь в воде, несмотря на переход в
жидкое состояние, развивают теплоту, что указывает на столь значительное
выделение (-(-) тепла при акте соединения с водою, что оно превосходит
поглощение (—) тепла, зависящее от перехода твердого тела в жидкий
вид. Так, напр., безводные хлористый кальций СаС13 и серномагн?зиальная
соль MgS04, растворяясь в воде, производят нагревание, напр., 60 г MgS04
выделяют (зколо 10000 мал. кал. Поэтому, при растворении в воде
твердых и жидких веществ происходит или охлаждение, или
нагревание [58], смотря по различию действующих средств. Когда они
значительны, то-есть когда ...из происходящего раствора вода выделяется
с трудом и только при возвышенной температуре, тогда при растворении,
как при многих реакциях прямого соединения, выделяется много теплоты,
а потому замечается значительное разогревание. Таково, напр., растворение
в воде серной кислоты (купоросного масла H2S04), едкого натра (NaHO)
и- т. п. В этих случаях несомненно образуются — ранее растворения в избытке
воды—определенные соединения растворяющегося вещества с определенным
количеством воды..
Растворение представляет обратимую реакцию, то-есть, удалив из
раствора воду, получают вновь первоначально взятое тело. Но необходимо иметь
в виду, что удаление воды, взятой для растворения, не всегда совершается
с одинаковою легкостью, потому что вода имеет различную степень
химического сродства с растворяющимся веществом. Так, если раствор серной
кислоты, во всех пропорциях смешивающейся с водою, нагреть, -то-
потребуется весьма различная температура для удаления воды. Когда ее много —
при температурах немного .превышающих 100° — вода уже выделяется, но
при малой пропорции воды наступают такие отношения между нею и
серною кислотою, что уже при 120°, 150°, 200° и даже 300° вода еще отчасти
удерживается серною кислотою. Связь остального количества воды с серною
кислотою, очевидно, больше связи ее с избытком воды. Сила, действующая
в растворах, следовательно, имеет разную 'напряженность, начиная от столь
слабого притяжения, при котором свойства 'воды, напр., - ее способность
испаряться, изменились очень мало, и кончая случаями сильного
притяжения между водою и растворенным или химически соединенным с нею телом.
Д. Менделеев. Основы химии, т. I. 3

34 ГЛ. I- О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
Растворимость газов, обыкновенно измеряемая объемами [59] газа,
измеренными при 0° и при давлении 760 мм, на 100 объемов воды, изменяется
не только с природою газа (также растворителя) и с переменою
температуры, но и явно с переменою давления, потому что газы сами значительно
изменяют свой объем с давлением. Как и можно ждать, 1) газы, которые
легко сгущаются в жидкость (при охлаждении и сжатии), более растворимы,
чем трудно сгущаемые: Так, в 100 об. воды растворяется при 0° и 760 мм
только 2 об. азота и водорода, 4 об. кислорода и 3 об. окиси углерода и
т. д., ибо это суть газы трудно сжижаемые, а углекислого газа растворяется
171 объем, закиси азота 130, сернистого водорода 467 и т. д., ибо эти
газы довольно легко сгущаются в жидкости; 2) при нагревании
растворимость газа уменьшается, что легко понять из предыдущего — упругость газа
становится больше, он удаляется от перехода в жидкость. Так, 100 об.
воды растворяют при 0° 2,9 объема воздуха, а при 20° только 1,9 объема.
По этой причине холодная вода, внесенная в теплую комнату, выделяет
часть растворенного воздуха; 3) количество растворяющегося газа
изменяется с давлением во столько раз, во сколько изменяется самое давление.
Это правило называется законом Генри-Дальтона и приложимо к тем газам,
которые мало растворимы в воде. Поэтому газ, растворенный в воде,
выделяется из нее в безвоздушном пространстве, а вода, насыщенная при
некотором давлении газом, выделяет часть его, если будет подвержена меньшему
давлению. Так, многие минеральные источники насыщаются под землею
углекислым газом под сильным давлением находящегося над ними столба
воды. Выходя из земли, вода таких ключей кипит и пенится, выделяя
избыток растворенного газа. Тем же газом, под давлением, насыщаются
шипучие вина и воды. Они содержат газ, пока находятся в плотно
закупоренных сосудах. Когда открывают пробку и жидкость приходит в
соприкосновение с воздухом, имеющим меньшее давление, то часть газа, не
могущая оставаться в растворе при меньшем давлении, выделяется с
шипением в виде пены, как известно каждому. Должно заметить, что закон Генри-
Дальтона принадлежит к числу приближенных .законов (подобно
законам газов Г?й-Люссака и Мариотта), то-есть он выражает только часть
сложного явления, или предел, к которому стремится явление, или первый
член строки, выражающей все явление. Усложнение получается здесь от
влияния меры растворимости и меры сродства растворяющегося газа с водою.
Газы мало растворимые, напр., водород, кислород и азот, наиболее близко
следуют закону Генри-Дальтона. Углекислый газ уже представляет явные
уклонения (Бробмвский, 1882): при 0° 1 куб. см воды поглощает
1,8 куб. см при давл. 1 атмосферы; при 10 атм. 16 куб. см (а не 18, как
бы следовало по закону), при 20 атм. 26,6 куб. см (вместо 36), при 30 атм.
33,7 куб. см [60]. Однако, поглощение углекислого газа водою и даже
растворами солей (химически ии не изменяемы* и не (дающих с ним
соединений), как показывают исследования И. М. Сеченова, при небольших
изменениях давления и обычных температурах, очень близко следует
закону Генри-Дальтона, так как химическая связь между этим газом и
водою столь слаба, что распадение раствора с выделением газа
совершается при одном понижении давления [61]. Иной случай представится,
если между водою и растворенным газом действует значительное
сродство. Тогда возможно ждатзь даже такого явления, что в безвоздушном
пространстве газ не будет вполне выделяться из воды, как это должно
быть с газами, следующими закону Генри-Дальтона. Примером могут
служить два газа — аммиак и хлордстый водород. Первый выделяется при

ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
35
Давление в мм
ртути
100
500
1000
1500
Аммиак, раствор,
в 100 г воды при 0(
28,0 г
69.2 »
112,6 »
165,6 »
кипячении и понижении давления, а второй нет, но оба ясно отступают
от закона. t ' *
Хлорист. водород, раствор.
в 100 г воды дри 0°
65,7 г
78,2 »
85,6 »
Здесь видно, напр., что давление возросло для аммиака в 10 раз, а
растворимость только в 4 раза. Можно привести не мало примеров и таких
случаев поглощения газов жидкостями, которые ни в каком отношении не
согласуются, даже приближенно, с законом Генри-Дальтона. Так, напр.,
углекислый газ поглощается раствором едкого кали в воде и из этого
раствора уже не выделяется с понижением давления, если было достаточно
едкого кали. Это случаи более тесного химического соединения. Менее
развитое, но подобное же, явно химическое соотношение проявляется в
некоторых случаях растворения газов в воде, и пример этого мы разберем далее,
предварительно же остановимся над примечательным приложением закона
Генри-Дальтона [62] к случаю растворения смеси двух газов, тем более, что
явления, при этом происходящие, не могут быть предугаданы без ясного
представления о природе газов [63].
Закон парциального давления состоит в том, что растворимость газов,
находящихся в смеси с другими, происходит под влиянием не всего того
давления, которое имеет газовая смесь, но под влиянием лишь той части
давления, которая приходится на данный газ, сообразно объемному
содержанию этого газа в смеси. Т. е. как будто бы других газов и не было.
Так, напр., если бы кислород и углекислый газ были смешаны между собою
в равных объемах и представляли общее давление 760 мм, то вода
растворила бы каждого из этих газов столько, сколько бы растворилось, если бы
бы каждый из этих газов, взятый в отдельности, имел давление, равное V2
атмосферного, а именно в этом случае, при 0°, один куб. ом воды растворил бы
0,90 куб. ем углекислого газа. Если давление газовой смеси равно h и в п
объемах газовой смеси находятся а объемов данного газа, то его
растворение будет происходить, как будто бы этот газ растворялся под давлением
—-—. Та часть давления, под влиянием которой происходит растворение, и
п
называется парциальным давлением. Чтобы разобрать причину закона
парциального давления, должно объяснять основные свойства газов тем способом^
какой ныне общепринят в науке. Газы упруги и рассеиваются во все
стороны. Все, "что знают о газах, заставляет думать, что причиною этих
основных свойств газов служит быстрое поступательное движение во все стороны,
свойственное их молекулам. Эти быстро движущиеся молекулы ударяются
о преграды и тем производят на них давление. Чем больше молекул газа
ударяет в данное время о преграду, тем больше давление. Давление
отдельного ли газа или газовой смеси зависит от суммы давлений всех молекул,
от числа ударов в единицу времени и на единицу поверхности и от массы
и' скорости (от живой силы) ударяющих молекул. Для преграды все
молекулы (хотя различные по природе) одинаковы, она испытывает давление от
суммы их живой силы. Для химического действия, подобного растворению
газов, напротив того, природа ударяющихся молекул играет важнейшую роль.
Ударяясь о жидкость, часть газа входит в самую жидкость и удерживается
в ней до тех пор, пока другие газовые молекулы ударяют об жидкость,

36 П. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
давят на нее, как говорят. Для растворимости данного газа, для числа его
ударов о поверхность жидкости будет все равно, будут ли рядом о ним
ударять другие молекулы газов, или их вовсе не будет. Поэтому
растворимость данного газа будет пропорциональна не всему давлению газовой
смеси, а той части его, которая приходится на данный отдельный газ.
Насыщение газа жидкостью зависит поэтому оттого, что вошедшие в
жидкость молекулы газов сами не остаются в ней в покое, хотя и вступают с
молекулами жидкости в согласный род движения, а потому с поверхности
жидкости (как и ее пары, если жидкость летуча) выбрасываются. Если в
единицу времени одинаковое число молекул газа проникает (вскочит) в жидкость
и выйдет (или выскочит) из нее, наступит насыщение. Оно представляет
случай подвижного равновесия, а не покоя. Поэтому, если давление
уменьшать, число выходящих молекул будет превосходить число входящих, и
новое подвижное равновесие наступит только при новом равенстве числа
молекул входящих и выходящих из жидкости. Так объясняются главные черты
растворения, кроме того специального (химического) притяжения
(проникновения и согласного движения) газа к жидкости, которое определяет как
меру растворимости, так и степень постоянства происходящих растворов.
Следствия из закона парциального давления чрезвычайно
многочисленны и важны. Все жидкости в природе находятся в соприкосновении
с воздухом. Воздух, как мы увидим впоследствии подробнее, есть смесь
между собою газов; преимущественно пяти: кислорода, азота, аргона,
углекислого газа и водяного пара. В 100 объемах сухого воздуха, приблизительно,
содержится 78 объемов азота, около 21 объема кислорода и около одного
объема аргона; объемное количество углекислого газа не превышает 0,05.
Количество водяного пара обыкновенно гораздо значительнее, но изменяется
с температурою и влажностью воздуха. Следовательно, растворение азота в
жидкостях, прикасающихся с воздухом, будет происходить под парциальным
78
давлением, равным щ 760 мм, если атмосферное давление равно 760 мм,
следовательно, под давлением около 593 мм ртутного столба; растворение
кислорода происходит под парциальным давлением около 167 мм;
растворение углекислого газа только под давлением весьма малым, менее чем
0,4 мм. Потому, хотя азота в воздухе и много, но так как растворимость
кислорода в воде^в два раза больше, чем растворимость азота [см. доп. 59],
то в воде будет растворяться большая пропорция кислорода, чем в воздухе.
Можно легко вычислить, какое именно количество каждого из газов будет
заключаться в воде. Возьмем простейший случай и вычислим, сколько при
'0° и 760 мм давления будет растворяться кислорода и азота из воздуха,
если в нем 21% кислорода и 79% азота. Под давлением 760 мм 1 куб. см
воды растворяет 0,0235 куб. см азота, а под парциальным давлением
600 мм растворит 0,0235-^—, или 0,0185 куб. см, кислорода же 0,0482-^-,
или 0,0101 куб. см, следовательно, в 100 куб. см воды будет содержаться
при 0° всего 2,86 куб. см газов воздуха и 100 объемов их будут содержать
около 65% азота и 35% кислорода, т. ?. около % по объему кислорода.
в воздухе же его лишь около % по объему.
По закону парциального давления, какой бы газ ни был растворен
в воде, в атмосфере другого газа этот газ выделяется из расгізора. Это
зависит оттого, что в безвоздушном пространстве газ, растворенный в воде,
выделяется из нее, ибо давление ничтожно. Такою же пустотою служит для
газа, растворенного в воде, атмосфера другого газа. Выделение происходит

РАСПАДЕНИЕ РАСТВОРОВ 37
оттого, что частицы растворенного газа не ударяют уже более о жидкость,
не растворяются в ней, а бывшие в растворе по упругости своей выходят
из жидкости [64]. По той же самой причине, при кипячении газового
раствора, можно выкипятить весь содержащийся в растворе газ, по крайней
мере во многих случаях, когда не происходит особо прочных соединений
с водою. В самом деле, на поверхности кипящей жидкости будет водяной
пар и, следовательно, давление, оказываемое на газ, будет принадлежать
водяному пару, парциальное же давление растворенного газа будет .при
этом весьма незначительно. По этой, а не по какой-нибудь другой причине,
газ выделяется при кипячении жидкости из раствора. При
температуре кипения воды растворимость газов в воде еще достаточно
велика, чтобы оставалось значительное количество газа в растворе.
Растворенный в жидкости газ уносится вместе с парами воды; если кипячение
продолжается долгое время, то газ, наконец, весь выделяется [65].
Понятие о парциальном давлении газов, очевидно, должно быть
прилагаемо не только к образованию растворов, но и ко всем случаям
химического действия газов. Особенно многочисленны его приложения в
физиологии дыхания, потому что в нем действует лишь кислород воздуха [66]..
Растворимость твердых тел в воде, завися в малой мере от давления,
под которым совершается растворение (потому что твердые и'жидкие тела
мало сжимаемы), весьма часто сильно изменяется с температурою. В
большинстве случаев, с температурою растворимость (также и быстрота
растворения) твердых тел в воде увеличивается, как говорено уже ранее.
Растворение твердого тела в воде, как и газа,- будучи, с одной стороны,
физическим переходом в жидкое состояние, определяется, с другой стороны,
химическим сродством к воде, что особенно ясно видно из того, что при
растворении происходит сокращение объема, изменение температуры
кипения воды, перемена в упругости пара, в температуре образования льда и
в тому подобных свойствах. Если бы растворение составляло чисто
физическое явление, а не зависело от химического сродства, то оно, конечно,
сопровождалось бы увеличением, а не уменьшением объема, потому что при
плавлении обыкновенно объем увеличивается (плотность уменьшается). А
между тем сжатие составляет обычное явление, сопровождающее растворение,
происходит даже при разбавлении растворов водою [67] и при растворении
жидкостей в воде, подобно тому как совершается обыкновенно и при
соединении тел для образования определенных химических соединений.
Происходящее при растворении сжатие однако невелико, что зависит от малой
сжимаемости твердых и жидких тел и от незначительности сжимающей
силы, действующей при растворении [68]. Изменение объемов,
происходящее при растворений твердых и жидких тел или отвечающее ему изменение
удельных весов и многих других физических свойств, зависит от
особенностей растворяющихся веществ и воды и во множестве случаев не
пропорционально количеству растворенного вещества [69], что и показывает
существование между растворителем и растворенным телом химического
взаимодействия того самого рода, какой представляют всякие другие виды
химических отношений. ¦ " ¦
Слабое развитие химических сродств, действующих при растворении
твердых веществ, становится очевидным из тех многоразличных способов,
которыми распадаются растворы, выделяя или свои составные начала (воду
и растворенное вещество) или их определенные соединения. Вода,
содержащаяся в растворах, выделяется из них как в виде паров, так -при
охлаждении, в виде льда, но упругость паров воды [70], содержащейся в растворе,

38
ГЛ I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
меньше, чем для самой воды, и температура образования льда из растворов
ниже 0°. Притом, как уменьшение упругости, так и понижение температуры
образования льда для разбавленных растворов происходит почти
пропорционально содержанию растворенного вещества. Так, если на 100 г воды будет
в растворе 1, 5, 10 г обыкновенной соли (NaCl), то при 100° упругость
растворов понижается на 4, 21 и 43. лш ртутного столба — против 760 мм
или упругости воды, а образование льда происходит при охлаждении ниже
0° на 0°,58, 2°,91 и б°,Ю градусов. Приведенные [71] числа почти
пропорциональны содержанию соли (1, 5 и 10 на 100 воды). Сверх того
наблюдения показали, что отношение понижения упругости к упругости воды для
разных температур в данном растворе представляет также почти
постоянную величину [72] и что для всяких (разбавленных) растворов отношение
между понижением упругости и температуры образования льда есть
величина довольно постоянная.
Уменьшение упругости пара растворов объясняет повышение
температуры кипения от растворения твердого нелетучего тела в воде. Температура
выделяющегося пара такая же, как и раствора, а потому при этом водяной
пар будет перегрет. Насыщенный раствор обыкновенной или поваренной
соли'кипит при 108°,4, раствор 338 частей калиевой селитры в 100 частях
воды кипит при 115°, 305 частей хлористого кальция—при 178°, если
определять температуру кипения, погрузивши шарик термометра в самую
жидкость. Это показывает опять ту связь, которая существует между
растворенным телом и водою. Еще яснее эта связь в тех случаях (напр., при
растворении азотной или муравьиной -кислоты в воде), когда раствор кипит
выше чем вода и летучее тедо, в ней растворенное. По этой причине
растворы некоторых газов, например, хлористого й йодистого водорода, кипят
выше 100°.
Выделение льда из водных растворов [73] іббъясняет как то давно
известное мореплавателям явление, что льды океанов дают пресную воду,
так и то, что при вымораживании соленой воды (как при ее испарении)
получается раствор более богатый содержанием соли, чем взятый. В
холодных странах пользуются этим для сгущения морской воды, которую потом
испаряют для извлечения соли.
При удалении части воды из растворов (испарением при разных темп?-
.ратурах или через выделение льда) должны получаться насыщенные растворы,
а^ затем должно выделяться растворенное твердое вещество. Насыщенные
при некоторой температуре растворы также должны выделять соответственную
часть растворенного вещества, если через охлаждение [74] будут приведены
к температуре, при которой вода не может удерживать бывшего количества
вещеЬтва. Если это выделение, при охлаждении насыщенного раствора
или при выпаривании, будет совершаться медленно, то во многих случаях
образуются кристаллы растворенного тела; так обыкновенно и получают
кристаллы растворимых солей и других веществ. Некоторые твердые тела
выделяются из растворов весьма легко в форме отлично образованных
кристаллов, могущих дойти до весьма' большой величины. Таковы, напр., с?гне-
това соль, сернониккелевая соль, квасцы, сода, медный купорос, красное
синькали и целый ряд других солей. Всего замечательнее при этом то
обстоятельство, что многие твердые тела, при выдел?нии.из водного раствора,
удерживают часть воды, образуя кристаллические твердые • тела с
содержанием воды. Вода, удерживаемая при этом, называется кристаллизационною
водою. Квасцы, купоросы, глауберова, горькая соль содержат ее, но ни
нашатырь, ни поваренная соль, ни селитра, ни хлорновато-калиевая или

КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ
39
бертолетова соль, ни ляпис или азотно-серебряная соль, ни сахар и др. н?
содержат в своих обычных кристаллах воды. Одно и то же тело из раствора
может выделяться с содержанием кристаллизационной воды или без этого
содержания, смотря по той температуре, при которой происходит
образование кристаллов. Так, напр., поваренная соль, кристаллизуясь иа воды
при обыкновенной и возвышенной температуре, не содержит
кристаллизационной воды. Но если выделение ее происходит из раствора при
температуре низкой, а именно при температуре ниже —10°, то кристаллы содержат
в 100 частях 38 частей воды. При разных температурах выделяющиеся
кристаллы одного и того же вещества могут содержать различное
количество кристаллизационной воды. Это показывает, что твердое тело,
растворенное в воде, может образовать с нею различные, по свойствам и составу,
соединения, способные являться в твердом, отдельном виде, как и многие
обычные определенные соединения. Это выражается во множестве свойств
и явлений, относящихся к растворам, и дает повод думать, что и в самых
растворах имеются такие же или подобные им соединения растворенных
тел с растворителем, только в жидком (и отчасти разложенном) виде. Даже
цвет растворов нередко может служить подтверждением такому заключению.
Медный купорос дает кристаллы синего цвета, содержащие
кристаллизационную воду. Если прокаливанием выделить из них кристаллизационную
воду, то получается бесцветное безв'одное вещество (йоропюк белого цвета).
Из этого можно видеть, что синий цвет принадлежит соединению медной
соли с водою. Растворы медного купороса все синего цвета, следовательно
¦и в них содержится соединение, подобное соединению с кристаллизационною
водою. Кристаллы хлористого кобальта, растворяясь в безводном спирте,
дают растворы синего цвета; но если их растворить в воде, то получается
раствор красного цвета. Если из водного раствора выделяются кристаллы,
то они содержат (Потылицин) з шесть раз (СоС126Н20) более воды на
данное количество безводной соли, чем те фиолетовые кристаллы (СоС18НаО),
которые образуются при выпаривании спиртового раствора.
Для понимания природы растворов не мало могут служить
пересыщенные растворы, так называемые криогидраты, постоянно кипящие растворы
некоторых кислот и свойства соединений, содержащих кристаллизационную
воду, а потому мы перейдем к ознакомлению "с ними. • •
Образование пересыщенных растворов состоит в том, что, при
охлаждении насыщенного раствора некоторых [75] солей, их избыток может
иногда оставаться и не выделяться из раствора, если жидкость будет
приведена в известные условия. Если, например, при температуре кипения
насытить воду глауберовою солью (Na2S04) и такой раствор слить
# остальной соли, прокипятить и во время кипения сосуд с
раствором плотно закрыть, запаять или заткнуть ватою, или покрыть слоем масла,
то тогда этот насыщенный раствор, по охлаждении до обыкновенной
температуры и даже гораздо ниже, не выделяет нисколько глауберовой соли,
тогда как без указанных предосторожностей он выделяет при охлаждении
кристаллы, содержащие 180 ч. воды на 142 ч. безводной соли (Na2SO4l0H2O).
Пересыщенный раствор можно двигать, перемешивать внутри сосуда и
никакой кристаллизации не совершится; в растворе будет оставаться
прежнее высокое содержание соли, отвечающее возвышенной температуре.
Кристаллизация происходит вдруг, если сосуд с пересыщенным раствором
раскрыть и бросить в раствор кристалл водной глауберовой соли. При'йен
быстром выделении кристаллов замечается повышение температуры, именно
оттого, что находившаяся в жидком состоянии соль переходит в твердое

ч
40. "'ГЛ. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
состояние. Это явление отчасти подобно тому, что вода может быть охла- .
ждена ниже 0° (даже до—10°), если будет в покое, и при известных
обстоятельствах вдруг кристаллизуется, выделяя тепло. Хотя с этой стороны •'
представляется здесь сходство, однако в действительности явление
пересыщенных растворов гораздо более сложно. Так, пересыщенный раствор
глауберовой соли при охлаждении выделяет кристаллы, содержащие Na2S047H20
или на 142 ч. безводной соли 126 ч. воды, а не 180 ч., как в указанной
выше соли. Кристаллы 7-водной соли отличаются непрочностью; стоит к ним
прикоснуться не только кристаллами 10-водной соли, но и многими
твердыми телами, они тотчас становятся непрозрачными, образуя смесь
безводной и 10-водной соли. Очевидно, что между водою и растворимым
веществом могут устанавливаться различные виды более или менее прочных
равновесий, одно видоизменение которых составляют растворы [76].
Растворы солей при охлаждении ниже 0° выделяют лед или кристаллы
(нередко тогда содержащие кристаллизационную воду) соли, а при некоторой
концентрации, которой достигают предшествующими выделениями воды,
застывают всею своею массою. Такие отвердевшие растворы называют
криогидратами. Наблюдения (Менделеев, 1868) над растворами поваренной *
соли показали, что раствор застывает, когда достигает состава, близкого
к NaCl-|-llH20 (на 58,5 ч. соли 198,3 ч. воды), и это происходит около
—21°,2. Застывший раствор плавится при той же температуре, и
расплавляющаяся часть, равно как и остаток, сохраняют вышеуказанный состав.
Гутри (1874 —1876) получил криогидраты многих солей и показал, что
некоторые образуются подобно вышеуказанному при сравнительно низких
температурах, а другие (напр., для сулемы, квасцов, бертолетовой соли, для
разных коллоидов) при небольшом охлаждении, до — 2° или даже ранее [77].
Для поваренной соли криогидрат с 11 ч. воды и для азотнонатровой соли
с 7 ч. воды (т. е. на 85 ч. соли 126 ч. воды) следует признать веществами,
способными переменять твердое состояние на жидкое и обратно, а потому
можно думать, что в криогидратах имеются растворы, не только не
разлагаемые охлаждением, но и определенного состава, что представило бы
новый случай определенного равновесия между растворителем и
растворенным веществом.
Образование при растворении соединений определенного состава
становится верным из явлений сильного уменьшения упругости или из
повышения температуры кипения, происходящих при растворении в воде
некоторых летучих жидкостей и газов. Для примера возьмем йодистый водород HJ,
представляющий газ, сгущающийся в жидкость, кипящую лишь около — 36°.
Раствор его, содержащий на 100 частей, по весу, 57 частей йодистого
водорода, отличается тем, что при нагревании йодистый водород из него
улетучивается вместе с водою в том самом отношении, в каком находится в
растворе, то-есті> такой раствор может нацело перегоняться. Такой раствор
кипит выше, чем вода—при 127°. Правильнее сказать, это будет не
температура кипения, а температура, при которой образовавшееся соединение
разлагается, образуя пары продуктов диссоциации, которые при охлаждении
опять соединяются. Если в воде растворено будет меньше иодистоводород-
ного газа, чем указано' выше, то при нагревании такого раствора сперва-
будет перегоняться1 вода и будет оставаться иодистоводородный раствор
вышеприведенного состава, который под конец будет перегоняться целиком.
Если же в такой' раствор еще пропускать иодистоводородный газ, то он
хотя и поглощается, но и весьма легко выделяется при нагревании,
оставляя то же перегоняющееся соединение. Не должно, впрочем, думать, что

КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ"
41
при образовании подобного раствора, имеющего определенную температуру
кипения, вовсе не принимали бы участия те силы, которые определяют
образование обыкновенных газовых растворов, доказательством чему служит
то, что под разными давлениями такие перегоняемые газовые растворы
меняются в своем составе [78]. Поэтому не при всяком, а только при
обыкновенном атмосферном давлении, на сто весовых частей постоянный раствор
йодистого водорода будет содержать иодистоводородного газа около 57 частей.
При ином давлении будет другое отношение между водою и йодистым
водородом. Оно изменяется, судя по наблюдениям, сделанным Роско, однако,
весьма незначительно при значительном изменении давления. Такие точно,
как йодистый водород, постоянно кипящие водные растворы образуются также
соляной, азотной и другими кислотами. Общее свойство их состоит еще
в том, что они, при содержании меньшего количества воды, дымят на
воздухе. Крепкие растворы азотной, соляной, иодистоводородной и т. п. кислот
даже носят название дымящихся кислот. Дымящиеся^ жидкости содержат
определенное соединение, имеющее температуру кипения (разложения)
высшую, чем 100°, а сверх того избыток растворенного летучего вещества,
представляющего способность соединяться с водою и давать гидрат,
упругость которого меньше упругости водяных паров. Испаряясь в воздух, это
растворенное вещество встречает влажность воздуха и с нею дает видимый
пар (д ы м), состоящий из вышеупомянутого соединения. Притяжение-
или сродство, химически связывающее, напр., йодистый водород с водою;
выражаемся не только в том, что выделяется теплота, а упругость
уменьшается (температура кипения повышается), но и во многих чисто
химических отношениях. Так, в присутствии воды йодистый водород происходит
из иода и сероводорода, а в отсутствии воды эта реакция не совершается [79].
Соединения многих веществ с кристаллизационного
водою представляют прежде всего тела твердые (сплавленные они, как.'
жидкости, уже суть настоящие растворы), притом могущие образоваться
из растворов подобно тому, как из них могут происходить лед или пары
воды. Их можно назвать кристаллогидратами. Как нельзя принять-
в растворах (ибо они суть жидкости) прямого присутствия льда или
водяных паров, хотя можно допустить воду, так точно нет основания признавать-
в растворах кристаллогидратов, хотя они происходят из растворов [80].
Очевидно, что подобные вещества представляют одну из многих возможных
форм ^гзйвновесия между.водою и растворимым в ней веществом. Форма эф&
однако во всех своих отношениях напоминает растворы, то-есть водные-
соединения, разлагаемые с большею или меньшею легкостью с выделением
воды и образованием менее водного или безводного соединения. В самом
деле, не мало есть кристаллов, содержащих воду, которые испаряют иа
себя,, при обыкновенной температуре, часть содержащейся в них воды.
Таковы, например, кристаллы соды или угленатровой соли, которые, будучи
выделены при обыкновенной температуре из водного раствора, совершенно-
прозрачны, но выставленные на воздух теряют часть кристаллизационной
своей воды, через что .лишаются прозрачности и своего кристаллического-
вида, хотя и сохраняют первоначальную форму. Такой процесс выделения
воды из кристаллов при обыкновенной температуре называется
выветриванием кристаллов. Под колоколом воздушного насоса и особенно при
слабом нагревании выветривание ускоряется. Это распадение есть
диссоциация при обыкновенной температуре. Растворы разлагаются точно тем же-
способом [81]. Упругость водяных паров, выделяемых кристаллогидратами,
конечно (как и в растворах), менее упругости самой воды [82] при той же

42 ГЛ. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
температуре, а потому многие безводные соли, способные соединяться
с водою, поглощают из влажной атмосферы водяной пар, т. е. играют роль
холодного тела, на котором осаждается вода из паров. На этом и основано
сушение газов, и в этом отношении должно заметить, что некоторые
вещества, напр., поташ (К2С03) и хлористый кальций (СаС12), не только
поглощают воду, надобную для получения кристаллического твердого соединения,
но дают и растворы, расплываются, как говорят, во влажной атмосфере, т. е.
действующая здесь сила притяжения та же, которая дает кристаллогидраты
и растворы. Многие кристаллогидраты вовсе не выветриваются при
обыкновенной температуре; таков, напр., медный купорос, который может
сохраняться долгое время, не выветриваясь (потому что упругость паров его
менее упругости паров воды в обыкновенном воздухе), но и он под
колоколом воздушного насоса, раз начавши разлагаться, выветривается при
обыкновенной температуре. Температура, при которой может происходить
полное выделение воды из кристаллов, весьма неодинакова не только для
^paзличныx веществ, но и для различных частей содерждщейся воды. Часто
эта температура начала диссоциации лежит гораздо выше температуры
кипения воды. Так, например, синий или медный купорос, содержащий
в 100 частях 36%" воды, выделяет 28,8% ПРИ температуре 100°, а
остальное количество, а именно 7,2% только при температуре 240°. Квасцы из
45,5% заключающейся в них воды выделяют при 100° 18,9%? Црн 120°
¦еще 17,7%» при 180° еще 7,7%, при 280° еще 1%, последнее же
количество (1%) В°ДЫ они теряют только при температуре разложения самой соли.
Эти обстоятельства ясно показывают, что присоединение кристаллизационной
воды сопровождается довольно глубоким, хотя сравнительно с примерами,
которые увидим далее, все еще малым изменением ее свойств.
Кристаллизационная вода в некоторых случаях начинает отделяться только после того,
когда твердый вид тела нарушается, когда кристаллы плавятся при
нагревании. Такое плаЬление носит название — плавление в кристаллизационной
воде; при этом, после выделения воды, остается твердое тело, так что, при
.дальнейшем нагревании, оно приобретает снова твердый вид. Особенно
.ясно это можно видеть над кристаллами свинцового сахара или уксусно-
свинцовой соли, которая плавится в своей кристаллизационной воде при
температуре 56°,25 и при этом начинает терять воду. Доходя до
температуры 100°, свинцовый сахар затвердевает, потеряв всю воду, а потом,
при температуре 280°, обезвоженная и затвердевшая соль снова плавится [83].
В отношении к присоединению кристаллизационной воды, важнее всего
узнать, что ее отношение к количеству вещества, с которым она соединена,
всегда есть величина постоянная. Сколько бы раз ни приготовляли медный
купорос, всегда в его кристаллах находят 36,07% воды в 100 частях
кристаллов, и всегда эти кристаллы, при 100°, теряют только % своего
содержания воды, остальную же 7в воды выделяют около 240°. Нельзя увеличить
здесь и в других подобных случаях ни относительного содержания соли,
ни содержания воды, без изменения однородности вещества. Лишь только
потеряется часть воды (произойдет выветривание), уже получится не
однородное тело, а смесь вещества, лишившегося воды, и вещества, еще не
потерявшего ее, т. ?. произойдет уже разложение. Это есть пример того,
что в химических соединениях количество составных частей совершенно
-определенно, то-есть так называемых определенных химические соединений. Их
можно отличать от растворов и всяких других, так называемых
неопределенных, химических соединений тем, что к неопределенному
химическому соединению можно прибавлять в большом количестве, не нарушая

РАСТВОРЫ. — ХИМ. СОВД. В СОСТОЯНИИ ДИССОЦИАЦИИ 43
однородности, по крайней мере одну, а иногда и обе, из составных частей;
таковы, например, растворы; в определенных же химических соединениях
ни одной из составных частей нельзя прибавить, не нарушая однородности
целого. Определенные химические соединения, разлагаясь только при
некотором повышении температуры, при ее понижении, по крайней мере в
обычных случаях, — не выделяют составных начал, а растворы дают лед или
соединение с кристаллизационного водою. Это заставляет считать, что в
растворах содержится, хотя быть йожет иногда в очень малом количестве,
готовая вода. Поэтому растворы, могущие вполне затвердевать (напр.,
кристаллогидраты, способные плавиться), напр. соединение 847* ч. серной
кислоты, H2S04, с 157а частями воды, Н20, или Н2804Н20 (или H4S05),
оказываются уже настоящими определенными химическими соединениями.
Если же мы представим себе такое определенное соединение в жидком виде
и примем, что оно в этом состоянии отчасти разлагается, выделяя воду
не в виде льда или паров (тогда будет система гетерогенная, с телами
в различных физических состояниях), а в жидком состоянии (система будет
гомогенная), то и получим понятие о растворе, как нестойком,
разлагающемся, жидком равновесии между водою и растворенным телом [84]. При
этом должно заметить, что, судя по опыту, многие вещества дают с водою
не одно, а многие разнообразные [85] соединения, чему пример видим
в способности одного вещества давать с водою многие разнообразные
кристаллогидраты, обладающие разнообразными и самостоятельными свойствами.
По этим соображениям растворы [86] можно рассматривать, как
жидкие, непрочные, определенные химические соединения
в состоянии диссоциации.
При таком представлении о природе растворов понятие о них сводится
к понятию об определенных соединениях, которыми преимущественно
занимается химия и на которых далее мы сосредоточим главное внимание.
Мы выше видели, что медный купорос при 100° теряет 7s своей воды,
а остальная часть выделяется при 240°. Значит, есть два ощ едзленных
соединения воды с безводной солью. Сода или угленатровая соль, NaaC03
из растворов при обыкновенной температуре выделяет кристаллы Na2CO310H2O
содержащие 62,9 процента по весу воды. Если же раствор той же самой
соли выделяет кристаллы при.низкой температуре, около — 20°, то в ней
содержится на 28,2 частей безводной соли 71,8 части воды. Кристаллы при
этом получаются вместе со льдом и остаются, когда он тает. Если
обыкновенную соду с 62,97о воды осторожно расплавить в своей
кристаллизационной воде, то остается в твердом виде соль, содержащая только 14,57»
воды, и получается жидкость, содержащая раствор соли, выделяющий при
34° кристаллы, не выветривающиеся на воздухе и содержащие 46% воды.
Если, наконец, приготовить пересыщенный раствор соды, то он, при
температуре ниже 8°, выделяет кристаллы, содержащие 54,370 воды. Таким
образом известно до 5 соединений безводной соды с водою. Ж они не
одинаковы ни по свойствам, ни по форме кристаллов, ни по растворимости.
Повидимому, между вышеприведенными количествами воды и соли нет
никакого отношения; но это зависит только от того, что каждый раз
содержание безводной соли и воды дано в процентах, если же его вычислить
на одно и то же количество' безводной соли (или воды), то можно, заметить
весьма большую правильность в содержании составных частей во всех этих
соединениях. Оказывается, что на 106 частей безводной соли в кристаллах,
получаемых при —20°, содержится 270 частей воды; в кристаллах,
получаемых при 15°, содержится 180 частей воды, в кристаллах, получаемых

44 ГЛ. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
из пересыщенного раствора, 126 весовых частей, в кристаллах,
выделяющихся при 34°, содержится 90 частей воды, а в кристаллах с наименьшим
содержанием воды 18 частей ее, все на те же 106 частей безводной соли.
Сравнивая эти количества воды, можно легко видеть, что они находятся
в простом между собою отношении, а именно, все делимы на 18 и отно- ';
сятся как 15:10:7:5:1. Конечно, прямой опыт, сколько бы тщательно он
ни был произведен, сопряжен с погрешностями, но, принимая во внимание ¦
эти неизбежные погрешности, можно видеть, что на данное количество
безводного вещества в нескольких его соединениях с водою приходятся коли- '
чества воды, находящиеся между собою в весьма простом кратном
отношении. Это самое замечается и вообще во всех определенных химических .
соединениях. Такая правильность носит название закона кратных отношений.
Он открыт Дальтоном и подробнее развивается в дальнейшем изложении.
Теперь скажем только, что* закон постоянства состава дает возможность
выражать состав формулами, а закон кратных отношений позволяет
применять в этих формулах коэффициенты в целых числах. Так, формула
Na2CO310H2O показывает прямо, что в этом кристаллогидрате на 106 ч.
безводной соды 180 ч. воды по весу, потому что формула соды Na3C03 прямо
отвечает весу 106 (точнее 106,1), а формула воды 18 (точнее 18,016)
весовым частям, которые взяты здесь 10 раз.
В вышеприведенных примерах соединений с водою мы видели
постепенное усиление связи между водою и телом, с которым она образует одно-*-
родное вещество. Есть затем разряд таких соединений с водою, в которых
вода удерживается с весьма большою силою, выделяется только разве при
очень большом жаре, а иногда и вовсе не выделяется ни при каком жаре,
без полного разложения . состава. В таких веществах обыкновенно вовсе
незаметно никаких признаков содержания воды. Из безводного вещества и
воды образуется совершенно новое вещество, в котором иногда вовсе
незаметно некоторых начальных свойств составных начал. В большинстве
случаев, при таком соединении с водою, отделяется значительное количество
тепла. Иногда это отделение столь велико, что при соединении происходит
накаливание, выделяется свет. Немудрено, вследствие этого, что при таком
соединении образуются прочные тела. Для разрушения их нужно прибавить
много теплоты, нужно произвести большую работу, чтобы разъединить те
части, из которых они образовались. Все такие соединения суть
определенные и, обыкновенно, совершенно резко определенные. Такие определенные
соединения с водою называются гидратами. Вода, в них находящаяся, носит
нередко название конституционной воды, т. е. воды, вошедшей в строение или
состав взятого вещества. Этим хотят выразить, что в других случаях
молекулы воды как бы находятся отделенными от молекул того тела, с которым
вода соединена (молекулярные соединения), напр., в кристаллогидратах.
Можно привести многие примеры образования определенных и, прочных
гидратов. Наиболее известным в практике примером таких гидратов может
служить гидрат извести, или так называемая гашеная известь. Известь
получается через выжигание известкового камня, причем из него
выделяется углекислый газ и остается белая каменистая масса, плотная и
сплошная; довольно вязкая. В этом виде известь обыкновенно продается и носит
название кипелки или негашеной извести. Если такую известь облить водою,
то тотчас, или спустя некоторое время, замечается весьма большое
повышение температуры. Вся масса разгорячается, избыточная часть воды
испаряется, каменистая масса, поглощая воду, рассыпается в порошок и, если
воды взято достаточное количество, а известь была чиста нехорошо выжжена,

ГИДРАТЫ
45
то нисколько н? остается первоначальной каменистой массы: все
рассыпается в порошок. Если воды взять избыток, то, конечно, часть ее останется
и образуется раствор. Такой процесс называется гашением извести. Гашеная
известь употребляется в практике в смеси с песком, для скрепления
кирпичей. Гашеная известь есть определенный гидрат извести. Если ее
высушить при 100°, то она удерживает 24,3% воды. Только при температуре
около 400° эту воду можно выделить *) и тогда опять получается негашеная
известь. Температура, развивающаяся при соединении извести с водою,
столь велика, что может служить для воспламенения дерева, серы, пороха
и др. Даже при смешении извести со льдом температура подымается до 100°.
Если известь облить небольшим количеством воды в темноте, то замечается
отделение света**). Реакция эта выражается равенством: СаО + Н20 =
= СаН202. Но все-таки из этого" гидрата можно еще выделить воду [87].
Если сжечь в сухом воздухе фосфор, то получается белое вещество,
называемое фосфорным ангидридом. Он соединяется с водой столь энергически,
что подобного рода опыт должно делать с осторожностью. При образовании
соединения замечается накаливание, а цз полученного гидрата воду нельзя
уже выделить ни при каком нагревании. Гидрат, образованный фосфорным
ангидридом, есть тело, неразлагаемое до конца на первоначальные
составные части действием жара. Б подобных случаях происходят определенные
соединения, но если воды взято много, образуется раствор со всеми его
неопределенными свойствами. Если на 80 частей серного ангидрида
удерживается 18 частей воды, то и при температуре 300° эта вода ре отделяется
от серного ангидрида. Только через прибавку фосфорного ангидрида или
через ряд химических превращений можно эту воду выделить из соединения
с серным ангидридом. Такое соединение и есть купоросное масло или серная
кислота. Если взять больше воды, то и она присоединяется к H2S04; если
взять, напр., на 80 частей серного ангидрида 36 частей воды, то образуется
соединение, кристаллизующееся на холоду, плавящееся при -(- 8°, тогда как '
купоросное масло не застывает дадее при — ?0°. Если взять еще более воды,
то купоросное масло растворяется в остальном количестве воды; выделение
тепла происходит не только при прибавлении конституционной воды, но и
дальше, только в меньшей мере [88]. А потому между теми химическими
явлениями, которые выражаются в образовании растворов и совершаются
при происхождении прочнейших гидратов, существуют постепенные переходы
и нет резкой грани [89].
Мы рассмотрели таким образом многие виды и степени соединений
различных веществ с водою и случаи соединения воды, когда из нее и
других тел образуются новые однородные тела, которые в этом случае,
очевидно, будут сложными, т. е. составленными из других тел; хотя они и
однородны, но в них должно признавать существование тех составных частей,
которые вошли в их состав, потому что эти части можно обратно из них
получить. Не должно, впрочем, думать, что в гидрате извести прямо
находится вода,' подобно тому, как нельзя сказать, чтобы в воде находился
водяной пар или лед. Если мы говорим, что в составе такого-то гидрата
1
*) Под атмосферным давлением вода теряется гашеной известью при температуре,
значительно превосходящей 400°* по Dragert (1914) при 401°Д диссоциационное давление
водяного пара, выделяемого Са(ОН)2, равно давлению 61,2 мм ртутного столба; при 444
оно достигает 175,4 ли*, т. е. всего 0,23 атмосферного; заканчивается потеря воды около
550° под атмосферным давлением. (Г.)
**) Температура начинающегося красного каления принимается теперь в 525,
темно-красного з 700°, вишнево-красного в 850° и светло-красного в 950°. (Г.)

46 ГЛ. I. О ВОДЕ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯХ
находится вода, то мы этим хотим указать только на то, что есть
химические превращения, в которых, посредством воды, можно получить такой
гидрат, и такие, в которых эту воду можно выделить из этого гидрата. Все
это просто выражается словами, что вода входит в состав этого гидрата.
Исследование же состава сложных веществ, т. е. выражение их
превращений, представляет одну из .очевидных задач химии, ограничиваемую учением
об элементах, или простых телах.

ГЛАВА
ВТОРАЯ
О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ.
Спрашивается, сама вода не есть ли сложное вещество? Не может ли
она быть образована из каких-либо составных частей через их соединение?
Не может ли она распадаться на свои составные части? Без всякого
сомнения, если она и распадается, если она и есть сложное тело, то
определенное, характеризующееся прочностью связи тех составных частей, которые
служат к ее образованию. Уже по одному тому, что вода переходит во все
физические состояния, как однородное целое, нисколько химически не
изменяясь и не разделяясь на составные части (ни растворы, ни многие
гидраты не могут перегоняться, распадаются), уже из этого одного должно-
судить, что, если вода и есть сложное тело, то прочное 'и определенное
химическое соединение, способное вступать во многие дальнейшие, как.
целое. Концу XVIII столетия принадлежит, кроме всех других, и то
важное открытие, что вода не есть простое тело, что она 'составлена из двух
веществ, подобно тому, как и множество других сложных тел. Это было
доказано такими двумя способами, какими сложность тел может быть
определена с очевидностью: путем анализа и синтеза, т. е. путем разложения и
соединения, или образования воды из ее составных частей. В 1781 году
английский лорд Ка?ендиш первый получил воду, сжигая уже известный
тогда водородный газ в кислороде, также перед тем полученном. Из того
он и заключил, что вода составлена из двух веществ*. Но он не сделал
еще точных опытов, которые с несомненностью определили бы эту сложность
воды и которые показали бы количественное содержание составных частей
в воде *). Хотя его опыты и были первыми и заключение из них он сделал
верное, ,но такие новые понятия, как о сложности воды, не признаются
легко, пока нет ряда исследований, совершенно несомненно доказывающих
справедливость подобного заключения. Важные опыты, доказавшие
сложность воды путем синтеза и образования ее из других веществ, были сделаны
в 1789 году Моноюем, Лавуазье, Фуркруа и Вокеленом. Они получили
4 унции воды, сжигая водород, и нашли, что 100 частей воды содержат
15 частей водорода и 85 частей кислорода. При этом было доказано, что
вес воды равен сумме весов составных частей, в нее входящих,
следовательно, в воде заключается все вещество, входящее в кислород и водород,
и нет нияего иного. Для воды сложность ее была доказана, таким образом,
посредством синтеза. Но мы обратимся к ее анализу, т. е. к ее разложению
на составные части. Анализ может быть более или менее полный. Можно
обе составные части получить в отдельности или только одну составную
*) Опыты Кавендиша были очень. точны, но, руководствуясь ошибочной теорией
флогистона, он не сделал из щах надлежащих выводов. (Г.)

48 ГЛ. II. О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ
часть выделить, а другую перевести в новое тело в котором содержание
другой составной части можно определить через взвешивание. Это будут
реакции замещения; ими очень часто пользуются для анализа. Такой первый
анализ воды был произведен в 1784 году Лавуазье и Менее. Прибор,
устроенный ими, состоял из стеклянной реторты с водою, конечно, очищенною;
вес ее был предварительно определен. Горло реторты вставлено в фарфоровую
трубку, помещенную внутри печи и накаленную до-красна посредством
углей. Внутри этой трубки были положены железные стружки, которые,
при накаливании, разлагают водяные пары. Конец трубки соединен с
змеевиком, предназначенным для сгущения части воды, проходящей без
разложения через трубку. Эта сгустившаяся вода стекала в особую стклянку.
Образовавшийся через разложение .газ собирался в водяной ванне под
колокол. Водяные пары, проходя через накаленное железо, разлагались, и из '¦
них образовался газ, которого вес можно было определить по объему, зная
его удельный вес. Кроме той воды,, которая прошла неизменною через трубку,
часть воды исчезла в опыте, и
именно количество исчезнувшей
воды равно было в опытах
Лавуазье и Менье весу газа,
собравшегося в колоколе, и
прибыли в весе железных опилок. ¦
Значит, ^вода разложилась на
газ, собравшийся в колоколе, и
на вещество, соединившееся с
железом, след., она составлена из
этих двух составных частей. Вот
первый анализ воды; но здесь
только одна (а не обе)
газообразная составная часть воды
собрана отдельно. Есть возможность,
однако, N получить сразу обе составные части воды в отдельном виде. Для
этого может служить разложение, производимое гальваническим током или
жаром, с чем мы тотчас и познакомимся [90].
Вода есть худой проводник тока, то-есть, чистая вода не пропускает
слабого тока; но если в воде растворить какую-либо соль или кислоту, то
проводимость воды увеличивается и при прохождении тока через воду,
подкисленную кислотою, вода разлагается на свои составные части.
Обыкновенно к воде . прибавляют несколько серной кислоты. Погружая в такую
воду платиновые пластинки (или электроды; берутся платиновые, потому что
кислота на платину не- действует, а на многие другие металлы оказывает
химическое действие), сообщающиеся с гальванической батареей, можно
видеть появление на этих пластинках газовых пузырьков. Выделяющийся
газ носит название гремучего газа, потому что при зажигании дает
взрывы [91]. Происходит следующее: вода действием тока разлагается на
два газа. Смесь их и составляет гремучий газ. Когда он приходит в
прикосновение с накаленным телом (напр., с зажженною лучиною), то
газообразные вещества соединяются вновь, образуя воду, причем отделяют
большое количество тепла, и оттого пары образующейся воды значительно
расширяются, это происходит быстро, и вследствие того совершается взрыв,
то-есть быстрая перемена давления, потрясение воздуха и звук, как при;
взрыве пороха.
Чтобы узнать, какие же газы получаются при разложении воды, должно .
Разложение воды гальваническим током. В правой
запаянной ветви собирается один из газов, что облегчает
исследование его свойств.

АНАЛИЗ ВОДЫ
49
в отдельности собрать газы, отделяющиеся на каждом электроде. Для этого
берут изогнутую трубку, какал представлена на рисунке. Один конец ее
открыт, а другой запаян. В закрытой конце впаяна платиновая проволока,
оканчивающаяся внутри трубки пластинкою. На рисунке эта ветвь видна
с правой стороны. Всю запаянную часть трубки предварительно наполняют
водою (повернуть для этого трубку так, чтобы вода заполнила всю запаян-
Испытание горючести водорода, собранного прп
разложении воды гальванический током.
Испытание с помощью тлмощеіі лучины
кислорода, полученного при разложении воды
гальваническим током.
ную ветвь), подкисленной серной кислотой, и в открытый конец погружают
также платиновую проволоку с пластинкой. Если теперь пропустить через
проволоку ток от гальванической батареи, то замечается выделение газов,
и газ, который получается в открытой ветви, уходит в воздух, а в закрытой
ветви скопляется над водою. По мере накопления, этот газ будет вытеснять
воду; и она в закрытом конце будет понижаться, а в открытом повышаться.
Когда таким образом вода дойдет до верха открытого
конца, пропускание тока прекращают и получают в
приборе газ, отделившийся на одном из электродов.
Этим способом легко доказать, что на каждом
электроде появляется особый газ. Если закрытый конец
был катодом, т. ?. в соединении с отрицательным
полюсом гальванической батареи (идущим от цинка), то
в приборе собирается газ, способный гореть. Это можно
доказать следующим опытом. Изогнутую трубку
вынимают из поддержки, затыкают открытый конец ее
пальцем и наклоняют так, чтобы газ из закрытого конца
перешел в открытый; тогда при прикосновении с
лампою или зажженным телом этот газ загорается. Этот
горючий газ, собирающийся на отрицательном
электроде или катоде, есть водород. Если тот же самый
опыт произвести, переменив направление тока, т. ?.
если закрытый конец прибора соединить с
положительным полюсом (т. ?. с углем, медью, платиной), то
выделяющийся на нем газ уже не горит, но он поддерживает горение
весьма деятельно, так что тлеющая лучина в нем тотчас воспламеняется.
Этот газ, собирающийся на аноде или на положительном полюсе, есть
кислород, заключающийся в воздухе, и как мы видели уже (во Введении),
он же получается из красной окиси ртути.
Таким образом, на положительном полюсе при разложении воды
появляется кислород, а на отрицательном водород [92], так что в гремучем
газе будет их смесь. Водород оттого загорается на воздухе, что он при
Д. Менделеев. Основы химии, т. I/ *
Разложение воды
гальваническим током, для
определения отношения между
объемами водорода и
кислорода.

50
ГЛ. II. О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ
этом да?т с кислородом воздуха обратно воду. Гремучий газ оттого взрывает,
что происходит горение водорода в кислороде, с ним смешанном. Весьма
легко измерить относительные количества того и другого газа, выделяющиеся
при разложении воды. Для этого берут стеклянный конус (как показывает
рисунок), в нижнее отверстие которого вставляют пробку с двумя
проволоками, сообщающимися с батареей. В конус наливают подкисленную воду и
над каждою из проволок ставят цилиндр, наполненный водою. При
прохождении тока, водород и кислород скопляются в этих цилиндрах, и легко
можно видеть, что на 1 объем кислорода выделяется при разложении воды
2 объема водорода. Это значит, что
вода, разлагаясь, дает 2 объема
водорода и 1 объем кислорода.
Вода разлагается также
действием жара на свои составные части.
При температуре плавления серебра
(950°), в его присутствии, вода
разлагается, и при этом кислород
поглощается расплавленным серебром,
растворяясь в нем пока оно жидко.
Но.лишь только серебро застывает,
кислород выделяется. Однако, такой
опыт не совершенно доказателен:
можно думать, что разложение воды
при этом произошло не от действия
жара, а от влияния серебра на воду,—
что серебро разлагает воду, отнимая
от нее кислород. Если пропустить
водяной пар через накаленную трубку,
внутри которой температура
достигает 1000°, то при этом часть воды
разложится на свои составные части,
получится гремучий газ, но проходя
Генрих Сепг-Клер Девилль (Henri Sainte-Claire В б°Лее ХОЛОДЯЫО чаСТИ Прибора,
Deviiie}, isle—і88і. этот гремучий газ вновь дает воду;
полученные водород и кислород
соединяются между собою при более низкой температуре [93]. Повиди-
мому, задача — показать разлагаемость воды высокою температурою —
невыполнима. Такою считалась она, пока в 50-х гг. прошлого века Генрих
Сент-Клер Девилль не ввел в науку понятия о диссоциации, как о
перемене химического состояния, подобном испарению если разложение
уподобить кипению, и пока он не сделал в описываемом далее опыте очевидною
разлагаемость воды от действия жара. Для того, чтобы ясно показать
диссоциацию воды или ее разлагаемость жаром, близким к тому, при котором
она образуется, необходимо было отделить водород от кислорода при высокой
температуре, не давая охладиться смеси. Девилль воспользовался для этого
разностью плотностей водорода и кислорода.
В печь, дающую сильный жар (должно топить мелкими отборными
кусками кокса), помещают широкую фарфоровую трубку Р. В эту трубку
вставляют другую трубку Т меньшего диаметра, сделанную из глины, но
немуравленную или неглазурованпую, а потому пористую. С краев
закрепляют эту трубку (внутри широкой) посредством глиняной замазки, в
которой вставлены на обоих концах две трубки С и С, как показывает рисунок.

АНАЛИЗ ВОДЫ
51
Через это получается возможность пропускать в кольцеобразное пространство,
остающееся между стенками двух трубок, газ и собирать те газы, которые
скопляются в этом пространстве. Во внутреннюю пористую трубку
пропускают через D водяной пар, получаемый в реторте или колбе. Этот пар,
проходя в накаленное пространство, разлагается на кислород и водород.
Эти газы имеют весьма неодинаковую плотность, а именно, водород в 16 раз
легче кислорода. Легкие же газы проникают через пористые поверхности
несравненно быстрее, чем более плотные газы, а потому водород пройдет
'через поры трубки в кольцеобразное пространство с гораздо большей
быстротою, чем кислород, а именно, судя по опыту, в 4 раза. Выделяющийся
в кольцеобразное пространство водород можно собирать только тогда, когда
в этом пространстве не будет вовсе кислорода. Если же там будет
находиться воздух, то выделяющийся водород будет соединяться с его кислородом
и давать воду. По этой причине в кольцеобразное пространство заранее
впускают газ, неспособный поддерживать горение и соединяться с
водородом, а именно, берут азот или углекислый газ. Углекислый газ, значит,
пропускают через трубку С и
выделяющийся водород собирают
через трубку С; он будет отчасти
смешан с углекислым газом.
Некоторая же часть углекислого
газа проникает через поры не-
глазурованной трубки во
внутреннюю трубку Г. В этой
последней будет оставаться кислород,
а именно, объем остающегося
кислорода будет В Два раза Меньше Разложение воды деИстзпем жара и отделение образую-
Объема ВОДОрОДа, ВЫДелЯЮЩегОСЯ ЩеГ0СЯ ВОдорода сяомощшпросачшшшя через пористую
из кольцеобразного пространства [94].
Разложение воды гораздо проще производится путем замещения,
пользуясь сродством тел к кислороду или водороду воды. Если прибавить к воде
вещество,, отнимающее от нее кислород, то-есть становящееся на место
водорода, то получим из воды этот последний газ. Так, вода с натрием дает
водород, а с хлором, отнимающим водород, образует кислород.
Выделение из воды водорода производится многими металлами,
способными на воздухе давать свой окисел, то-есть способными гореть или
соединяться с кислородом. Способность металлов к соединению с кислородом,—
а потому и к разложению воды или выделению водорода—весьма
неодинакова [95]. Значительной энергией в этом отношении обладают калий и
натрий. Первый находится в поташе, второй в соде. Оба они легче воды,
мягки, легко изменяются на воздухе. Приводя тот или другой из них в
прикосновение с водою при обыкновенной температуре [96], можно прямо
получить количество водорода, соответственное количеству взятого металла.
На 39 г калия или на 23 г натрия'выделяется 1 г водорода, занимающий
объем 11,2 л при 0° и 760 мм. Чтобы легко было наблюдать это явление,
поступают следующим образом: в сосуд с водою наливают раствор натрия
в ртути, или так называемую амальгаму натрия, которая, будучи тяжелее
воды, тонет на дно, причем содержащийся в ней натрий' действует на воду
как сам натрий, выделяя водород. Ртуть здесь не действует, и сколько взяли
ее для растворения натрия, столько же и получим в остатке. Водород при
этом выделяется мало-по-малу в виде пузырьков, проходящих через
жидкость. Кроме выделившегося водорода и оставшегося ¦ в водном растворе

52 ГЛ. II. О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ
твердого вещества (его можно получить испарением полученного раствора),
никаких других продуктов здесь не получается. Следовательно, из двух тел (воды
и натрия) получается то же самое число новых тел (водород и растворенное
в роде вещество—едкий натр), из чего заключаем, что реакция,
происходящая здесь, есть реакция двойного разложения или замещения.
Происходящее твердое вещество называется едким натром NaHO, оно содержит в себе,
натрий, кислород и половинное количество водорода, заключающегося в воде.
Значит, замещение произошло между натрием и водородом, именно, натрий
заместил в воде половину ее водорода, который выделился в свободном
состоянии. На основании этого происшедшую реакцию можно -выразить
равенством: 2Н20-(-2Na = 2NaHO-^H2, смысл которого ясен из
сказанного [97].
Натрий;,и калий действуют на воду при обыкновенной температуре, а
некоторые из" более тяжелых металлов—только при повышении температуры
и уже н? столь быстро и резко. Так, магний и кальций выделяют из воды водород
только при кипении воды, а
цинк и железо — только при
накаливании до краснока-
лильного жара, целый же ряд
тяжелых металлов, как медь,
свинец, ртуть, серебро, золото
к платина, вовсе не разлагают
воды, не заступают в ней
место водорода ни при какой
температуре. Из этого ясно,
что водород можно получить
разложением водяного пара
посредством металлического
железа (или цинка), при
возвышенной температуре. Опыт
производится таким образом:
в фарфоровую трубку кладут куски железа (напр., стружки, гвозди), подвергают
все действию сильного жара и пропускают водяной пар, который, приходя в
прикосновение с железом, отдает ему кислород, через что водород его делается
свободным и выходит из другого конца трубки вместе с неразложивпшмся
водяным паром. Способ этот, исторически имеющий большое значение,
практически мало удобен, требуя возвышенной температуры *). Притом реакция
эта, как обратимая (накаленная масса железа разлагает струю паров воды,
образуя окалину и водород, а масса железной окалины, накаленная в струе
водорода, образует железо и водяные пары) может служить для получения
водорода только потому, что образующийся 'водород удаляется по своей
упругости [98]. Если же кислородные соединения, то-есть окислы, получающиеся
из железа или цинка, будут иметь возможность переходить в раствор, то
прибавляется сродство, действующее при растворении, и реакция может
становиться необратимою, идущею сравнительно гораздо легче [99]. Так как
окислы железа и цинка, сами по себе нерастворимые в воде, способны
соединяться (имеют сродство) с кислотными окислами (как далее подробнее
рассмотрим) и дают с кислотами или гидратами,'обладающими кислотными
свойствами, вещества солеобразны? и растворимые, то, при действии таких
Прибор Аля. получения водорода с помощью цинка и серной
кислоты.
*) В настоящее время этот способ технически разработан и примеяя?гся для
получения водорода. (Г.)

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА
53
кислотных гидратов или их водных растворов, т. ?. кислот, железо и цинк
способны выделять водород с большою легкостью, при обыкновенной
температуре, то-есть они действуют на растворы кислот, подобно тому, как натрий
действует на воду [100]. Берут обыкновенно раствор серной кислоты H2S04.
Водород вытесняется тогда многими металлами несравненно легче," чем
прямо из воды, и такое вытеснение сопровождается выделением большого
количества тепла. Если в серной кислоте заменить водород металлом, то'
получается такое вещество, которое называют солью серной кислоты. Так,
при действии цинка на серную кислоту получается водород-и серноцинко-
вая соль (цинковый или белый купорос) ZnS04, тело твердое, в воде
растворимое. Чтобы действие металла на кислоту совершалось правильно и до
конца, необходимо, чтобы была прибавлена к кислоте вода, растворяющая
происходящую соль, иначе соль (в твердом виде) обложит металл и тем
прекратит доступ кислоты к металлу. Берут обыкновенно на .1 объем
крепкой серной кислоты или купоросного масла до 5 объемов воды и этим
раствором обливают металл. Металл, для быстрого
действия на кислоту, должен представлять
большую поверхность, чтобы в данное время могли
приходить в прикосновение наибольшие
количества действующих веществ. Для достижения
этого цинк берут возможно раздробленный, а
именно, или полоски цинкового листа, или зер-
н?ный (гранулированный) цинк, т. е.
расплавленный и вылитый с некоторой высоты вводу.
Железо же берут в виде гвоздей, проволоки,
стружек и разных обрезков. На этом основан
обыкновенный способ получения водорода: помещают
» двугорлую иливульфову стклянку некоторое коли-
Кйютво зернеиого цинка. В одно горло стклянки ,
х —. Двугорлая стклявка с цинком и се>
ВСТаВЛЯеТСЯ ВОрОНКа, Идущая ДО Дна СТКЛЯНКИ, ною кислотою для получения водо-
для того, чтобы прилитая жидкость препятство- jjMla?^^^
вала удалению водорода через эту воронку. Для ««и газ при действии жидкости
J -r r J * иа твердое тело при обыкновенной
выхода же газа особая газоотводная трубка вста- температуре,
вляется (прочно, посредством пробки) в другое
горло стклянки; она оканчивается в водяной ванне под отверстием
стеклянного колокола, наполненного водою [101]. Если станем теперь
приливать в стклянку серную кислоту, то немедля заметим отделение пузырей
газа, который и есть водород. Первое количество выделяющегося газа не
должно собирать, потому что в нем находится подмесь воздуха, бывшего в
приборе. Эту предосторожность должно соблюдать при каждом приготовлении
газов. Должно дожидаться, пока выд?ляющцйся таз не вытеснит воздух,
бывший в приборе, тем более, что иначе—при испытании горючести
водорода— может быть взрыв гремучего газа (смесь кислорода воздуха с
водородом) [102].
Водород, кроме воды, содержится также во многих других веществах
[103] и может из них получаться. Для примера упомянем о том 1) что му-
равьинонатровая соль CHNa02, при накаливании смеси ее с едким натром
NaHO, образует угленатровую соль Na2C03 и водород Н2 (эта реакция
необратима, совершается при накаливании сухого вещества и может давать
в замкнутом сосуде сильно сжатый водород), 2) что множество органических
веществ, содержащих углеводородные соединения, при накаливании
разлагаются, образуя между другими газами водородный, а потому он содержится

54 ГЛ. II. О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ
в обычном светильном газе, 3) что уголь при высокой температуре выделяет
из водяных паров водород, но происходящие при этом реакции отличаются
сложностью, а потому будут рассматриваться лишь в дальнейшем изложении
(гл. IX), и 4) что при гниении (изменении под влиянием микроорганизмов)
некоторые органические вещества (напр., при гниении
растений под водою) образуют вместе с другими газами
некоторое количество водорода *).
В природе газообразный водород встречается, но редко.
Его нашли в газах, извергаемых вулканами (и фумаро
лами) **), в небольших пустотах пузырьков каменной соли
(он там сдавлен и смешан с другими газами) и даже он
содержится в малом количестве в атмосферном воздухе
(см. гл. V), как показали тщательные исследования Армат
Готье (1900 г.) [104]. Спектральными же исследованиями
(гл. ХШ) водород несомненно доказан в атмосфере солнца
и многих звезд.
Свойства водорода. Водород представляет пример газа,
на первый взгляд не отличающегося от воздуха. Оттого
немудрено, что Парацельс, открывший, что при действии
некоторых металлов на серную кислоту получается
воздухообразное вещество, хорошо не определил его отличия от
воздуха. Действительно, водород бесцветен и не имеет запаха [105], так же
как и воздух; но, при ближайшем знакомстве с его свойствами, этот газ
оказывается совершенно отличным от воздуха. Наиболее наглядный признак
есть его горючесть. Это свойство столь легко наблюдать, что посредством
него обыкновенно узнают водород, если он выделяется при реакции, хотя есть и
не мало других горючих га?ов. Но, прежде чем говорить о горючести и
других химических свойствах водорода, опишем сперва физические
свойства этого газа, как было это нами сделано и для воды. Легко
показать, что водород принадлежит к числу весьма легких газов [106]. Если
его впускать на дно открытой стклянки, наполненной воздухом, то он в ней
не останется, потому что по своей легкости быстро выходит, смешиваясь
с воздухом. Если же водородом наполнить цилиндр, обращенный отверстием
книзу, то водород не будет выходить из цилиндра или, правильнее сказать,
будет только медленно смешиваться с воздухом. .Это можно доказать тем,
Простейшая Форма
прибора для показания
горючести водорода.
) Во Франции был предложен (ЯСобером) для получения водороДа гидролит,
порошок, содержащий до 90% водородистого кальция, СаН2, который с водой выдоляет
водород:
СаН2 + 2Н.0 = Са(ОН), + 2HS.
Щелочно-кр?мниевый способ основан на действии водного раствора едкого натра на
кремний (Сименс-Шуккерт). Реакция происходит по уравнению:
2NaOtf+ Si + HsO = NasSi08 -f 2Hs.
ЛСобер предлагает смешивать порошки кремния и едкого натра в отношении
Si: 4NaOH и поджигать эту смесь в замкнутом пространстве. Тогда происходит реакция
Si + 4NaOH = Si(OH)4 + 2Н,
(RJ
) В газах, извергаемых вулканами, найдено от 8 до 10% водорода. Он находится
также в натуральном газе, выделяемом во многих местностях в Пенсильвания и
состоящем главным образом из углеводородов. Содержание в нем водорода колобл?тся от 5 до
22,5 /„. В газах, окклюдированных граитім и другими горными породами, также
находится водород, причем содержание его в смесн доходит иногда до Sb%. (К)

СВОЙСТВА' ВОДОРОДА 55'
что зажженная свеча у отверстия цилиндра, как показывает рисунок,
воспламеняет водород, а сама в цилиндре тухнет. Большая легкость водорода служи*
причиной того, что им наполняют воздушные шары. Обыкновенный
светильный газ, которым также часто наполняют аэростаты, только в 2 раза легче
воздуха, тогда как водород почти в 14 раз легче. Шарль в Париже
мыльными пузырями показал легкость водорода и почти одновременно с Мон-
гольфье устроил аэростат, наполнив его водородом. Один литр чистого и
сухого водорода при 0° и при давлении 760 мм при широте 45° на уровне
моря весит 0,08995 г, т. е. водород почти в 14,4 раз легче воздуха. Это
самый легкий из всех известных газов. Малая плотность водорода
определяет многие замечательные свойства этого газа; так, водород чрезвычайно-
скоро вытекает из тонких отверстий, обладая (гл. I) наибольшею
быстротою движения своих молекул. Все другие газы представляют при
небольшом возрастании давления (выше атмосферного) большую сжимаемость и
•больший коэффициент расширения, чем следует по 'законам Мариотта и
Гей-Люссака, а водород, напротив того, тогда менее ржимается, чем
следует по закону Мариотта и при уменьшении, давления
расширяется немного меньше, чем при атмосферном давлении
[107]., Однако водород, как воздух и многие другие — при
обыкновенной температуре постоянные — газы, под
наивысшими возможными давлениями не переходит в жидкость
[108], а сокращается в объеме меньше, чем следует по
закону Мариотта. Из этого уже можно заключить, что
критическая температура (абсолютного кипения) [109] для
водорода и подобных ему (постоянных) газов лежит много ниже
обыкновенной, т. е., что сжижение этого газа возможно лишь
при низких температурах и больших давлениях, как
выведено было мною в 1870 г. (Анналы Поггендорфа).
•Это заключение оправдалось (1877) в опытах Пикте и
Кайльте [110]. Они прямо сдавливали сильно охлажденные Сютаазяжтвтволо-
газы, а затем давали им расширяться, или прямо уменьшая род, но в'н?м тухнет,
давление, или выпуская на воздух, чрез что температура
понижается еще более, и тогда, подобно тому, как водяной пар при быстром
разрежении осаждает жидкую воду в виде тумана, водород, расширяясь,
дает туман, показывая тем переход в жидкое состояние.
Но первым исследователям (Пикте и Кайльте) не удалось собрать
эту жидкость даже на короткое время для определения свойств, несмотря
на холод в — 200° и давление около 200 атмосфер, хотя этим приемом газы
воздуха легко сжижаются. Это зависит от того, конечно, что температура
абсолютного кипения водорода лежит ниже, чем для всех других известные
газов, что находится в связи с наибольшею легкостью водорода. Дьюар
(Dewar)y который в 1898 г. Получил и изучил жидкий водород, действительно
показал, что критическая температура этого газа лежит около — 240°, т. е.
при температуре, с трудом достигаемой даже при помощи других сжиженных
газов, испаряя их под уменьшенным давлением. Дьюар достиг сжижения
водорода, охладив его до — 220° (в жидком кислороде, при уменьшенном
давлении, такая низкая температура может получиться) и сдавливая до
200 атмосфер, а потом давая охлажденному и сжатому водороду быстро (при
вытекании из отверстия) расширяться, через что достигается температура —
253°, при которой жидкий водород кипит под обыкновенным атмосферным
давлением (около 760 мм). Жидкий водород представляет тогда бесцветную
жидкость, имеющую вес литра около 70 г. Это самая легкая из всех

56
ГЛ. II. О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ
известных жидкостей, способна (через уменьшение давления и охлаждение)
замерзать в бесцветные кристаллы, плавящиеся около —257° [111] *).
Будучи веществом очень трудно переходящим — от действия физико-
механических сил — в жидкое и твердое состояние, вбдород теряет свое
газообразное состояние (то-есть свою упругость или физическую энергию
молекул, или их быстрое поступательное движение) сравнительно легко под
Схема того прибора, при помощи которого Дьюар в 1898 г.
получил жидкий водород. А — цилиндр, вмещающий
водород, сжатый до 180—200 атмосфер. Из него по спиральным
трубкам газ проводится сперва для охлаждения через сосуд
В (с двойными стенкамя*и пустотою между ними),
содержащий твердую углекислоту, испаряющуюся от понижения
давления, потом в такой же сосуд С с жидким воздухом
{см. гл. V) и наконец в сосуд D, где на конце спирали
находится клапан, открывающийся понемногу винтом F,
причем водород, быстро расширяясь {скорость истечения
до 0,42 куб. м в минуту), охлаждается и малая часть
{около 1%) водорода получается в жидком виде, большая
же часть под атмосФ. давлением выходит через is". Со дна
сосуда D сжиженный водород отводится в другой {не
изображенный на рисунке] сосуд, сильно предохранепный {при
помощи двойных посеребренных стенок с пустотою между
ними) от нагревания и окруженный жидким воздухом.
Схема прибора Дъюара, служившего для
получения ($00 г.) твердого водорода.
Внутренний и наружный сосуды с
двойными стенками из стекла п пустотою
между ними [сосуды Дъюара, доп. Ш].
Из обоих можно насосом выкачивать
газ и тем понижать (от испарения)
температуру. Во внутренний сосуд
наливается жидкий водород, а в наружный-
жидкий воздух. Из наружного сосуда
выкачивается газ, и когда он от -180*
еще сильно охладится, тогда из
внутреннего сосуда также выкачивается
водородный газ, через что его температура
от—252° еще понижается и доходит
до — 230е, причем водород замерзает.
влиянием химического притяжения, что проявляется не только в том, что
водород с кислородом (два постоянных газа) дают жидкую воду, но и во
многих явлениях поглощения водорода. Эти и много подобных случаев ясно
*) Исследования Лэнгмюра показали, что при высокой температуре, получаемой
в вольтовой дуге между вольфрамовыми электродами, молекулы водорода распадаются
на атомы (Ha=sH + H), причем степень диссоциации растет с температурой; при 2000а
(по абсолютной шкале) степень диссоциации равна 0,001, при 3000° — 0,09°, прп 3200° —
0,154, при 3600 — 0,361, при 4000° — 0,625, при 5000° —0,946, так что при 5000° около
95% частиц водорода распадаются на свободные атомы. При этом поглощается на
каждые 2 грамма водорода около 105 б. кал. Такое же громадное количество теплоты
выделяется при соединении атомов водорода в молекулу. Этим воспользовался И. Лэнгмюр
для устройства паяльной горелки, работающей на атомарном водороде. Температура
пламени такой горелки превышает 4000° (в ней плавится вольфрам, т. пл. 3600°). Б виду
того, что накаливаемые части находятся в водородной среде, восстанавливающей окислы
металлов, сплавление последних происходит очень быстро. (К.)

СВОЙСТВА ВОДОРОДА
57
показывают, сколь велики химические силы, сравнительно с физическими
и механическими.
Водород сильно ноглощается некоторыми твердыми телами, напр., углем
п губчатой платиной. Если в цилиндр, наполненный водородом и стоящий
в ванне со ртутью, ввести кусок свеженрокаленного угля, то уголь поглощает
в себя до двух объемов водорода. Губчатая платина сгущает еще больше
водорода. Но больше всех металлов поглощает водорода палладий, серый
металл, сопутствующий в природе платине. Грем показал, что накаленный до
краснокалильного жара и охлажденный в атмосфере водорода палладий
удерживает до 600 объемов водовода *). Поглотивши, он удерживает тогда
его и при обыкновенной
температуре, выделяет же опять с
только при
накаливании в краснокалильном
жаре [112]. Эта способность
некоторых металлов
поглощать водород объясняет
способность некоторых
металлических трубок, напр.,
сделанных из платины или
железа, пропускать
водородный газ. Она названа
окклюзией и представляет точно
такое же явление, как
растворение, т. ?. основывается
на способности металлов
давать с водородом
непрочные, легко
диссоциирующиеся соединения,
подобные тем, какие соли дают с водою. Некоторые из таких прямых соединений
водорода с металлами уединены Вииклером^ Муассаном и др. (см. гл. ХПГ
XIY и др.).
, При обыкновенной температуре водород очень слабо и редко вступает
в реакции. Способность газообразного водорода к реакциям становится
очевидною только при-изменении условий—при сжатии, при нагревании, при
действии света, да в момент выделения **). Однако и при этих
обстоятельствах он соединяется непосредственно только с весьма небольшим числом
тел. Из простых телч водород соединяется непосредственно с кислородом,
серою, фтдром, хлором, углеродом, калием и некоторыми другими, но ни
с большинством металлов, ни с азотом, фосфором и т. п. он прямо не
соединяется. Известны, однако, соединения водорода с некоторыми из простых тел,
на которые он прямо не действует; они получены не прямым путем, а через.
реакции разложения или двойного разложения других водородистых
соединений. Способность водорода к соединению с кислородом при накаливании
Образование воды при горения водорода. А — прибор щя воіуч?-
вия водорода. В — трубка с хгористыи кальцием ддг его высуши-
ваниЯ: с—трубка, из которой выходит водород. Кто зажигают к
над пламенем устанавливают воронку а, идущую в шар Ъ, воздух
из которого вытягивают аспиратором через трубку с. В шар?
сношается образующаяся вода.
*) Мопд, Рамзай и ііильЬс показали, что палладиева чернь поглощает при
обыкновенной температуре 873—889 объемов водорода. (Г)
**) Wendt и Landauer (1920) сообщили, что водород под влиянием аз-лучей,
испускаемых радиоактивными веществами, накаленной платиновой проволоки, введенной в его
атмосферу, и тихого электрического разряда становится особенно активным, а имеіио с
серой, фосфором и азотом на холоду образует водородистые соединения (НД РН3 и Шв)>
окись мышьяка восстанавливает до мышьяковистого водорода (As203 -* AsH8) и т. д. Эта
активная модификация весьма нестойка и существует всего 3 — 5 мин. (Г.)

58
ГЛ. II. О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ
определяет горючесть водорода. Мы уже видели, что водород легко зажечь
и он горит бледным пламенем. (Если желают получить водородное
пламя совершенно бесцветным, то'его необходимо выпускать из платинового
наконечника; стеклянный конец газоотводной трубки сообщает пламени
желтое окрашивание, зависящее от присутствия в этом случае паров
натрия, находящегося в стекле.) Водород не соединяется при
обыкновенной температуре с кислородом, но при накаливании такое соединение
происходит [113J, сопровождаясь отделением большого количества теплоты.
Продукт этого горения есть вода, то-есть соединение кислорода с
водородом. Это есть синтез воды; а мы видели ранее ее анализ, ее
разложение на составные части. Синтез воды весьма легко видеть, если над
горящим пламенем водорода поставить холодный стеклянный колокол или,
•еще лучше, если пламя водорода зажечь в трубке холодильника.
Образующаяся вода будет на стенках холодильника сгущаться в каплеобразное
состояние и стекать.
Свет не помогает образованию соединения водорода с кислородом, так
ч?о смесь этих двух газов, оставленная на действие света, н? изменяется;
но электрическая искра действует совершенно сходственно с пламенем, чем
и пользуются для того, чтобы воспламенять внутри сосуда смесь кислорода
с водородом или гремучий газ, как это будет объяснено в следующей главе.
Так как водород (равно и кислород) сгущается губчатого платиною, через
что происхфщт повышение температуры, и так как платина действует
контактом (см. Введение), то водород соединяется с кислородом также под
'влиянием платины, как показал Доберейпер. Если в смесь водорода и
¦кислорода бросить губчатую платину, то происходит взрыв. Если смесь
газов пропускать через губчатую платину, то происходит также соединение, и
платина накаливается [114].
Наибольшую склонность к прямому реагированию водород представляет
по отношению к фтору и хлору, образуя фтористый (HF) и хлористый (НС1)
водород, которые подробнее рассматриваются в главе XI.
Хотя газообразный водород не действует вовсе на многие тела прямо,
но в состоянии выделения часто взаимодействие происходит. Так, например,
вода, на которую действует амальгама натрия, заключает в себе водород
в момент его выделения. Здесь водород выделяется из жидкости и в
первый момент своего образования должен иметь сгущенную форму [115]; в
•этом сгущенном виде он способен реагировать на тела, на которые в /виде
газа не действует. Особенно многочисленны реакции вытеснения
металлов'водородом в момент его выделения. Металлы, как мы увидим после, способны,
во многих случаях, заменять друг друга; они также, а иногда еще и легче,
•заменяют водород и заменяются им. Мы видели этому пример в
образовании водорода из воды, серной кислоты и др. Во всех этих случаях
металлы— натрий, железо, цинк вытесняют водород, находящийся в этих
соединениях. Точно таким же способом, каким водород вытесняется из воды,
Лн может быть вытеснен из многих его соединений посредством металлов;
так, например, хлористый водород, образующийся непосредственно через
¦соединение водорода с хлором, при действии очень многих металлов дает
водород, как серная кислота. Из соединений водорода с азотом металлы
калий и натрий также вытесняют водород; только из соединений углерода с
водородом металлы не вытесняют последнего *). В свою очередь водород спо-
<юб?н вытеснять металлы; особенно легко совершается это при нагревании
*) Исключениями являются некоторые углеводороды ряда CnHsn_s (см. гл, VIII). (Г.)

РЕАКЦИИ ВОДОРОДА
59
я с такими металлами, которые сами водорода н? вытесняют. Если
бвять соединения многих металлов с кислородом и при накаливании
пропускать через эти соединения водород, то водород отнимает кислород от
металлов, так сказать, заступает их место, вытесняет их, как металлы
вытесняют водород. Если через соединение меди с кислородом пропускать при
накаливании водород, то получается металлическая медь и вода: СиО + Н2 =
= Си + Н20. Такого рода двойное разложение называется восстановлением по
отношению к металлам, которые при этом восстановляются в металлическом
виде из своих соединений с кислородом. Но необходимо помнить, что не все
металлы прямо вытесняют водород из его соединения с кислородом и др.,
и обратно: водород способен вытеснять не все металлы из их соединения с
кислородом; так, он не вытесняет калия, кальция, алюминия из обычных
их соединений с кислородом. Если мы, таким образом, составим ряд из
металлов: К, Na, Са, А1... Fe, Zn,... Си, Pb, Ag, Аи, то первые шесть
способны отнимать кислород от воды, т. ?. вытесняют водород, а последние
четыре этого не делают, сами же, напротив того, восстановляются водородом,
т. е. имеют, как говорят, меньшее Ъродство к кислороду, чем водород, тогда
как К, Na, Са — большее. Это выражается и в количестве тепла, отделяемого
при соединении с кислородом [см. доп. 95], и проявляется в том, что К,
Na и т. п., разлагая воду, выделяют теплоту, а Си, Ag и т. п. сделать это
ле могут, потому что, соединяясь с кислородом, выделяют меньше тепла,
чем водород, а потому и выходит, что, когда водород восстановляет эти
металлы, тогда отделяется тепло. Так, напр., если 16 г кислорода соединяется
с медью, выделяется 38QOO мал. кал., а когда 16 г кислорода соединяется'
с водородом, чтобы образовать воду, выделяется 69 000 мал. кал.: натрий
же, соединяясь с 16 г кислорода, отделяет 100 000 мал. кал. Этот пример
ясно показывает, что прямо, непосредственно идут такие химические
реакции, которые выделяют теплоту: натрий разлагает воду, а водород
восстановляет медь> потому что это суть реакции экзотермические, или выделяющие
тепло; медь не разлагает воды, потому что такая реакция должна бы
сопровождаться поглощением (сокрытием) тепла, или относиться к реакциям
эндотермическим, при которых тепло поглощается, а такие реакции прямо
обыкновенно не совершаются, хотя с прибавкою откуда-либо (от
электричества, источников . тепла и т. п.) посторонней энергии могут происходить и
подобные реакции [116].
Восстановление окисей металлов водородом служит средством для
определения весового состава воды. Обыкновенно для этого служит окись меди.
Накаливая е? в водороде, определяют количество образующейся воды, а
количество кислорода, в ней находящегося, найдется по убыли в весе окиси
. меди. Должно взвесить окись меди непосредственно до опыта и после него.
Разность покажет вес кислорода, вошедшего в состав образовавшейся воды.
Таким образом, придется взвешивать только тела твердые, что представляет
уже весьма большую выгоду относительно точности; прибор для того можно
взять такой, какой изображен в дополнении [45] или в [117]. Дюлопг и
Берцелиус сделали первое (1819) подобное определение и нашли этим
способом, что вода содержит 88,91 частей кислорода и 11,09 частей водорода
в 100 частях, или на 1 часть водорода 8,003 частей кислорода. Дюма
(1842) усовершенствовал этот способ и нашел, что на 100 частей кислорода
в воде содержится 12,515 частей водорода, т.е. на 1 часть водорода 7,990
частей кислорода [117], а потому с тех пор и принимается обыкновенно,
что в воде на 1 часть водорюда почти 8 весовых частей
кислорода. А так как наиболее точные определения состава воды согласно

60 ГЛ. П. 0 СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ
показали в последнее время (1888 — Еейзер, 1895 — Морлей, 1896 — Том-
сен и др.), что в воде на одну весовую часть водорода содержится не
более 7,945 и не менее 7,935 кислорода, то ныне для наиболее точных
исследований принимается, что в воде на 1 весовую часть водорода
содержится 7,940 весовых частей кислорода или, что почти то же, на 8 частей
кислорода 1,0076 частей водорода, т. ?. что в 100 частях воды: кислорода
88,81 частей и 11,19 частей водорода. Так как приближенное, округленное
отношение 1:8 отличается от этого лишь в сотых частях процентного
содержания элементов, то приближенно и ныне можно выразить состав воды
указанным и легко запоминаемым отношением 1:8, а точнее на 1,008
водорода 8 кислорода, как принято в этой книге и в большинстве совр?мен-
'ных исследований.
Как бы мы ни получали воду, она всегда будет представлять один
состав. Возьмем ли ее из природы и очистим, получим ли из водорода через
окисление, выделим ли ее из каких-либо ее соединений, или получим ее
при каком-либо двойном разложении,—во всяком случае, после очищения
в воде будет содержаться на 1 часть водорода те же (почти) 8 частей
кислорода. Это потому, что вода есть определенное химическое соединение»
Гремучий газ, из которого ее можно получить, есть простая смесь
кислорода с водородом, хотя смесь того же состава, как и вода. Все свойства
обоих составляющих газов сохранены в гремучем газе. Легко прибавить к
нему того и другого газа: однородность не нарушится. В воде нет уже
основных свойств кислорода и водорода, к ней нельзя прибавить ни одного
из них. Но их из нее можно выделить. При образовании воды произошло
отделение тепла, для разложения требуется присоединить тепло. Все это
выражается в словах: вода есть определенное химическое
соединение водорода с кислородом. Считая знак водорода Н
выражающим единицу весового количества этого вещества (или, точнее,
величину к ней близкую 1,008), а чрез 0 выражая 16 весовых частей
кислорода, мы выразим все предыдущее одним химическим знаком воды Н20.
Такими формулами означаются только определенные химические
соединения, а потому, означив формулу сложного тела, выражают этим целый ряд
понятий, соединенных с представлением о сложном определенном
соединении, и в то же время означается качественный и количественный состав
вещества. Притом, как мы увидим далее, формулы обыкновенно выражают
и объемы газов, содержащихся в составе. Так, формула воды Н20
показывает, что в ней 2 объема водорода и 1 объем кислорода. Сверх того мы
узнаем, что формула выражает и плотность пара сложного тела, а от нее
зависят многие свойства тел, и она определяет, как узнаем, количества
веществ, вступающих в реакции. Таким образом, две буквы и цифра (Н20)
говорят химику целую историю вещества. Это есть международный язык,
придающий химии, кроме точности понимания, простоту и ясность, основал-
ные на исследовании законов природы.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ,
КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.
На земной поверхности нет другого элемента столь распространенного,
как кислород в его разнообразных соединениях. В воде, занимающей
наибольшую часть земной поверхности, его почти % частей по весу. Все почти
землистые вещества и камни состоят из соединений кислорода с металлами
и металлоидами. Так, главная масса песка составлена из кремнезема SiO„,
содержащего 53% кислорода; в глине и вообще в совокупности землистых
и каменистых веществ должно считать не менее 40% по весу кислорода;
растительные и животные вещества также весьма богаты содержанием
кислорода. Не считая содержания воды, растения заключают кислорода
около 40%, животные до 20% своего веса. Таким образом, на земной
поверхности преобладают кз^ородны? соединения. Но сверх того часть
кислорода осталась еще свободною и содержится в см?си с азотом в воздухе,
образуя около 1/| его по массе или около 1/5 по объему.
Будучи столь распространенным в природе, кислород играет в ней
весьма важную роль, потому что множество явлений, совершающихся перед
нами, от него главным образом зависят. Животные вдыхают в себя воздух
для того только, чтобы принять из воздуха, входящего в дыхательные органы
(легкие у человека, зверей и птиц, жабры у рыб, трахеи у насекомых и
т. д.), кислород; они, так сказать, пьют воздух для того, чтобы напиться
кислородом. Кислород воздуха (или растворенный в воде) входит через
оболочки дыхательных органов в кровь, удерживается в ней кровяными
шариками, передается с помощью их во все части тела, содействует их
изменению, производя в них химические процессы, подобные горению, и
выделяется из них преимущественно в виде воды и углекислого газа. Большая
часть последнего выделяется в кровь же, растворяется в ее жидкости и
выбрасывается легкими при дыхании, во время поглощения кислорода.
Итак, при дыхании выделяется углекислый газ (и вода), а поглощается
кислород воздуха; от этого кровь становится из темной, венозной, ярко-
красною— артериального. Прекращение этого процесса производит смерть,
потому что тогда прекращаются те химические процессы, — то нагревание
и вся та работа, — какие производит вводимый кислород. Оттого в
безвоздушном пространстве и в газах, свободного кислорода не содержащих
(горения не поддерживающих), происходит удушье и смерть. Если животное
ввести в чистый кислород, то первое время его движения очень деятельны
и замечается общее оживление, но затем скоро наступает смерть.
Вдыхаемый кислород воздуха разбавлен 4-мя объемами не поглощаемого азота,
парциальное давление мало, оттого кислорода из воздуха поглощается кровью
немного, из чистого же кислорода поглощается большое количество, что и
производит очень .быстрые изменения всех частей организма, разрушает

62 ГЛ. Ш. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОВРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
его. Из этого будет понятно, что чистый кислородный газ может иметь
прямое применение для дыхания, по крайней мере непродолжительного,,
.особенно же тогда, когда дыхательные органы страдают: так, напр., при
известных видах удушья и стесненного дыхания [118] больным прямо дают
по временам для вдыхания чистый кислород.
Горение органических веществ, то-есть веществ, составляющих тело
растений и животных, происходит так же, как и горение многих
неорганических веществ, напр., серы, фосфора, железа и т. п., от соединения
этих веществ с кислородом, как говорено было во Введении. Гниение,
тл?ни? и тому подобные изменения веществ, кругом нас всюду
совершающиеся, также обусловливаются очень часто действием кислорода воздуха и
также переводят его из свободного состояния в соединенное. Большинство
же соединений кислорода, подобно вод?, очень прочно и обратно не дает
кислорода в обычных условиях природы. Так как
описанные явления совершаются повсюду, то количество
свободного кислорода в воздухе земли должно было бы
уменьшаться и уменьшение это должно было бы итти довольно
быстро. Это в действительности и замечается там, где
горение или дыхание совершается в замкнутом
пространстве. В таком запертом пространстве животные
задыхаются,— потому что, истребляя кислород, оставляют воз-
дух, негодный или малогодный для дыхания. Точно также
в запертом пространстве горение со временем
прекращается, что можно показатьг,.в?сьма простым опытом—:
стоит только в стклянку положить зажженное вещество,
например, спустить горящую сору и плотно закупорить
стклянку, чтобы наружный воздух' не входил в нее.
Горение будет длиться некоторое время, пока в стклянк? будет
еще свободный кислород, но оно прекратится, хотя и
останется еще сера, так как кислород взятого воздуха
соединится с серою. Из сказанного очевидно, что для
правильности горения и дыхания необходимо возобновлять воздух,
то-есть приводить к горящему или дышащему телу
новый* свежий воздух. Это достигается в наших жилищах многими щелями,
форточками, вентиляторами и тягою воздуха, происходящею при топке
печей. Что же касается до воздуха всей земной поверхности, то коли-'
ч?ство кислорода в нем едва ли уменьшается, потому что есть в природе
процессы, вследствие которых в воздухе возобновляется запас свободного
кислорода. Растения, а именно их листья, днем, то-есть при д?й-'
ствии света, поглощают углекислый газ С02 и выделяют свободный
кислород. Ночью без действия света, без поглощения той энергии, какая
нужна для разложения углекислоты*) на свободный кислород и на
углерод, остающийся в растениях, — растения дышат как животные, поглощая1
кислород и развивая углекислоту (этот процесс идет рядом с обратным ему,
также и днем, но тогда он слабее того, который дает кислород). Итак,
убыль кислорода, происходящая вследствие дыхания животных, гниения и
горения, вознаграждается растениями. Если в колокол с водою, в которую
пропускается углекислый газ (потому что он поглощается растениями и из
Расположение лрибора
для показания
отделения растениями
кислорода. В чашку, где
стоит колокол с
зелеными листьями,
должно влить воду с
углекислотою и прибор
выставить на свет— тогда
в нем будет скопляться
кислород.
*) По Лавуазье кислотами назывались т? кислородные соединения, которые теперь
мы называем ангидридами кислот. Вот почему по традиции углекислый газ, ангидрид
угольной кислоты, называют иногда углекислотой. (Pj

ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛОРОДА 63
н?го-то развивается кислород), опустить листья растений .и весь прибор
выставить на солнце, то в колоколе скопится кислород, выделяемый
растениями при действии света. Подобный опыт сделан был в первый раз При-
стлеем в конце прошлого столетия: Таким образом, жизнь растений на
земле не только служит для образования питательных веществ, потребных
для животных, но и к поддержанию в воздухе определенного содержания
кислорода. В долгий период жизни земли достигнуто то равновесие между
процессами, поглощающими кислород и его развивающими, при котором
сохраняется в целой массе атмосферного воздуха определенное количество
свободного кислорода [119].
Кислород, как отдельный газ, был получен в 1774 г. Пристлеем в
Англии, и в том ж? году Шееле*) в Швеции, но только Лавуазье
совершенно понял его природу и великое
значение.
Получить свободный кислород
возможно теми или другими путями
из всех веществ, в которых он
находится. Так, например, возможно кисло-
.род многих тел перевести в воду, из
которой, как мы уже видели, током
выделяется кислород [120]. Мы
остановимся сперва на способах
извлечения кислорода из воздуха, как веще-
ст2а, всюду распространенного.
Выделение из него кислорода сопряжено,
однако, с затруднениями. Из
воздуха, содержащего смесь
кислорода и азота, нельзя прямо удалить
один азот, потому что он ни с одним
из веществ не имеет стремления легко
и прямо соединяться, и если
соединяется с бором, магнием и титаном,
то эти вещества в то же время со- к. шееле (к. w. scbeeiej. та—і?8б.
?диняются с кислородом воздуха [121].
Однако, есть возможность выделить кислород'из воздуха, заставивши его
соединиться с веществом, дающим соединение, легко разлагаемое от действия жара
и при этом вновь выделяющее поглощенный кислород, то-есть, пользуясь
обратимыми реакциями. Так, кислород воздуха можно заставить окислять
сернистый газ S02 или двуокись серы (прямо пропуская через накаленную
губчатую платину) и образовать серный ангидрид, или трехокись серы S03,
а это вещество (твердое, летучее, отчего легко отделяется от азота и S02)
при накаливании дает вновь кислород и сернистый газ. Из этой смеси
едкий натр или известь извлекают (поглощают) S02, а кислород не
поглощается, то-есть уединяется из воздуха. В большом виде, на заводах, как
мы увидим далее, превращают S02 в гидрат S03 или в серную кислоту
H2S04, а заставляя ее падать каплями на накаленные камни, можно
получить воду, сернистый газ и кислород: 2H9S04 = 2HaO + 2S02-f 02. Из
этой' смеси уже легко уединить (пропуская газы через известь) кислород.
*) Из изданных Лорденшельдом материалов по биографии Шееле видно, что ов
получил кислород около 1772 г., но книга с описанием опытов появилась только в
1777 г. (Г.)

€4 ГЛ. III. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Извлечение кислорода (Пристлей, Лавуазье) из красной окиси ртути
(см. Введение); получающейся из ртути и кислорода воздуха, есть также
обратимая реакция для получения кислорода из воздуха. Точно также,
пропуская сухой воздух через накаленную до-красна трубку, содержащую окись
бария, заставляют ее соединяться с кислородом воздуха. Через такое
соединение получается из окиси бария, ВаО, так называемая перекись'или
двуокись бария, Ва02, а эта последняя, при более усиленном накаливании,
выделяет поглощенный кислород- и оставляет вновь первоначально взятую
окись бария [122] *).
Особенно легко выделяют кислород целые классы сложных,
малопрочных кислородистых веществ, которых обзор мы теперь и сделаем, заметив,
что некоторые из этих реакций, дающих кислород, относятся к числу
обратимых, однако далеко не все, так что для получения многих веществ
(напр., бертолетовой соли), содержащих много кислорода и его легко
выделяющих, должно прибегать
к косвенным путям (см.
Введение), с которыми
мы познакомимся в
дальнейшем изложении.
1. Соединения
кислорода с некоторыми
металлами, а именно с ртутью,
серебром, золотом и
платиною, будучи раз
получены, при обыкновенной
температуре удерживают
кислород, а при
накаливании теряют. Эти
соединения суть тела твердые,
обыкновенно
порошкообразные, неплавящиеся, а при
нагревании легко разлагающиеся на металл и кислород. Пример
подобного разложения мы видели уже, когда говорили о разложении красной
ртутной окиси. Накаливая окись ртути посредством зажигательного стекла,
Еристлей в 1774 году получил в первый раз чистый кислород, показав
явное его отличие от воздуха и его характеристическое свойство
поддерживать горение «с замечательною силою». Пристлей называл полученный
газ дефлогистированным воздухом.
2. При более или менее сильном жаре (а также при действии
кислот), вьіделяют кислород многоокиси, называемые чаще всего
перекисями [123]. Они содержат обыкновенно металлы, соединенные * с большим
количеством кислорода, и суть высшие степени окисления, то-Ьсть те
металлы, которые образуют их, обыкновенно дают несколько степеней
окисления или несколько соединений с кислородом. Низшие степени окисления,
содержащие наименьшее количество кислорода, обыкновенно суть вещества,
способные легко реагировать с кислотами, напр., с серною кислотою;
называются они основаниями. Перекиси содержат больше кислорода чем
основания, образованные тем же металлом. Так, напр.. окись свинца содержит
Получение кислорода из перекиси марганца с серною кислотою.
Выделяющийся газ пропускается через вульфову стклянку с
раствором едкого кали.
л
*) Машины Линде и в особенности Кло§& (гл. Y) для дробной перегонки
жидкого воздуха позволяют получать довольно чистый кислород чисто механическим
путем. (Г.)

ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛОРОДА 65
ъ 100 частях 7,2 кислорода, она есть основание, а перекись или двуокись
«винца содержит в 100 частях 13,4 частей кислорода. Такова же двуокись
или перекись марганца, которая есть твердое тяжелое вещество, теннобурого,
почти черного цвета, встречающееся в природе. Она употребляется в
технике под названием марганца или черного марганца (минералоги ??
называют пиролюзитом). Многоокисн способны выделять кислород при более или
менее сильном накаливании. Они выделяют при этом не весь свой
кислород, но только часть, превращаясь в низшую степень окисления, то-есть в
низшую степень соединения с кислородом, или в" основную. Так, напр.,
двуокись свинца, при накаливании дает кислород и окись свинца.
Разложение этой многоокиси идет довольно легко при нагревании даже в
стеклянном сосуде, двуокись же марганца выделяет кислород только при очень
¦сильном краснокалильном жаре, а потому из нее можно получить кислород
только в железных или глиняных сосудах. Так прежде и получали кислород.
Перекись марганца выделяет только одну треть своего кислорода (по равенству
ЗМаОа=Мп304-|-0*)) две же трети остаются в твердом остатке от
прокаливания. Указанные двуокиси металлов кроме того способны выделять кислород
при нагревании с серной кислотою. При этом они выделяют столько кислорода,
что из перекиси получается основание, которое и реагирует со взятою сер-'
нрю кислотою, образуя с нею новое сложное тело (соль). Так, перекись
бария, при действии серной кислое, образует кислород и окись, которая дает
. -с серной кислотою вещество, называемое с?рнобаритовой солью (2Вз02 +
-{- 2H2S04 = 2BaS04 + 2Н80 + 04) [124]. Для опыта берут обыкновенно
толченую двуокись марганца, смешивают ее с крепкою серною кислотов в
колбе и располагают прибор, как изображено на рисунке (Шееле, ifl85).
Газ, выделяющийся из газоотводной трубки, пропускают через вульфову
(двугорлую) стклянку с раствором едкого кали, для очищения от
углекислого и других газов, сопровождающих кислород из природной (нечистой)
перекиси марганца, и собирают только тогда, когда тонкая тлеющая лучина,
поставленная перед выпускным отверстием, вспыхнет, что и показывает,.
что . отделяющийся газ есть кислород. При таком разложении перекисв
марганца серною кислотою выделяется уже не 7з кислорода, как при
накаливании, a'V9 содержавшегося в перекиси кислорода (2MnOa4~2H2SOt==
=^2MiiS04 + 2Н80 + О,), а именно: из 50 г чистой перекиси около 9,1.г»'
или около 6,4 л, при накаливании же обыкновенно 4 л. Химики времен
Лавуазье обыкновенно получали кислоррд из перекиси марганца, как
природного продукта. Ныне же имеются способы более удобные.
3. Третий источник для получения кислорода составляют кислоты и .
соли, содержащие много кислорода и могущие переходить через отдачу части
или всего своего кислорода в друти? (низшие продукты окисления), труднее
разлагающиеся соединения. Эти кислоты и соли (подобно перекисям)
выделяют кислород или при одном простом нагревании, или только в
присутствии других веществ. Примером кислот, разлагающихся от действия одного
жара, может служить сама серная кислота, которая, при краснокалильном
• жаре, разлагается на воду, сернистый газ и кислород, как указано выше
[125]. Щрстлей и Шееле получили кислород, накаливая селитру. Лучшим
примером" образования кислорода при накаливании солей может служить
хлорноватокалиевая соль или так называемая бертолетова соль, получившая
название свое от имени французского химика Бертоллё, открывшего это
вещество. Бертолетова соль есть тело сложное, содержащее металл калий,
хлор и кислород: ШО,. Она имеет вид бесцветных, прозрачных
пластинок, растворима в воде, особенно же в горячей, по многим реакциям и по
¦V Д. Мен дел ее в. Основы химии, т. I. *>

бб ГЛ. .III. КИСЛОРОД И ЕГО С0ЛЕ0БРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
физическим свойствам сходна с обыкновенной (поваренной) солью, при
нагревании плавится и, сплавившись, начинает разлагаться, выделяя
кислородный газ. Разложение это кончается тем, что весь кислород выделяется
из бертолетовой соли и остается только хлористый калий по равенству:
2KC103 = 2KCl-f 302 [126]. Это разложение совершается при такой
температуре, что его можно производить в стеклянном сосуде, сделанном из
тугоплавкого стекла. Впрочем, при разложении, сплавленная бертолетова соль
вспучивается, пузырится и, по мере выделения кислорода,, застывает, а
потому отделение кислорода неравномерно, и стеклянный сосуд, в котором
'производится нагревание, легко может лопнуть. Чтобы устранить это
неудобство, к высушенной, истертой бертолетовой соли подмешивают порошок
веществ, неспособных соединяться с отделяющимся кислородом, не
плавящихся и хорошо прово'дящих теплоту. Обыкновенно подмешивают перекись
марганца [127]. Тогда разложение бертолетовой соли значительно облегчается,
происходит при низшей температуре (потому что вся масса лучше
нагревается не только снаружи, но и внутри), без вспучивания, а потому и
удобнее простого разложения одной бертолетовой соли. Так как этот способ
приготовления кислорода весьма удобен, то его обыкновенно и употребляют,
когда желают получить небольшое количество кислорода. Притом бертолетову
соль легко получить в чистом виде и она выделяет много кислорода. 100 г
ее дают около 39 г или при 15° около 29 л кислорода. Этот способ так
прост и легок, что с приготовления кислорода этим путем и водорода с
помощью цинка и серной кислоты часто начинают химическую практику,
тем более, что два цазванны? газа дают возможность сделать многие
интересные опыты, поражающие своей особенностью.
Белильная известь, содержащая хлорноватисто-известковую соль
(подобную бертолетовой) СаС12Оа, выделяет при слабом (70°) нагревании (с водою)
кислород, если прибавить небольшое количество некоторых окислов,
например, окиси кобальта, которая при этом действует прикосновением
(контактом, см. Введение). Сам по себе раствор белильной извести при
нагревании кислорода не выделяет, а окись кобальта окисляет выше; эта высшая
степень окисления с белильной известью и разлагается на кислород и менее
кислородные остатки; полученная низшая окись кобальта с оставшеюся
белильной известью опять дает высшую окись, которая опять дает кислород
и т. д. [128]. Хлорноватисто же известковая соль оказывается при этом
разложенною по уравнению СаС]202===СаС12 + 02. Таким образом, малое
количество окиси кобальта достаточно для разложения неопределенно большого
количества белильной извести. Еще легче (без нагревания) белильная
известь дает кислород при действии водного раствора перекиси водорода
(гл. IV), которая тогда тоже выделяет кислород: 2СаС1202 + 2ЩОа =
= 2CaCl2-f2H20-(-302, подобным же образом действует мар"ганцовокалие-
вая соль.
Свойства кислорода. Он есть газ постоянный, то-есть не сжижается
давлением при обыкновенной температуре, и при том трудно (хотя легче
водорода) сгущающийся в жидкость при температурах ниже—119°, потому
что такова температура его абсолютного кипения (критическая). Так как
критическое давление его около 50 атмосфер, то сжижение происходит легко,
эсли температура будет ниже —119° и давление будет более 50 атмосфер.
В критическом состоянии (по Дьюару) плотность кислорода 0,65 (вода=1)?
но он, как и всякие жидкости вблизи этого состояния, сильно меняет свою
плотность при перемене температуры и давления, а потому при
обыкновенном давлении и при —182° его плотность =1,13. Сжиженный кислород

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОРОДА
67
Способ сожиганияг
серы, Фосфора,
натрия и т. п. в
кислороде.
представляет весьма подвижную прозрачную жидкость, слабого синего
цвета [129], кипящую (при давлении около 760 мм) при —182°,5. При
температурах, доставляемых жидким водородом, кислород затвердевает,
образуя прозрачный голубой лед, дающий при 55 мм давления холод —258°*).
Кислородный газ, как все газы, прозрачен и, в не слишком длинном слое,
бесцветен. Запаха и вкуса он не имеет, что понятно уже
из того, что он находится в воздухе. При 0° и 760 мм
давления (при геогр. широте 45°), литр кислорода весит
1,4290 г (Реньо, Морлей, Тимсен и др.), следовательно, он
немного плотнее воздуха (плотность по отношению к
воздуху = 1,105) и он тяжелее водорода в 15,88 раз или,
приблизительно, в 16 раз [130].
По химическим свойствам кислород замечателен тем,
что весьма легко и сильно реагирует химически со
множеством веществ, образуя разнообразные соединения. Впрочем
только немногие тела и смеси тел (например, фосфор, медь
с аммиаком, гниющие органические вещества, альдегид,
пирогаллол со щелочью и др.) соединяются' с кислородом
(поглощают его) непосредственно и быстро при
обыкновенной (температуре, зато множество тел в накаленном
состоянии легко соединяются с кислородом, и часто это
соединение составляет быстро идущую химическую реакцию, сопровождаемую
отделением большого количества теплоты. Всякая быстро совершающаяся
реакция называется горением, если она сопровождается столь большим
отделением тепла, что происходит накаливание. Так, многие металлы горят в
хлоре, окись натрия или бария горит в углекислом
газе, порох горит от искры и т. п. Очень многие тела
горят в кислороде, а от его присутствия п в воздухе.
Для начала горения необходимо обыкновенно [131]
накалить горючее вещество или только некоторую часть
его. Для продолжения горения нет нужды в новом
накаливании, потому что при самом горении
отделяется такое количество тепла, которое достаточно для
надлежащего накаливания дальнейших' частей обоих
горючих веществ. Примеры этого известны каждому
из ежедневного опыта. Горение в чистом кислороде
совершается с большею скоростью и сопровождается более
сильным накаливанием, чем горение в обыкновенном
воздухе. Это можно показать многими опытами.
В стклянку, наполненную кислородом, опускают уголь,
прикрепленный одним концом к проволоке и
предварительно накаленный с другого конца. Уголь притом весьма быстро
раскаляется (в воздухе же v гаснет) и горит, т. е. соединяется с кислородом,
образуя газообразный продукт горения, называемый угольным ангидридом,
или углекислым газом, или двуокисью углерода С02. Это тот самый газ,
который выделяется при дыханий, потому что уголь есть одно из веществ,
I -
Способ сожигания стальной
пружины в кислороде.
*) Твердый кислород плавится при — 218°,9. Исследование кривой нагревания
твердого кислорода показывает, что существуют три аллотропических вида его: о, % и ?.
Превращение различных состояний кислорода передается схемой:
— МО0,» -230°,3 -218<\Э -Ш°,5
а-кислород ^г р- кислород ^± 7 -кислород ^± кислород жидкий ^± кислород
газообразный (Эйкен, 1916). (#.)

68
ГЛ. III. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
ч
Горение водорода
в кислороде.
получающихся при разложении всех органических веществ, в них
заключается, и при дыхании, так сказать, медленно сгорает внутри тела. Если
опустить в стклянку, наполненную кислородом, кусок зажженной серы,
положенной в маленькую чашечку, прикрепленную на проволоке, то сера,
горящая на воздухе весьма слабым пламенем, загорается в кислороде хотя
бледным, но гораздо большим пламенем фиолетового цвета.
Если вместо серы положить в чашечку кусок * фосфора и
опустить его в кислород, то фосфор без накаливания очень
медленно соединяется с кислородом: если же его нагреть,
хотя бы в одном только месте, то он загорается весьма
ярким, невыносимым для глаз, белым пламенем. Чтобы
произвести накаливание фосфсра внутри самой стклянки,
проще всего прикоснуться к нему накаленным концом
проволоки. Чтобы зажечь уголь, надо его сильно накалить,
сера загорается также только при нагревании выше 100°,
а фосфор воспламеняется уже при 40°. Ввести в стклянку
уже зажженный в воздухе фосфор нельзя, потому что он и
в воздухе горит очень быстро и большим. пламенем. Если
в маленькую чашечку, сделанную из куска извести,
положить кусочек металлического натрия, расплавить его и зажечь в. пламени,
то натрий горит в воздухе весьма .слабо. Если же такой горящий натрий
погрузить в кислород, то горение усиливается и сопровождается ярким
желтым пламенем. Металлический магний, зажженный в воздухе и в нем уже
ярко горящий, продолжает еще ярче гореть (т. е. развивает высшую
температуру) в кислороде, образуя белый порошок
соединения (окиси) магния с кислородом (магнезия).
Сплошной кусок железа или стали не горит на воздухе, но
в кислороде можно легко сжечь железную проволоку
или стальную пружину (закрепив на конце трут и
его зажегши). Горение стали или железа в кислороде
не сопровождается пламенем, но от горящей части
железа весьма красиво разлетаются во все стороны
искры окалины.
Для того, чтобы произвести опыт горения
водорода в кислородном газе, должно из сосуда,
выделяющего водород, провести газоотводную трубку,
которую загнуть как на рисунке и зажечь
выделяющийся водород в воздухе, а после опустить в стклянку
с кислородом. Горение в кислороде будет то же
самое, как и в воздухе, пламя останется бледным,
несмотря на то, что температура его весьма значительно повысится. Поучительно
при этом то, что можно зажечь кислород в водороде, как водород в кислороде.
Для того, чтобы показать горение кислорода в водороде, наполняют газометр
кислородом и проводят от его крана вертикально восходящую трубку,
кончающуюся тонким отверстием. Перед этим отверстием должно укрепить две
іроволоки на таком расстоянии, чтобы спираль Румкорфа производила ряд
искр. Это необходимо для того, чтобы зажечь выделяющийся кислород (для
того же можно укрепить около отверстия трут и разжечь его). Когда около
отверстия укреплены проволоки и через них проходит ряд искр, то
газоотводную трубку вводят в колокол, наполненный водородом (см. рис.) и
обращенный (по легкости водорода) отверстием вниз. Если отверстие
газоотводной трубки будет уже находиться в колоколе, то тогда (не ранее, иначе
Н2
к
j
/ЯяёЕ 0.
^
Расположение приоора для
показания горения кислорода,
выделяющегося из газометра 0$
в цилиндре с водородом lh.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДОРОДА
69
может произойти взрыв) отворяют кран газометра, кислород протекает в
водород и зажигается искрой. Получается пламя точно такое же, как при
горении водорода в кислороде [132]. Здесь очевидно, что пламя не есть
водород горящий, а есть то место, где кислород соединяется с водородом,"по-
тому что может быть получено пламя кислорода, точно так же, как и пламя
водорода. Если вместо водорода взять какой-либо другой горючий газ, на-
лример, светильный, то явление горения будет совершенно такое же, как и
при водороде, только пламя получается яркое п продукты будут другие.
Впрочем, так как в светильном газе
находится значительное количество
водорода как свободного, так и
соединенного, то и воды, при его горении,
образуется также значительное количество.
Если смешать водород с
кислородом, именно в такой пропорции, в
которой они дают воду, т. е. на 2 объема
водорода взять 1 объем кислорода, то
получится смесь, одинаковая с тою,
какая образуется при разложении воды
гальваническим током, то-есть гремучий
газ. Мы только-что упоминали, что
соединение газов или их взрыв может
происходить при действии электрической
искры, потому что искра накаливает то
газовое пространство, через которое она
проходит, и действует, следовательно,
как зажигание посредством
прикосновения горящего или накаленного тела.
Действительно, можно вместо искры
просто взять тонкую проволоку и
пропускать через нее гальванический ток,
чтобы она накаливалась; искры не
будет, но воспламенение будет, если только
проволока будет взята довольно
тонкая и от прохождения тока будет
достаточно накаливаться. Лорд Еавен-
диги, в конце XVIII столетия,
произвел опыт зажигания гремучего газа при
помощи электрических искр ? приборе, здесь изображенном. Воспламенение
с помощью электрической искры тем удобно, что дает возможность
производить горение газов в закрыгом сосуде, а потому химики постоянно
употребляют этот способ воспламенения, когда требуется зажечь смесь
кислорода с горючим газом в запертом пространстве. Для этой цели ныне,
особенно же вслед за Бунзеиом [133], стали применять эвдиометр; он
представляет толстостенную стеклянную трубку, разделенную по длине на
миллиметры (для определения высоты ртутного столба) и с определенною
(весом ртути) емкостью частей трубки.. В верхнюю запаянную часть
эвдиометра впаивают две платиновые проволоки, как показано на рисунке. Они
не сходятся между собою внутри трубки. При помощи эвдиометра не только
можно определить объемный состав воды и количественное содержание
кислорода в воздухе, но и произвести множество опытов, разъясняющих
явление горения [134]. Так, например, при помощи эвдиометра можно доказать,
Прибор Кавекйиша для взрыва гремучего газа.
Колокол, стоящий в ванне, наполняют сперва 1 об.
кислорода, потом 2 об. водорода, потом к нему
•привинчивается толстостенный сосуд А с краном.
Нз этого сосуда предварительно выкачан воздух.
Когда открыт кран, сосуд наполняется гремучим
газом. Прп закрытом кране производится взрыв
лейденскою банкою, обкладка коей сообщается с
одною, а шарик с другою проволокою, не
сходящимися в сосуде А. После прохода искры и взрыва
отворяют кран и вода поднимается в сосуде А.

70 ГЛ. Ш. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОБ РАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
что для воспламенения гремучего газа (как и для всякой горючей системы)
требуется определенная температура. Если температура будет ниже известной,
то соединения происходить не будут, но если она в какой-либо части
возвысится до температуры воспламенения, то тогда в этой части произойдет
соединение и разовьется теплота, достаточная для воспламенения соседних
частей гремучей смеси. Если к одному объему гремучего газа прибавить
10 объемов кислорода, или 4 объема водорода, или 3 объема углекислого
газа, то, пропуская искру через такую разбавленную смесь, не получим уже
взрыва. Это зависит от того, что при разбавлении
гремучего газа другим, температура горения понизится, потому
что теплота, развивающаяся от соединения небольшого
количества водорода и кислорода, накаливаемого искрой,
передается не только воде, происходящей при таком
соединении, но и подмешанному к гремучему газу постороннему
веществу [135]. Необходимость определенной температуры
для зажигания гремучего газа видна также из того, что
чистый гремучий газ взрывает от накаленной до-красна
железной проволоки и от угля, накаленного до 275°, но
при меньшем накаливании взрыва не происходит. Он
Эвдиометр Рибана. Для
предупреждения
выбрасывания жидкости
при взрыве од закрыт
внизу пробкою с узким
каналом.
Безопаснаи горелка для гремучего газа, описанная в тексте.
может происходить также и от быстрого сжатия, причем,
как известно, выделяется теплота. Опыты показали, что
воспламенение гремучего газа в стеклянных сосудах
происходит при температуре от 450 до 560°.
Соединение водорода с кислородомсопровождается весьма
значительным отделением тепла, а именно: по определениям
Фавра и Зильбермаиа 1 г водорода, при образовании
воды, отделяет 34 462 мал. калорий. Многие позднейшие
определения очень близки к этому, так что можно принять,
что при образовании 18 г (EUO) воды отделяется около
69 больших ; калорий [136]. Если бы теплоемкость
водяных паров (0,48) сохранилась от
обычных температур до тех, которые происходят при горении
гремучего газа (а ныне несомненно, что она очень быстро растет,
особенно после 1000°), если бы горение сосредоточивалось в одной точке (а
оно происходит во всей области пламени), если бы не было потерь тепла
лучеиспусканием и теплопроводностью и, притом, если бы не было
диссоциации (поглощающей тепло и след. увеличивающей кажущуюся
теплоемкость), т. е. если бы образующаяся в пламени вода не разлагалась его
жаром, тогесть если бы не наступало равновесия между водородом,
кислородом и водою, то можно было бы просто вычислить
температуру пламени гремучего газа. Тогда • она достигала бы примерно
8 000° [137]. В действительности она гораздо ниже, но все ж? выше всех
тех, какие получаются в обычном жару печей и пламени, а именно
достигает 2000°. Этою высокою температурою объясняется взрыв гремучего газа,

ГО 1-ЕЛКА. ПЛАМЯ
71
потому что образующиеся водяные пары должны занимать объем, по
крайней мере, в 7 раз превышающий тот, который занимал гремучий газ при
обыкновенной температуре. Гремучий газ производит звук не только
вследствие того сотрясения, которое вызывается быстрым расширением нагретого
пара, происходящим при горении, но также и оттого, что тотчас за теп
наступает охлаждение, превращение паров в воду и быстрое сжатие [138].
Гремучим газом, а также и смесью различных других горючих газов.
и паров с кислородом, пользуются для получения очень возвышенных
температур. С помощью таких высоких температур легко плавят такие металлы,
как железо (около 1520°), платина (1780°) и т. п., которые не могут быть
расплавлены в горнах, топимых углем и питаемых воздухом, имеющим
обыкновенную температуру. Для пользования гремучим газом с этою целью
устраивается горелка, изображенная на рисунке. Она состоит из двух конических
вложенных друг в друга трубок. Они делаются из желтой меди и
скрепляются, как показано на рисунке. Внутренняя
(центральная) трубка проводит кислород,
боковая же и охватывающая трубка проводит
водород. Газы не смешиваются между собою раньше
выхода, а потому взрыва быть не может в самом
аппарате. Для употребления такой горелки
соединяют с газометром, содержащим кислород, а
с газометром, содержащим водород (иногда
светильный газ). Посредством кранов легко регулировать
количество'притекающих газов. Пламя получается
самое короткое ' и наиболее развивающее тепло
только тогда, когда на 2 объема водорода будет
ровно 1 объем кислорода. О степени жара легко
судить по тому, что в смеси, правильно
составленной, тонкая платиновая проволока весьма легко
? плавится. Вставляя горелку в отверстие,
сделанное в куске извести, выточенном внутри в форме
чечевицы, получают прибор, в котором легко
плавить платину даже в значительном количестве,
если приток водорода и кислорода Аудет достаточно
велик (Девилль). Пламя гремучего газа может
служить также и для освещения. Оно само по себе весьма бледно, но по своей
высокой температуре может служить для накаливания-предметов неплавких,
и при той большой степени жара, которая свойственна гремучему газу, это
накаливание дает очень сильный свет. Для накаливания употребляют
известь, также магнезию, окись циркония и т. п., потому что они не плавятся
в сильнейшем жару, развиваемом гремучим газом. Кусок (в виде палочки)
извести, поставленный в пламя гремучего газа, надлежащим образом
регулированное, дает весьма яркий и белый свет, который предложен был в
свое время для освещения маяков. Ныне в большинстве случаев такой свет
заменяется с большою выгодой, относительно постоянства и многих других
свойств, электрическим светом. Такой свет от извести, накаленной в
гремучем газе, называется друммондовым светом.
Вышеуказанные случаи горения представляют примеры горения
простых тел в кислороде, но совершенно подобные же явления замечаются и
при горении сложных тел. Так, например, твердое, бесцветное, блестящее
вещество, состоящее из С10Н8 и называемое нафталином, горит на
воздухе коптящим пламенем, а в кислороде продолжает гореть весьма ярким
Печь для плавления платины
пламени гремучего газа.

72 ГЛ. Ш. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОБРАЗНЬіЕ СОЕДИНЕНИЯ
пламенем. Так же точно в кислороде (напр., проводя-кислород по трубке в пламя
лампы) горят спирт, масла и прочие горючие вещества. При этом
развивается высокая температура, чем иногда и пользуются в химической практике..
Чтобы понять, почему горение в кислороде идет быстрее и сопровождается
сильнейшим нагреванием, чем горение на воздухе, должно припомнить, что
в воздухе действует кислород, разбавленный азотом, не поддерживающим
горения, а потому к поверхности горящего тела притекает меньше молекул
кислорода в воздухе, чем в чистом кислороде, и выделяющееся тепло должно
накалить не только продукты горения (как при кислороде), но и массу
притекающего азота [139].
Между явлениями, сопровождающими горение некоторых тел, обращает
на себя внимание явление пламени. Сера, фосфор, натрий, магний,
нафталин и др. горят, как и водород, пламенем, тогда как при горении других
тел пламени не замечается, напр., при горении угля и железа. Появление
пламени зависит от способности горящего тела переходить при температуре.
горения в пары или газы. -При температуре горения сера, фосфор, натрий
и нафталин переходят в пары, дерево же, спирт, масло и пр. разлагаются
на вещества газообразные и парообразные. Горение паров и газов образует-
пламя, а потому пламя есть горящие и накаленные от горения
пары и газы. Легко доказать, что в пламени таких нелетучих тел, как.
дерево, находятся образовавшиеся из него летучие и горючие тела, если в
такое пламя вставить трубку и из нее вытягивать воздух аспиратором. Кроме
продуктов горения, в аспиратор соберутся и горючие газы и жидкости,
бывшие в пламени в виде паров. Для того, чтобы этот опыт удался, т. е. чтобы
действительно извлечь из пламени горючие пары и газы, необходимо
опустить сосущую трубку внутрь пламени. Только там и могут оставаться,
горючие пары и газы; на поверхности же пламени они сгорают, приходя
в прикосновение с кислородом воздуха [140]. Пламя имеет различную
яркость, смотря по тому, находятся или нет в горящем паре или газе
твердые накаленные частицы. Накаленные пары и газы сами по себе мало
светят, а потому образуют бледное пламя. Если в пламени не находится
твердых частиц, то пламя прозрачно, бледно, издает мало света. Таково пламя
горящего спирта, пламя серы, водорода. Бледное пламя можно сделать
светящимся, помещая в нем, мелкие части твердых тел. Так, 'если в бледное
спиртовое пламя, или еще лучше в пламя водорода, поместить самую
тонкую платиновую проволоку, то она издает яркий свет; то же достигается, насыпая
в пламя порошок негорючего вещества, напр., мельчайший песок, или помо-
щая в пламя сетку из окислов или земель, как распространенная ныне
горелка Ауэра. В ярком, пламени обыкновенно и заключаются какие-либо
твердые частицы или, по крайней мере, очень плотные, тяжелые пары. Пламя
натрия, горящего в кислороде, имеет ярко-желтый свет, потоку что в нем
находятся частицы твердой перекиси натрия. Пламя магния ярко оттого,
что при горении образуется твердая магнезия, которая раскаляется, точно
так же, как в друммондовом свете яркость зависит оттого, что накаливается
известь. Пламя горящей свечи, дерева и т. п. веществ горит ярко потому,
что в таком пламени находятся частицы угля, или копоть. Светит собственно
не пламя, а накаленная копоть, в нем находящаяся. Эти частички угля,
находящиеся в пламени, легко заметить, введя в пламя холодный предмет,
например, нож. Частички угля на наружной стороне пламени сгорают, если
притекает достаточно воздуха, если же приток воздуха, то-есть кислорода,
недостаточен для этого, то пламя коптит, то-есть эти несгоревшие частички
угля уносятся током воздуха.

МЕДЛЕННОЕ ГОРЕНИЕ. ОКИСЛЕНИЕ
7$
Соединение разных веществ с кислородом может и не представлять
признаков горения, то-есть при этом температура повышается незначительно.
Это может происходить или оттого, что соединяющееся тело (напр., ртутьг
олово, свинец, при высокой температуре, или смесь пирогаллола с едким
кали при обыкновенной температуре) развивает мало теплоты, или оттого,.
что развиваемая теплота передается хорошим проводникам тепла, например,,
металлам, и рассеивается, равно как и тогда, когда соединение с кислородом
совершается медленно и развивающееся тепло успевает постепенно
передаваться массе окружающих тел. Горение есть только частный, резкий,
бросающийся в глаза случай соединения с кислородом. Дыхание есть тоже
соединение с кислородом, оно так же служит, как и горение, для образования,
теплоты хотя не само собою (поглощением кислорода и выделением
углекислого газа), но тем химическим процессом, который есть его следствие
(превращением кислорода в углекислый газ). Лавуазье высказал это в ярком
выражении: «дыхание есть медленное горение». Реакции медленного
соединения тел с кислородом называются окислением, потому что через подобное
соединение (как через горение) многие вещества дают кислоты. Оттого
произошло и самое название кислорода (Oxygenium, oxygene, Sauerstoff). Горение
есть только быстрое окисление. Примером тел, медленно окисляющихся при:
обыкновенной температуре на воздухе, могут служить фосфор," железо,
виноградное вино и т. п. Если такие окисляющиеся вещества оставить в
прикосновении с определенным объемом кислорода или воздуха, то мало-по-малу
они поглощают кислород. Такое медленное окисление обыкновенно редко
сопровождается ощутительным отделением тепла, но отделение тепла в
действительности существует, только не4 замечается нами по незначительности
происходящего повышения температуры, а это зависит от медленности хода.
реакции и от рассеяния (через лучеиспускание и проч.) образовавшегося:
тепла. Так, при окислении вина и превращении его в уксус, при
обыкновенном способе приготовления последнего, нельзя заметить отделяющегося
тепла, потому что оно длится целые недели, но при так называемом скором
способе фабрикации уксуса, когда сравнительно быстро окисают довольно-
большие количества вина, уже становится заметным отделение тепла.
В природе совершается, -при действии воздуха, бездна таких
медленных процессов окисления. К этому особенно способны отжившие организмы
и вещества из них полученные, например, трупы животдых, дерево, шерсть,,
травы и т. п. Они истлевают и гниют> то*есть их твердые вещества,
постепенно, вполне- или отчасти, превращаются в газы, под влиянием влажности,
кислорода воздуха и обыкновенно под влиянием развития других
организмов, как-то: червей, плесени, микроорганизмов (бактерий) и т. п. Это суть
процессы "медленного горения, медленного соединения с кислородом. Всякий
знает, что навоз гниет и развивает тепло, что кучи влажной травы, сырая
мука, солома и т. п. разогреваются и при этом изменяются. При многих из-
этих изменений образуются те же главные продукты горения, какие
заключаются в дыме: углерод дает углекислый газ, водород — воду. Для их
образования нужен, значит, кислород, как и для горения. Оттого .совершенное
устранение доступа воздуха препятствует этим изменениям [141J, а
увеличение доступа воздуха ускоряет их. Механическое разрыхление пахотного-
слоя плугами, бороньбой и тому подобдыми способами, имеет целью не только-
.облегчить распространение корней в земле-и сделать землю легче
проницаемою для воды, но также служит и для облегчения доступа воздуха к
составным частям почвы — ради их изменения тлением. При этом
органические остатки почвы, истлевая, как бы дышат воздухом, выделяют угольную»

"74 ГЛ. III. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОБРАЗИЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
кислоту, поглощая кислород. С десятины хорошей огородной земли в лето
выделяется более 16 тонн (около 1000 иуд.) углекислого газа. Не одни
растительные и животные вещества в присутствии воды и воздуха
подвергаются медленному окислению: напр., металлы при этом ржавеют, многие
•сернистые металлы (напр., колчеданы) окисляются при доступе воздуха и
влажности очень легко. Таким образом, всюду в природе идут процессы
медленного окисления. Однако, есть не мало простых тел, которые ни при
каких условиях прямо с газообразным кислородом н? соединяются: а между
-тем их соединения с кислородом могут быть получены; таковы, напр., между
простыми телами, платина, золото, иридий, хлор и иод. В этом случае для
окисления употребляют так называемые косвенные пути, т. е. соединяют
данное вещество с другим элементом и путем двойного разложения замещают
зтот элемент кислор'одом. Получаемые при этом окислы нередко очень легко
выделяют содержащийся в них кислород. Таковы, например, соединения
-кислорода с хлором, азотом, платиной; они выделяют кислород при
нагревании, то-есть могут служить для окисления. В этом отношении особенно
достойны внимания окислители, или те окисленные вещества, которые
употребляются в химической и заводской практике для передачи кислорода ко
многим веществам. Сюда принадлежит прежде всего азотная кислота, или
так называемая крепкая водка — HN03, богатая кислородом, способная
выделить его при нагревании и легко окисляющая множество веществ; так,
почти все металлы и органические вещества, заключающие в себе углерод
тд. водород, при нагревании с азотной кислотой более или менее окисляются.
Если взять крепкую азотную кислоту, то зажженный уголь, погруженный в
¦эту кислоту, продолжает в ней гореть. Так же действует хромовая кислота:
спирт загорается, будучи смешан с хромовой кислотою. Хотя не столь
очевидно, но и вода своим кислородом может окислять. В совершенно сухом
•кислороде натрий не окисляется при обыкновенной температуре, а в воде
очень легко; в водяных парах горит. В углекислом газе, или продукте
горения угля, — уголь может гореть, образуя скись углерода. В том ж? газе
горит магний, образуя уголь. Следовательно, вообще, кислород, вошедший в
соединение, может переходить из одного соединения в другое.
Так, множеством путей, прямо илд косвенно, очень часто и всюду идет
присоединение кислорода. Продукты горения или окисления и вообще
'определенные кислородные соединения называют окислами. Одни из окислов
неспособны соединяться с другими окислами или соединяются только с
немногими и при этом отделяют весьма малое количество тепла: другие,
напротив -того, вступают легко и часто в соединения со многими другими
окислами и обладают вообще значительной химической* энергией. Различие
это, однако, нерезко и будет выясняться по мере знакомства с разными
-окислами.
Разряд окислов, способных легко вступать во взаимные между собою
соединения, назовем солеобразными окислами *). Они распадаются, по
крайней мере в крайних своих примерах, на две главные группы. Члены
каждой группы особенно легко и часто соединяются с членами другой группы.
Представителями одной группы таких окислов могут служить окислы,
образованные металлами: магнием, натрием, кальцием и т. п. Представителями
другой группы щагц служить окислы, образованные неметаллическими
телами: серою, фосфором, углем. Если мы возьмем, напр., окисел кальция, или
жзвесть, и станем приводить в прикосновение окислами второго рода, то
) Ныне более принято название солеобразующие окдслы. /ТУ

¦окислы,- кислоты, щелочи 75
происходит весьма легко соединение с отделением тепла. Так, напр., если
смешать окись кальция с окислом фосфора, то происходит фосфорно-пзв?ст-
ковая соль. Если через накаленные куски извести станем пропускать пары
серного ангидрида, получающегося при соединении сернистого газа с
кислородом, то эти пары поглощаются известью и. образуется вещество,
называемое серноизвестковой солью, или гипсом. Окислы первого рода, содержащие
металлы, называются основными окислами или основаниями. Общеизвестным
представителем их может служить известь СаО. Окислы второго рода,
способные соединяться с основаниями, называются ангидридами кислот, или
кислотными окислами. Представителем их может служить серный ангидрид S03>
образованный через соединение серы с кислородом, а именно через
присоединение к вышеупомянутому сернистому газу S02, еще нового количества
кислорода посредством пропускания смеси сернистого газа с кислородом
через накаленную губчатую платину. Углекислый газ, фосфорный ангидрид,
сернистый газ — суть кислотные окислы.
Если данное простое тело образует один основной окисел, то он
называется окисью: таковы, напр., окись кальция, окись магния, окись калия.
Окисями называют также, и некоторые безразличные окислы, если они не
облагают свойствами перекисей и в то же время не имеют свойств
кислотных ангидридов; такова, напр., окись углерода, о которой выше упомянуто.
Если простое тело образует два основных окисла (или два безразличных
окисла, не имеющих кислотного характера), то низшая степень окисления
называется закисью; значит, в закиси будет меньше кислорода, чем в окиси. Так,
напр., при накаливании меди в печах при доступе воздуха происходит
/увеличение в весе меди и поглощение кислорода; пока на 63 части меди цо-
глотится не более 8 весовых частей кислорода, образуется красная масса,
именно закись меди Си20, но если накаливание продолжать и доступ воздуха
увеличивать, то поглощается на 63 части меди до 16 частей кислорода и
образуется черная окись меди GuO. Иногда для различия степеней
окисления, употребляют измененное прилагательное, происходящее от названия
простого тела,'Образующего окись: ..ною окисью называют высшую степень^
окисления, а ...истою окисью низшую степень окисления. Так,напр.,
железистая окись FeO и железная окись Fe203 — все равно, что закись и окись
железа.. Если данное простое тело образует один кислотный ангидрид, то его
название составляют из прилагательного, произведенного от имени простого
тела, кончая на ный или вый и из слова ангидрид. Такое название придают
и тем кислотным окислам, которые содержат наиболее кислорода. Для
низших степеней окисления, прилагательное, предшествующее слову ангидрид,
оканчивают слогами: атистый, истый, оватый, если образуется 4 окисла (напр.,
хлорноватистый, хлористый, хлорноватый и хлорный), но кремневый,
титановый ангидриды. Если происходит меньшее число ангидридов, то
избирают одно из приведенных окончаний; так, напр., для различия двух
кислотных окислов серы употребляют названия: сернистый S02 и серный SOa
ангидриды [142].
Большинство, если не все, основные и кислотные окислы или
непосредственно соединяются с водою или косвенным путем дают гидраты, т. е.
такие соединения, которые распадаются только на воду и на окислы. Мы
уже видели (гл. I) этому пример в соединении извести, серного и
фосфорного ангидридов с водою. Кислые гидраты называются кислотами, потому
что обладают кислым вкусом, если растворимьі в воде (и слюне, потому что
ф тогда только они могут действовать на нервы вкуса). Уксус, например,
' нме?т кислый вкус именно оттого, что в нем заключается уксусная кислота,

76 ГЛ. Ш. КИСЛОРОД П ЕГО С0ЛЕ0БРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
в воде растворимая. Та серная кислота H.2S04, о которой нам приходилось
упоминать уже много раз, потому что это есть кислота наиболее
обыкновенная и в химической практике, и в техническом употреблении, есть не что
иное, как гидрат, образованный серным ангидридом S03^4epe3 соединение
с водою БоО. Кроме кислого вкуса, растворимые кислоты или кислотные
гидраты обладают способностью изменять синий цвет некоторых
.растительных красок в красный. В этом отношении особенно замечателен и часто
употребляется лакмус — синяя краска, извлекаемая из лишаев и
употребляющаяся для окраски тканей; она дает синий настой с водою. Этот синий
настой от прибавления кислоты изменяет свой синий цвет в красный [143].
Основные окислы, соединяясь с водою, дают гидраты, из которых,
однако, весьма немногие растворимы в воде. Те, которые растворяются в воде,
обладают щелочным вкусом, свойственным мылу и отвару золы; их зовут
щелочами. Щелочи обладают свойством изменять красный цвет лакмусовой
бумаги, полученный через действие на: лакмус небольшого количества кислоты,
в синий. Гидраты окисей калия и натрия (КНО и NallO) составляют
примеры основных гидратов, весьма легко растворяющихся в воде. Их
называют обыкновенно едкими щелочами, потому что они действуют весьма
сильно на ткани животные и растительные. Так, NaHO называют едким
натром.
Итак, солеобразные окислы способны соединяться между собою и с
водою. Вода сама есть окисел, и не безразличный, потому что она способна,
как мы видим из предыдущего, соединяться и с основными, и с
кислотными окислами; она есть представитель целого ряда солеобразных окислов
промежуточных, способных соединяться и с основными, *и с кислотными
окислами. Таких окислов не мало; они, подобно воде, способны соединяться и
с ангидридами основными, и с ангидридами кислот, напр.,* окись
алюминия, окись олова и т. п., хотя такие соединения (как и многие гидраты)
получаются большею частью не прямо — путем соединения безводных
окислов, а лишь косвенно — путем замещения или двойных соляных
разложений. Из этого можно заключить, что все окислы, относительно способности
соединяться друг с другом, могут быть расположены в один ряд; на одном
краю этого ряда стоят окислы, не обладающие способностью соединяться с
основаниями, то-есть щелочные, на другом кислотные окислы; а в промежутке
будут помещаться те, которые соединяются и с теми, и с другими, а также
-и между собою. Чем далее удалены члены в этом ряду, тем более прочные
соединения между собою они образуют; тем энергичнее действуют они друг
на друга, и часто тем большее количество тепла отделяют они при своем
соединении; тем яснейший имеют они солербразный химический характер.
Хотя основные и кислотные окислы способны соединяться между
собою, но они редко прямо реагируют друг на друга; это зависит от того, что
большинство их представляет тела твердые или газообразные, т. ?.
находящиеся в состоянии наименее удобном для реагирования. Газообразно-упругое
состояние нарушается вообще с трудом, потому что требуется преодолеть
упругость, свойственную газовым молекулам; твердое же состояние
характеризуется малоподвижностью частей, а для химической реакции необходимо
возобновление прикосновения, а следовательно и перемещение, подвижность.
Если твердые окислы нагревать, aN в особенности если их плавить,
то тогда взаимная их реакция совершается уже с удобством/ Но такого
рода превращения в практике и в природе происходят редко. Таково,
напр., образование стекла; окислы, заключающиеся в нем, соединяются
между собою в сплавленную массу. Но когда окислы соединились с водою

КИСЛОТЫ, ЩЕЛОЧИ, СОЛИ
77
и, в особенности, когда они образовали гидраты, растворимые в воде, то
тогда подвижность их молекул увеличивается и реагирование облегчается.
Тогда взаимодействие часто происходит при обыкновенной температуре легко
и быстро, так что этого рода реакции относятся к разряду таких, которые
совершаются необыкновенно легко и потому употребляются в практике весьма
часто, в природе совершаются на каждом шагу ив истории науки были
из первых подмечены. Рассматривая взаимодействие окислов в состоянии
гидратов или растворов, не должно забывать, что вода, сама по себе, есть
окисел с определенными свойствами, а потому она имеет немалое влияние
на ход тех превращений, в которых участвует.
Если взять раствор кислоты в определенном количестве и, прибавив
к нему настоя лакмуса, окрасить его в красный цвет, то прибавление
щелочного раствора не" будет первоначально изменять красного цвета лакмуса;
но приливая еще и еще щелочи, наступит пора, когда красный цвет
изменится в фиолетовый, и прибавление нового количества щелочного раствора' *
произведет, наконец, перемену в цвете жидкости, которая получится синею,
щелочною. Такое изменение в цвете лакмуса есть следствие образования
нового соединения. Реакция эта называется насыщением, или
нейтрализацией кислоты основанием, или обратно. Раствор, в котором произошло
насыщение кислых свойств кислоты щелочными свойствами основания,
носит название среднего, нейтрального раствора. Такой раствор хотя и
произошел из смеси основания с кислотою, однако не оказывает на лакмус
реакций ни кислоты, ни основания, хотя многие другие признаки кя-
- "слоты и щелочи сохраняются в полученном растворе. По существу, здесь
происходит то же самое, что при образовании воды из водорода и
кислорода. При таком определенном смешении кислоты со щелочью замечается,
кроме перемены в цвете лакмуса, нагревание, т. е. отделение тепла, что
уже одно может служить указанием на то, что здесь совершается
химическое превращение. И действительно, если выпаривать полученный
фиолетовый раствор, то из него выделится, по удалении воды, не кислота и не
щелочь, взятая для взаимодействия, а вещество, не обладающее ни
кислотными, ни щелочными свойствами, обыкновенно твердое и кристаллическое,
имеющее солеобразный вид; это есть соль в химическом смысле. Она
произошла, значит, от взаимодействия кислоты на щелочь и притом при
определенном отношении кислоты к щелочи. Вода, взятая здесь для растворения,
имеет значение как среда для облегчения хода реакции. Это видно уже из
одного того, что ангидрид кислоты способен соединяться с основным
окислом и давать то же, что кислота со щелочным гидратом, или ту же соль,
что и растворы кислоты и щелочи. Значит, соль есть соединение
определенных количеств основания и ангидрида кислоты, или соль есть вещество,
образующееся при взаимодействии кислоты со щелочью. При этом
последнем взаимодействии выделяется вода, если образуется вещество такое же,
как и через соединение безводных окислов между собою [144]. Примеры
образования солей из кислот и оснований легко наблюдать, и очень часто
такие способы применяются в практике. Если взять, напр., нерастворимую
в воде .окись магния (магнезию), то она легко растворяется в растворе
серной кислоты, и при выпаривании получается вещество солеобразное,
горькое, как все соли магнезии, и известное всем под именем английской
или горькой соли, употребляемой как слабительное. Если раствор едкого
натра, получающийся, как мы видели, при действии натрия на воду,
влить в стклянку, где сожигался уголь, или же пропустить в раствор
едкого натра тот углекислый газ, который происходит при столь многих

±
78 ГЛ. III. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
обстоятельствах, то получается угленатровая соль, пли сода Na2C03, о
которой мы говорили несколько раз и которую часто употребляют на
заводах и приготовляют в большом виде. Реакция эта выразится равенством:
2NaHO-j-C02 = Na2C03 + H20. Так, разными основаниями с кислотами
образуется неисчислимое множество разнообразнейших солей. Соли составляют
тот пример соединения, который как в истории науки служил, так и
поныне служит к утверждению понятия об определенных химических
соединениях. Действительно, все признаки определенных химических соединений
ясно видны в образовании и в'свойствах солей. Так, соли происходят при
определенном отношении, окислов, при образовании их отделяется теплота,.
характер окислов и многие физические их свойства скрываются в солях.
Так, газообразный угольный ангидрид образует твердые соли, упругость газа
совершенно исчезла при переходе в соль, как упругость водорода и
кислорода при образовании воды.
Судя по предыдущему, соль есть соединение окислов основного и
кислотного, или результат действия гидратов этого рода друг на друга с выделением
воды. Но соли могут быть получены и иными способами. Припомним,,
что окислы основные образуются металлами, а кислотные часто
металлоидами. Металлы же и металлоиды способны между собой соединяться, а
через окисление таких соединений происходят нередко соли; так, напр.,
железо весьма легко соединяется с серою, получается сернистое железо FeS,
как мы видели еще во Введении; на воздухе оно способно притягивать
кислород, в особенности же в присутствии воды, и тогда происходит такая
соль FeS04, какая может произойти через соединение окислов железа и серы
между собою (FeO + S03) или гидратов того и другого рода (FeH2Os-f
-f- H2S04 =3 FeS04 + 2 Н20). Натровая соль муравьиной кислоты CHNa02
происходит при прямом поглощении углекислого, газа С0.2 водородистым
натрием NaH; азотистоаммиачная соль NH4N02 образуется во многих случаях
как побочный продукт окислений, происходящих в воздухе, прямо из азота
воздуха N2 и воды 2Н20, серноватистая соль кальция происходит при
окислении сернистого и многосернистого кальция и т. д. Вообще, соли могут
происходить при многих разнообразнейших реакциях. Значит,
нельзя-сказать и полагать, что в соли находятся элементы окислов и что соль
непременно содержит в себе два рода окислов. Таким образом, происхождение
солей из окислов есть лишь один из способов их образования. Мы видели,
напр., что в серной кислоте можно заменить непосредственно водород
цинком и что через это образуется серноцинковая соль; так точно и во
множестве других кислот водород можно заменить цинком, железом, калием,,
натрием и целым рядом металлов, с ними сходных, и получить
соответственные соли. Водород в кислоте заменяется в этом случае металлом;
получается, из гидрата соль. В этом смысле должно сказать, что соль.есть-
кислота, в которой водород заменен металлом. Такое определение показывает,
что кислоты и соли в сущности составляют соединения одного разряда, с
тем различием, что в первых находится водород, а во вторых металлы.
Такое определение еще и в том отношении удобно, что оно относится и к
таким кислотам, которые не содержат в себе кислорода, а мы увидим
далее, что есть ряд таких кислот. Такой элемент, как хлор, образует с
водородом соединение НС1, в котором водород можно заменить металлами и
получать вещества, по своим реакциям и по внешнему характеру
сходственные с солями, образованными окислами. Такова, напр. поваренная сольг
которая может быть получена чррез замену в хлористом водороде NaCl
водорода металлом натрием NaCl. совершенно точно так же, как сернонатровад

ВИДЫ СОЛЕЙ
19
соль Na2S04 получается через замену в серной кислоте H2S04 водорода
натрием. Внешний вид получающихся продуктов, их средняя реакция, даже-
их соленый вкус показывает их взаимЯЬе сходство.
К коренным свойствам солей нужно прибавить еще и то, что они
способны при действии гальванического тока более или менее легко разлагаться.
Разложение это бывает весьма разнообразно в результате, смотря по тому,.
какая взята соль, и даже по тому, возьмем ли мы раствор или
расплавленную соль. Но все разложения солей можно представить себе так, что на.
электроотрицательном полюсе (катоде) появляется металл — катион (как при
разложении воды или ее водного раствора серной кислоты—водород),'а на
положительном полюсе (где кислород из воды) появляются вбе остальные*
части соли — анион. Ерли будем действовать током, например, на сернона-
тровую соль Na2S04 в водном растворе, то можно представить, что на
электроотрицательном полосе появляется натрий, а на положительном
полюсе кислород -\- ангидрид серной кислоты, т. е. анион = S04; но в
растворе будет иное, потому что натрий разлагает воду с выделением водорода,
и с образованием едкого натра, следовательно, на отрицательном полюсе
будет выделяться водород и появится едкий натр, а на положительном
полюсе серный ангидрид ..соединяется с водою и образует серную кислоту;
следовательно, около этого полюса будет образоваться кислота и выделяться
кислород [145]. В других случаях, когда выделяющийся металл неспособен
"разлагать воды, он будет выделяться в свободном виде. Таково, например
разложение серномедной. соли; на катоде тогда отлагается медь,'на
положительном же полюсе появляется кислород и серная кислота, и если на
положительном полюсе укрепить медную пластинку, то выделяющийся
кислород будет окислять медь, и окисел меди будет растворяться, а на
отрицательном осаждаться металл, т. е. в конце концов произойдет перенесение
меди с положительного полюса на отрицательный. На этом свойстве солей
основана гальванопластика. Поэтому самые коренные и общие свойства
всяких солей (включая, значит, в число их и такие соли, как поваренная,.
кислорода не заключающая) могут быть выражены, если представим соль
состоящею из металла М и галоида X, т. е. изображая соль, как MX. В
обыкновенной или поваренной соли металл есть натрий, а галоид есть тело-
элементарное— хлор. В сернонатровой соли Na2S04 опять натрий есть
металл соли, а сложная , группа S04 есть галоид. В серномедной соли или
медном купоросе CuS04 металл есть медь, а галоид тот же, как и в
предшествующей соли. Такое представление о солях выражает с большой
простотой способность солей легко и часто вступать с,другими солями в двойные-
соляные разложения, состоящие в мене места металлами солей. Такая мена
металлов солями составляет их коренное свойство. Если имеются две соли
с разными металлами и галоидами и если эти две соли в растворе, сплаве,
или каким-либо другим образом, привести во взаимное прикосновение, то-
металлы солей в большей или меньшей мере меняют свои места. Если одну
соль обозначим через MX, а другую через NY, то из них или вполне, пли
отчасти получаются две новые соли MY и NX, как, например, мы видели
во Введении, при смешении растворов поваренной соли NaCl и ляписа
AgN03; если в двойных соляных разложениях металлы солей меняют свои
места, то понятно будет, что и самые металлы, взятые в отдельности,.
могут действовать на соли; так, цинк выделяет водород из кислоты,
так, медный купорос с железом выделяет медь. Когда, сколько и какие-
металлы вытесняют друг друга, или как металлы распределяются между
галоидами — это мы отчасти разберем во главе Л', руководясь теми

-80 ГЛ. III. КИСЛОРОД И ЕГО СОЛЯОБРАЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
¦соображениями и выводами, какие ввел в науку Бертоллё еще в начале
XIX столетия.
Кислота, по всему предыдущему, есть не что иное, как соль водорода.
-Саімую воду Н20 можно рассматривать как соль, в которой водород соединен
или с кислородом, или с водным остатком, т. е. с группою ОН; тогда вода
-будет НОН, и щелочи, или основные гидраты МОЕ. Группа ОН, или водный
остаток, иначе называемый гидроксилом, может быть рассматриваем как галоид
¦^(особый X), подобный хлору поваренной соли, не только потому, что элемент
С] и группа ОН чрезвычайно часто заменяют одна другую и соединяются
с одними и теми же элементами, но еще и потому, что свободный хлор
чрезвычайно сходен, во многих отношениях и реакциях, с перекисью
водорода, представляющею состав водного остатка, как увидим в главе IV.
Щелочи, или гидраты оснований, поэтому суть также своего рода MX,
составленные из металла и водного остатка, например, едкий натр NaOH.
Кислою солью должно назвать при этом такую, в которой часть водорода
.заменена металлом, а часть водорода кислоты осталась. Так, серная кислота
H2S04 с натрием дает не только среднюю соль^2804, но и кислую NaHS04.
Основною солью должно назвать такую, в которой'металл соединен не только
-с галоидами кислот, но и с водным остатком основных гидратов, например,
висмут дает не только среднюю соль азотной кислоты Bi(N03), но и
основную, как Ві(ОН)2 (N03). Так как в основных и кислых солях, отвечающих
кислородным кислотам, содержится водород и кислород, то они могут
выделять их в виде воды- и давать ангидридные соли, которые, очевидно, будут
равны соединениям средних солей с ангидридами кислот или с основаниями.
Так, вышеуказанной кислой сернонатровой соли отвечает ангидросольКа28а07,
равная 2NaHS04 без воды Н20. Потеря воды происходит здесь (а иногда
и в других случаях) прямо при нагревании, а потому такие соли часто
называют пиросолями, например, пиросернонатровая соль Na3S207 равна
предшествующей или также равна средней соли Na2S04 -f- серный ангидрид S03.
Двойными солями называют такие, в которых содержится или два металла,
лапример, квасцы KA1(S0S)2, или два галоида.
Так как кислородные соединения в природе преобладают, то в ней должно
.ждать, судя по всему вышеизложенному, преобладания именно солей, а не
кислот или оснований, ибо последние, встречаясь, особенно при посредстве
¦всюду проникающей воды, образуют соли. И действительно, соли мы находим
нсюду, В животных и растениях они находятся, однако,* в небольшой
массе, потому что, представляя последние ступени химического
взаимодействия, они способны лишь к немногим простым химическим
превращениям, организмы же представляют тела, в которых происходит ряд
непрерывных разнообразных и деятельных химических превращений, к каким
<юли, легко вступающие только в двойные между собою разложения, сами по
себе мало способны. Но в организмах всегда содержатся соли. Так,
например, в костях содержится, фосфорноизв?стковая соль, в соке винограда
кислая виннокалиевая соль (кремортартар), в некоторых лишайных растениях
много щавел?воизвестковой соли, в раковинах мягкотелых — углеизвестко-
вая соль и .т. д. Что же касается до вод и почвы, как частей земли, в
которых менее деятельны химические процессы, то они полны- солей. Так,
воды океанов и всякие иные (гл. I) изобилуют солями, а в почве, в
горных породах земной коры, в извергаемых лавах и даже в падающих мете-'
орных камнях преобладают соли, образованные кремнекислотою, особенно
же двойные кремнекислые соли. Таков, например, полевой шпат, предста- .
.вляюпшй двойную кремнекислую соль калия и алюминия. Солеобразны? j

ВИДЫ СОЛЕЙ
81
вещества составляют и т? известковые камни, которые образуют часто
массивы гор и целые толщи пластов земли, потому что они содержат углеиз-
вестковуіо соль СаС03.
Таким образом, мы видим кислород в свободном, состоянии и в
разнообразных соединениях различной прочности, от нестойких до малостойких
(подобных бертолетовой соли) и до прочнейших кремнеземистых соединений
гранита. Совершенно то же рагличи? в относительной степени прочности
мы видели в соединениях воды и водорода. Во всех видах кислород, как
элемент, как вещество, остается тем же, равным себе, хотя и в
разнообразнейших химических состояние, подобно тому, как одно и то же вещество
может являться в разнообразныт физических (аггрегатных) состояниях. Но
понятие об этом великом разнообразии химических состояний, в которых
может находиться кислород, было бы не полно, если бы мы не узнали его
в том виде, в каіком он находится в озоне и перекиси водорода, потому что
здесь он наименее прочно связач и наиболее деятелен; его энергию,
оказывается, можно увеличить, и при этом выступают с ясностью новые стороны
химических отношений и богатство форм, в которых может являться
вещество. Поэтому в следующей глаге особо рассмотрим два названные вещества.
Д. Менделеев. Основы химпи, т. I.
6

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ.
ОЗОН И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОН ДАЛЬТОНА.
Ван-Марум еще в XVIII столетии заметил, что воздух, подверженный
действию ряда электрических искр, приобретает особенный запах и свойство
соединяться со ртутью при обыкновенной температуре. Это первоначальное
наблюдение подтвердилось впоследствии множеством новых опытов. При
действии электрической машины,- когда""электричество распространяется в
воздухе или проходит через него, слышен особенный, характеристический запах,
свойственный озону, происходящему от действия электричества на кислород
воздуха.
В 1840 году базельский профессор Шенбейн обратил внимание на это
пахучее вещество и показал, что оно же образуется при разложении воды
действием тока вместе с кислородом на положительном полюсе, при окислении
фосфора во влажной атмосфере, а также при окислении множества других
веществ (особенно же скипидара), хотя отличается непрочностью и
способностью окислять всякие вещества. Тот же газ происходит, во многих случаях,
когда кислород образуется при обыкновенной (или пониженной)
температуре, напр.,' при действии газообразного фтора (ЗНаО.+ 3Fa = 6HF -|- 03)
на воду, при действии крепкой серной кислоты на перекись бария и т. п.
Запах этого вещества (подобен запаху раков) дал повод назвать его озоном
(от греческого слова «чувствую запах»). Шенбейн показал, что озон
способен окислять множество веществ, на которые кислород при обыкновенной
температуре не действует; так, он окисляет при обыкновенной температуре
и весьма скоро серебро, ртуть, уголь, железо, обесцвечивает (окисляя) синее
индиго и многие другие органические краски и т. п. Можно было'думать,
что озон есть какое-либо новое сложное вещество, как и предполагали
первоначально, но тщательные наблюдения, сделанные в этом отношении, привели
давно уже к тому заключению, что озон есть не что иное, как обыкновенный
кислород, только видоизмененный в своих свойствах. Особедро разительным
этому доказательством служит превращение кислорода, содержащего озон,
во вполне обыкновенный кислород, при пропускании через трубку, на-
гретуй до 250°; при низкой же температуре чистый кислород, при
пропускании через него электрических искр (Мариньяос и Делари?), дает озон.
Следовательно, анализом и синтезом доказывается, что озон есть этот же
самый кислород, с которым мы уже познакомились, только с особенными
свойствами или в особенном состоянии. При всех способах приготовления
газообразного озона содержание его в кислороде всегде незначительно,
обыкновенно лишь несколько долей процента, редко 2%, и только при очень
пониженной температуре оно достигает 20%. Причину этого должно искать
прежде всего в том, что озон, образуясь из кислорода, поглощает
т-еплоту, т.е., превращаясь в обыкновенный кислород, выделяет теплоту.

СВОЙСТВА ОЗОНА
83
Если в калориметре сожигать. какое-либо вещество насчет озонированного
кислорода, то отделяется более тепла, чем дри сожигании в кислороде, и
Вертело показал, что разность эта очень велика, а именно, на каждые
48 г озона равняется 29 600 мал. кал. Это значит, что превращение 48 г
кислорода .в озон сопровождается поглощением этого количества тепла, а обратный
переход служит к развитию этого количества теплоты. Поэтому переход озона
в кислород должен совершаться легко и вполне (как реакция
экзотермическая), как горение, образование же озона из кислорода идет трудно и не до
конца, так как при этом тепло поглощается и часть образовавшегося озона,
освобождая тепло, вновь переходит в обыкновенный кислород. При 250° озон
совершенно исчезает, образуя кислород. Всякое повышение температуры,
следовательно, может вести к распадению
озона, при действии же электрического
разряда происходит повышение
температуры, а потому в электрическом
разряде есть условия как для получения #
озона, так и для его разрушения. Отсюда *
уже понятно, что превращение
кислорода в озон, как реакция
обратимая, имеет предел, когда наступает
равновесие между продуктами двух
противоположных реакций, что явления
этого перехода совпадают с явлениями
диссоциации и что понижение
температуры должно содействовать
образованию большего количества озона. Сверх
того, из предшествующего видно, что для
получения озона лучше, чем
электрическими искрами, повышающими
температуру, пользоваться постепенным
рассеянием электричества (его истечением),
т. е. тихим разрядом. Поэтому все (весьма
разнообразные) озонизаторы, или
Приборы ДЛЯ ПОЛуЧеНИЯ ОЗОНа ИЗ КИСЛО- Озонпзатор Ьертело.
рода действием электричества, ныне
представляют металлические листы (например, оловянные), или раствор
серной кислоты (с хромовою) и т. п., разделенные тонкими, недалеко друг
от друга поставленными стеклянными поверхностями, между которыми и
происходит тихий разряд, и где пропускают озонируемый кислород (или
воздух). Так, в приборе Бертело в стакан и р трубку д наливается серная
кислота, соединенная с полюсами источника электричества (с зажимами
Румкорфовой спирали). Трубка д вставлена (через пришлифованную шейку)
в более широкую также стеклянную трубку, погруженную в кислоту
стакана. Тихий разряд проходит через тонкие стенки стеклянных цилиндров на
всей их поверхности, а потойу в кольцеобразном пространстве между
цилиндрами происходит озонирование кислорода, если его пропускать, как
показывает стрелка. Озонированный кислород выходит из трубки -слева и
может быть, пропущен в другие приборы.
Свойства, озона во многом его отличают от кислорода. Озон обесцв?чи-.
вает весьма скоро индиго, лакмус в многие другие краски, окисляя их. Серебро
им окисляется при обыкновенной температуре, тогда как от кислорода этого
не происходит и при возвышенной (под обыкновенным давлением): блестя-

84 ГЛ. IV. ОЗОН И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОН ДАЛЬТОНА
щая серебряная пластинка быстро чернеет (прямо от окисления) в
озонированном кислороде. Он поглощается очень быстро ртутью, образуя окись,
превращает низшие степени окисления в высшие, напр., сернистую кислоту
в серную, закись азота в окись, мышьяковистую кислоту (As203) в
мышьяковую (As208) и т. п. Озон легко открыть по разлагающему действию,
оказываемому им на йодистый калий. Кислород не действует, а озон,
пропущенный в раствор йодистого калия, выделяет иод, а калий получается в виде
едкого кали, который остается вводном растворе: 2KJ+H20-)-0=2KHO+J2.
Так как есть возможность посредством крахмального клейстера открыть очень
малые следы свободного иода, потому что этот последний с крахмалом
дает вещество, окрашенное в весьма темно-синий цвет, то смесь йодистого
калия с крахмалом представляет возможность открыть весьма малые следы
озона. Озон разрушается или превращается в обыкновенный кислород не
только от нагревания, но также при долгом хранении, особенно в
присутствии щелочей, двуокиси марганца, хлора и т. п., равно как и тогда, когда
действует окислительно (см., далее).
Итак, озон, хотя представляет состав кислорода, но отличается от него
своею непрочностью и тем, что окисляет множество веществ весьма
энергически -при обыкновенной температуре. В этом отношении озон сходен с
кислородом некоторых нестойких сложных тел, или с кислородом в момент
выделения. На примере озона можно видеть, что одно и то же тело, и притом
простое, является в двух состояниях: в виде обыкновенного кислорода и в
виде озона. Это показывает, что свойства тела, даже простого, могут быть
видоизменены без изменения его состава. Подобных случаев известно весьма
много. Такие случаи химического превращения называются вообще
изомерией, которая состоит в различии свойств при одном и том же элементарном
составе. Изомерия простых тел называется аллотропией. Причина изомерии,
очевидно, лежит глубоко в сущности природы веіцества и ее исследование
ведет и привело уже ко множеству результатов неожиданной важности
и огромного химического значения. Весьма ясно понимается различие
тел, содержащих различные элементы, или одни и те же, но в разной
пропорции. Ясность представления о различии в этих последних случаях
зависит от того, что вся совокупность знаний заставляет допускать коренное
различие в простых телах или элементах. Но когда качество и количество
простых тел (состав) одни и те же, а свойства различны, — тогда
оказывается недостаточность одного понятия об элементах и о составе сложных
тел для выражения всего разнообразия свойств тел природы. Нечто другое,
еще более глубокое и внутреннее, чем весовой состав тел, судя по изомерии,
участвует в определении свойств и превращений веществ. Это «нечто»
называется молекулярным строением или конституцией.
От чего же зависит изомерия озона с кислородом и особенности озона?
В чем, кроме запаса энергии, которым до некоторой степейи выражаются
особенности озона, причина его отличия от кислорода? Эти вопросы долго
занимали умы исследователей и служили поводом к разнообразнейшим
опытам, которые направлены были главным образом на изучение объемных
отношений, представляемых озоном. Для ознакомления с прежними
исследованиями этого рода привожу извлечение из мемуара Сорэ, помещенного в 1866
году в записках Французской^Академии наук:
«То, что мы знаем относительно объемов, отвечающих озону, может быть
выражено в настоящее время следующим образом:
<1) Обыкновенный кислород, превращаясь в озон при действии
электричества, показывает уменьшение в объ?м?>.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОЗОНА. ОЗОН В ПРИРОДЕ 85
Это нашли Эндрьюс и Тэт.
«2) Действуя на озонированный кислород йодистым калием и другими
веществами, способными окисляться, уничтожим озон, но при этом объем
газа останется неизменным». Действительно, исследования Эпдрьюса, Сорэ,
Бабо и др. показали, что количество кислорода, поглощаемого йодистым
калием, равно первоначальному уменьшению объема кислорода, т. ?. при
поглощении озона объем газа не изменяется. Можно было думать из этого, что
озон, так сказать, не занимает места — бесконечно плотен.
«3) При действии жара озонированный кислород увеличивается в своем
объеме, превращаясь в обыкновенный кислород. Это увеличение в объеме
соответствует тому количеству кислорода, которое отдается йодистому калию,
'при его разложении» (те же наблюдатели).
«4) Эти несомненные опытные выводы ведут к тому заключению, что
озон более сгущен, чем кислород, а именно, что при окислительном своем
действии озон выделяет ту часть своего вещества, которая отличает его по
плотности от кислорода обыкновенного».
«Если представим себе (говорит Вельцин), что п объемов озона состоит
из п объемов кислорода, соединенных с m объемами того же элемента, и что
при окислительном действии озон отдает т объемов кислорода и оставляет
п кислородного газа, то все предыдущие факты можно изъяснить — иначе
должно предположить,'что озон бесконечно плотен». «Чтобы узнать плотность
озона (приводим опять слова Сорэ), нельзя употребить непосредственного
определения веса данного объема газа, потому что нельзя получить озон в
чистом состоянии. Он всегда смешан с весьма большим количеством
кислорода. Нужно, значит, прибегнуть к таким веществам, которые поглощали бы
озон, не поглощая кислорода и не разрушая озона. Тогда по уменьшению
объема, происходящему с газом, при действии на него этого растворителя, и
при сравнении с количеством кислорода, отдаваемого йодистому калию, можно
судить о плотности озона. Должно также воспользоваться и определением
увеличения объема, происходящего с озоном при прокаливании его, если знать
при этом предварительно объем, занимаемый озоном до прокаливания». Сорэ
нашел два растворителя или поглотителя озона: терпентинное масло, или
скипидар, и эфирное коричное масло. «Обрабатывая озонированный кислород
терпентинным маслом, замечают исчезновение озона. При этом наблюдается
появление плотного тумана, который наполняет сосуд небольшой вместимости
(0,14 л) до такой степени, что через него не проходят прямые лучи солнца».
Измеряя газовый объем перед и после действия обоих летучих масел,
замечают значительное уменьшение объема. Введя все необходимые поправки (на
растворимость кислорода в названных маслянистых жидкостях, на упругость
их пара, на перемену давления и проч.) и делая ряд сравнительных
определений, Сорэ получил следующий результат: 2 объема озона, способные
растворяться, при разрушении (нагреванием проволокою, накаливаемою
гальваническим током) увеличиваются на 1 объем. Отсюда уже очевидно, что при
образовании озона 3 объема кислорода дают 2 объема озона, т. е. его
плотность (по водороду) = 24, если вес одного объема кислорода = 16.
Исследования Ладенбурга (1900), видоизменившего способ определения и произвед
шего прямые взвешивания, оправдали и укрепили этот вывод Сорэ.
Наблюдения и измерения Сорэ таким образом показали, что^озон не
только тяжелее кислорода и даже углекислого газа (потому что
озонированный кислород выходит из тонких отверстий медленнее кислорода и его смеси
с углекислым ¦ газом), хотя и легче хлора (скорее его вытекает из отверстий),
но и указали, что озон в полтора раза плотнее кислорода, что и можно выра-

86 ГЛ. IV. ОЗОН И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. 3A.K0H ДАЛЬТОНА
зить, означая молекулу кислорода 02, а озона 03. Это уподобляет озон 002
сложным телам, образуемым кислородом, напр., С02, S02, N02 и т. п. Это
объясняет главные отличия озона от кислорода и причину изомерии, а в то
же время заставляет ждать, что озон как более плотный, чем кислород,
будет сгущаться гораздо легче его в жидкость, что и показали в 1880 году
опыты Шаппюи и Готфейля, изучавших физические свойства озона. Он
оказался действительно способным легче переходить в жидкость, чем кислород,
а потому, если пропускать озонированный воздух или кислород через трубку,
охлажденную жидким воздухом, озон превращается в синюю жидкость,
удельного веса 1,78 (Ризенфельд и Шваб), с которой должно обращаться очень
осторожно, так как она экзотермически (т. ?. с отделением тепла) с
сильным взрывом (от быстрого увеличения объема и нагревания) превращается
в обыкновенный кислород. Температура кипения его (при давя. 760 мм) по
Ризенфельду и Швабу—112°,3. Газообразный озон синего цвета, сходного
с лазурью небесного свода. В трубке длиною в 1ж при 10% синий цвет
газа уже ясно виден *). При быстром сдавливании и нагревании и
газообразный озон сильно взрывает, превращаясь, нацело в обыкновенный кислород
и развивая, как все взрывчатые тела, теплоту, отличающую его от кислорода.
Увеличение объема происходит при этом, значит, не только от того, что 2
объема дают 3 объема, но и от нагрева, а так как это идет быстро, даже
сразу во многих частях, то и получается взрыв.
Судя по предыдущему, озон должен образоваться в природе не только
при многих процессах окис іения, происходящих в ней, но и при действии
атмосферного электричества. Значение озона в природе неоднократно,
останавливало внимание наблюдателей; существует ряд озонометрических
наблюдений, которые показывают различное количество озона в воздухе в разных
местностях, в различные времена года и при различных условиях, но
наблюдения, в этом отношении сделанные, не могут считаться вполне точными,
потому что прежние способы определения озона были не вполне строги.
Однако, все же должно признать, что количество . озона в воздухе
подвергается изменениям, что в воздухе жилищ нет озона (он исчезает, окисляя
органические вещества), что воздух полей и лесов содержит всегда озон или
вещества (перекись водорода), с ним сходно действующие (на иодокрахмаль-
ную бумажку и т. п.), что после грозы количество действующего вещества
возрастает, что, озонируя воздух, уничтожают миазмы (озон легко окисляет
органические вещества, а миазмы представляют вещества органические, и
зародыши микроорганизмов, легко окисляемые) и т. п. Действительно,
многие миазмы, напр., летучие вещества гниющих организмов, ясно уничтожаются*
или изменяются не только озоном, но и многими сильно окисляющими
веществами, как-то: перекисью водорода, хлором с водою, марганцовокалиевою
солью и др. Современные сведения по отношению к озону воздуха должно
*
*) Жидкий озон настолько интенсивно темнофиолетового цвета, что через его слой
в ОД мм не видно нитей горящей электрической лампочки. Твердый он черного цвета с
фиолетовым блеском. Ниже —158° жидкий озон не смешивается с жидким кислородом, а
дает с ним два слоя.
В заключение сопоставим свойства 03 и О».
Молек. вес d —188* х. пдавл* Vpa кип. Крит, т-ра
03 32 1ДТ — 227° —1823,5 —118°
О, 48 1,78 — 251° —112°,3 — 5°
(Ри8епфель$ и Шваб, 1922.)
(Г.)

ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА 87
выразить так: в воздухе, особенно свежем, напр. после грозы, несомненно
наблюдается и определяется малое количество вещества окислительного, сход
ного по реакциям с озоном, и весьма вероятно, что он содержит смесь та
ких окисляющих веществ, как озон, перекись водорода и низшие степени
окисления азота (особенно азотистую кислоту и ее аммиачную соль),
происходящие из элементов воздуха при окислении и действии электрических
разрядов.
Итак, в озоне мы видим: 1) способность даже простых тел (а тем паче
она должна быть в телах сложных), не изменяя состава, изменять свойства,
что называется вообще изомерией; 2) способность элементов слагаться в
молекулы различной сложности, что составляет частный случай изомерии,
называемый полимерией. Очевидно, что здесь недостает слов, отличающих
кислород О, как элемент, от кислорода 02, как простого тела; 3)
способность кислорода являться в еще более напряженном, энергическом хими •
ческом состоянии, чем то, в котором он находится в виде обыкновенного
газообразного, свободного кислорода, и 4) образование нестойких равновесий
или химических состояний, что и выражается как в легкости окислений,
производимых озоном, так и в его способности разлагаться со взрывом и
отделением тепла [146].
Многие из тех свойств, какие мы видели в озоне, принадлежат особому
веществу, содержащему кислород и водород и называемому перекисью
водорода или окисленною водою (eau oxygenee). Вещество это открыто в
Ъ818 г. Техаром. При нагревании оно разлагается на воду и кислород,
выделяя именно столько кислорода, сколько заключается ^го в воде, остающейся
после разложения. Та часть кислорода, которою перекись водорода отличается
от воды, содержится во множестве случаев точно так же, как кислород,
действующий в озоне и отличающий его от обычного кислорода. Из двух паев
кислорода, содержащихся в Н202, лишь один пай кислорода действует сильно
окислительно, как и в 03. Как в озоне, здесь заключается кислород, сжатый,
так сказать, втиснутый (внутренними) силами элементов в другое вещество,
легко выделяющийся из соединения и потому действующий как кислород в
момент выделения. Разлагаясь с выделением части кислорода, оба вещества'
выделяют теплоту, тогда как для разложений обыкновенно требуется
поглощение теплоты.
Перекись водорода образуется во многих обстоятельствах при горении
и окислении, но в очень ограниченном количестве; так, напр., достаточно
взбалтывать цинк с серною кислотою, или даже с водою, чтобы заметить
образование в воде некоторого количества перекиси водорода. Оттого, вероятно,
что в природе идет ряд разнообразных окислений, находят, вслед за проф.
Шёие (в Москве), перекись водорода в воздухе, хотя в изменчивом и малом
количестве, и вероятно, что ее образование находится в связи с озоном, с
которым перекись водорода имеет столь много общего. Должно даже думать
(но это еще не вполне доказано), что озон с водою прямо дает перекись
водорода. Обыкновенный случай образования перекиси водорода и средство для
ее получения состоит в двойном разложении между кислотою и перекисями
некоторых металлов, а именно: натрия, кальция, бария. Мы видели выше
(гл. III), что достаточно безводную окись бария накаливать при
темно-красном калении в струе воздуха или кислорода (или прокаливать с бертолетовой
солью, отмывая потом образующийся хлористый калий), чтобы получить
перекись бария. Она дает перекись водорода при действии на нее слабым
раствором кислот на холоду. Способ разложения при этом весьма понятен:
водород кислоты меняет свое место с барием перекиси: из кислоты получается

88 ГЛ. IV. ОЗОН И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОН ДАЛЬТОНА
баритовая соль, а из перекиси бария — перекись водорода; последняя остается
в водном растворе. Реакция выразится равенством: Ва02 -|- H2S04 = Н202 -f-
-j~BaS04. Для приготовления перекиси водорода лучше всего брать слабый
холодный раствор серной кислоты и прибавлять к нему почти до насыщения
(судя по лакмусу) перекиси бария. Здесь образуется нерастворимая в воде
сернобаритовая соль. Лучше, чтоб оставался малый избыток кислоты.
Получается более или менее слабый (3 — 4°/о)>т. е. водою разбавленный, раствор
перекиси водорода. Такой раствор можно сгущать, т. е. испарять воду под
колоколом воздушного насоса над серною кислотою. Можно достигнуть этим
способом и полного выделения воды из раствора перекиси водорода, только
необходимо при этом работать при низкой температуре и непродолжительное
время держать перекись водорода в разреженном пространстве, иначе она,
уже разлагается. Раствор перекиси водорода (смешанный с раствором соли
натрия NaX) на заводах, где его употребляют для беления (особенно шелка
и шерсти), готовят ныне преимущественно при помощи перекиси натрия
Na202, действуя на нее охлажденными и разбавленными водою кислотами:
Na202 + 2HX = 2NaX+H202.
В чистом виде перекись водорода представляет жидкость,
напоминающую по запаху азотную кислоту и. обладающую весьма неприятным вкусом,
свойственным солям. многих металлов, — так называемый металлический
вкус. Вода, которая содержится в цинковых сосудах, представляет этот
вкус, вероятно от содержания перекиси водорода. Ее реакция — кислая
(Шилов), Давление паров перекиси годорода слабее,'чем воды, а потому ее и
возможно сгущать в безвоздушном пространстве. Безводная перекись
водорода слегка синего цвета, имеет удельный вес 1,458. При нагревалии
безводная перекись водорода разлагается, особенно не вполне чистая, выделяя
кислород, но под очень уменьшенными давлениями (в 10 — 50 мм ртути)
перекись водорода, если нет твердых порошковатых подмесей, улетучивается
при нагревании — без разложения, чем и пользуются для очищения: вода
удаляется ранее, потому что кипит ниже. Чем слабее раствор перекиси
водорода в воде, тем он постояннее; Н202 обесцвечивает лакмусовый и
куркумовый растворы и действует таким же окислительным образом на многие
красящие вещества органического происхождения, оттого и предложена
(Дюма) для беления страусовых перьев, кости, тканей и т. д.
Многие тела, не претерпевая, повидимому, никакого видоизменения,
разлагают перекись водорода, образуя воду и кислород. При этом вещества в
мелкораздробленном виде оказывают несравненно более ясное действие, чем
сплошные массы, из чего видно, что здесь действие основано на
прикосновении (контакте, см. Введение). Достаточно привести перекись водорода
в прикосновение с углем, золотом, с двуокисью марганца, с щелочами, с
металлическим серебром и платиной, чтобы произвести вышеупомянутое
разложение, которое, при быстром течении, в чистой перекиси или
крепких растворах, может достигать до взрыва. Кроме того, перекись водорода
образует воду и отдает с большою легкостью свой кислород множеству тел,
способных окисляться, или соединяться с кислородом, и в этом отношении
очень сходна с озоном и другими сильными окислителями. К числу
контактных явлений, столь свойственных перекиси водорода, как веществу
нестойкому и легко разлагающемуся с выделением теплоты, должно отнести то,
что она в присутствии многих кислородных тел выделяет кислород не
только свой собственный, но и кислород тех веществ, которые приведены
с нею в прикосновение, т. е. действует восстановляющим образом. Сюда
относятся окислы серебра, ртути, золота и платины, двуокись свинца и др.

ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА
89-
И в этих веществах кислород стоит непрочно, а потому достаточно слабого-
влияния контакта, чтобы нарушить его положение. В прикосновении с ними
перекись водорода, в особенности в сгущенном состоянии, выделяет
огромное количество кислорода; так что если взять сухие порошки этих веществ-
и заставить перекись водорода в сгущенном состоянии падать на них
капля по капле, то происходит взрыв и замечается чрезвычайно сильное
отделение тепла, В разбавленных растворах разложение происходит так. же,,
но малю-по-малу, медленно.
Подобно тому, как воде соответствует целый ряд солеобразных
соединений, а именно окисей, гидратов и солей, представляющих известную
степень аналогии с водою, точно также и перекиси водорода отвечает много
аналогических ей соединений. Так, напр., перекись кальция относится к
перекиси водорода совершенно точно так же, как окись кальция или известь
• относится к воде. В обоих случаях водород замещается кальцием. Но особо
поучительно заметить, что ближе всего стоит к перекиси водорода
неметаллическое простое тело — хлор; действия его на красящие вещества,
способность окислять и выделять кислород из многих окислов, сходственны с тем,,
что представляет перекись водорода. Даже самое образование хлора
чрезвычайно аналогично с образованием перекиси водорода; хлор получают иа
двуокиси (перекиси) марганца Мп02 и соляной кислоты НС1, а перекись
водорода из перекиси (двуокиси) бария Ва02 и той же самой соляной
кислоты. В одном случае образуется в сущности: вода, хлор и хлористый
марганец; а в другом случае происходит хлористый барий и перекись водорода.
Вода-)-хлор, значит, соответствуют перекиси водорода, и оттого действие-
хлора, а именно в присутствий воды, аналогично с действием перекиси
водорода. Эта аналогия хлора с перекисью водорода выражается в понятии
о водном остатке, уже выше упомянутом. Водный остаток (НО) есть то, что
останется от воды, если мысленно отнять от нее ¦ водород, но не весь, а
половину. Едкий натр будет, при этом способе выражения,' соединением
натрия с водным остатком, потому что он образуется из воды с выделением.
из нее половины водорода. Это выражается следующими формулами: вода
Н20 или ННО, едкий натр NaHO, подобно тому как хлористый водород.
есть НС1, а хлористый натрий NaCl. Значит, водный остаток НО е^ть
сложный радикал, подобно тому, как хлор Сі есть простой радикал. Они дают
водородные соединения ННО —воду и НС1—хлористый водород, натриевые
соединения NaHO и NaCl и целый ряд других аналогических соединений.
Свободный хлор в этом смысле будет С1С1, а перекись водорода НОНО, что
действительно выражает ее состав, потому что она заключает вдвое более
кислорода, чем вода [147]. ¦
Таким образом, в озоне и перекиси водорода мы видим примеры весьма
нестойких, легко (напр., от нагревания и от контакта) разлагающихся
веществ, полных энергии, для изменений необходимой, способных легко
перестраиваться (в- этом случае разлагающихся с выделением тепла и
кислорода), а потому это суть примеры непрочных химических равновесий. Если
существует вещество, значит, оно уже представляет известную форму
равновесия тех элементов, из которых оно сложено. Но равновесия химические,
как и механические, представляет различные степени прочности или
устойчивости. Вода составляет пример стойкого сложного вещества, а перекись
водорода, как и озон, пример мало стойкого химического равновесия [148]..
Отношение между водою и перекисью, сверх того, указывает другую
сторону предмета, не менее важную, общую и ясную.
Водород образует две степени окисления: воду или окись водорода п.

"90 ГЛ. IV. ОЗОН И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОН ДАЛЬТОНА
окисленную воду или перекись водорода; на данное количество водорода в
перекиси заключается вдвое более кислорода, чем в воде. Это очевидный
.пример, подтверждающий справедливость закона кратных отношений, о
котором мы упоминали, говоря о кристаллизационной воде и солях. Теперь
мы можем формулировать этот закон кратных отношений:
Если два вещества А та. В (простые или сложные) образуют между
собою несколько определенных соединений AnBm, AqBr и т. д., то, выразивши
состав всех этих соединений так, чтобы количество (весовое или объемное)
одной составной части было величиною постоянною Л, мы замечаем всегда,
что во всех соединениях АВй9 АВЬ... количества другой составной части
В находятся между собою в соизмеримых отношениях, а именно, обыкно-
веяно, в простых кратных отношениях, то-есть, что а:о... (или — относится
к—) как целые числа, напр., как 1:2 ... или 2:3... или 3:4...
Анализ воды показывает, что 100 весовых частей ее содержит: 11,19
весовых частей водорода и .88,81 кислорода; а анализ перекиси водорода
показывает, что в ней заключается на 5,93 весовых частей водорода 94,07
кислорода. При этом анализ, как всегда, выражен в процентах, т. е. дает
содержание элементов в сотых веса вещества. Прямое сравнение
процентного состава воды и перекиси водорода не дает никакого простого вывода.
Но он тотчас замечается, если перечислить состав воды и перекиси
водорода, принявши или коли тество кислорода, или количество водорода за
постоянную величину, напр. за единицу. Пропорции показывают, что в воде
на одну часть водорода заключается (почти) 8 частей кислорода, а в
перекиси водорода (почти) 16 частей, т. е. отношение 1:2. А на одну часть
кислорода в воде около Vs доли водорода, а в перекиси водорода около
736 доли водорода, или 2:1. Конечно, анализ не дает вышеприведенных
чисел абсолютно, — он дает их с известной степенью погрешности, но они
приближаются при уменьшении погрешности к тому предельному
отношению 1: 2, которое приведено.
Такая же точно кратность отношений замечается при образовании всех
остальных, хорошо исследованных,1 определенных химических соединений
[149], а потому в химии гіринят закон кратных отношений, как исходная
точка для суждений и всех остальных соображений.
Закон кратных отношений открыт был в самом начале столетия
манчестерским профессором Дальтоном, при исследовании соединений
углерода с водородом. Оказалось, что в двух газообразных соединениях, этих
простых тел, в болотном СН4 и в маслородном С2НД газах, на одно и то ж?
количество водорода содержатся количества углерода, кратные между собою;
а именно, в болотном газе вдвое менее углерода, чем в маслородпом. Хотя
анализ того времени был мало точен, но справедливость закона, узнанного
прозорливостью Дальтона, подтвердилась дальнейшими точными
исследованиями. Выставив закон кратных отношений, Дальтон дал и
гипотетическое или вероятное ему объяснение. Объяснение это основывается на
атомной гипотезе строения вещества. В самом деле, закон кратных
отношений необыкновенно просто понимается при допущении атомного строения
вещества.
Сущность атомного учения состоит в том, что вещество предполагается
состоящим из совокупности малых, ,уж& более неделимых (силами природы)
частей, — атомов, не наполняющих сплошь пространства, занимаемого телом,
л отстоящих друг от друга, подобно тому, как планеты, солнце, звезды,

ЗАКОН КРАТНЫХ ОТНОШЕНИЙ. АТОМНОЕ УЧЕНИЕ 91
астероиды и т. п. н? наполняют пространства вселенной, а отстоят друг от
друга [150]. Формы н свойства веществ определяются расположением
атомов в пространстве и их состоянием движения, а явления, совершающиеся
с веществами, понимаются как перемещения взаимного положения атомов
и как перемены движения, в каком можно предполагать атомы, их группк
и совокупности. Родилось атомное представление о веществе еще у
метафизиков-идеалистов древности, но до последнего времени оно борется с
динамическим представлением, считающим вещество только «местом»
проявления сил или энергий. В новейшее время громадное большинство
естествоиспытателей держится атомной гипотезы, но понятия современных
атомистов совершенно иные, чем были у философов древности. В наше время
понятие об атоме всего ближе к понятию о конечном, измеримом
индивидууме, или об единице, неделимой
лишь силами физическими и
химическими, тогда как атом древних был
неделимым даже в геометрическом
смысле, то-?сть в сущности бесконечно
малым *). Когда Дальтон (1804)
открыл закон кратных отношений, он
высказался в пользу атомного учения,
потому что при нем понимание закона
кратных отношений становится весьма
простым. Если делимость каждого
простого тела имеет предел, а именно —
атом, то атомы простых тел суть
последние пределы всякой делимости,
друг от друга по природе различные,
а образование сложного тела из
простых должно состоять в
сопоставлении нескольких разнородных атомов в
одно целое или в систему атомов,
называемую ныне молекулою, Так как
атомы могут соединиться в системы
ТОЛЬКО ЦелЫМИ СВОИМИ Массами, ТО Дж. Дальтон (J. Dalton, ПС6-Ш4).
очевидно, что к соединениям атомов
между собою должен применяться не только закон постоянства состава, но
также и закон кратных отношений; потому что один атом вещества может
соединяться с одним, с двумя, тремя атомами другого вещества, или вообще
один, два, три атома одного элемента могут соединяться с одним, двумя,
тремя атомами другого элемента; а это и есть сущность закона кратных
отношений. Многие данные химии и физики хорошо объясняются с помощью
атомного учения. Вытеснение одного элемента другим следует закону
эквивалентов. При этом один или несколько атомов данного тела становятся на
место одного или нескольких атомов другого элемента в его соединениях.
Как песок можно смешать с глиной, так атомы разных тел друг с другом.
Совмещения, полного слияния ни в том, ни в другом случае не
происходит, происходит только сопоставление, из отдельных частей образуется
однородное целое [151].
Некоторое целое число п атомов одного простого тела А, соединяясь
*) О современных воззрениях на строение материи си. в статье П. П.
Лазарева (2-й то it).

92 ГХ IV. ОЗОН И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОН ДАЛЬТОНА
с несколькими га атомами другого простого тела Д дает сложное тело
АпВт, каждая молекула которого будет содержать это отношение атомов А
и Да потому сложное тело будет представлять определенный состав,
выражаемый формулою АпВт, где А и В суть веса атомов, а п и т
относительные количества атомов. Если те же элементы А и В дадут кроме тела
АпВт еще друтое соединение ArBq, то, выразив состав первого вещества
через АгпВгт (а этот состав тот же, что AJim\ второго через ArnBqn,
получим закон кратных отношений, потому что на данное количество
первого элемента Агп приходятся количества второго элемента, относящиеся
между. собою, как тг относится к qn, а так как т, г, q и п суть целые
числа, то ими и выражается закон кратных отношений. Следовательно,
атомное учение согласуется и вызывает первые законы определенных
химических соединений: закон постоянства состава и закон кратных отношений.
Таково же отношение атомного учения к третьему закону
определенных химических соединений, к закону паев, состоящему в следующем. Если
некоторый вес тела С соединяется с весом а тела іи с весом Ъ тела Д
то взаимное соединение тел А и В происходит в количествах а и b (или
в количествах'им кратных). Из понятия об атомах это так и быть должно.
Пусть А, В к С суть веса атомов трех тел и пусть, для простоты
рассуждения, соединения происходят в количестве одного атома. Очевидно,
что если тело С дает АС и ВС, то тела А и В дадут соединение АВ или
им кратное АпВт. На деле или в природе так оно и есть. Сера соединяется
с водородом и кислородом. В сернистом водороде на 2 весовых части
водорода 32 весовых части серы, что и говорит формула H2S. В двуокиси
серы S02 на 32 части серы — 32 части кислорода, а потому заключаем,
по закону паев, что кислород с водородом будет соединяться в пропорции:
на 2 весовых части водорода 32 весовые части кислорода или им кратное.
Это и видим. В перекиси, водорода на 2 части водорода 32 части
кислорода, в воде 16. Так и во всех других случаях. Это следствие атомного
учения, согласное с природою (с результатом анализов), составляет один
из важнейших законов химии. Это есть закон, потому что показывает
отношение между весами тел, вступающих в химические соединения.
Притом это есть закон совершенно точный, а не приблизительный. Законы
постоянства состава, кратных отношений и паев суть законы природы, а
отнюдь не гипотезы, потому что будь все учение об атомах совершенно
отвергнуто — все же указанные законы останутся, ибо отвечают фактам, и
чем точнее анализируют и взвешивают, тем точнее оправдываются эти
законы. Предугадать их можно по смыслу атомного учения, исторически
закон паев связан с этим учением очень тесно, но здесь нет тождества, есть
только связь. Усвояется закон паев при помощи атомного учения
чрезвычайно легко, тотчас, а помимо него даже' и понятие о паях' сперва
составляется с трудом. Факты для закона были уже и раньше, но его не видели,
пока не приложили к толкованию фактов — атомное учение, которое есть
гипотеза, доныне не противоречащая известным опытам и вообще
действительности, полезная и общепринятая. Таково свойство гипотез. Они науке
и особенно ее изучению необходимы. Они дают стройность и простоту,
каких без их допущения достичь трудно. Вся история наук это показывает.
А потому можно смело сказать: лучше держаться такой гипотезы, которая
может оказаться со времени неверною, чем никакой. Гипотезы облегчают
и делают правильною научную работу — отыскание истины, как плуг
земледельца облегчает выращивание полезных растений.

ГЛАВА ПЯТАЯ.
АЗОТ И ВОЗДУХ.
Аргон и его аналоги.
Хотя деятельнейшую, то-есть наиболее легко и часто химически
действующую часть окружающего нас воздуха составляет кислород, но
наибольшую массу его, судя как по объему, так и по весу, образует азот; а именно,
газообразный азот составляет более 3Д> хотя .и менее 4/з объема воздуха.
А так как азот лишь немногим легче кислорода, то весовое содержание
азота в воздухе составляет около 3/4 всей его массы. Входя в таком
значительном количестве в состав воздуха, азот, швидимому, не играет особо
видной роли в атмосфере, химическое действие которой определяется
преимущественно содержанием в ней кислорода. Но правильное представление
об азоте воздуха получается только тогда, когда. узнаем, что в чистом
кислороде животные не могут долго жить, даже умирают, и что азот
воздуха, хотя лишь медленно и мало-по-малу, образует разнообразные
соединения, часть которых играет важнейшую роль в природе, особенно в жизни
организмов. Растения, а особенно животные, нуждаясь .в свободном,
газообразном киолород?, немыслимы без питания азотистыми соединениями,
потому что в их теле азотистые 'соединения составляют самую деятельную, в
химическом смысле, составную часть. Однако ни растения (говоря вообще),
ни животные прямо не поглощают газообразного азота воздуха, а берут его
из готовых азотистых соединений, притом растения питаются азотистыми
веществами почвы и воды, а животные азотистыми веществами,
содержащимися в растениях или в других животных. Атмосферное электричество
способно содействовать переходу газообразного азота в азотистые
соединения, как увидим далее, а происшедшие вещества с дождями вносятся в
почву, служа для питания растений. Обильная жатва, хороший укос и
сильный прирост дерев, при прочих равных условиях, наблюдаются только тогда,
когда в почве уже есть готовые азотистые соединения, состоящие или из тех,
которые находятся в воздухе и в воде, или из остатков разрушения
других растений или животных (например, в навозе). Азотистые вещества,
заключающиеся в животных, ведут свое начало от тех веществ, которые
образовались в растениях. Таким образом, началом для всех азотистых
веществ, находящихся в животных и растениях, служит азот воздуха, но
не прямо, а перешедши предварительно в соединение с другими элементами
воздуха.
Азотные же соединения, входящие в состав растений и животных,
имеют в них первостепенное значение: ни одной растительной или
животной клетки, т. е. элементарной формы организма, не существует без
содержания в ней азотистого вещества; жизнь организма прежде всего проявляется
в этих азотистых веществах. В зародыше, в семянах и в тех частях,

94
ГЛ. V. АЗОТ И ВОЗДУХ
которыми клетки размножаются, изобилуют азотистые вещества: совокупность
явлений, которые свойственны организмам, очень явно и тесно связана с
химическими свойствами легко изменяющихся сложных (белковых)
азотистых веществ, которые входят в их состав. Достаточно, например, указать
на то, что ясно отличаемые растительные и животные организмы
характеризуются различной степенью энергии в своих проявлениях и в то же
время различным содержанием азотистых веществ. В растениях, которые
сравнительно с животными мало деятельны, неспособны к произвольному
движению и т. п., количество азотистых веществ гораздо меньше, чем у
животных, ткани которых все состоят почти исключительно из азотистых
веществ. Замечательно, что азотистые части растений, преимущественно
йизших, иногда представляют и формы и свойства, приближающие их к
животным организмам; таковы, например, крупинки размножения или так
называемые зооспоры зодорослей, или те части, которыми последние
размножаются. Эти зооспоры, выходя из водоросли, представляют во многих
отношениях сходство с низшими микроскопическими животными, а именно,
имеют свойство двигаться подобно последним. При этом они и по своему
составу приближаются к животным, содержа в наружной своей оболочке
азотистое вещество. Лишь только зооспора покрывается тою б?зазотистою
или клетчатою оболочкою, которая свойственна всем обыкновенным клеткам
растений, она теряет всякое сходство с животным организмом и становится
'молодым растением. Можно из этого думать, что различия в жизненных
отправлениях животных и растений определяются именно различною
степенью содержания в них азотистых веществ. Те азотистые начала, которые
преобладают в животных и содержатся в растениях, принадлежат к
разряду весьма сложных и сильно изменчивых химических соединений; уже
один элементарный состав их это показывает: они содержат в себе, кроме
азота, — углерод,'водород, кислород и серу. Отличаясь весьма большим
непостоянством при множестве таких условий, при которых другие сложные
тела остаются неизменными, вещества* эти легко могут служить для тех
постоянных и закономерных изменений, которые составляют первое условие
жизненной деятельности. Эти сложные и изменчивые азотистые вещества
организмов называют белковыми веществами. Пример таких тел всякий знает
в белке куриных яиц, в ткани мяса животных, в творожистых началах
молока, в вязком веществе хлебной муки, или так называемой клейковине,
образующей главную массу макарон, и т. п. В земной коре азот находится в
виде соединений, составляющих или остатки растений и животных, или
происшедших из азота воздуха, вследствие того, что другие составные
части воздуха вошли в соединение с азотом. В других формах его не нашли
в земной коре, так что азот должно считать, в отличие от кислорода,
элементом чисто поверхностным на земле, почти не .распространяющимся в ее
глубь [152].
'Азот образуется в свободном состоянии при разрушении азотистых
.органических веществ, входящих в состав организмов, например, при горении их.
Всякие органические вещества, заключающие азот, при накаливании в
воздухе, или, напр., с окисью меди, сгорают: кислород соединяется с
углеродом, серою и водородом, а азо^ выделяется в свободном состоянии, потому
что при возвышенной температуре не образует каких-либо прочных
соединений, а становится свободным. Вместе с ним образуется, из угля углекислый
газ, а из водорода вода, а потому, чтобы получить чистый азот, необходимо
(после высушивания) удалить ив полученных при этом газообразных
продуктов углекислый газ, что производится посредством действия щелочи, ¦

ПРИРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА 95-
напр. едкого натра. Этим способом можно даже определить содержание
азота в органических веществах.
Подучить азот из воздуха также весьма легко, потому что кислород
соединяется со многими веществами. Для отнятия кислорода от воздуха
употребляют обыкновенно или фосфор, или металлическую медь; но, конечно,
можно употреблять и множество других веществ. Если на поверхность воды
положить пробку, а на ней прикрепить чашечку с фосфором и этот фосфор
зажечь, а потом все закрыть стеклянным колоколом, то воздух, под ним
оставшийся, лишится при горении фосфора всего своего кислорода, и под
колоколом останется азот, отчего, после охлаждения, вода в колоколе
поднимается на некоторую высоту. Той же цели (получения азота воздуха)
достигают гораздо удобнее и совершеннее, когда воздух пропускают через
накаленную трубку, содержащую медные стружки, т. е. металлическую медь,
которая при этом дает черную окись меди. Если слой меди будет длинен
и ток воздуха медлен, то весь кислород воздуха поглощается и остается
почти чистый азот [153].
Азот можно получить также из мнойік соединений его с кислородом к
водородом, но лучше всего для этой дели служит солеобразная смесь,
содержащая в себе, с одной стороны, соединение азота с кислородом, назы-^
ваемое азотистым ангидридом N2Oa, а с другой стороны, аммиак (берется
в виде соли, гл. VI) NH3) т. е. соединение азота с водородом. При
нагревании такой смеси, кислород азотистого ангидрида соединяется с водородом
аммиака, образуя воду, а газообразный азот, выделяется: 2NH8-f-Nj08_
= 3H20~f-2N2. Добывают азот по этому способу следующим образом: раетвор
едкого кали насыщают азотистым ангидридом, причем образуется азотисто-
калиевая соль KN02. С другой стороны, приготовляют раствор хлористого-
водорода, насыщенного аммиаком; тогда в растворе образуется сол?образно?
вещество^ называемое нашатырем NH4CL Приготовленные таким образом
растворы смешивают между собою и нагревают. Реакция происходит по-
уравнению: KN02 + NH4C1 = KC1 + 2H20 + N2. Эта реакция идет в силу
того, что KN02 и NH4C1 суть соли, — меняя металлы, они дают КС1 и азо-
тисто-аммиачную соль NH4NOs, которая распадается на 2Н20 + N2. (Можно-
приготовить и отдельно азотистоаммпачную соль NH4NOa, но оіа разлагается
со взрывом и вообще мало удобна.) Без нагревания эта реакция не
совершается, а при слабом нагревании раствора идет очень легко и спокойно.
Из происходящих тел только азот газообразен. Высушивая полученный газ-
и пропуская через раствор серной кислоты (потому что при реакции
отделяется некоторое количество аммиака), получают чистый азот.
До 1894 г. считалось, что азот, приготовленный из воздуха и из
соединений азота, ничем—после надлежащего очищения—между собою не
отличается, но'в указанном году лорд Релей (Bayleigh), наблюдая вес
определенного объема азота, полученного различными способами, нашел, что азот
воздуха почти на V200 тяжелее азота, извлеченного из его соединений, а
вслед затем тот же ученый вместе с Рамзаем (Ж Ramsay) показали, что<
эта разность плотности определяется присутствием в азоте воздуха
небольшого количества недеятельного, т. ?. на азот похожего, аргона и других
газов, о которых говорится в дальнейших частях этой главы.
Азот представляет газообразное вещество, не отличающееся на вид от
воздуха; плотность его по отношению к водороду 13,9, т. е. азот немного
легче воздуха, и один литр азота весит (при 0 и 760 мм) 1,2505 грамма.
В смеси с кислородом, немного более тяжелым, чем воздух, азот образует
этот последний. Азот есть газ, трудно сгущаемый в жидкость, подобно

¦96
ГЛ. V. АЗОТ И ВОЗДУХ
.кислороду, и мало растворимый в воде и других жидкостях. Температура
-абсолютного кипения определена около —146°. Сжиженный азот кипит при
—196°, удельный вес при этой температуре около 0,89. Около—210,
испаряясь при уменьшенном давлении, азот затвердевает в бесцветную
снегообразную массу*). Азот сам прямо не горит, не поддерживает горения, не
яоглощается (химически) ни одним из реагентов при обыкновенной
температуре, одним словом, представляет целый ряд отрицательных химических
признаков. Это выражают, говоря, что этот газ не обладает энергией для
образования соединений. Хотя он способен образовать соединения как с
водородом, так и с кислородом, углеродом и некоторыми металлами, но эти
соединения образуются при особых условиях, к которым мы тотчас
обратимся. При накаливании азот прямо соединяется с бором, титаном,
кремнием, алюминием, барием, магнием и литием, образуя очень прочные азоти-
-сты? соединения [154], показывающие совершенно иные свойства азота,
чем в соединениях с Н, О и С**). Прямое соединение азота с углем, хотя
и не совершается при накаливании их одних, происходит сравнительно
.легко при накаливании смеси угля с углещелочными солями, особенно с
К2С03 и ВаС03 на воздухе, причем образуются (до некоторого предела)
угл?азотисты? или синеродистые металлы, напр.: К8С03 + 4C + N3 =
= 2KCN + ЗСО.
Азот с кислородом находится в воздухе и они прямо не соединяются.
Яо уже в XVIII столетии Еаеендиш показал, что при действии ряда
электрических искр азот соединяется с кислородом. Электрические искры, проходя
через влажную смесь азота с кислородом (воздух), заставляют соединяться
эти элементы, причем образуются краснобуры? пары окисдов азота, а из
них с водою происходит азотная кислота NH08. Присутствие последней
легко узнать не только потому, что она окрашивает лакмусовую бумажку,
но и потому, что она действует, как сильное окисляющее вещество, даже
кг, ртуть.' Обстоятельства, подобные этим, существуют в природе во время
гроз и при других электрических разряжениях, совершающихся в атмосфере;
оттого и понятно, что в воздухе и в дождевой вод* находят некоторое
количество азотной и азотистой кислот. Крукс (1892), сверх того, показал,
что при некоторых условиях и при большом напряжении электричества,
проходящего через воздух, соединение азота с кислородом сопровождается
образованием настоящего пламени, которое замечали уже иногда и ранее
при прохождении электрических разрядов в воздухе [155]. Дальнейшие
наблюдения доказали, что под влиянием электрических разрядов как тихого,
так и искрами, азот может вступать во многие реакции с водородом и мно-
тими углеводородистыми соединениями, в какие вовсе не вступает сам по себе
при накаливании. Так, ряд электрических искр, пропущенный через смесь
азота с водородом, заставляет их соединяться и образовать аммиак или
водородистый азот NH8 (Шабрие, Д. Тенар), в состав которого входит на один
объем азота 3 объема водорода. Такое соединение ограничивается пределом
'*) Твердый азот плавится при 62°,7 абс. (Fischer, Dewar, 1903); он диморфен
(Vegard) и точка перехода лежит при 35°,5 абс. По Вегарду же он изоморфен с
хлорноватонатряевой солью, почему В?гард (1929) предполагает, что он должен
обладать оптической деятельностью. Температура,кипения жидкого азота 77°,39 абс. (Hening
и Heuse, 1924). Абсолютный нуль температур принят равным при — 273°,28». (Г.)
**) Промышленное значение приобрел азотистый алюминий (A1N), который
получается, если на смесь окиси алюминия и кокса, накаленную током до 1500°, действовать
азотом. Тогда углерод кокса восстанавливает окись алюминия до металла, который с
азотом образует азотистый алюминий. (А1$03 -\- ЗС + Na = 2АЩ + ЗСО,- Оерпек.) О примё-
¦нении A1N см, выноску на стр. 111. (Г.)

СВОЙСТВА АЗОТА 97
образования 0,06 аммиака, потому что электрические искры разлагают
аммиак, хотя также не до конца (0,94). Это значит, как заключал R С.-
К. Девилль, что под влиянием электрических искр реакция 2NH3=N8 +
~\- ЗН3 обратима, следовательно, она есть диссоциация и при ней наступает
равновесие. Его можно нарушить прибавкою газообразного хлористого
водорода НО, потому что аммиак с ним дает твердый солеобразный нашатырь
NH4C1, который (образуясь из газообразной смеси ЗН2, N2 и 2НС1)
извлекает аммиак. Оставшаяся масса азота и водорода при действии искр опять
дает аммиак, и таким образом при действиирядаэлектриЗеских
искр на газообразную смесь азота, водорода и хлористого
водорода получается до конца твердый нашатырь. Это есть
также синтез азотистых соединений из газообразного азота, как и
происхождение азотной кислоты [156 J. Вертело (1876) показал, что под влиянием тихого
разряда многие органические (углеродистые) безазотистые вещества (бензол
С6Н6, бумага, то-есть клетчатка, камедь С6Ы10О5 и др.) поглощают азот и
образуют сложные азотистые соединения, способные, как и белковые вещества,
выделять при накаливании со щелочами азот в виде аммиака. Подобными
косвенными путями азот воздуха дает первичные свои соединения, в виде ксгго-
рых поступает в растения и в них перерабатывается до образования
сложных, белковых веществ. Но и помимо организмов, если даны соединения азота
с водородом и кислородом, можно уже получить (как впоследствии отчасти
будет указано) разнообразнейшие и очень сложные азотистые вещества,
прямо из газообразного азота вовсе не происходящие. В этом виден пример
существенного различия простого тела от эледента (как простое тело — азот
есть газ малодеятельный, а как элемент азот образует множество очень
деятельных соединений, определяя их резкие особенности, см. след. главу), а
также и тех обходных или косвенных путей, которыми происходят
вещества в природе. Открытие, предугадание и вообще изучение таких
косвенных путей получения и образования веществ составляет одну из
существенных задач химии. Из того, что А не действует вовсе на В, еще не
должно заключать, что не образуется сложное тело АВ, Вещества A is. В
содержат элементарные атомы, находящиеся в АВ, но состояние их или род
движения и сочетание могут быть вовсе не таковы, как это необходимо для
образования АВ, и в этом теле химическое состояние элементов может быть
совершенно иным, чем состояние атомов кислорода в озоне и в воде. Так,
азот свободный — недеятелен, а в своих соединениях он очень легко
перемещается'и отличается большой деятельностью. Знакомство с азотистыми
соединениями в этом убеждает. Но прежде чем приступить к нему (глава YI),
рассмотрим воздух, как массу, содержащую свободный азот, и как среду,
з которой совершается большинство окружающих нас явлений.
Судя по тому, что сообщено выше, уже очевидно, что атмосферный
воздух содержит смесь нескольких газов и паров. Одни из них встречаются
в нем почти всегда в одинаковых пропорциях,, другие же, напротив того,
очень изменчивы в своем содержании. Главные составные части воздуха,
исчисленные в последовательном порядке своего относительного количества,
суть следующие: азот, кислород, аргон, водяной пар, углекислый газ,
криптон, ксенон, неон, азотная кислота, окислы азота (равно как озон, перекись
водорода), аммиачные соли, водород, гелий и сложные углеродисто-азотистые
вещества. Кроме этих веществ в воздухе обыкновенно находятся: вода
в виде пузырьков, капель и снежинок, и частицы твердых тел, имеющие,
может быть, космическое (внеземное) происхождение, по крайней мере, в
некоторых случаях, но в большинстве случаев происходящие от механического
Д. Менделеев. Основы химии, т. I. .7

98 ГЛ. V. АЗОТ Н ВОЗДУХ
перенесения твердых частей ветром с одного места на другое. Эти мелкие
(обладающие большою поверхностью и малым весом) твердые и жидкие тела
висят в воздухе подобно тому, как муть висит в воде: они отстаиваются
или оседают нередко на поверхность земли, но никогда не выделяются из
воздуха вполне, потому что он не находится в полном покое. В числе их
всегда содержатся микроорганизмы, их зародыши и т. п. Затем в воздухе
находятся нередко различные случайные подмеси, что всем известно из
практики жизни. Эти случайные вещества иногда относятся к разряду
вредно действующих веществ и считаются в числе причин разных болезней. \
В воздухе разнообразных стран земли, с разных широт, с разных
высот над ее поверхностью, с моря и суши, словом в воздухе разйообразней-
ших мест земли находится везде постоянное отношение между количеством
кислорода и азота, подразумевая (пока) вместе с ним и небольшие количества
постоянно в нем содержащихся: аргона, криптона и других газов,
недеятельных, как и сам азот (см. далее в этой главе).' Это впрочем и понятно само
по себе вследствие того, что воздух постоянно диффундирует
(перемешивается в силу внутреннего движения газовых молекул), движется,
перемещается ветрами, а потому уравнивается в своем составе на всей
поверхности земли. В тех местах, где воздух подвергается изменению, находясь
в более или менее замкнутом пространстве или, по крайней мере, в
пространстве непроветриваемом, воздух может изменяться весьма сильно в своем
составе. Оттого-то воздух жилых помещений, коней, подвалов и колодцев,
в которых находятся вещества, поглощающие кислород, содержит менее этого
газа, тогда как воздух, находящийся на поверхности стоячей воды, в
которой растут многие низшие растения и выделяют кислород, содержит
избыток этого последнего газа. Постоянство отношений между кислородом и
азотом воздуха на всей поверхности земли доказано было множеством весьма
тщательных исследований [1$7] *).
- Анализ воздуха состоит прежде всего из определения количества
кислорода. Для этого превращают кислород в такое соединение, которое было бы
не газообразно и потому выделялось бы из воздуха. ^При этом измеряется
первоначально объем всего воздуха и потом объем оставшегося азота. По
разности объемов или по весу образовавшегося кислородного соединения
судят о количестве кислорода. Все измерение объемов необходимо поправить
на давление, температуру и влажность (гл. I и II). Средство, которое упо-у
требляется для превращения кислорода в негазообразное вещество, должно
обладать способностью отнимать из воздуха весь кислород до самого конца
и при этом не выделять каких-либо газообразных веществ. Так напр., смесь
пирогаллола СбНб08 с раствором едкой щелочи поглощает кислород при
обыкновенной температуре очень легко (раствор чернеет), но мало годится
для точного анализа, уже потому, что требует раствора щелочи, а он
изменяет состав воздуха, действуя растворяющим образом (однако для
приближенных определений этот простой прием дает вполне надежные числа).
Более точные результаты дает определение в эвдиометре (гл. Ш), если при
этом ввести все необходимые поправки на измерение давления, температуры
*) <Ледюк в 1898 году очень точными анализами воздуха показал, что содержание
кислорода, будучи в среднем постоянным, все же меняется заметно для современной
точности определений, именно в пріедедах нескольких сотых, иногда даже и до двух десятых
процента. При этом изменение состава может появиться быстро, в зависимости от
перемены метеорологических условий; так, ему случилось наблюдать в одном и том же места
на протяжении одних суток содержание в 23,05°/0 и 23,23% кислорода». .
(Вирон. Учение о газах и жидкостях, 67 — 68 стр.) (Г.)

АНАЛИЗ ВОЗДУХА 99
и влажности. Сущность такого определения состоит в том, что в эвдиометр
вводится воздух и измеряется его объем. Затем туда же вводится примерно
такой же объем сухого водорода и определяется объем. Тогда производят
взрыв искрою от лейденской банки или Румкорфовой спирали. Оставшийся
объем газовой смеси снова измеряют; он будет меньше второго из
наблюденных раньше объемов. Из трех исчезнувших объемов один принадлежит
кислороду, а два водороду; следовательно, 7з уменьшения объема
показывает содержание кислорода [158]. Самый точный, сопровождающийся
наименьшим количеством допускаемых погрешностей, способ анализа воздуха
состоит в прямом/взвешивании кислорода, азота, воды и углекислоты,
содержащихся в воздухе. Для этой цели воздух пропускают сперва через
взвешенные приборы, удерживающие влагу и углекислоту (о них далее), потом
Прибор» употребленный Дюма и Бруссекю для весового анализа воздуха. Шар в вмещает 10 — 15 литров. из
него выкачивают васосон воздух и его взвешивают пустой. Трубка Г, соединенная с ним, наполнена медью
и пустая взвешена. Ее нагревают в печи на угольях. Когда медь раскалена, открывают понемногу первый
кран Т. Воздух проходит через сосуды L с раствором едкого кала, / с раствором и кусками едкого кали,
отчего и лишается углекислого газа, а потом в О, t с серною кислотою (прокипячённою, чтобы изгнать
растворенный воздух) и пемзой, ею смоченною, от чего лишается влаги. Чистый воздух отдает в ТТ'
кислород меди. Когда воздух войдет в ТТ', отворяют кран В шара В и втот последний таьж? наполняется азотом.
Когда воздух далее не входит, затворяют краны и взвешивают шар В н в трубку TV. Потом из трубки
выкачивают азот и пустую взвешивают. Прибыль против/ первого веса трубки покажет количество кислорода»
а разность второго и третьего взвешивания трубки и обоих взвешиваний шара покажет вес азота.
проводят в трубку, предварительно взвешенную и содержащую стружки
металлической меди, и затем собирают и взвешивают оставшийся азот.
Длинный слой стружек меди, при накаливании, поглощают весь кислород
воздуха и не действует на азот. Азот определяется во взвешенном пустом
шаре, по прибыли его веса, а взвешивая трубку с медью до опыта и после
опыта, по прибыли веса узнают весовое количество кислорода.
В воздухе, лишенном влаги и углекислоты, оказывается по весу от
23,17 до 23,03% кислорода, среднее содержание которого будет около
23,10 ±0,05% по весу, а по объему 20,91% кислорода.
Возможность изменения состава воздух посредством простого действия
растворяющих веществ показывает, что в воздухе составные его части
находятся в простом смещении, в каком могут находиться между собою всякие
газы; они не образуют здесь определенного тела, хотя состав атмосферы и
оказывается однородным в обыкновенных условиях. Непостоявство этого
состава в разных особых обстоятельствах подтверждает справедливость этого

100 гл. v. азот и воздух
заключения, а потому постоянство состава воздуха не должно считать
зависящим сколько бы то ни было от природы входящих в него газов; оно
происходит только от сочетания и взаимодействия явлений, происходящих на
земной поверхности, содействующих этому постоянству. Должно допустить,
что явления, при которых выделяется кислород, преимущественно дыхание
растений, равносильны по массе освобождаемого кислорода тем процессам,
которые поглощают кислород на всей земной поверхности *) [159].
В воздухе всегда находится более или менее 'влажности и также
углекислый газ, происходящий при дыхании животных и при горении угля
и углеродистых соединений. Он имеет свойство кислотных ангидридов.
Чтобы определить содержание его в воздухе, употребляют вещества,
поглощающие его, а именно, щелочи в растворе или в твердом виде. Раствор
едкого кали КНО наливают в легкие стеклянные сосуды, через которые
пропускают воздух, и по прибыли веса судят о содержании углекислого газа.
Прибор для поглощения или
промывания газов, называемый (Либкхо-
вым) кали-апдаратом. Газ входит
чрез т; давит ва поглощающую
жидкость, входит из m в Ь и
постепенно в с, d и е, выходит через т.
Кали-аппарат Гейслера. Газ входит в а;
в шариках он проходит через раствор
едкого кали, где и поглощается
углекислота; выходит чрез Ь. Шарики
расположены треугольником, так что прибор
можно ставить.
Но лучше брать твердую пористую щелочную массу, а именно натристую
известь. Перед приборами для поглощения углекислоты ставится ряд трубок
с хлористым кальцием для поглощения во&ы, и аспиратором заставляют
проходить измеряемую массу воздуха через все приборы. Таким образом,
в большинстве случаев, определение воды соединяется с поглощением
угольной кислоты. Прибор, изображенный выше, представляет именно такое
соединение.
*) Существование такого равновесия едва ли можно доказать. Человек в
среднем поглощает в сутки 744 г кислорода, а в год около 272 кг, или 8/и тонны. В 1896 г.
население земного жара исчислялось в 1515.10е человек, поглощавших в год 412.10е
метрических тонн кислорода. Если положить, что другие окислительные процессы,
протекающие на земной поверхности, в 99 раз превышают потребность человечества, то это
даст 29175 лет, как срок, в течение которого будет истреблен весь кислород воздуха.
Следовательно, такое потребление, не сопровождаемое никаким возмещением, может
отражаться ежегодно на 0,0034%, в то время как точность, с которой известно содержание
кюсіорода ±0,05% [157]. С другой стороны, несомненно, что растения выделяют
кислород, а потому, даже если оба процесса не сбалансированы, установить это
обстоятельство анализами воздуха — безнадежно. 99-кратный расход кислорода, по
сравнению с потреблением человечества, выбран в силу следующего соображения. Если
принять его и считать, что весь этот кислород и кислород, употребляемый людьми, идет на
образование COs, то годовой прирост последней будет — "56661.10* тонн, а по Стпввт-
сопу, годовая потребность в СО, для всей растительности суши около 46950.10е тонн.
Не имеется никаких данных, чтобы судить о потребности в СОя водных (морских)
растений. В пределах же точности подобных соображений можно считать приведенные
цифры равными друг другу. (Г.)

АНАЛИЗ ВОЗДУХА
101
Количество углекислого газа С02 в свободном воздухе несравненно
более постоянно, чем количество влажности. Среднее содержание угольной
кислоты в 100 объемах сухого воздуха близко к 0,03%) т- е. в десяти
тысячах объемов воздуха заключается около 3 объемов угольной кислоты, а
именно, чаще всего около 2,95 объемов С02. Так как удельный вес С08
в отношении к воздуху =1,52, то в 100 весовых частях сухого воздуха
содержится около 0,045 весовых частей углекислого газа. Это количество
изменяется по временам года (зимой более), по мере возвышения над
уровнем земли (на высоких горах менее), от близости к лесам и полям (тогда
менее) и городам (тогда более) и т. п., но все изменения эти малы, редко
превосходят пределы 21/* и 4 десятитысячных по объему. Так как в
природе много местных влияний или увеличивающих содержание углекислоты
в воздухе (дыхание, горение, гниение, извержение вулканов и т. п.), или его
уменьшающих (поглощение растениями и водою), то причину большего
постоянства в содержании этого газа в свободном воздухе должно искать,
во-первых, в том, что ветры перемешивают воздух разных мест земли, а
во-вторых, в том, что воды океанов, содержа углекислоту в растворе,
составляют громадный резервуар,
регулирующий запас этого газа в атмосфере. Как
только парциальное давление углекислоты
в воздухе уменьшится, вода выделяет ее,
а при увеличении поглощает,
следовательно в природе существует естественно
подвижное равновесие и в этом
отношении, как во множестве других [160].
Кроме азота, кислорода, воды и
углекислоты, все другие вещества воздуха
находятся в нем в количестве ничтожно
малом по весу, а потому вес кубической
меры воздуха (при данных / и Н)
зависит в заметной мере только от одних
названных частей воздуха. Для воздуха очищенного, то-есть лишенного пыли,
влажности и углекислоты, найден следующий вес литра (литр воды, по
условию/ весит при 4° и 760 мм 1000 г) при 0° и давлении 760 мм [161]:
NbHO
СаО
CaCL
Трубка для поглощения углекислого гава. В о
положен клочок ваты, чтобы порошок ве
высыпался. Затем кладется натрвстая известь и
нотой хлористый калыщй для удержания влаги.
Реньо . . (1847)
Жолли . . (1880)
Ледюк . - (1892)
Релей . . (1893)
Средн. вес
литра
1,29347 г
1,29316 »
1,29330 >
При
напряжении
тяжести д
9,8100 м
9,8073 »
9,8100 >
1,29362 » 9,8126 >
Последний столбец дает напряжение тяжести в метрах. Оно влияет
на значение давления ртути, так как 760 лш ртути представляют тем
большее давление, чем более напряжение тяжести. Отсюда в среднем, при
напряжении </, вес литра чистого воздуха:
<?„ = ?. 0ДС1844 г.
При широте 45° Дефроою дает среднее # = 9,80665, а потому е0 =
= 1,2929 г (по отношению к водороду, плотность около 14,4), а в
Ленинграде, где g близко к* 9,8193 м, е0 = 1,2946 г. Для воздуха, содержащего
0,03 объемных процента СОа, вес литра надо увеличить на 0,0002 г. Сл?-

с:
ГЛ. V. АЗОТ И ВОЗДУХ
довательно, если в д&нном месте наблюдено (по барометру с приведением
к 0° ртути) давление Н мм, упругость водяного пара h мм (по
психрометру, выражая влажность упругостью паров, то-есть высотою ртутного
столба), температура t (по стоградусному термометру, исправленному по
водородной шкале) и дано напряжение тяжести д метров, то вес литра
воздуха (с погрешностью едва ли более 0,0002 г):
f_ '9 .19931і/-0,33 А, 273
9,80665 '~ 760 273 +г '
Знание точного веса литра воздуха особенно важно при поправке
взвешиваний на вес вытесненного (предметами и гирями) воздуха и при
обсуждении явлений в атмосфере, так как ее движение прежде всего
определяется разностями веса равных объемов воздуха, свободно
перемещающегося и находящегося на одной высоте.
Хотя жидкий воздух, как указано в гл. П, стал известен с 1877 г.
(Пикте, Кайльте), но лишь много позднее, в 90-х годах, благодаря ра-
_ ботам Ольшевского, Вробле?ского, Дьюара, Линде и др., получилась
возможность легко и дешево приготовлять его в значительных количествах и
даже пользоваться им для лабораторных и промышленных целей: для
получения низких температур и для обогащения кислородом (кипит при —
182°,5), остающимся по испарении более летучего азота (кипит при —196°).
Прибор Линде, для сжижения воздуха (схема на рисунке), имеет два
насоса е и d, последовательно сжимающие втягиваемый атмосферный
воздух, первый до 15 — 20, а второй до 200-атмосфер. Так как при. сжатии,
особенно столь значительном, как до 200 атмосфер, развивается много тепла,
а для сжижения воздуха необходимо понижение температуры, то насосы и
сжатый воздух охлаждают до возможно низкой температуры (для этого же
вводится небольшое количество воды в цилиндр ё) в трех холодильниках
(два окружают насосы, третий g находится под башней со спиралью; см.
дальше), после предварительного сжатия (до 15-—20 атм.) и после сжатия
до 200 атм. А так как при сжатии и охлаждении находящаяся в воздухе
влажность отчасти дает жидкую воду и лед, который может запереть
отверстия, проводящие сжатый воздух, то сверх холодильников на пути'
движения воздуха необходимо поместить отделительное приспособление
(сепаратор /). Охлажденный и сжатый примерно до 200 атмосфер воздух
поступает во внутреннюю трубку длинной, нисходящей металлической (красной
меди) спирали (длиною в 25 м), помещенной внутри .высокого
призматического ящика, где производится дальнейшее охлаждение сжатого газа. Для
предохранения от нагревания внешнею температурою, спираль внутри
ящика обкладывается худыми проводниками тепла (шерсть, пух, войлок).
Сверх того внутренняя спираль,. проводящая сверху вниз, облечена по
всей своей длине двумя охватывающими более широкими металлическими
ж? спиралями, по которым охлажденный воздух, оставшийся не
сжиженным, возвращается к насосу или в комнату, как далее объясняется.
Очевидно, что в кольцеобразном йространств?, окружающем внутреннюю
спираль, холодный воздух, оставшийся не сгущенным (полученный при
расширении), движется снизу вверх, если во внутренней трубке идет
сверху вниз, и эта встреча направлений содействует наибольшему
охлаждению воздуха, протекающего во внутренней спирали. Это содействует
(конечно только при продолжительном действии такого тока в приборе)
дальнейшему охлаждению сжатого воздуха, который сам по себе при давлении
в 200 атмосфер и температуре в — 20° или даже — 50° (как при охлажд?-

АППАРАТ ЛИНДЕ
103
нии смесью снега с кристаллическим: хлористым кальцием) сжижаться,
конечно, не может, так как критическая температура (абсолютного кипения)
для авота лежит гораздо ниже, около —147°. Чтобы достичь желаемого
дальнейшего понижения температуры, в конце внутренней спирали, при
помощи (конического) затвора а заставляют так расшириться сжатый
воздух, чтобы давление от 200 атм. опустилось до 15 — 20 атм. Чтобы судить
о перемене давлений, имеются в приборе манометры (на рисунке показан
Аппарат Линде лабораторного типа. Описание в тексте.
только один из них). А так как при увеличении объема, при этом
происходящем, температура понижается примерно на 50°, "то если сжатый воздух
имел t от —15° до — 20°, после расширения он будет с самого начала
иметь t около — 60°. Охладившийся газ из расширительной коробки идет
по кольцеобразному пространству спирали в .насос d и на своем пути
успевает охлаждать сжатый до 200. атм. воздух до — 50° — 60°, а когда
"после того он расширится, t его упадет и т. д., т. е., когда работа прибора
"продолжается, сжатый до 200 атм. газ получает все низшую и низшую
температуру, расширяясь до 15 — 20 атмосфер. Если теперь приоткрыть
яран о настолько, чтобы такой охлажденный воздух расширился еще раз

104
ГЛ. V. АЗОТ И ВОЗДУХ
почти, до давления одной атмосферы (небольшой перевес давления над
атмосферою оставляют для того, чтобы заставить холодной расширенный газ
проходить в наружном кольце спирали) [162], произойдет новое быстрое
расширение и связанное с ним охлаждение. Тогда часть воздуха останется в
виде очень холодного газа, удаляющегося в атмосферу по третьей
(наружной) медной трубе, охватывающей всю верхнюю долю спирали, помещенной
в ящике, и другая часть воздуха превратится в жидкое состояние, имея
температуру около — 190°. Струя происходящего жидкого воздуха собирается
.в двустенный сосуд, препятствующий скорому нагреву [описан в доп. 110].
В этом виде жидкий воздух может сохраняться много дней (до 14, если
взято около 2 литров и пустота между стенками возможно совершенна),
улетает же сперва преимущественно азот, так что под конец получается
жидкий воздух, сильно' обогащенный кислородом.
Так как жидкий воздух имеет и сохраняет (испаряясь) очень низкую
температуру (от —190° до —182° по мере обогащения кислородом), то он
дает возможность произвести множество поучительных опытов, особенно
физического характера [163]. Так, напр., ртуть, облитая жидким воздухом,
не только замерзает, но до того охлаждается, что ее кусок можно ковать
и плющить как свинец. Спирт, многие другие жидкости, не замерзающие
в самую сильную стужу, легко превращаются от жидкого воздуха в
совершенно твердые массы. Упругий каучук становится, охлажденный жидким
воздухом, чрезвычайно хрупким, твердым и ломким, свинец — звонким. Если
в пустом стеклянном шаре содержатся пары ртути (напр., выкачивание
произведено ртутным насосом) и какую-либо часть шара охлаждать
снаружи жидким воздухом (напр. вату на палочке обмочить им и тереть ею
часть стенки шара), то ртуть осаждается в этом месте в виде зеркального
слоя. Если стеклянный шар наполнить буро-красными парами брома
(изгоняя из пара с жидким бромом кипячением воЗдух и затем запаивая) и
какую-либо часть поверхности шара охладить жидким воздухом, весь бром
собирается около холодных точек поверхностей в твердом виде и в такой
полноте, что вся внутренность шара обесцвечивается. Такие физические
свойства металлов, которые значительно изменяются с температурою, в жидком
воздухе явственно изменяются. Так, напр., гальваническое сопротивление
металлов току, если не совершенно уничтожается, то падает до
чрезвычайности и в .такой мере, что около температуры абсолютного нуля (—273°),
повидимому, для всех металлов оно ничтожна мало,*). В жидкий воздух,,
не взирая на чрезмерный его холод, можно на момент безопасно опустить
палец, так как первоначально — от так называемого сфероидального
состояния — междуі кожею и жидкостью будет худой проводник тепла в виде
газообразного слоя, как между накаленным металлом и каплею брызнутой н&
него воды. Множество химических реакций, идущих при обыкновенной
температуре, при холоде жрдкого воздуха не совершается.
Обращаясь к другим составным частям воздуха (кроме N2, 08, Н80 и
СО,*), прежде всего должно упомянуть о содержании в нем аргона Аг, об
открытии которого (1894) Рэлеем и Рамзаем сказано уже выше. Когда
Рэлей нашел, что азот, остающийся из воздуха после удаления 02, НгО и
С02 тяжелее (на 7«оо) азота, приготовляемого из всяких (кислородных,
водородных, металлических и углеродных) его соединений, стало несомненным,
*) Лейденский физик проф. Камерлітг-Отіес нашел (1913), что гальваническое
голротнвление исследованных им металлов (ртути,* олова, свинца и др.), помещенных в
жидкий гелий (кипит при — 269°), практически равно нулю. Металлы становятся, по
выражению Еамерлинг-Ошіеса сверхпроводящими. (Г.)

АРГОН
105
что в азоте воздуха содержится подмесь газа, более тяжелого, чем азот [164],
Чтобы его получить в отдельности, надлежало перевести азот в какие-либо
из его разнообразных соединений, так как подмесь та, очевидно, не входит
в такие соединения, какие образует азот. Два способа, примененные для
этого, состоят в окислении азота и в поглощении его металлическим
магнием.
Уже Еавендиш (1786) заметил, что азот воздуха в соответственных
условиях, особенно в присутствии щелочи, при действии электрических
разрядов и при взрыве гремучего газа, может быть превращен в азотную
кислоту, если прибавлять к воздуху достаточное количество кислорода (и влаги),
и он вскоре затем заметил уже, что часть азота не превращается в азотную
кислоту. В этой части Еавендиш несомненно имел под руками аргон и его
спутников, но малость остатка служила, вероятно, причиною того, что он не
исследовал остающийся газ ближе. Превратившись в азотную кислоту, т. е.
окислившись, азот удаляется легко (при помощи щелочи, дающей соль
азотной кислоты), и если был взят
избыток кислорода, его (пропустив
через накаленную медь) также
легко удалить, но все же способ
этот сложен и потому его заменили
поглощением азота с помощью
мелкораздробленного металлического
магния [164а|, который при.
накаливании переводит азот в.твердый
нелетучий азотистый магний N(iMg3,
не поглощая аргона [165]. Остаток
не поглощаемый магнием,
оказывается газом, имеющим по
отношению к водороду плотность около 20,
тогда как азот около 14, а
кислород около 16. Такой же газовый
остаток, не поглощаемый ни
обычными растворами реагентов
(щелочами, кислотами, ¦ солями), ни медью, магнием, литием и другими
накаленными металлами, получается из воздуха* выкипяченного (бывшего в
растворе) из обыкновенной и морской воды и из воды многих минеральных
источников (в Пиренеях, в гейзерах Исландии, в Германии и др.), и здесь
такого остатка даже более, чем в обыкновенном воздухе, для которого из
1000 получается около 9 л остатка. Этот остаток при охлаждении жидким
воздухом, испаряющимся под уменьшенным давлением (т. е. при температуре
около — 200°), превращается вполне в жидкость (часть кристаллизуется,
особенно при температуре жидкого водорода). Если эту жидкость испарять под
обыкновенным- давлением (760 мм), то часть ее улетучивается ранее
—186°; эта часть содержит гелий и неон, о которых далее говорится, а часть
остается жидкою при температурах гораздо более высоких, чем —186° (это
криптон и ксенон, см. далее), но главная масса перегоняется именно около
этой температуры. Часть остаточного газа, кипящая от —185° до —187° (при
760 мм давления), представляет настоящий аргон, которого по объему в
воздухе содержится около 0,9% (а его спутников — гелия, неона, криптона и
ксенона — всех вместе, судя по имеющимся данным, менее 0,0016%)- 'При
температуре около —190° аргон легко застывает в твердую массу,
бесцветную, как лед. В газообразном состоянии аргон в 19,8 раз тяжелее водорода>
Прибор для превращения азота воздуха (при содействии
добавленного кислорода) в азотную кислоту. Через С
вводится воздух, смешанный с кислородом. EG и
JH—проводники от румкорфовой снирали. В колбу В налит раствор
едкого натра, чтобы поглощать HNOg, происходящую от
проходящих искр. Колба охлаждается водою.

106 ГЛ. V. АЗОТ И ВОЗДУХ
в жидком же виде (при---186°) в 1,5 раз тяжелее воды. Будучи, таким
•образом, хорошо характеризован по своим физическим свойствам, аргон в
химическом смысле отличается такою недеятельностью и неизменностью, что
.представляет примечательнейшее в этом отношении вещество. Попытки вве-
•сти его в какую-либо реакцию до сих пор были -неудачны *). Это тем
примечательнее, что аргон (и его спутники), вместе с азотом, содержатся [166] в
довольно прочном состоянии в некоторых (особенно скандинавских)
минералах, отличающихся содержанием урана, тантала, иттрия и т.п. редких
металлов, например, в ураните, клевеите, монаците, эшините, фергусоните и
т. п. Если эти минералы слабо прокаливать, они выделяют воду и углекислоту/
но азота, аргона и их спутников не выделяют. Это последнее выделение
происходит лишь при сильном накаливании (до температуры
размягчения обыкновенного стекла) с серною кислотою или лучше с кислою серно-
калиевою солью (KHS04) или с двухромовокалиевою солью (К.2Сг207). Если
предварительно выкачать (ртутным насосом) весь воздух, то легко собрать
весь выделяющийся газ, как оказывается, содержащий обыкновенно азот,
аргон и гелий. Его считали — до Рамзая — за азот. Очевидно, что газы
содержатся в указанных минералах в состоянии каких-то довольно прочных
соединений (разлагаемых, однако, серною кислотою и т. п.), а не просто в
поглощенном виде, так как поглощенные газы выделяются при накаливании
в пустите сами собою, но ни аргон, ни гелий (и ш аналоги) не удалось
доныне выделить этим путем. Поглощение- же, например, растворение в воде,
для аргона происходит в большей мере, чем для. азота, а именно около 4
объемов аргона растворяются в 100 объемах воды при обыкновенном
давлении и температуре (почти как для кислорода).
Таким образом, аргон должно определить как особый газ,
отличающийся беспримерною (до его открытия) химическою недеятельностью, но
совершенно определеннцй по физическим свойствам, из которых должно
также обратить внимание на самостоятельность спектра аргона. А так как
самостоятельными' спектрами обладает преимущественно (см. гл. XIII) тела
простые,-то аргон принято считать в их числе, хотя главной характеристики
простых тел, то-есть самостоятельных и своеобразных соответственных
соединений, для аргона незвестно. Однако, можно умственно допустить и такой
разряд элементов, который не соединяется ни с водородом, ни с кислородом
для образования кислотных или.основных веществ, так как известны многие
элементы, не соединяющиеся с водородом, а фтор не соединен с
кислородом,— для образования солеобразных веществ. Если же это так, то мы имеем
право образовать особую группу — аргоновых элементов, причисляя
к ней: гелий Не, неон Ne, аргон Аг, криптон Кг и ксенон Хе, не только
потому, что o;v. друг друга сопровождают при азоте воздуха и представляют
полное между собою сходство — по своей инертности или неспособности
вступать известными нам способами в соединения, более или менее сходные с
основаниями, кислотами или солями, но также и потому, что эта группа
аргоновых элементов совершенно сходна (даже по величине атомных весов) с
другими наиболез характерными группами элементов, о чем подробнее-
говорится в главе XV*).
Аналоги аргона все найдены, как упомянуто выше, в воздухе, а именно
в его аэот?, но они сопровождают азот и аргон также в указанных мине-
*) К аргоновым элементам примыкает еще тяжелый газ (плотность по водороду 111),
так наз. эманация радия или нитоя переименованный недавно в яадоя. с атомным весом
222. (Г.)

АНАЛОГИ АРГОНА
107
ралах, подобных клевеиту, и гелий Не = 4,0 получен впервые именно из
клевеита, при нагревании его с серною кислотою, Рамзаем в 1895 г.
История гелия однако началась гораздо ранее его получения и ему даже дано
было ранее того название, так как, судя по спектру солнца, как объяснено
в гл. ХШ, Локиер предугадал элемент, дающий ярко-светло-желтую линию
(длина волны 587,0 тысячных микрона) и более слабую зеленую (с длиною
волны 508), судя по спектральным явлениям, исследованным в солнечных
выступах (протуберанцах). Отделенный, как аргон, от азота и других
подмесей, гелий выделяется из смеси с другими аргоновыми газами на
основании того, что он легче их всех, а потому проникает через пористые
перегородки в наибольшем количестве, а при действии холода, даже
развиваемого жидким водородом, не превращается в жидкое состояние *) [167],
если же гелий смешан с другими аргоновыми газами, то при их сжижении
растворяется в них, а такой раствор при — 250° (жидкий водород) выделяет
в пустоту почти один гелий. Плотность гелия лишь в 2,0 раза превосходит
плотность водорода, так что после него это наиболее легкий газ **). В
других отношениях гелий совершенно сходствует с аргоном, а неон Ne = 20,2,
сопровождающий в воздухе гелий и имеющий плотность 10,1 (Н = 1,008),
отличается (и отделяется) только тем, что сжижается в холоде,
доставляемом жидким воздухом, и при уменьшенном давлении остается жидким при
температуре сжиженного водорода, кипит при — 246° (т. е. летучее аргона),
*) Ожижение гелия удалось Камерлтг-Оннееу 10/VII 1908 г. Жидкий водород,
кипевший под давлением ,60 мм ртутного столба, охлаждал до — 258° гелий, сжатый до
100 атмосфер. При моментальном уменьшении давления получился жидкий гелий. Т. кип.
его 268,89°, плотность по воде 0,1-54. Еалерлинг-Оннес испарял жидкий гелий при
низком давлении*, надеясь'его заморозить. В 1922 году давление было доведено до 0,012 лл,
а температура до — 272,18°, наинизшей из до сих пор достигнутых, но все-таки гелий
остался жидким. Исследования Ееезома (Eeesom) в Лейдене показали, что жидкий гелий
обладает следующими особенностями. (Г.)
Во-первых, найдено (1926), что при
повышении давления жидкий гелий переходит в
твердое состояние. Твердый гелий бесцветен и кроме
того не отличается сколько-нибудь заметно от
жидкого по коэффициенту светопреломления.
Во-вторых, Кеезом с Вольфке (Wolfke,
1927 — 28) нашли, что гелий существует в двух
жидких видоизменениях. Точка перехода лежит
при 2°,3 абс. и давлений в 36 мм. Форма, более
стойкая при высокой температуре, образуется с
поглощением тепла. (R)
Для гелия наблюдается тройная точка:
жидкий гелий I, жидкий гелий II и пар. На
рисунке представлена диаграмма, характеризующая
различное состояние гелия. Она указывает
кривую давления насыщенного пара, тройную точку
и кривую температур плавления. Между жидким гелием I и жидким гелием Ы должна
быть кривая превращения, но до сих пор еще не известно, пересекает ли эта кривая
кривую температур плавления, как показано на диаграмме, или она склоняется к оси
давления. Теплота превращения гелия I в гелий II по вычислениям, равна —ОДЗ кал.
на 1 грамм. (К.) т
**) Благодаря своей относительной легкости и негорючести гелии был, во время
войны, предложен W. Ramsay'eu для наполнения наблюдательных аэростатов и
дирижаблей. Добывать его стали из смеси с другими природными газами, выделяющейся из
земли в Сев. Америке (напр. в Техасе, Канаде), где местами содержание гелия доходит
до 2% от смеси по объему (в воздухе — 0,0005%). К концу войны (1914 — 1918 гг.)
американцы имели около тонны чистого гелия. До-войны это была химическая редкость,
расценивавшаяся примерно в 675000 р. за 1 кг; в 1925 г. цена его дошла до 40 р. за 1 кг
или за 5,6 куб. м при 0° и 760 мм. (Г.)

308 ¦ гл. у. азот z воздух
а спектр дает с яркими красно-оранжевыми линиями (650,641 jjlj*). В части
аргоновых газов, подверженных сжижению, и в тех частях сжиженного
воздуха, которые испаряются наиболее трудно, находятся еще два газа,
считаемые, как аргон, простыми телами, но кипящие выше аргона, а именно
криптон Кг = 82,9 и ксенон Х= 130,2, открытые Рамзаем и Траверсом. У
первого спектр зелено-желтого цвета (длины волн наиболее ярких линий 558у
477, 474 и 450 тысячных микрона), а у второго — голубого цвета (длины
волн 492, 481, 474, 467, 463), плотность 'же (Н = 1,008) у криптона-41,46 и
у ксенона 65,3, т. е. эти газы много тяжелее всех других встречающихся в
атмосфере (напр. для С02 плотность по водороду почти = 22). Однако, их
содержание в атмосфере столь мало, что нужна особая настойчивость даже
для того, чтобы извлечь хоть сколько-либо такого газа, как ксенон, так как
из 600 миллионов объемов воздуха удалось получить лишь около 4 об.
ксенона. Содержание криптона, однако, гораздо более, хотя много менее, чем
аргона.
Сопоставляя пять аргоно-подобных газов, видим, что все они очень
редки на земле, химически недеятельны и представляют явную
последовательность в изменении свойств.
Не Ne Аг Кг X
* Плотность по водороду. . . 1,98 10,02 19,96 40,88 64,6
Темп, кпп I . . .—?63,89° —245,93° —185,85° —151,7° —106,9°
Крит, темп — 267,91° —228,35° —122,44°— 62,5°+ 16,6°
Обратимся теперь к немногим остальным газам и парам, найденным
в нормальном воздухе (случайные подмеси, очевидно, 'могут быть всякие).
Исследования Соссюра (1806), Вуесенго (1833) и особенно А. Готье
(1899) показали, что в воздухе всегда, даже tfa высоких горах, содержится
около 0,02 процента (по объему) водорода и изменчивое количество (более в
городах и лесах, менее в горах) углеводородных веществ, подобных болотному
газу, выделяющемуся при некоторых, процессах гниения растений (гл. VIII)
[168]. Определяется их присутствие тем, что воздух, совершенно
освобожденный от воды и углекислоты, при пропускании через длинный слой
накаленной окиси меди, вновь дает эти вещества, притом на одну весовую часть
водорода, определяемого этим путем, приходится обыкновенно менее 3
весовых частей углерода, а в горах даже в }0 раз менее, а в составе
болотного газа СН4, содержащего наиболее водорода из всех известных соединений
углерода, на 1 в. часть водорода содержится 3 в. ч. углерода. Так как
водород атмосферы отчасти может окисляться в воду, а отчасти должен
удаляться в междупланетное пространство, обладая большею скоростью своего
движения, определяющего диффузию [см. дополн. 63], то очевидно, что
постоянное присутствие водорода в воздухе не может быть понято, если не
найдутся постоянные источники образования водорода в природе. Такими
источниками, по наблюдению А. Готье, служат обычные твердые каменистые
породы, подобные гранитным, так как они выделяют водород (правда, в
небольшом количестве) в пустоту при действии паров воды и при накаливании
с фосфорным ангидридом, а потому надо полагать, что часть содержащегося
в массе горных пород водорода постоянно, притекает в атмосферу.
Существование в воздухе аммиака, или соединение водорода с азотом,
доказывается тем, что всякая кислота, оставленная на воздухе, поглощает
со временем из него аммиак. Соссюр наблюдал, что с?рноглиноземная соль
отчасти превращается на воздухе в серноаммиачноглиноз?мную соль, или так
называемые аммиачные квасцы. Количественные определения показали, что
в воздухе содержатся неодинаковые количества аммиака в разное впена.

ПЫЛЬ, СОЛИ И МИКРиОРГАНИЗЫЫ ВОЗДУХА 109
Впрочем, можно принимать, что в 100 куб. м воздуха содержится н? менее
1 и не более 5 мг аммиака [169]. Воздух в тех местах, где скопляются
изменяющиеся животные вещества, особенно же в конюшнях и отхожих
местах, содержит обыкновенно гораздо б&го? значительное количество этого газа.
От него и зависит особый острый запах этих мест. Впрочем, аммиак
способен соединяться с кислотами, как увидим в следующей главе, а потому он
должен находиться в воздухе ь виде таких соединений, так как в воздухе
находятся угольная и азотная кислоты.
Существование в воздухе азотной кислоты несомненно доказывается уже
тем, что дождевая вода, особенно после грозы, содержит всегда некоторое
количество азотной кислоты.
Затем в воздухе содержится, как упомянуто выше (гл. IV), некоторое —
малое и переменное количество озона, перекиси водорода и азотистой
кислоты (и ее аммиачной соли), т. е* веществ, действующих прямо
окислительно, напр., на иодокрахмальную бумажку (гл. IV) [170], но их очень мало
в воздухе.
Кроме газообразных и парообразных веществ в воздухе всегда
находится больнее или меньшее количество твердых частиц пыли и солеобразных
и органических веществ. Если в совершенно чистый воздух поставить
полотняную поверхность, смачиваемую кислотою, то в получающейся жидкости
можно доказать присутствие натрия, кальция, железа и калия [171].
Полотно, смачиваемое щелочью, притягивает угольную кислоту, серную,
фосфорную и хлористый водород. Далее, подобным же опытом доказано
присутствие в воздухе органических веществ. Если стеклянный шар наполнить
льдом и поместить в комнату; в которой находится много народа, то в воде,
осаждающейся на поверхности шара, можно доказать присутствие
органических веществ, похожих на белковые вещества. Может быть,- что миазмы,
производящие заразы в болотистых местах, в больницах и при некоторых
эпидимических болезнях, происходят от присутствия в воздухе подобных
веществ, равно как и от присутствия в воздухе (особенно же в воде, где много
микроорганизмов) зародышей низших орр&низмов, носящихся в виде мелкой
пыли. -Существование в воздухе таких зародышей Лаетер доказал
следующим опытом: в стеклянную трубку кладут растворимую нитрохлопчатую (кол-
лодионную) вату, имеющую вид обыкновенной хлопчатой бумаги. Она
способна растворяться в смеси эфира со спиртом, что и дает так, называемый
коллодиум. Через такую трубку пропускают струю воздуха долгое время и
йотом взятую вату растворяют в смеси спирта и эфира. Тогда получается
нерастворимый остаток, содержащий в себе зародыши организмов, как
показывают микроскопические исследования и способность зародышей развиваться
в организмы (плесень и т. п.) в подходящих условиях". Присутствие этих
зародышей определяет способность воздуха производить процессы гниения и
бро"жения, т. ?. особые изменения органических веществ, которые
сопровождаются полною переменою в их свойствах. При этих.процессах постоянно
замечается появление низших организмов, растительных и животных. Так,
напр., при процессе брожения виноградного сока, когда получают вино,
выделяется осадок, известный под названием дрожжей. Дрожжи состоят из
особых дрожжевых организмов. Для того, чтобы эти организмы могли явиться,
необходимы зародыши [172]. Они носятся в воздухе, из воздуха и
попадают в сладкие способные к брожению жидкости. Находя благоприятные
условия, зародыши развиваются в организмы, питаются на счет
органического вещества и, тем его изменяя и разрушая, приводят в брожение и
гниение. Оттого, напр., виногр'адный сок, заключенный в ягодной оболочке,

по
ГЛ. V. АЗОТ И ВОЗДУХ
проницаемой для воздуха, но непроницаемой для зародышей, не бродит, н?
изменяется, пока оболочка остается целою. Оттого-то, без доступа воздуха,
вещества растительные и животные могут быть сохраняемы. Так пршшр-
вляют консервы. Отсюда видно, что как ни ничтожны количества зародышей,
носящихся в воздухе, они имеют в природе огромное значение.
Итак, мы видим в воздухе весьма разнородные вещества. Азот,
встречающийся в нем в наибольшем количестве, имеет наименьшее видимое
влияние на те процессы, которые совершаются при действии воздуха. Кислород,
встречающийся в меньшем количестве, чем азот, напротив того, принимает
весьма важное участие во множестве реакций: он поддерживает горение,
дыхание, способствует тлению и всякому медленному процессу окисления.
Значение влажности воздуха общеизвестно: без нее и ее «осадков» земля —
пустыня. Углекислый газ, встречающийся в количествах еще меньших, имеет
громадное значение в природе, потому что служит для.питания растений.
Нз этих маленьких долей углекислого газа, в воздухе находящегося,
образуются все растительные углеродистые вещества, потому что растения
поглощают днем углекислый газ, выделяя кислород. Значение аммиака и азотной
кислоты*'также весьма велико, потому что этим путем в природе образуются
азотистые вещества, составляющие неизбежную принадлежность всякого
живого организма. Наконец, и ничтожнейшее количество зародышей оказывает
свое значение во множестве процессов. Таким образом, не количественное
содержание, а качественные отношения составных частей воздуха
определяют их значение в природе [173].
Воздух, представляя смешение разных веществ, может претерпевать
значительные изменения, вследствие местных и случайных обстоятельств. В
особенности важно заметить то изменение в составе воздуха, которое
происходит в жилищах и в различных помещениях, где люди должны оставаться
долгое время. Дыхание человека и животных изменяет воздух и делает его
под конец вредным [174]. Такую же порчу воздуха производит влияние
разлагающихся в нем органических веществ, а в особенности горящих в
нем тел; тогда в воздухе уменьшается кислород, а увеличивается количество
углекислоты и вредных подмесей. По этой причине необходимо заботиться
об очищении воздуха жилых помещений. Освежение воздуха, замена
выдыхаемого свежим, называется, вентиляцией, проветриванием, а удаление
посторонних и вредных подмесей воздуха носит название дезинфекции [175].
Накопление в воздухе жилищ и городов всякого рода подмесей составляет
причину того, что воздух гор, лесов, морей и неболотистых мест суши,
покрытых зеленью или снегом, отличается своим освежающим и во всех
отношениях благотворным действием [176].

ГЛАВА ШЕСТАЯ.
ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА.
Закон замещений.
Выше* мы видели, что при обыкновенных условиях азот с водородом
и кислородом непосредственно не соединяется, но водородные и кислородные
соединения азота косвенно происходят и содержатся в воздухе, воде и почве.
Так, смесь азота с водородом в присутствии хлористоводородного газа НС1,
при пропускании ряда электрических искр, образует нашатырь NH4CL В нем
НС1 соединен с NH3, следовательно, азот с водородом прямо дает NH3>
или аммиак, и ' он составляет простейшее типическое соединение азота^
а потому с него мы и начнем. Все почти азотистые вещества растений »
животных способны выделять азот, в них содержащийся, в виде аммиака,,
при накаливании со щелочью. Но и без присутствия щелочи большинство-
азотистых веществ при гниении и накаливании, без доступа или при малом
доступе воздуха, выделяют содержащийся в них азот, по крайней мер&
отчасти, если не весь, в форме аммиака [177].чПри накаливании животных
веществ, напр., кожи, костей, мяса, волос, рогов и пр. в железных или
чугунных ретортах, т. е. без доступа воздуха, происходит так называемая
сухая их перегонка, причем часть образующихся веществ остается в ре*
торте и составляет угольный остаток, а другая часть, по своей летучести
выделяется через трубку, идущую из реторты. Выделяющиеся пары при
охлаждении дают жидкость, разделяющуюся на два слоя; один из них
(маслообразный) составляет так называемое животное масло (oleum animale),
а другой слой (водянистый) содержит раствор угл?аммиачной соли. Если
эту воду смешать с известью и нагревать, то известь отнимает элементы
угольной кислоты от углеаммиачной соли, и аммиак, как газ, выделяется.
В древние времена аммиачные соединения получались в Европу из Египта,
где их приготовляли из сажи, скоплявшейся при топке пометом верблюдов,
в местности, называвшейся Аммониею (в Ливии), а потому получающаяся
соль называлась sal ammoniacum, откуда произошло и самое название аммиака.
Ныне в технике аммиак получают почти исключительно из продуктов сухой
перегонки каменного угля при добывании из него кокса и светильного газа
(из аммиачной воды) *). Получаемую аммиачную воду (содержащую в рас-
*) Азот, получаемый дррёной перегонкой жидкого воздуха, служит сейчас для
добывания аммиака следующими тремя способами:
1) Азотистый алюминий, полученный по способу Серпека, кипятят с водой: A1N +
+ 3HgO = AI(QH)8 + NH8. Первый завод для добычи аммпака этим способом был
выстроен во Франции в 1909 г.
2) Карбид кальция — СаС2, подогретый до 1000° —1100° в обслуживаемых
электричеством дечах Carl$on% иоглощает азот и дает кальцийцианамвд и графит: СаС2 + Ns =¦
= CaCN8 + С {Франк и Еаро. 1895). CaCNs с водяным паром при нагревании под даэ-

112 Г Д. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
творе соли аммиака, преимущественно углекислые) помещают в куб вместе
'¦с известью и нагревают, причем вместе с водяным паром выделяется и
аммиак. Только небольшое количество его потребля?т-ся в практике в
свободном виде, именно, в водном растворе: большую же часть превращают
в различные соли, имеющие техническое употребление, особенно в нашатырь
ГШ4С1 и в серноаммиачную соль (NH4)2SO/(. Они суть солеобразные тела,
образующиеся потому, что аммиак NH3 соединяется со всякими кислотами
Заводский способ извлечения аммиака из аммиачной воды, получающейся на газовых заводах при сухой
перегонке каменн?го угля или через брожение мочи и т. я. Такая вода, смешанная с известью, вливается
в котел С", оттуда, по выделении большей части Ш8, переливается в котлы С и С. Последний нагревается
топкою и в нем не остается в растворе аммиака; тогда вода из котла С выливается вон. Из котла С пары
.аммиака и воды проходят через трубку Т в котел С, из него в С"; таким образом в С раствор будет крепче,
чем в С, а в С" еще богаче NHj. Чтобы яри нагревании известь не осела, устроены мешалки А, А' и А".
Из котла С" пары воды и аммиака идут по трубке Т" в холодильники с змеевиками, окруженными холодною
лодою, а из них в вульФовусгклнику Р, где собирается раствор адакака в воде и оттуда несгустившиеся
пары аммиака проводятся в плоский сосуд R с кислотою, удерживающею последние следы аммиака.
НХ, образуя аммиачные соли Ш1ГіХ. Нашатырь есть соединение аммиака
¦с хлористым водородом NH4CI. Его получают, пропуская пары аммиака
и воды, отделяющиеся, как сказано ранее, из аммиачной воды, в водный
раствор хлористого водорода, а выпаривая раствор, получают нашатырь
дением дает аммиаке углекадьциевую соль: CaCN2 + 3HsO = 2H8N + CaC08. Как ценное
удобрение CaCNa готовится в громадных количествах в Зап. Европе, Америке и Японии.
3) В последнее время получило необыкновенное развитие приготовление аммиака
непосредственно из газообразных азота и водорода при температурах хоколо 500° —600°
и под давлением до 200 атм. (ИаЬег — Bosch) —1000 атм. (G. Claude). Синтез ведется
в стальных трубах, в присутствии катализаторов, которыми служит железо (его окись)
в присутствии щелочей (?) и требует большой чистоты азота и водорода. Из всех
способов получения аммиака — последний самый дешевый по производственным расходам
и самый дорогой по первоначальному оборудованию.
В связи с горением воздуха в вольтовой дуге, когда образуются окислы азота
(стр. 105), перечисленные реакции создают громадный переворот в значении для
человечества земной атмосферы. Со времени мифического. Прометея и почти до наших дней
оно умело пользоваться для нужд повседневной жизни, и техники лишь ее кислородом.
Азот, ее главная составная часть, несмотря на все попытки оставался, казалось,
инертным; а его соединения,, из которых аммиак и азотная кислота давно были признаны
очень важными для земледелия и техники, хищнически добывались из ископаемых зала-
•сов азотистых веществ (NH» — из каменного угля, a NH08 -- из NaN08). Теперь же для
их синтеза необходимы: воздух, вода и гидравлическая энергия, т. е. энергия еоднеч-
лого излучения. (Г.)

АММИАК
113
в виде кристаллов, растворяющихся в вод? и подобных но.виду и свойствам
обыкновенной соли. Обыкновенно на заводах нечистые кристаллы нашатыря
возгоняют,, нагревая в горшках или котлах, причем на холодных
покрышках прибора пары нашатыря сгущаются в кору, и в этом виде нашатырь
поступает в продажу. Из этого
нашатыря NH4CI, как из всякой
другой аммиачной соли, весьма
легко приготовить чистый
аммиак, нагревая с известью.
Едкая известь СаН202, как
щелочь, отнимает кислоту и
освобождает аммиак, образуя
хлористый кальций, по уравнению:
2NH4C1 + СаН202 = 2Н20 +
-f- СаС12 + 2NH3. При этом
аммиак, как тело газообразное,
выделяется [178]. Должно
заметить, что все сложные
азотистые вещества растений,
животных и почвы при
нагревании с избытком серной
кислоты разрушаются, и при этом
азот целиком переходит в с?р-
ноаммиачную соль, из которой
его можно выделить -избытком
щелочи. Реакция эта столь
полна, что на этом основан способ Кьельдаля для определения количества
азота в его соединениях. •
Аммиак есть газ, хотя бесцветный и похожий с вида на те газы,
с которыми мы уже познакомились, но отличающийся от всех других весьма
Получение газообразного аммиака, в колбу кладут смесь
взвести и нашатыря, в приборе Тищенко (см. доп. 181)
выделяющийся аммиак высушивается, проходя черев куски едкого
кади или натра с известью, а в опрокинутый вверх дном
цилиндр собирается аммиачный газ.
Сгущение аммиака в жидкость.
Изогнутая стеклянная трубка из толстого стекла.
В А находится соединение хлористого
серебра с аммиаком, конец Б
запаивается после введения эюго соединения
в трубку.
Трубка, изображенная на рисунке слева,
погружается концом А в сосуд с водою, нагреваемый
лампою, отчего выделяется аммиак. Конец В
погружается в стакан со смесью снега и соли,
отчего в этом холодном конце трубки сгущается
аммиак в жидкость.
характеристичным и сильным запахом. Он разъедает глаза и для дыхания
положительно невозможен: животные в нем умирают. Плотность его в отно*
шении к водороду равна 8,5; он, значит, более легок, чем воздух. Он
принадлежит к разряду газов, легко сжимаемых. Для превращения его в жид-
кость Фарадей употребил следующий способ. Сухое хлористое серебро AgCl,
при пропускании сухого аммиака, поглощает значительное количество NH^
Д. Менделеев. Основы химии, т. I.
8

114 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
[179], особенно при охлаждении. Полученное при этом твердое соединение
аммиака с хлористым серебром вводится в изогнутый конец А толстостенной
стеклянной трубки, представленной на рисунке, и открытый конец В
запаивается. Тогда слегка нагревают полученное соединение AgCl3NH„ при
чем аммиак выделяется, потому что оно легко -диссоциирует. Другой конец
трубки погружают в охладительную смесь. Давление отделяющегося газа и
охлаждение одной части прибора заставляет выделяющийся аммиак
сгущаться, и в сгущенном состоянии он собирается в охлажденном конце В
в виде жидкости. Если прекратить нагревание, то хлористое серебро снова
поглощает аммиак (таким образом одна трубка может служить для большого
числа опытов). Сгущение аммиака может быть произведено также и
обыкновенными способами, т. е. посредством накачивания нагнетательным насосом
в охлажденное пространство сухого аммиачного газа. Сгущенный аммиак
представляет бесцветную жидкость, весьма подвижную, имеющую при О0,
удельный веС 0,63 (Е. Андреев); при температурах ниже — 78° сжиженный
аммиак -кристаллизуется и в этом твердом виде имеет слабый запах, потому
что при низких температурах упругость его паров незначительна.
Температура кипения (при 760 мм) жидкого аммиака лежит около — 34°$ т.
плавления около — 78°, т. абс. кипения (критическая) около+ 130°.
Содержа в себе много водорода, аммиак способен гореть, однако в
обыкновенном атмосферном воздухе его горение непостоянно, или даже не
происходит вовсе (потому что температура низка), в чистом же кислороде он
горит желтым пламенем (180), причем образуется вода, а освобождающийся
азот дает отчасти кислородные свои соединения, т. е. окислы азота, а частью
выделяется в свободном виде. Разложение аммиака на водород и азот
производится не только при накаливании и действии электрических искр, но
также посредством многих окисляющих веществ, напр., при пропускании
аммиака через трубку с накаленною окисью меди. Воду, при этом
происходящую, можно взвесить, а количество азота можно измерить в газообразном
виде и таким образом определить состав аммиака; этим способом получают,
что в аммиаке на 14 вес. частей азота находится почти 3 вес. части
водорода. По объемам же аммиак состоит из 3 объемов водорода и 1 объема
азота, образующих 2 объема аммиака.
Аммиак способен соединяться со множеством веществ, образуя, как вода,,
соединения различной степени прочности. Он растворяется больше, чем другие
из описанных газов, в воде и во многих водных растворах. В главе I мы
уже видели,,что один объем воды растворяет при обыкновенной
температуре около 700 объемов аммиачного газа. Кусок льда, введенный в аммиак,
плавится и быстро поглощает его. Большая растворимость аммиака дает
возможность иметь его всегда под руками в виде раствора [181], который
в практике носит название нашатырного спирта, т. е. летучего вещества,
получаемого из нашатыря. Водный аммиак, отделяя постоянно аммиачные
пары, имеет запах, свойственный самому аммиаку (оттого его зовут иногда
нюхательным спиртом). Весьма характерно и для нас особо важно ,то, что
водный раствор аммиака представляет щелочную реакцию, отчего и
называется едким аммиаком (летутею щелочью), и потому красная лакмусовая
бумажка от него синеет, совершенно точно і?ак, как от едкого кали или
от едкой извести. Посредством водного и газообразного аммиака можно
насыщать кислоты точно также, как и посредством каких-либо других щелочей.
При этом аммиак прямо соединяется с кислотами; это составляет самую
существенную химическую реакцию этого вещества. Если серную, азотную,
уксусную и всякую другую кислоту привести в прикосновение с аммиаком.

АММОНИЙ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ 115
то они растворяют в себе этот газ, отделяя притом большое количество
тепла и образуя соединения, обладающие всеми свойствами солей. Так, напр.,
серная кислота H2S04, поглощая аммиак, образует (после выпаривания
раствора) две соли, смотря по относительному количеству аммиака и кислоты.
Одна соль образуется из NH3-f H4S04, следовательно, содержит NH5S04;
а другая образуется из 2NH3-f-H2S04, следовательно, содержит N2H8S04.
Первая соль имеет кислую реакцию, вторая среднюю, и они называются
кислою серноаммиачною солью и среднею, или просто серноаммиачною солью.
Подобные же соли происходят и при действии всяких других кислот; только
некоторые способны образовать одни средние аммиачные соли, другие
способны давать и средние, и кислые, что зависит от природы кислоты, а не-
от аммиака, как мы то увидим впоследствии. Аммиачные соли очень
подобны на вид и ио множеству евоих свойств солям металлическим; напр.,.
хлористый натрий или поваренная соль NaCl сходственна с нашатырем или
хлористоводородным соединением аммиака NH4C1 — не только по внешнему
виду, но даже и ио кристаллической форме, по способности давать осадок
с солями серебра, по способности растворяться в воде, выделять хлористый
водород при нагревании с серной кислотою, давать двойные соли, одним
словом, в целом ряде реакций замечается сходство полнейшее. Сходство
состава видно, если сопоставить нашатырь NH4C1 с NaCl, поваренною солью,,
NH4HS04 с NaHS04, или азотно-аммиачную соль NH4N03 с NaN03, азотно-
натровою солью и т. и. Очевидно, из сравнения вышеупомянутых
соединений, что ту роль, которую в натриевых солях занимает натрий, в аммиачных
занимает группа состава NH4, которую называют аммонием. Если поваренную*
соль называют хлористым натрием, то нашатырь называется хлористым
аммонием [182].
Представление о том, что аммиачные соли отвечают Сложному металлу
аммонию, NH4, дано известным шведским химиком Берцелиусом, после-
предложения, сделанного Ампером. Сходство между аммонием и металлами-
приобретает вероятность, вследствие того, что ртуть способна, образовать
с аммонием сортучку (амальгаму) или раствор, подобный тому, какой она
образует с натрием и многими другими металлами. Различие сортучки аммония
от сортучки натрия состоит, однако, в непостоянстве аммония; этот последний:
разлагается весьма легко на аммиак и водород [183], натрий же
неразложим. Такую амальгаму или сортучку аммония можно получить, если
предварительно приготовить жидкую амальгаму натрия. Если эту последнюю
облить крепким раствором нашатыря и взболтать, то ртуть сильно
увеличивается в своем объеме, делается мало подвижною, сохраняя металлический
вид. При этом ртуть растворяет аммоний, то-есть аммоний становится на
место натрия в ртути, а натрий становится на место аммония в нашатыре,
образуя хлористый натрий: NH4C1 + HgNa = NaCi + HgNH4. Образование
амальгамы аммония показывает сходство аммония с металлами, потому что
только металлы растворяются в ртути. Амальгама аммония кристаллизуется
кубами, в 3 раза тяжелее воды, постоянна только на холоде, а именно, при
весьма низких степенях его. Но уже при обыкновенной температуре она
разлагается, выделяя аммиак и водород, причем на 2 объема аммиака
выделяется 1 объем водорода, 2NH4==2NH3 + H2. При действии воды
амальгама аммония дает водород и водный аммиак, точно так же, как амальгама
натрия дает водород и гидрат окиси натрия, а потому в водном или едком
аммиаке, сообразно с теорией аммония, должно признать существование ,
гидрата окиси аммония NH4HO [1841, точно так, как в растворе едкого
натра существует NaHO. Гидрат окиси аммония NH4HO, как и самый аммо-

116 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЯ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
ний, есть тело непостоянное, легко диссоциирующее и могущее существовать
в отдельности только разве при низких температурах. Обычные растворы
аммиака в воде можно рассматривать как продукты диссоциации этого
гидрата, так как NH4OH = NH3-f-H20 *). По своим химическим реакциям
едкий аммиак (и вообще раствор NH3 в воде) совершенно подобен едкому
натру NaHO, т. е. насыщает кислоты, вступает в двойные соляные
разложения (напр., если дана соль MX, то реакция: NH4OH + .MX=NH4X-f-
-j-M)H) и т. д., с тою разницей, что эту щелочь можно до конца легко
улетучить, разлагая на NH3 + H90.
Все аммиачные соли способны при накаливании разлагаться на аммиак
и кислоту, которые, при охлаждении, вновь между собою соединяются. Если
кислота нелетуча, то аммиачная соль ее при накаливании оставляет
нелетучую кислоту, выделяя аммиак; если же кислота летуча, то при накаливании
аммиачной соли н кислота и аммиак улетучиваются вместе, образуя, прн
охлаждении, вновь ту соль, которая служила для образования паров [185].
Аммиак способен соединяться не только с кислотами, но и со многими
солями, как это видно прямо из его способности образовать с хлористым
серебром определенные соединения AgCl3NH8 и 2AgC13NH3 (упомянутые выпяэ).
Точно также аммиак поглощается различными кислородными металлическими
солями, а также хлористыми, йодистыми и бромистыми металлами, причем
отделяется тепло. Некоторые из этих соединений лишаются своего аммиака,
оставаясь на воздухе, другие только при накаливании, третьи отдают аммиак
воде при растворении; но иные из этих соединений растворяются без
разложения и, при выпаривании раствора, выделяются в неизменном виде. Все
это показывает, что .аммиачные соединения, как водные, более или менее
легко диссоциируют [186]. Некоторые металлические окислы также
поглощают аммиак и в водном аммиаке растворяются, таковы, напр., окиси цинка,
никкеля, меди и многих других; большинство таких соединений непрочно.
Способность аммиака соединяться с окисями некоторых металлов объясняет
его действие на некоторые металлы: напр., на медь в присутствии воздуха.
Подобие отношения аммиака и воды к солям и другим веществам
выступает иногда очень ясно, особенно в том случае, когда соль способна
соединяться с NH3 и Н30. Такова, напр., с?рном?дная соль CuS04. Она, как
мы видели в главе I, дает с водою синие кристаллы CuS045H20, но
безводная CuS04 поглощает газообразный сухой аммиак в той же молекулярной
пропорции, образуя синее вещество CuS045NH3, а потому присоединяющийся
к солям аммиак можно назвать кристаллизационным.
Аммиаку, его соединению с водою и аммиачным солям соответствуют
многие продукты прямого или косвенного замещения. Некоторые из простых
тел, напр., натрий, цинк, хлор и др. прямо выделяют из NH3 часть
водорода и становятся на его место, причем выделяющийся водород является
иди в свободном виде, или соединяется с действующим простым телом. Если
металлический натрий нагревать в атмосфере сухого аммиака, то выделяется 'і
водород, и натрий, становясь на его место в аммиаке, образует амид
натрия NaNH2 по уравнению: 2NH34-2Na = 2NaNH24-H2- -В сущности
также может действовать й хлор, образуя CINH2, но освобождающийся водо-.
род, по большому сродству к хлору, дает НС1, и вообще реакция усложняется;
*) Теперь описаны (Руперт, Смите и Постма. Бом и Тикоцинер) два
кристаллогидрата состава: NHa + Н20 и (NH8)3 + Н80. Ооа могут быть получены в виде,
бесцветных кристаллов, плавящихся: первый около — 75°, а второй около—77°. Таким"-
образом, при низких температурах NH4(OH) может быть подучен и изолирован как
таковой. (Г.)

ЗАКОН ЗАМЕЩЕНИЙ Ц7
(см. гл. XI), хотя в основании она такова же, как при действии натрия.
Некоторые металлические соединения, по составу и реакциям соответствующие
аммиаку, с заменой водорода металлом получаются прямо при накаливании
металла в азоте. Так литий и магний легко поглощают при накаливании
азот, образуя азотистые соединения NLi3 и N2Mg3, которые с водою дают
аммиак (напр., N2Mg9 + 6H20 = 3MgH2024-2NH3), показывая этим, что они,
как амид натрия, соответствуют аммиаку и представляют его состав и
строение, с заменою всего водорода металлом, подобно тому как
металлические окислы отвечают вод? и могут быть хорошо понимаемы, как
продукты замены водорода металлами. Но еще более поучительны углеродистые
продукты замещения водорода в аммиаке, представляющие состав NEL/f,
NHi?2 и Ni?3, где Л есть углеводородная группа (или остаток), напр. R—СН3,
С2Н5, С6Н5 и т. п. Подобные соединения, подробно описываемые в
органической химии, тем особо поучительны, что они сохраняют свойство аммиака
соединяться с кислотами и давать соли, то-есть, по химическому характеру
совершенно отвечают аммиаку. В природе, именно в растениях и животных,
встречаются такие азотисто-углеводородны? производные аммиака и носят,
название алкалоидов, именно вследствие способности соединяться, как аммиак,
с кислотами (напр. хинин — в хинной коре, никотин — в табаке и т. п.).
Перейдем теперь к другим соединениям азота с водородом и к
соединениям его с кислородом. Но для того, чтобы наглядно охватить отношение
между аммиаком и другими соединениями азота, полезно сперва указать
общий закон замещений, прилагающийся ко всем случаям, встречающимся
прц замещении между элементами, а потому показывающий также, какие
могут быть случаи замещения между кислородом и водородом, как
составными частями воды. Закон замещения можно вывести из механических начал,
если принять понятие о молекуле, как системе элементарных атомов,
находящихся в известном химическом и механическом равновесии. Уподобляя
% молекулу системе тел, находящейся в движении, напр., совокупности солнца,
планет и спутников, находящихся в условиях подвижного равновесия, мы
должны ждать, что в этой системе действие одной части равно
противодействию другой, как следует по 3-му механическому закону Ньютона.
Следовательно, если дана молекула сложного тела, напр., Н20, NH3, NaCI,
НС1 и т. п., то всякие ее две части должны в химическом отношении
представлять нечто одинаковое, силы и способности сходственные, а потому всякие
две части, на которые можно разделить молекулу
сложного тела, способны замещать друг друга [187]. Между сложными телами,
очевидно, должно избрать наиболее прочные, чтобы приложение закона стало
очевидным, а потому возьмем хлористый водород НС1 и воду Н20, как
прочнейшие соединения водорода [188]. По закону замещений, если элементы
Н и С1 способны дать молекулу НС1, притом прочную, то они друг друга
способны замещать, И действительно, мы увидим далее (гл. XI), что в массе
случаев замещение между водородом и хлором и обратно — существует и
легко воспроизводится. Если дано iffi, то возможно и і?С1, потому что HCL
существует и прочно. Молекулу воды Н20 можно разделить двумя способами,
ибо в ней 3 атома: на Н и на (НО), с одной стороны, и на Н2 и О —
с другой. Следовательно, если дано RR, ему отвечает по первому виду
замещений Л(НО), а по второму jR20. Так, заместив в этане С2Н6 один Н
группою ОН, получим этиловый (обыкновенный винный) спирт С2Нв(ОН), заменив
Н2 кислородом — альдегид С2Н40, а произведя оба замещения сразу, получим
С9Н30(ОН) —уксусную кислоту. Если дано Ш2, то ему отвечают ДН(ОН),
j8(OH)2, НО, (ЯН)20 и т. д. Группа (ОН) есть тот самый гидроасил, или

118 ГЛ. VI, ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
водный остаток, о котором мы уже говорили в главе Ш, как о составной
части гидратов щелочей, напр., Na(OH), Са(ОН)2 и т. н. Очевидно, судя но
НО, что (ОН) заменимо С1, потому что оба заменимы Н, а такой случай
есть обыденный в химическом отношении: напр., гидратам щелочей, Na(OH)
или NH4(OH), отвечают хлористые металлы NaCl и NH'4CL В углеводородах,
напр., С.2Н6, водород заменим хлором и гидрокеилом. Так, обыкновенный
спирт есть не что иное, как С2Н6 с заменою в нем Н — (ОН), т. е. С2Н5(ОН).
Очевидно, что замещение водорода гидрокеилом, в сущности, составляет
явление окисления, потому что ВЫ дает /?(ОН) или іШО. Перекись
водорода в этом смысле можно рассматривать как воду, в которой водород
замещен водным остатком: Н(ОН) дает (ОН)2, или Н202. Другой вид замены,
именно, О вместо Н2, также составляет обычное химическое явление. Так,
обыкновенный спирт С2Н60, или С2Н5(ОН), взятый в виде вина, окисляясь
на воздухе, дает уксусную кислоту С2Н402 или С?Н30(ОН), причем Н2
замещается О. Следовательно, закон замещения может дать общее и простое
объяснение отношения между водородными и кислородными (окислами)
соединениями данных элементов.
Применим теперь эти понятия к аммиаку, как водородистому
соединению, чтобы видеть его отношение к кислородным соединениям азота.
Из аммиака NH3 и из едкого аммиака NH4(OH) через замену водорода
гидрокеилом, или через замену Н2 кислородом, могут произойти, очевидно, многие
тела. Так оно и есть. Крайние случаи такой замены получатся, с одной
стороны, когда представим замену в NH3 водорода водным остатком, т. е. когда
получится NH2(OH), а с другой стороны, когда представим, что в NH4(OH)
весь водород заместится кислородом, т. ?. получится N02(OH). Оба
предвидимые крайние случаи применения закона замещения, очевидно, суть
продукты окисления, так как NH2(OH) = NH3 + 0, a 2N0.2(OH) = 2NH3 +
-f-40.2^-2H20, и оба они известны как самостоятельные вещества. Первое
из них NH2(OH) носит название гидроксиламина, потому что вещества,
содержащие аммиачный остаток NH2, называют амидами, или аминами, и самый
остаток NH8 называют амином, остаток же воды ОН, как упомянуто выше,
называется гидрокеилом, здесь же они соединены. Второй же из указанных,
а именно высший продукт окисления, N04(OH) есть не что иное, как
азотная кислота, которой отвечает ангидрид N2Os и соли NM)g. А так как
между двумя указанными крайними примерами замещений могут быть и
промежуточные, то, исходя из аммиака и его соединения с водою, при
помощи закона замещения можно понять все известные соединения,
содержащие азот, водород и кислород. Проще всего при этом исходить из едкого
аммиака и замещения гидрокеилом.
Первый продукт такой замены будет NH3(OH)2 = NH502. С
выделением Н20 он даст упомянутый выше гидроксиламин NH2(OH). Вещество это
получено в 1865 г. Лосеенном как ¦ продукт раскисления (при действии
водорода в момент выделения, при действии S02 и других восстановителей)
азотной кислоты, в виде соли, т. е., в соединении с кислотою. Это последнее
обстоятельство определяется тем, что в гидроксиламине находится еще много
водорода, соединенного с азотом, а потому полученное вещество, как аммиак,
способно с кислотами давать соли [189]. Образование гидроксиламина
NH2(OH) = NH80 дает повод ожидать еще двух других водородных
соединений азота: N2H4 и NH, то-есть свободного амида (NH2)(NH3) = N2H4 и
свободного имида РШ^(этот последний равняется NH30— Н20), для которых,
как для водородных* соединений, подобных аммиаку, должно'во всяком случае
::сдать способности соединяться с кислотами. Ожидание свободного амида

ПРОДУКТЫ ЗАМЕЩЕНИЯ NH3. АЗОТНАЯ КИСЛОТА 119
отвечает закону замещений, потому что, выразив аммиак чрез (NH2)H,
должно видеть, что группа NHS способна замещать водород, а при подобной
замене из аммиака и получится амид (NH2)NH2==N.,H4. Отношение N2H4
к NHo(OH) видно из равенства: NH30-fNH3—HaO=NsHl, то-есть iN2H4 в
некотором смысле представляет сочетание гидроксиламина с аммиаком.
Вещество это открыто Курциусом (1887) и получило название гидразина N2H4 [190].
Оно образует жидкость, кипящую около 113°, способную давать "прочный
гидрат N2H4H20 (его можно рассматривать как едкий аммиак NH4OH,
в котором Н. заменено NBU), обладающий резкими свойствами щелочей.
Гидразин, между прочим, образуется через восстановление (сернистым
аммонием) азотноватистой кислоты N2(HO)2, с которою мы далее познакомимся
(N2H202 + 3H9_N2H4-{-2H20), потому что она составляет, как и амид, .одно
из промежуточных веществ — между аммиаком и азотною кислотою, а до
сих пор подобные промежуточные продукты удалось получить почти
исключительно путем восстановления из более окисленных продуктов, а не путем
окисления более водородных соединений. Что же касается до свободного
имида NH (или быть может N2H2), равного гидроксиламину без воды, то его
до сих пор не получили и, если получат, он, вероятно, будет легко
разлагаться на азот и водород L191J.
Второй продукт замещения гидроксилом водорода в едком (водном)
аммиаке NH2(OH)3 = NH50;, через потерю воды должен дать NH802 и NHO.
Это есть азотноватистая кислота, являющаяся, впрочем, в виде полимера
N2H202; она далее описывается. Но так как в ней еще есть водород и
кислород, то и для нее должно ждать выделения воды и образования описываемой
далее закиси азота:
NHO + NBO = Н20 + N20.
Третий продукт замещения: NH(HO)4 = NH505 с потерею воды
должен дать азотистую кислоту, описываемую далее, NH02 и ее ортогидрат
N(OH)3, а через окончательное выделение элементов воды: .
NH02 + NH02 = H30 -f N203,
азотистый ангидрид N203, далее описываемый.
Четвертый, и последний, продукт рассматриваемого замещения, т. е.
N(HO)g, с потерею воды даст ортоазотную кислоту NH304, а затем высшую
степень окисления азота — азотную кислоту NH03 и ее ангидрид N*05 [192]:
NH03 + NH03 = H20 + N2Os.
А так как в написанных равенствах должно представить, что берется
два гидрата, то должно ждать и промежуточных окислов азота N0 и N02,
или их полимеров N202 и N204. Все эти тела известны и далее описываются.
Но сперва на двух примерах покажем, что, во-первых, переход аммиака в
кислородные соединения азота, вплоть до азотной кислоты, равно как и.
обратное получение из азотной кислоты — аммиака (а следовательно,
промежуточных соединений), составляют реакции, идущие прямо и легко во многих
условиях (напр., при ртутном катоде азотная кислота легко дает гидроксил-
амин или аммиак), и, во-вторых, что вышеуказанное общее начало
замещений дает возможность понимать многие, на первый взгляд неожиданные и
сложные, отношения и превращения, к числу которых должно причислить
получение азотистоводородной кислоты HN3. В природе дело усложнено
множеством влияний и обстоятельств, ¦ а в виде закона те же отношения
представляются в наиболее простом виде. Простота законов при сложности
действительных явлений и составляет сущность научного понимания вешеіь

120 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
Легко показать возможность окисления аммиака в азотную кислоту,
пропуская смесь аммиака и воздуха через нагретую губчатую платину. Она
способствует окислению аммиака, при котором происходит азотная кислота,
отчасти соединяющаяся с избытком аммиака. Посредине длинной трубки
помещен комок губчатой платины, а по обеим сторонам от нее кусочки
влажной лакмусовой бумаги: налево — синей, направо — красной. Воздух
продувают через нашатырный спирт, налитый в колбу. Если платину не
нагревать, то красная бумажка под влиянием продуваемого аммиака посинеет,
синяя не изменится. Если асе смесь воздуха и аммиака продувать через
накаливаемую горелкой губчатую платину,, то кислород воздуха под ее
влиянием с аммиаком дает воду и азотную кислоту, что обнаружится
покраснением синей бумажки. Продукты реакции собираются в колбе налево *).
Обратный переход азотной кислоты в аммиак происходит при действии
водорода в момент выделения. Так, металлический алюминий, выделяющий
Получение азотной кислоты окислением аммиака.
с раствором едкого натра водород, способен всю азотную кислоту,
прибавленную к такой смеси (в виде соли, потому что щелочь с кислотою дает соль),
превратить в аммиак: NH03 + 4H2 = NH8 + sH2(X Во многих случаях при
окислении азотною кислотою замечается образование аммиака; напр., при
действии на холоду слабой азотной кислоты на олово. Но и сам водородный
газ прямо может — в присутствии платины, при нагревании — превращать
окислы азота, напр., N0 (продукт разложения азотной кислоты, далее
описываемый) в аммиак: 2NO + 5H2 = 2NH34-2HaO.
*) Начиная с 1905 г., в особенности же во время войны 1914 — 1918 гг., способ
окисления аммиака кислородом воздуха в присутствии катализаторов был разработан в
техническом масштабе, и по этому способу ныне получаются громадные количества
азотной кислоты. Так как аммиак может быть приготовлен (стр. 111 —112) из атмосферного
азота, то мы имеем здесь, следовательно, пример использования воздуха для получения
азотной кислоты. Употребление селитры в качестве исходного материала для
приготовления HN08 (см. ниже) ныне уже отходит на второй план и, вероятно, этот способ скоро
вообще будет оставлен.
В России получение HN08 окислением аммиака было разработано в сотрудничестве
с А, К. Колосовым Ж. Ж. Андреевым, и по его способу в 1917 г. начал работать азотно-
кислотный завод, выстроенный в Юзовке инженером Я. М. Кулепетовъш. (Г.)

ЗАКИСЬ АЗОТА. АЗОТИСТ0-ВОД0РОДНАЯ КИСЛОТА 121
А так как, судя по сказанному выше, аммиак и азотная кислота суть
крайние соединения азота с водородом и кислородом, все же прочие
соединения этих элементов могут быть рассматриваемы как промежуточные, то
переход NH3 в HN03 и обратно ясно указывает на то, что все водородные
и кислородные соединения азота образуют один естественный ряд, что и
выступает при помощи замещений — с очевидностью.
Тот же закон дает возможность ожидать и видеть соотношения трех-
азотистого водорода HN3 с другими соединениями азота.
В 1890 году Курциус в Германии получил это вещество, состава
HN3, в виде легко летучей (при-)-37°), в воде растворимой и очень легко
взрывчатой жидкости, обладающей свойствами ясной кислоты, растворяющей
цинк, алюминий и другие металлы с выделением водорода, дающей, подобно
соляной кислоте, соли, напр., натриевую NaN3, аммиачную NH4N8 = N4H4,
бариевую Ba(N3)2 и т. п., а потому названной азотисто-водородной кислотою
HN3 [193]. Неожиданность этого открытия, необычайность состава (в аммиаке
NH3 содержится один N и три Б, в HN3— наоборот, три N и один Н),
легкая разлагаемость с сильным взрывом большинства солей азотистоводородной
кислоты и особенно ясно кислотный характер HN3 (водный раствор
показывает ясную кислотную реакцию, напр., на лакмус) — не только показали
важность открытия, сделанного Еурциусом, но и заставили сперва недоумевать
в отношении природы вновь полученного вещества, потому что на первый
взгляд вовсе не видно тех отношений, в которых HN3 стоит к другим, давно
и столь хорошо известным простейшим соединениям азота, дух же науки,
между прочим, требует во всем новом, во всяком открытии увидеть явную
связь с твердо установленным и известным, ибо на этом основании зиждется,
сперва мало понятное, сочетание в науке: консервативной прочности с
неудержимым и постоянным прогрессивным совершенствованием. Эту недостающую
связь вновь открытой азотистоводородной кислоты HN3 с давно
известными аммиаком NH3 и азотною кислотою HN03 — можно почерпнуть из
закона замещений, исходя из хорошо известных свойств и состава азотной
кислоты и аммиака (как показано было мною в «Журнале Русского Физика-
Химического Общества», Х890). Сущность дела состоит в том, что гидрату
окиси аммония или едкому аммиаку NH40H должна отвечать, по закону
замещения, орто-азотная кислота (см. выше) H3N04 = N0(0H)3, которая
представляет NH4(0H) с заменою в нем: а) двух атомов водорода — кислородом
(О — Н2) и б) двух водородов — водным остатком (Н — ОН). Аналог азотной
кислоты фосфорная кислота дает соответственные орто-и мета-кислоты РН304
и РН08 очень легко, как увидим впоследствии (гл. XIX). Орто-азотную
кислоту NH304 должно ждать и на основании других аналогов (гл. XV).
Обыкновенная или мета-азотная кислота HN03 равна этой орто-азотной кислоте
без воды. Орто-азотной кислоте H3N04 должны отвечать аммиачные соли:
однозамещ?нная H2(NH4)N04, дву-зам?щенная H(NH4)2N04 и три-замещенная
(NH4)3N04. Соли эти, содержа водород и кислород, как многие подобные
аммиачные соли (см., напр., гл. IX — синеродистые соединения), способны их
выделять до конца в виде зоды. Тогда из первой соли получится
H2NH4N04 — ЗН20 = N20 — закись азота,
из второй: H(NH4)2N04 —4H20 = HN3 —азотисто-водородная кислота,
а из третьей: (NH)3N04 — 4H20==N4H4 — аммиачная соль той же кислоты*
Так понимается состав HN3; кислотные же свойства ее выясняются из того-,
что азот несомненно принадлежит к числу металлоидов, дающих с
кислородом кислоты, как S, С1, С, Р, а потому под влиянием трех атомов азота одив

122 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
атом водорода приобретает те свойства, какие имеет он в кислотах, подобно
тому как в HCN (синильная кислота) водород получил эти свойства под
влиянием углерода и азота (а на HN3 можно смотреть, как на HCN, где вместо
С встали N2). Сверх того, что предшествующим способом объясняются состав
и кислотные свойства HN3, он дает возможность предвидеть и близость связи
азотисто-водородной кислоты с закисью азота, так как N20 + NH3 = HN3-f-
— Н20. Эту реакцию, предвидимую из предыдущего, воспроизвел Вислиценус
<1892) синтезом натриевой соли, взяв амид натрия NH2Na (получен
накаливанием Na в струе NH3) и действуя на него (при нагревании) закисью азота
N90, причем: 2NH2Na -f- N20 = NaN8 + NaHO -f NH3. Образовавшаяся же
•соль NaN3 при действии серной кислоты дает азотисто-водородную кислоту:
NaN3 + H2S04 = NaHS04 -f- HN3. Эта последняя дает с соответствующими
растворами солей нерастворимые (и легко взрывающие) соли серебра AgN3
<как нерастворимы AgCl или AgCN) и свинца Pb(N3)2.
Таким образом, закон замещения, изложенный в вышеуказанной форме,
дает возможность в некоторой мере теснее связать разнообразные соединения
азота с водородом и кислородом.
Соединения, азота с кислородом в то же время представляют
прекрасный пример закона Дальтона или кратных отношений, потому что в них
на 14 весовых частей азота приходится 8, 16, 24, 32 и 40 весовых частей
кислорода, т. е. количества, относящиеся, как 1:2:3:4:5. Состав этих
соединений, поэтому, следующий:
N20 закись азота; гидрат: NHO.
N202 окись азота, N0.
Nm03 азотист. ангидрид; гидрат: NH02.
N204 азотноватый ангидрид, N0^.
N205 азотный ангидрид; гидрат: NH03.
Из этих соединений наибольшим постоянством [194] характеризуются:
-закись и окись азота, азотноватый ангидрид и азотная кислота, NH03.
Низшие степени окисления, приходя в прикосновение с
высшими, могут давать промежуточные, напр., N0 с N02
образует N203, а промежуточные окислы могут, распадаясь, дать
высшие и низшие: так, N204 дает N803 я N203 или с водою их
гидраты.
Мы видели уже, что азот в известных условиях соединяется с
кислородом, и знаем, что аммиак окисляется. В этих случаях, обыкновенно,
происходят разные степени окисления азота, но в присутствии воды и избытка
кислорода они дают всегда азотную кислоту. Азотная кислота, как
отвечающая высшему окислу, способна давать, раскисляясь, низшие окислы; она
.¦•оцна встречается в своих соединениях довольно часто в природе и имеет
много приложений в практике, а потому мы с нее и начинаем.
Азотная кислота, NH03, называется иначе крепкою водкою или с?лит-
ряною кислотою. В свободном состояний она в природе встречается лишь в'
малых количествах в воздухе и дождевой воде, после гроз, но даже и в
воздухе азотная кислота не остается долго свободною, соединяется с
аммиаком, следы которого также находятся постоянно в воздухе. Попадая же в
почву, текучую воду и т. п., азотная кислота встречает везде основания (или
их соли), легко действующие на нее, и потому она превращается в соли
этих оснований. Потому-то в природе азотная кислота всегда встречается в
виде солей. Растворимые соли азотной кислоты носят название селитр. Это
название есть испоізченное латинское sal nitri. Калиевая соль, KN03, есть

РЕАКЦИИ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ. ЕЕ АНГИДРИД 123
обыкновенная или призматическая селитра; натриевая соль, NaN03, есть
чилийская, или кубическая селитра. Селитры образуются в почве из азотистих
веществ, медленно окисляющихся в присутствии щелочей. Примеры такого
окисления в природе чрезвычайно часты. Оттого некоторые почвы и
известковые массы, напр., мусор от зданий (от присутствия основания — извести),
содержат более или менее значительное количество селитр. Одна из таких
селитр, именно натриевая, извлекается в больших массах в Перу и Чили
из почвы, где образовалась через окисление животных остатков *). Этот вид
селитры и служил до последнего времени (ср. стр. 120) в технике
единственным исходным веществом для приготовления азотной кислоты и других
соединений азота с кислородом. Азотная кислота получается из чилийской
селитры посредством нагревания ее с серною кислотою. При этом водород
серной кислоты меняет место с натрием селитры. Из HsSOs через это
происходит или кислая соль NaHS04, или средняя Na2S04, а из селитры
образуется азотная кислота, которая и улетучивается. Разложение выражается
уравнениями: 1) NaN03 + H2S04 = HN03 + NaHS05, если происходит кислая
соль, и 2) 2NaN03 + H2S04 = Na2SOi + 2HN03, если происходит средняя сер-
яонатриевая содь. При избытке серной кислоты при слабом нагревании (до
200°) и при начале реакции идет разложение по первому уравнению, при
дальнейшем нагревании (выше 230°) и при достаточном количестве селитры—
по второму, потому что кислая соль NaHS04 сама действует как кислота
(в ней Н как в кислотах), по уравнению: NaN03 + Na2HS04 = Na3SOj -Ь HN03.
Серная кислота, как говорится, при этом вытесняет азотную из ее
соединения с основанием. Итак, при реакции серной кислоты на селитру образуется
нелетучая соль серной кислоты, которая остается вместе с избытком этой
кислоты в перегонном аппарате, и азотная кислота, которая превращается
в пары и может быть сгущена в холодильнике, потому что представляет
вещество жидкое и летучее. Такое разложение в малом виде производится в
стеклянной реторте, со стеклянным же холодильником. В большом виде на
заводах поступают совершенно так же, только употребляют, для смеси
селитры и серной кислоты, чугунные реторты, а вместо холодильников берут
глиняные трехгорлые бутылки, как изображено на рисунке (стр. 124) [195].
Азотная кислота получается обыкновенно с содержанием воды. Лишить
ее всей воды, кроме гидратной, не разрушая части самой азотной кислоты
и н? превратив ее отчасти в низшие степени окисления, чрезвычайно
затруднительно, потому что азотная кислота без присутствия избытка воды
весьма непостоянна. При быстрой перегонке уже часть ее разлагается:
получаются вода, свободный кислород и низшие окислы азота, которые вместе
с водою и остаются в растворе в азотной кислоте. Поэтому для получения
чистого.гидрата азотной кислоты HN03 необходимо вести перегонку с
большою осторожностью, а именно, смешать азотную кислоту, полученную из
селитры вышеуказанным путем, с крепкою серною кислотою, отнимающею воду,
и перегонять при самой низкой температуре, т. е. уменьшая давление (Ва-
„іептгьнер) и помещая реторту, содержащую смесь, в водяную или
масляную ванну и осторожно нагревая последнюю. При этом перегоняется в
первой порции азотная кислота, кипящая при 86°, имеющая при 15° удельный
вес 1,526, застывающая при —50° и очень непостоянная при повышении
температуры. Это 'есть нормальный гидрат HN03, соответствующий солям
*) Некоторые исследователи, .как, например, Еёлльпер, держатся того мнения, что
чилийские залежи селитры произошли главным обиазом через окисление остатков морских
водорослей. (Г.)

124 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
NM)3 азотной кислоты. Разбавленная водою азотная кислота представляет
температуру кипения высшую, не только сравнительно с температурою
кипения самой азотной кислоты, но даже и воды, а потому, если азотную
кислоту разбавить большим количеством воды и перегонять, то в первых порциях
будет гнаться почти чистая вода, пока температура кипения в парах не
достигнет 121°. При этой температуре перегоняется соединение азотной
кислоты с водою, содержащее около 70% азотной кислоты [196], его удельный
вес при 15° = 1,421. Если в растворе будет менее воды, чем 25%> то
кислота, имея удельный вес более 1,44, испаряет HN03 и дымит на воздухе,
образуя вышеупомянутый гидрат, упругость паров которого менее, чем у
воды. Такие растворы составляют дымящую азотную кислоту. Она
при перегонке дает нормальную кислому HN03 и оставляет гидрат, кипящий
при 121°, то-есть он получается как из слабых, так и из крепких растворов
[196а]. Дымящая кислота
не только от действия
органических веществ
воздуха, но даже и от
нагревания легко теряет часть
кислорода, образуя
низшие степени окисления
азота, которые сообщают
ей краснобурый цвет,
хотя чистая кислота
бесцветна.
Азотная кислота, как
кислотный гидрат, вступает
в реакции двойного
разложения с основаниями,
их гидратами (щелочами)
и с солями. В этих
случаях получается через
двойное разложение соль
азотной кислоты, например: известь CaO-f-2HN03 = Ca(N03)2 + H20. Состав
обыкновенных солей азотной кислоты выражается общею формулою M(NOz)n,
где М означает металл, заменяющий водород в одной или нескольких (п)
молекулах азотной кислоты. Мы увидим далее, что атомы М металлов бывают
эквивалентны или одному (К, Na, Ag) атому водорода, или двум (Са, Mg, Ba),
или трем (А1, In), или вообще п атомам водорода. Соли азотной кислоты
характеризуются тем, что они растворимы в воде. По общему свойству всяких
солей вступать в двойные разложения и вследствие летучести азотной
кислоты, соли ее при нагревании с серною выделяют азотную кислоту. Все
они, подобно самой азотной кислоте, при нагревании способны выделять
кислород, следовательно, действовать как -окисляющие вещества, а потому,
напр,, с раскаленным углем дают вспышку, причем уголь горит на счет
кислорода соли и дает газообразные продукты горения.
Азотная кислота вступает также в двойные разложения со множеством
углеводородистых веществ, вовсе не имеющих характера щелочей и не
реагирующих с другими кислотами. В этих обстоятельствах азотная кислота дает
с углеродистыми веществами воду и тела, называемые нитросоединениями.
Химический характер»нитросоединений таков же, как и первоначального
вещества; так, напр., если взято было тело безразличное, то и получится из
него безразличное же нитросоединение: если взята была кислота, то получается
Заводский способ получения азотной кислоты. В печи с очагом F вма
зава чугунная реторта А, куда помещают чилийскую селитру и сер
сую кислоту и крышку замазывают глиною с гипсом. В шейку В
вставлена глиняная трубка (чтобы азотная кислота н? разъедала чугун)
и надета изогнутая стеклянная трубка, отводящая пары в ряд глиняных
приемников D. В первом собирается азотная кислота с подмесью
серной.

РЕАКЦИИ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ. ЕЕ АНГИДРИД 125
также кислота [197]. Так действует, напр., бензол СбН6 по уравнению: С6НС +
4-NH03 = H20 + C6H5N02. Происходит нитробензол. Взятое тело С6Н6 есть
жидкий углеродистый водород, имеющий слабый смолистый запах, кипящий
при 80°, более легкий, чем вода; действуя на него азотной кислотою,
получают нитробензол — вещество, кипящее около 210°, более тяжелое, чем вода,
имеющее миндальный запах и употребляющееся в больших количествах в
технике для- приготовления анилина и анилиновых красок. Содержа, таким
образом, единовременно в своем составе как горючие элементы (водород и
утлерод), так и кислород, соединенный непрочно с азотом в виде остатка
N02 азотной кислоты, нитросоединения, при зажигании, иные даже при ударе,
разлагаются со взрывом, зависящим от давления образующихся паров и
газов: азота, углекислоты С02, окиси углерода СО и водяного пара. При взрыве
нитросоединений отделяется много тепла, как при горении пороха или
гремучего газа, и сила взрыва в запертом пространстве велика именно потому,
что из твердого или жидкого нитросоединения, занимающего малый объем,
происходят нацело пары и газы, упругость которых велика не тольйо по
малости объема, в котором они образуются, но и вследствие высокой
температуры, соответствующей разложению (взрывному горению)
нитросоединений.
Если пары азотной кислоты пропускать через нагретую, хотя бы слабо,
стеклянную трубку, то заметно образование темнобурых паров низших
степеней окисления азота и выделение свободного кислорода: 4Ш08 = 2Н80 +
-J-4N02-f-Oa- Даже свет производит такое же разложение, хотя оно и не
доходит до конца. При белокалильном жаре разложение доходит до конца,
то-?сть образуется азот: 4NH03 = 2HsO-|-2N3 + 50?. Поэтому понятно, что
азотная кислота может отдавать свой кислород множеству тел, способных
окисляться [198], то-есть она есть вещество окисляющее. Уголь, как мы
видели уже, горит в азотной кислоте: фосфор, сера, иод и большинство
металлов также разлагают азотную кислоту, некоторые при нагревании, а другие
даже при обыкновенной температуре; взятые вещества окисляются, а азотная
кислота раскисляется, образуя низшие степени соединения азота с
кислородом. Только немногие металлы, как золото и платина, не действуют на
азотную кислоту; большинство же ее разлагает; при этом образуется окись
металла, которая, если она имеет свойство основания, действует на остальную
азотную кислоту так, что в результате реакции, при употреблении
большинства металлов, получается соответственная ему соль азотной кислоты и в то
же время низшая степень соединения кислорода с азотом. Получающиеся
соли металлов растворяются, оттого-то, как говорится, азотная кислота
растворяет, разъедает, травит почти все металлы [199]. Этот случай называют
растворением металлов в кислотах, хотя здесь происходит не простое
растворение, а уже сложное химическое изменение взятых тел. Те металлы,
окислы которых не соединяются с азотной кислотою, дают при действии
азотной кислоты самый окисел, или его гидрат, а не соль; так действует,
напр., на азотную кислоту олово, образуя при этом водную окись SnH303 в виде
белого порошка: Sn + 4NH03 = H2Sn03 + 4N0s + HS0, азотная же кислота
раскисляется до N02. Серебро способно отнимать от азотной кислоты еще
более кислорода и превращать большую часть азотной кислоты в азотистый
ангидрид: 4Ag + 6HN03 = 4AgN03 -f- N203 -f 3H20. Медь отнимает еще более
кислорода от азотной кислоты, превращая ее в окись азота N0, а под
влиянием цинка азотная кислота может отдавать ему и дальнейшее количество
кислорода, образуя закись азота: 4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)9 + N2O + 5H2O.
Иногда, особенно при действии слабых растворов азотной кислоты, раскис-

126 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
ление идет до гидроксиламияа и аммиака, иногда же оно ведет к
образованию самого азота. Образование из азотной кислоты того или другого
азотистого соединения определяется не только природою действующего вещества,
но и относительною массою воды и азотной кислоты, а также
температурою и давлением, или всею суммою условий реагирования, а так как
они в данной смеси меняются даже в течение реагирования (температура
и относительная масса изменяются), то нередко образуется смесь,различных
продуктов раскисления азотной кислоты.
Таким образом, действие азотной кислоты на металлы состоит в том,
что она их окисляет, сама же превращается, смотря по температуре
концентрации, в которой взята, по природе металла и по различным другим
обстоятельствам, или в низшие степени соединения азота с кислородом, или
в газообразный азот, или даже в аммиак. Подобно металлам и другим
простым телам, окисляются азотной кислотою и многие сложные тела,
например, низшие степени окисления превращаются в высшие. Так,
мышьяковистая кислота переходит в мышьяковую, закись железа в окись, сернистая
кислота в серную, сернистые металлы M2S в сернокислые соли МфО^
и т. п., словом, азотною кислотою производится окисление, от нее
отнимается кислород и передается многим другим телам. Некоторые тела
окисляются крепкою азотною кислотою столь быстро и с таким отделением
тепла, что происходит вспышка и воспламенение. Так, скипидар С10Н16
воспламеняется, если его влить в дымящую азотную кислоту. По
способности окислять, азотная кислота, конечно, способна отнимать водород
от многих веществ. Так, она разлагает йодистый водород, выделяя иод
И) образуя воду, и если в стклянку с газообразным йодистым водородом
влить дымящейся азотной кислоты, то идет быстрая реакция,
сопровождаемая пламенем и выделением фиолетовых паров иода и бурых —
окислов азота.
Так как азотная кислота весьма легко разлагается с выделением
кислорода, то долгое время полагали, что сна неспособна образовать
отвечающего ей азотного ангидрида N203, но сперва Девил/іь, а потом Вебер и др.
показали способы его образования. Девилль получил азотный ангидрид,
разлагая азотносеребряную соль хлором, под влиянием слабого нагревания.
Хлор начинает действовать на названную соль при температуру 95°: 4AgN03 -j-
+ 2С12 = 4AgCl + 2N203 + 02, а раз начавшееся разложение Ьамо собою
продолжается даже без дальнейшего нагревания. При этом отделяются бурые
пары, которые сгущаются в трубке, окружаемой охладительною смесью; часть
вещества сгущается в этой смеси, а часть остается в газообразном
состоянии. Этот газ содержит свободный кислород. В охлаждаемой трубке
получается кристаллическая масса и жидкое вещество: последнее сливают и
пропускают через прибор сухой углекислый газ, для того, чтобы струею его
увлечь следы летучих веществ (жидких окислов азота), приставших к
кристаллам азотного ангидрида. Эти последние представляют объемистую массу
ромбических кристаллов (плотн. 1,64), иногда довольно больших; они
плавятся около 30°, перегоняются около 47°. При этой перегонке часть
вещества разлагается. G водою получается азотная-кислота NaOs + H20 = 2HN03.
Азотный ангидрид получен также при действии фосфорного Ангидрида Р205
на холодную (ниже 0°), чистую азотную кислоту (Вебер), причем во время
очень ."осторожной перегонки равных по весу количеств обоих веществ часть
N2Ojj разлагается, часть дает жидкое соединение H902NS05 или N2052HN03,
а главная масса азотной кислоты дает ангидрид по уравнению: 2NH08-r-
-j-P20jj==2PH03 4-N20j(. При нагревании азотный ангидрид со взрывом, или

АЗОТНОВАТЫЙ АНГИДРИД
127
постепенно, разлагается на азотноватый айгидрид и кислород: 2N205 =
= 2N204 -(- О» *).
Азотноватый ангидрид N204 и двуонись азота N0., состав выражают один
и тот же, но должны быть отличены, как обыкновенный кислород от озонау
хотя здесь взаимный переход совершается легче; притом 03 теряет тепло,
переходя в Ой, a Ns04 поглощает тепло, образуя N02. Азотная кислота, при
действии на олово и на многие органические вещества (напр., на крахмал),
дает бурые пары, состоящие из смеси N808 с N02. Более чистый продукт
получается при разложении азотносвинцовой соли 2Pb(N03)2 = 4N02-f 03 +
-f-2PbO, когда образуется нелетучая окись свинга, кислородный газ и
двуокись азота. Она сгущается при сильном охлаждении в бурую жидкость,
кипящую при -{- 22°. Наиболее чистый азотноватый ангидрид, застывающий
при — 9°, получается, когда сухой кислород смешивают в охладительной
смеси с двойным объемом сухой окиси азота N0, по равенству: 2N0 + 0S =
= N204; тогда в приемнике образуются прозрачные призмы азотноватого
ангидрида, плавящегося в бесцветную жидкость около — 10е. Когда
температура приемника будет выше — 9°, то кристаллы плавятся и при 0° дают
уже красновато-желтую жидкость, подобную той, которая получается при
разложении азотноцинковой соли. Эта бурая жидкость н? застывает в
кристаллы ни при —10°, ни даже при — 30°, т. е. вероятно, отличается от
исходного тела Nt04, и ее можно считать смесью NOa с N204. Пары
азотноватого ангидрида имеют характеристический запах и при обыкновенной
температуре темнобурый цвет, а при низких температурах цвет паров гораздо
слабее. При нагревании, особенно же выше 50°, цвет становится густым
темнобурым, так что пары почти теряют прозрачность. Причина таких
особенностей азотноватого ангидрида оставалась неясною, пока Девгшль и
Трост, определив плотность и диссоциацию паров этого вещества при
различных температурах, не показали, что при этом плотность паров изменяется.
Если ее относить к водороду при той же температуре (и том же давлении),
то она изменяется от плотности 38 — при.- температуре кипения или около
27°, до 23 — при 135°, после чего плотность остается постоянною, до тех
высоких температур, когда окислы азота разлагаются. Так как на основании
законов, излагаемых в следующей главе, плотность 23 отвечает соединению
N02 (потому что вес, отвечающий этой молекулярной формуле = 46, а
плотность, как увидим далее, в 2 раза менее молекулярного веса, выраженного
по водороду), то при температурах выше 135° должно признать
существование только двуокиси азота N02. Этот-то газ обладает бурым цветом. При
понижении температуры он дает азотноватый ангидрид N904, молекулярный
вес которого, а потому и плотность пара,'в два раза более, чем у двуокиси
азота. Это вещество, полимерное двуокиси азота, как озон полимерен с
кислородом, обладая вдвое большею плотностью паров (46 по водороду),
образуется тем в большем количестве, чем ниже температура и при —10°
кристаллизуется. При таком представлении становится понятным, как изменение-
в окрашивании газа (N204 дает пары прозрачные и бесцветные, a N02—.
бурые, непрозрачные), так и перемена плотности паров при изменении
температуры. Из того, что при температуре кипения получилась плотность 38,
*j Описан еще более богатый кислородом окисел, образующийся под влиянием
тихого разряда на смесь кислорода е азотноватым ангидридом: N?04 + Os=NsOe {'{) (Гот-
фейль и ЛКтпюи). Бесцветные кристаллы, дающие бесцветный пар. По химическому
характеру это скорее перекись, легко распадающаяся на свободный кислород и какой-то
окисел азота (N204?), окрашенный в бурый цвет. По Шпилю NaOe играет роль при
горении воздуха в вольтовой дуге. (Г.)

128 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
легко вывести, что тогда имеется смесь 79 вес. частей ЩО% с 21 в. ч. N02.
Очевидно, что здесь происходит разложение, особенность которого состоит в
том, что продукт разложения N02 при понижении температуры полимерн-
зуется (т. е. уплотняется, сам с собою соединяется), то-есть реакция N20* =
= N02 + N02 принадлежит к числу весьма легко обратимых и, следовательно,
все явление представляет диссоциацию в гомогенной газообразной среде, где
начальное вещество N204 и окончательное N02 суть газы (или пары). Мера
диссоциации выразится, если найдем отношение количества
разложенного вещества к количеству всего вещества. При температуре кипения
поэтому мера диссоциации азотноватого ангидрида равна 21%, при 135° она
равна 1, при —10° нулю, то-есть N204 н? разложено. Следовательно, пределы
диссоциации здесь от —10° до 135° при атмосферном давлении. В этом
пределе температур нет постоянной плотности паров азотноватого ангидрида,
& ниже и выше существуют определенные тела. Так, выше 135° нет уже
N204, остается одна двуокись NOa. Очевидно, что, при обыкновенной
температуре есть равновесная, отчасти диссоциированная система, или смесь
азотноватого ангидрида N20* и двуокиси азота N02. В бурой жидкости,
кипящей при 22°, вероятно также уже часть N2Oj перешла в N02, и только
•бесцветную жидкость и кристаллическое вещество при —10° можно считать
за чистый азотноватый ангидрид.
Предшествующие сведения объясняют действия азотноватого ангидрида
йа воду — при низких температурах. Тогда Na04 действует на воду как
смешанный ангидрид азотистой и азотной кислот. Первый (N203) можно
рассматривать, как воду, в которой два пая водорода замещены остатком *N0,
а во втором — остатком N02) свойственным азотной кислоте, в азотноватом
же ангидриде один пай водорода воды замещен N0, другой N02, как видно
но формулам:
О; N°
Н N0
Н20; N208; N204; N203.
Действительно, азотноватый ангидрид при низких температурах дает
•с водою (льдом) азотную HN03 и азотистую HN03 кислоты. Последняя же,
как далее увидим, распадается на воду и ангидрид N203. Если же теплая
вода действует на азотноватый ангидрид, то образуется только азотная
кислота и окись азота: 3N02 + H20 = NO~f-2NH03.
Хотя N0^ не разлагается на N и О даже при 500°, однако и она во
множестве случаев действует окислительно. Так, напр., она окисляет ртуть,
-переводя ее в азотнокислую соль закиси: 2N02 -|- Hg = HgN03 + N0, сама
раскисляясь в окись азота, в которую двуокись азота переходит и во
многих других случаях и из которой она легко образуется [200].
Азотистому ангидриду N203 соответствует азотистая кислота NH02, а этой
•последней ряд солей, напр., натровая соль NaN02, аммиачная (NH4)N02,
серебряная соль AgN02, и т. д. Ни ангидрид, ни гидрат кислоты неизвестны
в совершенно чистом состоянии*. Ангидрид получен только как весьма
непостоянное вещество и не исследован до сих пор с надлежащею полнотою; а
когда из солей стремятся получить кислоту NH02, она всегда дает воду и
ангидрид; этот же последний, как промежуточный, отчасти или вполне
распадается на NO-f-N03. Но соли азотистой кислоты отличаются большим
постоянством. Отнимая кислород от селитры KN03, а именно, плавя ее (без
излишнего разогревания) с металлами, чаще всего со свинцом, превращают
*8? в. азотистокалиевую соль: KN03 + Pb = KN02 -(- РЬО. Получающаяся соль
Н
или

ОКИСЬ АЗОТА
129
растворяется в воде, а окись свинца в ней нерастворима. Раствор KNOa с
серною и другими кислотами выделяет тотчас бурый газ азотистого
ангидрида: 2КК02 + Н2804 = К2504 + ^03 + Н20. Такой же газ получают,
пропуская при 0° окись азота через жидкий азотноватый ангидрид. При
нагревании крахмала с азотной кислотой удельного веса 1,3 образуется тот же газ
состава N203. На сильном ходу он сгущается в синюю жидкость, кипящую
около 0°, но и тогда уже отчасти разлагающуюся на NO-{-N02.
Азотноватый ангидрид оказывает замечательную способность окислять: в нем горят
зажженные тела. Азотная кислота его поглощает и тогда приобретает
способность действовать на серебро и другие металлы, даже в разбавленном
состоянии [см. дополн. 199]. Йодистый калий окисляется этим газом, так же,
как и озоном (и перекисью водорода, хромового кислотою и др., но ни
разбавленною азотного, ни серною), причем выделяется иод. Этот иод, как при
озоне, можно открыть посредством крахмала (гл. IV), потому что он от иода
синеет. Этим путем легко открыть малые следы азотистых солей. Если,
например, к раствору азотистокалиевой соли прибавить крахмала и йодистого
калия (изменения нет, потому что нет свободной азотистой кислоты) и потом
серной кислоты, то освобождающаяся азотистая кислота (или ее ангидрид)
выделяет иод, а он сообщает крахмалу синее окрашивание. Азотная кислота
этого не производит; но если к ней прибавить цинка, то окрашивание
происходит, что доказывает образование азотистой кислоты при раскислении
азотной кислоты. Азотистая кислота прямо действует на аммиак, образуя
азот и воду. HN02+NH8 = Na + 2HsO.
Так как азотистый ангидрид легко распадается на NOa и N0, то с
теплого водою он, как и Юй, дает азотную кислоту и окись азота по
уравнению: 3N.203 + Н20 = 4N0 + 2NH0,.
Составляя низшую степень окисления, чем азотная кислота, азотистая
кислота и ее ангидрид окисляются в растворах многими окислителями, напр.
МпК04, в азотную кислоту [201J.
Окись азота N0 есть постоянный, зо-есть без охлаждения, одним
давлением не сжижающийся газ, образующийся из всех вышеописанных кисло-
• родных соединений азота, когда они теряют часть кислорода. Обыкновенно
пользуются азотного кислотою, которую раскисляют посредством металлов.
Берут разбавленную азотную кислоту (уд. веса 1,18, но не крепче—тогда
происходит Ns08 и N02) и ею обливают в колбе металлическую медь.
Взаимодействие начинается при обыкновенной температуре. Ртуть и серебро с
азотного кислотою также дают окись азота. При этих реакциях с
металлами одна часть азотной кислоты идет на окисление металла, а другая,
притом гораздо большая, идет на соединение с образующимся металлическим
окислом, т. ?. для образования азотной соли, соответствующей взятому
металлу. Первое.действие меди на азотную кислоту выражается уравнением:
2NH03 4- ЗСи = Н20 + ЗСиО + 2N0.
Затем образуется азотномедная соль:
6NH0, + ЗСиО = ЗНаО + 3Cu(N03)a.
Соединяя эти два уравнения вместе, получим общее уравнение
реакции:
8NH0» + ЗСи = 3Cu(N03)a + 2N0 + 4Н20.
Окись азота есть газ бесцветный, мало растворимой в воде (*/« объема
при обыкновенной температуре). Легко идущих реакций двойного
разложения для окиси азота неизвестно (т. ?. она окисел безразличный, не соле-
П. Менделеев. Основы химии, т. I.
Э

130 ГЛ. 71. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
образный). От накаливания она, как и другие окислы азота, распадается,
начиная с 900°, при 1200° 60% дают N2 и 2N203, полное разложение на
N2 и 04 при температуре плавления платины (Эмих, 1892).
Характернейшее свойство окиси азота состоит в способности прямо и легко (с
отделением тепла) соединяться с кислородом. С кислородом она дает азотистый п
азотноватый ангидриды: 2NO +0 = N203; 2NO + 02 = 2N09. Если смешать
N0 с кислородом и тотчас взбалтывать со щелочью, то получается почти
одна азотистокали?вая соль, а спустя некоторое время, когда образуется
уже N204, происходит со щелочью смесь KN03 и KN02. Если в колокол;
наполненный окисью азота, пропускать кислород, то образуются (даже при от- •
сутствии влаги) бурые пары Na08 и N02, которые в присутствии воды дают,
как нам уже известно, азотную кислоту и окись азота, так что, при
избытке кислорода и воды, всю окись азота легко прямо и
вполне превратить в азотную кислоту. Техника часто
употребляет эту реакцию возобновления азотной кислоты из окиси азота, воздуха,
и воды: 4NO + 2H90 + 30a = 4NH08. Опыт превращения окиси азота в
азотную кислоту весьма нагляден и поучителен. По мере примешивания
кислорода к окиси азота, образующаяся азотная кислота растворяется в воде
и, если не прибавить излишнего кислорода, весь газ окиси азота,
превратившись в NH03, поглощается, и вода до верху наполняет колокол, бывший
с газом [202]. Очевидно, что окись азота, соединяясь с кислородом,
стремится дать высшие типы соединений азота, которые мы видим в HN08 или
N02(OH), в N205 или (N02)20 и в NH4C1. Если через X означим атом Н
нли ему эквивалентные С1, (ОН) и т. п., и если О, эквивалентный, по'
закону замещения, с Н2, будем подразумевать под Хъ то три названные
соединения азота должно считать за соединения типа или формы NX5. Напр.,
в азотной кислоте X* = 02 + (ОН), где 02 = Х4 и (ОН) = X Окись же азота
есть соединение формы NX2. Следовательно, эта низшая форма, как и вообще
низшие формы, стремится через соединение достичь до высшей формы,
свойственной соединениям данного элемента, N j2 переходит последовательно в
NJ3, именно, в N203 и NH02, NAr4 (напр., N02) и Njg.
Так как выше 900° окись азота уже разлагается, то многие тела горят
в окиси азота; так, напр., зажженный фосфор продолжает гореть в окиси
азота; но сера и уголь тухнут в ней; это зависит оттого, что жар,
развиваемый горением двух последних веществ, недостаточен для разложения
окиси азота, тогда как степень жара горящего фосфора производит это
разложение. Что окись азота действительно поддерживает горение по причине
разложения действием жара, доказывается тем, что горение весьма сильно
накаленного угля продолжается в той же самой окиси азота, в которой слабо
накаленный уголь потухает. ' \
Рассмотренные нами до сих пор кислородные соединения азота всо
могут быть получены из окиси азота и сами в нее превращаются, а потому
окись азота стоит в тесной с ними связи. Переход окиси азота в
присутствии кислорода в высшие степени окисления и обратно служит в практике
средством для передачи кислорода воздуха веществам, способным окисляться.
Имея окись азота, легко можно перевести ее, при помощи кислорода воздуха
и воды, в азотную кислоту, в N203 и N02, а с помощью их окислять тела.
При этом окислительном действии вновь получается окись азота; ее можно
перевести вновь в азотную кислоту и так далее, без конца, лишь бы были
кислород воздуха и вода. Оттого-то и существует тот факт, на первый раз
кажущийся парадоксальным, что, с помощью небольшого количества окиси
азота, в присутствии воздуха и воды, можно окислить неопределенно боль*

ПРИГОТОВЛЕНИЕ КАМЕРНОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ 131
шо? количество веществ, неспособных прямо окисляться ни при действии
кислорода воздуха, ни при действии самой окиси азота. Такой пример
представляет тот сернистый газ S02, который получается при горении серы и
при сожнгании многих сернистых металлов на воздухе. Такой газ получают
на заводах, сожигая серу или железный колчедан FeSg, который при этом
превращается в окись железа и сернистый газ S02. Этот последний н?
переходит, при-простом прикосновении с кислородом воздуха, в высшую степень
окисления, серный ангидрид S03 [203], и если образует с водою и
кислородом воздуха серную кислоту HsS04 = S024~H20-pO, то весьма медленно.
С азотною (а особенно с азотистою, но не с азотноватым ангидридом)
кислотою и водою сернистый газ, напротив того, дает весьма легко, особенно при
слабом нагревании (около 40°), серную кислоту, причем азотная кислота
(также, и еще легче, азотистая) превращается в окись азота.
3S02 + 2NH03 + 2Н20 = 3H2S04 + 2N0.
Вода здесь действительно необходима, иначе образуется серный
ангидрид S03, который соединяется с окислами азота (азотистым ангидридом),
переходя в кристаллические вещества, заключающие окислы азота
(камерные кристаллы, которые будут описаны в главе XX). Вода разрушает
такое соединение, образуя серную кислоту и выделяв окислы азота. Воды
надо взять даже" больше того, сколько следует для образования гидрата
H,SO*, потому что этот последний растворяет окислы азота, рри избытке же
еоды растворения не происходит. Если при указанной реакции будут взяты
только вода, сернистый газ и азотная или азотистая кислоты в
определенном количестве, то происходит определенное предыдущим уравнением
количество серной кислоты и окиси азота, — тем и кончается реакция, избыток
сернистого газа, если он был взят, останется неизменным. Но прибавим
воздуха и воды: тогда окись азота с .кислородом даст азотноватую окись,
а эта последняя с водою — азотную и азотистую кислоты, которые вновь дают
серную кислоту из нового количества сернистого газа. Вновь произойдет
окись азота, которая вновь может начать прекратившееся окисление, если
будет достаточно воздуха. Так, можно определенным количеством окиси азота
превратить неопределенно большое количество сернистого газа в серную
кислоту,-для чего нужны только вода и кислород. Это легко показать
посредством опыта в малом виде, если в колбу пропускать постоянно сернистый
газ, водяной пар и кислород, а вначале впустить в ту же колбу некоторое
количество окиси азота. А потому описываемую реакцию можно выразить
следующим образом:
2hS03 + п02 + (2п + 771)Н*0 + N0 = 2пН2804тН2О + N0,
если бы мы обратили внимание только на взятые и происходящие вещества.
Итак, определенное количество окиси азота может служить для превращения
неопределенно большого количества S0S, 02 и Н20 в серную кислоту. Однако,
действительность полагает этому предел, потому что для окисления берется
н? кислород, а воздух, и тогда приходится удалять гьзот воздуха и вводить,
новое количество. свежего воздуха. При этом удалении азота будет вместе
с ним'удаляться и окись азота, которая, таким образом, может уходить и
пропадать для дела.
Сказанное служит основою фабричного приготовления серной H2S04, или
так называемой камерной серной кислоты. Такая кислота готовится в
громадных размерах на химических заводах, потому что это есть д?шев?йшая из-
кисдот, могущих оказывать действие во многих случаях, а потому употре-

132 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ А80ТА
бляющаяся в огромных количествах. Для этой цели устраивают ряд комнат
(камер, или одну с перегородками) из спаянных свинцовых листов. Эти
камеры располагают друг' подле друга и сообщаются между собою особыми
отверстиями так, чтобы входные трубы были на верхних частях камер в
одном их конце, а выходные трубы в нижнем противоположном конце. Через эти
камеры и трубы проходит ток паров и газов, необходимых для
приготовления серной кислоты. Образующаяся кислота падает в камерах на дно,
течет по их стенкам, переливается из одной (из последней в первые, что не
показано на рисунке, стр. 133) камеры в другую, оттого дно и стенки
камеры должны быть сделаны из материала, на который серная кислота не
действует.- Свинец между обыкновенными металлами представляет
единственный для того пригодный материал. В камеры, для образования серной
кислоты, необходимо ввести сернистый газ, воду, воздух и азотную кислоту,
или какой-либо окисел азота. Сернистый газ добывают, сожигая серу, или
серный или железный колчедан в особых печах. Воздух проводится в камеры
и печи через отверстия в заслонках печей. Уменьшая и увеличивая эти
отверстия, можно управлять притоком воздуха и кислорода. Тяга внутри
камеры устанавливается оттого, что в ней находятся нагретые газы и пары,
и от реакции температура внутри камеры возвышается, притом оставшийся
азот постоянно вытягивается из выходного отверстия (наверху последней
башни направо, см. рис.) высокою дымовою трубою, устраиваемою близ камер.
Из колчеданных печей сернистый газ, смешанный с воздухом, проводят сперва
в так называемые пылевые камеры, где газы освобождаются от
содержащейся в них пыли, которая, попав в камеры, могла бы загрязнить кислоту.
После этого газы проходят башню, названную, по имени изобретателя, башней
Глов?ра, не плотно наполненную каким - нибудь кислотоупорным
материалом, напр., кусками кварца, лавы, или, как на рисунке, специально
приготовляемыми пустотелыми кислотоупорными цилиндрами, которые
смачиваются льющейся сверху из резервуара серной кислотой, образующейся в
камерах, и так называемой нитрозой, т. ?. серной кислотой, поглотившей в
двух других башнях — Гей-Люссака—окислы азота, уходящие из камер.
В башню Глов?ра вводятся также необходимые для реакции в камерах
азотная кислота или окислы азота. В башнях Гей-Люссака, наполненных коксом,
из резервуаров, находящихся над ними, льется струя крепкой серной кислоты,
перекачиваемой из башни Глов?ра (Гловерова кислота). Она распространяется
по кускам кокса и поглощает при этой, большой поверхности много окислов
азота. Пройдя башню и насытившись окислами азота, серная кислота
стекает в особый сосуд, а из этого последнего в особый аппарат, ив которого
может быть поднимаема давлением сжатого воздуха в резервуар,
находящийся над башней Гловера. Газы, идущие в эту колонну (горячую) из
печей, встречая в этой колонне серную кислоту, содержащую • окислы азота,'
выделяют их из раствора, и потому выделившиеся из камер окислы азота
вновь входят здесь в дело. Итак, из башни Гловера выходят через верхнюю
трубу сернистый газ, воздух и пары азотной кислоты и окислов азота. Здесь
они смешиваются с водяной пылью, вбрызгиваемой внутрь камер в разных
местах. От присутствия воды происходит реакция, серная кислота падает
на дно камер и в следующих камерах совершается все то же превращение,
пока не истребится вся вошедшая сернистая кислота. Воздуха впускают
несколько более надлежащего, чтобы не осталось сернистого газа от недостатка
кислорода. Об избытке последнего судят по цвету газов, выделяющихся ив
последней камеры. Бледный цвет (и присутствие сернистого газа) газов
показывает недостаток воздуха, потому что иначе образовался бы азотноватый

ПРИГОТОВЛЕНИЕ КАМЕРНОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ 133
I
а
а
з
«
о
S
о
I
ed
Щ
•«С
о »
И
«S
?s
S3
в _
&а
а?
«я
==ш
в2
в8
« «с
о«
и С
о 3
Й-2
о н
S*
g©
о а
ш П
вм
a s
SP
8"
«2
fi-g
а
3
М
О
ев
«<
О
в
«в
в
о
в
&
3
м
ж
и
с»

134 ГЛ. VI. ВОДОРОДНЫЕ И КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА
ангидрид. Очень темный цвет газов показывает большой излишек воздуха,
который также вреден, потому что увеличивает неизбежную потерю окиси
азота, увеличивая массу выделяющихся газов.
Закись азота N20 [204] составлена по отношению объемов так же, как
вода: из двух объемов азота и одного объема кислорода образуется 2 объема
закиси азота, что можно узнать по общему приему анализа окислов азота
(пропуская через накаленную медь или натрцй). Она в отличие от других
окислов азота при обыкновенной температуре прямо кислородом вовсе н?
окисляется, но может быть получена из высших степеней окисления азота,
через действие некоторых раскисляющих веществ. Так, смесь двух объемов
окиси азота и одного объема сернистого газа, оставленная в прикосновении
с водою и губчатою платиною, превращается в серную кислоту и закись
азота 2N0 + S02 + Н20 = H2S04 + N20. При действии некоторых металлов,
напр., цинка, азотная кислота дает закись азота, впрочем, в этом случае,
смешанную с окисью. Обыкновенный способ получения закиси азота состоит
в разложении азотно-аммиачной соли посредством нагревания: образуется
только вода и закись азота NH3NH03 = 2H20-f-N20 (чаще берут просто
см?Сь KN08 и NH5C1). Разложение идет весьма легко в приборе, подобном
тому, в каком получают аммиак, или кислород, т. ?. в реторте или в колбе
с газопроводной трубкой. Однако, нагревание должно быть производимо с
. осторожностью, иначе образуется азот от разложения N20.
Закись азота представляет бесцветный газ с особым слабым
характерным запахом, способный довольно хорошо растворяться в холодной воде, мало
растворимый в нагретой (а потому его собирают при изготовлении при
помощи теплой воды). Это газ с крит, темпер, -f- 39°, т. ?. легко сгущающийся
при действии холода и сильного давления; при 15° для сгущения достаточно
давления около 40 атмосфер. Сгущение обыкновенно производят
нагнетательным насосом, изображенным на рисунке (стр. 135). Так как сжижение
закиси азота производится сравнительно легко, а охлаждение,
производимое жидкою N20, очень значительно, то для исследований при низких
*емпературах прежде часто пользовались имение* этим веществом (и
сжиженною углекислотою). Сжиженная закись азота представляет весьма
подвижную бесцветную жидкость, кипящую при — 89°;8, разъедающую кожу,
неспособную в холодном состоянии окислять ни металлического калия, ни
фосфора, ни угля: уд. вес ?? немного менее воды (при 0° = 0,910, 10°=
= 0,856, 35° = 0,60, 39° = 0,45, Villard, 1894). При испарении жидкой
закиси азота под колоколом воздушного насоса, когда холод доходит до—100°,
жидкости застывает в снегообразную массу, другая же часть образует
прозрачные кристаллы; оба эти вещества составляют твердую форму закиси ,
азота. Плавится около —102°.
Введенная в дыхательные органы (а след., по причине растворимости,
и в кровь), закись азота производит особый род опьянения,
сопровождающегося оживленными движениями, почему этот газ, открытый в 1776 году
^Дриетлеем, и получил название увеселяющего газа (Г. Дэви). При
повторенном вдыхании в смеси с воздухом газ этот производит бесчувственное
состояние (анэстезию, как хлороформ), чем и пользуются зубные врачи и
акушеры при операциях, но продолжительное вдыхание несомненно
смертельно.
Закисъ азота легко разлагается на азот и кислород при действии жара
и ряда электрических искр, а это объясняет то, что множество тел, не ъ»
гущих гореть в окиси азота, напротив того, весьма легко горят в закиси.;
Действительно, окись азота, если, разлагаясь, дает кислород, — тотчас же*

ЗАКИСЬ АЗОТА
135
поглощает его, образуя прочную NOg) а в закиси азота вовсе нет этой
способности прямо далее соединяться с кислородом. Смесь закиси азота с
водородом взрывает точно так, как гремучий газ, причем образуется, конечно,
газообразный азот: N20-j-H8 = H20-f-N2. Объем остающегося азота равен
первоначальному объему взятой закиси азота и равен объему водорода,
входящего в соединение с кпслоро-
дом; значит, равные объемы х ; я г
азота и водорода в этой реакции #г
замещают друг друга.
Зажженные сера, фосфор, уголь горят, с\
хотя и не столь ярко, как в
кислороде. При горении в закиси
азота более тепла, чем при
горении того же количества тел в
кислороде, что и показывает
ясным образом, что при соединении
азота с кислородом для
образования закиси азота произошло
поглощение тепла (21 тыс. мал.
калорий на 44 грамма N2Q). Если
разлагают данный объем* закиси
азота металлом, например,
натрием, то по охлаждении остается
совершенно такой же объем азота,
какой имела закись;
следовательно, кислород, так сказать,
располагается между атомами
азота, не производя при этом
увеличения в объеме азота. .
Хотя закись азота N20 не
поглощается ни едкими
щелочами, напр. NaHO, ни основными
окислами, напр. РЬН202, сол?-
образны? соединения
-соответственного состава N2NaH02, или
PbN209 и соответствующая им азотноватистая кислота N3H202,
представляющая как бы гидрат закиси азота, известны и способны образовать при
разложении закись азота [см. дошли. 204]. Легче всего соли азотноватистой
кислоты происходят через восстановление (амальгамою натрия, водною
закисью железа и др.) солей азотистой кислоты и через двойное их разложение
е солями гидроксиламина:
NH2OH + NH02 = NaH202 + ЩО.
Прибор Еаттерера для получения жидкой закиси азота к
углек. газа. Газ проводят через сосуды Г, Г для
высушивания, далее газ входит по трубке в насос В (виден в
разрезе верхней части прибора, изображенной направо).
Поршень нагнетательного насоса двигается шатуном В в
рукояткою с маховиком V. Из-под поршня при его движения
вверх газ вталкивается в железный сосуд if, где и
сгущается. Клапан 5 позволяет ему входить, но в? выходит,
из этого сосуда. Для охлаждения сосуд и насос окружены
воронкою С со льдом. Когда газ сгустится, сосуд м
отвинчивают от насоса ичгущенную жидкость можно выливать,
опрокинр сосуд и открывая винтовой кран Г. Тогда
жидкость выливается через трубочку X

ГЛАВА СЕДЬМАЯ.
МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ, ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮСОАКА И АВОГАДРО-
ЖЕРАРА.
Образуя воду, водород с кислородом соединяется таким образом, что
на два объема первого приходится один объем второго. Совершенно таково
ж? отношение объемов в закиси азота: на 2 объема азота в ней 1 объем
кислорода. Разлагая аммиак действием искр, л?еко убедиться, что он
содержит один объем азота на три объема водорода. Так точно каждый раз, когда
сложное тело разлагается и когда измеряют объемы газов, из него
происходящих, то оказывается, что объемы газов или паров, входящих в соединение,
находятся в весьма простом, между собою кратном, отношении. Над водою,
закисью азота и проч. можно это доказать прямым наблюдением; в большей
же части случаев, особенно же для веществ, хотя и летучих, то-есть
способных переходить в газообразное (или парообразное) состояние, но при
обыкновенной температуре жидких, — таковое непосредственное наблюдение
весьма затруднительно. Но тогда, зная плотности паров и газов, вычисление
показывает ту же самую простоту отношений. Объем тела пропорционален
его весу и обратно пропорционален его плотности, а потому, разделяя для
каждого из входящих в реакцию тел весовое количество тела на плотность
его в газообразном или парообразном состоянии, получают частные, которые
будут находиться между собою в таких отношениях, в каких находятся объемы
газов, входящих в его состав [205]. Так, например, в воде на 1 весовую
часть водорода 8 вес. частей кислорода, плотности их 1 и 16,
следовательно, объемы (или вышеупомянутые частные) их 1 и */*» а потому, без
прямого наблюдения, по составу и плотности видно, что в воде на 1 об.
кислорода 2 об. водорода. Точно также, зная, что в окиси азота находится
на 14 частей азота 16 частей кислорода, и зная, что плотности обоих этих
газов, по водороду, суть 14 и It, мы получим, что объемы, в которых азот
и кислород содержатся в окиси азота, относятся между собою так, как 1:1.
Приведу еще пример. В прошлой главе мы видели, что плотность NOa
становится постоянною и равною (по отношению к водороду) 23 только после
135°, а потому прямое наблюдение объемного состава этого вещества было бы
очень трудно при столь высокой температуре. Но по расчету оно очень
просто. В N02, как видно из формулы и анализа, на 14 вес. частей азота 32 вес.
части кислорода, они дают 46 вес. частей N02, а зная плотности газов,
находим, что 1 об. азота с 2 об. кислорода дают 2 об. двуокиси азота. Поэтому,
зная весовой состав тел, участвующих в реакции или образующих данное
вещество, и зная плотности газа или пара, всегда легко узнать и объемные
отношения газообразных веществ, действующих в реакции или входящих в
состав сложного тела.
Подобное (непосредственное, или по расчету из плотностей и состава)

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА
13?
исследование всяких химических взаимодействий, ведущих к образованию
определенных химических соединений, показывает, что объемы реагирующих
тел в газо-и парообразном состоянии или одинаковы между собою, или
находятся в простых, кратных отношениях. Это составляет первый закон,
открытый Гей-Люссаком. Этот закон можно формулировать так: Количества
тел, вступающих вхимическо?взаимодействие, занимают,
при одинаковых физических условиях, в газообразном или
парообразном состоянии равные пликратиыемождусобою
объемы. Этот закон относится не только к простым, но и к сложным телам,
вступающим между собой в химическое взаимодействие или соединение:
так, напр., один объем аммиачного газа соединяется с одним объемом паров
хлористого водорода. Действительно, в образовании нашатыря NH4C1
участвуют 17 вес. частей аммиака, ГШ3,
который в 8VS раз плотнее водорода, и
36,5 весовых частей НС1, пары которого
имеют плотность в 1874 раз большую,
чем водород. Разделяя веса на
плотности, получаем, что объем аммиака iNH3
равен двум, точно также и объем
хлористого водорода. Принимая во
внимание, что закон Гей-Люссака применяется
не только к простым, но и к сложным
телам, должно цыразить его так:
реакции веществ происходят между
соизмеримыми объемами их паров.
Напомним, однако, что это закон
лишь приближенный, подобно закону
Бойля - Мариотта, и, следовательно, для
отступлений возможно (когда-либо в
будущем) найти точные выражения. Закон
соединения по объемам и закон кратных
весовых отношений были открыты
независимо Друг ОТ Друга, —ОДИН ВО ФраН- Л. Жт Тск-Люссак (L. J. Cay-Lu^o), П78-18С0.
цин Гей-Люссаком, другой в Англии
Дальтоном, — почти одновременно. Переводя на атомический язык, можне
прямо видеть, что атомные количества простых тел занимают или равные или
кратные между собою объемы в виде газа.
В первом законе Гей-Люссака выражается отношение объемов
составных частей между собою; теперь же обратимся к рассмотрению отношения,
существующего между газообразными объемами составных частей и сложного
тела, которое из них происходит. Для того, чтобы видеть такое
отношение, можно иногда пользоваться непосредственным наблюдением; так,
напримэр, чтобы узнать, какой объем занимает вода, образованная одним
объемом кислорода и двумя объемами водорода, можно пользоваться прибором,
изображенным на стр. 138. Длинная стеклянная трубка, запаянная с одного
конца, погружена своим открытым кондом в цилиндр со ртутью. Запаянный
конец снабжен проволоками, как эвдиометр. Такую трубку наполняют ртутью
и потом некоторым небольшим объемом гремучего газа, полученного
посредством разложения воды, следовательно, содержащего в трех свонх объемах
два объема водорода и один объем кислорода. Трубку, содержащую газ,
окружают другою ст?клянною же трубкой и в пространство между стенками
обоих трубок впускают пар вещества, кипящего выше 100°, т. е. выше том-

138 ГЛ, VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
п?ратуры кипения воды: для этого.можно взять амиловый спирт,
температура кипения которого 132°. В шарообразном сосуде кипит этот амиловый
спирт н пары пропускают в пространство между стенками трубок (на
рисунке не изображен холодильник, сгущающий пары амилового спирта). Через
это гремучий газ нагревается до температуры 132°. Когда объем его
перестанет изменяться, тогда его измеряют; пусть этот объем будет У, значит,
в нем находится 7з У кислорода и % У водорода. Затем производят- взрыв
и устанавливают трубку так, чтобы разница уровней ртути в цилиндре и
в трубке была та же, что и до взрыва. Тогда оказывается, что объем
образовавшегося водяного пара равен */в У> т- ?- рав?я объему водорода, за-
Прибор, служащий для яоказания объема, занимаемого водяным паром.
Елючающегося в воде. Следовательно, объемный состав воды должен быть
вьцшкец, таким . образом: д в а объема водорода соединяются с одним
о б ъ е мо м кислорода для образования двух объемов водяного пара. Для
тел, имеющих при обыкновенной температуре газообразную форму, такое
непосредственное наблюдение весьма легко, напр., для аммиака,, окиси и
закиси.азота; так, например,, для определения объемнбго состава закиси азота
жщяо взять прибор, подобный предыдущему, наполнить его закисью азота и
пропустить ряд электрических искр, предварительно измеривши объем
взятого г^за; оказывается, что два объема закиси азота дают три объема газов»
именно, два объема азота и один объем кислорода, следовательно, закис|>
азота составлена точно так же, как вода'; два объема азота и один объем
кислорода .даю? два объема закиси азота. Разлагая аммиак, замечают, что
он составлен т^кцм образом, что два объезда-его дают один объем азота и
три объема водорода: два объема закиси азота составлены из, одного объема
кислорода и одного объема азота. По.расчету плотностей по водороду убег
ждаемся, конечно, в этом же самом. . f

ВТОРОЙ ЗАКОН ГБЙ-ЛЮССАКА 139
Разнообразные сличения, сделанные с покощью непосредственных
наблюдений и вычислений (примеры выше были указаны), привели
Гей-Люссака к тому заключению, что объем образующегося тела в
газообразном и парообразном состоянии всегда находится в
простом кратном отношении к объему каждой из
составных частей, входящих в него (и, след., к сумме объемов простых тел,
его образующих). Это есть второй закон Гей-Люссака, показывающий простоту
объемных отношений, существующих для сложных тел. Не только, значит,
вещества, образующие данное тело, но и самое образующееся вещество
представляет простоту в отношении объемов пара и газа. Этот второй закон
объемов можно считать следствием первого закона. Первый закон требует
простоты отношения между объемами соединяющихся тел А я В. Через
соединение происходит тело АВ. Оно, по закону кратных отношений, может
соединяться не только с телами С, В ж пр., но и с 1 и с В: При этом
новом соединении объем АВ, соединяющийся с объемом А, должен
находиться к нему в простом кратном отношении, следовательно, объем сложного
тела АВ находится в простом отношении к объему своих составных частей.
Поэтому можно принять только один закон Гей-Люссака. Мы увидим далее,
что третий закон объемов (Авогадро-Жерара) может соединить в себе оба
первые закона.
Когда из слагаемых происходит сложное тело, то или не замечается
сжатия, или оно существует; ш объем действующих тел в этом случае или
равен объему происходящего тела, или его превышает. При разложениях,
когда из одного тела происходит несколько простейших, замечается, конечно,
противоположное отношение. Поэтому в дальнейшем изложении мы и станем
называть соединениями такие реакции, при которых замечается сжатие, т. ?.
уменьшение в объемах пара или газа; разложением, или распадением, будем
называть реакции, при которых происходит расширение; а те реакции, при
которых в парообразном или газовом состоянии не происходит изменения
объемов (конечно, если объемы сравниваются при одном давлении и одной
температуре), будем называть замещениями, или двойными разложениями.
Поэтому переход кислброда в озон есть реакция соединения, образование закиси
азота из кислорода и азота будет также соединение, а образование из них
окиси азота—замещение, действие кислорода на окись азота есть
соединение ИТ.Д. ' ..
Степень сжатия, происходящего при образовании химических
соединений,, дает нередко возможность очень ясно видеть ту степень изменения
.. в химическом характере, которая происходит при образовании вещества: в
тех случаях, когда происходит сжатие, свойства такого сжатого соединения
удаляются от свойства тел, в него входящих: оттого аммиак ни по
физическим свойствам, ни по своему химизму не напоминает собою простых тел,
3 него входящих; в парообразном состоянии произошло сжатие (из 3 об.
водорода -|-1 об. азота произошло 2 об. аммиака), следовательно, сближение
частей, расстояние между атомами уменьшилось, ¦ и из газообразных веществ
происходят тела жидкие, или легко сжинаемые газы. Оттого и закись азота,
происшедшая со сгущением двух постоянных газов, есть вещество, довольно
легко превращающееся в жидкость: оттого азотная кислота, образованная
из простых тел, составляющих газы постоянные, есть тело жидкое.
Напротив того, окись азота, происшедшая без сжатия, распадающаяся без
расширения, осталась трудно сгущаемым газом, как азот и кислород. Чтобы
¦ получить еще более полнре понятие о зависимости свойств сложного
вещества от свойств составляющих веществ, необходимо, сверх- того, знать коли-

140
ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
чество тепла, отделяющееся при образовании тела; если оно велико, как
напр., при образовании воды, то в происшедшем теле значительно
уменьшается энергия элементов, в него входящих; напротив того, если
количество тепла, отделяющееся при образовании тела, невелико, или даже если
происходит поглощение тепла, как при образовании закиси азота или озона,
тогда энергия элементов не нарушается, или изменяется только
незначительно; оттого, несмотря на сжатие, закись азота поддерживает горение.
Вывод предшествующих понятий чисто опытный, эмпирический и, как
таковой, вызывает дальнейшие требования, подобно тому, как закон
кратных отношений вызвал атомную гипотезу и закон паев (гл. IV). Всего
естественнее было спросить, в виду
атомного представления о составе тел;
какие же относительные объемы
свойственны тем физически - неделимым
молекулам, которые действуют
химически друг на друга и состоят из
атомов простых тел ? Простейшее
предположение, возможное в этом
отношении, конечно, будет состоять в
том, что объемы молекул тел
одинаковы, или, что то же самое,
предположить в равных объемах паров
и газов одинаковое число молекул.
Такое допущение сделано было п?р-
ве? других (1811) итальянским
ученым Авогадро. То же допустил (1814)
французский физико-мат?матик Ам-
пер, ради простоты всякого рода
физико-математических представлений
о газах. Но пока Жерар в 40-х
годах прошлого столетия не
приложил такой же гипотезы к обобщению
химических реакций, не показал над
рядом явлений, что взаимодействие
веществ действительно проще всего
и перве? совершается между количествами паров и газов, занимающими
равные объемы, и пока он не облек гипотезу эту в точные формы, да н?
вывел различных из нее следствий, предположения Авогадро и Ампера
не распространились в науке. Вслед же за Жераром, в 50-х годах Клау-
зиус положил уже гипотезу о равенстве числа молекул в одинаковых
объемах паров и газов в основу кинетической теории газов. В настоящее время
гипотеза Авогадро-Ж?рара положена в основу современных физических,
механических и химических представлений; следствия, из нее вытекающие,
подвергались неоднократно сомнению, проверялись разнообразнейшими
способами, и ныне, когда все попытки опровержения тех следствий оказались
напрасными, должно считать, что гипотеза оправдалась [206], и потому
можно уже говорить о законе Авогадро-Жерара, как об основном и весьма
важном для понимания явлений природы. Закон этот можно формулировать
ныне с двух сторон. Во-первых, со стороны физической: в одинаковых
объемах газов (и паров), при одинаковых температурах и давлениях, содержится
одинаковое число молекул, или таких количеств вещества, которые ни
механически, ни физически н? делимы — до начала химических изменений. Во-
А. Авогадро (A. Avogadro), 177С —185&.

ЗАКОН АВОГАРДО-ЖЕРАРА
141
вторых, с химической стороны, тот же самый закон следует выразить так:
количества веществ, вступающих в химические взаимодействия, занимают в газо-и
парообразном состоянии равные объемы. Для нашей дели химическая сторона
наиболее важна, а потому, лреждо чем развивать закон и его следствия,
остановимся на химических явлениях, служащих наведением (индукцией)
на указанный закон или могущих его выяснить.
Когда два тела только единожды реагируют между собою и притом
легко и прямо (непосредственно), тогда замечается, что реакция происходит
между количествами, занимающими в газообразном состоянии равные
объемы. Так, аммиак NH3 лишь однажды прямо реагирует на хлористый
водород, HCI, образуя нашатырь NH4C1,
и при этом NH3 или 17 вес. частей
аммиака занимают такой же объем,
как и 36,5 частей хлористого
водорода [207]. Этилен С2Н4 с о е д и-
няется с хлором С12 только в
одной пропорции, образуя С2Н4С12, и
это соединение идет очень легко,
непосредственно, и реагирующие
количества занимают равные объемы.
Хлор лишь в одной пропорции
реагирует с водородом, образуя
хлористый водород HCI, и при этом
действуют равные объемы. Равенство
объемов замечается также при
разложениях, происходящих с
веществами, распадающимися лишь на
2 других. Действительно, уксусная
кислота С2Н402 распадается на
болотный СН4 и углекислый С03 газы
и оба занимают равные объемы,
при тех количествах, в которых
образуются из уксусной кислоты.
ііЗ фтаЛ?ВОЙ КИСЛОТЫ С8Н604 МОЖНО И/. Яіерар (Ch. GcrharcU;, 1810-1836.
получить бензойную к-ту С7Н602 и
углекислый газ С0.2, и так как в эти вещества входят всо элементы фта-
левой кислоты, то хотя они обратно и не образуют ее при своем прямом
взаимодействии (реакция необратима), однако составляют ее
непосредственные продукты распадения и занимают равные объемы. Но и сама бензойная
кислота С7Н602 также составлена из бензола С6Н6 и углекислого газа С02,
тоже представляющих равные объемы. Число подобных примеров громадно
между теми углеродистыми веществами, изучению которых посвящены были
вся жизнь и деятельность Яіерара, и он не упускал обращать внимание
на факты этого рода. Еще чаще в явлениях замещения, когда два тела
действуют и два происходят без изменения объемов, два действующих тела
занимают равные объемы, равно как и каждое из двух происходящих.
Так, вообще, летучие кислоты НА' с летучими спиртами //(ОН) дают,
подобно реакции кислот со щелочами, сложные эфиры RX и воду Н(ОН)
через реакцию замещения, и объем пара каждого из реагирующих количеств
НА', /?(ОН) и ИХ тот же, как для воды Н(ОН), а для нее вес, отвечающий
формуле (= 18), занимает 2 об., если 1 весовая часть водорода
занимает 1 об., так как плотность водяного пара по водороду = 9. Подобные

142 J
ГЛ. УП. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
обобщенные примеры, а их много, показывают, что реагирование равных
объемов составляет ежечасное химическое явление, наводящее на
необходимость признания закона Авогадро-Жерара.
Но, спрашивается, каково отношение объемов, если реакция двух тел
совершается по закону кратных отношений несколько раз? Ответ
определенный может быть дан только для случаев, особо хорошо изученных. Так,
хлор, действуя на болотный газ СН4, дает четыре тела: СН3С1, СН2С12,
СНС13 и СС14) и здесь можно установить непосредственным опытом, что йло
CH3Q (хлористый метил) предшествует остальным, и эти последние
происходят уже из него при дальнейшем действии хлора.
Вещество же это, СН3С1, происходит именно при взаимодействии
равных объемов болотного газа СН5 и хлора С12, по равенству CH4-f-Cl2 —
= СН3С1 -(- НС1. Множество подобных случаев встречается между
органическими, то-есть углеродистыми, соединениями. Жерар, рассмотрев именно
многие из таких реакций и заметя, что в них взаимодействие в равных
объемах предшествует всяким другим, был этим наведен на открытие
своего закона.
Если же азот или водород с кислородом дают несколько соединений,
то ответ на выше предлоясенный вопрос не может быть вполне ясным,
потому что последовательное образование одной степени соединения вслед за
другою не может быть строго определено. Можно предполагать, но нельзя с
уверенностью утверждать и на опыте проверить, что азот с кислородом дают
сперва окись азота N0, а потом только бурые пары N203 и N02.
Предположить же именно такую последовательность в соединении азота с
кислородом можно уже по одному тому, что N0 с кислородом дает прямо N203 и
N02. Если же допустить, что сперва происходит именно N0 (не N20 и не
N02), то закон Авогадро-Жерара найдет и здесь свое подтверждение,
потому что окись азота содержит именно равные объемы азота и кислорода.
Точно так же можно допустить, что при соединении водорода с кислородом
сперва образуется перекись водорода (равные объемы И2 и 02), которая от
развивающегося тепла разлагается на воду и кислород, тем более, что этим
объяснится существование следов перекиси водорода (гл. IV) при всяком
почти горении и окислении водородистых веществ, так как нельзя думать,
что сперва образуется вода, а из нее перекись водорода, потому что такая
реакция доныне не воспроизводится, происхождение же Н20 из Н202 весьма
легко воспроизводится [208].
Поэтому масса явлений показывает, что химическое взаимодействие
веществ, действительно, совершается обыкновенно в равных объемах, но
этим не устраняется существующая на каждом шагу возможность реагиро--
вания и неодинаковыми объемами, хотя при этом очень часто можно
уловить предшествующее реагирование равными объемами [209].
Закон Авогадро-Жерара легко может быть выражен не только
вышеизложенным способом, но и в алгебраической форме. Если под
буквами Mv Ж2... или вообще шд буквою М подразумевать вес молекулы или
такого количества вещества, которое вступает в химические реакции и
занимает, судя по закону, в парообразном состоянии объем, равный с
молекулами других тел, если под 1)и 2)2... или вообще под D
подразумевать относительную плотность объема газов и паров соответственных тел,
при некоторых определенных условиях температуры и давления, то закон
требует:

ЗАКОН АВОГАДРО-ЖЕРАРА
ш
где С есть некоторая постоянная *). Такое выражение прямо показывает,
что объемы, отвечающие весам молекул Ми Мг... М равны некоторой
постоянной, потому что объем пропорционален весу и обратно пропорционален
плотности. Значение величины С, конечно, условно н зависит от единиц,.
избранных для выражения молекулярных весов и плотностей. Для
выражения молекулярного веса (равного сумме веса атомов элементов, данное тело
образующих) обыкновенно принимают ныне вес атома кислорода =16, если
вес атома водорода = 1,008 (т.е. почти = 1), а для выражения плотности
газов и паров в химии ныне чаще всего за единицу избирается водород:
поэтому стоит только найти значение постоянной для какого-либо сложного
тела, оно будет то же для всех других тел. Возьмем же врду. Ее
реагирующая масса выражается (конечно, условно и относительно) через формулу
или молекулу Н20, для которой М= 18,016, или почти = 18, если 0 = 16
и Н = 1,008, как мы знаем уже из состава воды. Ее плотность пара D по
водороду почти = 9, следовательно, для нее С=2, а потому и вообще для
молекул всех веществ: $
Следовательно, вес молекулы равен (точнее сказать, близок пли почти
равен) двойной плотности пара, выраженной по отношению к водороду.
И обратно: плотность пара или .газа (почти) равна половине молекулярного
веса, если взять по водороду.
Справедливость этого можно видеть из беспредельно большого числа
наблюденных плотностей пара, сравнивая их с вычисленными. Лишь для
примера укажем, что для NH3 нес молекулы, или количество реагирующего
вещества, так же как и состав и вес, отвечающий формуле, выражается
очень близко (круглым числом) 14 -f~ 3 = 17 (точнее 14,04 + 3 • 1,008 =
= 17,064). След., if =17. Откуда, по закону, 2) = 8,5. Это дает и опыт.
Для N20, по формуле и опыту, плотность 22, для окиси азота 15, для
двуокиси 23. Для азотистого ангидрида Na03, как вещества диссоциирующего
на NO-(-N02, плотность должна изменяться от 38 (пока N203 не изменился)
до 19 (когда получится NO + N02). Для Н203, NH08, N204 и многих тому
подобных тел, переходящих в пар, но в нем разлагающихся вполне или
отчасти, нет чисел П9стоянной плотности. Для солей и т. п. тел ее или
вовсе нет, если вещества эти не переходят в пар (напр. KN03), потому что
ранее разлагаются, или плотность пара наблюдается с трудом только при
очень высоких температурах, если вещества эти без разложения переходят
в пар, хотя бы при столь высокой температуре (напр., NaCi, FeCU, №Сі2 н
т. п.), что практическое определение плотности паров требует особых
приемов, которые выработаны G.-K. Девиллем. Ерафтеом, Кильсоном и Не-
терсоно'м,' В. Мейером, Окотом и др. Преодолев трудности, нашли для
таких солей, как KJ, ВеСі2, А1С!3, FeCl2 и т. п., оправдание закона Аво-
гадро-Ж?рара, т. е. по опыту плотность по водороду оказалась равною
половине молекулярного веса, — конечно, в пределе возможной точности опыта
и возможных отступлений -от закона.
*) С есть, очевидно, молекулярный в?с вещества, принятого за единицу
сравнения. (Г.)
лт
**) Ясно, что в выражении ~ = 2 D есть отвлеченное число, а 2 —именованное,.
так как оно обозначает молекулу Ъдорода, когда единицей измерения принят его атом
и когда атомный вес кислорода равен почти 13,873. Если же атомные веса, из которых
сложено М, отнесены к кислороду = 16 = 15,873 х 1,008, то вместо 2 в Формуле должно
стоять 2,016 = 2 х 1,С08. (Г.)

t
144 ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
' Когда же множество наблодений оправдывает следствие закона, его
должно считать утвержденным опытом. Но это не исключает возможности
кажущихся отступлений. Они, очевидно, могут быть только двух родов:
или частное -уг получается менее 2, или оно оказывается более 2, то-есть
вычисляемая плотность или более наблюдаемой, или менее. Когда различие
опыта от расчета впадает в меру погрешностей опыта (напр., равняется
сотым долям плотности), или в меру возможных отступлений от 'законов
газообразного состояния, имеющих значение только приближенное (как видно
М
из отступлений, напр., от закона Бойля-Мариотта), тогда частное -g-
оказывается лишь мало отличающимся от 2 (напр., = от 1,9 до 2,2), и такого
рода случаи относятся к числу ожидаемых, предвидимых по существу пред-
мета. Иное дело, если частное -~- в несколько раз или вообще в кратное
число раз более или менее 2. Тогда применимость закона должна быть
объяснена, или он должен быть отвергнут, так как законы природы не
терпят исключений. Поэтому разберем такие случаи, а сперва-случай, когда
М
частное -jr более 2, или плотность по опыту менее, чем по
закону.
Как следствие рассматриваемого закона, должно принять, что
существует распадение в тех случаях, когда объем паров, соответствующий
весовому количеству тела, вступающему в реакции, более, чем объем двух
весовых частей водорода. Представим себе, что мы определили бы плотность
водяного пара при температуре выше ее разложения, когда вода, если не
вся, то почти вся, или большая часть распалась на водород и кислород.
Плотность такой смеси газов или гремучего газа менее плотности водяных
паров, а именно: она равна б (по отношению к водороду), потому что 1
объем кислорода весит 16 и 2 объема водорода 2, следовательно, 3 объема
гремучего газа 18, а один объем весит 6, тогда как плотность водяного
пара = 9. Следовательно, если бы .мы определили плотность водяного пара
после его разложения, то Д деленное на Д дало бы в частном 3, а не 2.
Мы могли бы счесть такое явление за отступление от Жерарова закона.
Понятно, что такое заключение не было бы верно. Если бы потребовалось
доказать, что при таких температурах вода разлагается, то это можно
сделать с помощью диффузии через пористые тела, как описано в гл. П. Для
воды, конечно, не может и явиться сомнения, потому что плотность ее
паров соответствует закону при всех температурах, в которых делались
определения [210]. Но есть не мало тел, разлагающихся гораздо легче, тотчас.
при испарении, существующих только в твердом и жидком виде, но не в
состоянии паров. Таковы, например, многие соли, все определенные рас- :
творы, имеющие постоянную температуру кипения, все соединения аммиака, ¦
например, все аммиачные соли и т. п. Определения плотностей их пара,
сделанные Бино, Дееиллем и др., показывают, что они отступают от за- ;
кона Жерара. Так, нашатырь NH4Cl имеет плотность пара, близкую к 13 >!
(по отношению к водороду), а между тем его молекула не менее NH4C1, то-.'
есть 53,5, отчего плотность пара должна быть, по закону, близка 27. Мол?-1
кула нашатыря не менее NH4C1, потому что она происходит из молекул '*
NH3 и IIC1, заключает по одному атому N и С1, следовательно, не может [
быть делима, в реакции (например, с КНО, с NH03 и т. п.) вступает с мо- '¦¦
лекулами других тел всегда в количестве не меньшем 53,5 весовых частей і
и т. д. Вычисленная плотность (около 27) здесь в два раза более наблю-<|

АНОРМАЛЬНЫЕ ПЛОТНОСТИ ПАРОВ 145
_ денной (около 13,4) плотности, след., | = 4, а не 2; потому-то плотность
нашатырных паров долго служила поводом для сомнения в верности закона.
Но при полном изучении оказалось дело иным. Малая плотность происходит
от разложения нашатыря при испарении на NH3 и НС1. Наблюдаемая
плотность есть плотность не нашатыря, а смеси NH3 и НСі, которая и должна
быть близка к "13, потому что плотность NH3 = 8,5, а НС1 = 18,2, плотность
их смеси (в равных объемах) должна быть около 13,4. Действительность
х распадения паров нашатыря была доказана Дебалём и Тайном таким ж?
путем, как и распадение воды: с помощью пропускания паров нашатыря
через скважистое тело. Опыт, доказывающий распадение испаряющегося
нашатыря, ведется очень просто и весьма поучителен для истории закона
Авогадро-Жер^ра, потому что
без этого последнего нельзя было
бы и думать, что нашатырь,
испаряясь, разлагается, так как,
после охлаждения, продукты его
разложения (НС1 и NH3) вновь
дают нашатырь, так что
разложение не в^дно из опыта, а
предугадано законом. А зся главная
сила, вся очевидная польза
открытия законов природы в том и
выражается, что они дают
возможность предсказывать
незнаемое, предвидеть еще ненаблюден-
ное. Рассуждение, ведущее к
построению опыта [211], состоит в
следующем. По закону и по
опыту плотность аммиака NH3 равна
87аі а для хлористого водорода
НС1 равна 1874? ?с™ плотность
водорода = 1. Следовательно,
'если мы будем иметь смесь NH3 и
НС1, то через пористую массу,
через тонкие отверстия, аммиак будет проникать гораздо быстрее, чем более
тяжелый хлористоводородный газ, подобно тому, как водород проникает быстрее,
чем кислород. А потому, если пар нашатыря придет в прикосновение со сква-
жистою массою, аммиака пройдет через нее больше,, чем хлористого
водорода, а этот избыток аммиака можно открыть, хотя бы при помощи
влажной красной лакмусовой бумажки, которая от него должна посинеть. Если
бы в парах нашатыря не было разложения, нашатырные пары, пройдя
целиком через пористую массу, не изменили бы цвета лакмусовой бумажки,
потому что нашатырь есть средняя соль. Итак, исследуя лакмусом
вещество, прошедшее через пористую массу, можно решить, разлагается или нет
нашатырь, превращаясь в пары. Так как нашатырь испаряется при
температуре столь невысокой, что опыт можно сделать в стеклянной трубке, при
помощи накаливания лампою, то все расположение опыта становится простым
и удобным, как видно на прилагаемом рисунке. В наклонно
прикрепленную стеклянную трубку вводится пробка из порошка нашатыря. Нижний
конец пробки подвергается накаливанию, от которого нашатырь
разлагается, и газообразные аммиак и хлористый водород, подымаясь вверх,
Опыт, доказывающий разложение в парах нашатыря,
дающего аммиак и хлористый водород.
УХ. Менделеев. Основы химии, т. I,
10

146
ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
вынуждены проходить через пористую массу ненагретого нашатыря, причем
аммиак, проникая быстрее, окрасит влажную красную лакмусовую бумажку,
помещенную в верхнем конце трубки, в синий цвет.- В нижней же части
трубки будет преобладать хлористоводородный газ, который и окрасит
синюю бумажку, помещенную внизу, в красный цвет. Этот опыт, следовательно,
доказывает, что нашатырь, испаряясь, разлагается на аммиак и хлористый
водород, что служит примером возможности правильно предугадывать на
основании закона Авогадро-Жерара [212]. '
Точно так же и в других примерах, там, где -д- оказалось более 2,
можно доказать существование разложений, и, следовательно, кажущиеся
отступления являются в действительности прекрасным доказательством
общности и значения закона Авогадро-Жёрара*
М
В тех же случаях, когда частное -^ оказывается менее 2, или
наблюдаемая плотность более вычисленной в кратное число раз, дело,
очевидно, проще, и наблюденное указывает лишь на то только, что вес
молекулы во столько раз более взятого, во сколько полученное частное менее 2. .
Увеличивая М в это число раз, мы в частном получим 2. Так, напр., для
этилена, состав, которого есть СН2, находится по опыту плотность 14, для
амилена, которого состав такой же, СН2, она оказывается 35, следовательно,
частное для этилена = 1, для амилена 2/5. Если молекулярный вес этилена
принять н? за 14, как можно думать по составу, а за вдвое больший, т. е.
за 28, а для амилена в 5 раз больший, т. е. 70, то молекулярный состав
первого будет С2Н4, а второго С5Н10, и для обоих -g- окажется равным .2.
Такое, на первый взгляд кажущееся совершенно произвольным, применение
закона оказывается однако строго точным, потому что количество этилена,
реагирующее, напр., с серною и' другими кислотами, равняется не 14, а
именно 28 вес. частям, для: амилена же не 14, а 70 вес. частям. Так, напр.,
с H2SQ4, Br2, HJ и т. п. этилен соединяется в количестве С2Н4, амилен
СЯН10, а не СН2. С другой стороны, этилен есть газ, трудно сгущаемый (т.
абс. кип. = + 9°j5), амилен—жидкость, кипящая при 35° (т. абс. кип. =
= -j-192°), и, допуская тяжелые молекулы амилена (#=70), ясно
становится его различие от этилена, обладающего более легкими молекулами
(#=28). Таким образом, малое частное -g- есть указатель поли-,
меризации (различие плотности кислорода и озона подходит к этому же
случаю), как большое есть указатель разложения.
Если обратимся к простым телам, то для некоторых тел, особенно для.
металлов, напр., ртути, кадмия и цинка, тот вес атома, какой должно
признать в их соединениях (о чем речь будет далее), оказывается и
молекулярным весом. Так, ртути должно приписать атомный вес 200, а плотность
ее паров по водороду = 100, частное = 2. Следовательно, в молекуле
ртути один атом Hg. То же относится к Na, Cd и Zo. Это наиболее
простые из молекул, какие и возможны только для простых тел, так как в
молекуле сложного тела по меньшей мере будет два атома.
Однако,'молекулы многих из простых тел оказываются сложными. Так, напр., для ки- '¦
слорода вес атома 16 и плотность по водороду =16, следовательно, в моле-,,
куле его содержится два атома 02з что мы уже должны были заключить
(гл. IV) из сравнения его плотности с плотностью озона, который содержит 08. .
Точно также в молекуле водорода Н2, хлора С12, азота N2 и т. д.
содержится по 2 атома. Если хлор реагирует на водор"од, то объем остается тот;,

АНОРМАЛЬНЫЕ ПЛОТНОСТИ ПАРОВ 147
же при образовании хлористого водорода: Н9+НС12 = НС1 + Ш. Это хлор
заменяет водород и обратно, объемы потому и сохраняются. Есть простые
тела п с гораздо более сложною молекулою, напр., сера S8, хотя при
нагревании плотность уменьшается в четыре раза и образуется Se. В парах
фосфора, судя по их плотности (2) = 62), четыре атома, Р4. Следовательно,
многие простые тела полимеризованы, являются--в молекулах сложнейших, чем
для них возможные. В угле, как увидим далее, должно признаіъ молекулу
очень сложную — иначе его нелетучести и других свойств нельзя понять.
И если сложные тела при более или менее сильном нагревании разлагаются,
если полимерные вещества тогда деполимеризуются (то-есть
уменьшают вес молекулы, распадаются на более легкие молекулы), как N204
переходит в NOjj или озон 03 в обыкновенный кислород 02, то при
возвышенной температуре должно ждать распадения сложных молекул
простых тел на простейшие, содержащие по одному атому в молекуле,
то-есть, если из 03 получается 02, то можно ждать и О. Указанием (но не
доказательством) на подобное предположение служат пары
иода..Нормальная их плотность по водороду = 127 (Дюма, Девилль и др.), что
отвечает молекуле J2. Цри повышении температуры выше 800° (до нее
плотность почти постоянна) плотность эта явно уменьшается, как видно из
проверенных чисел В. Мейера, Крафтеа и Троста. При обыкновенном
давлении и 1000° она= около 100, при 1250 = около 80, при 1400° = около
75 и, повидимому, стремится уменьшиться вдвое, т.е. до 64. При
уменьшении' давления это распадение или деполимеризация паров иода
действительно доходит (подобно в тому, как при уменьшении давления мы видели
возрастание диссоциации N804 и образование большей пропорции N02) до
плотности 66, как показал Ерафте при уменьшении давления до 100 мм
и при возвышении температуры до 1500°. Из этого можно думать, что
молекулы J2, ,при высоких температурах*) и малых давлениях, постепенно
переходят в молекулы J, содержащие один атом, как ртуть, и что нечто
подобное встретив и для других простых тел при значительном повышении
температуры, которая стремится разъединить сложные тела и разложить
сложные молекулы [213].
Кроме двух выше рассмотренных случаев кажущихся отступлений от
закона Авогадро-Жерара, есть еще третий, но это уже последний и один
Ез очень поучительных. Когда изучают отдельные вещества, их стремятся
уединить в возможно чистом виде, и тогда определяют их свойства
химические и физические, а между ними и плотность пара по водороду. Если
ода нормальна, т. ?. ]) = -тг, то это часто служит средством к убеждению
в полном очищении тела от всяких подмесей. Если же она ненормальна,
т. е. если D не равно -у > тогда для неверящих в закон Авогадро-Жерара
является новый аргумент против этого закона, но для тех, кто постиг уже
важное значение закона, становится ясно, что в наблюдении есть какая-
либо погрешность: или плотность определена в условиях, когда пар еще не
следует законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака, либо тело не очищено,
как следует, содержит подмеси и т. п. Тогда закон Авогадро-Жерара яв-
*) Диссоциация при высоких температурах обязательна для систем, образованных
с выделением тепла, для тел экзотермических. Тела эндотермические, наоборот, более
стойки при каких-то высоких температурах, а при низких они могут^существовать
постольку, посколько они способны к «закалке», или же, когда они получены косвенным
путем. (Г.) '

148
- ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
ляется побудительного причиною нового, точнейшего исследования. И всегда,
до сих пор, находились причины погрешностей. Примеров этого в истории
нового времени н? мало. Приведу один из них. Для хлористого пиросудь-
фурила S205C12 величина і/=215, след., должно ждать /)= 107,5, а между
тем Розенштиль, Ож,ье и др. получили 53,8, т. е. вдвое меньшую
плотность, и притом Ооюье (1882) доказал, что при перегонке нет диссоциации
на S03 и S02C12, или на какие-либо-два других продукта, а потому
ненормальная плотность S205Cla оставалась необъясненною до тех пор, пока Д. П.
Коновалов (1885) не доказал, что под руками исследователей была смесь
(содержащая S03HCI) и что чистый пиросульфурил обладает нормальною
плотностью, близкою к }07. Не будь закон Авогадро-Ж?рара руководителем,
тогда бы и до сих пор нечистая жидкость слыла за чистую, тем более, что
определение количества хлора не могло служить здесь к открытию подмеси.
Так, следование за действительным законом природы помогает достигать
правдивых выводов.
Таким образом, все случаи, сколько-либо исследованные, оправдывают
закон Авогадро-Ж?рара, и так как по нему, из определения плотности пара ¦,
(число физического свойства), получается вывод о величине молекулы, или
о количестве вещества, вступающего в химические реакции, то законом
этим связываются две области знаний — физика и химия — крепчайшим
способом. Сверх того, с законом Авогадро-Ж?рара получаются для понятий
о молекулах и атомах незыблемые основания, которых до него н?
существовало. Хотя со времени Дальтона было уже очевидно, что необходимо
признать атомы (химические индивидуумы, неделимые химическими и другими
силами, гл. IV) простых тел *) и группы атомов, или молекулы сложных
тел, неделимые механическими и физическими силами, но относительная
величина молекул и атомов определялась недостаточно ясно. Так, напр.,
атомный вес кислорода можно было принять равным 8, или 16, или
любому кратному числу и ничто не указывало способа выбора той или другой
из этих величин [214], а о весе молекулы простых и сложных тел вовсе не
было никакого твердого понятия. С установлением же закона, понятие о
молекуле вполне определилось, а из него и понятие о величине атома простых тел.
Молекулою должно считать количество вещества, вступающее в
химическое взаимодействие с другими молекулами и занимающее^
в газообразном состоянии такой же объем, какой занимают две весовые части
водорода **). * :
Молекулярный вес ^в предшествующем он означен через М) вещества
определяется его составом, превращениями и плотностью пара.
Молекулы не делятся при механических изменениях веществ, а при
химических реакциях они изменяются или по составу, или по количеству,
или по расположению, или по роду движения своих частей.
Совокупность молекул, во всех химических отношениях между собою
одинаковых, образует массы определенных однородных веществ во всех их
состояниях [215].
Молекулы состоят из атомов, находящихся в известном расположении
и движении, *как солнечная система — из своих неделимых (солнца, планет,
спутников, комет и т. п.). Чем больше атомов соберется в молекуле, тем :
сложнейшее получится вещество. Равновесие разнородных атомов можед? быть
*) Современные взгляды на атомы изложены в дополнениях 2-го тома. (Г.)
**) Строго говоря, при современных атомных весах, когда 0=16, не две, а 2,016
вес. ч. (стр. 143, вторая выноска), но ошибки опыт»-позволяют с этим не считаться. (F.)j

МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
149
при этом более или менее прочно, и они оттого дадут более или менее
прочные сложные вещества. Физические и механические превращения изменяют
скорость движения и расстояние отдельных молекул или. атомов в
молекулах, или целой их совокупности (тела), но не изменяют бывшего равновесия
системы, а химические превращения изменяют самые молекулы, т. ?.
скорость движения, относительное расположение, качество *и количество атомов
в молекулах. - ' „'
Атомы суть наименьшие количества, или неделимые химические массы
элементов, образующие молекулы простых и сложных тел. }
Атомы весомы; сумма их веса составляет вес молекулы, а сумма веса
молекул — вес массы вещества, определяющий тяготение и всякие явления,,
от массы вещества зависящие.
Элементы характеризуются не только самостоятельным существованием,
отсутствием способности превращаться друг в друга и т. п., но и весом
своих атомов.
Химические и физические свойства веществ зависят от веса, состава
и свойства молекул, образующих вещество, и от веса, свойства и
расположения (строения, движения) атомов, образующих молекулы.
Вот. совокупность тех понятий молекулярной механики, которые легли
в основу всех современных физических и химических построений со
времени утверждения закона Авогадро-Ж?рара. В совокупности частностей
современного запасу химических сведений на каждск шагу видна
плодотворность изложенных начал. Далее приводятся немногие примеры такого
применения.
Так как под весом атома должно подразумевать наименьшее
количество элемента, вхоХящеб в состав всяких молекул, им образуемых, то для
нахождения веса атома кислорода возьмем молекулы его соединений, как тех,
которые описаны, так отчасти и тех углеродистых соединений, к описанию
которых вслед затем перейдем:
Вес моле- Колич. кислорода
куды в молекуле
Н20 18 16
N,0 44 16
. NO 30 16
N03 46 32
' HN03 63 48
CO ,28 16
C02 44 32
Число тел можно было бы сильно увеличить, но результат вышел, бы
тот же, т. ?. в молекуле кислородных соединений никогда не бывает менее
16 весовых частей этого элемента, а всегда п 16, где п есть целое число.
Молекулярные веса указанных соединений находятся или прямо по
плотности паров и газов, или по реакциям. Так, плотность пара азотной кислоты
(как вещества, л8гко разлагающегося выше темп, кипения) не определена
fi точностью, но содержание в ней 1 вес. части водорода и все ее свойства
и реакции заставляют придавать ей написанный молекулярный состав, но
не какой-либо другой. Таким образом, весьма легко найти атомные веса
всяких элементов, зная молекулярные веса и состав их соединений. Легко
убедиться, например, в том, что в молекулы углеродистых соединений никогда
не входит менее, чем *і*12 частей углерода, и потому должно принять С =
= 12, а не С =6, как это принималось ранее Жерара. Так, найдены и

150
ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
несомненно утверждены современные веса атомов элементов, называемые еще
и поныне жераровскимн атомными весами, О, N, С, CI, S и т. п. Что
касается до металлов, из которых многие не дают ни одного летучего
соединения, то мы впоследствии увидим способы/которыми и для них
устанавливают атомные веса, но все же в конце концов и здесь прибегают к
закону Авогадро-Жерара, для устранения встречающихся сомнений. Так, напр.,
хотя многое, что было известно по отношению к соединениям бериллия,
заставляло считать его атом имеющим вес Be = 9, т. ?. его окись ВсО, а
хлористое соединение ВеС12, но некоторые аналогии давали повод приписывать
бериллию атомный вес Be = 13,5 = 3/э *9> причем окись его выражалась
составом Ве203, а хлористый* бериллий ВеС13 [216]. Когда же было определено,
что плотность паров хлористого бериллия по-водороду близка к 40, тогда
стало вполне несомненным, что его молекулярный вес = 80, а это
удовлетворяет формуле ВеСіз, и не подходит к формуле ВеС13, потому стало
необходимым приписать Be атомный вес 9, а не 137а-
С установлением незыблемого понятия о молекулах и атомах,
химические формулы стали прямо выражать не только состав, но и молекулярный
вес, т. ?. и плотность паров, следовательно, ряд основных химических и
физических сведений о веществе, так как от плотности пара или
молекулярного веса и состава тел зависит множество их свойств. Так, плотность пара
2)=-^-. Напр., формула серного эфира (входящего в состав гофманскнх ка-
цель) есть С4Н10О, след., вес ей отвечающий = 74, а потому плотность паров
эфира = 37, как оно и есть в действительности. Поэтому плотность
паров и газов перестала быть (эмпирическою) величиною, получаемою лишь из
опыта, и приобрела рациональный смысл. Стоит затем лишь помнить, что
2,016 г водорода или граммо-молекулярный вес этого исходного газа
занимает, при 0° и 760 мм дазления, объем 22,412 л (или 22,412 куб. см.)
чтобы прямо от формул переходить к весам кубических мер газов и паров,
потому что и всякие другие граммо-молекулярные веса паров занимают при 0° и
760 мм тот же объем 22,4-12 ж Так, напр., для углекислого газа С02
молекулярный вес if =44, отсюда 44 г С02 при 0° и 760 мм
занимают объем 22,412 л, след., литр весит 1,967 г *). Соединяя законы газов:
Г?й-Люссака, Бойля-Мариотта и Авогадро-Жерара, получаем [217] общую
формулу для газов:
6200-*«(273 + 0 = #р,
где s есть вес в граммах 1 куб. см пара или газа, при температуре t и
давлении^ р (выражая его сантиметрами ртутного столба), если
молекулярный вес газа = И (и выражен, принимая вес атома 0 = 16, или Н = 1,008),
Так, напр., при 100° и при давлении 76 ем (т. ?. при атмосферном), вес
1 куб. ем паров, эфира (if =74) равен 5 = 0,0024.
Так как $ — —, где m есть вес вещества в граммах, a v объем его
в куб. сантиметрах (миллилитрах), то
»—.6200(273 + 0,
*) Точный вес 1 литра СО, —1,9768 г (Ги и Ці&Щца, 1908). Он больше частного: ,
44/22,412, потому что при низкой критической температуре С02 его сжимаемость при^
обыкновенной температуре больше, чем сжимаемость спостояндых» газов. (Г.)

ОБЩАЯ ФОРМУЛА ДЛЯ ГАЗОВ 151
ИЛИ
Д/= 6200 m (273 +1) пч
если давления выражены в сантиметрах ртути, а если их выразить в
атмосферах, A = |g, то
»_81,6ffl(273 + Q т.
Так как молекулы многих простых тел (Н„ 02, N«, С19, Br2, Sa, —по
крайней мере, при высоких температурах) составлены однообразно, то для
сложных тел, ими образованных, формула прямо показывает объемный
состав. Так, напр., формула HN03 прямо показывает, что при разложении
азотной кислоты получится 1 об. водорода, 1 об. азота и 3 об. кислорода. А так
как от элементарного и объемного состава и от плотностей пара прямо
зависит: множество механических, физических и химических, свойств, то
принятая система атомов и молекул дает возможность упростить множество
сложнейших отношений. Так, напр., легко доказать, что живая сила молекул всяких
паров и газов одинакова. В самом деле, механика показывает, что живая сила
движущейся массы = ~2~5 где т ес?ь масса> v — скорость. Для молекул т =
= И, или молекулярному весу, а скорость движения газовых молекул равна
постоянной, которую назовем чрез С, деленной на квадратный корень из
с м
плотности газа = 2?1>а так как •#=""2"' то живая сила молекул = С3,
то-есть постоянна для всяких молекул, что и требовалось доказать [218].
Теплоемкость газов (гл. XIV) и многие другие их свойства также
определяются их плотностью, а следовательно, их молекулярным весом. При
переходе в жидкое состояние газы и пары выделяют так называемую скрытую
теплоту (т. е. часть внутренней энергии движения молекулы превращают в
тепловую энергию), и она оказывается в связи с молекулярным весом.
Наблюдения дают скрытое тепло испарения сернистого углерода CS2= 8 6; для
эфира С4Н10О = 84; бензола С6Н6 = 94; спирта С2НбО = 201; хлороформа
CHQ3 = 55 н т. д. Эти числа показывают количество тепла, расходуемое на
превращение в пар одной вес. части вещества. Если же отнести меру тепла
к весам молекул, то замечается некоторое однообразие. Для сернистого
углерода формула CS2 выражает вес 76, следовательно, скрытое тепло
испарения, отнесенное к молекулярному количеству CS2 = 76 • 86 = 6636, для
эфира—6216, бензола = 7332, для спирта = 9246, хлороформа =6902, 'для
воды = 9640 и т. д. Следовательно, для. молекулярных количеств скрытое
тепло изменяется сравнительно немного, от 6 до 10 тысяч мал. кал., тогда
как отнесенное к единице веса оно для воды почти в 10 раз более, чем
для хлороформа и многих других.
Судя по предшествующему, вес молекул определяет свойства вещества—
независимо от его состава или от числа и качества атомов,
входящих в молекулу—в том случае, когда вещество находится в газообразном
состоянии (напр., плотность газов и паров, скорость звука в парах и газах,
теплоемкость газов и т. п.) или в него переходит, как это видим в
скрытой теплоте испарения. Это становится понятным с точки зрения атомного
учения, в его современно%фзше, потому что, помимо быстрого движения,
свойственного молекулам газообразных тел, необходимо допустить, что эти
молекулы в газах значительно удалены друг от друга, так сказать, рассеяны

152
ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
в пространстве (наполненном так называемым световым эфиром) подобно
светилам, наполняющим вселенную. Здесь, как и там, влияет лишь степень
удаленности (расстояние) и масса вещества, а те ее особенности, которые
выражаются в химических превращениях, наступающих лишь при
сближении до прикосновения, исчезают именно по причине удаленности. Отсюда
уже ясно, во-первых, что для тел твердых и жидких, в которых молекулы
сближены — сравнительно с газами и парами — уже должно ждать
значительного усложнения, т. е. зависимости всяких свойств не только от веса
молекул, но и от их состава или качества, или от свойств и
индивидуальных химических особенностей атомов, молекулы образующих, и во-вторых,
что в случае рассеяния малого числа молекул вещества в массе другого
вещества, например, при образовании слабых (разбавленных) растворов, хотя
и произойдет акт химического воздействия, т. е. соединение, разложение
или замещение, рассеянные молекулы изменят свойства среды, их раство- .
ряющей, почти пропорционально весу молекул и почти независимо от их
состава. Чем более будет молекул, т. е. чем крепче будет становиться раствор,
тем более должны будут выступать особенности, зависящие от состава и от
отношения веществ к молекулам растворителя, так как распределение одних
молекул в среде других не может не зависеть от их взаимного чисто
химического воздействия. Эти общие соображения дают точку отправления для
понимания того, что со времени появления (1886) мемуара Вант-Гоффа
«Законы химического равновесия в состоянии рассеянном, газообразном или
растворенном» [см. гл. I, дополн. 50] все более и более стали находить, в
разбавленных (слабых) растворах такие изменения свойств, которые
зависят лишь от веса и числа молекул, а не от их состава, что и дает
возможность определять веса при помощи изучения изменений свойств
растворителя при введении малого количества растворенного вещества. Хотя
предмет этот отчасти уже рассмотрен в главе I (в статье о растворах), тем не
менее мы вкратце коснемся его здесь по той причине, что в нем с особой
и новой стороны выступает значение молекулярных весов и получается
средство для их определения в случае нелетучести вещества, но при
возможности получения его растворов, повторяя, однако, что подробности этого
нового сложного предмета должно искать уже в курсах «физической химии>.
Из многих изучаемых свойств слабых растворов (напр., осмотическое
давление, депрессия, упругость паров, температура кипения, внутреннее трение,
капиллярность, их изменение с нагреванием, теплоемкость,
электропроводность, показатель преломления, распределение в растворителях и др.) мы
кратко остановимся на осмотическом давлении и на «депрессии», или на
понижении температуры замерзания (криоскопический способ Рауля), не
только потому, что эти приемы более ясны и изучены, но и потому, что
последним легче пользоваться и его чаще применяют для определения веса
молекул растворимых веществ, хотя и здесь, по новости предмета, есть еще
не мало опытных разноречий и теоретически невыясненного.
Осмотическое давление. ПрямоД опыт [гл. I, дополн. 50] показал, что'
раствор, замкнутый в оболочку, пропускающую (через диализ) растворитель,
но не пропускающую растворенное в нем вещество, будучи помещен в сосуд
с чистым растворителем (напр., в воду, водный раствор сахара, помещенный
в пористый сосуд, в порах которого отложился студенистый осадок,
происходящий от действия железисто-синеродистого калия на растворы солей
меди), втягивает в себя растворитель, через что давление в замкнутом
сосуде повышается и достигает некоторого предела, называемого осмотическим
давлением раствора. Величину этого давления можно наблюдать и выразить

ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
153
прямо столбом поднятой ртути (а потому и долями атмосферного давления,
считая 1 атм. = 16 см ртутного столба). Эти давления для крепких
растворов оказываются очень значительными и всегда возрастающими с
возвышением крепости раствора, притом — при слабых растворах — почти ей
пропорционально. Это показывает, что давление определяется растворенным
веществом. Так, для раствора сахара в воде осмотическое давление (при
обыкновенной температуре) достигает 2/з атмосферы, если на 100 вес. частей
воды взята 1 вес. ч. сахара, а если взять раствор 2 ч. сахара на 100 ч. воды,
то до 1!/г атмосфер. Отсюда видно, что величины осмотических давлений
легко измерять с точностью, и опыт
показал, что они изменяются с
переменою температуры точно так же, как
упругость замкнутого газа, что
указывает уже на совершенный параллелизм
между рассеянием вещества при
переходе его в слабый раствор и
газообразное или парообразное состояние.
Ряды наблюдений (Пфеффера, Траубе,
Де - Фриса, Наккари, Ла денбурга,
Таммана и многих других),
обобщенные Вант-Гоффом, показали, что
при этом давления связаны с
молекулярным весом и объемом растворенного
вещества совершенно точно так же,
как в газовом состоянии. Поэтому
осмотическое давление р, или А, в
зависимости от веса молекулы і/, или обратно,
можно рассчитывать по формуле,
выведенной выше для газо- или
парообразного состояния вещества. Для
примера возьмем 1% водный раствор
сахара СиНа|0И9 для которого J/=342,18.
Для него вес т = 1 г, v или объем
определяется из уд. веса и близок к 100,5 щб. см, а потому но последней из
вышеприведенных формул (П) для него
откуда осмотическое давление h — в атмосферах:
А =0,002373 (273+0-
Пфеффер (1877) наблюдал (за 9 лет ранее обобщений Вант-Гоффа)
для такого 1%-го раствора осмотическое давление при разных температурах,
и его числа даны в среднем столбце, а в последнем приведены числа,
рассчитанные для h по приведенной формуле:
Осмотическое давление:
fl. Г. Вант-Гофф (1. Н. Vant-Hoff). 1852 — 1911.
1% раств.
сахара
t= 7°
14°
22°
32°
36°
По опыту
Пфеффера
0,664 атм.
0,681 >
0,721 >
0,716 »
0,746 >
По расчету
0,664 атм.
0,681 »
0,700 »
0,724 »
0,733 >

154 ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ Ц АТОМЫ
Отсюда видно, что расчет совершенно (конечно,-в пределах возможных.
для опыта погрешностей) согласуется с опытом, а потому, наблюдая
осмотическое давление*) (для растворов не солеобразных веществ, т. е.
для не электролитов) слабых растворов, можно определить
молекулярный вес растворенного вещества. Так, если исходить из
вышеуказанных чисел, наблюденных Лфеффером для осмотического
давления, по формуле рассчитывается в среднем М очень близко к 342^ т. ?. к
тому числу, которое выводится для молекулярного веса сахара по его
составу С18Но3Ои и превращениям.
Не говоря о том, что для растворов солеобразных веществ
(электролитов; получаются усложняющие отклонения (давление, наблюдаемое более
вычисляемого, а получаемый по осмотическому давлению вес молекулы менее
действительного, см; гл.Л, доп. 71) от вышеуказанной простоты, что
повторяется, однако, и при всех других приемах определения молекулярного веса
растворенных веществ, осмотический способ определения молекулярного веса
М представляет и с опытной стороны разные неудобства, так как, с одной
стороны, трудно получить замкнутые сосуды, стенки которых пропускали бы
разнообразные растворители, но не пропускали бы растворенного вещества,
а с другой стороны, так как такие стенки не могут выдерживать больших
давлений (это последнее, впрочем, устраняется подысканием изотонических
растворрв, дающих одинаковое осмотическое давление). Поэтому способ этот,
"имея весьма важное теоретическое значение, в химической практике
заменяется другими, более удобными, основанными в сущности на том, что во
всех случаях, когда из раствора выделяется растворитель или растворенное
вещество, сказывается та же простота , отношений, как для осмотического
давления, и растворы изотонические (т. е. с равными осмотическими
давлениями) представляют одинаковую упругость пара (т. ?. одинаковое
повышение температуры кипения), одну и ту же депрессию (т. ?. одинаковое
понижение температуры выделения растворителя в твердом виде,) и т. п., что и дает
возможность по этим свойствам растворов определять молекулярные веса точно
так же, как по осмотическому давлению. Из всех способов, здесь
применимых, чаще всего пользуются криоскопическим способом, т. ?. понижением
температуры застывания растворителя или депрессией, не только потому, что
способ этот разработали полнее и ранее других Благдещ.Рюдорф, Де Bonne,
Рауль (1882), Латерпо, Понсо, Абеггу Эйкмащ Пишерииг, И, Д. Хру-
щоу и мн. др., но и потому, что разнообразие растворителей, способных
переходить в твердое и жидкое состояние, позволяет применять способ
этот к самым разнообразнейшим веществам, начиная от металлов,
растворяющихся друг в друге (напр. в Hg, Sn, Na и др.), и газов,
растворимых в воде, и кончая нелетучими маслами и т. п. веществами,
растворяющимися в соответственных жидких, лецко застывающих растворителях,
таких как бензол, фенол, уксусная кислота и др. Сущность приема сво-
*) Тщательные определения осмотического давления, произведенные Морзе и его
сотрудниками (1903 —1915), показали, что только .для растворов малой концентрации
давления, вычисленные согласно закону Вант-Гоффа, близки наблюдаемым. Для раство- -.
Sob же концентрации большей, чем нормальная, наблюдаются значительные отклонения.
|ля примера приведем следующую таблицу осмотического давления растворов
тростникового сахара при 25°. Концентрация выражена в граммо-молекудах, растворенных в
1000 г воды:
Концентрация ОД 0,3 0,5 0,8 1,0
Осмотическое давление (наблюденное). 2,56 7,57 12,73 20,73 26,3 *
Газовое давление (вычисленное).... 2,56 7,68 12,8 20,46 25,6 (К,)

КРНОСКОПИЧЕСКИЙ СПОСОБ 155
дится к общей применимости для слабых растворителей (не электролитов)
формулы: А л/ = С = °'02(273+^
q w '
где Д есть депрессия (разность между темп, плавления чистого растворителя
и взятого раствора), q—весовое содержание растворенного вещества на 100
вес. частей растворителя и М—молекулярный вес растворенного вещества.
Первая часть равенства носит название молекулярной депрессии. При данном
растворителе величина молекулярной депрессии (не электролитов) слабых
растворов стремится по мере разбавления к»постоянной С, а эта последняя
определяется, как показывает равенство, только двумя данными, до
растворителя относящимися: ? — температурою плавления взятого растворителя и
ю — скрытою теплотою его плавления. Для воды ? = 0 и и; = 79, а потому
для водных растворов в пределе:
С = 0-^ = А,/==18,9, ,
или
Д = 18,9|.
Поэтому для них: М = —^-, то-есть чем молекулярный вес больше, тем
меньше депрессия Л при данном содержании q г на 100 г воды, а для
данного вещества (т. е. при М постоянном) частное-^ постоянно и равно т^.
При других (чем вода) растворителях постоянное С изменяется в
зависимости от' их свойств (т.е. от t и ю), напр., для бензола СбНб (t= 5°,5,
w = 30) оно около 50, для нитробензола около 70, для уксусной кислоты около
39 и т. д. Большой точности в знании постоянной С нельзя ждать уже потому,
что наибольшую - применимость указанного отношения можно ждать только
для слабых растворов, а тогда точность в определении малой депрессии н?
может быть значительной. Но так как в лабораторной практике криобкопиче-
ский прием применяется только для суждения о том, имеет ли растворенное
вещество молекулярный вес М или некоторый кратный ему вес 231, ЗМя т. д.,
то и первое приближение к истине здесь имеет важное значение, особенно для
веществ совершенно нелетучих или разлагающихся при перегонке, тем более,
что получаемое значение М будет при криоскопическом приеме относиться
к низким температурам, близким к температуре застывания растворителя.
В виде примера опять возьмем растворы обыкновенного сахара (С^Н^Оц)-
Для него 27. Д. Хрущов, пользуясь очень чувствительным электрическим т?р-
.мом?тром, нашел (1902):
Сахара в Сахара на
Наблюдению г 100 г ная депрес-
раствора. воды <?. сия Д
0,998 г 1,008 г 0°,0576
2,081 » 2,125 » 0°,1182
4,302 > 4,495 » 0°,2462
По этим данным:
17,50 19,55 330,8
17,98 19,03 339,7
18.26 18,74 344,9

156
ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
Вычисленный по депрессии молекулярный вес сахара поэтому близок
к действительному (342,2) и если отличается немного от него (менее, чем на
31/2°/о)5 то во всяком случае не настолько, чтобы можно было увеличить или
уменьшить его в два раза. А это дает уверенность в том, что даже при низких
температурах (когда молекулы многих веществ усложняются), сахару свойствен
тот самый молекулярный вес, какой выводится прямо из его состава и
реакций. ч
Так, по депрессии можно было убедиться, например, в том, что перекись
водорода представляет молекулу На09, а не НО, что молекулы кислорода 02,
хлора С12 и брома Вг2 содержат по 2 атома, как вытекает и из плотности их
в газовом состоянии; что одно из сахаристых веществ, называемое рафино-
зою, представляет молекулярный вес С18Нд2016 (по определению Луазо и
Шейблера), а не иной (напр. С36Н64032, как полагали одно время); что
многие металлы, судя по депрессии их слабых растворов (сплавов) в Na, Sn, Ві,
'Си и РЬ оказались (Гейкок и Невиль) содержащими обыкновенно по одному
атому в молекуле, как то для некоторых (Bg, Cd и др.) металлов было
получено и по плотности пара (Рамзай тот же вывод для металлов получил,
определяя упругость пара их ртутных растворов); что сера и фосфор
представляют в растворах, как и парах (см. гл. XIX и XX), молекулы усложненные
и т. д. К числу услуг, оказанных криоскопическим способом, должно
причислить то, что он вообще дает легкий способ' узнать полимеризацию, т. ?.
усложнение молекулы при одинаковом составе, и в виде примера этому
можно привести, что кислоты цитраконовая, итаконовая и мезаконовая
представляют одинаковый состав С6Н604, и можно было полагать, что их
различие, хотя отчасти, зависит от полимеризации, но так как Патерно и
Еазини показали, что при одинаковой концентрации растворы всех трех
представляют тождественную депрессию, то причину различия свойств стало
необходимым приписывать настоящей изомерии, то-есть различию в строении
или распределении атомов в молекуле, что согласно с другими химическими
сведениями об этих кислотах.
Рауль (1880—1885) показал, что изменения повышения температуры
кипения растворов (т. е. разность D между темп, кипения раствора и темп,
•^кипения растворителя) равно как и относительное уменьшение упругости
(т. е. „частное от разделения разности упругостей растворителя и раствора
на упругость растворителя) следуют по существу тем же законностям, как
и депрессия [219], а потому, позволяют прямо определят^ молекулярный вес.
Крайняя и высокознаменательная простота отношений между
изменениями осмотического давления и депрессии '(& также и других свойств)
растворов с переменой содержания (q г на 100 г растворителя) растворенного
вещества и его молекулярного веса (М) нарушается, когда переходят к
веществам солеобразным (кислоты, основания, соли), особенно к их водным
растворам, способным проводить ток (электролитам). А именно, напр., при
депрессии, вместо постоянной (для данного растворителя) величины (С), тогда
получают величины или явно возрастающие, или иногда и уменьшающиеся
по мере разбавления раствора, обыкновенно большие, чем для растворов,
тока не проводящих, и при том переменяющиеся с переменою растворенного
вещества, а потому наблюдения над такими растворами дают тогда не
истинный молекулярный вес И, отвечающий составу, а некоторую величину
Ми обыкнов?нн-о меньшую, чем if, причем частное ™означаемое
через г, есть величина большая, чем единица [см. дополн. 50 и 71].
Приведем на это соответственные примеры, показывающие, с одной стороны,

РАЗБАВЛЕННЫЕ РАСТВОРЫ 157
степень согласия разных наблюдателей по отношению к получаемому
значению С (если взять И, определяемый из химического состава), с другой ж?
стороны — изменение С не только с переменою содержания q, но и свойств
или состава растворенного вещества. Сверх -того, в предпоследнем столбце
дается г = -^ = л//—^-1, чтобы показать, что для электролитов в водном
растворе г обыкновенно более 1 и переменно (как и С) с д и .взятым
веществом. Для непроводников, т. е. в норме, і близко к 1, напр., для трех
растворов сахара, судя по числам стр. 155, * = 1,035; 1,007 и 0,992. Везде
переходим от слабейших растворов к более крепким и в последнем столбце
даем п — число молекул растворенного вещества на 100 молекул воды,, з\ ?.
п=-^, так как этим способом крепость растворов выражается очень ясно.
Для поваренной соли NaCl (М= 58,5) на основании наблюдений Лик-
кериига (1892) получаем:
На 100 г
воды: соли
Я
0,0325 г
0,0975 »
0,1625 >
0,3250 »
1,6250 »
Депрессия
Д
0°,0177
0°,0598
0°,0992
0°,1958
0°,9544
А*
Я
С
31,8
35,9
35,7
35,3
34,3
С М
18,9 — Мх
і
1,7
1,9
1,9
1,9
• 1,8
Число ыо.
кул на
100 Н,0
п
0,01
0,03
0,05
0,10
0,50
Более точные наблюдения Хрущова (1902), произведенные с помощью
электрического термометра, в существенных чертах согласны с
вышеприведенными, а именно дают:
ч
0,0927 г
0,1853 »
0,3751 »
0,7559 »
1,4940 »
0°,0544
0°,1082
0°,2190
0°,4420
0°,8608
34,33
34,16"
34,15
34,20
33,71
і
1,82
1,81
1,81
1,81
1,78
0,0302
0,0605
0,1225
0,2468
0,4877
Отсюда видно, что для водных растворов NaCl величина С—по мере
разбавления слабых растворов остается почти постоянною и дает і около 1,8,
т, е. вычисляется мол. вес i/t около 32,5. Если взять крепкие растворы
поваренной соли, то і увеличивается и даже становится более 2. Так напр.,
раствор, содержащий 20% соли (у = 25,0) дает лед (по Де Копт)9'при
—17°,6, т.е. А = 17,6, а потому тогда (7=41,2, * = 2,2. Растворы KQ (и
многих других солей) очень сходны в-отношении молекулярной депрессии
слабых растворов с NaCl, но многие соли представляют даже в слабых
растворах сильное увеличение молекулярных депрессий (7, при разбавлении
растворов, а потому для них г возрастает по мере разбавления водою.
Такова, напр., сернокалиевая соль K2S04 (М = 174,3), по данным Хрущова:
q Ь ' С і «= q 0,1031 -
0,2798 0°,0808 50,69' 2,66 0,0288
1,0941 0°,2760 43,97 2,33 0,1128
4,6096 1°,0198 38,56 2,04 0,4752

158
ГЛ. VII. МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
Такое же явление увеличения С и * по мере разбавления водою
замечается у многих других растворов, напр., в исследованиях Хрущова для
Pb(N03)2.
Таким образом, оставаясь лишь в области слабых растворов, для
данного электролита С я г или остаются почти постоянными, или возрастают
(это чаще), или иногда убывают по мере разбавления водой, что показывает
очевидную сложность явления и заставляет искать его соответствия с
другими видами изменений, совершающихся в растворах при разбавлении их
водою, что ныне составляет один из предметов физико-химических
исследований. Особенно же поучительно, что величина і во многих случаях
растворения химически сходственных электролитов представляет сходство (напр.
для КС1 и NaCl) и зависимость от состава, в других же случаях этого не
замечается. Так, для серной кислоты і менее 2 и в пределе разбавления,
повидимому, стремится приблизиться к і = 27 для сернокалиевой соли і
более 2, длА серно-магнезиальной соли (и.вообще для J?S04) немногим
только превосходит 1, так же как дляЕ^С12 и. для некоторых других
электролитов, что опять показывает большую сложность явлений, происходящих
при растворении солеобразных веществ. Следовательно, даже в слабых
растворах электролиты (в отличие от непроводников) представляют для депрессии
(а также для осмотического давления, упругости пара и т. п.) явные
отступления от законов Рауля, Вант-Гоффа, т. е. для них видна зависимость н?
от одного веса молекулы Д но и от индивидуальных особенностей состава.
Можно, однако, убедиться, что для слабых растворов электролитов
некоторые свойства определяются не столько индивидуальными особенностями
входящих элементов, сколько молекулярным весом растворяющегося соединения,
как это видим для плотности паров всех веществ и для осмотического
давления, депрессии и проч. не электролитов. Таков, напр., удельный вес
соответственных (напр., хлористых металлов) солей в слабых растворах. Это
видно, например, из того, что растворы состава: ВС\ + 200 Н20 (т. е.
содержащие грамм-молекулярный вес соли RCln на 3600 г воды) представляют
постепенное увеличение уд. веса, по мере увеличения молекулярного веса
растворенной соли:
Вес. мол. Уд. вес 15°
НС1
NaCl
KCl
BeClj
MgCl9
CaClj
NiCl2
ZnClg
BaCl2
36,5
58,5
74,5
80
95
111
130
136
208
1,0041
1,0106
1,0121
1,0138
1,0203
1,0236
1,0328
¦ 1,0331
1,0489
Таким образом, не только для паров и газов, но и для слабых растворов
твердых и жидких веществ, если не все, то многие свойства оказываются
в зависимости лишь от веса, а не от качества вещества, что и дает
возможность определят^ вес молекул, изучая указанные свойства (напр., депрессию
слабых растворов, повышение температуры кипения, плотность растворов и
т. п.).
Но, судя даже по вышесказанному, не всякие даже физические, а тем
более химические, свойства однородных веществ, особенно твердых и жидких,,
определяются одним весом их молекул, и многие находятся в определенной

ЗАВИСИМОСТЬ СВ'ОЙСТВ ВЕЩЕСТВА О.Т МОЛЕКУЛ И АТОМОВ 159
(см. гл. XV) зависимости от природы и веса атомов входящих элементов и
определяются их индивидуальными особенностями. Так, плотность в твердом
и жидком состоянии (как далее будет показано) определяется
преимущественно весами атомов входящих простых тел, так как тяжелые простые и
сложные тела встречаются только между веществами, содержащими элементы
с большим атомным весом, каковы золото, платина, уран. И в свободном
состоянии эти простые тела суть тяжелейшие между всеми. Вещества,
заключающие столь легкие элементы, как Н, С, О, N (таковы многие органические),
никогда не имеют большого удельного веса; в большинстве случаев он разве
немногим превышает уд. вес воды. При возрастании количества водорода,
как легчайшего элемента, плотность обыкновенно уменьшается и часто
получаются вещества более легкие, чем вода, но все отношения, здесь
встречающиеся, сложнее, чем, например,, для плотности паров. Светопреломляющая
способность веществ также вполне зависит от содержания и свойств
элементов [220]. История представляет тому явное доказательство, потому что —
по высокому показателю преломления алмаза — Ньютон предугадал, что в
нем содержится горючее углеродистое вещество, так как многие горючие
углеродистые масла имеют большой показатель преломления. Мы увидим
впоследствии (гл. XY), что многие из таких свойств веществ, которые
находятся в прямой зависимости не от веса молекулы, а от ее состава, или,
говоря иначе, от свойств и количества входящих в нее элементов, стоят в
особой (периодической) зависимости от атомных весов элементов, то-есть
масса (молекул и атомов), пропорциональная весу, определяет свойства
веществ, как она определяет (вместе .с расстоянием) движение небесных
светил. Масса (вес) молекулы определяет, как указано выше, многие
физические и химические свойства веществ, начиная с плотности их паров и
количества вещества, входящего в реакции, а масса (вес атома) элементов,
образующих молекулы, определяет, как увидим впоследствии, множество
других химических и физических свойств веществ, указать же
зависимости видимых свойств от масс невидимых молекул и атомов — составляет
один из величайших успехов нашей науки [221].

ГЛАВА ВОСЬМАЯ.
УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ.
Должно ясно между собою отличать два близких названия: уголь и
углерод. Уголь известен каждому, хотя получить его в
химически-чистом состоянии не легко. Чистый уголь есть тело простое, неразлагаемое, н?
плавящееся, горючее, получающееся через накаливание органических ве-"
ществ и имеющее всем известный вид черной массы, без всякого
кристаллического сложения, ни в чем нерастворимое — словом, уголь есть
вещество, обладающее совокупностью физических и химических, признаков. Это
тело прямо соединяется с кислородом, когда горит; в органических же
веществах находится в соединении с водородом, кислородом, азотом и серой.
Но в них, во всех этих соединениях, нет уже самого по себе угля, как в
парах воды нет льда. То, что в них содержится, и называют углеродом. Угле- •
род, значит, есть элемент, общий углю,, веществам, которые из него могут
быть получаемы, и тем веществам, из которых его можно получить. Углерод
может принять форму угля, но является и в форме алмаза и графита. Правда,
что для других простых тел мы не имели такого разграничения в
номенклатуре. Мы называли кислородом и свободный обыкновенный, газообразный
кислород, и кислород в форме озона, и кислород, находящийся в воде, в
азотной кислоте, в углекислом газе. Но тогда возможно смешение. Углерод
можно представить себе как атом угольной материи, а уголь как собрание
таких атомов в одно целое, в молекулу, а молекул — в массу тела. Вес
атома углерода должно принять за 12, потому что это есть наименьшее
количество углерода, входящее в молекулы его соединений, а вес молекулы угля,,
вероятно, очень велик. Мы не знаем молекулярного веса угля, потому что .
уголь вступает только в немногие прямые реакции, и то при высокой
температуре (тогда вес его молекулы, вероятно, меняется, как при переходе
озона в кислород), в пар не переходит и ни гі*ч?м прямо не растворяется.
Углерод встречается в природе как в свободном, так и соединенном
состоянии, в весьма различных формах и видах. В свободном состоянии '
углерод известен, по крайней мере, в трех видах: в виде угля, графита и
алмаза В состоянии соединений углерод входит в состав так называемых
органических веществ, т. ?. множества веществ, находящихся в теле всякого
растения и животного. Он находится в виде углекислого газа в воде и воздухе,
а в виде солей углекислоты и органических остатков в почве и массе земной
коры. Разнообразие вещестр, -составляющих тело животных и растений [222],
известно каждому. Воск и масло, скипидар и смола, хлопчатая бумага и....

УГЛЕРОД В ПРИРОДЕ
161
белок, клетчатая ткань растений и мускульная ткань животных, винная
кислота и крахмал — все эти и множество иных веществ, входящих в ткани ж
соки растений и животных, представляют соединения углеродистые. Область
соединений углерода так велика, что составляет особую отрасль
химии, носящую название органической химии, т. е. химии
углеродистых или, лучше утлеводородистых соединений. "
Если сильно накалить одно из органических веществ, по возможности
при малом доступе воздуха, а лучше — вовсе без доступа воздуха, то всякое
такое вещество более или менее легко разлагается. Если доступ воздуха
к горящему телу недостаточен или температура недостаточна для горения
(гл. Ш), и если первые летучие продукты изменения органического
вещества, не успев смешаться с воздухом и сгореть, подвергнутся охлаждению
(например, вырвутся в холодные части печи или охладятся даже массою
холодного воздуха, как при открытии топочных дверец), то произойдет
неполное горение и дым с углем или сажею [223]. Существо явления и
происходящие при этом продукты т? же, как при накаливании, потому что
часть сгоревшая служит для накаливания остальных частей топлива.
Разложение, которое совершается при накаливании сложного вещества,
содержащего углерод, водород и кислород, состоит в следующем: часть водорода
выделяется в газообразном состоянии, другая в соединении с кислородом,
третья выделяется в соединении с углеродом, а иногда с углеродом и
кислородом, в виде газообразных и парообразных веществ, или так называемых
продуктов сухой перегонки. Если пары этих продуктов пропустить через сильно
накаленную трубку, то эти вещества изменяются подобным же образом,
распадаясь под конец на водород и уголь. В сумме указанных
обыкновенных продуктов разложения содержится меньше углерода, чем было в
органическом веществе: часть «углерода остается в состоянии, не соединенном
с другими элементами, образуя уголь. Он остается в том пространстве,
в котором производится разложение, в виде черного, известного всем,
неплавкого и нелетучего угля. Вместе с углем остаются землистые *и все
нелетучие вещества (зола), если они заключались во взятом органическом
веществе. Притом, к остающемуся углю подмешиваются всегда нелетучие
смолоподобные вещества, для разрушения которых потребна сильная
степень жара. Если взять органическое вещество летучее, напр., газообразно©
соединение, содержащее углерод и водород, то уголь выделяется из такого
вещества, если пропускают его пар через сильно накаленную трубку.
Органические, вещества, сгорающпе при недостаточном притоке воздуха,
выделяют сажу, то-?сть уголь, происшедший из парообразных водородистых
соединений углерода, из которых при горении водород образует воду. Так,
скипидар, ¦ нефть, нафталин и другие углеводороды, трудно разлагаемые
жаром, при сожигании легко дают уголь в виде сажи.
Древесный.уголь получают в большом количестве подобным способом,
т. е. при неполном сожигании дерева [224]. В природе подобный же
процесс обугливания растительных остатков совершается при изменении их
под водою, как это видим в болотных травах, образующих торф. Подобным
-же путем, без сомнения, произошли и те громадные массы каменных углей
[225], которые, вслед за Англией, стали применять всюду как главный
материал для топки паровых котлов и вообще для целей отопления и на-
тревания. Россия обладает многими богатейшими месторождениями
каменных углей, из которых Донецкая область в настоящее время заслуживает
особого внимания..
Судя по сказанному выше, сажа есть мелкий уголь, выделяющийся
Д, Менделеев. Основы химии, т. I. лХ

162 ГЛ.' VIII. УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ
при неполном горении паров и газов углеродистых' веществ, богатых
углеродом. Сажа имеет большое применение в практике, как черная краска.
Бйлыпое количество ее идет, напр., для изготовления типографской краски.
Готовят ее, сожнгая смолы, масла, природный газ, нефть и т. п.
Смотря по той температуре, которой был подвержен уголь, он содержит
различное количество органических веществ и содержит часть «смол»,
избегнувших полного разложения. Уголь из дерева, полученный при наиболее
низкой температуре, содержит - еще значительное количество водорода и
кислорода, а именно до 4% водорода и 20% кислорода. Такой уголь имеет
еще сложение того вещества, из
которого получился. Таков, например,
обыкновенный уголь, в котором видны еще
слои, свойственные дереву. Подвергая
дальнейшему накаливанию (лучше всего
сильным токе?*), можно удалить из него
(в виде газов и летучих веществ) новое
количество водорода с углеродом и
кислородом и получить при сильнейшем
прокаливании более чистый уголь. Так как
трудно удалить из угля подмесь золы,
т. ?. минеральных веществ, находящихся
в растительных веществах, служащих
для образования угля, то'для получения
чистейшего вида угля должно брать такое
органическое вещество, которое уже не
содержит золышх веществ, например,
окристаллизованный • сахар, совершенно
очищенный от подмесей, очищенную
кристаллическую винную кислоту и т. п.
Если для получения чистого угля берут
сажу, то ее необходимо предварительно
промыть спиртом и эфиром, для
удаления из нее растворимых «смол», и затем
подвергнуть сильному жару, чтобы
окончательно удалить чподмесь веществ,
содержащих водород и кислород.
Скважистость (пористость) обычного угля,
весьма плохая его теплопроводность,
значительная' способность поглощать лучи
света ^черный цвет и
непрозрачность) и многие другие качества
известны из ежедневного опыта. Удельный вес угля от 1,4 до 1,9, и если он
плавает на воде, то это зависит лишь от воздуха, находящегося в его порах.
Если уголь истереть в порошок и смочить спиртом, то он тонет в воде
тотчас. Он не плавится в печах, даже при температуре, достигаемой горением
гремучего газа/ В жару, достигаемом посредством пропускания сильного
гальванического тока, уголь только размягчается, но не вполне расплавляется.
Однако, тогда после охлаждения он уже представляет вид и свойства
совершенно иййе,. претерпевает изменение, более или менее представляя
переходы к графиту, Физическое постоянство угля находится, без сомнения,
в'связи с его химическим постоянством. Это есть тело, обладающее при
обыкновенной темп, малой активностью^ так, уголь не растворяется ни в
Приготовление сажп. На очаге F жгут смолу или
tony подобные вещества, горящие коптящим
пламенем. Выходящий дым щюходвт в камеру,
где из него выделяется сажа, большая часть
которой гадится на конический колпак С. Этот
последний можно поднимать л опускать в блоке
веревкою Jtt что служит для облегчения сбора
сажи.

УГОЛЬ, ГРАФИТ И АЛМАЗ
163
одной из известных жидкостей и ни с чем, при обыкновенной температуре, н?
соединяется, есть тело недеятельное, подобное азоту [226]. Но эти свойства
угля изменяются при возвышенной температуре. Так, в отличие от азота,
уголь способен при высокой-температуре прямо соединяться с кислородом,
что видно в способности угля к горению в воздухе. 'Впрочем, не один
кислород способен при накаливании соединяться с углем. Эту способность имеют
не только сера, но и водород, также кремний, железо и многие другие
металлы, только при весьма высокой температуре, т. ?. когда уголь уже
приближается к состоянию большей подвижности своих молекул; при
обыкновенной же температуре ни кислород, ни сера, ни металлы не действует на
уголь. Сгорая в кислороде, уголь дает углекислый газ С02, или при избытке*
угля — газообразную окись углерода СО, в парах серы образуется легко
д?тучий сернистый углерод CS2, с железом и другими металлами, при
накаливании, уголь образует твердые нелетучие вещества — «карбиды>. В
отношении различных карбидов Муассан, получавший их при действии угля
на окислы в жару вольтовой дуги, подметил, что на одни из них вода не
действует (Fe3C, Сг3С2,Хг4С4, МоХ, "WC, VC, ZrC, TiC), другие же разлагаются
с выделением углеводородов, напр., C2Li2, Са2Са (также Sr, Ва), Ве2С, СМп3,
C3Ur2. Некоторые металлы (Аи, Ві, Sn), в жару электрической печи не
растворяют угля, другие (Си, Ag, Pt) растворяют более или менее уголь при
этих условиях, но большую часть выделяют при охлаждении в виде
графита. Должно заметить, что К^С, и Na2C2 легко разлагаются в жару, а
йотому получаются лишь косвенно. (См. гл. ХП и др.) При накаливании,
производимом пропусканием гальванического тока через угольные электроды,
уголь соединяется с водородом, образуя ацетилен С2Н2 (Вертело). С азотом
уголь прямо не соединяется, но в присутствии металлов и металлических
щелочных окислов уголь поглощает азот, образуя синеродистые металлы,
напр., синеродистый калий KCN. Во всех отношениях наиболее важно
свойство угля соединяться с кислородом. Некоторые из кислородных
веществ отдают часть своего кислорода углю при невысоких температурах.
Так, азотная кисіота, при кипячении с углем, дает С02 и N02. Серная
кислота раскисляется в сернистый газ при нагревании с углем. При на- t
каливании же уголь отнимает кислород от воды и огромного числа окислов. '
Даже такие прочные окислы, как окислы натрия и калия, и те
уступают при накаливании весь свой кислород углю, хотя не отдают его водо-
.роду. Только немногие окислы, подобные кремнезему (окисел кремния) и
извести (окись кальция), сопротивляются восстановляющему действию угля
при жаре, доставляемом горением самогЬ угля, но и они часто реагируют
с ним в жару, достигаемом в вольтовой дуге (3500—4800°). Так, известь
СпО отдает кислород, образуя окись углерода, но происходящий в жару
вольтовой дуги (при большом напряжении тока) металлический кальцшТ
соединяется с избытком угля и образует углеродистый кальций (карбид
кальция) СаС2.
Не изменяя главных своих химических свойств, уголь может
претерпевать изменения в своем сложении и в физических свойствах, т. ?. может
переходить в два другие изомерные или аллотропические видоизменения: графит
и алмаз. Тождество состава их с углем видно из того, что одинаковое
количество этих трех веществ при сжигании в кислороде (при действии
сильного жара) дает одинаковое количество углекислого газа, а именно, 12 ч.
угля, алмаза и графита в чистом виде дают при сожигании 44 вес. части
углекислого газа. В физическом же отношении различие весьма резко:
самые плотные сорта угля имеют плотности не более 1,8, графит же около

164 ГЛ. VIII. УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ
2,3, алмаз 3,5, от. чего зависит множество других свойств, например,
горючесть: чем легче удельно уголь, тем удобнее он сожигается; графит горит
даже в кислороде весьма -затруднительно'; алмаз же горит только в
кислороде и только при весьма сильном накаливании. При горении угля, алмаза,
и.графита отделяется неодинаковое количество тепла. При сожигании в
углекислый газ одного г древесного угля отделяется 8080 мал. кал.;
плотный уголь, отлагающийся в газовых ретортах, выделяет 8050 мал. кал.,
природный графит 7800, алмаз 7770 мал. кал. Чем больше плотность, тем
мейыпе выделяется тепла. Уплотняясь, уголь теряет часть своей внутренней
энергии (теплоту), значит, плотнейшее состояние относится к менее
плотному, как твердое к жидкому, или как соединенное к свободному. Поэтому
следует думать, что молекула графита сложнее, чем угля, а у_ алмаза еще
сложнее. То же показывает и теплоемкость, потому что, как мы увидим
в дальнейшем изложении, усложнение молекулы ведет к уменьшению
теплоемкости. Для угля при обыкновенной температуре теплоемкость 0,24,
графита 0,20, алмаза 0,147. Для угля газовых реторт' Ле-Шателье (1893)
нашел, что произведение теплоемкости на атомный вес изменяется от 0° до
250° по ур-шо 1,92 + 0,0077 t, а между 250° и 1000° по ур-ию 3,54 +
+ 0,00246 t (см. гл. XIV). Графит сравнительно мягок, пишет (откуда и
самое название от греческого слова графо— пишу) и приготовляется для
карандашей. Уголь можно превратить в графит действием сильного жара.
Если угольную палочку в 4 мм даметром и в 5 мм длиною поместить в
безвоздушное пространство и накаливать сильным током, напр., от 600 бун-
зеновских элементов, расположенных в параллельные ряды по 100, то уголь,
сильно раскаляясь, частью улетучивается и осаждается в форме графита.
Уголь, полученный от прокаливания сахара, положенный в тигель,
сделанный из угля же, от действия сильного гальванического тока спекается в
одну массу, образуя вещество, подобное графиту. Если уголь смешать с
железом и накалить, то получается чугун; растворяется в железе до 5% угля.
Если расплавленный чугун быстро охладить, то углерод- остается в
соединении с железом и образует так называемый белый чугун; но если
охлаждение производить медленно, то большая часть углерода выделяется в виде
графита, и если потом такой чугун (так называемый серый) растворить в
кислоте, то остается графит. Графит встречается и в природе, иногда в виде
больших сплошных масс, иногда же он проникает каменистые породы в роде
шиферов или сланцев, а именно встречается в' тех местах, которые были
подвержены, по всей вероятности, действию подземного жара. Есть места,
- где антрацит превращается постепенно в графит, по мере углубления слоев.
Я сам имел случай наблюдать такое постепенное превращение в долине
Аосты, около Монблана, недалеко от Курмаиора, около теплых минеральных
вод. Графит из чугуна и природный иногда является в кристаллическом
виде, в форме шестисторониих табличек; но чаще всего он представляет
сплошную аморфную массу, которая характеризуется известным для всех
свойством карандашей [227].
Алмаз представляет кристаллическое и прозрачное видоизменение
углерода, встречающееся в природе редко и в малых количествах и
добываемое в россыпях алмазных копей в Бразилии, Индии, Южной Африке,
на Урале и др. Он найден также в метеорптах. Он кристаллизуется в
октаэдрах, гранатоэдрах, кубах и в различных комбинациях .форм правильной
системы. Усилия, направленные к искусственному получению алмаза, хотя
и не остались безуспешными, не привели еще к возможности получения
больших кристаллов алмаза, потому что те способы, котошми обыкновенно

УГЛЕВОДОРОДЫ 165
получаются кристаллы, непрйложимы к углероду. Действительно, углерод во
всех видоизменениях нерастворим при низких температурах, а при высших—
получается графит, если выделение идёт при обыкновенном давлении. Алмаз
удается однако получать в виде мелких кристаллов, представляющих
черный порошок, но под микроскопом прозрачных и обладающих твердостью,
которая свойственна только алмазу. Такой алмазный порошок получен
неотрицательном электроде, при пропускании слабого гальванического тока
через жидкий хлористый углерод. Муассаи в Париже (1893) приготовил
порошок искусственного алмаза при помощи сильного жара, достигаемого
в электрической печи, растворив уголь в сплавленном железе (чугуне) и
давая этому раствору или сплаву, содержащему CFe3, охлаждаться под
сильным давлением, достигаемым через быстрое охлаждение металла [228].
Судя по тому, что углерод дает множество газообразных (СО, С02,
СН1? С2НЬ С2Н2 и т. п.) и летучих (таковы, напр., многие углеводороды и
их простейшие производные) веществ, судя затем по тому, что атомный вес
углерода С=12, близок к азоту N = 14 и кислороду 0 = 16, а.соединения
их СО (окись углерода) и N2C2 (синерод) суть газы, должно думать, что,
если бы углерод образовал молекулу С2, как N2 и 02, то был бы газом.
А так как через полимеризацию, или взаимное соединение молекул (как 0%
переходит в 03 или N02 в N204), температуры кипения и плавления
повышаются (чему доказательство особенно ясно видно между углеводородами
состава СПН2П), то-.должно думать, что молекулы угля, графита и алмаза очень
сложны, так как вещества эти очень далеки от газообразного состояния.
Притом способность атомов углерода соединяться между собою и давать
сложные молекулы проявляется во всех углеродистых соединениях. Между
летучими соединениями углерода хорошо известны многие, молекулы кото-
.рых содержат С5?... С10,... С20,... С30... и т. д., вообще Сп, где п может быть
весьма велико, и ни в одном из элементов такой способности к усложнению
не развито в такой мере, как в углероде. Поныне нет основания для
определения меры полимеризации угольной, графитной или алмазной молекулы,
тольро должно думать, что в них содержится Сл, где.п есть большая
величина. В угле и в сложных органических веществах, представляющих
постепенные переходы к углю, содержится запас, или магазин внутренних сил,
и, когда они горят, энергия углерода и кислорода превращается в теплоту,
которой мы пользуемся на каждом шагу [229].
Ни одна пара элементов не дает столь многр соединений, как углерод
с водородом. Притом углеводороды по составу СлН2т и свойствам весьма
сильно различаются между собою во многих отношениях, хотя представляют
и несколько общих свойств. Все углеродистые водороды — газообразны ли
они, жидки или тверды—суть вещества, в воде мало растворимые и
горючие. Газообразные углеводороды, сгущенные в жидкость, как и жидкие при
обыкновенной температуре или твердые углеводороды, превращенные в
жидкость через расплавление, представляют вид и свойство маслообразных
жидкостей более или менее вязких или подвижных [230]. В твердом состоянии
большинство углеводородов более или менее приближается по свойствам к
воску, хотя обыкновенное масла и обыкновенный воск содержат, кроме
углерода и водорода, еще и кислород, но в сравнительно малом количестве.
Немало'и таких твердых углеводородов, которые имеют вид смол- (напр.,
м?тастирол, каучук). В жидком состоянии высоко кипящие углеводороды
ближе всего подходят к маслам, низко кипящие к эфиру, а в газообразном
они напоминают ынопщп своими свойствами водород. Все это показывает,
что в -физических свойствах углеводородов свойства твердого и нелетучего

.166 ГЛ. VIII. УГЛЕРОД II УГЛЕВОДОРОДЫ
угля сильно изменены и скрыты, свойства же водорода преобладают. Все
углеродистые водороды суть тела безразличные (ни основания, ни кислоты), но
в некоторых условиях вступающие в своеобразные реакции. Мы видели, что
в рассмотренных нами до сиз; пор водородистых соединениях (воде, азотноі-
кислоте, аммиаке) в реакции вступает чаще всего водород, подвергаясь
замещению металлами. Водород углеродистых водородов, как говорится, не
имеет металлического характера, т. е. прямо [231] не замещается йетал-
лами, даже такими, как натрий и калий. Все углеродистые водороды при
.более или менее сильном прокаливании разлагаются, образуя уголь и
водород. Газообразные и летучие разлагаются при пропускании через
накаленную трубку или в вольтовой дуге. При разложении углеводородов
накаливанием, первоначальными продуктами обыкновенно служат другие, более
прочные, углеводороды, к числу- которых относятся ацетилен С2Н2, бензол
С6Н6, нафта'лин С10Н8 и т. п. При обыкновенной температуре большинство
углеводородов не соединяется с кислородом воздуха, не окисляется, но от
действия азотной кислоты и многих других окислительных веществ
большинство их подвергается окислению, состоящему или в выделении части
водорода и углерода, или в присоединении кислорода. Зажженные, т. ?.
накаленные на воздухе, углеводороды горят и, смотря по содержанию угля,
горение это сопровождается большим или меньшим выделением сажи, т. ?.
размельченного угля, и тогда пламя таких горящих углеводородов весьма ярко:
оттого-то многие из них употребляются для освещения, напр., керосин,
светильный газ, ацетилен. Содержа в себе восстановительные элементы (т. е.
способные отнимать кислород), углеводороды часто действуют как
восстанавливающие вещества. Так, при накаливании с окислами меди, они
образуют С02 и HsO, оставляя медь.
В состав молекул углеводородов, как показал Жерар^ всегда входит .
четное число паев водорода *). Поэтому общая формула возможных
углеводородов есть СлН2т, где пят суть целые числа. Это понятие носит
название, закона четных паев (причина этому объясняется на следующих
страницах, как следствие законов замещения и предела). Простейшие возможные
углеводороды, значит, должны иметь состав СН2, CHt, CHG... С2Н2, QH^
С2Н6, С2Н8..., но не все они существуют. Для них есть предел.
Некоторые из углеродистых водородов способны к соединениям, другие
вовсе не обладают этою способностью. К первым относятся те, который-
заключают меньше водорода, к посл?дним.такие, которые заключают на данное
количество углерода наибольшее количество водорода. Состав этих
последних выражается общею' формулою СпН2п + 2. Это так называемые
предельные углеродистые водороды, неспособные к соединениям [232].
Углеродистые водороды СН6, С2Н8, С3Н!0 и т. п. не существуют. Наивысшее
содержание водорода будут представлять: СН4 (п=1; 2п + 2 = 4), С2Нб (я —2),
С3Н8 (п = 3), С4Н10 и т. д. Это понятие должно назвать законом предела.
Сопоставляя его с законом четности, паев, легко видеть, что возможные
углеводороды расположатся в порядке, члены которых выразятся общими
формулами СпН2п + 2, СлН2п, СпН2л_й и т. д. Гомологами называют
углеводороды, в которых на п атомов углерода приходится число атомов
водорода, выражаемое в зависимости от w. Так, углеводороды СН4, С2Н6, С8Н8,
С Ню и т. д.'суть члены предельного гомологического порядка СпНап + і.
Значит, члены одного гомологического ряда отличаются друг от друга на.
*) Известны исключения из этого правила. Наиболее изученным углеводородом
этого рода является трифенилметид С19Н15 (Гомберг, 1901). (Ч.)

УГЛЕВОДОРОДЫ В ПРИРОДЕ - 167
п СН2 [233]. Н? только состав, но и свойства членов одного порядка
заставляют соединять их в одну группу. Так, напр., таены порядка СпН2п + 2
неспособны к соединениям, тогда как члены порядка СпН2п способны
соединяться с Cl2, S03 и т. п.; члены порядка CftH2n-6 находятся в каменно-.
угольном дегте, легко нитруются (дают нитросоединения, гл. VI) и обладают
другими общими свойствами. Физические свойства членов данного-
гомологического порядка изменяются так, что с возрастанием п, т. е. с
возрастанием количества углерода и молекулярного веса, обыкновенно возрастает
температура кипения, увеличивается внутреннее трение, а удельный вес
последовательно изменяется с возрастанием п [234].
Множество углеродистых водородов встречается в природе,
вырабатывается организмами и находится в минеральном царстве. Еще большее
количество получено искусственно. Для образования их служат так
называемые соединения по -остаткам. Так, например, если пропускать смесь паров
сернистого водорода и сернистого углерода через трубку с накаленною медью,
то эта последняя отнимает серу от обоих взятых соединений, а
освобожденные уголь и водород, соединяясь, дают углеродистые водороды. Если
углерод соединен с каким-либо металлом и* соединение это і/Ся обрабатывается
кислотою ИХ, то галоид X с металлом дает соль, а остатки, т. е. углерод
и водород, дают углеводороды. Так, чугун (белый), содержащий соединение
железа с углеродом, при действии кислот дает жидкие углеводороды,
подобные нефти *), С2Са дает ацетилен С2Н2. Если смесь соединений С6Н5Вг
<бромбензол) и С2НзВг (бромистый, этил), заключающих бром, нагреть с
металлическим натрием, то этот последний соединяется с бромом обоих взятых
веществ, образуя бромистый натрий NaBr, а остатки соединяются, взаимно,
образуя углеводород C6HSC,H5, или С8Н10. Углевороды происходят также
через разрушение других более сложных органических или углеродистых
соединений, особенно при накаливании, т. е. при сухой перегонке. Так,
например, в росном ладане, или бензойной смоло, заключается особая
кислота, названная бензойною, CjHeOa. Пары этой кислоты, пропущенные через
накаленную трубку, распадаются на углекислый газ С02 и бензол СвН«.
Непосредственно же углерод с водородом образует только одну степень
соединения— ацетилен **), С2Н2, представляющий, сравнительно с другими
углеродистыми водородами, большее постоянство относительно действия
высокой температуры [235 и.235а].
Между углеродистыми водородами известен лишь один, заключающий
в молекуле 1 атом углерода и 4 атома водорода; след., это есть соединенна
с наивысшим процентным содержанием водорода (СН4 содержит 25,15%
водорода). Этбт предельный углеродистый водород СН4 называется болотным
газом, или метаном. Если приток воздуха к остаткам растений и животных
ограничен, или дал$? не существует, то их разложение сопровождается
образованием болотного газа, будет* ли это разложение происходить при
обыкновенной температуре, или при температуре сравнительно весьма высо-
*) Новейшие исследования 5. Я. Ипатьева (1914) показали, что при действия
кислот на белый чугун получается жидкая смесь углеводородов, содержащая — в
противоположность нефти — исключительно ненасыщенные углеводороды гомологического ряда
этилена (общей формулы CnlL,n). (Ч.)
**) Бон и Дтердап нашли, что углерод с водородом соединяются при
температуре около 1200°, причем, как единственный продукт соединения, образуется метан Сн«.
Те же исследователи доказали, что при температуре вольтовой дуги ацетилен не является
¦единственным продуктом соединения, но что при этом в газовой среде устанавливается
равновесие, приблизительно при следующем составе смеси: водорода 90 — 91%,
ацетилена — 7 — 8%, метана 1,25% и этана 0,75%- (Ч.)

168 ГЛ. VI!I. УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ
кой. Оттого растения, разлагающиеся4в болотах, под водою, выделяют этот
газ. Всякий знает, что если тину болотного дна потрогать чем-нибудь, то
из нее выделяется большое количество пузырей газа; эти пузыри, хотя"
медленно, однако, выделяются и сами собою. Выделяющийся газ содержит .
преимущественно болотный газ, и его легко собрать, если стклянку
опрокинуть в воде и в горло ее вставить (под водою же) воронку: тогда, пузыри
газа легко уловить в отверстие воронки. Если дерево, каменный уголь в-
множество других растительных и животных веществ разлагаются действие»
жара без доступа воздуха, то-есть подвергаются сухой перегонке, то они
также выделяют вместе с другими газообразными продуктами разложения
{углекислотою, водородом и различными другими веществами) много метана.
Обыкновенно газ, употребляющийся для освещения — светильный газ, — полу-,
чается именно этим способом-, и потому он всегда содержит в себе болотный
газ, смешанный с водородом и другими парами и газами, хотя
он и "очищается от некоторых из них [236]. А так как
разложение органических остатков, образующих каменные угли,,
еще продолжается под землею, то в каменноугольных копях
нередко продолжается еЩ? выделение массы болотного газа,
содержащего азот и СОо. Смешиваясь с воздухом, он дает
взрывчатую смесь, составляющую одно из бедствий копей этого рода,
так как подземные работы приходится вести с лампами. Но
эта опасность значительно уменьшается
предохранительною лампою Гумфри Деви, который заметил, что если
в пламя ввести плотную металлическую сетку, то поглощается
столь много тепла, что за сеткой горение не продолжается
(проходящие через сетку нодогоревши? пары можно зажечь).
Поэтому в лампах Деви над светильней масляной лампы
поставлен толстый стеклянный цилиндр с, плотно прижимаемый
металлической оправой. Поверх его прикреплены металлический
цилиндр п и сетка т. Через нее проходят продукты горения, а
воздух входит через сетку в пространство между цилиндром п
и сеткою т. Лампу т нельзя открыть, не затушивши огня, для^
избежания неосторожности. Таким образом, пламя нигде не
может прикасаться к гремучей смеси, иначе как через метаіли-
ческую сотку, предохраняющую от воспламенения- взрывчатую
смесь рудничного воздуха с болотным газом, выходящим из угля. Главный
прием, которым устраняется взрыв, состоит в хорошей вентиляции. Лучше
всего освещать копи электрическими лампами, что уже и делается во
многих копях. В некоторых местностях, особенно ж? там, где находится и
добывается нефть, как напр., около Баку, где построен храм индусских
огнепоклонников, в Пенсильвании и др., из зомли выделяется болотный газ
в большом изобилии, и его применяют так же, как светильный газ, отводя
металлическими трубами за сотни верст, для освещения и. отопления*).
Довольно чистый болотный газ получается при накаливании смеси
уксусной соли со щелочью. Уксусная кислота CJL,02 при действии жара разла-.
гается на болотный и углекислый газы: Со11402=СН4-|-С02. Щелочь, напр;,,
NaliO, дает с уксуспою кислотою соль C2II3NaOs и при разложении удержи-
Предохрани-
тедьлаа лампа
де*и.
*) Большие количества метана выделяются и в местах, не связанных с
месторождениями нефти. Таково, напр., обильное выделение метана около г. Темрюка
Кубанской области, у Мелитополя и другие его месторождения в области грязевых вул-
хаиов. (Ч.)

ИЗОМЕРИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ
16»
ва?т углекислый газ, образуя угленатровую соль, NaaCOs, а потому
выделяется только болотный газ:
C2H3Na02 + NaHO = Na2C03 + CH4. '
Углеродистый алюминий А14С3, приготовляемый прямым действием угля
на алюминий в жару вольтовой дуги (в электрической печи), при действии
воды дает метан и глинозем в виде гидрата:
С3А14 + 12Н20 = ЗСН4 + 4А1(ОН)3.
Наиболее чистый газ получается при помощи йодистого метила CH^J
(готовится из метилового или древесного спирта СН40 и Ш), при замене,
иода водородом, что достигается, беря, напр., цинковую пыль со - спиртом:
или прямо готовый цинк-метил *и воду:
Zn(CH3)2 + 2Н20 = Zn(OH)2 + 2СН,.
Болотный газ, трудно сгущаемый в жидкость, в воде почти нерастворим,
не имеет вкуса и запаха*). Из химических его реакций для нас важнее
всего заметить то, что он непосредственно сам ни с чем не соединяется,
тогда как другие углеродистые водороды, заключающие менее водорода, чем
следует по формуле СПН2П^_2, способны соединяться с водородом, хлором,
с некоторыми кислотами и т. д. Если, по закону замещения, весьма просто
понимается образование перекиси водорода, как. соединения, содержащеіо
два водных остатка: (ОН)(ОН), если те же понятия просто объясняют все
переходы от аммиака к азотной к-те, то все углеводороды, на основания
того же закона, можно вывести из метана СН4, как простейшего
углеводорода. Метилен СН2 не существует; каждый раз, когда его стремятся
получить (напр., отнимая J2 от CH2J9), образуется или С2И4 или С3Н6 и т. п.,
'' то-есть СН2 полимеризуется. Усложнение молекулы метана легко достижимо
при существовании в атомах углерода способности к взаимному соединению,,
а вследствие подробнейшего изучения этого предмета, уже многое из того,
что можно предвидеть и предполагать по закону замещения, действительно
получено и происходит именно такг как ожидается. И" хотя предмет этот,
по его обширности, выделяется, как выше упомянуто, в область органичен
ской химии, но мы здесь коснемся его для того, чтобы видеть, хотя
отчасти, самый разработанный пример применимости закона замещений.
По закону замещений, молекула метана СН4 позволяет ждать
замещений следующих четырех видов: 1) метилирование, когда на место
одного Н становится ему эквивалентный остаток болотного газа СН3,
называемый метилом. О^аток этот в СН4 соединен с Н, след., он его и >іожет
замещать, как (ОН) замещает Н, потому что он с ним дает воду; 2) метиле-
нировани?, или замена между Н2 и СН2 (этот остаток называется
метиленом), осйовывается на делении молекулы СН4 на две эквивалентные части
Н2 и СН2; 3) ац?тиленирование, или замена между СН, с одной
стороны, и Н3, — с, другой и 4) карбонирование, то-есть замещение
Н4 атомом углерода С, основывается на том же самом следствии закона
замещения, как и метилирование. Указанные четыре вида замещений дают
возможность. понять все главные отношения углеводородов и их продуктов.
*) Частый метан имеет слабый чесночный запах. В жидком воздухе он застывает
в кристаллы, плавящиеся при —184° (Мусыхап, Шаванн); жидкий метан кипит при
— 164°. По Хентору (1906) темп, плавл. метана 91,°, а темп. кип. 110° (абс.).В 100
объемах воды при 20° растворяется около 3,3 объемов, а при 0° около 5,5 объемов метана
(Винклер). (Ч.) у

170 ГЛ. VIII. УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ
(производных). Так, напр., закон четных паев виден из того, что при
всех 4 видах замещений прибывает или убывает четное число паев
водорода, а как в СН4 оно -также четное, то сколько бы раз замещения те ни
происходили — всегда получится четное число паев водорода. Действительно,
при замене Н —метилом СН3 прибывает СН2, при замене- Н2 — СН2 нет в
водороде прибыли, при ац?тиленировании — СН становится на место Н3,
•следовательно, прибывает С и убывает Н2, при карбонировании же убывает -
Н4. Точно также и закон предела можно вывести, как следствие закона
замещения. Действительно, высшее количество вводимого водорода отвечает
метилированию, а оно приводит к тому, что в состав входит СН2,
следовательно, исходя из СН4, получаем С2Н6, С3Н8 и вообще СпН2п-р2 и они
заключают наибольшее возможное количество водорода. Непредельные
углеводороды, содержащие менее водорода, образуются, очевидно, лишь тогда,
когда усложнение в болотном газе произойдет по одному из других видов
замещения. Производя в метане одно метилирование, очевидно, будем иметь
*СН3СН3 .[237]—предельный углеводород. Его называют этаном. Через одно
прямое метил?нировани? из СН4 получается СН2СН2, или этилен, через ац?тил?-
лировани? СНСН, или ацетилен, и оба последние суть ужо непредельные
углеводороды. Так имеем все возможные углеводороды с двумя атомами
углерода в молекуле: С2Н6— этан, С2Н4— этилен и С2112— адетйл?й. Но в них
«амих, по закону замещения, можно повторить- те же виды замещений,
а потому дальнейшие замещения будут служить источником происхождения,
ряда предельных и непредельных углеводородов все с большим и большим
«содержанием углерода в молекуле и, в случае аце?иленирования (ибо при
лем количество Н уменьшается) и карбонирования — все с меньшим и
меньшим содержанием водорода. Так, по закону замещений можно
предвидеть не только предел СпН2п + 2, ноибезгранично? количество
к?пр?дельныхугл?водородов: СпН2л, CnH2n_2... CftH2n_tm, где т изм?-'
ня?тся от 0 до п — 1 и где для величины п не видно в наше время грана
возрастанию.
Из вышеизложенных начал становится очевидным не только
существование множества полимерных углеводородов, отличающихся лишь
молекулярным весом, но, при одном и том жо молекулярном весе, видна
возможность случаев изомерии. Уже в первом непредельном порядке СЯ'НП
-явственна полимеризация, столь обыкновенная для углеводородных соединений,
иотому что все члены этого порядка: С2Н4, С3Нб, С4Н8... С80Н60... имеют
«дин и тот же состав СН2, но' различный вес молекулы, как объяснено уже
в главе VII. Различия плотности паров, температуры кипения и
затвердевания, количеств, вступающих в реакции (напр., этилен С^Нд соединяется
с Br2, HJ, H2S04 целою молекулою, как и амилен С5Н]0 или вообще СдН2я),
я способов происхождения, напр., этилен происходит из этилового спирта
€*HB(OH) так, как амилен СЙН10 из амилового C5HU (ОН), или вообще как
€пН2п из С„Н2п + 1(ОН) — через отнятие воды, столь ясно отвечают т при этом
донятию о полимеризации, что пример этот всегда будет наиболее ясным
;и доказательным для понятий о полимерности и молекулярном весе. Такой
же случай встречается и между иными углеводородами. Так, составу
ацетилена СЛ12 или соединению состава СН [238] отвечают бензол С6Нб и стирол
<^Н8. Первый кипит при 80°,2, второй при 146°; уд. вес первого 0,894,
второго 0,925 при 0°, то-есть и здесь с возрастанием полимеризации
температура кипения возрастает, так же как и плотность, чего и.должно ждать
иря увеличении молекулярного веса. -
Случаи изомерии, в тесном смысле слова, то-есть такие, в которых при

ИЗОМЕРИИ
171
одинаковости не только состава, но и молекулярного веса, свойства веществ
все же различны, — случаи эти, особенно важные для понимания и
требования молекулярного строения, очень многочисленны между углеводородами
(и их производными) и они так же, как полимеры, предугадываются
вышеизложенными понятиями, выражающими принципы строения утлеводоро-
дистых соединений [239] на основании закона замещений. По нему
очевидно, напр., что между предельными углеводородами С2Н6 и С3Н8 не может
быть явлений изомерии, потому что первый из них есть СН4 с заменою
Н метилом, и как все водороды метана должно предполагать в одинаковом
отношении к углероду, то все равно, который бы из них ни подвергся
метилированию, получится один продукт — этан СН3СН3. Прямой опыт показы-^1
¦ ва?т, что, как бы мы ни получали СЛ?Х (где X=напр., С1, ОН и т. п.) —
всегда он оказывается один и тот же. Это доказано было с 60-х годов
прошлого столетия многими способами и составляет основное понятие
строения углеводородных соединений. Если бы атомы Н в СН4 были не вполне
тождественны (как, напр., в СН3СН2СН3 или в СН3СН2Х), тогда могло бы
существовать столько разных СН3Х, сколько есть различий в атомах
водорода в СН4. Но и в этане все водороды одинаково поставлены в отношении
к углероду, и, след. пропан СН3СН2СН3 также один. Но бутанов С4Н10 уже
должно ждать ив действительности — два. В одном новый метил должно
считать замещающим водород одного из метилов: СН3СН2СН2СН3, а в другом
СН8 должно считать замещающим -Н в СН2, следовательно, в нем будет
СН3СНСН3СН3. Если угодно, это метан, в котором три водорода заменены
тремя метилами. Если пойдем далее, то очевидно, что число возможных
изомеров будет еще более. Но мы ограничимся лишь простейшими
примерами, доказывающими возможность и действительное существование
изомеров. С2Н4 или СН2СН2, очевидно, один; но углеводородов состава С3Нв
должно быть — и есть — два: пропилен и триметилен. Первый есть этилен
€Н2СН2, в котором один водород замещен метилом СН2СНСН3, а триметилен
есть этан СН3СНа, только с заменою двух водородов от двух метилов мети-
леном, то-есть Дт а > где вошедший метилен связан с обоими атомакж
углерода^ бывшими в СН3СН3. Очевидно, что причиною изомерии здесь
служит, с одной стороны, различие количества водорода при отдельных атомах
углерода, а с другой — различная связь отдельных атомов углерода, В первом
случае она, как говорят, цепеобразна, во втором —замкнутая. Замкнутая
связь атомов углерода была впервые принята Еекуле для объяснения
строения и случаев изомерии производных бензола С6Нб, составляющих
ароматические соединений [см. доп. 233]. Понятно также, что и здесь при
увеличении числа атомов углерода число изомеров, предвидимых и существующих
будет сильно возрастать. Если же сверх замены водорода одним из остатков
метана произойдет еще замена части водорода некоторыми другими
группами или элементами X, F..., то число возможных изомеров еще возрастет,
^ в значительной мере. Так, напр., возможны два изомера даже для
производных этана С2Н6, если в нем два водорода заменены Х2:'один будет иметь
строение этиленовое СН2ХСН2Х, а другой этилиденово?ч СН3СНХ*. Таковы,
напр., хлористый этилен С2Н4С12 и хлористый этилиден C2H4Cl2 = CH3CHCls.
А так как на место водорода мог^т становиться не только метил, но и Сі,
Br, J, (ОН) или водный остаток, (NH2) или аммиачный остаток, (N02) или
. остаток азотной кислоты, и т. д., на место двух водородов может встать О,
NH, S и т. д.-, то понятно, что число изомеров иногда очень велико. Как
отличаются между собою изомеры, в каких реакциях они происходят, когда

172
ГЛ. VIII. УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ
и как переходят друг в друга и т. д., все это вместе с описанием уж&.
известных углеводородов и их производных здесь нельзя излагать, потому
чгго это составляет обширнейшую и весьма разработанную часть -химии,
называемую органическою химиею. Богатая массою точно наблюденных
явлений и строго выводимых обобщений, эта часть химии обособилась именно
потому, что в ней углеводородные группы подвергаются таким
превращениям, каких для других элементов или их водородистых соединений в столь
значительном числе вовсе не встречается. Нам важно было показать, что
при всем разнообразии углеводородов и их производных [240] все они
охватываются законом замещения, и отослав читающих за подробностями в
сочинения по органической химии, мы ограничимся кратким указанием свойств
двух простейших непредельных углеводородов: этилена СН2СН2 и ацетилена
СНСН и кратким знакомством с нефтью, как естественным источником
массы углеводородов.
Из ряда непредельных углеводородов состава СпН2п низший известный
член есть газ С2Н4, называемый этиленом, или маслородным газом. Так как
состав его равен двум молекулам болотного газа без молекулы водорода,, то-
понятно, что он может происходить, и действительно образуется, хотя в малом
количестве, при накаливании болотного газа, причем происходит и водород. '
Однако, маслородный газ сам при накаливании распадается, образуя сперва
ацетилен и метан (ЗС2Н4 = 2С2Н2-[~2СН4, Льюис, 1894), а при более сильном
нагревании уголь и водород, а потому в тех случаях, когда при накаливании
происходит болотный газ, должны образоваться хотя малые количества
маслородного газа, ацетилена, водорода и угля. . Чем ниже температура
накаливания сложных органических веществ, тем более- в отделяющихся
газах находится маслородного газа; при белокалильном жаре он весь
разлагается на уголь и болотный газ. Каменный уголі>, дерево и особенно,
нефть, смолы и жирные вещества, при сухой перегонке, дают светильный
газ, содержащий большее или меньшее количество маслородного газа. Почти
без подмеси других газов маслородный газ получается из обыкновенного-
спирта (по возможности безводного), если этот последний смешать с пятью
частями крепкой серной кислоты и такую смесь нагревать немного выше
100°*). При этих условиях серная кислота отнимает элементы воды от*
. спирта СаН5(ОИ) и дает маслородный газ: C2H60==H20--f С2Н4. Больший
против болотного газа вес молекулы маслородного газа определяет то, что
он сравнительно легко сгущается в жидкость посредством давления и
сильного охлаждения, достигаемого, напр., испарением закиси азота,
превращенной в жидкость. Его температура абсолютного кипения -|- 9°,5, кипит при
—102°,5 (атм.), сжижается при 0° от давления в 43 атм., при —169° он
затвердевает. Этилен бесцветен, имеет слабый эфирный запах, мало
растворим в воде, несколько более растворим в спирте и эфире (в 5 объемах
спирта и 6 объемах эфира). Представляя пример непредельных углеродистых
водородов, маслородный газ с некоторыми телами вступает- в соединение
весьма легко; сюда относятся: хлбр, бром, иод, дымящаяся серная кислота'
или серный ангидрид и др. Если запаять маслородный газ вместе с
небольшим количеством серной кислоты в стеклянный сосуд, и, привесивши
к движущейся части машины, постоянно взбалтывать,- то, через
продолжительное прикосновенно и многократное смешивание, маслородный газ мало-
*) В настоящее время этилен готовят из спирта и в лабораториях,.и в технике—
исключительно по способу Ипатьева, состоящему в том, что пары спирта пропускают
над нагретой до 350°— 400° окисью алюминия. Последняя действует как контакт
(катализатор), отщепляющий элементы воды. ^7

ЭТИЛЕН
173
по\алу соединяется с серною кислотою, образуя C^H^SO^ Если после
этого поглощения серную кислоту разбавить водою и перегонять, то вместе
с водою гонится спирт, происходящий в этом случае через соединение
маслородного газа с элементами воды: СаН4 + Н20=С8Н60. В этой реакции
(Вертело) виден отличный пример того, что если данное вещество, как
маслородный газ, получается через разложение другого, то и обратно, это
'вещество может образовать, вступал в соединение, первоначальное тело,—
в нашем примере спирт. Соединяясь с различными молекулами Ха, этилен
дает предельные соединения С2Н4Х2, т. е. СНаХСНД (напр., CiH4G8),
которые отвечают этану С2Нб, или СН8СН3 [241].
Ацетилен, С2Н2 = СНСН, есть газ, полученный Вертело (1857),
имеющий весьма пронзительный запах,
характеризуется своим большим
постоянством при действии жара
и образуется как единственный
продукт прямого соединения угля
с водородом, когда между
угольными электродами образуется
в водородной атмосфере светящая,
(вольтова) дуга, которая содержит
в себе частицы угля,
переносимые с одного полюса на другой *).
Ацетилен образуется из маслород-
ного газа,'если отнять от него
два пая, водорода, следующим
способом: маслородный газ сперва
соединяют с бромом, получают
С2Н4Вг2, потом, действуя
спиртовым раствором едкого кали,
отнимают бромистый водород, получая
летучий продукт QH3Br, а от
этого последнего отнимают еще
най бромистого водорода,
посредством пропускания через
безводный СПИрТ, В КОТОРОМ раСТВОреН Л. Бертело (М- Bertbelot), Ш7-1907.
металлический натрий, или при
нагревании с крепким спиртовым раствором едкого кали. При этпх
обстоятельствах (Вертело, Савич, Мясников) щелочь отнимает бромистый
водород от СпН^-^Вг, образуя CftH2n_s. Для целей освещения (особенно для
велосипедных, каретных фонарей) ацетилен получают действием воды на
теарбид (углеродистое соединение) кальция СаС2 (гл. XIV), получающийся
при действии угля на известь в электрических печах. Тот же ацетилен
происходит из болотного и маслородного газов, при неполном их сгорании,
например, если к пламени светильного газа дать доступ малому количеству
воздуха. Ацетилен, будучи удален от предела CftH2n + 2 углеродистых
соединений, обладает еще бльш?, чем маслородный газ^способностью к
соединению, а потому может оыть весьма легко выделен из всякой смеси, его
содержащей. Действительно, ацетилен соединяется не только с одною и с двумя
*) Запах чистого ацетилена слабый эфирный и не имеет в себе ничего
неприятного; неприятный, пронзительный, чесночный запах зависит от примесей. В вольтовой
дуге он образуется в смеси с метаном и этаном (см. вторую выноску на стр. 167J. (4J

174 ГЛ. VIII. УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ
молекулами J2, HJ, H2S04? С12; Вг2 и т. п. (с ними соединяются и
многие другие непредельные углеводороды), но с однохлористою медью CuCI,
образуя с нею белый осадок. Если газообразную смесь, содержащую
ацетилен, пропускать через раствор однохлористой меди (или AgN03) в водном
• аммиаке, то другие газы не соединяются, один ацетилен дает красный
'осадок*) (для Ag — серый), способный при ударе разлагаться со взрывом»
Этот красный осадок выделяет ацетилен при действии кислот. Таким
образом ж получают чистый ацетилен. Ацетилен и его гомологи также легко
реагируют ссулемою HgCl2 (Кучеров**), Фаворский). Ацетилен представляет
сильно пахучий ***) (как чеснок) газ, сжижаемый под давлением около 40
атм. при обыкновенной температуре, образуя бесцветную жидкость. Твердый
ацетилен плавится при — 81°, а при — 82° он имеет давление пара, равное
одной атмосфере. Горит он весьма ярким пламенем, что понятно из
большого относительного содержания углерода и что служит причиною его
применения для освещения. При этом в закрытом сосуде готовится ацетилен
действием воды на С2Са и сдавленный выпускается через очень тонкую
щель, по выходе из которой зажигается [242] ****).
Во множестве отношений примечательно образование и нахождение
в природе громадных масс нефти, или смеси жидких углеводородов,
преимущественно из рядов С„Н2л и СпН2П4-2 [243]. В некоторых гористых
местностях, как например, у нас около уклонов Кавказского хребта, в предгорьях
и в направлениях, параллельных с хребтами гор, из земли, вместе с
соленою водою и горючими газами (СН4 и др.), вытекает маслянистая горючая
жидкость, имеющая смоляной запах, темнобурого цвета и более легкая, чем
> вода. Такая жидкость называется нефтью или горным маслом (petroleum);
ее добывают в больших количествах, проводя в таких местах, где
замечаются следы нефти, колодцы и глубокие буровые скважины, из которых
иногда нефть выбрасывается фонтаном на значительную вышину [244].
Выделение нефти всегда сопровождается выделением соленой воды и" болотного,
газа. Нефть добывают с давних времен у нас, в СССР, на Апш?ронскок
полуострове — около Баку *****), в Бирме (Индии), в Галиции около Кар-'
пат, в Америке, особенно в Пенсильвании, в Канаде и др. Нефть^пред-
ставляет не какой-либо определенный углеводород, а смесь многих и, смотря'
по количественному содержанию разных углеводородов, ее плотность, вн?ш-'
ний вид и другие свойства изменяются. Легкие сорта нефти имеют удельный.
вес около 0,8, тяжелые же до 0,98;.первые представляют жидкости весьма
*) Белый осадок имеет состав С2Н2Си3С12, а красный осадок — CjCu2 + H80. При
100° последний теряет воду и переходит в Си2С2 (карбид меди). (Ч.)
**) Ацетилен соединяется с водой в присутствии соле^ ртути (Кучеров, 1881),;
образуя уксусный альдегид: CSH8 + Н20 = СН8СНО. Эта реакция дает начало синтети*";
ческому получению ряда'ценных органических веществ: уксусной кислоты, е? этилового;
эфира, ацетона и др.' / ' ' і
***) См. выше о запахе ацетилена. (Ч)
****) Ацетилен образуется из элементов с большим поглощением тепла, а именно,
на одну грамм-молекулу (26'3) ацетилена поглощается 53,8 калории (Микшер, 1906,1
Поэтому при горении ацетилена развивается большое количество тепла (молекулярная,.
теплота горения равна 312,# кал.). При вдувании кислорода в горящий ацетилен можно;
получить температуру выше 2Т0О°. В виду этого кислородно-ацетиленовое пламя при^
обрело большое значение для спаивания кусков железа (ацетиленовая «сварка> металлов.
и для резки брони. (Y.)
*****) В СССР имеются еще большие нефтяные месторождения на северном Кав-'"
назе, особенпо около г. Грозного, а также в Уральской области по р. Эмб?, впадающей
в Каспийское море. Недавно вновь открыты большие залежи нефти в Соликамском уезде
Пермской губ. по р. Чу совой (Чусовые городки). (ЧГ.)

НЕФТЬ
175
подвижные л, сравнительно, более летучие; последние содержат менее
летучих углеводородов и менее подвижны. Если перегонять легкие сорта нефти,
то температура кипения в парах постоянно изменяется, начиная от 0° и
доходя до 350° "и выше. То, что перегоняется сперва, представляет весьма
подвижную, бесцветную эфирную жидкость (газолин, лигроин, бензин и т.. п.),.
из которой можно извлечь углеродистые водороды, кипящие, начиная от 0\
а именно, углеродистые водороды: C4Hle, CSH32 (кипит при 30°), СбНи
(кипит около 62°), G7H1C (кипит около 90°) и т. д. Те части перегонки нефти,
которые кипят выше 130° и содержат углеродистые водороды с С9, С!0, Сп
и т. д., входят в состав общеупотребительного для освещения маслянистого
вещества, называемого керосином. Керосин представляет удельный вес
от 0,77 до 0,84 и имеет запах, свойственный нефти. То, что гонится из-
нефти ниже 130° и имеет удельный вес ниже 0,75, входит в бензин, лигроин
,и т. п., они употребляются для растворения каучука, для вывода пятен,,
сожигания в двигателях (напр. для автомобилей, аэропланов и т. п.) и др.
Те части нефти (перегоняющиеся без. изменения только при содействии
перегретого водяного пара, а иначе сильно разлагающиеся), которые кипят выше'
275 — 300° и имеют удельный вес выше 0,84, образуют отличное и
безопасное от воспламенения (что в пожарном отношении очень важно) масло,.
могущее гореть в лампах и с выгодою заменять керосин [245]. Части нефти,.
перегоняющиеся еще при высших температурах и имеющие удельный вес
выше 0,9, содержащиеся в бакинской нефти в изобилии (около 30°/0), дают-
общеупотребимое смазочное, машинное-'масло. Остающийся деготь пра
перегонке с перегретым (около 410°) водяным паром дает, разлагаясь,
вазелин (входит в помады, пластыри и т. п., представляет вид спуска). Так вс&
части нефти находят много практически-ценных применений и
промышленность много выигрывает от ее потребления, тем более, что нефть и всякие»
от нее отбросы могут служить для топлива [246].
Так как нефть находят даже в древнейших силурийских породах,,
отвечающих таким эпохам жизни земли, от которых осталось мало следов
организмов, так как из верхних пластов земли в нижние (более древние)
нефть проникать не мозйет, ибо всплывает на воде (а вода проникает во
все пласты земли), а потому стремится проникать на ее поверхность, и так.
как местонахождения нефти отвечают предгориям и параллельны с
направлением гор, то образование нефти из органических остатков весьма
сомнительно, а более вероятно приписать ее образование действию воды,
проникающей через трещины, образовавшиеся при подъеме гор, в глубь земли, до
того металлы-содержащего накаленного ядра земли, которое необходимо
признать во внутренности земной. А так как метеорическое железо часто'
содержит углерод (подобно чугуну), то, приняв внутри земли на недосягаемых
глубинах содержание такого углеродистого железа, можно полагать, что
нефть там произошла при действии воды, проникшей через трещины пород
при поднятии кряжей гор, ибо вода с углеродистым железом должна дать
окислы железа и углеводороды. Прямой опыт показывает (Клощ, Менделеев
и др.), что так называемый зеркальный (марганцовистый, богатый углеродом,,
химически связанным) чугун при обработке кислотами дает жидкие
углеводороды, по составу, виду и свойствам совершенно одинаковые с нефтью
[247], а углеродистый, уран дает их и прямо при действии воды (Муассан)*)*
*) См. первую выноску на стр. 167 (Г,)

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА О КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ.
Углекислый газ (или угольный ангидрид, или двуокись углерода) СО,
€ыл первым, между всеми газами, отличен от атмосферного воздуха, еще в XYI
столетии, Парацельсом и Ван Гельмонтом, которые знали, что
известковый камень при накаливании выделяет особый газ, образующийся также
и при спиртовом брожении сахаристых растворов, например, при
приготовлении виноградного вина; гіни знали, что он тождествен с тем газом,
который происходит при горении угля, и что он находится в некоторых
случаях в природе. Впоследствии было найдено, что этот газ поглощается
щелочью, образуя при этом соль, выделяющую тот же газ при действии
¦кислот* Приетлеем найдено было, что этот газ находится в воздухе, а
Лавуазье определил его образование при дыхании, горении, гниении и при
восстановлении металлов углем, определил и состав его, показав, что он
содержит только кислород и углерод. Берцелиус, Дюма со, Сгпасом и
Роско определили его состав; оказалось, что в нем содержится на 12
частей углерода 32 части кислорода. Объемное строение этого газа
определяется тем, что при сожигании угля в кислороде объем- не изменяется,
значит, углекислый газ занимает тот же объем, как и кислород, который в нем
находится, то-?сть атомы углерода, так сказать, располагаются, между
атомами кислорода для образования углекислого газа (таково же отношение
между водородом Н2 и ацетиленом С2Н2, только в этом случае'входит Са, а
там один атом углерода). ¦
Углекислый газ находится в природе как в свободном состоянии, так
и-в разнообразнейших соединениях. Свободный он всегда содержится (гл. Y)
ъ воздухе, а в растворе во всех видах воды. Он выделяется из вулканов,
из трещин гор и в некоторых пещерах. Известный Собачий грот, на
Байском берегу, около Неаполя, близ озера Аньяно, представляет общеизвест-.
ный пример такого выделения. Подобные же источники утлекислого газа
находятся и во. многих других местностях. Так, во Франции, в Оверни,
известен отравленный фонтан (fontaine empoisonnee),— это круглая яма,
окруженная богатою растительностью и постоянно выделяющая углекислый
газ. В лесу, окружающем Лахерское озеро, близ Рейна, в местности
потухших вулканов, находится углубление, постоянно наполняющееся тем ж?
тазом. Насекомые, прилетающие к этому месту, погибают в нем, потому что
животные не могут дьпйать этим газом. За ними прилетают птицы и также
•гибнут, чем и пользуются окрестные жители. Многие минеральные
источники доставляют в воздух громадное количество этого газа. Виши во
Франции, Шпрудель в Богемии, а у нас Нарзан (в Кисловодске, около
Пятигорска) известны своими углекислыми газовыми водами. В копях и
рудниках, погребах и колодцах, также очень часто выделяется этот газ. Люди,

-УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ 177
спускаясь в такие места, задыхаются. Горение, гниение и брожение
различных органических веществ дают повод к образованию углекислого газа
в природе. При дыхании же растений при отсутствии света, а также и
при их прорастании выделяется в воздух тот же углекислый газ. Весьма
простые опыты могут убедить каждого в образовании углекислого газа в
этих обстоятельствах; так, например, пропуская выдыхаемый воздух через
стеклянную трубку в прозрачный раствор извести (пли барита) в воде,
получают через некоторое время белый осадок, который содержит
нерастворимое в воде соединение извести с углекислым газом. Заставляя прорастать
семена растений под колоколом или в закрытом сосуде, можно определить
и здесь образование углекислого газа. Заставляя животное, например, мышь,
жить под колоколом, можно определить с точностью количество уголыгсі
кислоты, которое она выдыхает; это будут десятки граммов в сутки для
Прибор дюмат Стаса для определения состава углекислого газа. В трубе, помещенной в печи #, нагревается
уголь, графит иди алмая в струе кислорода, вытесняемого из стклянки В водою, текущею из А. ВС кислород
очищается от углекислого газа и воды. В О образуется углекислый газ с подмесью окиси углерода. Для
превращения втой последней в углекислый газ, продукты горения проходят через трубку с окисью меди,
помещенную в жаровне Е. Окись меди окисляет СО в СО*, образуя металлическую медь. Кали-аппарат F и трубки
F, G, G, содержащие щелочи, удерживают углекислый газ. Зная вес взятого угля и вес происходящего
углекислого газа (взвешивая і\ F G до в после опыта], определили состав СОа и пай углерода.
мыши. Опыты подобного рода над дыханием животных производились с весьма
большою тщательностью и над большими животными, как над быками,
овцами и т. п. Употребляя огромные герметические колокола и исследуя газы,
выделяющиеся при дыхании, определили, что человек выдыхает в день
около 900 г углекислого газа, поглощая около 700 г кислорода [248 и
стр. 100, прим.]. Напомним, что углекислый газ воздухач составляет основ- •
ную пищу растений (гл. Ш, Y и "VIII).
В состоянии соединения с весьма разнообразными веществами,
углекислый газ едва ли еще не более распространен в природе, чем в
свободном виде. Отсюда и из того, что каменные угли произошли из растений и
они питались С02, должно заключать, что в давние геологические времена
в воздухе было более ¦ С02, чем ныне, и это должно было влиять и на
способность атмосферы лучеиспускать тепло земли, а потому влияло и на
климаты [см. доп. 159]. Некоторые из соединений С02 обладают постоянством
и образуют огромные массы земной коры. Таковы известняки, или углепз-
вестковая соль СаС03 = С02 -f- СаО; они образовались в виде осадков 'в
морях, когда-то бывших там, где теперь суша, чему доказательством служит
их напластанное сложение и множество остатков. морских животных,
находящихся нередко в пластах известняков. Мел, литографский камень,
известковая плита, мергели (смесь известняка с глиной) и множество тому
подобных образований земли служат примерами таких углеизвестковых осадочных
Д. Менделеев. Основы химии, т. I 12

178 ГЛ. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
образований. Нередко находятся в земле и углекислые соли различных
других оснований, напр., MgC03, FeC03 и т: п. Раковины слизняков
представляют также состав СаС03, и многие известняки образованы исключительно
из ракушек.
Так как углекислый газ получается нацело (вместе с водою) при со-
жиганни углеродистых веществ кислородом или веществами, легко его
отдающими, напр., окисью меди, то на этом основывается способ определения
количества углерода в горючих углеродистых веществах, потому что С02
легко собрать и по весу ее судить о количестве углерода. Для этого
обыкновенно помещают в запаянную с одного конца стеклянную трубку смесь
органического вещества (около 0,2 г) с окисью меди и засыпают остальную
часть трубки также окисью меди. В открытый конец трубки вставляется
пробка с трубкою, содержащею хлористый кальций и назначенною для
поглощения образующейся воды. С этою трубкою герметически соединяется
Прибор для определения содержания С и Н в органических веществах сожиганием при накаливании
их с окисью ы?ди.
(каучукового трубкою) кали-алдарат, или другой взвешенный прибор (главаУ),
содержащий щелочь, назначаемую для поглощения углекислого газа. При-
быль в весе этого прибора покажет количество углекислоты, образовавшейся
при сожигании взятого вещества, а по количеству углекислого газа можно
узнать и количество углерода, потому что 3 части углерода дают 1 ^частей
углекислого газа.
Для приготовления углекислого газа в лабораториях, а нередко и на
заводах, или просто сожигается уголь, или чаще на природную углеизвест-
ковую соль действуют какою-либо кислотою; обыкновенно, впрочем, употр?-.
бляют так называемую соляную кислоту, то-есть водный раствор хлористого
водорода НС1, потому, что образующееся при этом вещество — хлористый
кальций СаС12 — растворимо в воде и не препятствует дальнейшему действию
кислоты на углеизв?стковую соль (серная кислота дает малорастворимый
гипс). Как углеизвестковую соль берут или известняк, или мел, или
мрамор: CaC084-2HCI = CaCl2-{-H20-f С02. Причина хода реакции в этом
случае та же,' как при разложении селитры серною кислотою; только там по-'
луча?тся гидрат, а зцесь ангидрид кислоты, потому что гидрат углекислоты '
Н2С03 непостоянен и тотчас, как выделяется, разлагается на воду и свой
ангидрид. Очевидно, из объяснений причины действия серной кислоты на
селитру, что не все ^кислоты могут служить для получения углекислого газа; .
именно, те не будут выделять его, которые или очень, химически, мало

УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА 179
энергичны, или в воде нерастворимы, или сами столь же легко летучи,
как угольная кислота. Хлорноватистая кислота НС10 и ее ангидрид Сі20
н? вытесняют углекислоты, а сернистый водород относится к угольной, как
азотная кислота к соляной, — избыток одной вытесняет другую. Но
так как многие кислоты растворяются в воде и менее летучи, чем
углекислый газ, то этот последний выделяется при действии большинства
кислот на соли угольной кислоты, и это действие идет при обыкновенной
температуре.
Для приготовления утлекислого газа в лабораториях, обыкновенно
берут мрамор, кладут его в двугорлую склянку и действуют на него соляною
кислотою в приборах, одинаковых с теми, которые служат для добывания
водорода. Выделяющийся газ уносит с собою, через газоотводную трубку,
часть летучего хлористого водорода и поэтому должен быть промыт
пропусканием таза через другую двугорлую склянйу с водою [249]. Накаливанием
многих солей угольной кислоты точно также можно добывать углекислый
газ; так, например, при накаливании углемагнезиальной соли, MgC03 (в
доломите), выделение происходит очень легко, особенно в присутствии
водяных паров. Кислые соли угольной кислоты (напр., NaHC03, см. далее) очень
легко и много выделяют С02 при нагревании.
Углекислый газ бесцветен, имеет слабый запах и легкий кислый вкус;
плотность его почти в 22 раза более плотности водорода, потому что его
молекулярный вес равен 44 [250]. Углекислый газ представляет один из
примеров газообразных веществ, давно превращенных во все три состояния.
Для получения жидкого угольного ангидрида углекислый газ нужно
подвергнуть давлению около 35 атмосфер, при 0° [251]. Температура абсолютного
кипения' (критическая) для него-(-310- Жидкий С02 бесцветен, не
смешивается с водою, но растворяется в спирте, эфире и маслах, при 0° имеет
удельный вес около 0,9. Вытекая на воздух из сосуда, где она существует
под давлением, С02 превращается в твердую снегообразную массу*). Вода
и ртуті, равно как и многие другие жидкости, замерзают от
прикосновения со снегоподобною углекислотою. В этом виде (особенно после сжатия в
плотную массу) ?0* легко сохраняется в течение некоторого времени на
открытом воздухе, потому что требует для превращения в газ еще больше
тепла, чем в жидком виде.
Углекислый) газ, легко сгущаясь в жидкость, способен и довольно
значительно, растворяться в воде, спирте и-других жидкостях. О растворимости
в воде ?ыло говор?но в главе I. В спирте углекислый газ растворяется еще
в большей мере, чем в воде, а именно, при 0° один объем спирта
растворяет 4,3 объема этого газа, а при 20° 2,9 объема. Водные растворы
углекислого газа, под давлением нескольких атмосфер, приготовляют в аптеках
и на- заводах искусственно, потому что вода, насыщенная углекислым газом,
представляет средство, усиливающее пищеварение и утоляющее жажду.
Для этой цели углекислый- газ накачивают посредством нагнетательного
*) СО, кристаллизуется при — 56°,7 и 5,1 атм. давления; с повышением
температуры давление растет и при критической равно 73 атм. Если при обыкновенной
температуре, напр., при+ 19°, жидкий С02, имеющий тогда давление в 57 атм., привести в
соприкосновение с окружающей атмосферой (давление 760 мм), то происходит быстрое
испарение жидкости, сопровождаемое—по мере выравнивания "давления—понижением
е? температуры; при давлении в 5,1 атм. она кристаллизуется, но и твердый С02
продолжает быстро возгоняться, пока при—78°,5 его давление не сравняется с
атмосферным; падение температуры тогда останавливается и она остается постоянной до полного
исчезновения твердого C0S. (P.)

СЫЛ * * 1 " ' ~ ПГ ¦ - ~ "- '"¦ ' *•¦ ¦ ^b^j—lij'i» li III .»¦¦!¦¦ I ч - i - lili Mi ii ¦¦ —¦— i .. 1. ^N. ¦ ii
180 П. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
насоса в закрытый сосуд, содержащий воду, а отсюда — распределяют в
бутылки, употребляя особые приемы для быстрого и герметического их
запирания. Так приготовляют разные шипучие напитки и искусственные
шипучие вина. Содержание углекислого газа в воде имеет весьма важное
значение в природе, потому что вода приобретает от С02 свойство разрушать
и растворять многие вещества, не изменяемые чистою водою; так,
например, фосфорно- и углейзвестковые соли растворяются в углекислой воде.
Если вода внутри земли насыщена углекислым газом под давлением, то
количество угл?известковой соли, находящееся в растворе, может
достигнуть 3 г на литр, и тогда, при вдход? на поверхность земли, по мере
потери углекислого газа, будет выделяться из раствора и углеизвестковая
соль [252]. Углекислая вода способствует разрушению многих каменных
пород, извлекая из них известь, щелочи и др. Такой процесс совершался
и продолжает итти в природе в огромных размерах. Каменистые породы
содержат в себе окислы разных металлов, между прочим, окислы кремния
и алюминия, кальция и натрия. Углекислая вода растворяет оба
последние, превращая в углекислые соли. Собирающаяся в океане вода- должна,
по мере испарения углекислого газа, выделять осадки углеизвестковой
соли, какие, действительно, и находятся всюду на поверхности земли в тех
местностях, которые были некогда на дне моря. Содержание растворенной
в воде угольной кислоты дает возможность* питания и произрастания
водяным растениям.
Хотя углекислый газ и растворяется в воде, но определенного гидрата
не образует, тем не менее можно судить о составе этого гидрата по составу
солей угольной кислоты, потому что гидрат есть не что иное, как соль, в
которой металл заменен водородом. Так как угольный ангидрид образует
соли состава К2С03, NasC03, HNaC03 и т. п., то гидрат утольной кислоты
должен,иметь состав Н8С08, т. е. содержать СО*-(-Н20. Каждый раз, когда
это тело может Образоваться, оно разлагается на свои составные части,
то-есть на воду и ангидрид. Кислотные свойства углекислого газа [253]
выражаются в его способности прямо поглощаться щелочными растворами и
давать с ними соли. В отличие от азотной HN03 и т. п. одно-основных
кисдот, дающих с одновалентными металлами (заменяющими своим атомом
один атом водорода), каковы К, Na, Ag, соли, содержащие один атом
металла (NaN03, AgN03),, а с двувалентными металлами (как Са, Ва, РЬ).соли,
содержащие два галоида, напр., Ca(N03)2, Pb(N03)2, угольная кислота Н2С08
есть двуосновная,'то-есть содержит 2 атома водорода в гидрате, или 2 пая
одновалентных металлов в своих солях, напр., Na3C03 есть сода, соль
средняя, NaHCOj, есть двуугленатровая (тоже называют иногда содою) или
кислая ооль. Следовательно, если Ы есть металл одновалентный, то его
углекислые соли вообще суть: средняя і/2С03 и кислая J/IIC03, если же М есть
металл двувалентный* (замещающий Щ), то его средняя углекислая соль
естьі/СОз, кислыг же солей такие металлы обыкновенно в свободном виде
не дают, как мы увидим впоследствии. Относительно двуосновности —
углекислота сходна с серною кислотою II2S04 [2541. Но в угольной кислоте, в
отличие от серной, составляющей пример энергических, или сильных
кислот (таковы IL\03, НС1), замечается слабое развитие кислотных свойств,
то-есть углекислоту должно считать слабою кислотою. Понятие это, очевидно,
относительное [255]. О слабых кислотных свойствах углекислоты можно,
однако, судить по совокупности многих признаков. С такими
энергическими щелочами,, как, NaHO и КНО, углекислота да?т средние соли, в
воде растворимые, но имеющие щелочную реакцию и во множестве случаев

- УГОЛЬНАЯ КИСЛОТА 181
действующие, как сами щелочи [256]. Только кислые соли этих
энергических щелочей: NaHC03 и КНС03 имеют среднюю реакцию на лакмус, а в
них заключается, как в кислотах, водород, способный замещаться металлами.
Кислые же соли таких кислот, как, например, серная, FjfaHSO<, имеют уже
ясно кислотную реакцию. Со слабыми же основаниями, подобными
глинозему A1S03, углекислота даже вовсе не соединяется, а потоку, если к креп-:
кому раствору серно-глиноз?мной соли A12(S04)3, прилить крепкого .раствора
соды NauG03, то вместо образования углеглиноземной соли А12(СОа)3
выделяется угольная кислота, так как названная соль распадается, в
присутствии воды, на водную окись алюминия и углекислый газ: А12(С03)3 + 3HtO =
= А12(ОН)6-(-ЗС02. По этой же причине основания средней энергичности,
хотя и дают углекислые соли, но сравнительно легко разлагающиеся от
накаливания, как это видно по разложению углемедной соли СиС03 (см.
Введение) и даже утлеизвестковой СаС03. Только средние (но не кислые)
соли столь сильных оснований, как кали или натр, выдерживают красно-
л калильный жар без разложения. Но кислые их соли, напр., NaHC03,
разлагаются даже,при нагревании растворов (2NaHC03 = Na2C03-|-H80-|-C02),
выделяя углекислый газ. Количество тепла, выделяющееся при соединении
углекислоты с основаниями, также указывает на слабые кислотные
свойства С02, потому что оно много меньше, чем для энергических кислот. Так,
в, слабом растворе 40 г NaHO, насыщаясь (до образования средней соли)
серною или азотною, вообще энергическими кислотами, развивают от 13 до
15 тыс. калорий, а с углекислотою только около 10 тыс. калорий.
Большинство углекислых солей в воде нерастворимо, а потому такие
растворимые, как NaaC03, КаС03 и (NHj)aG03, дают в растворах
большинства солей других металлов, MX или Ы"Х^ осадки нерастворимых
углекислых солей, J/sC08 или АГС08. Так, раствор ВаС13 с содою NaaC03 дает
осадок углебариевой соли ВаС03. По этой причине в природе, в горных
породах, чаще всего из вод происшедших, столь часто содержатся различные
соли углекислоты, напр., СаС03, FeC03, MgC03 и т. н.
Углекислый газ, как вода, образовавшись с большим выделенном тепла,
очень прочен. Поэтому только немногие вещества способны отнимать
кислород от С02. Однако, магний, калий и тому подобные металлы горят в
углекислом газе, выделяя уголь и образуя окиси. Пропуская смесь
углекислого газа с^водородом через накаленную трубку, замечают образование воды
и окиси углерода: С02 + Н2 = СО + Н&О. Но, однако, только часть
углекислого газа подвергается этому изменению, а потому в результате получается
смесь С02, СО, Н2 и На0, которая уже не изменяется от действия жара [257].
Хотя, как вода, углекислый газ весьма прочен, но все же при накаливании
отчасти разлагается на окись углерода и кислород. Девилль доказал это,
пропуская при 1300° углекислый газ через длинную накаленную трубку,
внутри которой были помещены куски' фарфора. При быстром охлаждении
продукты распадения, а именно, окись углерода СО, уголь и кислород, хотя
частью и успевали вновь соединиться, но частью могли быть и собраны.
Tatfoe же распадение углекислого газа на окись углерода и кислород
происходит при пропускании ряда электрических искр (напр., в эвдиометре).
При этом происходит увеличение объема, потому что 2 объема С08 дают
Z, объема СО и 1 объем О,. Разложение достигает известного предела
(менее 7з) и дальше не идет, так что в результате получается смесь С05, СО
и 02, неизменяемая действием искр. Оно и понятно, потому что реакция
обратима: если из этой смеси удалить С02, то она взрывается от искры и
дает углекислый газ [258]. Если из этой же смеси (фосфором) удалить Оа

^182 ГЛ. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
(а не С02) и опять пропускать ряд искр, то разложение продолжается. В
этих примерах мы видим, что известная смесь изменяющихся тел
может быть в прочном равновесии, но оно нарушается при удалении одного
из веществ, входящих в смесь, что составляет один из случаев влияния
массы. х
Хотя при накаливании С02 распадается, но при рбыкновенной
температуре С02 есть вещество очень прочное. Тем замечательнее разложение
углекислого газа, производимое растениями; в этом, случае весь кислород
углекислого газа выделяется в свободном виде. Механизм этого разложения
состоит в том, что поглощаемые растениями теплота и свет расходуются на
разложение углекислого газа. Этим объясняется общеизвестное громадное
влияние температуры и света на произрастание растений. Но в чем именно,
из каких отдельных промежуточных реакций, состоит весь процесс
распадения С02 в растениях на кислород и на остающиеся в растениях гидраты
углерода [см. доп. 222]—поныне неясно. Известно, что • сернистый газ S02,
во многом сходный с углекислым С02, от действия света (как и от
накаливания) дает серу и серный ангидрид S03, а в присутствии воды серную
кислоту, но для С02 прямо не получено подобного распадения, тем более,
что С02 образует лишь очень легко разлагающуюся свою высшую степень
окисления (надугольную кислоту [259]). Оттого-то, быть может, кислород
здесь и выделяется. С другой стороны известно, что в растениях всегда
образуются и содержатся органические кислоты, а они должны быть
рассматриваемы как производные углекислоты, что видцо по всем их реакциям,
которые вслед за этим мы кратко рассмотрим. Поэтому можно думать, что
углекислота, поглощаясь растениями, сперва образует в них (по Байеру
муравьиный альдегид СН20, а из него) органические кислоты (Либих,
Кольбе), а они при своем дальнейшем изменении дают все другие
сложные органические вещества растений*).
Многие органические кислоты находятся в растениях в значительном
количестве; такова, напр., винная кислота, находящаяся в соке
виноградных ягод и в кислом соке многих плодов, C4H6Os; такова яблочная кислота,,
находящаяся не только в незрелых яблоках, но и в более значительном
количестве в рябине, С4Н603; лимонная кислота, находящаяся в кислом
соке лимднов, в крыжовнике, клюкве и др., С6Н807; щавелевая кислота,
*) Угольная кислота, поглощаясь из воздуха листьями зеленых растений, на свету
.выделяет весь кислород, т. е., как бы разлагается по уравнению: С02.= С + 02. Теперь
уже можно считать установленным с несомненностью, что образующийся при этом атом
углерода, соединяясь • с / водой, дает прежде всего муравьиный альдегид (С + Н20 =
= СН20),* как это впервые предположил А. Байер. Муравьиный альдегид затем
подвергается полимеризации, подобной той, которую открыл еще в 1861 г. Бутлеров, а именно,
ведущей к образованию сахаристых веществ, или глюкоз CeH18Oe (6СН20 —СвНі2Ов). '
В хлорофилловых зернах зеленых растений (называемых так вследствие
содержания зеленого пигмента, хлорофилла) разложение углекислоты ведет быстро к
образованию нецаствбримого в воде крахмала, обладающего составом (СвНю06)п> получающегося
из глюкозы, с выделением воды [nCeH12Oe—пН20==(СвНіо08)п]. Число молекул глюкозы,
образующих молекулу крахмала, повидимому, равно 6' (Црвип, Лат). Под
каталитическим влиянием вырабатываемых растительными организмами веществ, называемых э н з и-'
мами (к числу их принадлежит диастаз прорастающих семян хлебных злаков)
крахмал может снова превращаться в растворимую в воде глюкозу, и затем, после перенесе- ¦
ния ее из листьев растительными соками, опять отлагаться в других частях растения
(напр., в семенах-хлебных злаков, в клубнях картофеля и проч.).
Сахаристые вещества, несомненно, являются теми первыми веществами,
образующимися из муравьиного альдегида, которые в дальнейшем ведут к образованию в
растениях всех сложных органических веществ, в том числе и органических кислот, (Ч.)

ОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ
183
С2Н204, находящаяся в кислице и щавеле, и множество других. Иногда эти
кислоты находятся в растениях в виде свободном, иногда в виде солей;
так, напр., винная кислота находится в винограде в форме соли, известной
в аптеках под названием сгегаог tartari, а в нечистом виде называемой
винным камнем, .C4HsK06. Между углекислым газом и этими органическими
кислотами существует прямая связь: все они, в тех или других
обстоятельствах, выделяют углекислый газ; все могут быть при посредстве его
получены из тел, вовсе не имеющих кислых свойств.
Лучшим доказательством этому могут служить следующие примеры:
уксусная кислота, входящая в'состав уксуса С2Н402, будучи пропущена в
виде паров через накаленную трубку (особенно, если в ней находится щелочь),
разлагается на. углекислый и болотный газы С02 + СН4. Но она может быть
получена и обратно из тех составных частей, на которые распадается.
Если в болотном газе заменим (косвенным путем) пай водорода натрием и
получим тело CH3Na, то оно поглощает углекислый газ, образуя соль
уксусной кислоты, из которой легко уже получить -и самую уксусную кислоту:
CH3Na -f- C02 = C2H3Na02. Водород болотного газа вовсе не имеет свойства
прямо, как в кислотах, замещаться металлами, т. е. СН4 не имеет
кислотного характера, но, через присоединение элементов углекислого газа,
приобретает свойство кислоты. Так точно изучение и всех других органических
кислот показывает, что кислотный их характер зависит от содержания в
них элементов углекислого газа. Оттого нет истинной органической кислоты,
содержащей в молекуле меньше кислорода, чем в углекислом газе; все
органические кислоты содержат і м<злекуле, по крайней мере, два атома
кислорода, как и углекислый газ. Если прибавка С02 возвышает основность,
то выделение С02 ее, уменьшает. Так, из двуосновных: щавелевой С2Н304
или фталевой С8Н604 кислоты через выделение С02 (легко, прямо в опыте)
получаются одноосновные кислоты — муравьиная СН202 и бензойная С7Н602.
Это уже показывает, что в органических кислотах должно признать группу
НС02, или карбоксил. Если дано углеводородисто?' соединение 2, не имеющее
свойств кислоты, но содержащее водород, связанный с углеродом, как в
углеводородах, то 1С02 будет органическою кислотою одноосновною, 12СОа
двуосновною, іЗС02 трехосновною и т. д., т. е. каждая молекула С02
превращает один водород в такой, который заместим металлами, как в
кислотах. Природа 'карбоксила тотчас выясняется законом замещения. Судя
по тому, что изложено в гл. VI и VIII по отношению к этому закону, уже
должно быть ясно, что С02 есть СН4 с заменою Н4 — 02, а гидрат
углекислоты Н2СОд есть СО(ОН)2, т. е. метан, в котором 2 водорода заняты 2-мя
водными остатками, а два других кислородом. Следовательно, группа СО(ОН)
или карбоксил НС02' есть часть углекислоты, эквивалентная с (ОН),
следовательно, и с Н. То-есть карбоксил есть одновалентный остаток углекислоты,
способный замещать один атом водорода.- Сама углекислота есть кислота
двуосновная,-в ней оба водорода заместимы металлами, следовательно,
карбоксил, заключающий один из водородов углекислоты,, представляет группу,
в которой водород заместим металлами. А потому, если 1, 2,... п водорода
неметаллического заместится 1, 2... п раз карбоксилом, должны получаться
1, 2... n-основные кислоты. Органические кислоты суть
продукты карбоксильного замещения углеводородов [260].
Если в предельном углеводороде СдН2п+2 заместить о'дцн водород
карбоксилом, то получатся одноосновные предельные (пли 'жирные) кислоты:
СлН2п+1(С02Н), например, муравьиная НС02Н, уксусная СН2С02Н,...
стеариновая С17НиС02Н и т. д.; двукратаое замещение даст двуосновные кислоты

184 ГЛ. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА. С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
СПИ2П(С0.2Н)(С02Н), напр., щавелевая п = 0, малоновая п = 1, янтарная
п==2 и т. д. Бензолу СеН6 отвечают: бензойная СеН3(С02Н), фталевая (и
?? изомеры) С6!!4(С02Н)2 до меллитовой Сб(СОЛ1)6 кислоты, в которых
основность равна числу карбоксилов. Если в углеводородах существуют многие
изомеры, и можно ясно понимать по какой причине, то их число и
строение также можно предвидеть и для органических кислот. Этот сложный и
полный большого интереса отдел химии излагается особо, в органической
химил.
0:іись углерода, СО. Этот газ образуется каждый раз, когда гор?ни?
углеродистого вещества происходит при большом избытке накаленного угля;
воздух сожнгает его сперва в углекислоту, но углекислый газ, проникая
через уголь при накаливании, превращается в окись углерода: C02-f*C =
= 2СО. На этом основании окись углерода получается при пропускании
углекислого газа через накаленный уголь (реакция не идет до конца). СО
можно отделить от избытка С02 пропусканием через раствор щелочи,
потому что СО им не поглощается. На основании этого окись углерода
образуется в обыкновенных печах под конец горения, когда в печи остался уже
уголь и когда притекающий воздух проходит по большой поверхности
раскаленных углей; при этом замечается синеватое пламя, появляющееся между
углями; это горящая окись углерода. При выжигании угля в кучах, при
высоком слое угля в жаровне и во многих подобных обстоятельствах также
образуется окись углерода. В металлургических процессах, напр., при
выплавке чугуна из руд, очень часто происходит подобный же процесс
превращения углекислого газа в окись углерода, в особенности, если горение \
угля совершается в высоких, тах называемых шахтных печах и горнах, ':
где воздух входит в нижнюю часть горна и должен проходить через
высокий слой накаленного угля. Этим же способом получают пламенное
отопление посредством углеродистых видов топлива, не дающих пламени, напр.,
посредством антрацита, кокса, угля. На таком образовании окиси углерода
основано отопление посредством генераторов, т. е. приборов, производящих'
из углеродистого топлива горючий газ СО [261]. При превращении 1 .г угля
в окись углерода, выделяется 2 420 мат. кал., а при горении до углекис-.,
лого газа 8 080. Очевидно, что, превративши уголь сперва в окись угле- ¦
рода, мы получим газ, могущий, сгорая, развивать на 1 г угля 5 660 мал.
кал. Такое предварительное превращение топлива в окись углерода, или в
генераторный газ, содержащий смесь СО (около */з но об.) и N (3/3 об.), ;
представляет во многих случаях весьма важные выгоды, потому что
газообразное топливо легко сжечь до конца, не прибегая к избытку воздуха, -\
понижающему температуру и обычному в печах, гдЗ горит твердое топливо,
потому что без этого избытка воздуха нельзя достичь полного горения. Газо- J
образное же топливо, как СО, легко может совершенно смешиваться с
воздухом и сгорать без всякого его избытка. Если, сверх того, воздух,
потребный для горения, предварительно накалить, пользуясь теплом, бесполезно
теряющимся в дыме, то, применяя генераторный газ, легко получить столь
высокую температуру (около 1800°), что платина плавится в ¦ подобной '
регенеративной печи. Этим способом достигаются не только высшие
'температуры, необходимые при многих производствах (например, в
стеклоделии, при плавке стали и т.п.), но и выгоды по отношению к количеству ;
топлива, потому что передача тепла нагреваемым предметам, при прочгіі;
равных условиях, определяется р.азностью температур»
Превращение С03 с помощью угля в окись углерода (С + С04=\^
= СО4-СО) относится к, числу обратимых, потому что при%высокой-темпера-*

ОКИСЬ УГЛЕРОДА 185
тур?^ окись углерода распадается на уголь и углекислый газ, как показал
Г. Сент-Клер-Девилль, применяя при этом способ «холодной и горячей
трубки». Внутри трубки, накаливаемой в печи, вмещается другая тонкая
металлическая (медная, посеребренная), через которую течет постоянная
струя холодной воды. Окись углерода, приходя в прикосновение с
накаленною стенкою наружной трубки, дает уголь, и его частицы садятся (снизу)
в виде копоти на холодной трубке, а потом, охлажденные, уже не реагируют
более с образовавшимся кислородом, или с С02. Ряд электрических искр
также разлагает СО на С02 и С, и если образующуюся С02 удалять
щелочью, то-можно достигнуть (Девилль) полного разложения [262].
Точно так же, как С02, действует на уголь при высокой температуре
столь сходный с С02 во многих отношениях водяной пар: C + H20 = H3-j-
-f- СО. Из 1 об. С02 с углем получается 2 об. СО (2 молекулы) и точно
также из 1 об. Н20 с углем 'образуется 2 об. газа, составленного из На и
СО. Такал смесь горючих газов называется водяным газом [263]. Но водяной
пар (и только сильно перегретый—-иначе он охладит уголь) дает с углем
много СО только при очень высокой температуре (когда С03 диссоциирует),
начинает же реагировать около 500°, образуя С02, по уравнению: С +
2H20 = C02-f-2H9; СВ?рХ того? СО, распадаясь, также дает С02, а потому
водяной газ всегда содержит смесь, в которой преобладает водород и
содержится меньший против него объем СО, и тем больше (обыкновенно более
3%) С?>2> чем*'ниже была температура реагирования.
Металлы, Fe или Zn, способные* разлагать при накаливании воду до
образования Н2, разлагают и С02 до СО, так что оба обычные продукта
полного горения — Н20 и С02 — в реакциях очень сходны. Металлические
.окиси названных металлов, восстановляясь углем, образуют СО. Приетлей
получил ее,/накаливая уголь с окисью цинка. Точно так же, как свободную
углекислоту, можно превратить в окись углерода**и ту углекислоту, которая
находится в соединениях; поэтому, нагревая до краснокалильного жара MgC03
или ВаСОд с углем, или Zn, Fe, получают окись углерода: берут, напр., на
9 частей мела 1 часть угля и тесную смесь этих веществ накаливают в
глиняной реторте, или через накаленную цинковую пыль пропускают
углекислый газ: Zn -(- С02 = ZnO -f- СО. Мйоги? углеродистые вещества [264], при
накаливании, или при действии различных веществ, дают окись _ углерода,
и между ними многие органические или карбоксильные кислоты.
Простейшие суть: муравьиная и щавелевая кислоты. Муравьиная кислота СН202,
при нагревании даже до температуры 200°, легко разлагается на окись
углерода и воду: СН202 = СО + Н20. Обыкновенно, впрочем, в лабораториях
приготовляют окись углерода не из муравьиной, а из щавелевой кислоты
QHgOj, легко получаемой действием азотной кислоты на крахмал, сахар и
т. п., а также находимой в растениях и употребляемой в технике*).
Щавелевая кислота при нагревании легко разлагается; кристаллы ее сперва
теряют воду, потом отчасти возгоняются, но большей частью разлагаются.
Разложение состоит в том, что она распадается на воду, окись углерода
. и углекислый газ: С2Н204 = Н20 -J- С02 + СО. Практич?скГпроизводят это раз-
*) Муравьиная кислота разлагается уже при 160° —170°. В последние годы
муравьиная кислота сделалась более дешевой, чём щавелевая кислота, благодаря получению
ее натриевой соли из окиси углерода и едкого натра [см. прим. стр. 187]. Наиболее
удобным лабораторным способом получения чистой окиси углерода является прилива-
ние по каплям муравьиной кислоты к нагретой крепкой серной кислоте, причем
муравьиная кислота разлагается по вышеприведенному уравнению.
Щавелевая к-та обыкновенно кристаллизуется с 2 молекулами воды QeHj042H,0. (Ч.)

186 ГЛ. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
ложение, обыкновенно, смешивая щавелевую кислоту с крепкою серною
кислотою, потому что последняя благоприятствует разложению, отнимая воду. При
нагревании смеси щавелевой кислоты с серною выделяется смесь окиси углерода
и углекислого газа. Такую смесь пропускают через куски и раствор щелочи
дйя того, чтобы поглотить углекислый газ; остается одна окись углерода.
По свбим физическим свойствам окись углерода напоминает азот, что
уясняется из равного веса молекул обоих газов. Бесцветность, отсутствие
запаха, низкая температура абсолютного кипения (при —138°,7, у азота
— 147°), способность затвердевать при — 207° (азот — 210°,5) кипеть при
— 190° (азот—195°,6) и малая растворимость [гл. I, доп. 59] окиси углерода
почти такие же, как у азота. Химические же свойства обоих газов во многом
различны, и в этом отношении СО сходна с Н2. Окись углерода горит
синим пдаменем, взрывает в эвдиометре с кислородом [265], как водород. При
вдыхании она действует как сильный яд, потому что поглощается кровью,
чем и объясняется ядовитое действие yrajia, происходящего от продуктов
неполного горения угля и других углеродистых видов топлива.
Вследствие^ своей способности к соединению с кислородом, окись
углерода действует как сильное восстановляющее вещество, отнимая кислород от
множества тел при накаливании, причем сама превращается в углекислый
раз. Но, конечно, восстановительное действие окиси углерода (как Ні? гл. II)
распространяется только на такие окислы, которые довольно легко отдают
свой кислород, какова, напр., окись м?дд, но окиси магния или^ калия не
восстановляются. Металлическое железо само способно восстановлять
углекислый газ в окись углерода, подобно тому, как оно восстановляет водород
из воды. Медь, не разлагающая воды, не разлагает и углекислого газа.
Платиновая проволока, нагретая до 300°, и губчатая платина при
'обыкновенной температуре дают в смеси 2СО-|-02, как в 2Е^-\-0.2, взрыв. Эти
реакции чрезвычайно ясно напоминают те, которые свойственны водороду.
При этом, однако, должно иметь в виду следующее важное различие:
молекула водорода заключает в себе Н2—группу атомов, делимую на две
одинаковые части, тогда как окись углерода СО в своей молекуле представляет
нечетное содержание атомов углерода и кислорода, а потому ни в каких
реакциях соединения она не может давать двух молекул вещества,
содержащего ее элементы. Это особенно видно из действия хлора на водород и
окись углерода; с первым хлор образует HGI, с окисью же углерода образует
так называемую хлорокись углерода С0С12, т. ?. молекула водорода Н2 при
действии хлора распределяется между двумя молекулами хлористого
водорода, тогда как молекула одиси углерода СО вполне входит в молекулу
хлорокиси углерода. ?то характеризует реакции так называемых двуатомных
или двувалентных радикалов, или остатков: Н есть одноатомный остаток или
радикал, как К, Сі и др., окись же углерода СО есть неделимый (без
разложения) радикал двуатомный, эквивалентный с На, а не с Н, а потому и
соединяющийся сі,и заменяющий Н2. Это различие видно в прилагаемом
сравнении:
НН водород СО окись углерода
НС1 хлористый водород С0С12 хлорокись углерода
НКО едкое кали СО(КО)2 угл?калиевая соль, -
HNH2 аммиак CO(NH2)2 мочевина
НСН3 метан СО(СН;і)а ацетон
НЕЮ вода СО(НО)2 углекислота
Н90 > СОО углекислый газ

АТОМНОСТЬ ИЛИ ВАЛЕНТНОСТЬ
187
Такие одноатомные остатки X, как Н, CI, Na, N02, JIH2, NH5, CH.„
С02Н (карбоксил), ОН и т. и. образуют, согласно с законом замещения,
между собою соединения XX'9 с кислородом же или вообще с двуатомными
остатками Y, напр., с О, СО, СН2, S, Са и т. п., соединения ЛАТ, а
двуатомные У, иногда могущие существовать отдельно, соединяются между
собою YY' и с Х2 или с XX', как и видим при переходе СО в С02 и в
СОС12. Эта способность окиси углерода к соединениям проявляется во"
многих ее реакциях. Так она весьма легко поглощается однохлористою медью
Cud, растворенною в дымящейся соляной кислоте, образуя кристаллическое
соединение COCu2CI22H20, разлагаемое водою, прямо соединяется с калием
(при 90°), образуя (КСО)л, с двухлористою платиною PtCU, с хлором С12 и
др. Но замечательнее, во-первых, соедпненпя СО с металлическим нпккелем,
когда образуется летучая бесцветная жидкость Ni(CO)4, полученная Л". Мои-
дом (описывается в главе XXII), и, во-вторых, соединения СО со
щелочами, например, КНО, ВаН202 и т. п., хотя СО прямо не поглощается ими,
так как .не имеет кислых свойств. Вертело указал (1861), что едкое кали
в присутствии воды способно поглощать окись углерода, но только такое
поглощение происходит медленно, мало-по-малу, и только по прошествии
многих часов нагревания вся окись углерода поглощается едким кали. При
поглощении получается соль СНК02, соответствующая кислоте,
встречающейся и в приррд?, а именно, простейшей органической '(т. е.
карбоксильной) кислоте муравьиной СН2Оа*). Ее можно извлечь из калиевой соли
посредством перегонки со слабой серной кислотой, как NH03 из NaN03. Та
же кислота находится в муравьях, в волосках крапивы (она жалит, когда
эти волоски войдут в кожу, сломятся, и в тело войдет едкая муравьиная
кислота) **); получается при действии окисляющих веществ на многие
органические вещества; образуется из щавелевой кислоты и распадается во
многих обстоятельствах на окись углерода и воду (см. выше). В
образовании муравьиной кислоты из окиси углерода видим пример синтеза
органических соединений, для которого ныне имеется множество примеров,
подробнее разбираемых в органической химии. Муассан (1901) воспроизвел
этот же синтез при помощи С02, так как показал, что водородистый натрий
NaH (гл.- XII)"прямо с С02 дает муравьино-натровую соль CNaH02.
Муравьиная Н(СН02)* угольная НО(СН02) и щавелевая (СН02)2 кислоты
суть простейшие из органических, или карбоксильных кислот і?(СН02),
отвечающие НН и НОН. Исходя из окиси углерода СО, ясно видно
образование карбоксильных кислот уже потому, что СО способна соединиться с
J2, т.е. образует*СОJ2. Если, напр., один X будет водный остаток ОН,
а другой водород, то и получится простейшая органическая кислота —
муравьиная Н(СООН). Как все ¦ углеводороды отвечают (гл. YII1) простейшему
СН4, так как все 'органические кислоты понимаются, исходя из муравьиной.
Подобными же способами уясняются отношения к другим соединениям
углерода тех, которые содержат азот. Для примера возьмем одну из карбо-
*) Сухой едкий натр быстро поглощает окись углерода уже при 160°, образуя
муравьино-натровую соль (HONa+CO=HC02Na). Для этой цели в технике обыкновенно
используют, дешевый генераторный газ и рыхлую смесь едкого натра с известью, или
так называемую натристую известь.
При быстром нагревании без доступа воздуха муравьинонатровой солп до^ 400 она
выделяет водород и превращается в щавелевонатровую соль (2HCO2Na=H2+NagC204). Эта
реакция служит теперь главным способом технического получения щавелевой кислоты. (Ч.)
**) ? способности крапивы жалить муравьиная кислота играет лишь
второстепенную роль. (Ч.)

9
— ни —Ibm^i II- і^м^.^1 i .. ,M. ¦¦„¦¦¦ i ——p^.. ——¦ ¦ ¦,—— i ¦.,.,. — ¦ — — -.
188 ГЛ. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
ксильных кислот і?(С02Н), где В. есть углеводородный остаток. Такая
кислота, как всякая другая, дает через- присоединение NH3 аммиачную сод^
i?(C08NH4). В ней заключаются элементы для образования молекул воды, и
под влиянием веществ (и условий), отнимающих воду, вода действительно
из Л(С08КН4) может выделяться, образуя при потере одной молекулы— '
амиды i?CONH2 [266], а при потере двух молекул воды — нитрилы ЖНУ, назы-.
ваемы? иначе циановыми, или синеродистыми соединениями. Связь
синеродистых соединений с остальными углеродистыми выражена была мною в
60-х годах на I съезде русских естествоиспытателей. Если всякие карбо-,
ксильные кислоты связаны между собою не только многими общими
реакциями, но и взаимным превращением друг в друта, то этого же должно
ждать и для всяких синеродистых соединений. Общность их реакций и
взаимность превращений замечены были давно Гей-Люссаком, который и
признал во всех них общую группу или остаток — синерод или циан GN.
Простейшие соединения его суть: синильная кислота, или синеродистый
водород HCN, синеродистая, или циановая кислота OHCN и свободный
синерод (CN)j, отвечающие трем простейшим карбоксильным кислотам: мура-'
вьиной НС02Н, угольной ОНС02Н и щавелевой (COgH)a. Синерод, как
карбоксил, очевидно, есть остаток одновалентный и кислотный, подобный
хлору. Реакции и свойства амидов и нитрилов органических кислот
подробнее рассматриваются органическою химиею, и мы коснемся здесь
только простейших из них, а для ближайшего уяснения исходных
соединений остановимся сперва на аммиачных солях и амидах угольной
кислоты.
Так как углекислота двуосновна, то аммиачные соли ее должны иметь
состав; кислая углеаммиачная соль H(NH4)C03 и средняя соль (NH4)2C03: они
представляют соединения одной и двух молекул аммиака с угольною
кислотой. Кислая соль является в виде н?иахучёго и (по реакции на лакмус)
среднего вещества, растворимого при обыкновенной температуре в 6 частях
воды и нерастворимого в спирте. Если водный раствор аммиака насытить
избытком угольной кислоты, то при выпаривании иод колоколом воздушного
насоса над серною кислотою,1 выделяются кристаллы этой соли. Все другие
углеаммиачвы? соли в растворах* при испарении под колоколом воздушного
насоса, выделяют ту же самую соль. Впрочем, раствор этой соли ^аже при
обыкновенной температуре уже выделяет углекислый газ, как все кислые
соли углекислоты (напр. NaHC03),'a при 38° выделение* С02 происходит с
большой быстротой. Теряя углекислый газ и воду, кислая соль дает
среднюю: 2(NH4)HC03 = Н80 + С02 + (NH4)2C03, но эта последняя сама
разлагается, даже в растворах, выделяя аммиак и образуя кислую
соль, а потому среднюю соль можно получать в кристаллах (NH4)2C03HaO
только при низких Температурах и из растворов, содержащих избыток
аммиака, как продукта диЬсоциации этой соли: (NH4)2C03 = NH8 -f,
-f-(NH4)HC03. Но так как средняя -соль, по общему типу, способна
разлагаться с выделением воды, т. ?. образует амид, а именно карбаминовоаммиач-
ную соль NH40(CONII2) = (NH4)2C03 — И20, то этим еще более усложняются.
превращения углеаммиачных солей. Очевидно, что в действительности, при
изменении количеств воды, аммиака и угольной кислоты, будут происходить
различные промежуточные соли, содержащие смеси или соединения
вышеназванных. Так, обыкновенная, в продаже часто встречающаяся углеаммиач-,
ная соль получается возгонкою при накаливании смеси известняка с серно-
аммиачною солью (гл. VI) или с нашатырем: 2NH4Cl + CaC03 = CaCl2 +
-f- (NH4)2C08. Средняя ,соль, выделив молекулу аммиака, образует отчаоти

УГЛЕАММИАЧНАЯ СОЛЬ. МОЧЕВИНА
189
кислую соль, и выделив Н20, — карбаминовуго соль и нредставля?т чаще
всего состав:
NH40(CONH2) + 20Н(СО • ONH4)» 4NH, + ЗС02 + 2Н20.
Соль эта, теряя в разных обстоятельствах N11,, или С02, или Н20, н?
представляет постоянства состава и скорее всего может быть рассматриваема
как смесь кислой и амидной солей. Эту последнюю должно признать в
составе обычной углеаммиачной соли, потому что в Составе е? менее воды,
чем следует для средней или кислой солей, но при растворении в воде соль
эта дает смесь кислой и средней солей. Каждой из двух аммиачных солей
утольной кислоты отвечает свой амид. Для кислой соли это OHCONH2 —
карбаминовая кислота. Она в отдельности неизвестна, но известна отвечающая
ей аммиачная соль, или нарбаминовоаммиачная соль. Она легко и тотчас
происходит при смешении 2 об. сухого аммиака с 1 об. сухого углекислого
газа: 2NH3-|-C02 = NH40(CONH2) и представляет твердое вещество, сильно
пахнущее аммиаком, притягивающее влажность и совершенно разлагающееся
при 60°. Об этом разложении можно судить по плотности пара, которая
равна 13(Н = 1), что как раз отвечает плотности смеси 2 об. NH3 и 1 об.
С02. Понятно, что то же соединение произойдет из всяких углеаммиачных
солей при действии солей, отнимающих воду, напр.: соды или поташа, так
как в безводном состоянии NH3 и С02 дают только это соединение CO.>2NH3
[267]. і
Так как в средней углеаммиачной соли два аммония, !и так как амиды
происходят с выделением воды на счет водорода аммония, то этой соли
Отвечает симметрический амид CO(NH2\. Его должно назвать карбамидом.
Он тождествен с мочевиною CN2H40, которая, заключаясь^ моче (около 2%
. у человека), составляет для высших животных (особенно питающихся мясом)
обычный продукт окисления и выделения азотистых веществ,
заключающихся в организме. Нагревая до 140° карбаминовоаммначную соль (в. за-
' паянной трубке, Базаров),- или действуя NH3 на СОСЦ (Натансон),
получили мочевину и тем доказали ее прямую связь с углекислотой, т. ?.
содержание в ней остатков углекислоты и аммиака*). Отсюда понятно, как
мочевина при .,гниении мочи дает углеаммиачную соль: CN2H40 + ^30 =
= C02-{-2NH3. Таким образом, по происхождению и по распадению
мочевина есть амид углекислоты. Представляя аммиак (2 молекулы), в котором
водород (2 пая) замещен двувалентным остатком углекислоты, мочевина
сохранила способноЬть аммиака вступать в соединение с кислотами (напр.,
с азотною CNaH4OHN03), с основаниями (напр., с HgO) и с солями (напр.,
NaCl, NH4C1), но, содержа кислотный остаток, она не имеет щелочных
свойств. В воде растворяется без изменения, а при накаливании теряет
аммиак и дает синеродистую, или циановую кислоту CNH0, которая есть
нитрил углекислоты, т. е. синеродистое соединение? отвечающее кислой
углеаммиачной соли OH(CNH402), которая, теряя 2НД должна дать именно
циановую кислоту OHCN. Весьма непрочная, при обыкновенной темп,
жидкая циановая кислота легко ис чисто дает свой прочный, твердый полимер
циануровую кислоту 03H3C3N3. Циановая кислота есть жидкость очень
непрочная, легко изменяющаяся, а циануровая есть тело твердое,
кристаллическое и весьма прочное при обыкновенной температуре. Обе имеют один
v
*) Мочевина, представляющая превосходное азотистое- удобрение, в настоящее
время готовится в громадных количествах в Германии и во Франции из
синтетического аммиака, или из аммиака, добываемого из кальцийцианампда и угольной кислоты, т. е.
по способу, впервые открытому Базаровым. (Ч.)

190 ГЛ. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
состав и одна в другую переходит при изменении температуры. Если
кристаллы циануровой кислоты нагреты до /°, то упругость паров (Трост и
Готфейль) р в мм ртути:
t 160° 170° 200° 250° 300е 350°
р 56 68 130 220 430 1200
В парах находится уже циановая к-та, и если их быстро охлаждать,
то она сгущается в подвижную, летучую жидкость (уд. вес при 0° 1,14).
Если ж? жидкую циановую кислоту постепенно нагревать, то она переходит
в новый твердый аморфный полимер (циамелид), который при нагревании,
как и циануровая кислота, дает пары циановой кислоты. Следовательно,
вышеуказанные числа показывают упругость диссоциации циануровой
кислоты или то наибольшее давление,
какого могут достигнуть пары HOCN
при данной температуре, в присутствии
избытка твердой фазы — циануровой
к-ты; при большем давлении, или при
введении в данный объем большей
массы паров, весь избыток дает циану-
ровую к-ту. Описанные отношения
циановой кислоты, подмеченные
преимущественно Велером, явно указывают на
способность циановых
соединений к полимеризации. Она
замечается на многих иных .циановых
производных и понимается как
следствие вышеизложенного понятия об их
природе. Все циановые соединения суть
аммиачные соли #(CNH4Oa),
лишившиеся воды 2Н20, следовательно,
молекулы iifCN должны обладать
способностью соединяться с двумя молекулами
воды, или взамен ее с другими
молекулами (напр., с H2S, с НС], с 2Н8 и
т. п.), а потому способны соединяться и
между собою. Соединение же однородных молекул в новые сложнейшие и
есть не что иное как полимеризация. Точно также альдегиды (напр., С8Н40)
суть спирты (напр., С2Н60), потерявшие водород, и они также способны
вступать в соединение с многими веществами и полимеризоваться, образуя
мало летучие полимеры, которые при нагревании деполимеризуются. Кроме
легко идущей полимеризации, циановая кислота представляет много других
интересов, подробнее разбираемых в органической химии. Укажем, однако,
на происхождение солей циановой кислоты через окисление синеродистых
металлов. Так, напр., чаще всего получают циановокалиевую соль KCN0,
как увидим далее. Растворы циановых солей от прибавления серной
кислоты освобождают циановую кислоту, но она тотчас распадается: CNHO-f
-f- Н20 = С02 -f~ NH3. Так относится и раствор циановоаммиачной соли
CN(NH4)0, но только до нагревания. После же нагревания он изменяется
вполне, потому что переходит в мочевину. Состав обоих веществ один и тот
же CN4H40, но строение, или распределение и связь элементов иные: в
циаиово-аммиачной соли один атом азота находится в виде циана CN, т. е.
связанный с углеродом, а другой в виде аммония NH4. Проще всего состав
Ф. Велср. (F. Wohler), 1800 — 1881

СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА
191
этой соли можно выразить, представляя, что в воде один атом водорода
замещен аммонием, другой синеродом, т. е. состав ее не обладает
симметричностью. В мочевине же оба азота поставлены симметрически,
одинаково— относительно остатка Ш углекислоты: CO(NHa)a. Уже по этому одному
мочевина много прочнее циановоаммиачной соли и потому последняя
превращается при слабом нагревании раствора в мочевину. Это
примечательное изомерное превращение было открыто Вёлером в 1828 г. и составило
эпоху в нашей науке, как первый пример синтеза органических веществ
[268]. .
По общей схеме, муравьиной кислоте НС0.2Н отвечает свой амид-^-
формамид HCONH2 и свой нитрил — синеродистый водород HCN, а потому
муравьино-аммиачная соль HCOgNH^ и формамид при нагревании и действии
воду-отнимающих веществ (фосфорного ангидрида) дают синеродистый во?
дород, а он во многих обстоятельствах (напр., соединившись с НС1, при
действии воды) образует муравьиную кислоту и аммиак. Содержа водород
при двух кислотных элементах: углероде, и азоте, синеродистый водород
хотя и не обладает кислой реакцией на лакмус (у циановой кислоты
кислотные свойства очень ясно развиты), но дает соли i/CN, а потому
представляет свойства слабой кислоты, оттого и называется синильною кислотою.
Малая ее энергичность видна тадже в том, что синеродистые щелочные
металлы, напр. синеродистый калий (KHO-|-HCN = HuO-|-KCN), в
растворах имеют сильную щелочную реакцию [269]. Если пропускать аммиак
через накаленный уголь, в- присутствии щелочей, или газообразный азот
через смесь угля .со щелочью, а также если накаливать смесь азотистых
органических веществ со щелочью, то щелочной металл соединяется с
углеродом я азотом, образуя синеродистый металл і/CN, напр., KCN [270].
Синеродистый калий употребляется в практике в большом количестве и
образуется, судя по вышесказанному, во многих обстоятельствах, как, напр., при
выплавке железа, в особенности с помощью древесного угля, зола которого
заключает в себе калиевую щелочь. В практике обыкновенно готовится не
прямо синеродистый калий, а его соединение, заключающее калий, железо
и синерод. Это есть железистосинеродистый калий, или желтая соль,
носящая иногда название синькали.- Это солеобразное вещество (см. гл. XXII)
имеет состав KsFeC6N63H20. Название синеродистых соединений происходит,
именно, от свойства раствора желтой соли образовать с раствором солей
окиси железа FeX3 общеизвестную синюю краску, называемую берлинскою
лазурью. Желтая соль служит чаще всего для получения всех других
синеродистых соединений (потому что приготовляется в большом виде на
фабриках *). Если желтую соль смешать с двумя частями воды и с 3Д част*
серной кислоты и смесь нагревать, то она разлагается подобно
селитре,'выделяя летучую водную синильную кислоту. Она "была получена в первый
раз Шееле в 1782 году; но ему была известна только водная кислота. В
1809 году Иттпер приготовил безводную синильную кислоту, а в 1815 году
Гей-Люссж окончательно установил ее состав и показал, что она
содержит только водород, углерод и азот CNH. Если перегонять полученный
слабый раствор HCN и собирать' первые порции перегонки, то можно получить,
таким образом, более крепкий раствор, а из него приготовить безводную
кислоту. Для этого к .охлажденному крепкому раствору^прибавляют куски
*) Синеродистые соли готовятся теперь в больших количествах нагреванием в
железных тиглях древесного угля и металлического натрия в токе аммиака при 500 — 600°.
Процесс можно выразить уравнением: 2Ш8 + 2Na + 2С = 2NaCN + ЗНа. (Ч.)

192 ГЛ. IX. СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ
хлористоТо кальция, и тогда безводная кислота всплывает в виде
отдельного слоя, потому что в водном растворе хлористого кальция она не
растворима. При работах с сннильною кислотою, однако, нужно быть
чрезвычайно осторожным, потому что синильная кислота, отличаясь большой
ядовитостью [слабые растворы перекиси водорода могут, как утверждают,
служить противоядием, потому что с Н202 из HCN происходит оксамид
(CONH4)a]9 в то ж? время и чрезвычайно летуча [271]. Она происходит при
действии тпхого разряда на смесь ацетилена с азотом: C2H2-j-N2 = 2CNH.
Безводная синильная кислота представляет легко подвижную и весьма легко'
летучую жидкость: удельный вес ее при 18° равен 0,697, при низших
температурах она легко замерзает; кипит при 26°. В воде, спирте и эфире она
растворяется во всех пропорциях; слабые водные ее растворы применяются
в медицине. Соли К, Na, NH4, Ва, Са, Hg в воде растворимы, но соли Ag,
Zn, Pb в воде не растворяются.. Они с KCN и подобными ему
синеродистыми металлами образуют двойные соли, пример которых мы рассмотрим,
описывая впоследствии желтую соль. Постоянством и сравнительною
прочностью отличаются не только некоторые двойные синеродистые металлы, но
и растворимая HgC2N2, нерастворимая AgCN, а в отсутствии воды даже и
KCN. Соль эта (см. гл. ХШ), сплавленная, действует восстановительно своими
элементами К и С, а при сплавлении с окисью свинца окисляется, образуя
циановокалиевую соль KOCN, через что устанавливается связь между HCN
и OHCN, то-есть между нитрилами муравьиной и угольной кислот, и эта
связи такая же, как между самими кислотами, потому что муравьиная,
окисляясь, дает СОа.
Свободный синерод (CN)2, или CNCN, так соответствует синеродистому
водороду, как свободный хлор С12 или С1С1 соответствует хлористому
водороду. Состав (CN)2 как раз выражает, судя по вышесказанному, нитрил
щавелевой кислоты, и действительно, щавелевоаммиачная соль и амид, ей
соответствующий [оксамид, см. доп. 266], при нагревании с фосфорным
ангидридом, отнимающим воду, дают синерод, или циан (CN)2. Это же самое
вещество происходит из некоторых синеродистых металлов при простом их
накаливании. В особенности пригодна для этой цели синеродистая ртуть,
тем более, что она легко получается в чистом виде и весьма постоянна в
отдельном состоянии. Если синеродистую ртуть нагревать, то она разлаг&ется,
подобно окиси ртути, на металическую ртуть и синерод: HgC2N2 = Hg-|-C2Na
[272]. При образовании синерода часть его всегда полимеризу?тся, образуя
темнобуро?, нерастворимое вещество, называемое парацианом и способное при
накаливании давать синерод [273].
Синерод есть пахучий, бесцветный и ядовитый газ, легко
сгущающийся при охлаждении в бесцветную жидкость, нерастворимую в воде и
имеюрую удельный вес^ 0,86. Она кипит около — 21° и потому в
сильноохладительной' смеси синерод может быть легко сгущен в жидкость. При
— 35° жидкий синерод застывает. Вода растворяет этот газ в довольно
значительном количестве, а именно: 1 об. ее до 41/* объемов, спирт до 23 об.
Efo такие растворы непостоянны. Синерод выдерживает довольно
значительный жар, не разлагаясь, но от действия электрических искр выделяет
уголь, причем остается .объем азота, равный объему взятого синерода.
Заключая в себе углерод, синерод горит; цвет его пламени
красновато-фиолетовый, что зависит от присутствия азота, все соединения которого сообщают
пламени более или менее этот красно-фиолетовый оттенок. При горении
циана образуется углекислый газ и азот. Это происходит также в
эвдиометре с кислородом и при действии синерода на многие накаленные окислы.

ЦИАН
193
Соответствие циана с синеродистыми металлами видно не только из
того, что он образуется из синеродистой ртути, но также из того, что при
накаливании с натрием и калием он с ними дает синеродистый натрий и
калий, причем натрий и калий воспламеняются в синероде. При
нагревании до 500° смеси водорода и синерода (Вертело)^ или при действии на
нее тихого разряда (Буалло), образуется и самый синеродистый водород,
так что взаимность переходов не оставляет сомнения в том, что всякие
нитрилы органических кислот содержат одну группировку — синерод, как
все органические кислоты — карбоксил *).
Кроме амидов, нитрилов (или синеродистых соединений .ftCN) и нитро-
соедин?ний" (содержащих остаток азотной к-ты: i?N02), есть масса иных
веществ, содержащих единовременно углерод и азот, но сведения о них
должно уже искать в специальных сочинениях по органической химии.
*) Если представить, что из мочевины выделятся молекула воды, то получится
соединение NH2CN, называемое цианамидом, которое можно также рассматривать как
аммиак, в котором один атом водорода замещен одновалентным цианом. Легче всего
цианамид можно получить действием слабых кислот (угольная кислота действует лишь
медленно) на кальцийцианамид, технически получаемый нагреванием карбида
кальция в атмосфере азота (СаС2 + N2 = GaCNs + С). Сам цианамид представляет
кристаллическое вещество, плавящееся при 42°, легко растворимое в воде. Оба атома водорода в
нем могут быть замещены на металлы. Цианамид способен медленно присоединять воду,
превращаясь в мочевину [NHsCN + HsO=CO(NH2)2]. Кальций — цианамид находит
значительное применение в качестве азотистого удобрения. Кроме того, он применяется для
синтетического получения цианистых соединений. (Ч),
Д. Менделеев. Основы хпмии, т. I. 13

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ
ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ. УЧЕНИЕ БЕРТОЛЛЕ. ХЛОРИСТЫЙ
ВОДОРОД.
В предыдущих главах мы познакомились с важнейшими свойствами
четырех элементов: водорода, кислорода, азота п углерода. Их называют
иногда органогенами, потому что они входят в состав органических веществ.
Взаимные их соединения могут служить типом для всех других, то-есть
представляют такие типы (формы), в каких или в подобных которым
соединяются и другие элементы между собой:
Водород НН или вообще Н2?
Вода Н20 > » H2J?
Аммиаж HgN > > Н8Л
Болотный газ Н4С > , > Н4Д
В этих молекулах входит на атом элемента один, два, три и четыре
атома водорода. Неизвестны соединения атома кислорода с 3-мя или 4-мя
атомами водорода, значит, в атоме кислорода нет некоторых свойств,
находящихся в атомах углерода и азота. Способность же образовать с водородом
соединение определенного состава дает, как мы уже видели, возможность
судить о составе многих других соединений данного элемента. Так, если мы
знаем, что элемент М соединяется с водородом, образуя только ЕМ и не
образуя Н2Д Н3Д/ и т. п. то мы должны думать, на основании закона
замещений, что этот элемент будет давать соединения if20, i/3N, ifHO, Л/Н3С
и т. п. Таков, например, хлор. Если мы узнаем, что другой элемент В,
подобно кислороду, дает с водородом молекулу Н2і?, то можем ожидать, что
он образует соединения, подобные перекиси водорода, подобные окислам
металлов, углекислому газу, окиси углерода и др. Такова, например, сера.
Значит, элементы можно различить по подобию их с Н, О, N, С и сообразно
этому сходству предугадать, если не свойства (напр., кислотность и
щелочность), то, по крайней мере, состав множества их соединений [274].
Это и составляет сущность понятия о валентности или атомности элементов.
Водород считается представителем одновалентных элементов, дающих
соединения Ш, і?(ОН), jf20, ЛС1, -#3N, Я4С и т. п. Кислород в том виде, в каком
дает воду,—представитель двувалентных, образующих ДНа, RO, 7?С12, ЯНС1,
і?(ОН)2, Л2С, RXt и т. п. В углероде' выражены свойства четырехвалентных
элементов, 7Ш4, ДО-, Ж)(ОН)2, Д(ОН)4, RW, RQi9 ДНС1,- и т. п. Эти формы
соединений, или виды сочетания атомов, встречаются для всех других
элементов, причем одни оказываются' сходными с Н, другие с О, третьи с N
или С. Но сверх этих количественных аналогий или подобий между
элементами существуют сходства и отношения качественные, которые не
исчерпываются в соединениях описанных элементов, а выражаются резче всего в

ПОВАРЕННАЯ СОіЬ В ПРИРОДЕ
195
образовании оснований, кислот и солей разных тувшов и свойств. Поэтому
для дальнейшего изучения элементов и их соединений особенно важно
близкое ознакомление с солями, как веществами своеобразного характера,
отвечающими кислотам и основаниям. Типом же солей, во всех отношениях,
служит обыкновенная поваренная соль, или хлористый натрий NaCl, а
потому мы переходим к ознакомлению с этим веществом и с отвечающими
этой соли: кислотою НС1 и основанием NaHO, образуемыми металлоидом
хлором и металлом натрием.
Хлористый натрий NaCl, или обыкновенная, всякому известная,
поваренная соль, находится, хотя в очень малых количествах, во всяких первичных
породах земной коры [275], из них вымывается атмосферной) водою,
содержится в малых количествах во всяких текущих водах и собирается, таким
образом, в океанах и морях. Такой процесс в долгое время жизни земли
скопил в океанах массу соли, потому что вода из них испарялась, а соль
оставалась в растворе. Соль морской воды служит источником не только для
прямого ее извлечения, но и для образования других масс добываемой соли,
именно каменной соли и соленых источников и озер [276].
Извлечение соли из морской воды производят несколькими способами.
В странах южных, в особенности на берегах Атлантического океана,
Средиземного и Черного морей, для этого пользуются летними жарами. Избирают
удобные низменные морские берега и на них устраивают целые ряды
бассейнов, сообщающихся между собою. В верхние из таких бассейнов накачивают
насосом или напускают во время прилива морскую воду. В таких бассейнах
(лиманы), иногда естественными косами или же искусственными насыпями,
* отделяемых от остального моря, весною начинается уже значительное
испарение воды. По мере сгущения раствора, его перепускают в следующие
бассейны, а в верхний напускают новую воду, или же дают возможность соленой
воде мало-по-малу протекать- через ряд бассейнов. Дно бассейнов, очевидно,
должно быть по возможности непроницаемо для воды и для того убивается
глиной. Когда сгущение достигает до содержания 28% соли (что
соответствует 28° ареометра Бомэ), начинается выделение кристаллов поваренной
соли. Ее выгребают и употребляют для всех тех надобностей, для каких
идет поваренная соль. В большинстве случаев извлекают только первую
половину хлористого натрия, могущего выделиться из морской воды, потому
что вторая половина имеет уже горький вкус от подмеси магнезиальных
солей, выделяющихся тогда вместе с поваренною солью. Но в некоторых
местах, как, напр., в дельте Роны, на острове Камарге, доводят [277]
испарение до самого конца, чтобы получить те магнезиальные и калийные соли,
какие выделяются под конец испарения морской воды. Из 100 частей воды
океанов выделяется, при естественном и искусственном испарении, в самом
начале около одной части довольно чистой поваренной соли, тогда как ее
содержится всего около 2У3°/0. Остальная часть поваренной, соли выделяется
уже с подмесью горьких солей магнезии, которые по своей растворимости
и по своему малому содержанию (менее 1%) выделяются в последних порциях
в виде подмеси к поваренной соли. Вместе, с поваренной солью и даже
раньше ?е выделяется также некоторое количество гипса, или с?рноизвестковой
соли CaS042H20. При дальнейшем испарении (после выделения смеси NaCl
с MgS04) начинают выделяться хлористый калий и хлористый магний, во
взаимном соединении образуя двойную соль KMgCL(6H20, находящуюся в
природе и называемую карналлитом [278]. После выделения этой соли из морской
воды остается сиропообразный маточный раствор, содержащий много хлористого
магния с подмесью разных других солей [279]. При извлечении морской соли

196
ГЛ. X. ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
обыкновенно испарение ведут только с целью получения NaCl, а потому, лишь
только она начинает выделяться с значительною подмесью магнезиальных солей,
остальной рассол спускают обратно в море.
То самое, что искусственно делается для получения соли из морской
воды, совершалось само собою многократно в течение геологической жизни
земли в громадных размерах: поднятия земли отрывали части морей от
остальной их массы (так, Мертвое есть оторвавшаяся часть Средиземного,
Аральское—Каспийского), вода испарялась и образовалась (если масса
втекающей пресной воды менее испаряющейся) каменная соль. Ее постоянным
спутником должен быть и всегда бывает гипс, именно потому, что од из морской
воды выделяется ранее NaCl. Поэтому каменную соль можно искать там,
где есть пласты гипса. Но он может оставаться на месте своего выделения
(как соль мало растворимая), а каменная соль (как значительно раствори-
Способ извлечения поваренной соди из морской воды посредством испарения в бассейнах,
употребляемый в Бретани, во Франции.
мая) может вымываться дождевою и вообще текучею, пресною водою, а
потому, где есть гипс, может не быть соли, но.там, где есть каменная соль,
всегда встречается гипс. Так как геологические изменения земной
поверхности продолжаются и в наше время, то среди суши являются соляные
озера, иногда на обширных пространствах некогда бывших, но ныне
отступивших морей. Таково происхождение соли, осаждающейся в Карабугазском
заливе Каспийского моря и многих соляных озерах около низовьев Волгин
в киргизских степях, где в геологическую эпоху, предшествующую
современной, простиралось Арало-Каспийско? море. Таковы Баскунчакское (Астрах,
губ. Красноярск, уезда, поверхность 112 кв. км), Эльтонско? (150 км от
левого берега Волги, поверхность 200 кв. км) и масса (до 700) других
соляных озер около низовьев Волги. В тех из них, в которых приток пресной
воды менее ежегодно испаряющейся и концентрация раствора доходит до
насыщения, ежегодно осаждается летом соль, называемая самосадочной,
или же на дне всегда лежит твердая соль. Некоторые лиманы или
прибрежные озера Азовского моря, в сущности, носят тот ж? характер, напр.,
около Генич?ска и Бердянска, Солончаковая почва некоторых среднеазиат-

ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
197
ских степных местностей, страдающих недостатком атмосферных (падающих)
пресных вод, имеет такое же происхождение. Их соль ведет свое начало от
соли морей там бывших, но не успевших еще вымыться пресными водами.
Главный же результат описываемой работы природы составляют массы
каменной соли, которые, однако, постепенно размываются подземными водами,
около них протекающими и затем вытекающими в некоторых местах на
поверхность земли в виде соляных ключей, служащих указателем присутствия
в глубине земли массы отложенной каменной соли. Если подземная вода
протекает по слою соли, она ею насыщается, но, протекая далее по
водонепроницаемым (глинистым) пластам, она разжижается пресною водою,
протекающею через. почву. Поэтому чем далее от залежи каменной соли
вытекает соляный ключ, тем он будет менее богат солью, а бурением с
глубины можно добывать совершенно насыщенные рассолы. Руководясь ж?
ими и наслоением земных пластов, можно достигать и самих залежей
каменной соли, сокрытой иногда глубоко под слоями земли. Так, открыты в
Екатеринославской губ., в Бахмутском уезде,^ на глубине около 20 м, за
лежи каменной соли, толщиною в 35 м, около Бряндевки и Деконовки.
Здесь добывают теперь (с 1880 года) массы превосходнейшей каменной
соли. Руководительством служили соседние (около Славянска и Бахмута)
соляные источники и буровые скважины, проведенные в тех местах для
добычи крепких (насыщенных) рассолов. Многими примечательными
особенностями отличается Стассфуртско? месторождение каменной соли, на юг оа
Магдебурга в Германии. Значительное распространение источников соляной
воды в соседних местностях заставило предполагать здесь существование
залежей каменной соли. Глубокие буровые скважины, проведенные в этой
местности, дали действительно более богатые соляные рассолы, совершенно
насыщенные этим веществом. Еще дальнейшими разведками достигли до
залежей каменной соли. Но первые слои, которые встретились, пр?дста
вляли горькую соль, которая не годилась в пищу, а потому такая соль
названа отбросной солью (Abraumsalz). Спустившись еще глубже, за новыми
прослойками земли достигли, наконец, громадных залежей [280] настоящей -
каменной соли. Эти верхние слои Стассфурта, содержащие соли j калия,
магния и натрия, служат ясным доказательством образования каменной
соли из морской воды. Понятно само собою, что не только испарение до
конца, напр., до выделения карналлита, но и сохранение под землею до
нашего времени растворимых солей, как те, которые выделяются из морской
воды послз поваренной соли, составляет явление особо исключительное, а
потому не повторяющееся во всяких месторождениях каменной соли.
Стассфуртско? месторождение составляет богатый источник для солей калия,
имеющих много практических применений *).
Естественным долгим прикосновением подземных вод с каменною солью
получается насыщенный рассол, который извлекают буровыми скважинами,
напр., у нас в Пермской, Харьковской и Екатеринославской губерниях.
Иногда же, как около Б?ргтесгад?на в Австрии (в Зальцкаммергуте)
искусственно настаивают воду источников на подземной каменной соли,
содержащей много подмеси глины. Если же соляной источник или соленая вода
буровых колодцев содержит мало соли, то для первого сгущения
естественного раствора не употребляют дорогого испарения огнем, а более дешевый
*) В 1925 г в пределах РСФСР близ Соликамска на глубине 80 — 122 вместе
с каменной солью были найдены и соли калия; в настоящее время началась уже
разработка этих, повидимому, очень мощных,залежей. (Р.)

198 гл. х. хлористый натрий
способ испарения с помощью ветра. Для этого устраивают так называемые
градирни, то-?сть длинные сараи — иногда в несколько верст,
поставленные перпендикулярно направлению господствующего в местности ветра.
Сараи открыты с боков и наполнены хворостом, как показывает
прилагаемый рисунок. Наверху находится жолоб р\ в который насосом р
накачивается соленая вода. Переливаясь через край, вода распространяется по
хворосту и тогда представляет огромную поверхность испарения, вследствие
чего в теплое время года и при ветре быстро сгущается. Протекший
раствор накачивается вновь во второй и в третий раз на градирню, пока не
достигнет содержания 12 —15% соли.. Естественные крепкие растворы
поваренной соли, а также и градированные растворы, испаряются в больших
плоских металлических сосудах, нагреваемых непосредственно огнем или
снизу, или с поверхности. Такие сосуды, склепанные из листов котельного
железа, носят название чре-
нов. Первые порции
кристаллизующейся в чренах
поваренной соли содержат
гипс, но дальнейшие
количества выделяющейся соли
отличаются чистотою. С тех
пор как изучение предмета
доставило возможность
находить самые
месторождения каменной соли, добыча
поваренной соли из соляных
источников стала
уменьшаться и может
удерживаться только при дешевизне
топлива.
На каждого жителя
средним числом тратится
около 8 кг поваренной соли
в год для пищи и для со-
Градкрия, удотреГшіемая для испарения боды амя :ых Держания СКОТа. В Странах,
исючпикои. где поваренная соль
употребляется для технических
производств, а в особенности в Англии и Германии, такое же количество
поваренной соли идет для, производства тех веществ, которые содержат
хлор и натрий, в особенности же для производства соды и хдорных
продуктов (белильной извести и соляной кислоты). Во всем мире Добыча соли
достигает до 10 млн. тонн (около 610 млн. пуд.) в год, в России до
100 млн-, пуд. *).
Хотя некоторые куски каменной соли и кристаллы выварочной иногда
представляют почти чистый хлористый натрий, но вообще в продаже
находится соль, содержащая подмесп, из которых чаще всего встречаются
солн магния. Если соль чиста, то ее раствор с содою Na2C03 не дает осадка,
который происходит при содержании солей магния, потому что MgC03 в
воде нерастворима. Для обычного потребления большинство соли вполне
пригодно без дальнейшего очищения, а часть соли очищают
кристаллизацией отстоявшегося раствора, причем испарение ведется не до конца, и
*) В Россеіі в 1914 г. добыто 118 млн. пудов. (Р).

ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ 199
подмеси остаются в маточном, или остаточном растворе. Для химических
же целей, когда требуется совершенно чистая соль, проще всего поступают
так: приготовляют насыщенный раствор NaCl и в него пропускают
хлористоводородный газ, тогда NaCl осаждается (по нерастворимости в крепком
растворе НС1 *), а подмеси остаются в растворе. Повторив операцию и
сплавив соль (тогда весь избыток НС1 улетучивается), получают чистую
соль, которую еще кристаллизуют из раствора испарением. Этим способом,
как я лично убедился, совершенно удаляется не только подмесь
сернокислых солей, но и подмесь солей калия.
Чистый хлористый натри$ в хорошо (медленно, на дне жидкости)
образованных кристаллах представляет вещество бесцветное и прозрачное,
как стекло, но хрупкое и малой твердости. Кристаллизуется поваренная
соль всегда в формах правильной системы, чаще кубами, реже кубо-
октаэдрами. В массе каменной соли находили иногда и большие
прозрачные кубы, имеющие ребра до 10 см длиною [281]. При испарении
растворов в открытых пространствах, соль часто выделяется на поверхности
[282] в форме кубов, сросшихся друг с другом в виде пирамидальной
четырехгранной воронки, изображенной на прилагаемом рисунке. Такие
сростки, по мере нарастания, в тихую
погоду могут долго держаться на
поверхности воды и увеличиваются иногда
довольно значительно, но когда внутрь их
попадает вода, они тонут. При 800° (White,
1911) соль плавится в бесцветную
жидкость (уд. вес 1,554 по Бруинеру) и, если
была чист$, остывает в некристаллическую
массу, нечистая же в непрозрачную, с
поверхности негладкую. Плавясь, NaCl уже сростки кубов поваренной сои.
начинает улетучиваться (вес убывает), а
при белокалильном жаре летит очень легко и до конца, но при
обыкновенных температурах, как все обычные соли, может быть считаема
нелетучею, хотя в этом отношении до сих пор нет точных опытов.
Насыщенный раствор поваренной соли (содержащий 36%) имеет при
обыкновенной температуре удельный вес около 1,2, а кристаллы 2,167 (17°).
Соль, выделившаяся при обыкновенной и высших температурах, не
содержит кристаллизационной воды [283]; но если кристаллы образовались при
температуре низкой, а именно, из насыщенного раствора, охлажденного до
—12°, то они представляют призматическую форму и содержат 2 молекулы
воды: NaCl2H80. Такие кристаллы при обыкновенной температуре
распадаются на NaCl и ее раствор. Охлаждая ниже 0° ненасыщенные растворы
поваренной соли, получают [284] кристаллы льда, но когда раствор имеет
состав близкий к NaClllH20, он застывает вполне, при температуре около
— 21°,2. Насыщенный при кипячении раствор поваренной соли кипит около
109° и содержит на 100 частей воды около 41 части соли. Совокупность
сведений об удельном весе (свод наблюдений над удельным весом растворов NaCl
дан в моем сочинении: «Исследование водных растворов по удельному весу*,
1887) растворов NaCl (в безвоздушном пространстве, считая воду при 4° за
10000) при 15°, в зависимости от процентного содержания р соли в растворе,
*) По теории электролитической диссоциации выпадение NaCl из раствора при
пропускании в него* хлористоводородного газа объясняется пересыщением этого раствора
ионом СГ. (Р.)

200' гл. х. хлористый натрий
выражается довольно точно формулою: 5^5 == 9991,6 + 71,17 р + 0,2140 р%
Напр., для раствора 200На0 +NaCl, когда р = 1,60%, #ів = 1,0106. Иа
формулы видно, что нри смешении раствора с водою происходит сжатие.
Если через S0 означим уд. вес раствора, содержащего р проц. соли, то,
смешивая равные веса воды и раствора, получим раствор, содержащий % #*соли,
и если бы он образовался без сжатия, то его уд. вес а? определился бы из
2 1і1
равенства; — = -«--(--я- (потому что объем равен весу, деленному на плот-
ность). В действительности уд. вес всегда выходит более вычисленного.
в предположении отсутствия сжатия. Уд. вес:
р
5°/о
10 >
15 >
20 >
0°
10372
10768
11164
11568
15°
10353
10728
11107
11501
30«
10307
10669
11043
11429
100°
9922
10278
10652
11043,
относя уд. веса к пустоте и считая воду при 4° ва 10000 [285].
Должно заметить, что ареометр Болю устроен именно понимая 10%-й
раствор NaCl за 10° шкалы, а потому градусы ареометра Бомэ указывают
довольно близко на процентное содержание соли в растворе. Поваренная
соль несколько раствори^, в обыкновенном спирте [286], но в эфире не
растворяется так же, как и в углеводородах.
Поваренная соль дает только весьма немногие соединения или
двойные соли; разлагается же с большим трудом; диссоциация ее не
исследована. Действием гальванического тока NaCl разлагается легко как в
расплавленном состоянии, так и в состоянии раствора. Если в тигле расплавить
сухую соль и пропускать гальванический ток, погрузив электроды (из угля
делают положительный электрод, а из платины или ртути отрицательный),
то поваренная соль разлагается: на положительном полюсе является
удушливый газообразный хлор, а на отрицательном — металлический натрий. Оба
* они в момент своего выделения действуют на воду; натрий выделяет
водород и дает едкий натр, а хлор может выделять кислород, образуя хлористый
водород. А потому, при пропускании тока через раствор поваренной соли,
на аноде (положительном полюсе) появляется хлор, кислород и хлористый
водород, на отрицательном же водород и едкий натр [287]. Таким образом,
поваренная соль разлагается, подобно другим солям, от действия тока на
свои коны: металл, и галоид.
Что касается до двойных разложений хлористого натрия, то они
чрезвычайно разнообразны и служат к получению всех почти других соединений
натрия и хлора. Двойные разложения поваренной соли основываются почти
исключительно на возможности замены металла натрия водородом и другими
металлами. Но ни водород, ни другие обычные металлы прямо не выделяют
натрия из поваренной соли, и замещение натрия в поваренной соли
водородом и ^разными другими металлами производится при переходе натрия
в какие-либо другие натриевые соединения. Если водород или другой металл
М были в соединении с элементами X, то производят двойное разложение:
NaQ + ify=NaJt-[-JlfCl. Такие двойные разложения идут, при особых
условиях, иногда до конца, иногда только отчасти, как это мы и
постараемся уяснить в дальнейшем изложении. Чтобы познакомиться с
двойными разложениями поваренной соли, мы будем следовать тому пути, каким
в практике чаще всего перерабатывают поваренную соль на соединения
хлора и натрия. Для этой цели опишем сперва обработку поваренной соли

СОЛЯНАЯ КИСЛОТА.
201
серною кислотою, причем получается хлористый водород и сернонатровая
соль. Затем опишем вещества, получающиеся из хлористого водорода и серно-
натровой соли. С помощью хлористого водорода получается рамый хлор и
почти все другие соединения этого элемента; при помощи же с?рнонатровой
соли добывают соду, Na2C03, едкий натр, самый металл натрий и другие
его соединения. Даже в лаборатории животных организмов поваренная соль
подвергается подобным изменениям, доставляя натровую щелочь и
хлористоводородную кислоту, участвующие в процессах животного организма.
Потребность соли для пищи, как для людей, так и для животных, станет
очевидною, если мы узнаем, что в веществах, выделяемых из крови в желудок и
кишечный канал, находятся как хлористый водород, так и соли натрия.
Так, напр., в крови и желчи, вырабатываемой печенью и смачивающей в
кишечном канале пищу, находятся натриевые соли, а в кислых желудочных
соках находится хлористоводородная кислота (более четверти процента).
Хлористые металлы постоянно находятся в значительном количестве в моче, и
если они извергаются, то должны быть восполняемы в организме. Свободные
животные довольствуются теми количествами NaCI, которые находятся в
текущей воде или в растениях и других животных; но и дикие животные
издалека идут пить воду из соляных ключей, а домашние животные, коахь
рые в естественном состоянии не нуждаются в приемах поваренной соли,
охотно ее поглощают, и отправления их тела от этого становятся более
правильными.
Действие серной кислоты на поваренную соль. Если поваренную соль облить
серной кислотой, то даже при обыкновенной температуре замечается
отделение пахучего газа соляной кислоты, как показал еще Глаубер. При этом;
Nad + H2S04 = HCl + NaHS04
Хлористый Серная Хлористый Кислая серяо-
натрий кислота водород натровая соль
Такое взаимодействие при обыкновенной температуре не совершается
до конца, скоро останавливается (при образовании соединения NaHSOAH2S04).
Если же смесь нагревать, то разложение достигает до того, что вся взятая
серная кислота превращается в кислую сернонатровую соль, если было
достаточно поваренной соли. Если был избыток кислоты, он остается
неизменным. Если на молекулу H2S04 (98 частей) взять 2 молекулы Nad (117
частей), то при слабом нагревании только половина (58,5) поваренной соли
претерпевает изменение. Полное же разложение, т, ?. такое, после которого
не останется нисколько хлора в поваренной соли, происходит только при.
накаливании. Тогда:
2NaCl +k H3S04 = 2HC1 + Na2S04
4 Поваренная Серная Хлористый Средняя серно-
соль кислота водород натровая соль
Это двойное разложение есть результат действия предварительно
происходящей кислой соли NaHS04 на NaCI, потому что кислая соль, заключав
водород, сама действует как кислота: NaCI + NaHS04 = HCl + Na2S04.
Складывая это уравнение с первым, получим второе, выражающее окончательную
реакцию. Для вышеуказанной реакции берется, значит, нелетучая или мало
летучая поваренная соль, мало летучая серная кислота, и в результате
взаимодействия получается, после перемены мест между водородом и натрием,
нелетучая соль серной кислоты и газообразный хлористый водород.
Газообразность последнего вещества и составляет главную причину того, что

202
ГЛ. X. ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
реакция идет до конца. Выделяющийся НС1 растворим в воде, и такой
раствор обыкновенно называется соляною кислотою.
Механизм такого рода двойных разложений и причина хода реакции
совершенно те же самые, какие мы видели при разложении селитры (гл. VI)
от действия на нее серной кислоты. Серная кислота, так сказать, вытесняет
в том и другом случае другую кислоту — летучую. Не только в этих двух,
но и во всех других случаях, если через мену места между металлом и
водородом серной кислоты может произойти летучая кислота—-она
происходит. Из этого можно заключить, что одним из условий хода реакции должно
считать летучесть кислоты. Действительно, если кислота растворима, но
нелетуча, или если взаимодействие
совершается в закрытом
пространстве, где происходящая
кислота не может улетучиваться,
тогда разложение не идет до
конца, а только до известной
границы. В этом отношении весьма
важны разъяснения, сделанные
еще в начале XIX столетия
французским химиком Бертолле (или
Бертоллет, Berthollet) в его
творении Essai do Statique chimique,
но развитые и обобщенные -лишь
в конце XIX столетия. Учение
Бертолле исходит из того
положения, что химическое
взаимодействие веществ совершается
вследствие влияния не только
одной меры сродства между
разнородными элементами, но также
под влиянием относительной массы
действующих веществ и тех
физических условий и состояннй
(фаз), в которых совершается. Два
тела, заключающие элементы MX
и ЛТ, будучи приведены во взаим-
К. Бертолле (С. Berthollet}, 1719— 182?, Н0? ПрИКОСНОВеНИО, образуют, Ч?-
рез двойное разложение, тола MY
н ЛГЛ; но образование этих новых тел не доходит до конца, если ни одно
из происходящих тел не удалится из круга взаимодействия. Может же оно
удалиться только тогда, когда обладает иными физическими свойствами, чем
другие тела, присутствующие вместе с ним. Или оно будет газ, а другие тела
жидки или тверды, или оно будет тело твердое, нерастворимое (новая фаза),
а другие жидки, растворимы. Количества образующихся тел, если ничего
не выделяется из взаимного прикосновения, зависят только от
относительных количеств тел MX и NY и от меры притяжения, существующего ыелгду
элементами ііУ, N, X, У, по как бы масса ни была велика и как бы
притяжение ни было значительно, во всяком случае, если ничто не выделяется,
разложение остановится; наступит равновесие, и тогда в массе останется,
вместо взятых двух тел, четыре тела: часть первоначальных тел MX и NY
и некоторое количество вновь образованных тел MY и 1\JX, если допустпть,
что не происходит ни MN, ни XY и никаких иных веществ (например,

УЧЕ НИБ ВЕРТ0ЛЛЕ
203
MX*, MNU и т. п.), что и можно, на н?рвый раз [288] принять яри
двойном разложении солей, для которых М и N суть металлы, a J и ігалоиды.
Вся совокупность существующих сведений о двойных соляных разложениях
приводит именно к тому заключению, что из солей MX-\-NY всегда про
исходит хотя некоторое количество NX и MY, как то требует учение Вер
толлё.
Чтобы излагаемые далее сведения о ходе двойных соляных разложений
приобрели надлежащую связь с другими ныне господствующими химическими
сведениями, необходимо напомнить хотя вскользь: обратимость многих реакций
и явления диссоциации, так как только в такой связи выступает общность
начал, действующих при всяком химическом воздействии. Если соль MX с
солью NY дает соли J/Y-f- NX9 но в то же время соли MY и NX способны
дать MX-\-NY, то очевидно, что между двумя противоположными реакциями
должно где-то наступить равновесие, достигаемое в одинаковой мере, с
которой бы стороны мы ни начали, если все вещества ЛХ} -7V7, MY ж NX
находятся в одной—.однородной или гомогенной—: среде, напр., в растворе,
и относительные количества элементов одинаковы. Здесь содержится узел
различия пониманий Бергмана и Бертоллё: первый учил, что мерою сродств
определяется окончательная реакция с образованием нацело MY~\-NX, если
сродства происходящих тел, т. е. М % X ж N к Y более сродств взятых тел,
т. е. М к X и N к У, а потому обратная реакция —немыслима, т. е. MY-\-NX
не дает нисколько MX-\-NY, так как слабое не может преодолевать более
сильное. Бертоллё же роль сродства видел только в распределении, давая
и слабому свое значение в общей конкуренции. И хотя по существу дела
не «имеется никаких средств прямо измерять силу сродства, тем не менее
сама логика дела, а также наблюдаемые явления заставляют нас ныне
отдавать предпочтение понятиям Бертоллё, и если между взятыми веществами
нет реакции, это еще не значит, что между элементами, образующими эти
тела, нет химических сродств, или они очень малы, чтобы преодолеть
существующее равновесие, а это значит, что нет условий реагирования; когда
же они наступят, то произойдет равновесие и распределение, которое так
или иначе кончится, смотря по свойствам участников и условиям, в какие
они поставлены. Так, кислород с, водородом при высоких температурах
реагируют, образуя воду, но и она тогда разлагается — диссоциирует в
определенной мере. Дело, очевидно,-при этом выходит гораздо более сложным,
но и всякая действительность, по мере ее изучения, оказывается сложнее,
чем кажется на первый взгляд.
Надо сверх того заметить, что когда Бертоллё понял, предугадав
многое вперед, сущность химических воздействий при реагировании солей, еще
не было современных понятий об атомном составе тел и о молекулах, но,
излагая его учение, мы уже воспользуемся этими основными понятиями,
потому что через" это значительно облегчается понимание предмета,
Итак, по учению Бертоллё, когда тМХ одной соли придет в
прикосновение с nNY другой соли, то образуется некоторое количество хМУ и
wNX, следовательно, остается т — % соли MX и п — а? соли NY. Если т
более п, то' наибольшая мена могла бы вести к тому, что х^=п; тогда бы
пз взятых солей произошло nNY-\-nNX-{-(т— n) MX, т. ?. часть одной
из взятых солей (MX) осталась бы неизменною только потому, что реакция
может итти (по понятию об атомах) только между пМХ и nNY. Если бы
действительно $ был равен п, масса солц MX не имела бы никакого
влияния на ход взаимодействия, как и учил в сущности Бергман, полагавший,
что двойные разложения от масс вовсе не зависят, а определяются одним

204
ГЛ. X. ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
сродством. Если М к X и N к 7 имеют более сродства, чем Жк Г и іУк _Y,
то, по учению Бергмана, разложения не было бы .вовсе, со был бы равен
нулю. Если бы сродство М к Y ж N та X было больше, чем в начальном
сочетании, когда действовали сродства ЛГк X к N к 7, то происходило бы,
по учению Бергмана, полное замещение, т. ?. х был бы равен п. По учению
Бертолле, во всяком случае, если ничто не выделяется и есть все условия
(температура, прикосновение) для реагирования — произойдет распределение
М и N между X ж 7 не только пропорционально мере сродства, но и
пропорционально массе, так что при малом сродстве, но большой массе, может
получиться такое же действие, как при большом сродстве и малой массе.
Поэтому, во-первых, т будет всегда меньпі? п ж их отношение <Ь/п меньше
единицы, т. ?, разложение выразится равенством: rnMX-\-nNY={m— х)
МХ-\-(п—ф) NY-{-wMY-\-!dNX; во-вторых, увеличивая массу т, мы
увеличим разложение, т. ?. величину я? до того, что при бесконечно большой в?-
личине т дробь —будет близка к 1, и разложение будет полным, как бы
п
малы ни были сродства М к 7 и N к X, и в-третьих, взяв MX и NY, или
MY и NX9 мы в обоих случаях дойдем до одной и той же системы
равновесия. Эти ближайшие следствия учения Бертолле оправдываются*"
действительностью. Так, напр., смесь растворов КС1 и NaN03 во всех случаях
обладает тою же суммою свойств, как и смесь, составленная из растворов
KNOg и NaCl, конечно, при условии одинакового состава смешанного
раствора, одной температуры, равного давления и проч. Но эта одинаковость
свойств может происходить или от того, что одна система солей переходит
в другую (как учил Бергман), сообразно преобладающим сродствам (напр.,
из КС1 +"'NaN08 происходит KN08 и NaCl, если допустить сродстао элементов
последней системы большим, чем первой), или же от того, что обе системы
через обмен части элементов дают одно и то же равновесие, как следует
по учению Бертолле. Опыт показывает последнее. Но прежде чем
приводить исторически важнейшие опыты, оправдывающие учение Бертолле,
. должно остановиться на понятии о массе действующих веществ. Бертолле
понимал под массою прямо относительное количество веществ, но ныне под
этим названием нельзя подразумевать чего-либо иного, кроме числа молекул,
ибо они действуют как химические единицы, а в частном случае —¦ двойных
соляных разложений, — лучше вместо того взять число эквивалентов. Так,
в реакции NaCl-j-HfiS04 соль взята в одном эквиваленте, a HeSOi в двух.
Если действуют 2NaCl -f- HaS04, то число эквивалентов одинаково и т. д.
Влияние массы на меру разложения—составляет корень учения Бертолле,
а потому прежде всего остановимся на утверждении этого понятия по
отношению к двойным соляным разложениям.
Генрих Розе в 40-х годах прошлого века, изучая и совершенствуя
многие способы точного химического анализа минеральных веществ (в чем
ему предшествовал Берцелиус, а наследовал Фрезениуе), показал, что вода
разлагает сернистые металлы, подобные CaS, образуя H3S, несмотря на то,
что сродство H2S, как кислоты, к извести СаН202, как основанию, заставляет
их действовать друг на друга, образуя CaS-f 2Н40. Притом Розе показал,
что чем более воды действует на CaS, тем полнее разложение. Происходящая
при этом реакция очевидна из того, что образующийся H2S можно отделить
нагреванием из раствора и происходящая известь в воде мало растворима.
Розе ясно видел при этом, что столь слабые в химическом смысле деятели,

УЧЕНИЕ ВЕРТОЛЛЕ
205
как СО, и ИйО, долго и в массе действуя в природе на самые прочнейшие
горные породы, не поддающиеся действию сильнейших кислот, производят
химические изменения, напр., извлекают основания CaO, NaaO, K20 из
горных пород. В сущности таково же влияние массы воды на SbCl3, Bi(NOs)3 и
т. д., которые отдают воде тем больше кислоты, чем более масса
действующей воды. Исторически влияние массы воды было первым хорошо
наблюденным явлением в пользу учения Бертоллё. При двойных разложениях в
слабых растворах, где масса воды велика, влияние ее, несмотря на слабость
средств, должно быть велико — по самому духу учения Бертоллё, Для
выяснения действия массы воды особенно поучительны опыты Мюира (1879)
с хлористым висмутом, который разлагается (на НС1 и основную соль, гл.
XIX) тем больше, чем более относительное количество воды и чем меньнш
масса соляной кислоты, представляющей
один из продуктов реакции.
Сернобаритовая соль BaS04, в воде
нерастворимая, при сплавлении с содою
Na2C03 дает, но не до конца, ВаС03
(также нерастворима) и Na2S04. Если
раствор Na2C03 действует на осадок BaSO(,
то разложение также совершается (Дю-
лон, Розе), но ограничивается пределом
и требует времени. В растворе получается
смесь Na2COa и Na2S04, в осадке смесь
Ва(Х)3 п BaS04. Если раствор слить и
осадок облить опять раствором Na8COa,
то вновь часть BaS04 перейдет в ВаС03)
и тал, увеличивая массу NaaC03, можно
вполне превратить BaS04 в ВаС03. Если
к раствору NaX03 прибавить
определенное количество IS a2S04, то действия
Na2CO;J на BaS04 вовсе не будет, потому
что тогда сразу достигается или берется
равновесная система, определяемая об- г. Розе {н. Rose), пэз — івс«.
ратным действием Na2S04 на ВаС03 и
присутствием в растворе Na2C03 и Na2S04. Если же масса Na2S04 в растворе
будет велика, то ВаС03 переводится в BaS04 — пока опять не достигается
определенное равновесие между обратными реакциями, производящими ВаС03
при помощи Na2C03, или же BaS04 при помощи Na2S04. Тут во всем вндно
влияние массы.
Другое важнейшее понятие учения Бертоллё состоит в
существовании предела обменного разложения, или в достижении равновесия. В этом
отношении исторически наиболее важны определения Малагути (1857),
который брал смесь растворов эквивалентных количеств двух солей MX и AT
и судил о количестве происходящего обмена по составу осадка, образующегося
от прибавления спирта. Когда, например, взяты были с?рноцннковая соль
ZnS04 и 2NaCl, то через мену мест происходили Na2S04 и ZnCl2. От избытка
спирта осаждалась смесь ZnS04 и Na2S04, и по составу осадка оказалось,
что 72% взятых солей разложилось. Когда же взята была смесь растворов
Na2S04 и ZnCl2, то осадок представил прежний состав, т. ?. разложению
подвергалось около 28% взятых солей. При подобном опыте со смесью 2NaCl -j-
4- MgS04 или MgCl* + Na2S04 около половины взятых солей вступило в
обменное разложение, что и можно выразить равенством: 4NaQ -f- 2MgS04 =

206
ГЛ. X. ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
=3 2NaCl + MgSOi + Na2S04 + MgCl2. Н? менее ясно предел выразился в дру-
гих определениях Малагути, когда он изучал вышеуказанные обратимые
реакции нерастворимых солей бария. Когда взяты были, напр., ВаС03-(-
4-Na2S04, то около 72% солей разложилось, т. е. превратилось в BaS04 и
NaoCOg. А когда взята была пара этих последних солей, то около 19% со-
іей перешло в ВаС03 и Na2S05. Вероятно ни в том, ни в другом случае
конец реакции н? достигнут, потому что (сумма %% не равна 100) для этого
необходимо и некоторое время, и трудно достижимая однородность условий.
Гладстоп (1855) воспользовался цветом растворов различных солей
окиси железа для суждения о мере обмена между металлами, и это лучше,
потому что при его опыте все оставалось в растворе. Раствор родановой
соли окиси железа обладает чрезвычайно интенсивным красным цветом иг
по сравнению цвета происходящих растворов с цветом растворов заранее
определенных, можно было с большим приближением судить о количестве
образовавшейся родановой соли. Такой колориметрический способ
определения имеет то важное значение, что здесь в первый раз, ничего не выделяя
из раствора, применен был способ судить о составе. Когда Гладстоп взял
эквивалентные количества азотножелезной соли Fe(N03)3 и родановокалие-
во.й 3KCNS, то только 13% солей подверглось разложению. При увеличении
массы последней соли возрастало количество образующейся родановой соли
окиси железа, но и тогда, когда взято было более 300 эквив. KCNS — все
же часть железа оставалась в виде азотной соли. Очевидно (судя как Вер-
толле), что сродство, действующее между Fe и N03, с одной стороны, и
между К и CNS, более сродств, действующих между Fe и CNS вместе с
сродством К к N03. Исследование изменения флуоресценции сернокислого
хинина, равно как и изменения вращения плоскости поляризации никотина,
дало в руках Гладетона много доказательств полной применимости
учения Вертоллё, а особенно показало влияние массы, составляющее главную
черту, отличающую, в то время мало еще распространенное, учение Вер-,
толле. (Не достает, однако, определений, показывающих влияние массы
воды.)
В начале 60-х годов прошлого века учение о пределе взаимодействия
и о влиянии массы на ход химических превращений получило весьма
важную опору в исследованиях Вертело и Пеап-Сеп-Жиля над образованием
сложных эфиров ВХ из спиртов jROH и кислот ЕХ, когда вместе с тем
образуется вода J?OH -f- EX = ВХ-{- Н20. Это превращение по
существу своему очень сходно с солеобразованием, но отличается тем,
что идет медленно, при обыкновенной температуре целые годы, и не
доходит до конца, т. е. имеет я&ный предел, определяемый обратной реакцией,,
так как сложный эфир ВХ с Н20 дает спирт ДОН и кислоту ЕХ—до того
же предела, обыкновенно отвечающего % взятого спирта, если действуют
молекулярные количества спирта и кислоты. Так, обыкновенный спирт С2Н5ОН
с уксусною кислотою НС2Н303 при нагревании скоро, а без него медленно
дает систему: ДОН-|-НУ+2ДХ + 2Н20, изойдем ли из ЗДНО + ЗНХ или
из ЗДХ-|~ЗН20. Наблюдения йад ходом и окончанием реакций в
описываемом случае производятся очень легко, потому что количество свободной
кислоты легко определять по количеству щелочи, надобной для насыщения,
так как ни спирт, ни эфир на лакмус и другие индикаторы не действуют.
Под влиянием увеличенной массы спирта реакция идет далее. Если на
молекулу уксусной кислоты ЕХ взять 2 мол. спирта ДНО, то, вместо 6&°/0і
83% кислоты перейдет в эфир, а при 50 молекулах іШО вся почти кислота
афиризуется. Исследования проф. ?Г. А. Меншуткина в подробности кос-

УЧЕНИЕ БЕРТОЛЛЁ
207
нулиеь многих существенных сторон того же предмета: влияния состава
спиртов и кислот на предел и на скорость обмена; но эти, как и другие
подробности, должно уже искать в специальных сочинениях по
органической и теоретической химии. Во всяком случае, изучение эфиризаіщи
доставило для химической механики драгоценнейшие и яснейшие данные,,
прямо подтверждающие два основных положения Бертоллё: влияние массы
и предел взаимодействия, т. ?. равновесие между обратимыми реакциями
[289].
Весьма важный момент в истории учения Бертоллё составило
формулирование, данное в 1867 г. этому учению норвежскими учеными Гульд-
бергом и Вааге. Они назвали действующею массою количество молекул,
находящихся в данном объеме, и приняли, как и следовало по духу учения.
Бертоллё, что действие между веществами пропорционально
произведению присутствующих масс действующих веществ. След., если взяты соли."
MX и NY в эквивалентных количествах (т = 1 и п=1), солей же MY и
NX к ним не прибавлено, а они происходят, то, называя через к
коэффициент пропорциональности воздействия ИХ на NY, а через к' такой же
коэффициент для пары MY и NX, мы будем иметь в то время, когда
разложение достигло х, меру действия первой пары і(і — х) (1 — х), адляівто--
рой пары к'хх9 и равновесие, или предел, наступит тогда, когда:
t(l—ш)*^=*'аа,
отсюда найдется отношение -р = 1 . Поэтому, в случае действия
2 к
спирта на кислоту, когда ж = ~^5 величина -7т = 4, т. ?. взаимодействие
о /С
спирта на кислоту в 4 раза более, чем сложного эфира на воду. Если от-
к
ношение -р известно, то по нему легко определить влияние
массы. Так, если вместо одной молекулы спирта возьмем две, то
составляется равенство:
k (2 — а;) (1 — х) = к'хх,
откуда х = 0,85, или 85%» ^го близко к опыту. Если взять 300 молекул.
спирта, х оказывается, как в опыте, близким к 100%.
Но для солеобразования нет возможности сделать что-либо прямо
сходственное с тем, что столь удобно производится для эфиризации. Однако,
существуют, многие попытки решить и здесь вопрос о мере воздействия. Так,
напр., Хичииспий (1866), Петриее (1885) и многие другие исследовали
распределение металлов и галоидных групп, в случае одного металла и
нескольких галоидов, взятых в виде кислот, или, обратно, при избытке
оснований, распределение их по отношению к кислоте, если притом часть
веществ образует осадок, а часть находится в растворе. Но такие сложные
случаи, хотя подтверждают, вообще, учение Бертоллё (напр., раствор
AgNOg осаждает часть Ag20 с окисью свинца, а раствор азотносвинцовой
соли осаждает часть РЬО от действия Ag20, как определил Петриее), но
по сложности явлений (напр., образование основных и двойных солей) не
могут дать простых результатов. Гораздо поучительнее и полнее
исследования, подобные сделанным. Мюиром (1876), который избрал простой случай
осаждения угл?изв?стковой соли СаС03 при смешении растворов СаС12 с
Na2C03 или К2С03 и нашел, что при этом не только скорость воздействия,

208
гл. х. хлористый натрий
<напр., для CaCl2-f-Na2C03 впервые 5 минут осаждается 75, в 30 мин. 85,
а в 2 суток 94% СаС03) определяется температурою, относительною массою
иколичеством воды (масса воды уменьшаетскоростьипредел), но и предел
разложения зависит от этих влияний. Однако и в таких исследованиях условия
реагирования усложняются неоднородностью среды, так как часть вещества
получается или остается в осадке, то-есть система г?терогенна. Изучение же
двойных соляных разложений в системах гомогенных представляет такие
трудности, которые поныне нельзя считать вполне разрешенными. Однако,
попытки и здесь давно существуют, хотя большинство относящихся сюда
исследований произведено в водных растворах. Но так как вода сама тело
¦«олеобразное, может соединяться с солями, основаниями и кислотами и
вступать с ними в двойные разложения, то поэтому такие реакции в растворах
представляют в сущности очень сложный случай [290], потому что вода
может действовать различно на взятые и происходящие вещества. Реакции
между спиртами и кислотами в этом смысле гораздо проще и потому их
значение для утверждения учения Вертоллё особенно вел:ико. С ними по
простоте могут быть сравнены только случаи обменного разложения,
изученные проф. I7. Р. Густавсоном и происходящие между СС14 и Л&гп, с
¦одной стороны, и между СВг4 и і?С1п с другой. Эти реакции удобны для
изучения по той причине, что взятые ЯС1Й и ВЪтп относились (как ВС13)
SiCl4, ТіС14, РОС13 и SnCl4) к числу веществ, водою разлагаемых, тогда как
іССі4 и СВг4 водою не разлагаются, а потому, нагрев, например, смесь ССі4 -j-
-fSiBr4, можно было судить о результате обменного разложения,
обрабатывая продукт водою, которая разлагается SiBr4, оставшийся неизменным, и,
SiCl4, происшедший через обмен, а потому, определяя состав продукта, из-.
мененного водою, можно было судить о мере разложения. Смешения брались
всегда в эквивалентных количествах, напр., 4ВС13 + ЗСВг4. Оказалось, что
при простом смешение обмена вовсе нет, но при нагревании он идет и
притом медленно (напр., для вышеуказанной смеси при 123° через 14 суток
нагревания 4,86% Сі заменилось Вг, через 28 суток 6,83%? а через 60
суток при 150°—10,12%), достигая всегда предела, а именно того самого,
какой отвечает обратной системе, напр., в указанном случае системе 4ВВг3 +
-f- ЗСС14. Так, в этой последней 89,97% брома в ВВг3 замещалось хлором,
т. е. получилось 89,97 молекул ВС13, осталось ж? 10,02 молекулы BBr3, a
потому достиглось то же самое равновесие, какое дает система 4ВС13 +
+ ЗСВг4. Обе системы в пределе дали одно и то же равновесие, как и
следует по существу учения Вертоллё [291].
Таким образом, с различных сторон ныне имеется подтверждение
следующих положений Вертоллё, относя их к двойным соляным разложениям
в однородной (гомогенной) среде: 1) Из двух солей MX и NYс различными
галоидами и металлами получаются при их воздействии две другие соли MY
и NX, но такое замещение не идет до конца, если ничто не удаляется.
2) Взаимодействие это ограничивается пределом, или равновесием между MX,
NY, MY и NX, потому что обратная реакция (MY-\-NX—MX-\-NY) столь
же возможна, как и прямая {МХ-\- NY= MY-\- NX), 3) Предел этот
определяется как мерою действующих сродств, -так и относительными массами
веществ, измеряемыми — проще всего—относительным числом действующих
молекул или эквивалентов (в единице объема). 4) При прочих равных
условиях, химическое действие пропорционально произведению действующих
химических масс [292]. г
Итак, если соли MX и NY после взаимодействия образовали отчасти
¦соли MY и NX, тр наступает равновесие и взаимодействие прекращается; но

УЧЕНИК ВЕРТОЛЛВ
209
если одно из происходящих тел, по своим физическим свойствам, выйдет
из круга действия остальных веществ, то взаимодействие будет
продолжаться, потому что отношение масс изменяется. Этот выход из круга
действия зависит от физических свойств происходящих тел и от обстоятельств,
в которых совершается взаимодействие. Так, напр., при взаимодействии в
растворах, соль NX может выделяться в виде осадка, как вещество
нерастворимое, когда другие три тела остаются в растворе. Оно может
превратиться в пар и этим способом также удалиться из крута действия
остальных веществ. Предположим теперь, что оно каким-либо образом выделилось
из круга действия остальных веществ, тогда наступает вновь
взаимодействие, или образование соли NX и т. д. Так, вследствие физического
свойства образующегося тела, реакция может дойти до конца при всей
незначительности притяжения, существующего между элементам, входящими в
состав образовавшегося вещества NX. Конечно, если оно составлено при
этом из элементов, имеющих значительную меру сродства, то окончательное
разложение значительно облегчается. Такие представление о ходе
химических превращений чрезвычайно ясно прилагается к множеству реакций,
исследованных химией, и, что особенно важно, приложение этой стороны
учения Бертоллё вовсе не требует определения меры сродства,
действующего между присутствующими веществами. Например, действие аммиака
на растворы солей, вытеснение, 'посредством его, основных гидратов, в воде
нерастворимы?,"выделение летучей азотной кислоты с помощью нелетучей
серной, так же как и разложение поваренной соли с помощью серной
кислоты, когда образуется газообразный хлористый водород, — служат
примерами реакций, идущих до конца, так как одно из происходящих тел
выделяется из сферы действия, но о мере сродства они ничего не говорят.
Возвращаясь к вытеснению соляной кислоты серною из поваренной
соли, для дальнейшего уяснения Б?ртолл?това учения [293] мождо привести
тот факт, что поваренная соль может быть вполне разложена азотною
кислотою с образованием NaN03, НС1 и, обратно, селитра может быть вполне
разложена хлористым водородом, подобно тому, как она разлагается серною
кислотою. Это происходит, однако, только тогда, когда в первом случае
будет взят большой избыток азотной кислоты, а во втором — соляной кислоты,
и если происходящая кислота удаляется. Если в фарфоровую чашку
положить поваренную соль, прибавить к ней азотной кислоты и нагревать, то
удаляется некоторое количество соляной и азотной кислот. Значит, азотная
кислота отчасти действует на поваренную соль, но при нагревании, так как
обе кислоты летучи, обе превращаются в пар; поэтому в остатке получается
смесь некоторого количества NaCI и NaN03. Если затем прибавить новое
количество азотной кислоты, то опять наступит взаимодействие, опять
некоторая доля хлористого водорода выделяется и при нагревании удаляется
вместе с азотной кислотою. Если повторять* это несколько раз, то можно
выгнать в?еь хлористый водород и в остатке получить только одну азотно-
натровую соль. Если, наоборот, NaN03 облить соляной кислотой и нагреть,
то вытесняется ча'сть азотной кислоты и при испарении удаляется избыток
соляной кислоты вместе с образовавшеюся азотною кислотою. Повторяя
прием, избытком хлористого водорода можно вытеснить азотную кислоту, как
избытком ее можно вытеснить хлористый водород. Влияние массы
действующего вещества и влияние летучести здесь выказывается с очевидностью.
Так как в этих опытах SCI вытесняется HN03, и обратно, то и можно
утверждать, что не от особо большой меры сродства серная кислота
вытесняет хлористый водород, а это взаимодействие совершается только потому,
Л. Менделеев. Основы химии* т. I, 14

210
ГЛ. X. ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
что серная кислота н? летуча, тогда как образующаяся хлористовородная
летуча.
При приготовлении хлористого водорода лабораторным и заводским
способами пользуются, рак уже сказано, действием серной кислоты на
поваренную соль. В первом случае, дли" того, чтобы взаимодействие
совершалось легко, при низкой температуре, употребляют избыток серной кислоты ,
[294], а в технике, где необходимо экономить всякое вещество, употребляют *
пайные количества, чтобы получить среднюю, Na2S04, а не кислую соль, так
как в последнем случае требуется вдвое более серной кислоты. На
химических заводах разложение поваренной соли с помощью серной кислоты
производят в больших массах, в особенности, преимущественно для
получения средней сернонатровой соли, причем хлористый водород, или соляная
кислота, является уже как побочный продукт. Применяемая печь назы-
Раэрез муфельной печи: В—чаша для смешеппл поваренной соли с серной кислоюй, С — муФвль
для окончания разложения.
вается муфельною. Она изображена на рисунке. В ней должно различать:
очаг F и две части: котел В и муфель С или закрытое пространство,
сложенное из больших кирпичей и обхватываемое со всех сторон дымом и
пламенем очага. В этом муфеле" совершается окончательное разложение NaCl
серною кислотою. Но начало разложения не требует такого жара, как
окончание, а потому ецо производят в передней, более холодной части В, дно
которой нагревается лишь дымовыми ходами. Когда взаимодействие здесь
окончено и отделение хлористоводородного газа прекратится, тогда массу,
содержащую кислую сернонатровую соль, перебрасывают из котла В в
муфель Сив нем оканчивают реакцию. В муфеле остается уже средняя с?р-
нонатровая соль, которую мы впоследствии опишем. Теперь же обратим
внимание только на хлористый водород, отделяющийся в С и В. Отделяющийся
хлористоводородный газ подвергается сгущению с помощью растворения в!
воде. Если бы приборы, в которых совершается .разложение, были бы вполне
герметические и представляли только одно выходное отверстие, то
выделение хлористого водорода совершалось бы только через трубы, для того
назначаемые; но так как невозможно устроить вподне герметическими большие
п?чи, то и необходимо искусственною тягою заставлять проникать хлористый

ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА 211
водород через те приборы, с помощью которых производится сгущение
хлористого водорода. Этого достигают тем, что трубы, выводящие хлористый
водород из печи, кончаются высокими дымовыми трубами, где сильная тяга
происходит вследствие горения топлива. Это разрежение воздуха производит
внутри поглотительных приборов тягу хлористого водорода в одном
определенном направлении. Идущий по этим приборам хлористый водород
встречает в них воду, движущуюся в обратном направлении и поглощающую
хлористый водород. На заводах обыкновенно не заставляют проникать
хлористый водород через *слой воды (чтобы не увеличить сопротивлений), а
только заставляют его проходить близко над поверхностью воды. Прибор,
Установка для заводского сгущения хлористого водорода, выделяющегося в печах. Но
трубкам ВВ, через коксовую башню, через М и N в дымовую трубу втягивается из печи газ в
смеси с воздухом, а ему навстречу из Е, через башню, в Я и Я идет вода, растворяющая
хлористый водород.
содержит в себе до 20% хлористого водорода. Поглощение в описанных
сосудах не совершается до конца. Для окончательного поглощения
употребляют так называемые коксовые башни. Это суть высокие трубы,
подобные той, какая изображена на рисунке. На дне их устроена решетка
из кирпичей, на которой наложен до самого верху кокс. Берут кокс потому,
что на него соляная кислота не действует. Вода, распределяющаяся по
коксу, спускается вниз и при этом поглощает хлористый водород, идущий
снизу вверх.
Понятно, что "хлористый водород может получаться из всяких других
хлористые металлов [295]. Он образуется часто и при иных реакциях,
многие из которых мы встретим в дальнейшем изложении. Он прямо
образуется, например, при действии воды на хлористую серу, хлористый фосфор,
хлористую сурьму, и т. п.
Хлористый водород, HQ, представляет бесцветный газ, обладающий прон-

212 ГЛ. X. ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
зит?льным удушливым запахом и-кислым вкусом. На воздухе газ этот,
притягивая'влажность, дымит, потому что, встречая влагу воздуха, дает
видимые пары, туман, содержащий соединение хлористого водорода с водою.
Хлористый водород при охлаждении и давлении до 40 атмосфер сгущается
в бесцветную жидкость уд. веса 1,185 [296], темпер, кипения — 85° (Stock),
замерзания—112° (fiaume), а темпер, абсол. кипения около -f- 50°. Мы уже
видели (гл. I), что хлористый водород соединяется весьма жадно с водою,
причем происходит значительное нагревание. Раствор, при насыщении на
'холоду, достигает плотности 1,23. При нагревании такого раствора,
содержащего бколо 45% хлористого водорода, выделяется хлористоводородный
газ с небольшою только подмесью водяного пара. Но этим способом нельзя
вполне выделить из воды весь НС1, как можно это сделать для аммиачного
раствора. Температура при нагревании повышается и, достигнув 110°—
111°, остается ^але? постоянною, т. ?. получается, как для HN03, постоянно
кипящий раствор, который однако не представляет при разных давлениях
(и температурах перегонки) постоянного состава (Роско и Дитмар),
потому что при перегонке гидрат разлагается, как видно из определений
плотности паров (Вино). Судя по тому: 1) что с понижением давления, при
котором происходит перегонка, постоянно кипящий раствор приближается
•к содержанию 25% НС1, 2) что, пропуская струю сухого воздуха через
раствор НС1, получают в остатке раствор, также приближающийся к 25°/
НС1, по мере понижения температуры, 3) что многие свойства растворю
соляной кислоты ясно различаются при содержании более или менее 25%
НО (напр., Sb2S3 дает H2S с кислотою более крепкою, а слабая не
действует), более крепкая дымит и т. п., и 4) что составу НС16Н20 отвечает
25,23% НС1, — судя по всему этому, а также по потере упругости,
происходящей при соединении НС1 с Н20, должно думать, что между ними
образуется определенный гидрат состава НС1бНа0. Кроме этого не вполне
выраженного гидрата существует еще кристаллогидрат НС12Н.20,
получающийся при поглощении НС1 на холоду — 23°'дымящею соляною кислотою.
Он кристаллизуется и плавится при —17°,7 [296].
Растворы хлористого водорода в воде представляют все свойства
энергической кислоты. Они не только превращают синие растительные цвета
в красные, вытесняют из углекислых солей углекислый газ, и т. п., но и
насыщают вполне основания, даже такие энергические, как, напр., кали,
известь и т. п.. В сухом состоянии газа, хлористый водород, однако, н?
изменяет растительных цветов и не производит многих двойных
разложений, какие легко совершаются в присутствии воды. Это объясняется тем,
что упруго-газообразное состояние хлористого водорода препятствует ему
вступать во взаимодействие *). Однако, накаленное железо, цинк, натрий и
т. п. действуют на газообразный хлористый водород, вытесняя водород, и
именно, оставляя половину объема водорода против одного объема взятого
хлористого водорода, что может служить и для определения состава
хлористого водорода. Хлористый водород с водою действует как кислота, во
многом очень сходная с азотною к-тою, но последняя, содержа легко
выделяемый кислород, очень часто действует как окислитель, способности к чему
вовсе нет у соляной кислоты. Большинство металлов (даже не вытесняющих
Н2 из H2S04, (а разлагающих ее до SO*, напр.,- медь) вытесняет водород из
Г ' ¦-' '"' ¦'"¦'
Г*"" і
*) Согласно теории электролитической диссоциации в водных растворах хлористого
водорода, большая часть его частиц диссоциирована на ионы Н и СУ; этим и объясняется
его энергичное реагирование. (Р.)

РЕАКЦИИ ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА 213
хлористого водорода. Так, при действии на цинк, даже на медь и олово,
выделяется водород [297]. Немногие только металлы сопротивляются его
действию, напр., золото, платина. Свинец оттого только действует слабо
в сплошной массе, что образующийся хлористый свинец — нерастворим и
препятствует дальнейшему действию хлористого водорода на металл. То же
самое должно заметить относительно слабого действия хлористого водорода
на ртуть и серебро,—потому что соединения этих металлов AgCl и HgCl
нерастворимы в воде. Хлористые металлы образуются не только от действия
HQ на металлы, но и многими другими способами, напр., действием
хлористого водорода на углекислые соли, на окиси и водные окиси, также
хлора на металлы и некоторые их соединения. Хлористые металлы имеют
состав: MQ, напр., NaCL КС1, AgCl, HgCl, если металл одноатомен, или
одновалентен. Они имеют для двувалентных металлов состав Ж12, напр.,
СаС1г, CuCl2 PbClj, HgCl2, FeCl2, МпС12, Для других металлов состав их
галоидных солей определяет их валентность, напр., А1Сі3, PtCl4 и т. п.
Многие металлы, напр., Fe, дают несколько степеней соединения с хлором
(FeCl2 и FeCl3), как с кислородом. От соответственных окислов хлористые
металлы отличаются по составу тем, что О замещен С12, как и следует по
закону замещений, потому что кислород дает ОН2, след., двувалентен, а
хлор образует ОН, след., одноатомен, или одновалентен. Так, напр., закиси
железа FeO соответствует хлористое железо FeCl2, окиси Fe203— хлорное
железо Fe2CI6 или FeCl3. Словом, в НС1 выражены все типические свойства
кислот, а в происходящих из нее хлористых металлах — солей. Кислоты и
соли не заключающие кислорода, носят название галоидных, напр., НС1 есть
галоидная кислота, NaCl есть галоидная соль, хлор есть галоид, или
галоген, т. е. солерод. Способность НС1 с основаниями, напр. Ж), давать
хлористый металл J/C12 и воду ограничивается обратной реакцией: Jfda-+ Н,0 =
= Л/0 + 2НС1; чем более выражены основные свойства МО, тем слабее
обратная реакция; для слабых же оснований, напр., А1203, MgO и т. п., при
нагревании легко идет именно эта обратная реакция (гидролиз). Хлористые
металлы, соответствующие перекисям, не существуют или легко разлагаются
с выделением хлораі Так, нет соответственно Ва03 соединения ВаС14.
Хлористые металлы, имея общий вид солей, как их представитель поваренная
соль, обыкновенно плавятся легко, легче окислов (напр., СаО в печах
неплавка, а СаС12 легко плавится) и многих других солей. При накаливании
многие постояннее окисей, многие даже превращаются в пары; особенно
легко летуча сулема HgCl2, тогда как HgO при накаливании распадается.
Хлористое серебро AgCl легкоплавко и разлагается с трудом, тогда как
Ag20 легко разлагается. Большинство хлористых металлов растворимо в воде,
но AgCl, CuCI, HgCl и РЬС12 мало растворимы в воде, а потому легко
получаются в виде осадков, когда смешивают растворы солей этих металлов
с раствором какого-либо хлористого металла, или с хлористым водородом.
Металл, заключающийся в галоидной соли, может быть часто заменен
другим металлом, и даже водородом, как металл в окиси. Так, медь вытесняет
ртуть из раствора хлористой ртути: HgCl2 -f- Си = СиС12 ^f- Hg; /гак, водород
при накаливании вытесняет серебро из хлористого серебра: 2AgCl-)-H2 =
= 2Ag-f-2HCl. Все эти и целый ряд подобных реакций двойного
разложения составляют типические формы двойных соляные разложений. Мера раз- (
ложения и условия, в которых идут в ту или другую сторону реакции
двойных соляных разложений, определяются свойствами действующих и
могущих образоваться соединений, температурою и пр., как то было развито
Ь предшествующих частях этой главы и как видно будет не раз далее.

214 ГЛ. X. ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ
Если хлористый водород вступает в двойное разложение с основными
окислами и их гидратами, то это зависит только от его кислотных свойств;
по этой же причине он редко вступает в двойное разложение с кислотами
и кислотными ангидридами. Только иногда он соединяется с последними,
напр., с ангидридом серной кислоты, образуя S03HC1, а в других случаях
действует на кислоты, отдавая их кислороду свой водород и образуя хлор,
как это будет развито в следующей главе.
Хлористый водород, НС1, судя уж?^ по самому составу его молекулы,
относится к числу одноосновных *кйслот7 а потому не дает настоящих
кислых солей (как HNaS04 или HNaC03), тем не менее многие хлористые
металлы, образованные не сильными основаниями, способны соединяться с
хлористым водородом, подобно тому, как они соединяются с Н20, NH3, и подобно
тому, как они дают двойные соли. Давно известны соединения HCI с AuCl3l
PlCl4, SbCl, и т. и. хлористыми металлами, отвечающими очень слабым
основаниям, но Вертело, Этель и др. показали^ затем, что эта способность
НС1 к соединению с МпС\т встречается гораздо чаще, чем полагали прежде.
Так, напр., при пропускании НС1 в раствор (содержащий кроме того
избыток соли) хлористого цинка на холоду (0°) образуется RClZnCl22H20, а при
обыкновенной температуре НС12гпС12Н20, подобно тому как он может
образовать при низкой температуре кристаллогидрат ZnCl23H20 (Эпгель, 1886).
Получены подобные же соединения с CdC!2, CuCl2, HgCl2, CuS04, Fe2CIe и др.
Вертело, Дитт, Чельцов, Лачипов, Розебум, Шреинемаперс и др.).
Эти соединения НС1 обыкновенно более растворимы в воде, чем сами
хлористые металлы, так что НС1 уменьшает растворимость ЖЗА, отвечающих
резким основаниям (напр. NaCl, ВаСЦ), и увеличивает растворимость
хлористых металлов, отвечающих слабым основаниям (CdCl2, Fe2Cl6)
и т. п.). AgGI, не растворяясь в воде, растворяется в соляной- кислоте.
Хлористый водород присоединяется также к некоторым непредельным
углеводородам (например, к скипидару С10Н162НС1) и ¦ их производным [298].
К числу подобных же продуктов присоединения НС1 относится и нашатырь,
т. е. хлористый аммоний, или хлористо-водородный аммиак NH4CI = NH3HC1.
Если газ HCI, смешать с газом NH3, то происходит тотчас твердое
соединение, содержащее их равные объемы. Если растворы обоих смешивать, то
образуется такое же соединение. Оно же происходит из НС1 и углеаммиач-
ной соли. Этим способом нашатырь обыкновенно и получается в практике
[299]. Удельный вес нашатыря 1,55. Мы уже знаем (гл. VI), что
нашатырь, как и другие аммиачные соли, легко и 'часто разлагается, напр., при
возгонке, со щелочами, даже отчасти при кипячении раствора. Другие
свойства и реакции нашатыря, особенно в растворах, вполне напо&инают все
то, что сказано для поваренной соли. Так, напр., с AgN08 он дает осадок
AgCl, с H2SOt соляную кислоту и серно-аммиачную соль, с некоторыми
хлористыми металлами и другими солями дает двойные соли.
Как хлористые металлы, так и HCI в водном растворе — электролиты
и при4 пропускании тока на аноде дают хлор.

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ.
ГАЛОДДЫ: ХЛОР, БРОМ, ИОД И ФТОР.
Хлористый водород, как вода, хотя принадлежит к числу прочнейших
веществ, но все же разлагается не только от действия гальванического
тока [300], но и от возвышенной температуры. С.-Кл. Девилль показал,
что при 1300° уже существует разложение НС1, потону что в накаленной трубке
холодная (как при СО, гл. IX) трубка, покрытая амг)льгамою серебра,
поглощает хлор, а в проходящем газе содержится водород. В. Мейер и Дан-
гер (1885) убедились в том, что при 1690° в платиновом сосуде идет
разложение смеси азота с НС1 не только потому, что водород проникал через
платину, но и потому, что получался хлор, который выделял иод из KJ.
Для получения столь высокой температуры (при ней лучший фарфор уже
начинает плавиться) Лангер и В, Мейер применяли плотный графитовый
уголь газовых реторт и сильное дутье. Обычный путь образования хлора
из НС1 состоит в отнятии водорода окисляющими средствами [301].
Отнятие водорода от хлористого водорода производят почти все окисляющие
вещества, а особенно тела, способные выделять при накаливании кислород
(кроме оснований, напр., HgO, Ag20, способных давать с НС1 соли), напр.,
двуокись марганца, бертолетова соль, хромовая кислота и др. Сутцность
разложения при этом состоит в том, что кислород окисляющего вещества
вытесняет хлор из 2НС1, образуя. Н90, и делает хлор свободным: 2HCI + 0
(отделяемый окисляющими веществами) = Н20-|-С12. Даже азотная кислота
легко производит такое разложение, но действие ее сложно и ведет к
образованию окислов азота, а потому она мало пригодна для получения чистого
хлора. Но другие окисляющие вещества, не дающие с НС1 летучих
продуктов, пригодны для получения и приготовления хлора. Сюда относятся:
бертолетова соль, кислая хромокалиевая соль, марганцово-натровая соль, двуокись
марганца и т. п. Эту последнюю со времени Шееле (1774) обыкновенно
и употребляют в лабораторной и заводской практике для получения хлора.
Химический процесс, происходящий при этом, может быть представлен
так, что между 4НС1 и Мп02 происходит замещение, при котором
марганец становится на место четырех атомов водорода, или же хлор и
кислород меняются местами, т. ?. происходят 2Н.20 и МпС14. Получающийся
хлорный продукт МпС14 очень непостоянен; он распадается на хлор, как
газ, который удаляется, и на соль MnCls, содержащую меньше хлора: МпС14 =
= МпС12 + С12. Действие соляной кислоты на двуокись марганца требует
нагревания почти до 100°. В лабораториях такое добывание хлора\ ведут вкол^
бах^нагреваемых в водяной ванне, действуя на двуокись марганца или
соляною кислотою, или смесью ШС1 с серною кислотою и промывая газ
в воде, чтобы удержать НО. Для собирания хлора нельзя употреблять ртути,
дотому что хлор соединяется с нек>, как и со многими другими металлами.

216 гл. и. галоиды: хлор, бром, иод и фтор
а в воде хлор растворяется; впрочем, в теплой и соленой вод? он мало
растворим. Вследствие его большой тяжести (по водороду плотность около
36, по воздуху около 2,5) хлор можно собирать прямо в сухом сосуде,
пропустивши газоотводную трубку на дно сосуда. Хлор ложится тяжелым слоем
на дно, вытесняя. воздух; за наполнением сосуда можно следить по цвету
хлора.
Хлор есть газ желтовато-зеленого цвета, с запахом чрезвычайно
удушливым и характерным. При понижении температуры до — 50°, или при
повышении давления (при 0°) до 3,66 атмосфер, а при 20° до 6,6 атм., хлор
сгущается [302] в жидкость, имеющую оранжево-желтый цвет и плотность
1,51, кшщщую при — 34,5, застывающую при —101° в кристаллическую массу
бледно-желтого цвета. Плотность газообразного хлора в 35,5 более плотности
водорода, как и его пай, следовательно, молекула содержит С12. При 0° 1 об.
воды'растворяет около 1,74 об. хлора, при 9° около 3 об., при 50° 17з об. [303].
.Такой раствор .хлора в воде носит название хлорной воды; по разбавлении
водою его употребляют в медицинской и лабораторной практике и
приготовляют, пропуская хлор через вульфов аппарат, иЛи же в опрокинутую
реторту, наполненную водой, пропускают конец газоотводной трубки,
выделяющей хлор. Хлорная вода от действия света дает кислород и НС1.
Насыщенная хлорная вода при 0° выделяет кристаллогидрат С128Н20 *), при
нагревании легко распадающийся на хлор и воду, так что если его запаять
в трубку и нагревать до 28°,7Г то получаются два слоя: нижний — хлор
с небольшим количеством воды, а верхний — вода с небольшим
количеством хлора.
С водородом хлор взрывает, если смесь равных объемов выставлена на
действие прямых солнечных [304] лучей или приведена в прикосновение
с губчатой платиной, накаленным телом или электрической искрой. Взрыв
происходит здесь по той же самой причине, т. е. от развития тепла и от
расширения'получающегося продукта, как и при гремучем газе. Рассеянный
сйет действует медленно, прямые же солнечные лучи сразу возбуждают
взрыв. Хлористо-водородный ?аз, происходящий при реакции хлора на
водород, занимает (при начальных температуре и давлении) объем, одинаковый
с объемом составных начал, т. е. здесь происходит реакция замещения:
Н2 + С12 = НС1 -f- НС1. При этой реакции на 1 г водорода выделяется
22 000 мал. кал, [305]. Все это показывает, что сродство хлора к водороду
весьма велико и близко к сродству между водородом и кислородом. Поэтому-то,
с одной стороны, пропуская смесь паров воды и хлора через накаленную
трубку, или выставляя хлорную воду на солнце, получают кислород, а с
другой стороны, кислород, как мы видели выше, во многих случаях вытесняет
хлор из его соединения с'водородом, а потому реакция 2Н20 + 2Q2 = 4НС1 +
-f-02 принадлежит к обратимым, и водород распределяется между О и С1.
Этим определяется отношение хлора к веществам, содержащим водород,
и его реакции в присутствии воды, к чему мы обратимся, указав действие
хлора на другие простые тела, * \
Многие металлы, введенные в хлор, тотчас с ним соединяются и дают
те хлористые металлы, которые отвечают НС1 и окиси, соответствующей
взятому металлу. Такое соединение может совершаться бистро, о отделением
тепла и света, т. е, металлы могут гореть в хлоре. Так, напр., накаленный
натрий (в совершенно сухом хлоре при обыкновенной температуре и даже
*) По исследованиям (1923 г.) Л. Вуза состав этого кристаллогидрата — С12 • 6Н.О-
(р.)

СВОЙСТВА ХЛОРА
217
при слабом нагревании натрий не изменяется, а при накаливании
соединение весьма энергично) горит в хлоре, что и составляет синтез поваренной
соли. Порошкообразные металлы горят при этом без предварительного
нагревания, сильно накаливаясь, например, сурьма — металл, который легко
превращается в порошок [306]. Даже такие металлы, как золото и платина,
не соединяющиеся прямо с кислородом, образуют непосредственно с хлором
хлористые металлы. Для этого вместо хлора может служить или хлорная
вода, или царская водка. Они растворяют золото и платину, переводя их
в хлористые металлы. Царскою водкою называют смесь 1 части азотной
кислоты с 2 — 3 частями соляной [307]. Такая смесь переводит в растворимые
хлористые соединения не только те металлы, на которые действуют соляная
и азотная кислоты, но также золото и платину, нерастворимые в отдельных;
кислотах. Такое действие царской водки зависит от
того, что азотная кислота, действуя на хлористый
водород, развивает хлор. Когда' развившийся хлор
соединяется с металлом, из оставшихся кислот он вновь
образуется, и реакция продолжается-- Царская водка
действует, поэтому, хлором, в ней содержащимся и
освобожденным.
Большинство металлоидов также прямо реагирует
с хлором; зажженная сера продолжает гореть в хлоре,
фосфор в нем сам загорается; только азот, углерод и
кислород не дают с ним прямых соединений *).
Происходящие из металлоидов хлористые соединения, напр.,
треххлористый фосфор РС13, хлористая сера и т. п., уже
не имеют свойства солей, а соответствуют, как мы
увидим впоследствии подробнее, кислотным ангидридам
и кислотам, напр. РС13 —фосфористой кислоте Р(ОН)3,
то-есть относится как NaCl к едкому натру Na(OH):
Na(HO), Fe(HO)2, Sn(HO)4, P(HO)3, H(HO).
' NaCl, FeCl2, SnCll3 PC13) HC1.
Так как между многими хлористыми
соединениями и соответственными им гидратами существует
вышеуказанное отношение в составе, т. ?. замена хлора водным остатком,
и, сверх того, так как одни (кислотные) гидраты получаются из хлористых
соединений при действии воды, напр.,
РС13 + ЗН20 = Р(НО)3 + ЗНС1,
Трехілор. фосф. Вода Фосфористая к. Хлор, водор.
а другие хлористые соединения (основные) происходят из гидратов и
хлористого водорода с выделением воды, напр.,
NaHO + НС1 = NaCl + Н20,
то эту тесную связь гидратов с хлористыми соединениями и стараются
выразить, называя последние хлорангидридами **). Вообще, если гидрат
основной, то
Гидрат + Хлор, водород = Хлорангидриду + Вода
J/(HO) + HQ N = Ш + Н20;
*) Фтор и газы. аргоновой группы до сих пор не соединены с хлором ни прямо,
ни косвенно. (Г.)
**) В настоящее время хлорангидридами называют такие хлоропроизводные,
которые с водой образуют НС1 и сротвегствующую кислоту. (Р.)
Горение порошка сурьмы
в хлоре сопровождается
светом л образованием
удушливой SoCl8. Чтобы
уменьшить выделение ее,
сурьму насыпают виолбу а,
надевают каучук 6 и
соединяют его с пробкою е
сосуда, содержащего хлор.

218 гл. xi. галоиды: хлор, бром, иод и фтор
если же гидрат УЮН кислота, то
ыорангидрид -+• Вода «¦¦ Гидрату + Хлор, водор.
Ш + Н20 = й(НО) + НС1.
Хлорангидриды, соответствующие основаниям, Л/С1, очевидно, суть
хлористые металлы или соли, соответствующие НС1. Таким образом, замечается
явное подобие между соединениями хлора и так называемого водного остатка.
(НО), что и выражено в сходстве, существующем между хлором (Сі)2. и
перекисью водорода (НО)2, напр. оба окисляют, белят и т. п.
Хлорангидриды кислот обыкновенно летучи, имеют сильный удушливый
запах, раздражающий глаза и дыхательные органы. Они с водою реагируют,
как многие ангидриды кислот, отделяя тепло, выделяя хлористый водород,
образуя кислотные гидраты. Между настоящими солеобразными хлористыми
металлами, как NaCl, и настоящими кислотными хлорангидридами, как РС13
эсть много переходных хлористых соединений, как есть всякие переходы
между основаниями и кислотами. Эти отношения постепенно уяснятся по
мере того, как мы будем знакомиться с элементами различного характера.
Заметим, что хлорангидриды кислот получаются не только из хлора и
металлоидов, но при помощи хлора также из многих низших степеней
окисления. Так, напр., СО, NQ, N02, S02 и другие низшие степени окисления,
способные присоединять кислород, могут присоединять к себе и
соответственное количество хлора. Так получаются СОС12, NOC1, N02C1, SOtl2 и т. д.
Они отвечают гидратам СО(ОН)2, NO(OH), N02(OH), SO2(0H)2 и т. д. и
ангидридам С02, N203, N205, S03 и т. д. В этом должно видеть прежде всего
следующие две стороны предмета: 1) хлор присоединяется к тому, что может
присоединять кислород, потому что он во многих отношениях так же, если
еще не более, энергичен, как кислород, и с ним меняется местами, в
пропорции С12 — О; 2) через соединение с хлором достигается очень легко и
часто тот высший предел возможных соединений, какой свойствен данному
элементу или известным сочетаниям элементов. Если фосфор дает РС13 и РС15,
то очевидно, что РС15 есть высшая форма соединений фосфора, сравнительно
с РС13. Форме РС15 или вообще Р15 отвечает PH4J, РО(ОН)3, РОС13 и т. д.
Если хлор не всегда дает соединения высших возможных для данного
элемента форм, то обыкновенно низшие формы с ним соединяются для
достижения или приближения к пределу. Это особенно ясно в углеводородах, где
предел СпН2п+2 оченв ясно видим. Непредельные углеводороды способны
иногда с великою легкостью соединяться с хлором и через то достигают
предела. Этилен С2Н4 соединяется поэтому с С12, образуя так называемое
масло голландских химиков, или хлористый этилен. С2Н4С12, именно потому,
что тогда достигается предел СД2п+2. Во всех подобных случаях
присоединенный хлор реакциями замещения, более или менее дегко, может давать
гидрат и целый/ряд ДРРИХ производных. Так, из С4Н4С12 получается гидрат,
называемый гликолем СаН4(ОН)2.
Очень часто, в присутствии воды, хлор прямо окисляет. Сущность дела
здесь та же. Тело А соединяется с хлором, дает, напр., ЛС12, а он с водою
гидрат 1(ОИ)2, который, теряя воду, образует АО. Значит, хлор окислил.
Это происходит часто сразу при действии воды и хлора: 1 + ЩО + С12 =
=2НС1-|-Ж). Примеры такого окислительного действия хлора можно
наблюдать чрезвычайно часто и в химической, и в заводской практике. Так, напр.,
хлор, в присутствии воды, окисляет серу и сернистые металлы. Сера
превращается при этом в серную кислоту, а хлор в хлористый водород или в
хлористый металл, если взят сернистый м?талд. Сдась окиси углерода и хлора,

СВОЙСТВА ХЛОРА. МЕТАЛЕПСЙЯ
219
пропущенная в воду, дает углекислый газ и хлористый водород: СО —J- Gl2 —f-
-j- Н20 = С02 -f- 2HC1. Промышленная практика пользуется окислительным
действием хлора в присутствии воды для быстрого беления тканей и
волокнистых веществ. Красящие .вещества волокон изменяются окислением и
превращаются в бесцветные вещества [308].
Способность хлора к соединениям тесно связана с его способностью
к замещениям, потому что, по закону замещений, если хлор соединяется
с водородом, то он и замещает водород, и притом соединение и замещение
совершаются в тех же количествах. Поэтому атом хлора, соединяющийся
с атомом водорода, способен замещать атом водорода. Это свойство хлора
показывает применимость закона замещений в резких и исторически важных
примерах, и реакции подобного рода
объясняют те косвенные пути
получения многих органических веществ,
о которых мы часто упоминали и
к которым в химии приходится
прибегать во множестве случаев. Так,
хлор не реагирует с углем [309],
кислородом и азотом, а между тем
его соединения с С, О и N
получаются— косвенным путем замены
водорода хлором.
Так как хлор легко соединяется
с водородом, а на уголь не действует,
то при высокой температуре хлор
разрушает углеводороды (и многие
их производные), отнимая от них
водород и выделяя уголь, что, напр.,
ясно видно, когда зажженную свечу
опустить в сосуд с хлором. Пламя
уменьшается, но остается некоторое
время. Получается много сажи и
образуется хлористый водород.
При этом парообразные нака- ж. дюжвр. в.а.вшпм), шо—им.
ленные вещества пламени
разлагаются хлором: водород соединяется с ним, а углерод выделяется в виде сажи.
То лее происходит при действии кислорода: разность в том, что кислород
сжигает уголь, чего не может сделать хлор. Если при высокой температуре
будут конкурировать хлор и кислород, уголь и водород, то кислород сожжет
уголь, а хлор водород. Таково действие хлора на углеводородисты? соединения
при высокой температуре; оно направляется иначе при низших
температурах, к чему мы теперь и обратимся. Весьма важный момент в истории
химии составляет открытие Ж. Б. Дюма и Лорана, показавшее, что хлор,
действуя при невысоких температурах на многие углеводородные соединения,
способен вытеснять и заменять водород. Важно это открытие потому, что
хлор оказался элементом, в одно и то же время легко соединяющимся с
водородом, и элементом, его заменяющим. Это показало ясно, что нет
противоположности между элементами, образующими друг с другом прочные
соединения. Не потому хлор соединяется с водородом, что обладает свойствами
ему противоположными, как утверждали ранее Дюма и Лоран,
приписывая водороду электроположительный, а хлору электроотрицательный
характер; не от этой причины происходит соединение, — так как тот же самый

220 г jr. xi. галоиды: хлор, бром, иод и фтор
хлор, который соединяется с водородом, может и заменять его, не меняя
многих свойств полученного вещества. Такое замещение водорода хлором
называется металепсиею. Механизм такого замещения чрезвычайно постоянен.
Если будет взято водородистое вещество, преимущественно же углеродное
соединение, и если на него прямо действовать хлором, то происходит,
с одной стороны, хлористый водород, а с другой стороны, соединение,
заключающее на место водорода хлор, так что хлор разделяется на две равные
части: одна часть его является в виде хлористого водорода, а другая
становится на место выделенного таким образом водорода. Металепсия, значит,
всегда сопровождается образованием хлористого водорода по схеме:
СпЕтХ + Cl2,= CnHm_1ClX+ HC1
Углеводород. • Свободный Продукт Хлористый
соединение хлор металепсия водород
Вообще: BE + С12 = № + НС1.
Условия, в которых совершается металепсия, также весьма постоянны
В темноте хлор редко действует на углеводороды, действие начинается под
влиянием света. Прямое действие солнечных лучей особенно
благоприятствует металепсии. Замечательно также, что подмесь некоторых- веществ
благоприятствует этому (а именно, иода, чхлористого алюминия, хлористой
сурьмы*и др.). Небольшая подмесь иода к веществу, подвергаемому
металепсии, производит то же самое, что и солнечное освещение. Если болотный
газ смешать с хлором и смесь зажечь, то тогда происходит полное отнятие
водорода от болотного газа, образуется хлористый водород и уголь, мета-
иепсии нет. «Но если смесь равных объемов хлора и болотного газа
выставить на действие рассеянного света, то мало-по-малу зеленовато-желтая
смесь становится бесцветною, в ней образуется хлористый водород и первый
продукт металепсии, т. ?. хлористый метил:
сн4 + сі2 = сн3сі + на.
Болотный Хлор Хлористый Хлористый
газ метил водород
Объемы при этом не изменяются. Образующийся хлористый метил есть
газ. Если его выделить (он растворяется в кристаллической уксусной
кислоте, тогда как хлористый водород в ней мало растворим) и смешать снова
с хлором, то опять можно подвергнуть дальнейшему метал?птич?скому заме- ¦
прению — заменить второй пай водорода хлором, через лто получится
вещество, жидкое, состава, СН2С12, так называемый хлористый метилен. Точно
так же замещение идет и дальше, через что образуется так называемый
хлороформ СНС13 и, наконец, хлористый углерод СС14. Из этих веществ
наиболее известен и применим хлороформ, потому что он происходит во многих
случаях из органических веществ (при действии белильной извести) и
употребляется в медицине, как средство для произведения бесчувственности
или анестезии, при вдыхании. Хлороформ кипит при 61°,2, а хлористый
углерод при 78°. Оба представляют бесцветные пахучие жидкости, тяжелее
воды. Очевидна последовательность замещения водорода хлором, и можно
ясно наблюдать, что двойное разложения совершаются с молекулярными
количествами тел, то-есть с равными объемами в газообразном состоянии.
Очевидно, что из всякого углеводорода через окончательную м?талепсию
можно полупить соответственный хлористый углерод, и действительно, число
хлористых углеродов, C^Clg^, уже ныне известных, весьма велико. Основной
Отеческий характер углеродистых соединений через ц?тал?цсшо обыкко-

МЕТАЛЕПСИЯ
221
в?нно н? изменяется, т. е., если было взято безразличное тело, то и продукт
металепсии его есть также тело безразличное; если была кислота,.то и
продукт металепсии ее также имеет кислотные свойства. Даже кристаллическая
форма при металепсии нередко также не изменяется. Исторически особенную
важность имеет металепсия уксусной кислоты СН3С02Н. В ней три
водорода болотного газа, четвертый заменен карбоксилом, а потому уксусная к-та
при действии хлора дает три продукта металепсии (смотря по массе хлора
и условиям реакции): одно-, дву- и трихлороуксусны? кислоты: СН2С1С02Н
СНС12С02Н и СС13С02Н, и все они, как сама уксусная кислота, одноосновны,
Происходящие продукты металепсии, содержа элемент, столь легко
реагирующий с металлами, как хлор, дают возможность достигать
дальнейших усложнений молекул, к чему начальное углеводородное соединение часто
вовсе не способно. Так, действуя щелочью (или основною окисью и водою
и т. п.), хлор с ее металлом даст соль, и водный остаток встанет на месте
хлора, напр., из СН3С1 получится СН3ОН. При действии металлических
производных углеводородов, напр., (CH3)2Zn, CH3Na, хлор также дает соль,
а углеводородный остаток, напр., метил СН3, встанет на место хлора. Так
или подобно этому из СН3С1 получается СН3СН3 или С2Н6 из С6Нб происходит
C6HgCH3 и т. д. При действии аммиака продукты 'металепсии также нередко
реагируют, образуя НС1 (а из него NH4C1) и амин, то-есть продукт
металепсии с заменою хлора остатком аммиака NH2 и т. д. Так, через
посредство продуктов металептического замещения найдены способы к
искусственному и общему приему образования сложных углеродистых соединений из
более простых, часто вовсе неспособных к прямому реагированию. Сверх
того, этот ключ открыл двери того таинственного здания строения сложных
органических соединений, к которому до тех пор боялись приступиться,
полагая, что только под влиянием таинственной силы, действующей
в организмах, сочетаются углеводородные элементы, образующие тело
организмов [310].
Металепсии подвергаются не одни углеводороды. Совершенно точно
также и некоторые другие водородистые соединения при действии хлора
дают соответственные хлорные продукты, например, аммиак, едкое кали,
едкую известь и целый ряд щелочных веществ. Действительно, точно так,
как в болотном газе водород можно заместить хлором и получить хлористый
метил, так в едком кали КНО, аммиаке NH8 и водной извести СаН202 или
Са(НО)2 можно водород заместить хлором и получить так называемый
хлористый азот NC13,* хлорноватисто-калиевую соль КС10 и
хлорноватисто-кальциевую соль СаС1202. Не только соотношение в составе то же самое, как
и при замещении в болотном газе, но и механизм реакций тот же самый.
Точно также два атома хлора действуют и один становится на место
водорода, а другой выделяется в виде хлористого водорода, как и при
металепсии: только там выделяющийся хлористый водород остается свободным,
а здесь при действии на щелочные вещества, образующийся хлористый
водород реагирует на них. Так,- при действии хлора на едкое кали
образующийся хлористый водород с новым количеством едкого кали дает
хлористый калий и воду, а потому не только: КНО-(-С12 = НС1-|-КСЮ, но и
КНО + НС1 = Н20 + КС1; а потому в результате двух реакций будет: 2КНО +
+ С12 = Н20 + КС1 + КС10.
При действии xjiopa на аммиак может произойти или полное распад?-
-ни? аммиака, с выделением газообразного азота, или продукт металепсии
(как на СН4). При избытке хлора и нагревании аммиак разрушается,
выделяя азот [311]. Такая реакция, очевидно, сопровождается образование!!

|Я1і... ¦¦>*.¦¦*¦,¦_-' ¦¦ i. .'¦ . - i ¦ т ¦ ¦ і ..-и ¦ ,.., ті ¦ - -i- ,¦-->--¦¦ — .. ¦ ir i •- ;¦¦¦ ¦.- - j.v-.jh—„ i.tvii
222 гл. xi. галоиды: хлор, бром, иод и фтор
нашатыря: 8NH84-3C12 = 6NH4CI-|-N2. Но если в избытке будет
аммиачная соль, то реакция совершается с заменою водорода в аммиаке хлором.
Сущность состоит втом, что NH3 + 3C12 образует NC13 + 3HCI.
Происходящий при этом продукт м?талепсии, или хлористый азот, NC13> открытый
Дюлонгом, есть жидкость, обладающая свойством разлагаться чрезвычайно
легко, н? только при нагревании, но даже при действии механических
влияний: удара и прикосновения некоторых твердых веществ. Взрыв, который
при этом получается, зависит от того, что жидкий хлористый азот дает
газы, — азот'и хлор. Хлористый азот есть желтая маслянистая жидкость
уд. веса 1,65, улетучивающаяся при разложении до 71°, а при 97°
разлагающаяся на ЗС1а + N2- Прикосновение с фосфором, терпентинным маслом,
резиною и др. дает взрыв, столь иногда сильный, что от малой капли
пробиваются толстые доски. Столь легкая разлага?мость хлористого азота
связана с тем, что он образовался с поглощением тепла и, разлагаясь, его
выделяет, притом в количестве около 38 000 мал. кал. на NC13 (Девилль
и Готпфейль). .
Хлор, поглощаясь раствором едкого натра NaHO (как и других
щелочей) при обыкновенной температуре, производит замещение водорода в едком
натре хлором с образованием из НС1 хлористого натрия, так что реакцию
можно представить дврія фазами, как объяснено выше, а в сумме: 2NaHO ~f
-^ С12 = NaCl + NaCIO -f Н80. Получающийся раствор называют жавелевой
водой [312]. Совершенно такая же реакция происходит, когда хлор
пропускают через едкую, т. е. водную известь, при обыкновенно^ температуре:
2Са(НО)2 + 2С12 == СаС1202 -f СаС12 + 2Н20 *). Получается смесь продукта ме-
талепсии с хлористым кальцием. Такую смесь употребляют в большом виде
в практике и называют белильной известью, оттого, что она сама с водою,
а особенно в смеси с кислотами, действует белящим образом на ткани, так
что она в этом отношении подобна хлору, но перед хлором имеет
предпочтение в том отношении,-что разрушительное действие хлора может быть
здесь умерено, и что обращение с твердым веществом представляет гораздо
больше удобств, чем обращение с газообразным хлором. Белильную известь
называют также хлорною, или хлористою известью, потому что это вещество
получается из хлора и водной извести и содержит оба эти вещества. В
лабораториях можно приготовить ее раствор, пропуская через Охлажденную
смесь воды с известью (известковое молоко) струю хлора. При этом должно
избегать нагревания, охлаждая смесь, потому что при нагревании ЗСа(СЮ)а
переходит в 2СаС12 + Са(С103)2. На заводах при изготовлении больших
количеств белильной извести берут возможно чистую гашеную известь,
накладывают ее нетолстым слоем в плбски? большие ящики М (стенки их
делаются или из известняка, или из осмоленного дерева и т. п., чтобы на них
хлор не действовал), и в них проводят хлор свинцовыми трубами.
Продукты метал?псии щелочных гидратов: NaCIO и Са(С10)2,
содержащиеся в растворах жавелевой жидкости и белильной извести (отдельно от
хлористых металлов не' получающиеся), должны быть считаемы солями,
потому что их металлы меняются местами. Но гидрат HG10, отвечающий
этим солям, или хлорноватистая кислота, н^получа?тся в отдельном виде или
в чистом состоявши по двум причинам: во-п?рв*ых, потому, что гидрат этот,
*) Так как количество хлора, поглощаемого известью, меньше, чем того требует
уравнение и так как спирт из белильной извести не извлекает CaCls, то большинство
химиков представляют реакцию между хлором и Са(ОН)1 в следующем виде: Ca(OH)t +
+ Cll = Ca^g1CI + H,0. (P>)

БЕЛИЛЬНАЯ ИЗВЕСТЬ. ОКИСЬ ХЛОРА 223
_
отвечая очень слабой кислоте, распадается на воду и ангидрид (как Н2СОа
или HN02) или окись хлора: С120 = 2НСЮ— Н20, а во-вторых, потому что
он во множестве случаев и очень легко выделяет кислород, образуя соляную
кислоту: HC10 = ECl-f-'0. Как хлорноватистая к-та, так и окись хлора
могут быть понижаемы как продукты метал?псии воды, потому что НОН
отвечает СЮН и CIDQ. Поэтому белильные соли (смеси хлорноватистых солей
с хлористыми металлами) во многих случаях распадаются с выделением:
1) хлора, напр., при действии избытка сильных кислот, способных из NaCl
или СаС12 выделять ЕС1, и проще всего при действии самой НС1, потому
что NaCl + NaCIO + 2HG1 = 2NaCl + Н20 + Cl2; 2) или кислорода, как
мы видели в главе Ш. На этом-то выделении кислорода (или хлора) и
основано применение белильных солей для беления тканей и вообще
окисляющее действие; кислород происходит также при нагревании сухих солей,
напр., 2NaCl + 2NaC10 = 2NaCl-f-02; 3) или, наконец, окиси хлора,
содержащей хлор и кислород. Так, если к раствору белильной соли
(имеющему вследствие гидролиза щелочную реакцию от избытка щелочи и от
Расположение установки для приготовления белильной извести заводским образом (на малых
заводах), при содействии хлора, приготовляемого в сосудах С, на известь, находящуюся в М.
слабости кислотных свойств НСЮ) прибавить мало серной, азотной и т. п.
кислот (чтобы НС1 из СаС19 еще не произошел), то освобождающаяся НСЮ
дает воду и окись хлора. Если на раствор белильной соли действовать С02
(или лучше борною и т. п, очень слабыми кислотами), то НС1 из NaCl или
СаС12 не выделяется, а НСЮ вытесняется и дает окись хлора, потому что
хлорноватистая кислота относится к числу слабейших кислот. На этих
слабых кислотных свойствах основан другой способ получения окиси хлора.
Окись цинка и окись ртути при действии' хлора в присутствии воды не
дают соль хлорноватистой кислоты, а образуют хлористый металл и
хлорноватистую кислоту, что показывает неспособность этой кислоты соединяться
с названными основаниями. Поэтому разбалтывают в воде такие окислы,
как окись цинка или ртути, и в эту муть пропускают хлор [313]. При
этом 2HgO + 2Cl2=,Hg2OCla + CLA то-есть получается соединение окиси
ртути с хлористою ртутью: Hg2OCi2 = HgO + HgCI2, так называемая хлор-
окись ртути, нерастворимая в воде и неизменяющаяся от С120, а потому
раствор содержит только одну хлорноватистую кислоту, распадающуюся на
С120 и воду.
Окись хлора, соответствующая белильным и хлорноватистым солям,
содержа в себе два элемента, кислород и хлор, действующие оба
окислительным образом, представляет характерный пример соединения элементов,
' которые химически действуют в большинстве случаев сходственным образом

224 гл. xi. галоиды: хлор, бром, иод и фтор
и прямо друг на друга н? реагируют. Приготовленная из водного раствора,
через отнятие воды, или при действии сухого хлора на охлажденную окись
ртути, окись хлора при обыкновенной температуре есть пар, сгущающийся
в красную жидкость, кипящую при-|-30,8 и дающую пары, которых
плотность (43 по водороду) показывает, что 2 об. хлора с 1 об. кислорода дают
2 об. С120. В безводном виде (газ или жидкость) легко взрывает, разлагаясь
на С12 и О. Эта взрывчатость определяется тем, что при разложении
выделяется тепло, а именно, на С120 около 16000 мал. кал, [314]. Взрыв
может происходить даже случайно, а также от присутствия многих
окисляемых • веществ (напр., серы, органических соединений), но раствор хотя
непрочен и очень легко окисляет, множество веществ, но уже не взрывает.
Очевидно, что в водном /растворе С120 можно принимать присутствие
хлорноватистой кислоты HQO, потому что Cl20-f-H20 = 2HC10.
Хлорноватистая кислота, ее соли и С120 служат переходом от
хлористого водорода, хлористых металлов и хлора к целому ряду соединений,
содержащих те же самые элементы, соединенные еще с большим количеством
кислорода. Даже по происхождению высшие окислы хлора тесно связаны
С хлорноватистой кислотою и ее солями:
Cl2 NaCl НС1 хлористоводор. к.
С120 NaCIO HCIO хлорноватистая к.
С1203 NaC103 НСЮЯ хлористая к. [315].
С1205 NaC108 НС108 хлорноватая к.
С1207 NaC104 НС104 хлорная к.
При нагревании раствора солей хлорноватистой кислоты Л/СЮ
происходит замечательное изменение. Из них, столь мало прочных, образуются,
без прибавки чего-либо, две новые соли — обе гораздо более прочные: в одной
более кислорода, чем в MQO, в другой нет его:
3 MQO = АСЮ, + 2 JfQ
Хлорноватист, с. Хлорноватая с Хлористый мет.
Часть соли, а именно а/з ее, выделяет кислород, чтобы окислить им другую
часть, а именно остальную треть. Из промежуточного тела происходит два
крайних, подобно тому, как из азотистого анги^рид^ происходит окись азота
и азотный ангидрид (или азотная кислота). Происходящая соль і/С108
отвечает хлорноватой кислоте НСЮ8 и бертолетовой соли КС103. Очевидно, что
такая же соль получится прямо при действии хлора на щелочь, если ее
раствор будет нагрет, потому что сперва образуется ЛС10, а потом ДС103;
напр.: 6КНО + ЗС1а = КСЮ3 -f 5KC1 + ЗН20. Происшедшая хлорноватока-
лиевая или бертолетова соль легко отделима от КС1, потому что мало
растворима в холодной воде [316].
Если к раствору хлорноватокали?вой соли прибавить слабой серной
кислоты, то освобождается хлорноватая кислота НСЮ3, но она не может быть
выделена через перегонку, потому что при этом разлагается. Для получения
свободной кислоты к раствору хлорноватобаритовой соли прибавляют серной
кислоты. Серная кислота с баритом дает осадок с?рнобаритовой соли, а
свободная хлорноватая кислота остается в растворе. Такой раствор можно
выпаривать под колоколом воздушного насоса. Раствор этот бесцветен, не
имеет запаха, действует как сильна^ кислота (насыщает NaHO, разлагает
Na2COa, с Zn и Fe дает Н2 и т. д.), при нагревании выше 40 разлагается,
,образуя хлор, кислород и хлорную кислоту: 8НСЮ8 = 4НСЮ4 -f- 2HS0 -j- 2С12-|-
+ 302. Значительно сгущенная кислота действует столь сильно окисляющим

ХЛОРНОВАТАЯ И ХЛОРНАЯ КИСЛОТЫ 225
образом, что органические вещества, приведенные с нею в прикосновение,
воспламеняются. Иод, сернистая кислота и тому подобные вещества,
способные окисляться, дают высшие степени окисления, раскисляя НС108 до
соляной кислоты. Хлористоводороднйй газ даёт с хлорноватой кислотой (а
следовательно и с КСЮ3) хлор, подобно тому, как он действует и на Низшие
к-ты: НСЮ3-1-5НС1 = ЗН20-}-ЗС12. При осторожном действии серной к-ты
на КСЮ8 (Дми, Миллон) получается газообразная двуокисьхлора
С102 [317]. Сгущение этого газа происходит легко (в холодильной смеси) в
жидкость, кипящую около + 10°. Плотность пара (около 35, если Н = 1)
показывает, что молекула этого вещества есть С102. В газообразном и жцдксм
виде СЮ2 очень легко взрывает, как С120 (напр., при 60°, от
органических и порошковатых тел и т. п.), образуя С12 и 02, а потому действует
окислительно во множестве случаев, хотя (как N203) сама может далее
¦окисляться. Растворяясь в воде или в щелочах, С102 дает хлористую и
хлорноватую кислоту: 2С102+^КНО = КС102 + Ш03 + Н20, а потому, как
N02, двуокись хлора должна быть рассматриваема, как окисел
промежуточный между (неизвестными) ангидридами хлористой и хлорноватой кислот
4СЮ2=С1А + С1а05.
Подобно тому, как соли хлорноватой к-ты HQ03 происходят п?и
нагревании солей хлорноватистой к-ты НС10, так соли хлорной кислоты НС104
происходят из солей хлорноватой НС103. Но это есть уже высшая форма
окисления НС1. Хлорная кислота НСЮ4 в свободном виде есть самая постоянная—
при обыкновенной температуре — из всех кислот хлора. Когда сплавленная
бертолетова соль начинает пучиться и затвердевать, выделивши одну треть
содержавшегося в ней кислорода, тогда происходит хлористый калий и
хлорнокалиевая соль: 2КС103 = КС104-{- KCl-4-Og. Образование * этой соли
ясно наблюдается при получении кислорода из бертолетовой соли по той
причине, что КСЮ4 плавится труднее, чем КСЮ3, и потому появляется в
сплавленной. соли в виде твердых крупинок. При действии тока и
некоторых кислот, напр., серной и азотной, бертолетова соль также дает хлорно-
• калиевую соль, которую легко очистить, потому что она мало растворима
в воде, хотя другие соли хлорной кислоты легко растворяются и даже
расплываются на воздухе. Соли хлорной кислоты хотя содержат больше
кислорода, чем соли хлорноватой кислоты, однако разлагаются труднее их и даже
брошенные на уголь дают вспышку гораздо слабейшую, чем соли
хлорноватой кислоты. Серная кислота выделяет при нагревании из КСЮ4 летучую
и довольно постоянную хлорную кислоту, НС104, которая может перегоняться
[3f8]. Очищенный гидрат НС104 представляет бесцветное, чрезвычайно
-едкое вещество, дымящее на воздухе и имеющее удельный вес 1,78 при 15°
(иногда, при хранении разлагается с сильным взрывом). С углем этот
гидрат дает сильный взрыв, точно также с бумагой, деревом ц другими
органическими веществами. Если к этому гидрату прибавить немного воды и
охлаждать, то выделяется кристаллогидрат СШ04Н20. Он уже гораздо более
постоянен, а жидкий гидрат НСЮ42Н20 еще более4 постоянен. В воде
кислота растворяется во всех пропорциях д в растворах отличается
постоянством. При накаливании, как соли, так и кислота, разлагаются, выделяя
кислород [319].
Сравнивая хлор, как элемент, не только с азотом и углеродом, но и со
всеми другими элементами, должно видеть в нем следующие основные
свойства галоидов, иначе галогенов или солеродов: с металлами хлор дает соли
(как *чаС1 и т. п.), с водородом кислоту НС1, очень энергическую и
одноосновную, и тот же хлор может металептически заменять водород; с кисло-
Д. Менделеев. Основы химии, т. I. 15

226 гл. хі. галоиды: хлор, вром, иод и фтор
родом он образует мало прочные окислы характера кислотного. Эти свойства
принадлежат еще трем элементам: брому, иоду и фтору. Это члены одной
естественной семьи галоидов. У каждого представителя есть свои
особенности, свои индивидуальные свойства или отличия в соединениях и в
состоянии простых тел — иначе они и не были бы самостоятельными
элементами; но воспроизведение всеми одних и тех же главных признаков семьи
позволяет по одному элементу угадывать то, что встречается у других, а
чрез то сокращает возможность ознакомления со всеми. Чтобы иметь
руководящую нить при сравнении элементов, должно однако обратить внимание
не только на сходственные признаки, но и на те, которыми они больше
всего друг от друга отличаются. А первейшим свойством элементов должно
считать их атомный вес, как величину совершенно несомненно
установленную и действующую во всех проявлениях элементов. Галоидам свойственны
атомные веса, близкие к:
?=19; С1 = 35,5; Br = 80; J = 127.
Все свойства, физические и химические, простых тел и их
соответственных соединений, очевидно, должны находиться в некоторой зависимости
от этого основного, если группировка в одну -семью естественна. И мы в
действительности видим, напр., что свойства брома, имеющего почти средний
атомный вес между иодом и хлором, занимают середину между свойствами
С1 и J. Второе измеримое свойство элементов составляет их валентность,
или способность образовать соединения определенных форм. Так, углерод или
азот в этом отношении глубоко отличаются от галоидов. Хотя форма СЮ2
отвечает N02 и С02, но только для углерода она есть высшая, для азота же*
N2Os, а для хлора, если бы существовал ангидрид хлорной кислоты, он
имел бы состав С1207 — совершенно иной, чем для углерода *). По
отношению к формам соединений галоиды, как и всякие элементы одной семьи
или группы, совершенно сходны между. собою, как. видно из водородных
соединений;
HF, ПО, НВг, HJ.
. Столь же сходны и "кислородные соединения. Но фтор их не дает
соответственно же НСЮ3 и HClOj, бром и иод дают НВг03 и HBrO^, HJ03 и
ВЮ4. Сопоставляя свойства этих кислот, можно даже предвидеть то
обстоятельство, что для фтора не получаются кислородные кислоты. Действительно,
иод легко окисляется, напр., 'азотною кислотою, хлор же не окисляется
прямо. Кислородные кислоты иода сравнительно прочнее кислот хлора,
а потому, говоря вообще, сродство иода к кислороду много более, чем хлора.
Бром и тут занимает середину **). У фтора можно ждать еще меньшего \
сродства к кислороду, чем у хлора, и он до сих пор не соединен с
кислородом. Если и получатся кислородные соединения фтора, они будут,
конечно, чрезвычайно непрочными ***). Обратно этому отношение к водороду.
Фтор имеет столь большое сродство к водороду, что воду разлагает при
*) В 1900 г. Michael и Conn при действии Р8Об на НС104 пожучили CIs07 s виде-
бесцветной жидкости, кипящей при + 82°, разлагающейся со взрывом при нагревании
пли даже при сотрясении, а с водою дающей ЫС!04. {Р.)
**) Ср. Е. В. Вир он, «Явления вторичной периодичности. Ж. Р. X. О, 47, 964*
1915 г. (Г.)
***) Lebeau и Damiens при электролизе KHF, подучили (в 1927 г.) газ, при
охлаждении сгустившийся в желтоватую жидкость. По некоторым, правда, далеко еще
неполным, определениям авторы предполагают, что этот газ представляет окисел фтора со*-
<тава F,0. (Р.) *

ФТОР
227
обыкновенной температуре, иод же столь малое, что HJ разлагается легко,
образуется с трудом и действует часто как восстановитель. По форме
соединений галоиды суть одновалентные или одноатомные элементы по отношению
к водороду и семивалентные по отношению к кислороду, если N в первом
отношении 3-х (ибо дает NH3), а во втором 5-ти (ибо дает N205) атомен,
и если С по Н и О четырех-атомен, так как образует СН4 и СОа. А так
как не только кислородные соединения галоидов, но даже и водородные их
соединения имеют кислотные свойства, то галоиды суть элементы
исключительно кислотного характера, и нет других элементов со столь развитыми
кислотными свойствами, как галоиды [320].
Описывая некоторые частности, характеризующие , галоиды, мы
встретим на каждом шагу подтверждение вышеуказанных общих
отношений.
Так как фтор разлагает воду с выделением кислорода (в виде озона)
3Fs-f-3H20 = 6RF + 08, то д0ЛГ0? Время были напрасны все попытки
получить его в свободном состоянии при помощи обычных способов получения
хлора [321]. Так, при действии HF на Мп02 й при разложении раствора
HF гальваническим током вместо фтора получается или кислород, или смесь
его с фтором. При действии кислорода или гальванического тока на
накаленный и сплавленный CaF2, вероятно, освобождается фтор, но он действует
при высокой температуре даже на платину, а потому при этом не
получается фтора. Когда действовали хлором на фтористое серебро AgF в
сосудах из природного плавикового пшата CaF2, тогда также освобождается
фтор, но он был смешан с хлором, и не было возможности изучить
полученный газ. Накаливая фтористый церий CeF4, Браунер (1881) татке
имел под руками фтор (2CeF4 = 2CeF3-f-F2), Но эта, как все
предшествующие попытки, показавшие только, что фтор есть газ, разлагающий воду,
способный действовать во множестве случаев как хлор, не дала
возможности испытать его свойства. Очевидно, должно было по возможности избежать
присутствия воды и повышения температуры, что и выполнил в 1886 г, Муас-
сан. Он разлагал действием сильного гальванического тока (20 бунз?новских
элементов последов.) в платиновой (или из красной меди) U-образной трубке
сжиженный на холоду (— 23°) фтористый водород, к которому для
проводимости прибавлено было небольшое количество KF. Тогда на
отрицательном электроде является водород, а на положительном (из ирйдистой
платины) фтор в виде слабоватозеленого газа, разлагающего воду с образованием
озона и HF, прямо соединяющегося с кремнием в SiF4, с бором в BF3, с
серою в SF6 и др. Плотность его показывает, что молекула=F9. При
сильном охлаждении фтор сжижается в желтую подвижную жидкость, кипящую
при— 187°, застывающую при — 223°. Жидкий фтор смешивается с жидким
воздухом, плотность его 1,14 и жидкий он не действует на стекло, лед и
воду, но с водородом и углеводородами тотчас воспламеняется (Муассан
и Дьіоар, 1897). На металлы ,при обыкновенной температуре действие
фтора сравнительно слабее, потому что образующийся фтористый металл
прикрывает остальную массу; однако Na, Fe и др. горят во фторе.
Углеродистые вещества (напр., нефть, спирт и т. п.) тотчас разлагаются фтором,
образуя I1F. С водородом фтор дает сильные взрывы, образуя HF, даже
соляная к-та разлагается фтором, образуя HF и хлор. Браунер (1894)
добыл фтор прямо при накаливании [322] двойной фторосвинцовой соли
IlF3(KF)PbF4, которая сперва, при 230й, разлагается с выделением HF, a
затем распадается, образуя 3KF, PbF2 и фтор F2, который узнается по тому,
что 'из KJ выделяет иод и с кремнием легко соединяется, образуя SiF4*

228 гл. xi. галоиды: хлор, вром, иод и фтор
Здесь в сущности высшая степень соединения PbF4 разлагается на низшую
PbF2 и фтор, как 2CuCI2 на CuCle и хлор *).
Из фтористых соединений в природе находится довольно часто, в жилах
гор, нерастворимый в воде фтористый кальций CaF2, носящий название
плавикового шпата (spalum fluoricum, плавящий шпат) [323], реже (в
Гренландии в больших массах) находится криолит, или фтористый алюминий
с фтористым натрием Na3AlF6. Криолит так же, как CaF2, в воде
нерастворим и с H2S04 дает HF. Малые же количества фтора открыли во многих
случаях даже в теле животных, в крови, в моче, в костях. Если находятся
в теле животных фтористые металлы, то они должны приноситься с пищею,
должны быть в растениях и в воде. И действительно, в текущей воде,
особенно в морской воде, всегда находится
некоторое, хотя небольшое, количество
фтористых соединений. Фтористый
водород, или плавиковую кислоту HF, нельзя
получать из плавикового шпата в
стеклянных ретортах, потому что стекло
изменяется и разрушается плавикового
кислотою. Приготовляют его в сосудах
свинцовых или платиновых, и когда
желают иметь в чистом виде,
употребляют платиновые сосуды, потому что
свинец в действительности также
действует на фтористый водород, но только
своею поверхностью, и когда на
поверхности образуется слой,
содержащий фтористый свинец и серно-свин-
цовую соль, дальнейшего действия
тогда уже не происходит.
Измельченный плавиковый шпат с серной
кислотою уже при обыкновенной
температуре выделяет пары фтористого
водорода, дымящие на воздухе: CaF«> +
4-H2S04 = CaS04 -f 2HF. " При теэше-
А. Зіуассап (Н. Moissan;. Ш2 —N07. ратур? 130° ПЛаВИКОВЫЙ ШПаТ ВПОЛНО
разлагается серной кислотой.
Фтористый водород прп этом выделяется в виде паров, сжижаемых в
охладительной смеси в безводную кислоту. Для облегчения сгущения в
охлаждаемый приемник вливают воды, потому что фтористый водород в воде
растворяется легко. Сгущенный в безводном состоянии HF кипит прп
+ 19°,5, уд. в. его (Gore) при 12°,78 равен 0,9873 [324]. В воде HF
растворяется с отделением значительного количества тепла и дает
постоянно кипящий раствор, перегоняющийся около 120°: значит,
соединяется с водою подобно хлористому водороду. Удельный вес такого
раствора есть 1,15, состав IIF202O. При большом количестве воды сперва
гонится слабый раствор. Для сохранения как крепких растворов, так и
безводной кислоты, необходимо употреблять платиновые сосуды, но слабая
кислота удобно сохраняется и в сосудах из гуттаперчи, или даже в стек-
¦*) Lebeau и Damicns выработали новый более дешевый метод получения фтора —
электролизом KHF2, получающегося прп прибавлении к жидкому фтористому водороду
соответствующего количества фтористого калия. (Р.)

БРОМ
229
яянных сосудах, внутри облитых расплавленным и потом отвердевшим
парафином. На углеводороды и воскообразные вещества фтористый водород не
действует, тогда как на металлы, стекло, фарфор и большинство
каменистых веществ фтористый водород действует разъедающим образом. Он
разъедает также кожу и отличается большою ядовитостью, так что работать
с плавиковою кислотою необходимо всегда под сильной тягою, чтобы пары
этого вещества не могли быть вдыхаемы. Металлоиды не действуют на
фтористый водород: но все металлы, за исключением ртути, серебра, золота и
платины, разлагают фтористый водород, выделяя газообразный водород. С
основаниями он прямо дает фтористые металлы и вообще относится во многом,
как HCL Но однако есть и явные индивидуальные различия, притом гораздо
большие, чем между НС1, НВг и HJ. Так, серебряные соединения этих
яосл?дних нерастворимы в воде, а фтористое серебро AgF, растворимо.
Наоборот, CaF2 в воде нерастворим, тогда как CaCI2, CaBr2, CaJ2 не только в воде-
растворимы, но и притягивают ее с большою силою. Ни НС1, ни НВг или
Ш не действуют на песок и стекло, a HF их разъедает, образуя
газообразный фтористый кремний SiF4. Другие галоидные кислоты с Na или К дают
лишь средние соли KCI, NaCI, a HF образует и кислые, напр., HKF2 (а
растворяя KF в жидком HF, получается и KHF32HF). Это последнее свойство
находится в связи с тем, что при температурах обыкновенных плотность
паров фтористого водорода близка к 20, что отвечает формуле H2F2, как
показал Маллеш (1881), но при нагревании происходит деполимеризация,
и плотность приближается к 10, как следует по формуле HF.
Аналогия с хлором двух других галоидов, брома и иода, гораздо более
совершенна. Не только НВг и HJ очень сходны с НС1, но и сами бром
и иод во многих реакциях сходны с хлором [325], также и свойства
соответственных металлических соедицений хлора, брома и иода весьма близки
между собою. Так, хлористые, бромистые и йодистые калий и натрий
представляют тела правильной системы, растворимые в воде; хлористый кальций,
алюминий, магний, барий — растворимы в воде, как бромистые и йодистые
соединения этих металлов, йодистое и бромистое леребро, йодистый и
бромистый свинец так же мало растворимы в воде, как и хлористые серебро
и свинец. Кислородные соединения брома и иода так же представляют
весьма большую аналогию с соответственными соединениями хлора; напр.,
НВгО отвечает НСЮ, и обе имеют белильные і свойства. Иод был открыт
в 1811 г. Еуртуаъголв морских водорослей (varech) и вскоре исследован
Влемапом, Гей-Люссаком и Деви. В 1826 г. Баллр в маточном
рассоле морской воды открыл и изучил бром.
Бром и иод находятся в морской воде в соединении с металлами, как
и хлор. Однако, количество бромистых, а особенно йодистых металлов в
морской воде столь невелико, что только чувствительными реакциями можно
открыть их присутствие. При получении соли из морской воды бывшие в
ней бромистые металлы остаются в маточных рассолах, потому что не
достигают насыщения. Затем бром и иод, соединенные с серебром, находятся
вместе с хлористым серебром, как редкие руды, преимущественно в Америке.
Некоторые целебные соляные минеральные источники (крейцнахские, старо^
русские) содержат бромистые и йодистые металлы, всегда в подмеси к
избытку хлористого натрия. Те верхние слои стассфуртской каменной соли
(гл. X), которые служат для добывания солей калия, содержат также
бромистые металлы. Эти последние скопляются при кристаллизации солей калия
в последних маточных рассолах, которые ныне доставляют (вместе с
некоторыми американскими источниками) главную массу брома для общего

230 гл. xi. галоиды: хлор, вром, иод и фтор
потребления. Из смеси растворов бромистых и хлористых металлов легкб
выделить бром, вследствие того, что хлор вытесняет бром из его соединений
с Na, Mg, Са и многими другими. Бесцветный раствор бромистых и
хлористых металлов, через пропускание хлора, окрашивается в оранжевый цв&г
от выделяющегося брома. Подобным образом можно извлекать бром в
заводской практике, но еще проще прямо прибавлять к маточному раствору
небольшое количество перекиси марганца и серной кислоты. Они делают часть
хлора свободным, и эта часть хлора выделяет бром. Бром представляет
темнобурую жидкость, дающую бурые пары с вредным, тяжелым, удушливым
запахом, откуда дано брому его название (от греческого слова — зловонный).
Плотность паров брома показывает, что молекулы его содержат Вг2. При
охлаждении бром замерзает в буровато-с?ры? чешуйки. Температура
плавления чистого брома — 7°,2 [326J. Жидкий бром при 0° имеет плотность
3,187, а при 15° около 3,0. Температура кипения брома лежит при 58°,7
(Рамзай). Бром, как и хлор, растворим в воде: на 1 часть брома при 5°
требуется 27 частей воды, при 15° —29 частей воды. Водный раствор брома
имеет желтовато-красный- цвет и при охлаждении до — 2° выделяет
кристаллы, содержащие на молекулу брома (Giran) 8 молекул воды. Спирт
растворяет большое количество брома, а эфир еще более значительное. Но в
таких растворах со временем образуются продукты действия брома на эти
органические вещества. Водные растворы бромистых металлов также
растворяют много брома. ,
Что касается иода, то его извлекают почти исключительно из
маточных рассолов после кристаллизации природной (чилийской) селитры NaN03
и золы морских растений или водорослей, выбрасываемых приливами океана
на берега Франции, Англии и Испании, иногда в значительном количестве *).
Большинство таких водорослей суть породы fucus, laminaria и т. п.
Сплавленную золу таких водорослей называют в Шотландии kelp, а в
Нормандии varech. В водорослях и морских губках скопляются довольно
значительные количества иода (отчасти в виде органических соединений, найденных
Гошье даже в воздухе и морской воде, хотя и в очень малых дозах). Когда
обжигают водоросли (или подвергают их сухой перегонке), тогда остается
зола, содержащая преимущественно соли калия, натрия, кальция. Металлы
в растениях находятся в вид'е солей органических кислот. При обжигании
органические соли разлагаются, образуя углекислые соли кали и натра.
Оттого в золе морских растений находится углеиатровая соль, или сода.
Ее выщелачивают, т. е. растворяют нагретой водой; при испарении таких
щелоков выделяются сода и другие соли, но часть веществ остается в
растворе. Эти-то маточные растворы, остающиеся от получения соды, и
содержат в себе хлор, бром и иод, в соединении с металлами, особенно много
хлора и иода. 13 000 яг золы — vareh— дают около 1000 кг соды и 15 %г
иода. Выделение иода из маточных растворов совершается сравнительно
легко, потому что хлор выделяет иод из йодистого калия и других
соединений его с металлами. Не только хлор вытесняет иод из йодистого
натрия, но то же делает и серная кислота. Серная кислота, действуя на
йодистый металл, делает йодистый водород свободным, но тогда HJ с H2S04
разлагается (см. далее), особенно же в присутствии веществ, способных
выделять кислород, напр.,"хромовой кислоты, азотной к-ты и даже солей
окиси железа [327J. Освобожденный иод по малой своей растворимости в
*) В последнее время в СССР иод начали добивать ю> воды, вытекающей внестг
с нефтью из недр земли (в Баку). (Р.)

иод
231
вод? выделяется в осадок. Чтобы очистить иод, его возгоняют и, удалив
первые и последние доли возгона, собирают только среднюю часть. Иод
прямо из паров переходит в кристаллическое состояние и садится в
охлаждаемых частях аппарата в виде пластинчатых кристаллов, имеющих
черновато-серый цвет-и металлический блеск. Удельный вес кристаллов иода
равен 4,93 при 4°. При 113й,5 он плавится, а при 184°,35 кипит. Пары
«го получаются при температурах гораздо более низких и имеют
фиолетовый цвет, отчего иод и получил свое название. Запах иода напоминает
характеристический запах хлорноватистой кислоты; вкус его острый н
терпкий. Кожу и органы тела он разрушает и вследствие того нередко
употребляется для прижигания, раздражения кожи. От малого количества иода
кожа буреет; но это окрашивание исчезает через несколько времени, отчасти
через улетучивание иода. Вода растворяет только 75000 долю иода. Через это
получается бурый раствор, который действует белящим образом, но уже
гораздо слабее, чем бром и хлор. Вода, содержащая в своем растворе соли,
в особенности йодистые металлы, более растворяет иода, и такой раствор
имеет темнобурый п^ет. Спирт и эфир растворяют небольшое количество
иода, приобретая бурый цвет; от содержания в спирте небольшого
количества йодистых соединений, напр., йодистого этила, растворимость
значительно увеличивается. Растворы иода в сернистом углероде и в хлороформе
окрашиваются в розовый цв#г (при несколько большем количестве иода...
получается фиолетовое окрашивание). Розовое окрашивание хлороформа от
малого количества иода уже ясно видно и дает легкую "возможность
определить присутствие освобожденного (напр., при помощи С] из KJ) иода в
малых количествах. То окрашивание, которое свободный иод дает с
крахмалом, может служить также, как упомянуто уже неоднократно ранее, для
открытия иода.
Д?реходя к характеристике соединений, образуемых бромом и иодом,
должно заметить прежде всего, что состав и физические и химические их
свойства сходны с соответственными соединениями хлора, и все изменения
идут в том порядке, в каком изменяются веса атомов входящего галоида,
или вес молекулы соединения, т. ?. бром придает свойства средние йежду
теми, которые сообщаются хлором и иодом. При большем весе молекулы
получаются вещества, обладающие высшим удельным весом, высшею
температурою плавления и кипения и т. п. Хлор в свободном состоянии кипит
только около — 34°, бром около + 59°, ио^ выше -}-180°. По закону Авогадро-
Жерара, в газообразном состоянии плотности паров названных элементов
пропорциональны атомным весам, а здесь, по крайней мере, приблизительно,
и в жидком (твердом) состоянии плотности относятся так же почти,% как
веса атомов. Разделив атомный вес хлора (35,5) на его уд. вес в жидком
виде (1,3), получаем объем = 27, для брома (80/3,1) тоже 26, как и для
иода (127/4,9) = 26 [328]. При всем сходстве бромистых и йодистых
металлов с соответственными хлористыми металлами, хлор легко вытесняет бром
и иод, а бром освобождает лод; но исследования проф. Потылщъта (1880)
показали, что обратное вытеснение хлора бромом существует как в
растворах, так и при накаливании хлористых металлов в атмосфере паров
брома, то-есть совершается распределение металла между галоидами (по
учению Бертоллі), с тем, однако, что большая доля отходит к хлору, а это
показывает его большее сродство к металлам сравнительно с бромом и иодом,
Зти последние проявляют себя в отношении к окислам металлов _
обыкновенно точно так же, как хлор. Накаливая К^СО* з парах иода, Гей-Люсеак
получил (как при хлоре) выделение кислорода и СОа (2KaC08-(-2Ja = 4KJ4-

232 гл. xi. .галоиды: хлор, бром, иод и фтор
-j-2C08 + 02)- Только обратимость реакции между галоидами и кислородом
выступает для Вг и J еще легче, чем для хлора. Так, кислород при
накаливании весьма легко вытесняет иод из BaJ2. Если йодистый алюминий
в струе кислорода прямо горит (Девилль и Трост), то подобное же
отношение существует, хотя менее развитое, для хлористого алюминия и
показывает, что галоиды имеют явно меньшее сродство к металлам, дающим
ел ібы? основания. Тем более это относится к металлоидам, образующим
кислоты и отделяющим с кислородом гораздо более тепла, чем с галоидами
[дополнение 305]. Но и во всех этих случаях сродство (и количества
выделяемого тепла) иода и брома меньше, чем хлора, уже потому, что атомные
веза больше. Еще яснее, чем в отношении к металлам, меньший запас
энергии в иоде и броме выступает в отношении галоидов к водороду. Все-
они в большей или меньшей степени легко в парообразном состоянии
вступают в прямое замещение с газообразным водородом, напр., в присутствии
губчатой платины, образуя галоидные кислоты НХ, но эти последние далеко
неодинаково постоянны: НС1 наиболее, HJ наименее прочны, НВг занимает
середину. Надобен очень сильный жар, чтобы разложить лишь отчасти НС!,
a HJ разлагается на свету даже при обыкновенной темп., а при
накаливании очень легко. А потому реакция Ja + H9==HJ + HJ весьма легко
.обратима и HJ легко диссоциирует [329]. Для превращения 2НС1 в Н24-С12,'судя
по прямому измерению- выделяющегося тепла, надобно затратить 44 000 мал.
кал. (потому что образование НС1 развивает 22 000 мал. кал.). Для
разложения 2НВг на Н3 + Вг2, если бром получается в парообразном состоянии,
расход тепла уже только около 24 000 мал. кал., а при разложении 2HJ на
Н2 и Jj в виде паров не поглощается, а развивается около'3 000 мал.
кал., что стоит, без'сомнения, в причинной связи с большою прочностью
НС], легкой разлагаемостью HJ и промежуточными свойствами НВг. Отсюда
становится ожидаемым, что* хлор способен ясно разлагать воду с
выделением кислорода, а иод не в силах уже произвести это выделение, хотя он
может освобождать кислород из окислов калия или натрия, так как
сродство их к галоидам очень значительно. По той же причине кислород,
особенно в виде соединений, способных его отделять (напр., СШО, CrOs к
т. п.), легко разлагает HJ. Смесь 4HJ + Oa загорается от накаленных ве-
- ществ, образуя воду и J2. Капля дымящей азотной кислоты загорается в
атмосфере HJ, выделяя смесь бурых паров N02 и фиолетовых паров иода.
В присутствии щелочей и массы воды иод, однако, способен окислять, как.
хлор, то-есть воду разлагает, чему помогает сродство HJ к щелочи и
воде^ как серная к-та помогает цинку разлагать воду. Всего яснее
выступает относительная непрочность HJ лишь тогда, когда дело идет о
газообразном состоянии. Если же галоидные кислоты растворяются в воде, те>
они отделяют при этом столь много тепла, что между собою сближаются
гораздо более. Это видно из термохимических данных, потому при
образовании "RX в растворе (в большой массе воды) из газообразных
простых тел развивается для НС! 39, для НВг 29 и -для HJ 13 000 мал.
кал. Hq особенно это видно из того, что растворы НВг и Ш в воде
представляют множество сходств с растворами НС1, даже по способности давать
гидраты, дымящие и постоянно кипящие растворы. Вследствие
вышеизложенного, бромистый и йодистый водород, как вещества мало прочнй?, не могут
выделяться в газообразном состоянии во множестве тех условий, при
которых происходит НС1. Так, если действовать в растворе серною кислотою на
NaJ, те происходят все те же явления, как и при NaCI, но кислород
серной кислоты уже разлагает освобождающийся HJ, образуя иод: H2S04 -J- 2HJ =

СОЕДИНЕНИЯ ВРОМА И ИОДА
23*
= 2НаО -J- S04 + h* Эта реакция идет в обратную сторону в присутствии
массы (2 000 ч. воды на 1 ч. S02) воды, в чем проявляется не только
сродство HJ к воде, но и ее прямое участие в направлении химических
реакций, совершающихся при ее посредстве, как и следует по учению
Бертоллё (гл. X). Поэтому, имея галоидную соль, легко получить (действуя
H2S04) газообразный НС1, но нельзя получить в отдельности (газов) ни
НВг, ни HJ, потому что H2S04 ими раскисляется (Н3Р04 действует слабо
на NaBr, а борная к-та вовсе не действует). Для их получ'^гкя надобны
другие приемы, а именно, нельзя брать соединения кислорода, столь легко
могущего разрушать НВг и HJ. Поэтому H4S, фосфор и т. п. вещества, сами
кислород легко отнимающие, ведут к превращению'брома и иода в
присутствии воды в НВг и HJ. При действии, напр., фосфора в сущности кислород
воды отходит к фосфору и реакция —по остаткам — ведет к образованию*
НВг и HJ. Но дело усложняется обратимостью реакций, сродством к воде
и другими обстоятельствами, понятными, следуя за учением Бертолле.
Хлор (бром тоже) прямо разлагает H2S, образуя 2НС1 и выделяя серу, но-
иод действует так4 только в слабых водных растворах, когда на помощь к.
его сродству с водородом приходит сродство HJ к воде. В газообразном
состоянии иод не действует на H2S [330]; сера же способна разлагать
газообразный HJ, образуя H2S и соединение серы с иодом, из которого вода
производит HJ. Если же пропускать сернисто-водородный газ в воду,
содержащую иод, то реакция H2S-{-J« — 2HJ-f-S идет до тех пор, пока раствор
разбавлен, а при увеличении массы свободного HJ реакция прекращается,
потому что тогда иод переходит в раствор.
Для получений [331] газообразного НВг и HJ чаще всего применяют
реакцию между фосфором, галоидами и малым количеством воды (иначе Ш
и НВг растворяются в воде), постепенно прибавляя галоид к фосфору,
смоченному водою. Если в колбу положить красный фосфор, смочить его водою,
а затем приливать бром по каплям (из закрытой воронки со стеклянным
краном), то бромистоводородный газ идет изобильно и равномерно. Для
приготовления HJ к колбе к 10 частям (сухого) иода прибавляет 1 часть
обыкновенного (белого) сухого фосфора; при вращении колбы реакция (отделяется
свет и теплота) между ними идет спокойно и, когда масса образовавшегося
йодистого фосфора остынет, к ней из воронки с краном, капля по капле,
приливают воду, причем и отделяется, даже без нагревания, масса HJ.
Для объяснения этих способов получения достаточно припомнить, что
хлористый фосфор с водою дает НС1. Здесь точно так же кислород воды
отходит к фосфору, а водород к иоду, напр.: PJ3 + 3H20 = PH3034-3HJ [332].
В газообразном состоянии НВг и HJ очень сходны с НС1: давлением
и охлаждением сжижаются, дымят на воздухе, образуют постоянно кипящие-
растворы и гидраты, реагируют с металлами, окислами и солями и т. п.
Только сравнительно легкая разлагашость 'НВг, а особенно HJ, отличает
явно эти кислоты от соляной. По этой причине йодистый водород во
множестве случаев действует как раскислитель или восстановитель и часто
даже служит средством для передачи водорода. Так, Бертело, Байер,
Вреден и др. при нагревании непредельных углеводородов с раствором HJ
получили водородные их соединения, более приближенные к пределу СпН2п + а
или даже предельные. Напр., бензол С6Н6 дает при нагревании в
запаянной трубке с .крепким раствором HJ гексагидробензол СбН12 *). Легкая, раз-
*) При гидрогенизации бензола йодистым водородом образуется не циклогекса»;
(гексагядробенаол), как предполагал Вреден, а метил циклопентан CH8CSH8 (Кижнер.) (Г?

234 гл. xi. галоиды; хлор, вром, иод и фтор
лагаемость HJ объясняет то, что иод металептически не действует на угл?-
людородны? соединения, так как освобождающийся HJ с образовавшимся
продуктом металепсии Ді дает обратно иод J2 и водородистое соединение
іШ. А потому для получения продуктов иодозам?щения прибавляют
йодноватой кислоты HJ03 (Кекуж) или окиси ртути HgO (Весельский), так как
-они тотчас реагируют с Ш, а именно: Ш03 + 5Ш = ЗН20 + 3,12 или HgO 4-
-f-2HJ==HgJ2 + H2O.H3 этих ж? соображений понятно, что на NH3 и NaHO
да)д может "действовать подобно хлору (и брому), так как при этом НJ
образует NH4J и NaJ. Поэтому раствор NH3 с раствором иода'-в спирте или
даже с твердым иодом легко образует сильно взрывчатый твердый черный
лродукт метадепсии NHJ2 *), называемый йодистым азотом, хотя в нем еще
-содержится водород [вполне это доказал Szuhay (1893) |, способный
замещаться серебром (образуя NAgJ3): 3NH8 -f- 2J2 = 2NH4J -f- NHJ2 (однако состав
.продукта изменчив, а при избытке воды получается, повидимому, NJ3).
йодистый азот взрывчат не менее, чем NC13 [333], При действии же иода
.на растворы NaHO не происходит белильной соли, т. ?. не образуется
стойкой иодноватистой кислоты JHO или J20 (бром же дает НВгО), а обыкно-
зенно прямо реакция совершается с образованием йодноватой соли: 6NaHO-f-
_j- 3J2 = 5NaJ + 3HgO -f- NaJ03 (Гей-Люссак). Так же действуют и растворы
других щелочей и даже смесь воды с окисью ртути. Это прямое
образование йодноватой кислоты HJ08 = J02(OH) показывает склонность иода давать
соединения по типу JXZ. Действительно, во множестве обстоятельств
склонность иода давать соединения высшего типа явно выступает, напр., с фтором
гпрямо получается JFS (бесцветная тяжелая жидкость, кипящая при-f-97°
•(Gore), Но особо важно обратить внимание на то, что йодноватая кислота
образуется прямо и легко при действии окисляющих веществ на иод. Так,
лапр., крепкая азотная кислота прямо переводит иод в йодноватую кислоту,
тогда как она вовсе не окисляет хлора [334]. Это показывает большее, чем
у хлора, сродство иода с кислородом, и такой вывод оправдывается в том,
что иод вытесняет хлор из его кислородных кислот и в присутствии воды
хиор окисляет иод [335]. Даже прямо озон или тихий разряд, пропущенный
¦через смесь кислорода с парами иода, способны окислять иод, образуя
йодноватую кислоту. Она из растворов выделяется в виде гидрата НГО3,
который при 170° теряет воду и дает ангидрид J205. Оба эти вещества
кристаллические (уд. вес J$05 5,037, HJ08 — 4,869 при 0°), бесцветные,
растворимые в воде, разлагающиеся при накаливании с образованием иода и
.кислорода, сильно окисляющие многие вещества, напр.: S02, H2S, СО (Дишт)
и т. п., с НС1 цдющи? хлористый иод и воду, с основаниями образующие
•соли не только Ъредни? 3fiOZ) но и кислые, напр.: KJ03HJ03, KJ082HJ03.
<J HJ йодноватая кислота дает тотчас иод: HJ08 -j- 5HJ = ЗН20 + 3J* **).
Иоду отвечает, как и хлору, еще высшая йодная кислота Ш0Д,
происходящая в виде солей при действии хлора на щ?лочный раствор
йодноватых солей, а также при действии иода на хлбрную кислоту [336]. Она из
/растворов кристаллизуется в виде гидрата, содержащего 2Н20 (отвечает
НСЮ42Н20), но так как существуют соли, в которых содержится до 5 ато-
.мов металлов, то эту воду должно принять за конституционную. Црэтому
.JO(OH)5 = HJ042H20 отвечает высшей форме галоидных соединений J.X7.
і
*) По недавним исследованиям состав йодистого азота при обыкновенной
температуре выражается формулой NJ8NHe. (ря)
**) Кроме flJOj(HsO-f JA) известна кислота HJs08(HaO-}-3J205). При 110° первое
веществе частично плавится, распадаясь с выделением воды, и дренраіцается в ш«0*
HJOj известна в двух модификациях. (Г.)

СОЕДИНЕНИЯ БРОНХ Н ИОДА 235.
Действуя окислительно или разлагаясь, при нагревании (200°) "йодная
кислота первоначально дает йодноватую, но может разлагаться и до конца.
К числу поучительнейших сложных тел должно отнести соединения
тлора с иодом [337]. Оба простых тела прямо соединяются между собою,
отделяя тепло и образуя или однохлористый иод JC1 или треххлористый иод
JC13. Так как вода с ними реагирует, образуя йодноватую кислоту и иод,
то для приготовления JC1 и JC13 иод и хлор должны быть взяты в сухом
состоянии. Оба вещества происходят очень часто, напр., при действии
царской водки на иод, хлора на Ш, хлористого водорода на HJOs, иода на
KClOg (при нагревании) и т. п. Проф. Трапп получил JCI в красивых
красных кристаллах, пропуская быструю струю хлора в сплавленный иод;
JQ при этом перегоняется и застывает; он плавится при 27°. Пропуская
на кристаллы JG1 хлор, легко получить JC13 в виде желто-оранжевых
кристаллов, плавящихся под давлением при 101°. Химические свойства JQ
и JC13 вполне отвечают свойствам хлора и иода, чего и должно ждать,
потому что здесь произошло соединение по подобию, как при образовании
растворов или сплавов. Так, напр., непредельные углеводороды, которые
способны прямо соединяться с С12 и J2, прямо соединяют в себе JQ,
напр. С8Н4.

ДОПОЛНЕНИЯ

К ВВЕДЕНИЮ.
(Стр. 3—23.)
[1] Изучать в научном смысле — значит: а) не только добросовестно изображаг
или просто описывать, но и узнавать отношение изучаемого к тому, что известно или
ив опыта и сознания обычной жизненной обстановки, или из предшествующего изучения^.
т. е., определять и выражать качество неизвестного при помощи известного; б) измерять^
все то, что может, подлежа измерению, показывать численное отношение изучаемого-
к известному, к категориям времени и пространства, к температуре, массе и т. п.; в)
определять место изучаемого в системе известного, пользуясь как качественными, так и
количественными сведениями; г) находить по измерениям эмпирическую (опытную, видимую^-
зависимость (функцию, «закон», как говорят иногда) переменных величин, например,
состава от свойств, температуры от времени, свойств от массы (веса) и т. п.; д) составлял:
гипотезы или предположения о причинной связи между изучаемым и его отношение»
к известному или к категориям времени, пространства и т. п.; е) проверять логические-
следствия гипотез опытом и ж) составлять теорию изучаемого, т. е. выводить изучаемое,
как прямое следствие известного и тех условий, среди которых оно существуем.
Очевидно, что изучать что-либо возможно лишь тогда, когда нечто уже признается за
исходное несомненное, готовое в сознании. Таковым должно признать, напр., число, время,
пространство, вещество, форму, движение, массу. Из этого следует, что при изучении;
чего-либо всегда останется нечто допускаемое, как известное и признаваемое. Аксиомы
геометрии могут служить тому примером. Так, в биологических науках необходимо
признать способность организмов к размножению и дух или психику, как понятия ныне по*
существу первичные. Так, при изучении химии понятие об элементах ныне должно
признать почти без всякого дальнейшего его анализа. Наблюдая, изображая и описывал
видимое и подлежащее прямому наблюдению — при помощи органов чувств, мы можеМу
при изучении, надеяться, что сперва явятся гипотезы, а потом и теории того, что ныне
приходится положить в основу изучаемого. Мысль древних народов хотела сразу
схватить самые основные категории изучения, а все успехи новейших знаний опираются на.
выше указанный способ изучения, без определения «начала всех начал». Идя таким,
индуктивным путем, точные науки уже успели узнать с несомненностью многое из.
мира невидимого, прямо не ощущаемого органами (напр., молекулярное движение у всех.
тел, состав небесных светил, пути их движения, необходимость существования веществ;
по опыту еще неизвестных и т. п.), узнанное успели проверить и им воспользовались-
для увеличения средств человеческой жизни, а потому существует уверенность в том^
что индуктивный путь изучения, составляет способ познания более
усовершенствованный, чем тот один дедуктивный путь (от немногого допущенного, как
несомненное, ко всему многому видимому и наблюдаемому), которым древняя мысль хотела охватить,
мир. Изучая мир путем индукции (от многого наблюдаемого к немногому
проверенному и несомненному, подвергаемому уже затем дедуктивной обработке), наука отказа^
лась прямо познать истину саму по себе, а через правду старается и успеваег
медленным и трудным путем изучения доходить до истинных выводов, границы которых
не видно ни в природе внешней, ни во внутреннем сознании.
У научного изучения предметов две основных или конечных цели: предвидение в
польза. Предвидеть или предсказать то, что еще неизвестно,— значит .во всяком случае
не менее открытия чего-либо существующего, но еще не описанного (напр., новой страны
или неизвестных явлений, тел, приемов промышленности н т. п.), а имеет то высшее
значение, что указывает на возможность людям проникать в самую сущность вещей, в тот'
высший разум, который руководит всем. Научное предвидение может как примирять
¦ прирожденное людям понятие о божестве, с прирожденными же стремлениями к
любознательности, к общему и личному благу и к обладанию природою, так и согласовать
гордую кичливость воли и разума с беспечною покорностью и безответственностью,
потому что в научных предсказаниях всегда видна тесная связь конечного с непостижимым

"240 ДОПОЛНЕНИЯ К ВВЕДЕНИЮ [2 — 3
. есконечным, а конкретного или единично-реального с отвлеченно-абстрактным и общим.
Йо торжество научных предсказаний имело бы очень малое для людей значение, если бы
оно не вело под конец к прямой общей пользе. Она проистекает из того, что научные
¦предсказания, основываясь на изучении, дают в обладание людское такие уверенности,
при помощи которых молено заправлять естество вещей в желаемую сторону и достигать
того, что желаемое и ожидаемое приближается к настоящему и невидимое к видимому.
Религиозные и философские понятия живут и развиваются уже многие тысячелетия, а
те понятия, которыми руководится точно предсказывающая наука, возродились всего лишь
несколько столетий и успели охватить лишь очень немногое. Химия же вошла в состав
таких наук всего лишь разве два столетия. Впереди, наверное, предстоит от таких наук
много, много и предсказаний и пользы.
[2] Веществом или материей называют то, что, наполняя пространство, имеет вес,
т. е. представляет массы, притягиваемые з,емлею и другими массами материи, то—из чего
-состоят те л а природы и с. чем совершаются движения и явления природы.
Рассматривая и исследуя разными способами предметы, встречаемые в природе и
производимые искусством, легко заметить, что одни из них однородны во всех частях, а другие
состоят из смеси нескольких однородных веществ. Легче всего это заметить на телах
твердых. Металлы, употребляемые в практике (напр., золото, железо, медь), должны
отличаться однородностью, иначе они могут быть хрупкими и часто негодными для изделий.
Однородное вещество представляет во всех частях одинаковые свойства. Раздробивши
-однородное тело, получим части, сходные между собою по свойствам^ хотя различные
по форме. Стекло, хорошие сорта сахара, мрамора, соли и т. п. представляют примеры
однородных тел. Но примеры неоднородных тел гораздо обыкновенне? в природе и
искусстве. Так, большая часть камней неоднородна. В порфирах часто видны вкрапленные
в темной массе более светлые куски минерала, называемого полевым .шпатом. В
обыкновенном красно-буром граните можно отличить большие куски полевого шпата,
смешанные с полупрозрачным кварцем и с гибкими пластинками слюды. Растения и животные
явно не представляют однородности. Так, листья составлены из кожицы, волокон и мя-
хоти, соков, зеленого красящего вещества и др. Из неоднородных произведений
искусств а можно указать на порох, который делают, смешивая серу, селитру и уголь.
Многие из жидкостей также неоднородны, как о том можно судить с помощью микроскопа.
Капля крови представляет под микроскопом бесцветную жидкость, в которой плавают
¦красные крупинки, незаметные для простого глаза по своей малой величине.
Эти-то крупинки и.придают крови свойственный ей цвет. Молоко есть также
прозрачная жидкость, в которой плавают микроскопические капли масла, всплывающие
наверх, когда получаются сливки. Из всякого неоднородного тела можно извлечь те
однородные вещества, из которых оно составлено. Так, из порфира, разбивши его на куски,
можно отобрать полевой шпат. Так, из золотых россыпей извлекают золото, отмывая
подмесь песка и глины.
Химия занимается только однородными телами, встречающимися в природе или
извлекаемыми из веществ природы. Различные смеси, находимые в природе, составляют
-предмет других естественных наук: геологии, ботаники, зоологии, анатомии и др. Можно
изучать вещества только по их свойствам или отношениям к нашим органам и к
другим веществам и телам, но само по себе вещество недоступно нашему пониманию, так
лак в его природе лежит нечто самобытное, чуждое нашему сознанию и духу. Если ныне
вещество представляется состоящим из отдельных движущихся атомов, связанных между
•собою особыми силами, то это, по моему мнению, есть только схема (способ или прием,
облегчающий изучение), ведущая свое начало от строения видимого (звездного,
солнечного) мира, который реально составлен из отдельных звезд — подобных солнцу, из
планет, их спутников, метеоритов и эфирного пространства, способного передавать свет и
другие'виды энергии и движений, связанных между собою в гармоническое целое. Есть
•своя захватывающая прелесть в мысли о том, что малейшее в природе так же построено,
как величайшее, но отсюда далеко до уверенности в том, что это так и есть на деле/
Однако из того, что мы не понимаем вещества самого по себе, не следует, что изучение
вещества нам непосильно, если стоять на пути индуктивного знания (Бэконом Верулэм-
ским освещенного), как видно из того, что люди, постепенно изучая вещество, им
овладевают, точнее и точнее делают в отношении к нему предсказания, оправдываемые
действительностью, шире и чаще пользуются им для своих потребностей, и нет повода видеть
где-либо грань познанию и обладанию веществом.
[3] Телами должно называть вещества, ограниченные поверхностями, или имеющие
-формы. Земля, как часть солнечной системы, есть тело. Кристалл, растение, дом — суть
тела. Очевидно, что понятие о веществах обіп,ё? понятия о телах* Химия занимается не
телами, а веществами. Однако, в обычном изложении слова «тело» и чвещество» очень
часто смешиваются. Так, говорят о химических простых и сложных телах, тогда как
«следовало бы здесь употреблять слово «вещество».

4 — 9] ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 241
f4l Явлением должно называть то, что совершается во времени с веществами и
телами-. Явления сами но себе составляют основной предмет изучения физики. Движение
есть первичный, наиболее удобопонятный род явлений, а потому всякие явления
стремятся уразуметь с такою же очевидностью, как движение. Поэтому механика, изучающая
движения, составляет новую науку естествознания, и все другие стремятся сводить
изучаемые ими явления на механические. Астрономия первая заняла такое место и успела
во многом свести астрономические явления к чисто механическим. А потому при
современном состоянии знания неизбежна необходимость признавать отдельные категории:
движения и вещества, а так как веществами ближе занимается химия, то ее вместе с
механикою, изучающею движения, должно положить в основу естествознания. '
[5] Если явление происходит при заметных, видимых, измеримых расстояниях
(напр., магнитное притяжение, тяготение), то оно не относится к химическим. Эти
последние совершаются на неизмеримо малых — для глаз и микроскопа — расстояниях,
т. е. принадлежат к числу типических молекулярных явлений. Еще Ньютон признал
однако невозможность ясного понимания влияния тел друг на друга (напр., притяжения)
без воздействия среды, между ними находящейся. Этого держатся и поныне. Поэтому
«пустоты» полной не допускают в современной науке, и все так называемое пустое или
безвоздушное пространство предполагается наполненным «эфиром», признанным
первоначально средою, передающею световые колебания, а затем служащею для понимания
как притяжения на расстояниях, так и магнитных и электрических явлений. Не входя
в эту область понятий, более иди менее гипотетических, считаю не излишним указать
на то, что химические учения обоснованы помимо гипотезы об эфире и что, судя по всему
ныне известному, через «эфир» химическое воздействие не совершается, так как
происходит только при непосредственном прикосновении. Из этого, мне кажется, можно
заключить, что в химизме веществ есть своего рода простота или элементарность, а потому,
я полагаю, что при помощи химии можно ждать выяснения во всем мировоззрении о
веществе. В указанном смысле химические явления для понимания реальнее физических и
механических. Принимая же во внимание относительную молодость этой части
естествознания и обособленность явлений, ею изучаемых, должно — на мой взгляд — полагать, что
область химических обобщений будет быстро возрастать, подобно тому как ныне ее
приложения быстро возрастают в отношении к промышленности. В этом должно искать
причину увлекательности химии. Если в астрономии приобретает наибольшую реальность
бесконечно большое, то в химии — бесконечно-малое, а наука от конечного и временного
стремится к бесконечному и вечному.
[6] Для опыта соединения железа с серою можно кусок железа накалить в жару
кузнечного горна и этим раскаленным куском прикасаться к куску серы; тогда
сернистое железо получается сплавленное, жидкое, и соединение сопровождается видимым, еще
большим накаливанием. Можно прямо брать тонкие, мелкие железные опилки, смешать
их с порошком серы в пропорции на 5 частей железа около 3 частей серы, смесь
вложить в трубку, напр. в стеклянную, и некоторую часть ее накалить. Соединение не
начинается без этого, а, раз начавшись с одною частью смеси, происходит со всею массою,
потому что первая накаленная часть, образуя сернистое железо, развивает жар,
достаточный для накаливания соседних частей смеси до температуры, потребной для
начала реакции. Получающееся повышение тепла при этом^таково, что может размягчить
стекло. * ,
[7) Разложение дерева и других органических остатков жаром называется «сухою
перегонкою» в виду того, что здесь, как при перегонке, совершается нагревание и
выделяются пары, сгущающиеся при охлаждении в жидкости. Вообще же разложение, по-,
глощая теплоту, представляет подобие физическому переходу жидкости в пар. Девилль
уподобляет полное разложение кипению, а частное разложение, когда часть веществ
не разлагается в присутствии своих продуктов разложения (иди диссоциацию), сравнил
с испарением.
[8] Реакция перемещения может совершаться в некоторых случаях и с одним
веществом, т. е. оно само по себе может превращатся в новое изомерное вещество. Так,
например, твердая желтая сера, нагретая до 250° и затем вылитая в холодную воду, дает
по охлаждении мягкое бурое видоизменение. Случай изомерии показывает возможность
перемещений внутри тела и зависит от иного сложения тех же начал; это подобно тому,
что из данного числа жаров можно сложить фигуры и формы различного вида.
[9] Портрет Лавуазье помещен в начале этой книги, потому что основателем
современной научной химии должно считать этого химика, непоколебимо установившего!
основной закон нашей науки. Вскоре после смерти Ньютона, 26 августа (нового стиля)
1743 года родился Лавуазье, имя которого в естествознании должно стоять в
преемственной связи с именами Галилея и Ньютона. Конец жизни Лавуазье совпадает со
временем французской революции. Лавуазье, вместе с 27-ю другими главными
фермерами, был гильотинирован 8 мая 1794 г. (19 флореаля II года республики) в Париже %
Д. Менделеев. Основы химии', т. I. 1?

242
ДОПОЛНЕНИЯ К ВВЕДЕНИЮ
[10 — 14
метром и для проведения в реторту газа, в случае
надобности. Вытянутую шейку реторты, при
добывании гааов, запирают плотною мягкою пробкою,
в которой пробуравливается отверстие дл* плотного
вставления газоотводной трубки,
і
р
но его труды и мысли сделали его бессмертным. Ему воздвигнут в 1900 году памятник
в Париже на международную подписку.
[10] К числу, наиболее точных исследований, показывающих, что при химических
превращениях вес в'ещества сохраняется, относятся определения бельгийского ученого
Стаса, подробнее изложенные в XXIV главе (при серебре), так как он точно взвепш-
вал (производя все необходимые поправки) действующие и происходящие вещества. Лап-
долып (1898), производя некоторые реакции
в запаянных стеклянных трубках с' двумя
вниз направленными (как в букве П) ветвями
и взвешивая эти трубки до реакции (когда
реагирующие растворы находились в двух
отдельных ветвях трубки) и после нее (т. е.
после смешения растворов через взбалты-
Реторты, употребляемые для нагреваний, разложе- вание содержимого), нашел также или полное
ний и перегонок. Первая тубулатная, х. е. с гор- сохранение веса, или столь ничтожное его
лышком в верхней части, другие простые. Верхнее изменение (напр., 0,2 мг\ что его можно при-
22^і?в/?^^да%# и™ неизбежным погрешностям взвеш^а-
ний. В настоящее время можно однако
взвешивать гири, подобные платиноиридпевым,
весящие от 1000 до 400 г, с полной
точностью до стомиллионных долей кг, как это
достигнуто в Главной Палате мер и весов, но
такая высокая (высшая, чем в каких-либо иных непосредственных измерениях) точность
достижима только при соблюдении множества предосторожностей и только для тел такой
твердости и неизменяемости, как нлатиноиридиевые гири. В обычных же химических
исследованиях, особенно когда взвешивают стеклянные сосуды и жидкости или газы,
едва достижима уверенность в десятых долях мг, потому что разного рода поправки
на взвешивание (приведение к пустоте), стирание поверхности, гигроскопичность и др.
более или менее влияют на результат.
[11] Самое понятие о массе вещества явилось в точном
виде только с Галилеем (умершим в 1642 г.) и особенно с Лью-
тоном (род. 1643 г., умер 1727 г.) в славную эпоху развития начала
индуктивных знаний, обязанных Бэкону и Декарту своими
философскими основами.
[12] Опыт, показывающий увеличение веса железа при его
превращении в окалину, можно всегда сделать, взяв самые
мелкие (не ржавые) железные опилки (обыкновенные опилки следует
вымыть эфиром, для удаления следов масла, высушить и просеять
сквозь мелкое сито, употребляя только мельчайший порошок).
Они способны прямо гореть на воздухе (окисляясь, давая
окалину), особенно тогда, когда их подвесить (притянуть) к магниту.
Сплошной кусок железа не горит, а рыхлый порошок горит
подобно труту, тлеет — накаливаясь. Поэтому сперва на одно плечо __
(выше чашки) довольно чувствительных весов прикрепляют
подковообразный магнит (опустив полюсы вниз) и, прикладывая к д^полой латун^ойм^
нему железные опилки (на листе бумаги), заставляют пристать Ки аь> нижняя часть ёжь
к магниту опилки в виде бороды или бахромы. Под опилками рой представлена слева (с),
должна быть чашка весов для того, чтобы упавшие случайно ^й!*™™^^ бД™а
»# ¦> ті" иное* ііиисивчыии иіису~
опилки не убавляли веса, а действовали на плечо весов, логда стие, в которое вставляется
опилки подвешены, кладут на другую чашку весов уравновешиваю- стальная проволока dff
щий груз (песок, гири). Тогда опилки зажигают, поднося пламя ^й^ р^н^вми5
свечи, лучины или лампы. Опилки загораются и сами продол- в пробках круглые отвер-
жают гореть, образуя окалину. Когда горение кончится, тогда стия дли вставки стекляа-
ясно будет, что железо прибыло в весе. Именно, из ЬЧз частей ных газощюводиых тру-
опилок образуется при полном сгорании около 71/». частей (по
весу) окалины.
[13] Удобнее всего для первоначального опыта брать углемедную соль, которую
можно получить самому в виде зеленого порошка, прибавляя раствор медного купороса
к раствору соды. Образующийся осадок следует собрать на цедилку (как описано в 4-м
примере), промыть на ней же водою и высушить. Углемедная соль разлагается
на окись меди и углекислый газ при столь невысокой температуре, что разложение идет
в стеклянных сосудах, при нагревании на лампе. Для этого можно взять тонкостенную
стеклянную трубку, запаянную с одного конца и называемую пробирным цилиндром
(рис. на стр. 6), или сосуды, называемые ретортами (рис. здесь).
[14] Газоотводные трубки обыкновенно берут стеклянные, приготовляемые на заво-

15]
ПРИБОРЫ И ПРИЕМЫ
243
дах. Они при незначительности диаметра и толщины стенок легко сгибаются, при
разогревании места, назначенного для сгиба, на огне (в пламени газа или спиртовой лампы).
Такие тонкие стеклянные трубки легко делить в определенном месте на части или резать'
проводя черту напилком и затем ломая или разрывая трубку. Эти свойства стеклянных
трубок, их непроницаемость, возможность видеть через их стенки внутрь, твердость их
и правильность цилиндрической их формы придают многие удобства опытам с газами
Газопроводные трубки из стекла соединяют герметически (непроницаемо для газов) с со»
судами, вставляя их в отверстие мягкой плотной пробки с отверстием, имеющим диаметр*
одинаковый с газоотводною трубкою. Нажатие пробки в отверстии сосуда, при правиль*
ности самой пробки и пробуравленного в ней отверстия,
уплотняет еще более пробку и делает соединение герметическим.
Иногда для этой цеди, равно как для того, чтобы газы не
действовали на пробку, берут пробки, предварительно вываренные
в расплавленном парафине, или же употребляют каучуковые
пробки.
т
Разрез и общий вид газовой горелки (Бунзена) для
нагревания. Газ входит по резиновой трубке, надеваемой патрубку
т, и через тонкое отверстие г входит в трубку df. Воздух
входит через отверстие п и в df смешивается с газом, смесь
зажигается поверх трубки. Отверстия qs слуиат для
укрепления дампы на поддерживающей вилке. Навинчивая часть а,
можно уменьшить приток воздуха. На звездочку ее ставится
конус для того, чтоб пламя не колебалось. Натуральная
величина, примерно, в 2 раза более, чем на рисунке.
Горелка Мекера.
Отличается от Бунзеновской
присутствием особой пик-
келевой решетки вверху.
В плам?аи трубки Меке-
ровской горелки нет
внутреннего конуса и т-ра
выше пламени
Бунзеновской горелки.
[15] Ванны для газов, конечно, можно делать из любого материала (металла,
фарфора, глины и т. д.), но берут обыкновепно стеклянную ванну, как изображено в тексте,
и на фигуре, для того, чтобы можнб было через стекло видеть совершающееся внутри
По этой причине, равно как и вследствие того, что на стекло не действует множество
веществ, изменяющих другие материалы (напр., металлы), при химических исследованиях
предпочитают стеклянные приборы каким-либо другим. В стекле можно нагревать без
всякого опасения, соблюдал два основных условия: во-первых, стеклянные сосуды,
назначенные для нагревания, напр., реторты, пробирные цилиндры, колбы, стаканы, шары и т п.,
должны быть сделаны из тонкого (притом чистого) стекла, иначе они лопаются от плохой
Теплопроводности стекла; во-вторых, нагревание стеклянных сосудов должно производить,
окружая их жидкостью или песком, что называется «нагревать на песчаной ванне», или же
в токе горячих газов, выделяемых горящими углями (не касаясь самых углей) или в
пламени не коптящей лампы. Обыкновенная свеча или лампа дает копоть, если в нее внести
холодный предмет. Копоть мешает передаче тепла, и стеклянные сосуды, покрытые ею,
часто лопаются. А потому берут или дампы со спиртом, горящим без копоти, или
применяют газовые горелки особого устройства (см. рис.), в которых светильный газ
предварительно смешивается с воздухом и горит бледным не светящимся и не коптящим
пламенем. Впрочем, если обычные лампы (напр., керосиновые иди бензиновые) сами по себе
не коптят, то, помещая стеклянный сосуд выше пламени в токе горящих газов, можно

244 дополнения к введению [16 —18
безопасно пользоваться ими для прямого нагревания стеклянных сосудов. Во всяком
случае нагревание стекла должно производить вначале очень осторожно, лишь постепенно
повышая температуру.
[16] Газы можно взвешивать, как и всякие тела, но по легкости газов и
неудобству брать большие их массы для такого взвешивания могут служить лишь весы
значительной чувствительности, т. е. такие, которые при значительной нагрузке могут показать
малое изменение веса, напр., при 1000 г нагрузки их тысячные части {ма). Для
взвешивания газов можно брать стеклянные шары с плотным (хорошо запирающим, что следует
проверять опытом) краном. Из такого сосуда сперва должно выкачать воздух
воздушным (напр., ртутным) насосом и, заперев кран, взвесить пустой сосуд. Если в пустой шар
впустить взвешиваемый газ, то вес прибудет, и таким образом можно узнать вес
взятого объема газа. Но при этом требуется, чтобы воздух в весах сохранил
первоначальную температуру и упругость, потому что шар, взвешиваемый в воздухе, теряет в своем
весе (по законам гидростатики) и эта потеря при перемене плотности наружного воздуха
Ярибор Аншютца для перегонки под уменьшенным давлением веществ, разлагающихся при температуре
пиления под обыкновенным давлением. JB колбе d—перегоняемое вещество; с —трубка, оттянутая в капилляр,
через который медленно просасывается" воздух (гораздо медленнее, чем ои выходит из прибора через
водоструйный насос v))\ воздух перемешивает перегоняемое вещество, что необходимо для равномерности кипения,
Ь ^приемник, охлаждаемый водой, текущей из водопроводной трубы по трубке с; т —ртутный манометр для
> измерения давления в приборе.
будет изменяться. Поэтому следует при всех взвешиваниях знать объем вытесненного
воздуха и его вес, наблюдая температуру, упругость и влажность воздуха, как отчасти
объяснено будет далее и что подробно разъясняется в физике. По сложности всех этих
операций массу газа чаще всего определяют, измеряя объем газа и зная плотность его
или вес единицы объема.
[17] Взвешиваемая углемедная соль должна быть суха, иначе кроме окиси меди и
углекислого газа при разложении получится еще вода. В малахите она содержится в его
составе, а потому должна быть принята во внимание. Воду, происходящую при
разложении, можпо всю собрать, поглощая серною кислотою или хлористым кальцием, как будет
описано далее. А для сушения соли следует ее иди нагревать при температуре около 100°
до постоянного веса, или оставить под колоколом воздушного насоса над серною
кислотою, что будет также описано далее. Так как вода встречается почти всюду и многими
телами поглощается из влаги воздуха, то возможность ее присутствия никогда не
следует опускать из вида при определении веса.
[18] Так как разложение красной ртутной окиси требует такой высокой
температуры, близкой к красному калению, что обычное (легкоплавкое) стекло при ней
размягчается, то для опыта следует брать реторту (или пробирный цилиндр) из тугоплавкого
стекла, могущего без размягчения выдерживать подобные температуры. По указанной

19 — 22] ., исторические замечания 245
причине следует в этом опыте брать лампу, дающую сильный жар и большое пламя,
могущее охватить все дно реторты, а эту последнюю следует, для удобства опыта, брать
возможно малого размера.
[19] Точные веса действующих и происходящих веществ наблюдаются с
величайшим трудом по причине не только возможных погрешностей весов (всякое взвешивание
точно только в пределе чувствительности весов) и гирь, служащих для взвешивания, не
только по причине затруднений от поправок взвешивания на вес воздуха, вытесняемого
сосудами и взвешиваемыми телами и гирями, но также п от гигроскопической
способности многих тел (и сосудов) поглощать влагу воздуха, и от затруднения ничего не
потерять при многих операциях (процеживании, испарении, сушении и т. п.), потребных для
получения окончательного вывода. Все эти (как и многие иные) обстоятельства
принимаются во внимание при точнейших исследованиях.
[20] В большинстве случаев первое суждение о множестве предметов, не
повторяющихся в ежедневном опыте с различными видоизменениями, а всегда в одном виде,
для всег,о только однажды, или немного раз, обыкновенно бывает неверно. Так,
ежедневная ведомость восхождения и заката солнца и 'звезд дает неверное суждение о том, что
свод небесный движется, а мы с землею остаемся неподвижными. Эта видимая правда
далека от истины и ей даже противоположна. Точно также повседневный опыт
заключает, что железо не горюче, а между тем оно горит не только в виде опилок [см. доп. 12],
но и в виде проволоки, как увидим далее. В обычной жизни мы судим часто с первого
раза совершенно верно лишь по той причине, что ежедневный опыт научил нас верному
суждению. Конечно, опыт сам по себе не дает истины, но он дает возможность устранять
ложные представления, а истинные подтверждает во всех их следствиях.
[21] Сталю были известны факты, опровергавшие его гипотезу, так кал по опы-
' там Гебера и особенно Рея (1630) было уже несомненно, что при окислении металлы
увеличиваются в весе, а по предположению Сталя они должны были бы уменьшаться
тогда в весе, потому что при окислении выделяется флогистон. Вот что говорит об этом
Сталь: «Мне хорошо известно, что при окислении (превращении в известь) металлы
увеличиваются в весе. Это не только не опровергает моей теории, но, напротвив,
поддерживает ее, потому что флогистон легче воздуха и, соединяясь с телом, стремится поднять
его, уменьшает его вес: следовательно, тело, потерявшее флогистон, должно быть
тяжелее». Это мнение, как видно, основано на смутном понимании флогистона, потому что
его первоначально определяли как тело невесомое. Возникновение понятия о невесомом
флогистоне отвечает обычаю и манере прошлых столетий, когда для объяснения
множества явлений прибегали к невесомым жидкостям. Теплоту, свет, магнетизм и
электричество объясняли особыми невесомыми жидкостями. В этом смысле умение Сталя
отвечает вполне духу его времени. Если на теплоту ныне смотрят как на движение,
энергию, то и флогистон должно рассматривать в этом* смысле. Действительно, при горении,
напрц угля выделяется энергия, а не присоединяется, хотя кислород присоединяется к
углю. Следовательно, учение Сталя заключает в себе, в сущности, представление о
выделении энергии, но при этом упущено, что все явление есть только следствие
происходящего соединения. В отношении к истории химии, предшествующей Лавуазье, следует
особо рекомендовать сочинение: Experiences et observations sur differen-
tes'especes d'air (Ouvrage traduit par Gibelin de TAnglais) de M. J. Priestley, также
Carl GuiL Scheele «Opuscula cnimica et pbisica». Lips. 1788 —1789, два тома. В этих
капитальных сочинениях английского и скандинавского химиков видно состояние сведений
до распространения идей Лавуазье и изложено много важных наблюдений, легших в
основу современной химии. Для истории флогистона весьма интересна статья Родуеля
в Philosophical Magazine 1868 г., где доказывается, ¦ что идея флогистона принадлежала
еще древним, что Вачіііцв Yalentinus (1394 —1415), в «Cursus triumphalis Antimonii»,
Paracelsus (1493 —1541) в своем сочинении «De rerum natura», Glauber (1604 —1668) и
особенно John Joahim Becker (1625—1682) в своем произведении «Physica subterranea»
признавали флогистон, только особого названия ему не придавали.
[22] Англичанин Мэйоу (1666) на целое столетие раньше Лавуазье понял
правильно некоторые явления окисления, но не умел *) ни развить своего взгляда с ясностью,
ни сделать учение свое общим достоянием, ни выразить его в поучительных опытах, а
потому и не может быть считаем за основателя современных химических сведений, как
Лавуазье. Наука есть достояние общее, а потому справедливость требует не тому отдать
наибольшую научную славу, кто первый высказал известную истину, а тому, кто умел
убедить в ней других, показал ее достоверность и сделал ее применимою в науке.
Научные открытия редко делаются сразу, обыкновенно первые провозвестники не успевают
убедить в истине найденного, время вызывает действительного творца, обладающего
всеми средствами для проведения истины во-всеобщее сознание; однако не должно за-
*) Умер 34 л. от роду вскоре после напечатания своего трактата. (Г.)

246 ДОПОЛНЕНИЯ К ВВЕДЕНИЮ [23 — 26
бывать, что он может являться только благодаря труду многих и накопившейся сумме
данных. Таков Лавуазье, таковы и все другие великие носители истин.
[23] Многие древние философы принимали одну первичную материю. Это
отражается до нашего времени в постоянном стремлении уменьшить число простых тел,
например, доказать, что в броме содержится хлор, или что хлор содержит кислород.
Множеством путей старались, опытно и умозрительно, доказать сложность простых тел. Все
труды до сих пор были напрасны, и уверенность в том, что первичная материя не столь
однородна, как хотелось бы уму в его первоначальном порыве скорого обобщения,
укрепляется из года в год.
Самую слабую сторону понятия о простых тел?х составляет отрицательность
определяющих признаков, данных Лавуазье и с тех пор господствующих в науке. Они н?
разлагаются, они друг в друга не п е р е х о д я т. • На это должно заметить, что
простые тела составляют крайнюю грань наших нознаний о веществе, а в крайних
пределах познаваемое всегда трудно определимо с положительной стороны. Притом для
простых тел несомненно (из данных спектрального анализа), что они распространены до
отдаленнейших от нас светил и что они выдерживают, не разлагаясь, самые высокп?
температуры, каких можно достичь.
[23 а] Сверх 75 перечисленных, между простыми телами считаются; европий -— Ей,
гадолиний — Gd, тербий — ТЬ, диспрозий — Dy, гольмий — Go, тулий — Ти, и несколько
других. Но их свойства и соединения, по великой редкости в природе, еще мало известны
и даже самостоятельность некоторых из них окончательно не установлена. *).
[24] Кларк в Америке сделал приблизительный расчет содерлсанпя различных
злементов в земной коре (до глубины 15 км) и нашел, что главную массу (около 5%)
составляет кислород, затем следует кремний (около 25%), А1, Fe и т. д., а количество
водорода менее 170, углерода едва составляет 0,21°/0, азота менее 0,03%, относительная
же масса таких металлов, как Си, Ni, Аи — ничтожно мало. Во всей массе земли, судя по
ее плотности, можно думать (см. гл. VIII), большой процент составляет железо. (См. гл.
XVIII.)
[25] Слово «сродство, введенное в химию, если не ошибаюсь, Глаубером **),
основывается на том мнении древних философов, что соединение или слияние может
происходить только тогда, когда соединяющиеся имеют нечто общее, сродное. Как во всем
или многом другом, рядом с этим мнением с древности живет и развивается до нашего
времени представление прямо этому противоположное, считающее слияние зависящим от
противоположности, от полярного различия, от стремления дополнить недостающее.
[26J Для правильного отношения к электро-химическому учению особенно
убедительны были случаи так называемой металепсии (Дюма, гл. XI). Хлор, соединяясь с
водородом, дает очень прочное тело—хлористый водород, который, под влиянием
гальванического тока, распадается на хлор и водород, так что на положительном полюсе
*) I. К списку элементов следует прибавить еще гифий — Hf, и радиоактивные элементы: полоний —
Ро, радон (эманация радия или нитон) —Rn, актипий — Ас и протактиний —Ра. Кроме того, в 1925 году
при помощи рентгенографического анализа были открыты два элемента, получившие названия мазурий —
Ма и рений —Re. До сих, пор (ноябрь 1029} мазурий еще недостаточно охарактеризован, а для рения
определены важнейшие свойства. (Г.)
П. Многие из перечисленных па стр. U л 15 элементов или их соединений получили следующие
применения:
Гелий —в воздухоплавании и для получения низких температур.
БернлиЙ — в калильных сетках Ауэра, как примесь и торию.
Бор — в тугоплавком иенском стекле.
Неон 1 „
Аргон J — в особы* лампочках накаливания.
Титан — в сплавах с железом (Ферротитавы), в титановых белилах.
Ванадий, хром, марганец, кобальт п никкель — в сплавах и специальной стали.
Селен —в стекольном деле и в т?л?Ф~ототехник?.
Стронций — в сахароварении.
Цирконий — в лампочках Нернста, в тугоплавких тиглях, в некоторых эмалях
Молибден — в молибденовой стали.
Родий — с платиной в термонарах.
Палладий — для наводки некоторых зеркал, катализатор.
Окислы некоторых редкоземельпых металлов — в лампочках и Периста фитильных углях.
Церий — в калильных сетках Ауэра, в цери?вом чугуне.
Вольфрам — в вольфрамовой стали; в лампочках накаливали*.
Осмий—OSO4 —применяется гистологами для окраски жира в черппй цвет. Катализатор.
Иридий —в сплавах с платиной (эталоны), в платлнб-иридиевых термопарах.
Платина —в сплавах, в зубоврачебном деле. Катализатор.
Талий — в некоторых стеклах. Tias нашел применение как вещество, чувствительное и инфракрасным
лучам.
Радий—в медицине.
Торий — в калильных сетках Ау$ра
Уран —в специальной стали. (Г.)
**} По Геферу слово «сродство» в современном: смысле употреблено впервые Альбертом великим
(ХШ в.). «Сера,—говорит он,— чернит серебро и слхигаеі вообще металлы в снхт своего соодства к ним»
(Propter afiiuitatera naturae metalla adurLt.J (Г.1

27 — 31] контактные явления 247
является хлор, на отрицательном водород. Поэтому электрохимики заключили, что
водород электроположительное, хлор электроотрицательное тело и своими противоположными
электрическими зарядами они удерживаются друг около друга, В явлениях же металеп-
сии оказалось, что хлор может становиться на место водорода (и обратно), не только не
изменяя" первоначальной группировки остальных элементов, но и сохраняя главные
химические свойства сложного тела. Так, при замене в уксусной кислоте водорода хлором,
ее способность давать соли не изменяется. Заметим при этом, что объяснение причины
химических явлений электричеством (еще и поныне признаваемое) имеет тот недостаток,
что одно, мало известное, объясняется другим настолько же неясным, как первое. Весьма
поучительно заметить, что вместе с электрохимизмом возродилось и держится
представление, объясняющее гальванический ток перенесением по проводникам химического
действия, то-есть химизмом объясняется электрическое явление. Связь очевидно велика, но
оба рода явлений пока надо признать самостоятельными и составляющими виды
молекулярных (атомных) движений, природа которых поныне еще не вполне постигнута. Тем
не менее связь явлений обеих категорий не только весьма поучительна сама по себе, но
п расширяет приложимость общего понятия об единстве сил природы. Ныне, по мне,
еще рано делать здесь обобщения, а следует. копить возможно точные и разнообразные
наблюдения в области электрохимии, образующей долю физической химии.
[27] Все, что из химической механики считаю возможным и полезным сообщить в
этом начальном руководстве для ознакомления с химиею, состоит из немногих общих
понятий и нескольких частных примеров, особенно относящихся к газам и равновесным
системам, проявляющимся при диссоциации и переходе в разные состояния (физические и
химические). Но за последние десятилетия, особенно вследствие трудов Гибса и Вант-
Гоффа, эта область науки развилась настолько сильно, что составляет громадный отдел
физической (теоретической) химии. Предлагаемое сочинение, развивая основные
химические понятия и особенно — учение о химических элементах, служит лишь введением в
такие части химии, как органическая, аналитическая, физическая, техническая, и т. п.
части нашей науки. Л
[28] Теория тепла дала понятие о запасе внутреннего движения или энергии, а
потому с нею стало необходимо признать химическую энергию, но сколько-либо
отождествлять т?плотную энергию с химическою нет никакого основания. Можно думать, но не
утверждать с уверенностью, что теплотные движения отвечают молекулам, а
химические — атомам, но так как молекулы состоят из атомов, то движение одних переходит на
другие, а потому теплота сильно влияет на реагирование и она является или скрывается
(поглощается) при реакциях. Отношения эти, в общих чертах очевидные и едва ли
подлежащие сомнению, в частностях представляют еще много сомнительного, именно
потому, что все виды молекулярных и атомных движений способны переходить друг в
друга.
[29] Реакции, прямо (при обыкновенной или высокой температуре) совершающиеся
между телами, могут быть ясно разделены на экзотермические, сопровождающиеся вы-
' делением теплоты, и на эндотермические, сопровождающиеся поглощением теплоты. В
последнем случае, очевидно, необходим источник теплоты. Им служит или прямо
окружающая среда, или же единовременно идущая другая реакция, или иные виды энергии.
[30] Область неопределенных химических соединений, особенно растворов и сплавов,
и тесная связь их с определенными соединениями глубоко занимала меня с самого
начала моей научной деятельности (в 50-х и 60-х подах XIX ст.), когда на этот предмет
мало устремлялось внимания и работ в химии; часть моих исследований была посвящена
этим предметам (напр., «Удельные объемы>, 1856 г., «О соединении спирта с водою»,
1865 г., «Исследование водных растворов>, 1887 г. и др.); а потому предметы эти мне
особенно любы. Но по самому смыслу предлагаемого сочинения они только
соприкасаются к «Основам химии>, как к учению преимущественно об элементах и как к
руководству для начинающих. Поэтому я рассматриваю растворы и сплавы только вскользь,
попутно и преимущественно в выносках,, хотя с эпохи, определяемой трудами Ріьбса и
Вант-Гоффа, ныне им отдается много химических сил и внимания. Изучению этих
предметов отводится много места в физической и теоретической химии, куда я и должен
- часто отсылать моих читателей. Притом, по моему мнению, состояние современных
знаний в области неопределенных соединении еще не достигло той степени полноты и
общности, чтобы оказать влияние на общие химические воззрения (а это, по моему
убеждению, со временем будет достигнуто), а потому, для начинающих, изучение химии будет
лучше, если они приступят к этим предметам только после того, как познакомятся с
общею или так называемою неорганическою химией.
[31] В 1888 г. Спринг доказал, что смесь хорошо измельченных сухих негпгро-
охопических содей: уксусно-натровой C2H8NaOs и азотно-калиевой KN08 дает, даже при
обыкновенном давлении (при лежании в сухой атмосфере), гигроскопическую массу,
потому что образуются через замещение новые гигроскопические соли: уксусно-калиевая

248
ДОПОЛНЕНИЯ К ВВЕДЕНИЮ
[32
С2Н8КОа и азотно-натровая NaNO„ и тем доказал, что вещества твердые могут между
собою реагировать. После того тот же бельгийский ученый произвел много опытов,
показывающих влияние механического сдавливания на ход химических превращений в
твердых телах. Для примера укажем на то, что кислая серно-натровал соль NaIIS04,
постоянная при обыкновенном давлении даже при 150°, когда плавится, под значительными
давлениями распадалась на выжимаемую* жидкую серную кислоту и на среднюю соль:
2NaHS04= H2S04 + Na2S04.
[32] Из русских химиков контактные явлення особо подробно разрабатывал проф.
Д. Л. Коновалов (1884). Должно думать, по моему мнению, что на точках
прикосновения тел изменяется состояние внутреннего движения атомов в молекулах, а оно
определяет химические реакции; поэтому от контакта совершаются реакции соединения,
разложения и перемещения. Д. П. Коновалов показал, что множество тел, при определенном
состоянии их поверхности, действуют контактно, что, напр., порошковатый кремнезем
(из гидрата) содействует разложению некоторых сложных эфиров совершенно так же, как
платина. Так как все химические реакции совершаются только при полном
прикосновении, т*о вероятно, что они как бы подготовляются /через те изменения в расположении
атомов в молекулах, которые наступают при контакте. При этом роль контактных влияний
значительно расширится. Этими влияниями должно объяснить то, что смесь водорода с
кислородом дает воду (взрывает) при разных температурах, смотря по тому, какое
нагретое тело передает температуру газовой смеси. Для химической механики влияния
этого рода должны иметь большое значение, но они до сих пор еще мало изучены. Не
должно забывать, что контакт, т. е. прикосновение неизбежен при всяком химическом
воздействии.

К ГЛАВЕ ПЕРВОЙ.
О ВОДЕ.
(Стр. 24 — 46.)
[33] В химической практике постоянно приходится обращаться с газами и часта
газы приходится собирать над водою; при этом часть воды переходит в пар и
смешивается с газами, а потому химику весьма важно уметь расчесть количество
влажности в воздухе и других газах. Представим цилиндр, стоящий в ртутной
ванне и' наполненный сухим газом, объем которого и, температура t° и давление или
упругость h мм (h мм ртутного столба при 0°). Введем в цилиндр воду в таком
количестве, чтобы часть воды осталась в жидком состоянии и, след., чтобы газ был
насыщен парами; тогда произойдет увеличение объема газа (но если взять много воды, то
произойдет растворение газа в ней, и может быть уменьшение объема газа).
Предположим, далее, что после прибавления воды темп, f сохранилась та же; тогда давление н
объем увеличатся. Чтобы исследовать явление, искусственно увеличим давление и
доведем объем до первоначального v. Тогда, давление или упругость окажется большим,
чем Л, а именно будет Л + Л значит, от введения водяных паров упругость газа
увеличилась. Наблюдения Дальтона, Гей-Люсеака и Реньо показали, что это увеличение
(/) равно тому наибольшему давлению, какое свойственно водяным парам при
температуре наблюдения. Из таблицы наблюденных упругостей водяных паров можно найти для
каждой температуры соответственное наибольшее давление /. Это выражается так:
наибольшая упругость водяных (и всяких других) паров, насыщающих пространство, в пустоте-
и в каком-либо газе, — одинакова. Это правило известно под именем закона
Дальтона. Итак, мы имеем объем v сухого газа под давлением А, а влажного, насыщенного
паром, под давлением h + f. Объем v сухого газа под давлением h + f займет по закону
Мариотта, объем , f, следовательно, объем, занимаемый парами воды под давлением
vh> vf
Л + /, равен v — , , .> или ' Итак, объемы сухого газа и влажности, в него
входящей при давлении а + f, относятся между собою, как h: f. А потому при давлении Еу
если пар насыщает пространство, объемы сухого воздуха и влажности, в нем
заключающейся, относятся, как (// — f):f> гДе / выражает давление паров, находимое из:
таблиц. Таким.образом, если измерен объем v газа, насыщенного парами, при давлении Я,
то объем того же сухого газа, при том же давлении, равен будет v —^. Поэтому
получается следующее практическое правило: если измерен при давлении И мм объем газа,,
насыщенного парами, то объем сухого газа, в. нем находящегося, получим, если найдем
объем, соответственный давлению Я, уменьшенному на давление водяного пара,
соответствующее температуре наблюдения.
Предыдущие отношения дают наибольшее количество воды, могущей содержаться
в газе, а степень влажности покажет, какая доля этого наибольшего количества
находится в данном случае, если пар пространства не насыщает. Поэтому, если приходится
измерять объемы влажного газа, тогда или нужно вполне высушить газ, или же вполне
насытить влагою, или узнать степень влажности. Первый и последний способы
малоудобны, а потому, обыкновенно,' прибегают ко второму способу. Для этого в колокол с
измеряемым газом вводят воду, дожидаются некоторое время, пока газ насытится влагою,,
наблюдают, чтобы часть жидкости осталась, и тогда определяют объем влажного газа, по-
коему узнают объем сухого газа.
Чтобы найти вес паров воды в газе, необходимо знать вес кубической меры
паров при 0^ и 760 мм. Зная, что куб. сантиметр воздуха при этом весит 0,001203 г, а

250 . дополнения к главе I [34
водяной пар имеет плотность 0,62, найдем, что куб. см водяного пара, при 0° и 760 мм.
, весит 0,0008, а при температуре t° и давлении h вес будет 0,0008 - ^. г. Мы
уже знаем, что при температуре t° и при давлении Л в v куб. см газа содержится
~ —объемов водяного пара, насыщающего пространство, следовательно, вес водяного
Л
пара, помещающегося в v куб. см газа, будет.
р = d • 0,0008 • -?- • 27g г.
Следовательно, вес воды, заключающейся в одном объеме газа, насыщенного водяным
-паром, зависит только от температуры, но н? от давления (это и есть закон Дальтона).
Из этого ясно, что, знал вес паров р, помещающийся в данном объеме газа, легко узнать
•юг 273 ¦¦! t
•степени влажности г==7Т7июгя" ' 760 ' 273 * **а этом- ОСНОБано весьма! точное
определение степени влажности воздуха по весу воды, в данном его объеме заключающейся.
По предыдущей формуле легко вычислить число р г воды, заключающейся при всяком
давлении в 1 куб. м газа, насыщенного парами, напр., при 30°, /==31,5 и р = 29,875 г. ¦
Законы Мариотта, Дальтона и Гей-Люссака примененные выше для газов и паров,
не вполне точны, хотя близки к истине. В действительности, в газе давление водяного
¦пара немного меньше, чем в безвоздушном пространстве, вес вмещающегося в нем пара
немного меньше того, который находится по закону Дальтона, как показали опыты Реньо
и др. Разность однако не превышает 5% всего давления паров. Это, хотя небольшое,
уменьшение упругости, происходящее при смешении паров и газов, указывает,
¦что тогда уже есть как бы начало химического изменения. В сущности при этом
совершается, как при контакте (см. предшеств. дополн.) перемена в движении атомов в
молекулах, а потому и изменение самого движения молекул.
В однообразном смешении воздуха и других газов с водяным паром, в способности
воды переходить в нар и давать однообразное смешение с воздухом, можно видеть
пример физического явления, сходного с химическим,-составляющего переход от одного
разряда явлений к другому. Между водою и сухим воздухом существует как бы сродство,
-заставляющее воду насыщать воздух и в нем распределяться. Но однородная смесь
образуется независимо (почти) от природы газа, в котором происходит испарение; даже
в безвоздушном пространстве явление совершается почти так же, как в газе, а потому
не свойство газа, не отношение его к воде, а свойство самой воды заставляет ее испаряться,
•следовательно, здесь еще нет ясно развитого химического сродства. Некоторая доля его
однако существует, что видно из поступления от закона Дальтона.
[34] Падающая из атмосферы вода содержит в своем растворе газы воздуха,
азотную кислоту, аммиак, органические соединения, соли натрия, магния и кальция и
механическую подмесь пыли и зародышей, носящихся в воздухе. Содержание этих и
некоторых других составных частей мало и изменчиво. Даже в нанале и в конце дождя
замечаются изменения, нередко весьма значительные. Так, например, Буссенго определил
в кубическом метре первой части дождя содержание 3,7 г аммиака, а в последней части
того ж? дождя было только 0,64 г, а средним числом, в каждом кубическом метре того
же'дождя 1,47 г аммиака. В течение круглого года атмосфера доставляет одной десятине
земли до 15 кг азота'в виде соединений его. Маргиан в одном куб. м снеговой воды
нашел 15,63, а в дождевой 10,07 г серно-натри?вой соли, Смит показал, что после
тридцатичасового дождя, шедшего раз в Манчестере, в одном куб м дождевой воды
содержалось еще 34,3 г солей. В дождевой воде нашли до 25 г органических веществ в одном
куб. м. Общее содержание твердых веществ в такой воде простирается до 50 г. В
дождевой -воде обыкновенно менее углекислого газа, чем в проточной. Рассматривая
витание растений, необходимо иметь в виду вещества, приносимые дождями в почву.
Речная.вода обыкновенно содержит в 1000000 г от 50 до 1600 г солей. Содер-
.жани? твердых веществ в некоторых известных реках, а пменно, в одном куб м или
в 1000000 г, есть следующее: в Доне 124, в Луаре 135, в р. св. Лаврентия 170, в Роне
182. в Днепре 187, в Дунае от 117 до 234, в Рейне от 158 до 317, в Сене от 190 до 432,
в Темзе, около Лондона, от 400 до 450, в верхних ее частях 387, а в нижних до 1617,
в Ниле 1580, в Иордане 1052 г. Нева характеризуется чрезвычайно малым содержанием
- твердых подмесей. По исследованиям проф. Ю. К. Траппа, в куб. метре невской воды
находится 32 г негорючих и 23 г органических веществ, то-есть всего около 55 г. Это
одна из самых чистых вод, какие только известны в реках. Вода Фонтанки содоржпт в
«себе уже 36 г негорючих и 25 г органических веществ, то-есть всего 61 г; Екатерининский,
канал содержит 6Q г, вода Ладожского озера содержит 27 г неорганических и 20 органи-

S4j СОСТАВ АТМОСФЕРНЫХ И РЕЧНЫХ ВОД 251
ческих веществ, то-есть всего 47 г. По анализам (1887) проф. А. В. Леля, в невской
воде: мути 1,6 г, органич. веществ 22 г, минеральных всего 38 г, из них извести 13 г,
аммиака 0,16 г, азотной кислоты 0,7 г в тонне. Он же определил в куб. см. воды
Ладожского озера 246 микроорганизмов, а в невской воде близ Николаевского моста 1550.
Большинство рек содержит их еще больше. Большое содержание примесей в речной воде,
а в особенности органических, происшедших от попадающих в воду гниющих веществ,
делает воду многих^ рек непригодною к употреблению. Содержание подмесей в речной
(и вообще природной) воде, конечно, подлежит некоторым изменениям по временам года,
изменению качества и количества притоков и т. п. обстоятельств. Наибольшее
постоянство в составе подмесей замечается для вод источников, выходящих с больших глубин
по крутым подъемам пластов, что и весьма понятно по существу.
Большая часть растворимых веществ в речной воде состоит из солей извести. 100
частей твердого остатка содержат углеизвестковой соли в воде Луары 53%, в воде
Темзы около 50°/о, Эльбы 55%, Вислы 65%, точно так же, как и Дуная, Рейна от 55% до
75%, Сены 75°/о> Роны от 82% до 94%- В 100 частях солей заключается в невской воде
около 40% углеизвестковой соли. Содержание углеизвестковой соли в проточной воде весьма
понятно из того, что вода, содержащая в своем растворе углекислый газ, растворяет угле-
известковую соль, всюду находящуюся в земле.. Кроме угле- и рерноизвестковых солей,
в речной воде содержатся соли: магния, алюминия, натрия, калия, железа, марганца, в виде
хлористых металлов и др. Содержание содей азотной кислоты доказано с достоверностью
почти во всех видах хорошо исследованной речной воды. Количество фосфорноизвестко-
вой соли не превышает 0,4 г в воде Днепра; в донской воде не более 5 г. В воде Сены
содержится около 15 г солей азотной кислоты, в вод? Роны около 8 г. Содержание
аммиака гораздо меньше. Так, в вод? Рейна около 0,5 г в июне месяце, а в октябре только
0,2 г, столько же и в воде Сены. Это меньше, чем в дождевой воде. Несмотря на это
ничтожное количество, один Рейн, река еще не очень значптельная, в течение 24 часов
уносит в океан около 16 тонн (1 тонна = 61,05 пуд.) аммиака. Замечаемая разность в
содерясании аммиака в дождевой и речной воде зависит от того, что почва, через
которую проходит дождевая вода, обладает способностью удерживать аммиак, как и многие
другие вещества: фосфорную кислоту, соли калия и т. п. питательные для растении ве-
щестза.
Вода источников, рек, • колодцев и вообще тех мест, из которых ее употребляют
для питья, может быть вредна для здоровья, если она содержит много остатков
изменения организмов, тем более, что в такой воде могут сильно развиваться низшие
микроорганизмы (бактерии), служащие часто носителями или причиной заразительных болезней;
напр., известны болезнетворные (патогенные) бактерии, могущие своим размножением
производить тпф и холеру. Эта область исследований, благодаря работам Ластера,
Мечникова, Коха и многих других, весьма значительно двинулась вперед: Есть
возможность исследовать число и свойство зародышей, находящихся в воде. При
бактериологических исследованиях приготовляют из воды, предварительно несколько
раз (с промежутками) нагретой до 100° (стерилизованной, то-есть такой, в которой убиты
все бывшие зародыши), и раствора, клея (желатины, студня) студенистую среду,
могущую давать возможность зародышам воды развиваться и размножаться. К такому студню
прибавляют испытуемую воду в определенном малом количестве (иногда разбавляя
стерилизованною водою, чтобы легче было счесть число зародышей), защищают от пыли
воздуха (в нем есть свои зародыши) и оставляют до того, когда разовьются целые семьи
низших организмов из каждого зародыша. Эти семьи (колонии) видны простым глазом
(каж пятна); их можно считать, а исследуя под микроскопом и размножая в организмах,
определять их свойства по отношению к болезнетворности. Большинство бактерий
безвредно для организмов, но есть, бесспорно, патогенные бактерии, присутствие которых
составляет одну из причин заболеваемости и распространения некоторых болезней. Число
' бактерий в одном куб, см воды достигает иногда до громадной цифры, в согни тысяч и
миллионы. Некоторые воды ключей и колодцев, а также рек, содержат мало бактерий
вообще и лишены в обычных условиях (не загрязненные подмесями) болезнетворных
бактерий. При кипячении воды жизнедеятельность и способность к размножению у бактерий
пропадает, а потому отварная (кипяченая и остуженная) вода для питья безопаснее, чем
¦свежая. Лучшие сорта свежей воды содержат не более 300 бактерий в куб. см.
Содержание газов, растворенных в речной воде, гораздо более постоянно, чем
твердых составных частей. Один литр или 1000 г воды содержит, обыкновенно, от 40 до 55 куб.
см газа, измеренного при нормальных условиях. Зимою содержание газов больше, чем
летом и осенью. Принимал, что в литре содержится 50 куб. см газа, можно считать, что
они состоят, среднем числом, из 20 объемов азота, 20 объемов углекислого газа и из
10 объемов кислорода. Прм меньшем содержании отношение изменяется почти одинаково;
в бакьшисотв* случаев, одвдько, углекислый газ преобладает, происходя от окислений
органических веществ и жизнедеятельности (дыхания) организмов, находящихся в вод?.

252 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
Многие воды глубоких и быстрых рек содержат меньше углекислого газа, что
показывает их быстрое образование нз атмосферной воды и то, что они не успели при
протекании поглотить и окислить много органических веществ. В воде Рейна, близ Страсбурга
Девилль нашел углекислоты 8, азота 16 и кислорода 7 куб. см в литре. По
исследованиям проф. if. Я. Еапуетина и его учеников, особенно важно для определения
качества воды, как напитка, изучение состава растворенных газов, преимущественно
кислорода [см. 37].
[35] Вода источников (ключевая) образуется из дождевой воды, проникшей
через почву. Часть павшей воды, конечно, испаряется непосредственно на поверхности
земли и растительности, на ней находящейся. Исследования показали, что из 100°|0
падающей на землю воды только 36% ее утекает в море, остальные 64°/0 испаряются ила
протекают далеко под землею. Протекая под землею, по непроницаемым для воды
пластам, вода вытекает во многих местах на поверхность в виде ключей и источников,
температура которых определяется глубиною, по какой протекает такая вода. Глубоко
проникающие под землю источники могут нагреваться весьма значительно и оттого
являются нередко теплые минеральные источники, с температурою до 30° и выше. Если
ключевая вода содержит такие вещества, которые придают ей особый вкус, и особенно если
эти вещества находятся ^только в ничтожном количестве в проточной воде, тогда
ключевая вода носит название минеральной. Многие из таких вод употребляются для
излечения болезней (ваннами н приемом для питья). Минеральные воды разделяются, смотря
по составным частям, в них находящимся, на соленые воды, содержащие нередко
большое количество поваренной соли, на щелочные воды, содержащие угленатровую соль,
горькие воды, содержащие магнезию, железистые воды, содержащие в растворе углеже-
лезистую соль, газовые воды, богатые углекислым газом, и на серные воды, содержащие
сероводород. Серные воды узнаются по запаху гнилых яиц и по тому, что дают с
солями свинца черный осадок; от них серебряные вещи чернеют. Газовые углекислые воды,
содержащие углекислый газ в избытке, на воздухе кипят, имеют острый вкус, красяг
лакмусовую бумажку в слабо красный цвет. Соленые .воды оставляют при испарении
большой остаток твердых веществ, растворимых в воде и имеющих соленый вкус.
Железные воды имеют вкус чернил и окрашиваются черным цветом от настоя чернильных
орешков; оставаясь на воздухе, они выделяют обыкновенный железистый- осадок бурого
цвета. Обыкновенно характер минеральных вод смешанный. В прилагаемой таблице
приведен анализ некоторых минеральных источников, известных своими особыми свойствами.
Количество веществ выражено в миллионных долях по весу.
I.
п.
ш.
IV.
V.
VI
vn.
vni
IX.
X.
XL
Известковых
солей
1928
816
1085 .
343
3406
352
308
1726
551
285
340
Хлористого
натрия
__
386
1430
3783
15049
3145
1036
9480
2040
558
910
Серяоватров.
соли
152
1239
1105
16
.—,
—
2583
.—
1150
279
солей
в
. о
&
се
ш
?В -
?8
__
26
—
3431
—
95
1261
—
999
3813
© о
,
9
—
—
17
1
4
26
30
7
64 о
¦JO "Ч
і
.—
4
—
2
35
—
40
—
—
серножелезных: Г
и серноглиноземной:\
Других солей
валия
24
43
90
14
—
50
_
120
1
—
1020
1660
Солей
магвия
448
257
187
251
1587
260
178
208
209
45
940
Кремнезема
152
46
65
112
229
11
75
40
50
45
190
Углекислого
газа
1300
1485
1326
2883
—
20
—
—
2740
2268
2550
330
Сернистого
водорода
80
—
11
_
76
—
__
—
__
—
/кпслоі:
Всего твердых
составных
частей
2609
2812
3950
7950
20290
3970
5451
11790
407О
5031
¦ серн.
|и соляной.
1. Сергиевские серные воды, Самарской губернии, Бугурусланского уезда (темп.
8° Ц.) анализ Клауса. II. Ж?лезноводская вода источника № 10, близ Пятигорска на
Кавказе, по анализу Фрицше (темп. 22°,6). Ш. Александровский щелочносерный источник
в Пятигорске (темп. 46°, 5), среднее из анализов Германа, Зинина и Фргщше. IV.
Источник 2й 17, в Эссентуках, на Кавказе (темп. 21°,6), по анализу Фрщше. V. Соленая вода
Старой Руссы, Новгородской губернии, анализ Йелюбина. YL Вода петербургского
артезианского колодца, что на фабрике .государственных бумаг, анализ Струве. VTL Шпру-
дель, в Карлсбаде, в Богемии, анализ Берцелиуса* VIII. Кр?йцнахский источник (Еіі-
senquelle) в прусских Рейнских провинциях (темп. 8°,8), анализ Бауера. IX. Зельтерская
газовая вода (eau de Seltz) в Нассау, анализ Генри. X. Вода Виши, во Франции, анализ

36 — 38] воды источников и морей 253
Бертье и Пюви. XI. Источник Parmo de Ruiz в новой Гренаде, анализ Леей; вода
отличается свободными кислотами.
[36] Морская вода содержит нелетучих соляных составных частей больше,
чем виды обыкновенных пресных вод. Это объясняется тем, что притекающие в маре
воды оставляют свои соляные части в морской воде, тогда как с поверхности ее
удаляется большое количество паров, не содержащих содей. Даже удельный вес морской воды
весьма значительно отличается от веса чистой воды. Он обыкновенно близок к 1,02, но
в этом отношении, равно как п относительно содержания солей, морская вода, из разных
морей и с разной глубины, представляет довольно значительные различия. Достаточно,
напр., указать, что в одном куб. м. воды содержатся твердых составных частей, в
граммах, следующие количества: в венецианских лагунах 19122, в ливорнской гавани
24 312, в Средиземном море около Сетта 37 655, в Атлантическом океане от 32 585 до 35 695, в
Тихом океане от 35 233 до 34 708. В закрытых морях, не сообщающихся или весьма далеко
сообщающихся с океаном, различие нередко еще больше. Так, в Каспийском море 63 0 г,
в Черном море около 17 700 г, также и в Балтийском. В воде океанов и морей
содержится более всего поваренной соли, а именно в одном куб. м от 25 000 до 31000 г
поваренной соли, хлористого
магния от 2600 г до 600 г,
серномагнезиальной соли
от 1200 г до 7000 г, серно-
известковой соли от 1500
до 600 г, хлористого
калия от 10 до 700 г. Весьма
замечательно малое
содержание в морской воде
органических веществ и
солей фосфорной кислоты.
В морской воду (состав
которой отчасти
рассматривается в гл. X) кроме
общеизвестных солей
нашли некоторое, иногда
ничтожно-малое,
количество разнообразнейших
элементов, даже серебро,
и золото, а так как масса
воды океанов громадна,
то и эти «следы» редких
вещества - представляют
большие количества, так
что со временем можно
надеяться найти средства
извлекать даже золото из морской воды, куда при помощи рек попадает множество
продуктов изменений, совершающихся на земной поверхности.
[37] Вкус. воды весьма значительно зависит от содержания в ней растворенных
газов. При кипячении из воды выделяются газы, и всякий знает, отварная вода
имеет, даже после охлаждения, пока она еще не успела поглотить из воздуха
газообразных веществ, совершенно особый вкус, чем свежая, содержащая значительное количество
газов. Растворенные газы, особенно кислород и углекислота, важны и для здоровья. В
этом отношении очень поучителен следующий пример: гренельский- артезианский колодезь
в Париже, в первое время своего открытия, давал воду, от которой животные и люди
страдали. Оказалось, что эта вода не содержит в себе кислорода и вообще газообразных
веществ содержала мало. Лишь только ее заставили протекать каскадом, она, во время
своего падения, успевала поглощать воздух и тогда сделалась совершенно годною к
употреблению. Для далеких морских путешествий на пароходах иногда не берут пресной
воды, потому что она при сохранении портится (тухнет, так как органические вещества
ее изменяются). Пресную воду получают тогда на кораблях непосредственно через пере*
гонку морской воды. Перегонная вода не содержит морских солей и потому годится
для непосредственного употребления, но она весьма невкусна. Чтобы сделать ее более
пригодною к употреблению, к ней прибавляют некоторых солей, обыкновенно в пресной
воде заключающихся, и заставляют ее протекать тонкою струею, чтобы она насытилась
составными- частями воздуха, то-есть поглотила бы его газы.
[38] Жесткою водою называется такая, которая содержит много
минеральных составных частей и преимущественно много солей извести. Такая вода, вследствие
содержания извести, не дает пены с мылом, не разваривает овощей и дает много накипи.
Рис. А. — Перегонка в тубулатной реторте Ву поставленной в котел
(ванну) А с песком, маслом и т. п. На горло реторты надет конус С
называемый аллонжем, плотно входящий в приемник Е,. тубулус которого
соединен с трубкой F, назначенной для выхода воздуха»

254
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
[39 — 41
Она, при значительной мере "жесткости, положительно вредна для питья, что видно из
многих примеров больших городов, показавших, что после проведения вместо жесткой
воды мягкой смертность уменьшается.
Одно из средств для очищения гнилой воды, содержащей органические подмеси и
вредной, составляет минеральный хамелеон (марганцово-калиевая или марганцово-натро-
вая соль). Раствор этого вещества, даже при очень большом разбавлении, красного цвета.
Будучи прибавлен к тухлой воде, минеральный хамелеон разрушает многие органические
вещества, окисляя их. Прибавляется к воде в таком количестве, чтобы сообщать ей чуть
заметный розовый оттенок. Особенно полезно прибавлять немного хамелеона к нечистой
воде во время эпидемий, путешествий и т. п., когда приходится пить всякую воду. Если
можно, лучше после прокипятить и процедить.
Содержание одного г в литре (или 1000 г в куб. м) каких бы то ни было веществ
уже делает воду мало пригодною и даже вредною для питья, все равно органические
вещества или минеральные в ней преобладают. Содержание 1% хлористых металлов
делает воду совершенно ясно-соленою и такая вода производит жажду, вместо того, чтобы
утолять ее. Большое содержание солей азотной кислоты случается всегда только в воде
Л
Рис в. — Перегонка жидкости в стеклянной колбе. В горло колбы вставлена пробка, через
которую проходит трубка, идущая в холодильник. Перегоняемая и охлаждаемая жидкость
-обирается в колбу, служащую приемником.
весьма нечистой и обыкновенно вредно, потому что указывает на присутствие
изменяющихся животных веществ.
[39] В малом виде в лабораториях можно перегонять воду (или вообще
производить перегонку) в стеклянных ретортах (рис. А^ или колбах (рис. В), нагревая или на
углях, как изображено на прилагаемом рисунке А, или горелками. На рисунке В
изображены главные части обычного стеклянного лабораторного прибора, служащего для
перегонки. Пары, выходящие из колбы (она видна налево), проходят в тонкую стеклянную
трубку, окруженную друтою более широкого, охлаждаемою водою', чрез что пари
сгущаются и стекают в приемник (он виден справа).
[40] Один из первых мемуаров Лавуазье (1770) относился к вопросу о разъедании
сосудов нагретою водою. Он исследовал получение землистого остатка при перегонке воды,
чтобы решить, возможно ли, как утверждали, превратить воду в землю, и нашел, что
получаемый остаток происходит от действия воды на стенки сосуда, а не от воды. Это
он доказал прямыми взвешиваниями.
[41] Приняв,, как общепринято, уд.- вес воды при наибольшей ее плотности, т. е.
при 4°, за 1, наблюдения показывают следующие уд. веса воды:
при о° 0,99987 при 20° 0,99828
> +10° 0,99973 > 30° 0,99568
> +15° 0,99913 > 100° 0,95859
Руководясь совокупностью лучших из существующих данных, изменение удельного
в^са S с переменою темпер, t (определенной по водородному термометру) может быть
выражено {Менделеев, 1896) от — 5 до+ 40° Ц. формулою:
(<-4)2
S = l
118932 + 1366,75t —4,l3f*

42]
УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ВОДЫ И МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
255-
Определяя тежгературу ртутным термометром, показания которого между (Р и 100?
немного выше," чем водородного (напр., при 20° около 0°Д Ц), получают при данной t
немного большие уд. веса.
Вода при 4д служит средством для перехода от длины к мерам веса и объема*
В науке общепринята метрическая, децимальная система мер веса и
объемов. Исходом служит метр (он немного меньше полусажени, точнее, О, 46869 саж.),
разделяемый на дециметры (=0,1 л*), см (0,01), мм (=0,001 л*, см. рисунок) и микроны
(=зшллионной доле метра). Кубический дециметр очень близок к литру, служащему
¦для измерения объёмов, а вес литра воды при 4° в безвоздушном пространстве совершенно
точно равен килограмму. Платиноиридиевые образцы килограммаи метра установлены
¦0 10 20 30 40 SO 60 70 8<
іШіііііііі!!! іііііііііііііі
ііііііііііііііііііі
іііііііііііініііп шіііііі
) 90 ИК>
1111 ||[|[||||||||
Дециметр или 100 мм или 10 еде, в настоящую величину.
международным соглашением и выверенные копии их (прототипы) распределены во^
многих странах, чтобы достичь единообразия мер и веса. В России законом 1899 г.
метрические единицы допущены ко всеобщему употреблению — наравне с русскими
единицами (фунт = 0,40951241 кг, аршин = 0,711200 м) — при взаимном соглашении
договаривающихся сторон *). Килограмм равен тысяче граммов. Он подразделяется на
дециграммы, сантиграммы и миллиграммы (=0,001 грамма). Великие удобства доставляются,
этою системою особенно потому, что она десятичная, как система счисления, и потому,
что она общепринята в науке и международных отношениях. Меры, приводимые-
в этой книге, суть метрические. Чаще всего в науках приняты за единицу;
длины — сантиметр, веса — грамм, времени —
секунда, температуры — градусы
стоградусного водородного термометра.
Достоверные определения показывают,
что в безвоздушном пространстве вес куб.
дециметра воды при 4 примерно на 27 мг
менее килограмма. В обычных определениях
можно принять однако вес куб. дециметра
воды равным килограмму.
[42]. Так как твердые тела часто
являются в самостоятельных, правильных
кристаллических формах или отдельностях,
зависящих, судя по спайности или листопрохожде-
нию (от него слюда делится на пластинки, а
шпаты на куски, ограниченные плоскостями,
наклоненными друг к другу под определенными для каждого тела углами), от
неодинаковости притяжения (сцепления, упругости) по разным направлениям, между
собою пересекающимся под определенными углами, то определение кристаллических форк
составляет один из важных внешних признаков, характеризующих отдельные
определенные химические соединения. Поэтому начала кристаллографии, составляющей особую
науку, непременно должны быть знакомы тому, кто желает работать в научной химии.
В нашем сочинении приходится говорить о кристаллических формах, немногие примеры
которых здесь приведены в виде рисунков.
Но твердые тела являются не только в кристаллическом виде, представляющем'
неодинаксвость сцепления и упругости по разным направлениям и этим (а также и
оптическими, электрическими и другими свойствами) резко отличающемся от жидкостей
(однородно сложенных по всем -направлениям или изотропных), но и в изотропно-аморфном
(бесформенном) состоянии—без всякого различия сложения по направлениям, лучшим
примером чему служит обыкновенное стекло [ср. 49]. й когда.тела твердые образуются
застыванием из жидкостей (т. е. из расплавленного состояния), чаще всего большинство
тел принимает аморфный вид, переходящий в кристаллический или от воздействия других
твердых тел (особенно кристаллов того же или сходного вещества), или при определенных
условиях температуры и давления. Предмет этот, особенно после исследований (Юрь-
Друза (собрание или щетка) естественных
кристаллов горного хрусталя в V* натуральной
величины.
*) Декретом 14 сентября 1018 г. провозглашено обязательное введение метрической системы в Рооеив»
каковая и введена с 1 июля 1925 г. {Д. KJ

256
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
[42
¦евского, ныне Геттингенского) профессора Таммана (1890—1903 гг.), приобретает
большой интерес не только с физико-механической, но и с химической стороны, но в
.вашем изложении основ химии, имея в виду преимущественно характеристику
химических элементов, мы не можем вдаться в эту интереснейшую часть физико-химии. Лишь
в виде примера и вскользь упомянем о том, что даже лед из воды подобно многим
твердым телам, при определенных пределах понижающейся температуры и
возвышающегося давления, претерпевает, по открытию Таммана, оставаясь твердым телом, такую
перемену свойств (напр. плотности, температуры плавления, скрытого тепла и т. п.),
которая сходна с изомериею или диморфизмом, или вообще с переменою состояния и всего
строения (чему наглядные примеры увидим в прочных видоизменениях серы, фосфора
¦и т. п.). Если лед сжимать от обыкновенного давления (около 1 кило на кв. сантиметр),
.до 2200 кг на кв. сантиметр, то' температура его плавления постепенно понижается
Кусок известкового
(исландского) шпата — отбитый из
кассы, чтобы видеть листо-
прохожд?ние.
Гранатоэдр или две-
чадпатигранвик
правильной системы.
Гранаты.
Пример Формы правильной
системы. Комбинации
октаэдра с кубом. Преобладает
первый. Квасцы,
плавиковый шпат, закись меди др.
і
!
1—-*-*
1
-і-
Сернониккелевая
соль, ромбической
системы.
Комбинация пирамиды
второго рода и
горизонтального
пинакоида.
Ромбической системы, комби*
нации призмы, вертикального
пинакоида и двух пирамид:
главной (большой площадки) и
такой, у которой вертикальная
ось=Уз оси первой пирамиды.
Форма безводной серноиатровой
соли. Угол пирамиды в гориз.
ребре 122° 43'
Геометрическая
Форма
кристаллов горного хру-
сталя.Призма и
пирамида
гексагональной
системы.
Кристаллическая Форма винной
кислоты, одпокливемерной
системы. Комбинация
горизонтальных пинакоида и призмы,
вертикальной призмы а других
Форм.
от 0° до—22° и все свойства претерпевают небольшие последовательные изменения, но
если давление поднять еще выше, напр., до 2500 — 4000 кг на кв. см, то температура
плавления повышается от — 22° до —15° и тогда разом (скачком) меняются многие
свойства, что уже указывает на образование в этих условиях нового состояния льда. По
исследованию Таммана, происходят тогда даже два новых видоизменения или состояния
льда, отличающиеся как от обыкновенного льда, так и между собою переменою
плотности и других свойств В обычных условиях, конечно, мало вероятности встретить
лед в этих особых состояниях (очень трудно их и исследовать), потому что большие
давления и очень низкие температуры не комбинируются в обычных условиях природы,
но для горных пород давления могут претерпевать громадные изменения, и температуры
могут быть в разных геологических условиях весьма разнообразными, а потому и
возможность превращений подобного рода весьма вероятна для горных пород. Подобные
превращения, как и изменение состояния, входят в то учение о фазах, сущность которого
относится к физической химии, а в этой книге вскользь указывается при дальнейшем
развитии понятий о кристаллогидратах, о растворимости и т. п. (см. дополнения к гл.
XXIV и др.).

43] свойства воды ' 257
[43] Вода из всех известных жидкостей представляет наибольшее сцепление
молекул. Действительно, она поднимается в волосных трубках выше других жидкостей,
а именно, в два с половиною раза выше спирта, почти в три раза выше, чем эфир,
гораздо выше, чем купоросное масло, и. т. д. В трубке, имеющей радиус в одпн
миллиметр, при 0°, вода поднимается на 15,3 мм, считая от уровня жидкости до */в выпоты
мениска, при 100° на 12,5 мм. Изменение сцепления с температурою происходит очень
равномерно, так что при 50° поднятие равно 13,9 мм, то-есть средней велпчияе подпятіія
при 0° и 100°. Эта равномерность не нарушается, даже приближаясь к точке замерзлнпя,
и дает повод думать, что при повышении температуры сцепление будет изменяться
столь же правильно или почти так же, как и при обыкновенных температурах, то-есть
при некоторой высокой температуре (по опыту эта температура близка к 37и*), поднятия
воды уже не должно быть; следовательно, сцепления* при это'й температуре в молекулах
воды уже не будет, и она достигнет особого — критического состояния, которое далее
рассматривается. Только некоторые растворы (нашатыря, хлористого лития) и притом
при большом избытке воды поднимаются в капиллярных трубках выше, чем чистая вода.
Большое сцепление воды, без сомнения, определяет многие ее свойства, как физические,
так и химические.
Количество тепла, потребное для нагревания одного грамма воды на 1° (Ц),
называется калорией (calorie); следовательно, теплоемкость жидкой воды
принимается равною единице. Изменение этой теплоемкости при нагревании незначительно, но
сравнению с тем изменением, которое представляет теплоемкость других жидкостей. Если
при 0° теплоемкость = 1, то при 20° = 0,993, при 100° = 1,073. Теплоемкость воды
больше, чем всех других известных жидкостей: так, напр., спирт при 0° имеет
теплоемкость 0,55, т. е. количество тепла, нагревающее воду на 1°, нагревает почти вдвое
данный вес спирта, теплоемкость скипидара при 0° равна 0,41; эфира 0,53; уксусной
кислоты 0,5274; ртути 0,033. Это значит, что вода есть лучший поглотитель тепла. Такое
свойство ее имеет важное значение в природе и практике: вода препятствует скорому
охлаждению и нагреванию, умеряет холод и жар. Теплоемкость льда и водяного пара
гораздо меньше, чем воды, а именно льда 0,504, паров 0,48. При увеличении давления
на 1 атмосферу сжатие воды равняется 0,000017; ртути 0,00000352; эфира 0,00012 при 0°.
Прибавление к воде различных веществ обыкновенно уменьшает сжимаемость и
сцепление одновременно. Сжимаемость других жидкостей с нагреванием возрастает, а для воды
до 53° уменьшается, хотя потом также возрастает.
^Расширение воды при нагревании [411 представляет также много
особенностей, не повторяющихся для других жидкостей. При низших температурах коэффициент
расширения воды весьма мал, сравнительно с другими жидкостями; при 4° он доходит
даже до 0; .а прп 100° он равен 0,0008; ниже 4° он отрицательный; т. е. вода при
охлаждении тогда расширяется, а не сжимается. При переходе в твердое состояние удельный
вес еще уменьшается; при 0° куб, см воды весит 0,99987 в; -а лед, при той же
температуре, около 0,916. Образовавшийся лед, однако, при охлаждении сжимается, как и
большинство других тел. Таким образом 100 объемов льда происходят на 91,6 объемов воды,
т. е. вода при замерзании весьма значительно расширяется, что определяет плавучесть
льдин и много других явлений в природе. При повышении давления температура
замерзания у воды, понижается (около 0 ,0075 на каждую атмосферу около О3), потому что
она при этом расширяется (Томсон), тогда как тела, при застывании сжимающиеся,
повышают температуру плавления; напр., параффин: при 1 атмосфере 46OJ, при 100
атмосферах 49°. Из сказанного видно, что при очень сильных давлениях плотности воды
и льда, из нее образующегося, будут приравниваться и достигать того, что лед будет
тонуть в воде, что и следует из опытов іЪммана [см. 12].
Когда жидкая вода превращается в пар, то сцепление ее молекул должно быть
нарушено, так как молекулы удаляются друг от друга на такое расстояние, при котором
.уже взаимное притяжение оказывает лишь ничтожное влияние. Так как сцепление молекул
воды, при различных температурах неодинаково, то уже по этому одному количество
тепла, расходующееся на преодоление этого сцепления, или скрытая теплота
испарения при разных температурах неодинакова. Количество тепла, которое
расходуется на превращение воды, при разных температурах, в пар, определено было Реньо,
Грифитсом (і89л) и др. с большою, тщательностью. Измерения показали, что 1 8 воды,
взятый при 0°, переходя в пар, имеющий температуру t°, расходует 640 +(с0 —100) 0,6
'малых калорий, напр., при 100° —640; при 20j° —700 Аал. Но в этом количестве
заключается также и количество тепла, потребное для нагревания воды от 0° до t°, т. е.
кроме скрытой теплоты испаринля— еще та теплота, которая идет на нагревание воды
в жидком состоянии до температуры t°. Вычитая эту - теплоту, получим, чта скрытое
тепло испарения воды при 0° равно 598; при 100°-—538, при 200J около 478. Из этого
можно заключить, что при некоторой возвышенной температуре уже не потребуется тепла
для перевода воды в пар. При этой температуре вода должна переходить в пар, несмотря
Д. Менделеев* Основы химии, т. I. 17

258 дополнения к главе I [43
на. давление (см. гл. IT; температура абсолютного кипения воды около 365°). Необходимо
п здесь замети ь, что вода, представляя большое сцепление, требует для перехода, в пар
большего количества тепла, чем другие жидкости.
Но не все то количество тепла, которое расходуется на превращение воды в пар,
вдет на преодоление сцепления, т. е. на внутреннюю работу, совершающуюся в жидкости;
часть этог» тепла тр- буется для механического передвижения водяных молекул; в самом
деле, водяной пар при 100° занимает объем в 1650 раз больший, чем вода при том же
давлении; след вательно часть теплоты илп работы идет на поднятие водяных молекул,
па преодоление давления или на внешнюю работу, которую можно употреблять с
пользою в паровых машинах. Чтобы определять эту работу, рассмотрим изменения
наибольшего давления или упругости водяного пара при разных температурах.
Наблюдения Реньо в этом отношении, как и во всех предыдущих, заслуживают, по
своей обширности и точности, наибольшего внимания. Давление или упругость водяного
пара при разных темп ратурах выражено в прилагаемой таблице в миллиметрах ртутного
столба, имеющего температуру 0°.
шпература
— 20° '
— 10°
0°
+ 10°
15°
20°
25°
30°
50°
Упругость
0,9
2Д
4,6
9Д
12,7
17,4
23,5
31,5
92,0
Температура
70°
90°
100°
105°
110°
115°
120°
150°
200°
Упругость
233,3
525,4
760,0
¦ 906,4
1075,4
. 1263,4
1491,3
3581,0
11689,0
Эта таблица показывает температуры кипения воды при различных давлениях. *)
Тпк, на высоте Монблана, где среднее давление около 424 мм, вода кипит при84°,4. Так,
при давлении в пять атмосфер (пли при давлении в пять раз большем, чем обыкновенное,
т. е.-7іЮ мм X 5 = 3S0O мм) температура кипения воды будет 152°. Так как на
поверхность одного квадратного сантиметра столб ртути в 10 мм давит тяжестью 13,596 г, то
давление атмосферы, равиое 760 мм, соответствует давлению 1033,28 г. Это значит, что
если мы возьмем цилиндр, "имеющий в разрезе 1 кв. см, нальем в него воду и закроем
поршнем, имеющим вес 1033 г, то, t агревая в пустоте, до 1С0° паров не 'будет
образовываться, потому что пар не может преодолеть этого давления; а если при 100° мы
передадим каждому грамму воды 538 калорий, то вся вода превратится в пар, имеющий ту
лее температуру. Спрашивается теперь: на какую же высоту поднимется поршень
в этпх условиях, т. е., другими словами: какой объем займет водяной пар при известном
давлении?' Для этого нужно знать вес одного кубического сантиметра водяного пара при
разных темп ратурах. Наблюдения показали, что плотность водяного пара по отношению
к воздуху при той же t° и том же давлении равна 0,62. Пар, насыщающий пространство,
при разных температурах имеет различную плотность; но это различие невелико,
а именно, в среднем плотность его равняется по отношению к воздуху 0,64. Один
кубический сантиметр воздуха, при 0° и 760 мм, весит 0,001293 г, при 100° и том же давлении
0,001293
он будет весить-ущ—, то-есть около 0,000946, а следовательно, 1 куб. см водяного
пара, имеющего плотность 0,64, будет в?сить при 100° 0,0'0605 г; следовательно, 1 г воды
займет объем около 1653 куб. см. Следовательно, в цилиндре, имеющем сечение 1 кв. см
и в котором вода занимала высоту одного сантиметра, по превращении в пар, поршень
поднимается на высоту 1653 см. Так і.ак поршень весит I0d3 г, то внешняя работа
пара, то-есть та, которую произведет вода, превратившись в пар, при 100°, будет
состоять в поднятии поршня, имеющего вес 1033 г, на 1053 см-, или работу 17,07 кг м, т. ?.
в состоянии поднять 17 кг нг высоту одного метра, пли один килограмм на 17 м. Один
же грамм воды требует для превращения в юр 538 малых калорий или 0,538 больших
калорий, т. е. количество тепла^ поглощаемое при испарении одпого грамма в >ды, равно
то у количеству тепла, которое в состоянии нагреть 1кг воды на 0°,538. Каждая же
малая-калория, как узнали из опыта, в состоянии произвести работу 425 кг-м.
Следовательно, испаряющаяся вода в количестве одного грамма расходует работу 425 X 0,538 =
= (почти) 227 К&-М. Внешней ее работы получается только 17 кг-м, следовательно, на
— „ . v
*). Напечатанные в V пзд. физпко-химиччскк[х таблиц Лапдолъх-БерпгатеЯпа цифры несколько отли-
чаются от приводимых здесь, потому что опытпы? даішы? PcubJ перечислены на водородный
термометр. Расхождение пе превышает 0,и°/о« (Г.)

44 — 45] свойства воды, сушение 259
преодоление внутреннего сцепления водяных молекул расходуется 2№кг-м, а потому
около 92°/о расходуемого тепла (или работы) идет на преодоление внутреннего сцепления.
Работа, потребная для преодоления внутреннего сцепления при переходе в пар,
уменьшается с возвышением t°, что связано с уменьшением сцепления при нагревании^
т. е. изменения, совершающиеся при этом, сходственны с теми, которые замечаются
в изменении высот воды в капиллярных трубках. Очевидно, значит, что количество.
внешней работы, или, как выражаются, полезной работы, которое может доставить вода
своим испарением, весьма невелико сравнительно с тем количеством, которое расходуется'
на превращение ее в пар.
Из предшествующего рассмотрения видно, что даже при физической перемене
состояния наибольшая часть совершающейся работы идет на невидимую внутреннюю
работу (преодоление сцепления), химическое ж? сцепление или сродство, очевидно,
составляет громадную внутреннюю работу.
[44] Если требуется нагреть значительную массу жидкости в различных сосудах,
то было бы весьма дорого устраивать все сосуды металлические и под всяким топку
для нагревания. А такой случай на
заводах встречается на каждом шагу.
В этих случаях употребляют один
паровик и из него проводят водяной пар
в жидкость, или вообще в сосуд, кото-
до 50°, на что необходимо, приблизительно, израсходовать 30 000 больших калорий.
Из паровика станем впускать пар, нагретый, например, до 100°, в воду. Каждый кг пара,
превратившись в воду, отдаст 538 .больших калорий. Этот кг воды, охладившись до 50°,
отдаст 50 больших калорий. "Всего 588 больших калорий. Следовательно, 51 кг водяного
пара в состоянии будет произвести требуемое нагревание 1000 кг воды от 20° до 50°.
В химической практике весьма часто применяют воду для нагревания. Для этого,
обыкновенно, употребляют металлические сосуды, чашки или котелки, закрывающиеся
кольцами, концентрически вкладывающимися друг в друга, и называемые водяными ваннами.
• На эти кольца ставятся нагреваемые предметы, напр., стаканы и чашки с жидкостями,
колбы, реторты и т. д., а ванна с водой нагревается. Выделяющийся пар. нагревает дно
сосуда и тем производит желаемое повышение температуры.
у [45] Чтобы высушить какое-либо вещество около 100°, то-есть при температуре
кипения воды (при этой температуре гигроскопическая вода улетучивается), употребляют
прибор, изображенный на рисунке; он называется водяною супшльною банею
и состоит из двойного медного ящика. Между наружным и внутренним ящиком
наливается вода и ящик ставится на плиту или нагревается каким-нибудь другим
способом, или между стенками пропускается пар из паровика. Когда вода закипит, то внутри
ящика температура будет приблизительно равна температуре кипения воды, т. е. 100* Ц.
Во внутренний .ящик помещают высушиваемое вещество и запирают дверцу д. В этой
дверце прорезано несколько отверстий для входа воздуха, который уносит пары,
выходящие из высушенного тела, в трубку на крышке прибора. Часто однако сушение

.пл*глс.г ¦«¦.-.я.
260
,«-.<- Д іЛіі
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
[46 — 48
ведут в медных шкафиках, пря*мо нагреваемых горелкою. Здесь можно иметь желаемую
температуру, для определения которой через особое отверстие вставляют термометр.
Для прямого определения содержания воды в данном веществе, если оно при
накаливании ничего не теряет кроме воды, помещают вещество в трубку Д
предварительно взвесив пустую трубку и взвешивая потом ее с телом, через что узнаем вес
введенного вещества. Прибор D соединяют с одной стороны со снарядом 4, называемым
газометром, и наполненным воздухом, который, при открытии крана, будет проходить
из газометра сперва в склянку В с серной кислотою, а потом через сосуд С с кусками
пемзы,' смоченной тоже серною кислотою. Проходя через В и С, воздух высушивается,
отдавая почти всю влажность серной кислоте. В трубку D будет, значит, проходить
почти сухой воздух.*). Выделяющаяся влага будет уноситься воздухом, проходящим
через Z). Такой влажный воздух переходит далее в трубку Е, изогнутую в виде буквы V
и наполненную кусками пемзы, смоченной серною кислотою. В этой трубке сериал кислота
поглотит всю воду, выделенную телом. Итак, вся выделенная влага скопится в сосуде Е.
Если его взвесить перед
опытом и после него, то
прибыль веса покажет
количество воды, удаленной из тела.
Если улетела только вода
(а не газ), то убыль веса J)
будет равна прибыли-веса Е.
{46] Вместо колокола
часто суш?нпе над серною
кислотою ведут в эксикка-
торах, представляющих ши-
рокогорлую нижнюю банку,
плотно запирающуюся
притертою крышкою. На дно
наливают серную кислоту,
а над нею на стеклянной
подставке помещают
высушиваемое тело. Сбоку часто
припаивают трубку с
краном, чтобы можно было
высушивать при уменьшенном
давлении,, когда испарение
воды совершается быстрее.
Помещение осушающего
вещества (серной кислоты)
ниже сосуда с
высушиваемым телом в эксиккаторах
обычного устройства имеет
тот недостаток, что влажт
ный воздух, более легкий,
Опр?даіетг? количества воды через высушиванж? в струе сухого
воздуха и поглощение выделившейся воды в трубке Е.
чем сухой, располагается в верхних частях прибора, а не внизу. Гетгель (1891)
устранил это неудобство устройством такого эксиккатора, в котором поглотитель влаги
находится выше высушиваемого тела. Искусственное охлаждение верхней части
эксиккатора, вызывающее внутри аппарата восходящие и нисходящие токи воздуха, которые
и заставляют водяные пары подниматься кверху, может ?щ? ускорить процесс
высушивания.
[47] Зачатки химизма при поглощении воды и влажности видны уже в том, что
при этом происходит переход парообразной или жидкой воды в новое физико-химическое
состояние. Шаппюи при смачивании 1 е угля водою наблюдал выделение более 7 малых
калорий, а при обливании сернистым углеродом даже 24 калории. Порошковатый глинозем,
смоченный водою, развивает 2l/s калории. Это указывает, что' со стороны выделения
тепла смачивание представляет уже переход к соединениям (экзотермическим),
выделяющим теплоту при своем образовании.
[48] Хотя удельный вес растворов представляет вообще нечто среднее между
удельными весами составных начал, но это же замечается и в большинстве
определенных соединений и не всегда отвечает растворам. Так, крепкая (одноводиая CsII4Os)
¦уксусная кислота, имея удельный вес при 15° 1,055 от прибавки воды (вещества более
легкого, удельный вес 0,999) становится н? легче, а тяжелее, так что раствор 80%
сия
* Для водных растворов с?рпой кислоты наблюдаются, хотя и очедь малые, но определепные давл?-
паров воды. (?.}

49] УДЕЛЬНЫЕ ВЕСА РАСТВОРОВ. КОНОИДЫ 261
уксусной кислоты и 20°/„ воды имеет удельный вес 1,074; даже при равенстве веса.
.уксусной кислоты и воды (50%) удельный вес 1,061, т. е. еще более, чем у самой-
уксусной кислоты. dTO показывает значительность происходящего при растворении сжатия.-
Растворы и вообще жидкости, смешиваясь с водою, действительно обыкновенно (но не
всегда, напр., Ш4С1) сжимаются. А так как при образовании определенных соединений
также замечается обыкновенно сжатие, то уже это дает намек на тесную связь
растворения с обычными случаями химического соединения и всю разницу можно считать лишь
в размере притягательной силы или сродства. В моих мыслях и в этом сочинении
многократно встречаются наведения на указанную связь растворов с определенным
химическим соединением. Хотя сскачки» или прерывность характеризуют истинный химизм
гфЧ- образовании определенных соединений, а в растворах этого нет, но в диссоциации
определенных соединений также видна непрерывная постепенность, а потому уже. лет 30
я провожу свое представление о растворах, как определенных соединениях находящихся
в состоянии диссоциации.
Хотя за истекшее время явилось немало воззрений иного рода, но знакомство
с Данными опытов не позволяет моей мысли склоняться в сторону, отрицающую
указанную связь, и я придерживаюсь ее и в этом сочинении, стараясь показать недостаточность
представления оо электролитической диссоциации на ионы в растворах, проводящих ток,
и везде, где можно, провожу мысль о постепенности переходов от физико-механических
явлений к чисто химическим. Противопоставлять при понимании растворов гипотезу об
электролитической диссоциации предположению о диссоциации в растворах определенных;
соединений нельзя уже по той причпне, что множество растворов тока не проводя'-"
а образованы, судя по свойствам:, точно так же. как растворы электролитов*). , '
[49] Трем в студне желатины, а Де-Вриес в студенистом кремнеземе (гл. XVfll),
особенно употребляя цветные (окрашивающие) вещества, напр. КйСг207, весьма наглядно
показали постепенность диффузии растворов. Проф. Умов для этой ж? дели
употребил стеклянные шарики определенного удельного веса, настолько наполненные
воздухом, чтоСы они были тяжелее воды, но легче тяжелой жидкости, взятой для
диффузии, и по положению шариков судпл о ходе диффузии, так как знал удельный не/
каждого шарика, и его положение указывало плотность, а след. и содержание в данпом
слое диффундирующего вещества.
Исследования Грема, Фика, Иернста и др. показали, что количество растворен ¦
ного вещества, передающегося (восходящего) от слоя к слою в вертикальном
цилиндрическом сосуде, пропорционально не только времени и величине поперечного сечения
цилиндра, но и содержанию растворенного в'елое вещества, так что каждому
растворенному веществу отвечает сзій коэффициент диффузии.
Причину диффузии растворов должно считать, в сущности, прежде всего^ такою же,
.как и причинуvдиффузии газов, то-есть зависящею от движения, свойственного молекулам,
но здесь, по всей вероятности, играют свою роль и те чисто химические, хотя и мало
развитые, силы, которые влекут растворенные вещества к образованию неопределенных
соединений с водою.
Скорость диффузии, равно как и скорость проникновения через перепонки или
диализа (играющего большую роль в жизни организмов и в технике), изменяется, судя
по исследованиям Грема (Granam), особенно резко при переходе от таких
кристаллизующихся веществ, как большинство солей и кислот, к веществам, способным давать студни •
подобные тем, какие образует обыкновенный клей (соИа, желатина). Первые диффундируют
в растворах и через перепонки гораздо быстрее вторых, и Трем поэтому отличает
кристаллоиды, скоро диффундирующие, от коллоидов, диффундирующих медленно.
Разламывал (твердые) коллоиды на куски, мы замечаем в них-отсутствие спайности, т. ?.
пластинчатого сложения. Излом таких те,л (раковистый) подобен излому кусков" клея
и стекла. Это вещества аморфные [42].
К коллоидам относятся все почти вещества, ив которых состоят тела животных и
растений. В них коллоиды, обыкновенно- пропитанные водою, принимают особые формы
клеток, вернышек, волокон, слизистых бесформенных масс и тому подобные, столь отличные
от форм, принимаемых кристаллическими телами. Когда коллоиды выделяются из растворов
или из расплавленного состояния, то они представляют вид однородный с тою жидкостью,
из которой образовались. Лучшим примером этого может служить стекло.
Все почти коллоиды способны, при тех или других условиях, переходить из
состояния растворимого в нерастворимое в воде. Ясным примером этого может служить
яичный белок (альбумин) в сыром растворимом и в виде крутых яип, то-есть, так
называемый свернувшийся бедок, в воде нерастворимый. Большинство коллоидов при
этом переходе в нерастворимый вид в присутствии воды дают войество студ ниггоп
вида, который известен каждому по свойствам крахмального клейстере, застывшего
клея, желе и студия. Рыбий или простой столярный (шубный и костяной) клей,
(измоченный в холодной воде, разбухает в студень, нерастворимый в воде. Если его нагреть,

262
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
[49
то он расплывается, растворяется тогда в воде, но после остывания снова делается
студнем, нерастворимым в воде.
Одно из свойств коллоидов, позволяющее отделять их от кристаллоидов, состоит
в том, что первые очень медленно проникают через перепонки, тогда как вторые
проникают быстро. Чтобы убедиться в этом, берут цилиндр, открытый с двух сторон,
и нижнюю часть его обтягивают пузырем, родовой перепонкой (amnion), растительным
пергаментом (бумагою, (б аботанною в течении 2 — 3 минут холодною смесью
купоросного масла с */а объемом воды и быстро промытою) или другим перепончатым
телом. (Все такие тела представляют коллоиды в нерастворимом виде). Обвязать
необходимо плотно и следить, чтобы. никаких отверстий не осталось (залить шов воском
или высыхающим лаком). Такой сосуд с перепончатой оболочкой навивается
диализатором, а самое разделение коллоидов от кристаллоидов помощью такой
перепонки— диализом. Диализатор с раствором опускают в сосуд с водою так, чтобы
перепонки снизу была покрыта водою. Тогда, в течение некоторого времени, кристаллоиды
переходят в воду, проникают перепонку, а коллоиды если и совершают этот переход, то
несравненно медленнее. Кристаллоид переходит в воду, конечно, лишь до тех пор, пока
содержание его в растворе н? будет одно и то же по обе стороны перепонки. Заменяя
внешнюю воду новою, можно выделить из диализатора еще новое количество
кристаллоида (до конца ?). В то время, когда тела
этого рода почти совершенно пройдут через
перепонку, коллоиды совершенно остаются
в диализаторе, а потому диализом можно
разделить тела этих двух родов, находящиеся
вместе в растворе.
Луч яркого света, пропущенный в
коллоидальные растворы* так же виден в них,
как в жидкости или вЕздух?, в котором висит
пыль, хотя ничего ш отстаивается.
Присутствие висящих частиц в коллоидальных
растворах серебра, золота и некоторых других
веществ было затем демонстрировано под
микроскопом при значительном увеличении
и правильном боковом освещении. Частицы
оказались очень мелкими (сотые микрона в
диаметре) и постоянно движущимися (быть
может от освещения?). Нельзя не остановить
внимания на том, что громадное развитие поверхности в подобных частицах уже должно
влиять на изменение многих свойств,
По отношению к коллоидам очень важно заметить, что они способны «свертываться»
(коагулировать) не только иногда при переменах температуры или от явного изменения
в составе жидкости, в которой они висят, но иногда и от прибавки малейших количеств
разных (но не. всяких) солей, кислот .и оснований. По видимости, эти подмеси входят
и в состав коллоидов, но лишь.в очень малых количествах, напр., хлор в состав
коллоидальной окиси железа, потому что серебро не осаждает такой хлор. А так как
главные части тела организмов состоят нз коллоидов, то можно думать, что многие стороны
явлений, своеобразно характеризующих организмы, будут выясняться по мере
дальнейшего изучения коллоидов. Предмет этот, очевидно, передовой, особенно по отношению
к коллоидально растворимым металлам, получаемым подобно растворимому серебру
(см. т. II) цри действии восстановителей на слабые растворы солей, чаще всего в
присутствии щелочей и легче всего от белковых веществ, клея, гидразина и т. п. азотистых
восстановителей. Так, подучены в растворах не только Ag, Au, Pt, но и многие другие,
напр. Си, Те. .
Опыт показал (Робзн, 1904), что на оргалит подобные «растворы»
металлов, даже в очень малых дозах, действуют как ферменты или варазны? прививки, что
дало повод назвать их «металлическими фермевіалм». Обыкновенно от действия
животного угля и даже осажденной BaS04 гидрозоли иди коллоидальные растворы
свертываются.
Поляризованного света они совершенно не пропускают: если окрашены, то
проходящий свет дополнителен в отношении к отраженному. Заметим еще, что прибавка
к гидрозолю аравпйской камеди и других органических коллоидальных веществ
способствует как образованию, так и сохранению коллоидальних растворов. Наконец,
необходимо указать на то, что пи одно коллоидное вещество в растворе не было получено
без подмеси иных веществ и все попытки получить совершенно чистые гидрозоли доныне
бг> лд безуспешны. Лежит ли причина тому в природе дела или зависит это от недо-
стагка совершенных способов отделения и очищения .(напр. диализом) — должны решить
Диализатор. Прибор для отдедепка: тел, просачи-
вающихса через перепонки, от тел на
просачивающихся. Описание в тексте.

I II ' ' • ————— —————¦ . . — ¦ — —. — . .. ¦ _l .1, .¦ , .... I. I .
50] РАСТВОРЫ. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ 263
будущие исследования, но ньга? можно думать, что неизбежным условием коллопдаль-
еости служит большая сложность состава химических молекул.
[50] Образованно растворов может рассматриваться с двух сторон: физической п
химической, и в растворах виднее, чем где-либо, насколько эти стороны естествознания
сближены между собою. С одной стороны» растворы составляют особый вид
физико-механического проникновения разнородных тел и сопоставления молекул растворенного тела
и растворителя, подобный тому сопоставлению, какое представляется в однородных телах.
С этой стороны диффузия растворов будет совершенно подобна диффузии газов, с тем
только различием, что строение и запас энергии у газов иные, чем у жидкостей, и тре-
дие, сравнительно малое в газах, значительно в жидкостях. Пронпкновение растворенного
тела в воду тогда уподобляется испарению и растворение парообразованию. Еще Грем
ясно выражал это подобие, а голландский ученый Вант-Гофф (I. И. Van't Hoff)
разработал этот взгляд на растворы с большою подробностью, показав (в мемуаре Шведской
Академии Наук: *Lois de Fequilibre chmique dans l'etat dilue gazeux ou dissous», 1886),
что в разбавленных растворах осмотическое давление следует тем же законам
(Бойля-Марпотта, Гей-Люссака и Авогадро-Жерара), как в газах. "Осмотическое
давление растворенных в воде веществ определяется при помощи перепонок,
пропускающих воду, но не пропускающих растворенные в ней вещества. Таким свойством
обладают животные протоплазматпческие перепонки и скважистые тела, покрытые аморфными
осадками, папр. таким, который получается от действия медного купороса на железисто-
синеродистый калий (Траубе, Пфефер). Если в таком сосуде поместить однопроцентный
раствор сахара и, закрыв его герметически, поместить в воду, то вода (при 7°),
проникая через стенки, увеличит в замкнутом сосуде (окруженном перепонкой) давление на
50,5 см ртутного столба (=0,664 атмосферы). Если же искусственно увеличить давление
внутри сосуда, то вода из него будет выделяться через стенки. Де-Врыес в клетках
растений нашел удобное средство^рпределять изотонические растворы, т. е. такие,
которые представляют одинакозое осмотическое давление. Для этого вырезывается, напр.,
часть мякоти листьев Tradescantia discolor и смачивается раствором данной соли,
содержащим известное ее количество. Еслп осмотическое давление взятого раствора менее,
чем сока, содержащегося в клетках, то они сожмутся; если же осмотическое давление
будет более, чем у сока, то клетки разбухают, что легко наблюдается под микроскопом.
Изменяя содержание разных солей в растворе, можно найти для каждой такое, которое
отвечает началу разбухания, и, следовательно, при найденном содержании солей растворы
их будут иметь одинаковое осмотическое давление. Так как оно возрастает
пропорционально содержанию растворенного вещества на 100 ч. воды, то, зная осмотическое давление
растворов какого-либо вещества, напр., сахара при разных концентрациях его растворов,
и зная состав изотонических растворов по сравнению с сахаром, можно узнать
осмотическое давление всех исследованных веществ. Таким образом, прямо пли косвенно
определяемые осмотическпе давления (наблюдения Пфефера и Де-Вриеса) в слабых растворах
оказались следующими тем самым законам, каким следует давление газов. 1) При
увеличении количества соли (в данном объеме) в два или п раз давление возрастает в 2
или п раз. Так, напр., если на 100 ч. воды в растворе будет 1 ч. сахара, то
осмотическое давление (по Пфеферу) = 53,5 см ртути, если 2 ч. сахара = 101,6, если 4 ч. = 208,2
и т. д., что в пределах точности опыта подтверждает пропорциональность. 2) Различные
вещества при одинаковой крепости растворов показывают весьма неодинаковые
осмотические давления, как газы при одинаковом весовом количестве в одинаковом объеме
показывают различную упругость. 3) Если для данного слабого раствора при 0°
осмотическое давление равно р0, то при t° оно выше и равно р0 (1+0,00367 t), т. е. возрастает
с температурою совершенно так, как растет упругость газов. 4) Если в слабых
растворах количества растворенных веществ, взятых из числа не проводящих ток (напр., сахар,
ацетон и многие другие органические вещества), будут относиться как их молекулярные
веса (выраженные формулами, см. гл. VII), то не только осмотические давления будут
одинаковы, но и величина давления определится тою упругостью, какую имели бы пары
названных веществ, когда бы они были вмещены в пространство, занятое раствором,
подобно тому как упругость паров молекулярных количеств взятых веществ будет
одинакова и определяется законами Гей-Люссака, Мариотта и Авогадро-Жерара. Те формулы
(гл. УЩ, по которым определяется газовое состояние вещества, могут служить и в этом
случае. Так, напр., осмотическое давление р в сантиметрах ртутного столба
однопроцентного раствора сахара может быть вычислено по газовой формуле:
Жр = 62003 (273 + t), '
где М есть молекулярный вес, s — вес в граммах куб. см пара и t — его температура.
Для сахара М =342 (потому что молекулярный состав СцНиОц). Удельный вес раствора
сахара 1,003, откуда вес сахара s, вмещающегося в 1 % растворе = 0,и1003 г.
Наблюдение сделано было при t=l4°. Отсюда цо формуле находим #=52,2 см. Одыт же при

264. ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I [50
14° дал 53.5 ел, т. е. очень близкое число. 5) Дл.х растворов солей, кислот и тому
подобных веществ, проводящих ток, вычисляемое давление обыкновенно (но не всегда) в
определенное или кратное число раз— в г раз меньше наблюдаемого, и это г для
слабых растворов MgS04 близко к 1, для С02 = 1, для KGI, NaCI, KJ, KN03 более 1 и
приближается к 2, для IICI, 1T,S04, KaN08. CaN80e и др. бдакп к 2, для ВаСГ2, MgCI2l KsC08
и др. от 2 до 3 и т. д. Должно однако заметить, что предшествующие выводы прило-
жимы (с некоторою степенью точности) только к слабым растворам. Тем не менее
найденное Вант-ГоффОАЬ численное соотношение между^ образованием паров и переходом
в слабые растворы представляет весьма важное научное открытие, долженствующее
содействовать пониманию природы растворов, а осмотическое их давление составляет
отныне уже весьма важную сторону изучения растворов. В этом отношении необходимо
указать на то, что проф. Еоновалов (1891 г., а затем и другне) нашел зависимость (а
быть может и достаточное объяснение) осмотического давления от разности упругости
паров самой воды и водных растворов, что уже входит в специальную область физической
химии. К той же физической стороне-дела относится одно из крайних следствий подобия
осмотического давления с газовым, состоящее в том, что концентрация равномерного
раствора изменяется при местном его нагревании или охлаждении. Сорэ (1881)
действительно наблюдал, что раствор медного купороса, содержащий при 20° 17 частей соли,
после долгого нагревания верхней части трубки до 80°, содержал в ней только 14 ч. соли,
т. е. внизу был более богат солью *).
Рассматриваемую, очень подробно ныне разрабатываемую, сторону растворения
можно назвать физическою. Другая сторона растворения есть чисто химическая,
потому что растворение происходит не со всякою парою тел, требует между ними
специального особого притяжения или химического сродства. Пар или газ проникает во
всякий другой, а соль, растворяющаяся в воде, может вовсе не растворяться в спирте
и не растворяется нисколько во ртути. Считая растворение проявлением химических сил
(и химической энергии), должно признать, что они развиты здесь в столь слабой мерс,
что определенные соединения (то-есть составленные по законам кратных отношений),
образующиеся между водою и растворенным телом, диссоциируют даже при
обыкновенной температуре, образуя однородную [гомогенную] систему, то-есть такую, в которой
как соединение, так и продукты, на которые оно распадается (вода и водные
соединения), находятся в жидком виде. Главная трудность понимания растворов зависит от того,
что механической теории строения жидкостей поныне не существует в такой мере
развития, какую имеет теория газов; растворы же суть жидкости. Представление о
растворах, как о жидких диссоциированных определенных химических соединениях, опирается
на то: 1) что существующие некоторые, несомненно определенные твердые
кристаллические соединения (напр. H^SO^o, и:1и НС12Н20, или СаС126Н20 иГт. п.) плавятся при
некотором повышении температуры и тогда образуют настоящие растворы; 2) что сплавы"
металлов в жидком виде суть настоящие растворы, а при охлаждении они дают часто
совершенно явственные определенные кристаллические соединения; 3) что между
растворителем и растворенным телом, во множестве случаев, образуются, несомненно,
многие определенные соединения, чему примером служат соединения с кристаллнзацпрнною
водою, 4) что физические свойства растворов, а особенно удельный их вес (свойство
очень точно наблюдаемое), изменяются с переменою состава именно так, как того
требует образование между водою и растворенным в ней телом одного или нескольких
определенных, но диссоциирующих соединений. Так, напр., прибавляя к дымящей
серной кислоте воды, замечается уменьшение плотности, пока не достигается определенный
состав HjS04 или SO, + Н20, а затем удельный вес возрастает, хотя потом опять при
дальнейшем разбавлении водою падает. Притом {Менделеев, «Исследование водных
растворов по удельному весу», 1887) приращение удельного веса (d$) с возрастанием
{dp) процентного содержания растворенного вещества, во всех хорошо известных
растворах, изменяется в зависимости от процентного содержания растворенного вещества так,
что получается почти прямолинейная зависимость (т. е. производная dsjdp приближенно —
+ &Р) ыежДУ пределами определенных соединений, которые должно признать в
растворах. Так, напр., от H,SQ4 до HsS04 + Па0 (эти оба тела существуют как определенные
*) Явление, наблюдаемое Cops, может быть объяснено следующим образом: более нагретая часть
раствора делается мьнее концентрированной, ибо осмотическое давление теплого раствора повышается
сравнительно с таковым холодного раствора. Равновесие устанавливается, когда осмотическое давление во всех частях
раствора сделается одинаковым. Если теплый конец трубки на BQe теплее холодного, то если приложить закон
Шарля л Гей-Люссака к растворам, концентрация холодного раствора должна возрастать на -ет- на каждый
80
градус разницы температуры между частями раствора, а, следовательно, холодный раствор будет на-^т-
боле? концентрирован, чем теплый. По наблюдениям Ттшша (1003) разность между концентрацией раствора
*еіниго Kjuupoca в трубке, верхний конец коей был при 80°, а шшшй при 20°, равнялась 14,-03%,
вычисленная до вшлу Шарля и ГеЛ-Люсша 14,3<Ур. (&J

51 — 52] растворимость 265
соединения в отдельности) частное ds/dp = 0,0729—0,000749р (где р есть процентное
содержание HaS04). Для спирта С2НвО, водные растворы которого исследованы точнее
всех других, должно признать на таковом же основании определенное соединение:
<уівО + ЗИаО и др.
Две указанные стороны растворения и гипотезы, до сих пор приложенные к
рассмотрению растворов, хотя имеют отчасти различные исходные точки, но без всякого
сомнения со временем, по всей вероятности, приведут к общей теории растворов, потому?
что одни общие законы управляют как физическими, так и химическими явлениями, иба
лппгь от свойств и двпженнй атомов, определяющих химические взаимодействия, зависят
свойства и движения молекул, составленных из атомов и определяющих физические
соотношения. Подробности вопросов, касающихся теории растворов, должно ныне искать в
специальных исследованиях и сочинениях по физической химии, потому что этот предмет
составляет один из интересов текущей эпохи развития нашей науки. Разрабатывал
преимущественно химическую сторону растворов, со своей стороны, я считаю необходимым
согласовать обе стороны дела, что кажется мне ныне тем более возможным, что
физическая сторона ограничивается лишь одними слабыми растворами, а химическая
занимается преимущественно крепкими растворами [см. дополн. 71, 76 и гл. УД].
[51J В примере ограниченного растворения жидкостей в жидкостях ясно видна
разность растворителя от растворенногот?ла. Первого (то-есть
растворителя) можно прпбавить беспредельно много и все же получить равномерный раствор,
а растворенного тела можно взять только определенную насыщением пропорцию. Возьмем
воду и обыкновенный (серный) эфир, входящий в состав гофманекпх капель. Взболтав
эфир в воде, заметим, что часть прилитой жидкости растворяется в воде. Если эфира
взято будет столько, что он насытит воду, а часть его останется нерастворенною, то в
этой оставшейся части будет, как в растворителе, распределяться вода и образовывать
также насыщенный раствор воды во взятом эфире. Таким образом, получатся два
насыщенных раствора. Один раствор будет содержать эфир, растворенный в воде, а другой
будет содержать воду, ^растворенную в эфире. Эти два раствора расположатся в двух
слоях, по плотности; эфирный раствор будет наверху. Если верхний эфирный раствор
слить, то к нему можно прибавить любое количество эфира, значит, в этом растворе
растворяющим веществом служит эфир. Если к нему прибавить воды, вода больше не
будет растворяться в- нем, значит, вода насыщает эфир; здесь вода растворенное тело.
Если поступить точно так же с нижним слоем, то мы узнаем, что в нижнем слое вода
служит растворителем, а эфир растворенным телом. Употребляя различное количество
эфира.и воды, можно узнать степень растворимости эфира в воде и воды в эфире:
приблизительно, вода растворяет 7ю своего объема в эфире, а эфир растворяет очень
немного воды. По Шунке (1894), в эфирном растворе на 100 г эфира при 10 — 20°
содержится. 2,7 г годы, а в водном слое на 100 з воды 9,6 з эфира при 10° и 7,5 при 20°.
Представим себе теперь, что прилитая жидкость будет в значительной мере
растворять воду и вода в значительной мере растворять прилитую жидкость; тогда два слоя
не существовали бы, потому что насыщенные растворы представляли бы сходство между
собою, а потому оли смешивались бы во всех пропорциях. Следовательно, случай
смещения жидкости во всех пропорциях (напр., спирт и*вода), без возможности
определить насыщение, представляет такое явление, .в котором жидкости имеют
значительные коэффициенты растворимости друг в др^ге, но какой коэффициент
растворимости в этом случае существует, сказать нельзя, потому что нельзя иметь насыщенного
раствора.
Если две жидкости взаимно растворяют друг друга а ограниченной пропорции, то
всегда замечается, что растворимость одной жидкости возрастает с температурою, а
другой уменьшается, так что, охлаждая один из слоев (двух взаимно растворяющихся
жидкостей), замечают понижения разделяющей поверхности, происходящие в другом при
нагревали (Вернет, Мюллер и Абегг).
[52] "Чтобы узнать растворимость или коэффициент ее, поступают различно: или
приготовляют заведомо (т. ?. с явным избытком растворяемого тела) насыщенный при
данной температуре: раствор и в нем определяют количество воды (испарением,
сушением пли другими способами). и растворенного тела, или, как это делается для газов,
берут определенные количества воды и избыток растворяющегося тела и определяют
количество нерастворенного остатка. Растворимость, значит, определяется не иначе, как в
присутствии избытка растворяемого вещества, т. е. отвечает равновесию между
раствором, взятым в определенном, количестве (это одна «фаза», или одно однородное вещество),
и растворяющимся телом (другая «фаза», как говорят ныне при рассмотрении
равновесий соприкасающихся веществ). Теоретическую сторону предмета и рассмотрение
практических • приемов для определения растворимости веществ в воде и других жидкостях
должно искать в сочинениях по физической химии, потому что предметы эти составляют
в настоящее время обширную отрасль нашей науки *и не могут быть вмещены —

266
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
[52
с надлежащею полнотою — в нашем начальном руководстве, посвящаемом преимущественно
учению о химических элементах.
Поэтому на приводимое далее описание способа определения растворимости газов
должно смотреть как на отрывочньій~пример, назначенный для предварительного
ознакомления начинающих с методами сложного
учения о растворах.
Для определения растворимости газа
в воде употребляется прибор, изображенный
на прилагаемом рисунке, называемый а б-
сорбдиметром. Он состоит из железной
оправы или подставки /, наверху которой
положено каучуковое кольцо. На это кольцо
ставится широкая стеклянная трубка,
прижимаемая сверху кольцом k и винтами іі.
После этого привинчивания трубка плотно
держится на подставке. В нижнюю часть
подставки приходит кран г, сообщающийся с
воронкою г. Через эту воронку можно
приливать внутрь широкой трубы ртуть и потому
краны этой воронки делаются стальные
(медные разъедаются ртутью). На верхнем кольце Л
находится крышка р, которая может быть
плотно надавлена на широкую трубку п
через это может запирать последнюю
совершенно герметически, при помощи резинового
кольца. Трубку тт можно сделать произвольно
большой величины и через это, приливая
ртуть в воронку, можно увеличивать величину
столба ртути, производящего давление внутри
прибора. Выпуская жо через крап г ртуть,
можно уменьшить, по произволу, давление.
Весь этот снаряд служит для помещения
измерительной трубки е. содержащей ртуть, газ
и жидкость, служащую для растворешгя. Эта
трубка е снабжена делениями на миллиметры
для определения давления, я притом опа
калибрирована по емкости, так что можно легко
судить, по уровню жидкости в этой трубке,
о числе объемов, занимаемых и газом, и'жид-
костью, служащею для растворения. Всю эту
трубку легко вынимать из снаряда. Направо
от фигуры изображена нижняя часть этой
трубки, когда она вынута из прибора. Здесь
видно, что на нижнем конце этой трубки
находится винтовой нарез Ь, входящий в гайку а.
Нижняя поверхность гайки а покрыта
каучуком, так что, навинчивая трубку, можно
придавить нижний конец ее к каучуку и тем
совершенно герметически закрыть всю трубку,
верхний конец которой запаян. На гайке а
находятся выдающиеся полосы, а в
подножке . прибора f имеются соответственные
вырезки, так что, когда завинченную внутреа
нюю тр'убку вставляют в ножку /, выступы с
приходятся в вырезки, находящиеся в
подножке /1 Это приспособление делают для того,
чтобы дать возможность завинченную трубку
поставить в прибор. Поставив на подножку
завинченный .прибор, наставляют тогда
внешнюю широкую трубку, наливают в
пространство между внутреннею и внешнею
трубками ртуть и воду и тогда сообщают внутреннюю часть трубки е с ртутью,
помещающеюся между внутреннею и наружной трубками. Такое сообщение делается или
цосредством повертывания внутренней трубки е; или с помощью ключа, вращающего
гайку а через дно части /. Наполнение газом и введение жидкости, производят следую-
Абсорбциометр Бупзспа: прибор для определения
растворимости газов в жидкостях.

53 — 55J растворимость 267
щим образом: внутреннюю трубку в вынимают из прибора, наполняют ртутью и (работая
в ртутной ванне) вводят газ, назначаемый для поглощения. Затем измеряют объем
внушенного газа, наблюдая темпдратуру и давление, под которым находится газ, и вычисляя,
посредством этихі данных, какой объем занимает газ при давлении 760 миллиметров и
при 0°, затем впускают определенный объем воды. Для этого берут воду, прокипяченную
и тем совершенно лишенную растворенного в ней воздуха. Тогда трубку затворяют,
ввинчивая ее и нажимая на каучуковую пластинку нижний ее край. После этого трубку е
вставляют в оправу f} наливают между стенками ртуть и воду, отворяют затем
внутреннюю трубку через повертывание, запирают наружную трубку крышкою р и весь прибор
оставляют на некоторое время, чтобы внутренний колокол и газ приняли температуру
наружной воды, которую узнают по термометру к, привязанному к трубке и
помещенному в воду. Затем вновь запирают внутреннюю трубку через повертывание в гайке,
запирают крышку р и весь прибор взбалтывают для того, чтобы содержащийся в трубке
е газ вполне насытил воду. После нескольких взбалтываний трубку опять открывают
через повертывание, оставляют на некоторое время, запирают и снова взбалтывают,
повторяя это до тех пор, пока, после нового взбалтывания, объем не будет уменьшаться,
значит, насыщение произошло. Тогда наблюдают температуру, высоту ртути во
внутренней трубке и верхнюю поверхность воды в ней же, а также и уровень ртути и воды в
наружном сосуде. Все эти данные необходимы для того, чтобы вычислить то давление,
под которым происходит, растворение, и тот объем газа, который остался после
растворения, а также и количество воды, служившей для растворения. Изменяя температуру
наружной воды, можно узнать количество газа, растворящегося при разных
температурах в воде. В этом приборе Вунзен, Кариус и многие другие определяли растворение
разнообразных газов в воде, спирте и некоторых других жидкостях. Если через
определения подобного рода узнают, что п куб. см воды, при давлении Л, растворяют т куб. см
данного газа, измеренного при 0° и 760 мм, когда температура во время
растворения была tt то из этого наблюдения следует, что при при этой температуре t к о э ф-
фициент растворения газа ві объеме жидкости будет равен —. 252. Эта
п Л
формула очень ясно понимается из того, что коэфициентом растворения газов называется
количество его (измеренное по объему при 0° и 760 мм или по весу),
поглощающееся, . при давлении 760 мм одною или 100 частями жидкости. Если
п куб. см воды поглотили т куб. см газа, то ікуб. стволы поглотит т:п. Если при
давлении Л мм поглотилось т: п куб. см газа, то при давлении 760 мм поглотят, по за-
711
кону изменения растворимости от давления, такое количество, которое относится к — =
= 760: Л. При определении объема или веса оставшегося газа необходимо принять во
внимание его влажность [см. дополн. 33]. Л. Винклер (1888 —1902) в Будапеште
применил для определения растворимости газов наиболее совершенные приемы.
Растворимость многих газов в воде, выраженная в объемах, приведена в
добавлении 58.
Иногда растворение столь ничтожно мало, что его можно принять за
несуществующее. Таких тел много между твердыми и жидкими, а такой газ, как кислород, хотя и
растворяется, но в столь малой весовой пропорции, что и ее можно было бы считать
близкою к нулю, если бы растворимость, даже столь малая, кислорода не играла большой
роли в природе (рыбы дышат этим, в воде растворенным, кислородом) и если бы малое
весовое количество газа не измерялось бы столь легко по объему.
[53] Подобно тому, как необходимо признать существование тел совершенно
неразлагающихся (химически) при обыкновенной температуре, как есть при ней тела
совершенно нелетучие (напр. дерево, золото), хотя способные разлагаться (дорево) или
испаряться (золото) при повышенной температуре, так должно признать существование
тел совершенно в воде нерастворяющихся. Должно заметить сверх того, что во
множестве случаев вода, н? растворяя веществ, действует на них химически и дает
растворимые вещества. Так, стекло и многие горные породы, особенно взятые в порошке* химически
изменяются водою, но в ней прямо не растворяются.
[Щ-ВеШу (1883) брал, твердый параффин, литр которого при 21° весил 874 г, а
жидкий при температуре плавления 3S0 783 г, при 49* 775 и при 60° 767 г, откуда вес
литра жидкого параффина был бы при 21° 795,4 з, если бы вещество это осталось при
2 L° жидким. Растворяя в смазочном масле при 2 L° твердый параффин, Beilby нашел, что
795,6 г его при 21* занимают объем литра,, из чего и заключил, что в растворе
содержится жидкий параффин.
[55] Гей-Люссак первый прибегал к графическому (кривыми) выражению
растворимости и считал, согласно общераспространенному мнению, что, соединяя стройною
кривою вершины ординат, можно выразить все изменение растворимости с переменою
температуры. В настоящее время есть много поводов сомневаться в справедливости такого

268
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
[56
№*
допущения, потому что несомненно существование точек перелома кривых (пример Na2S04
указан далее).
Современное учение о фазах (подробнее в физической химии, некоторые указания
в гл. XXIV)- вполне объясняет такие переломы в кривой растворимости, когда из
растворенного вещества и воды могут образоваться разные кристаллогидраты (см. след.
дополнение).
Растворимость азотнонатровой соли NaN08, по определениям Дитта (1875),
выражается следующими числами, на 100 ч. воды:
0° 4° 10° 15е 21° 29° 36е 51° 68°
66,7 71,0 76,3 80,6 85,7 92,9 99,4 113,6 125,1*)
По моему мнению (1881), эти данные можно выразить прямою 67,5 + 0,87?. По
опытам Дитта видно, что такой же состав представляют насыщенные растворы от 0° до —
15°,7, и что прн этой последней температуре
раствор вполне застывает, как однородное, целое, и
тогда состав близок к NaNOa7Hst). Этар (188а)
для многих сернокислых солей нашел подобное же
явление. Брапоес в 1830 г. для MnS04 показал
уменьшение растворимости перед 100?. Весовой процент
(т. е. на 100 ч. раствора, а не .воды) насыщенная
для сернолселезистой соли FeS04 от — 2° до + 65°
равен 13,5 + 0,3784(, т. ?. растворимость тогда
возрастает; от 65 до 98° растворимость не
изменяется, а от 98 до 150° она падает и около +156°
растворимость по опыту пропадает. Из этого видно,
что данные для растворимости требуют новой
обработки, которая должна иметь в виду всю шкалу
растворимости — от образования целиком
застывающих растворов (криогидратов, о которых далее
говорится) до выделения солей из растворов, если
такое совершается при повышении .температуры
(для MnS04 и CdSO^ по опытам Этара,
выделения существует вполне) или до образования
постоянной растворимости (для К3С04 от 163 до 220°
растворимость^ по ?тару, остается постоянною,
равною 24,9°/о).
Привожу выводы ?тара о растворимости
в % соли на 100 ч. раствора для некоторых солей:
KN08 до 70°:24,0 + 0,7100(; от 70 до 125°: 59,5 +
+ 0,3727*; от 125 до 338°: 80,0 + 0,0938*; для
NaNOa от 5 до 64°: 39,0+ 0,2825*; от 64 до 313°:
:58,5 + 0:1666f; для NaCI от 0 до 250°: 25,8 +
+ 0,0248*. (См. гл. XII.)
[56] Прежде всего должно заменить, что
насыщение можно определять только в отношении
к тому веществу, которое присутствует при
растворе, а не в отношении к тому, которое взято было
для растворения. Так, например, если данная соль
является в двух кристаллических формах А л В (то-есть диморфна), постоянных в данных
пределах температур, то она имеет различную для них растворимость. Пусть А более
растворима, чем В. Насытив воду телом В, сольем насыщенный раствор и внесем в него
А — растворение будет продолжаться, пока не получится насыщение. Если опять сольем
раствор с оставшегося в избытке количества А и бросим, в этот раствор- видоизменение
В — тогда часть соли выделится из раствора в форме Б, хотя тот же раствор при
высыхании в присутствии избытка А дает это победнее. А так как многие безводные соли
дают, выделяясь из растворов, твердые, нередко диморфные соединения с водою, то
понятно, что совокупность явлений, определяемых насыщением, может быть очень сложна
Диаграмма рао^оримости кристаліогодра-
тов Na2C08 **).
100°
174,1
*J По Бзрклею (1904) растворимость NaNOa выражается следующими числами:
0е 10° 20е 30* 40° 80° 60" 70° 80е 90е
73 80,3 87,9 96,1 104,9 114,1 124,3 133,9 148,0 161,1
которые, очевидно, не дают прямой. (Г.)
**) По ординате нанесена температура опытов, по абсциссе граммы соли на 100 г воды в насыщенном
данным кристаллогидратом растворе. Устойчивые Формы отмечены сплошной линией, менее устойчивые —
пунктиром. Кривая растворимости NasC03 • 7Н,0 ромб, плохо изучена и нанесена до некоторой степени гада-
тедьно. (fJ

57] ТЕПЛОТА РАСТВОРЕНИЯ . 269
[см. напр., гл. ХГУ,_дополн. 391, для СаС12: гл. ХХ1Г, дополн. 583, для FesClel. Для
примера укажем на растворимость (считая на безводную соль в 100 ч. воды) соды:
твердая Фаза при 0° при 20е
Na2C08 10 Н20 7 22
Ка,СОа 7 Н20—квадр. 20 34
Na2C08 7 HsO—ромбоэдр 31 46
Для безводной соды Na2C08 растворимости дать нельзя, потому что она при ука- .
запных температурах дает твердый кристаллогидрат и, введенная в раствор в
избытке, осаждает часть соли из раствора в впде твердого
кристаллогидрата.
Прямой опыт, сделанный мною, показывает, что если при обыкновенной
температуре взять насыщенный раствор Na2S04 и к нему прибавить безводной соли, то часть
соли выделяется из раствора в кристаллах, потому что часть воды служит для
превращения безводной соли в 10-водную, а потому, собрав осадок, получим после
прокаливания больше безводной соли, чем было прибавлено. Если при температуре ниже 32°,5
безводную соль облить водою в количестве недостаточном для растворения, то первая часть
воды идет на кристаллизацию, а только избыток дает раствор, т. е. безводная соль +
+ вода — 10-водной соли + раствор. Это своего рода распределение. Безводная соль с
небольшим количеством насыщенного раствора твердого как гипс. ,
[57J. Скрытое тепло плавления определяется при температуре плавлеия, а
растворение производится при обыкновенной, и надо думать, что при этой последней скрытое
тепло будет изменяться, подобно тому, как оно изменяется с переменою температуры для
скрытого тепла испарения [см. доп. 43]. Сверх того, при растворении происходит
разъединение (дезагрегация) частей как растворителя, так и растворяющего вещества, с
механической стороны подобное испарению, а потому долженствующее расходовать много
тепла. Поэтому (Персон) должно считать теплоту, проявляющуюся при растворении
твердого тела, состоящей из двух величин: 1) положительной-—от происходящего
соединения, 2) отрицательной — от дезагрегации. При растворении жидкостей в жидкостях
вторая часть выпадает, а потому, если отделяемое от соединения тепло более поглощаемого
, от дезагрегации, получится нагревание, а при обратном отношении охлаждение. И
действительно, серная кислота, спирт и многие жидкости, растворяясь друг в друге,
отделяют теплоту. Но растворение хлороформа в сероуглероде (Бюст и Бинье), или фенола
(и анилина) в воде (Алексеев) ведет к поглощению тепла. При растворении небольших
количеств воды в уксусной кислоте {Абагие?), синильной кислоте (Бюсси и Бинье) и
амиловом спирте (Алексеев) происходит охлаждение, но при обратном растворении (т. е.
при избытке воды) — нагревание. Соотношение между растворимостью твердых тел,
теплотою и температурою плавления и растворения изучалось многими, и между прочим,
И. Ф. Шредером (1893), который принимает, что при растворении твердого тела в таком
растворителе, который на него химически не действует, происходит весьма простой
процесс, мало отличающийся от явления смешения двух газов, не действующих химически
друг на друга; тогда применимо следующее соотношение между теплотой растворения Q
и теплотой плавления р :-?-=^= const., где Г0 и Г суть абсолютные (от — 273°) тем-
0 А
пературы плавления и насыщения, как, напр., для нафталина, величины теплоты
растворения, вычисленная и полученная на опыте незначительно отличаются друг от друга.
Наиболее полные сведения, но все еще далеко недостаточные для решения массы
вопросов, касающихся растворения жидкостей в жидкостях, доставил В. Ф. Алексеев
(1883—1885). Он показал, что растворимость воды в феноле СеНвО и обратно
ограничена до 70°, а выше об.е жидкости вполне смешиваются во всех пропорциях. Это видно из
чисел, где р есть процентное содержание фенола, a t — температура помутнения раствора,
то-есть та, при которой получается насыщение:
р = 7,12 10,20 15,31 26,15 28,55 36,70 48,86 61,15 71,97
t ~ 1Q 45° 60° 67° 67° 67° 65° 53° ' 20°
То же самое происходит и при растворении бензола, анилина и др. в
расплавленной сере. Для растворов вторичного бутилового спирта в воде, Алексеев около ЮТ нашел
такое же полное смешение, при низких же температурах растворимость не только
ограничена, но и представляет между 50 и 70° наименьшую растворимость, как спирта в
отношении воды, так и наоборот, а при температуре 5° оба раствора представляют новые
изменения в ходе растворимости, так что раствор бутилового спирта в воде, насыщенной
при температуре 5 — 40, будет мутиться при нагревании до 60°. При растворении
жидкостей в жидкостях Алексеев заметил понижение температуры (поглощение тепла) и or-

270 дополнения к главе I [58 — 59
сутствие изменения теплоемкости (против расчета, сделанного для смеси) гораздо чаще,
чем это было наблюдаемо до него.
Охлаждение, происходящее при растворении (равно как и при расширении газов,
при испарении жидкостей) твердых тел, применяют для получения .холода.
Особенно часто применяют для этой цели азотно-аммиачную соль NII4N08, которая на
каждый грамм поглощает, растворяясь в воде, около 77 мал. кал. Испаряя полученный
раствор, можно. вновь получать твердую соль. На том же начале основывается применение
различных охладительных смесей, в которые, для получения возможно низких
температур (без перемены давления и без нагреваний, как в других средствах для
получения низких температур), часто входит снег или толченый лед, чтобы воспользоваться
скрытою теплотою его плавления. Особенно часто в лабораториях прибегают к смеси
3,5 частей снега с 1 частью обыкновенной соли, через что температура падает от 0°
до—21° Ц. Роданистый калий KCNS, смешанный с водою (*/* по весу соли), дает еще
большее понижение температуры. Смешивая 10 частей кристаллического хлористого
кальция (СаС Ia6II20) с 7 частями снега, можно достичь от 0 до — 5Г>°.
[58] Теплотою,
развивающеюся при растворении и даже
при разжижении раствора, также
иногда пользуются в практике.
Так, едкий натр (NallO),
растворяясь в воде или взятый в
крепком растворе, от прибавки воды
развивает такое количество
тепла, что может заменить
топливо. В паровой котел,
предварительно нагретый до
кипения, вмещают другой котел с
едким натром и заставляют
образовавшийся пар входить в этот
последний, через что
парообразование идет довольно долгое
время без топки насчет
развивающегося тепла. Этим
воспользовался Нортон для улпчных
бездымных паровиков.
На прилагаемом чертеже
(нижняя кривая) даны
температуры, получающиеся при
смешении одноводной серной кислоты
кривые, выражающие сжатие, количества тепла и возрастаете тем- Щ-О* "С различными количест-
пературы при спешивании серпой кислоты с водою. По оси абсцисс вами воды, причем относительное
отложены весовые проценты HaSO*. количество обоих веществ
выражено в весовых процентах,
отложенных по горизонтальной оси. Наибольшее повышение температуры достигает 149°.
Оно отвечает и наибольшему выделению тепла (которое дано среднею кривою),
отвечающему определенному объему (100 куб. см) происходящего раствора. Верхнею кривою
выражено сжатие, соответствующее также 100 объемам происходящего раствора.
Наибольшее сжатие отвечает, как и наибольшее повышение температуры, образованию три-
гидрата Il2S042H?0(==73,l0/oH2S04), что, вероятно, в подобном же виде повторяется и
при других растворах, хотя все явления (сжатие, отделение тепла и повышение
температуры) очень сложны и зависят от многих влияний. Должно, однако, думать, судя по
приведенному примеру, что все прочие влияния действуют слабее химического
притяжения, особенно тогда, когда оно столь значительно, как между IifiS04 и Н»0.
[59] Если измерен объем газа v при давлении h мм ртути (при 0°) и при темпе^
ратуре f Цельзия, то при 0° и 760 мм давления он будет по совокупности законов
Бойля-Мариотта и Гей-Люссака равен произведению: v на К деленному на произведение
760 на 1 + ctf, где а есть коэффициент расширения газов, равный 0,00367. Вес газа будет
равен его объему, найденному для 0° и 760 мм, умноженному на плотность по
отношению к воздуху и на вес одного объема воздуха при 0° и 760 мм, а вес литра воздуха
при этих условиях равен 1,293 г.-Если плотность газа дана по отношению к водороду,
то, разделяя ее на 14,4, получим плотность по отношению к'воздуху. Если измерен газ,
насыщенный водяными парами, то по правилам, приведенным в дополнении 33, найдется
объем и вес сухого газа. Если давление определено высотою ртути, имеющей
температуру tf то -разделяя ее на 1 + 0,00018*, получим высоту столба при 0°, если газ
находится в трубке и в ней выше уровня йоит жидкость, высота которой равна II, а плот-

Убыль
на 20е
н*
Na
си
ко
о,
раствор.
в проц.
14,56
34,33
34,44
36,24
36,55
Кубяч. корень
да мод. веса
1,263
. 3,037
3,037
3,110
3,175
60—62] закон генре-дальтона 271
ность равна D, то давление, под которым находится газ, равно барометрическому без
-^L где знаменатель есть плотность ртути. Такими способами определяют к о л и ч е-
13,59
ство газа и наблюдаемый объем газов приводится к нормальным условиям или
переводится в весовое количество. Физические сведения, касающиеся паров и газов, должны
быть постоянно в виду при обращении с газами и при пх измерении. Начинающим
необходимо приобрести полный навык в подобных расчетах, касающихся газов.
При давлении 1 атмосферы 100 об. воды поглощают объемов газа (измеренных
при 0° и 760 мм) -по Вунвену, Л. Винклеру, Тимофееву и др.:
1 2 .3 4 5 6 7 8 9 10 И
С 4,89 2,388 2,15 171,3 3,54 130,5 46*,4 797,9 5,4 130500 7,38
20° 3,10 1,54 1,84 87,8 2,52 62,94 261,8 393,7 3,5 71С40 4,71
1 —кислород, 2 —азот, 3 —водород, 4 — углекислый газ, 5 —окись углерода, в —
закись азота, 7 — сероводород, 8 — сернистый газ, 9 — болотный газ, 10 — аммиак и 11 —
окись азота. Убыль растворимости (от 10° до 20°) для различных газов различна, тем
больше, чем больше молекулярный вес газа. Вычисление показывает, что это уменьшение
пропорционально (Винклер в Будапеште) кубическому корню из молекулярного веса
газов, как это видно из следующего сопоставления:
Отношение убыли
в куб. корою
из »оі. веса
11,52
11,30
11,34
11,64
11,51
[60]' Изменение растворимости С08 с повышением давления показывает, что с
увеличением давления здесь коэффициент растворимости уменьшается, хотя наступает
превращение углекислого газа в жидкость. И действительно, ежпженный углекислый газ не
смешивается с водою. Это показывает, во-первых, что растворение не состоит просто в
снижении, а во-вторых, что растворение определяется особым притяжением воды к
растворяющемуся веществу. Вроблееский считает даже возможным допустить, что растворенный
газ остается со своими свойствами газа. Это он выводит из своих опытов, показавших,
что скорости распространения газов в растворителе, для газов различной плотности
обратно пропорциональны квадратному корню из плотностей, как и скорости движения
газовых молекул (см. дополнение 63). Сродство же воды Ня0 к углекислому газу С02"
Вроблееский показал тем, что при расширении влажной сжатой углекислоты (сжатой
до 10 атм. при 0°) получил (при этом происходит от расширения падения температуры)
очень непрочное определенное кристаллическое соединение С028Н20.
(61) Так как, по исследованиям Роскго и его сотрудников, аммиак представляет при
низких температурах значительные отступления от закона Генри-Дальтона, а при 100°
уже малые, то должно думать, что диссоциирующее влияние температуры скажется на
всяких растворах газов, то-есть при возвышенных температурах растворы всяких газов
будут следовать закону, а при понижении температур во всех случаях будут являться
отступления.
(62) Пропорциональность между давлением и количеством растворяющегося газа
была указана Генри в 1805 г., а Дальтон в 1807 г. показал применимость этого
закона к случаю газовой смеси, введя то понятие о парциальном давлении, без которого
закон Генри не мог получить истинного смысла. В понятии о распределении паров в
тазах (дополи. 33) уже, в сущности, дано понятие о парциальном давлении, потому что
давление влажного воздуха равно сумме давлений сухого воздуха и водяного пара, и
признается, вслед за Дальтоном, что испарение в сухой атмосфере совершается как в
пустоте. Необходимо однако заметить, что объем смеси двух газов (или паров) только
приближенно равен сумме объемов составляющих (то же, конечно, относится и к давлениям),
то-есть, что при смешении газов происходит перемена объема, хотя
и малая, но очевидная при точных измерениях. Браун (1888) показал, например, что,
смешивая в равных объемах сернистый газ (SOs) с углекислым (прп равных давлениях
770 мм и температурах), замечается уменьшение давления на 3,9 мм. Возможность при
подобных смешениях химического воздействия. видна .из того, что равные объемы SO- и
СО, тают при— 19е, по Пикте (1888), жидкость, представляющую слабое химическое
соедпиение" (по подобию) ила раствор, подобно тому как соединяется S02 с HsO в
непрочное химическое целое.

272
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
[63
[63] Начало общепринятой ныне кинетической теории газов, но которой
молекулы их оживотворены быстрым поступательным движением, очень давнее (Берну.гли
в XVIII ст., Ломоносов и др. уже развивали подобное представление), но общепринятою
она сделалась после признания механической теории теплоты и развития, сделанного
Еренигом (1855), а особенно после математической разработки Елаузиуса и Максвэлла.
Давление, упругость, диффузия, внутреннее трение, законы Бойль-Марнотта и Гей-Люс-
сака и Азогадро-Жерара не только объясняются (дедуцируются) кинетической теорией
газов, но и выражаются с полным совершенством; так, напр., величина внутреннего
трения различных газов в точности была предсказана Максвэллом, на основании
приложения теории вероятности к столкновению газовых молекул. Поэтому кинетическую теорию
газов должно считать блестящим приобретением последней половины XIX столетия.
Скорость поступательного движения газовых молекул для газа, куб. см которого весит
d граммов, выводится равною, по теории, квадратному корню из произведения 3-р*Б-д,
деленного на d, где р есть давление, при котором определено dt выраженное числом
сантиметров ртутного столба, D есть граммовый вес куб. см ртути (J>= 13,59, J5 = 76,
след., нормальное давление = 1033 г на кв. см) яд — напряжение тяжести в сантиметрах
(2 = 980,5 на уровне моря при широте 45°, т.е. 981,93 в Петербурге, вообще изменяется
с широтою и высотою места). Отсюда, при 0°, скорость водорода = 1843, кислорода 461 м
в секунду. Это скорости средние, и (по Максвэллу и др.) надо думать, что отдельные
молекулы имеют скорости разные, то-есть находятся как бы в состоянии различного
нагревания, что весьма важно принять во внимание при рассмотрении многих явлений,
свойственных веществу. Из указанного определения скоростей очевидно, что различные
газы, при одной и той же температуре и том же давлении, обладают средними
скоростями, отжосящимися обратно пропорционально квадратным корням из плотностей, что
выводится прямым наблюдением над истечением газов через тонкие отверстия и через
пористые стенки. Этою различною скоростью истечения различных газов
пользуются очень часто в химических исследованиях (см. главы II п VII), чтобы
разделить два газа, имеющие неодинаковые плотности и скорости. То же различие скоростей
истечения определяет явление фонтана, приводимое ниже для демонстрации
существования внутреннего движения в-газах.
Если бы для некоторой массы газа (совершенного), вполне точно следующего
законам Мариотта и Гей-Люссака, изменялись температура t и давление р, то все
изменения выражались бы равенством pv = С (1 + at) или, что все равно, pv — RT, где
Г=? + 273, а q и л — постоянные, изменяющиеся не только с переменою единиц,
служащих для измерения, но и с изменением природы газа и его массы. Но так как
существуют отступления от обоих основных газовых законов (о чем сказано будет в одном
из следующих дополнений), и следует, с одной стороны, принять некоторое притяжение
между молекулами газов, а с другой, что газовые молекулы занимают сами часть про-
• странства, то для обычных газов 'при сколько-либо значительных изменениях в давлениях
и температурах, следует допустить формулу Ван-дер-Ваальса:
где « есть коэффициент расширения газов. Формула Ван-дер-Ваальса имеет особо
важное значение для случая перехода газов в жидкости, потому что основные свойства газов
и жидкостей одинаково хорошо, хотя лишь в общих чертах, выражаются приведенного
формулою. Развитие вопросов, относящихся к задетым здесь предметам, имеющим особый
интерес для теории растворов, как жидкостей, должно искать в мемуарах и-сочинениях
по теоретической и физической химии. Малая часть предмета этого отчасти
рассматривается в дополнениях следующей главы.
Хотя самое движение газовых молекул, признаваемое кинетической теорией газов,
нет возможности видеть, но можно, сделать очевидным существование этого движения,
пользуясь разностью скоростей, долженствующею принадлежать молекулам разных газов,
имеющих, при равных давлениях, различную плотность. Молекулы легчайших газов
должны быстрее двигаться, чем молекулы более тяжелых газов, чтобы произвести то ж?
давление. Поэтому возьмем два газа: водород и воздух; первый легче второго в 14,4 раза,
а потому молекулы водорода должны двигаться почти в 4 раза быстрее молекул воздуха
(точнее в 3,8 раза?). Следовательно, если внутри скважистого цилиндра находится воздух,
а снаружи водород, то в данное время внутрь цилиндра успеет вскочить" больший объем
водорода, чем успеет выскочить воздуха, поэтому давление внутри цилиндра возрастет,
пока не _ получится внутри и снаружи цилиндра газовая смесь (водорода и воздуха)
одинаковой плотности. Если же снаружи цилиндра будет воздух, а внутри останется
хоть сколько-нибудь водорода, произойдет обратноег: в единицу времени выскакивать
будет более газа, чем успеет вскочить, а потому в цилиндре давление будет уменьшаться.
При этих соображениях мы заменили понятие о чисде молекул понятием об объемах.

-64 — 65]
УР-ИЕ ВАН-ДЕР-BAAJEBCA
273
Мы узнаем далее, что в равных объемах различных газов содержится одинаковое число
молекул (закон Авогадро-Жерара) и, следовательно, вместо числа молекул можно говорить
¦о числе объемов. Запирая цилиндр водою, можно видеть повышение и понижение
давления внутри цилиндра и, следовательно, сделать опыт наглядным. Проще всего
располагается опыт в таком виде, какой дан на прилагаемом рисунке. В одно горло двугорлой
(вульфовой) стклянки А через пробку вставляется воронка Дав другое горло трубка
С, кончающаяся сверху тонким отверстием, внизу же опущенная в жидкость, налитую в
«тклянку до верха. К воронке В примазывается (отверстием вниз) сухой пористый
цилиндр Д какой употребляется для гальванических элементов. Примазка должна быть
плотною. Для подобной цели, часто встречающейся в лабораторной практике, может
служить (лучше, чем сургуч, легко отскакивающий от стекла и металлов) легкоплавкая
мастика*), составляемая через сплавление 100 частей канифоли и 25 частей воска и
через прибавку к сплавленной массе 40 частей (все по весу) прокаленной мумии или той
красной краски, которою красятся кровли. Эта мастика очень прочно пристает к стеклу,
металлам (сперва несколько нагретым и во всяком случае сухим) и т. п. предметам и в
•описываемом опыте служит для закрепления цилиндра D в воронке В. Когда прибор
готов, тогда на цилиндр D надевают колокол Е, в который
приводится, например, из стального цилиндра со сжатым водородом, через
трубку F водородный газ. Как только он наполнит колокол, от
увеличения давления в цилиндре и стклянке из трубки С начинает оить
фонтан. Если после этого колокол Е снять, то через трубку С
входят пузырьки воздуха, вследствие уменьшения давления в цилиндре D.
Эти видимые движения (фонтан и вход пузырьков воздуха) жидкости
произведены здесь невидимым движением, свойственным всяким
газам, т. е. представляют не что иное, как превращение одного рода
движения в другой.
[64] При растворении газовой смеси могут быть собственно
два случая: или атмосфера, окружающая раствор, ограничена, или
относительно весьма велика, то-есть безгранична, как, напр.,
воздушная атмосфера на поверхности земли. Если атмосфера другого газа,
в которую внесен газовый раствор, ограничена (напр., закрытый
сосуд), то часть газа, содержащегося в растворе, выделяется и
таким образом переходит в атмосферу, окружающую растворяй будет
•оказывать свое парциальное давление, под влиянием которого и
останется часть газа втрастворе. Если же атмосфера, в которую введен
газовый раствор, будет4- не только другая, но и безграничная, то
растворенный газ, выделяясь, будет распространяться в этой
безграничной атмосфере и будет, по своей ограниченности, оказывать в
беспредельной атмосфере бесконечно малое 'давление. Следовательно,
под этим бесконечно малым давлением газ не может оставаться
в растворе и выделится вовсе из раствора. По этой причине вода,
ласыщенная газом, не содержащимся в атмосферном воздухе, будучи
выставлена на атмосферный воздух, совершенно лишается
растворенного газа. Из раствора испаряется и вода, и очевидно, что могут
быть такие случаи, в которых между количеством испаряющейся воды и количеством
газа, выделяющимся из раствора, будет постоянное отношение, так что будет испаряться
не один газ, а весь газовый раствор. Подобный случай представляется в растворах, не
распадающихся при нагревании (напр., HCI, Ш), как далее [доп. 296] рассматривается.
[65] В тех случаях, когда изменение коэффициента растворимости с температурою
иелостаточно велико и когда, при температуре кипения, раствор будет выделять
известное количество водяного пара и газа, может получаться атмосфера, имеющая такой же
состав, как и сама жидкость. В том случае в такую атмосферу не будет переходить
больше газа, чем находится в жидкости, и потому такой газовый раствор будет
перегоняться без изменения. Раствор будет представлять тогда жидкость, не изменяющуюся
при перегонке, пока, не изменится давление, под которым эта перегонка совершается.
Так, со всех сторон растворение представляет переходы от слабейших сродств к
случаям более тесного химического соединения. Количествотепла, выделяемое при
растворении равных объемов различных газов, находится в явном соответствии с этим
различием прочности и растворимости газов. 22,4 литра (при 760 мм давления),
растворяясь в большой массе воды, развивают мал. кал. углекислый газ 5630, сернистый 7730,
аммиак 8840, хлористый водород 17480, йодистый водород 19490. Эти два последних газа,
которые кипячением из раствора не выделяются, * развивают, приблизительно, вдвое
Молекулы водорода
входят в поры
цилиндра D скорее, чем
выходят молекулы
воздуха, а потому
получается давление,
дающее Фонтан.
*) Менделеевская мастика или замазка. (Г.)
Д. Менделеев. Основы'химии, т. I.
18

274 дополнения к главе і [66 — 69*
больше тепла, чем такие газы, как аммиак, которые можно выкипятить из воды, а гази
мало растворимые развивают того меньше тепла.
[66] Проф. Ж М. Сеченов в своих исследованиях о поглощении газов жидкостями
подробно рассмотрел явление растворения углекислого газа в растворах различных соле&
и пришел ко многим важным результатам, показывающим, с одной стороны, что при*
растворении С02 в растворах солей, на которые может газ действовать химически (напр.,,
Na2C03, Na2B407, Na2HP04), происходит не только увеличение растворимости, но явное
отступление от закона Генри-Дальтона, а с другой стороны, что растворы солей (напр.,.
хлористые металлы, серно-и азотно-кислые соли), н? изменяющихся углекислотою, менее-
поглощают ее (от конкуренции уже растворенных солей) и следуют закону
Генри-Дальтона, но все же несомненно представляют прямые признаки химического действия между
солью, водою и углекислотою. Серная кислота (коэффициент поглощения 92 об. на 100}
при разбавлений водою поглощает менее СО* до тех пор, пока образуется гидрат
HsSO^BaO (тогда 66 об.), а далее до воды опять растворимость возрастает.
[67] Для покавания сжатия при разжижении растворов Еремерс произвел
наблюдение в следующем простом виде: берется узкогорлая стклянка с чертою на узком месте
(как у литровых колб, служащих для точного отмеривания литра), в нее вливается
некоторое количество воды, потом вставляется до дна доходящая воронка с тонкою
трубкою, через нее осторожно вливается на дно раствор какой-либо соли и (вынув воронку),,
дав притти жидкости (в водяной ванне) к определенной температуре, доливают сверху
воды до черты. Получаются два слоя: снизу тяжелый соляной раствор, сверху вода*
Стклянку взбалтывают п замечают, что объем становится меньше, если начальная
температура сохраняется. Знія уд. веса растворов и воды, можно в этом убедиться
расчетом. Так, при 15° куб. сантиметр 20-процентного раствора поваренной соли весит 1,1500 г»
след., сто граммов занимают объем 86,96 куб. см. Так как уд. вес воды при 15° = 0,99913,,
. то сто граммов воды занимают объем 100,09 куб. см. Сумма объемов = 187,05 куб. см?
После смешения происходит 200 г 10-процентніго раствора. Его уд. вес 1,0725 (прв
15° по отношению опять к воде пли наибольшей ее плотности), след., 200 г займут объем
186,48 куб. см. След., сжатие тогда равно 0,57 куб. см.
Сжатия для случая растворения серной кислоты в воде даны в чертеже,
помещенном в дополнении 58. Они доходят до 10,1 куб. см на 100 куб. см образующегося
раствора. При растворении 46 весовых частей безводного спирта в 54 частях воды,
происходит наибольшее сжатие, а именно, при 0° оно равно 4,43, при 15° оно равно 4,09, прв
30° 3,83. Это значит, что если при 0° взять 46 весовых частей спирта на 54 весовые-
части воды, то в отдельности объем этих веществ будет равен 111,06, если после
смешения объем будет равен 106,63.
Наиболее достоверные сведения об изменении удельного веса растворов с
переменою их состава и температуры собраны и рассмотрены в моем сочинении:
«Исследование воДных растворов по удельному весу» (1887). Практический (потому что пра
помощи уд. веса растворов определяется содержание растворенного вещества как в
заводской, так и в лабораторной практике) и теоретический (потому что уд. веса
наблюдаются точнее других свойств и от изменения плотностей зависит изменение многих
других свойств) интерес этого предмета, так же как и замеченные уже здесь
правильности и законности, заставляют желать, чтобы эта область сведений о растворах
восполнилась дальнейшими и возможно точнейшими новыми наблюдениями, собрание которых
не представляет значительных трудностей, хотя и требует много времени и
внимательности.
[68] Сжимаемость растворов поваренной соли, по Грассщ меньше, чем воды. Прв
.18° для воды сжатие миллиона объемов = 48 об. на одну атмосферу давления, для
раствора с 15% соли = 32, для раствора с 24°/0 соли = 26 об. Подобные же определения
сделаны Брауном (1887) для насыщенных растворов нашатыря (38 об.), квасцов (46),
поваренной соли (27) и сернонатровой соли при + 1°, когда сжимаемость воды = 47 на
миллион. Этот исследователь показал, что вещества, растворяющиеся с отделением тепла
ели с увеличением объема (как, напр., нашатырь), отчасти выделяются, при увеличенном
давлении, нз своих насыщенных растворов (опыт с нашатырем очень убедителен), а
растворимость веществ, растворяющихся со сжатием и охлаждением, от увеличения
давления увеличивается, хотя и очень мало. Это последнее раньше того (1863) нашел
Сорби для,поваренной соли *).
[69] Так как мера изменения многих свойств при образовании растворов невелика,
то при недостаточной точности наблюдений, в'первом грубом приближении, особенно же*
в узких пределах изменения состава (напр., лишь для слабых растворов), может пред-
*) Результаты опытов Браупа и Сорбщ являющиеся одним из следствий принципа Гиббса-Jc Шателъе*
нашли подтверждение в опытах Коіеиа и его сотрудников (1910). Приведен следующий пример: при давлений
одной атмосферы в 100 частях воды растворяется 83,898 частей NaCI, при 1500 ати. 37, 36 частей. (К.)

70 — 71] растворы - 275
ставляться пропорциональность изменения свойств с составом даже тал, где ее нет.
Особенно поучителен в этом отношении пример Мишеля и Ерафтпа, которые в 1854 г.
полагали» на основании своих наблюдений, что приращение уд. веса растворов
пропорционально приращению содержания соли в данном объеме, что допустимо лишь при
определении уд. веса с точностью до нескольких сотых, а такая точность ныне недостаточна
даже для заводских определений. Точные измерения не оправдывают ни этой
пропорциональности; ни той, которую допускали во многих других случаях, напр., для
вращательной (по отношению к плоскости поляризации) способности растворов, для их
капиллярности и т..п. Судя по тому, что найдено мною по отношению к уд. весам растворов,
я думаю, что во многих случаях блил;е будет к истине принять пропорциональность
изменения свойств растворов не по отношению к содержанию растворенного вещества, а
по отношению к произведению этого числа на содержание воды, тем более, что многие
химические отношения изменяются именно пропорционально произведению действующих
масс, как это установлено механикою для многих изученных ею явлений притяжения.
[70] Выделяясь в виде льда или пара, вода дает с раствором гетерогенную систему
(из веществ в различных физических состояниях), подобную, напр., образованию осадка
или летучего вещества при реакциях двойного разложения.
Если растворенное тело нелетуче (напр., соль, сахар) или мало -летуче, то вся
упругость выделяющихся паров принадлежит одной воде; если же испаряется раствор
летучего тела, напр., газа или летучей жидкости, то воде принадлежит только часть
давления, а все наблюдаемое состоит из суммы давления паров воды и растворенного
вещества. Большинство исследований касается первого случая, о котором сказано далее,
а наблюдения Д. Л, Коновалова (1881) 'относятся ко второму. Он показал, что при
взаимной растворимости двух летучих жидкостей, когда образуются два, слоя
насыщенных растворов (напр., эфира и воды, как в дополи. 51), оба представляют одинаковую
упругость (для указанного случая при 19°,8 упругость обоих равна 431 мм ртути). Далее,
он нашел, что для растворов, образующихся во всех пропорциях, упругость бывает или
более (растворы спирта в воде), пли менее (растворы муравьиной кислоты) той, которая
отвечает прямолинейному (пропорциональному с содержанием) изменению от упругости
воды до упругости растворенного вещества, так что упругость, напр., 70°/о раствора
муравьиной кислоты при всех температурах менее упругости воды и самой муравьиной
кислоты. Таким образом, в этом случае никогда упругость раствора не равна сумме
упругостей растворяющихся жидкостей, что показал уже Реньо, отличивший этот случай
от того, когда испаряется смесь жидкостей, неспособных растворять друг друга. Из этого
видно, что при растворении наступает взаимодействие, уменьшающее упругость паров,
свойственную отдельным веществам, как п следует ждать, предполагая в растворах
образовав соединений, потому что при этом упругость всегда уменьшается.
[71] Наблюдения над изменением упругости пара растворов производились многими;
наиболее известны данные Вюльнера в Германии (1858 — 1860) и Таммана в России
(1887). Также многочисленны наблюдения над температурою образования льда из разных
растворов. Благден (1788), Рюдорф (1861), Де-Коппе (1871) положили начало, а главный
интерес получил этот род исследований благодаря работам Рауля во Франции, начатым
в 1882 г. для водных растворов и продолженным' затем для растворов в различных
других, легко замерзающих, жидкостях, как, напр., бензол СвНв (плавл. 5°,48), уксусная
кислота С8Н402 (16,67) и др. Особый интерес эти криоскопические исследования
Рауля над депрессией или понижением температуры замерзания получили потому,
что он взял для растворения многие хорошо известные углеродистые соединения и нашел
простые отношения между молекулярным весом тел и температурою кристаллизации
растворителя, что дало возможность применить этот род исследования к изучению природы веществе
С применением этого способа мы встретимся далее (см. также гл. VII), а теперь приведем
лишь вывод: при растворении в 10О граммах растворителя сотой доли того
грамм-молекулярного веса, который отвечает формуле (напр., ]SaCl = 58)5)02H»O = 46 и т. п.),
получается понижение для раствора их в воде, близкое к 0°,185, в бензоле 0°,49, в уксусной
кислоте, 0°,39 или вдвое большее. А так как для слабых растворов депрессия (понижение)
пропорциональна содержанию растворенного вещества, то из сказанного определяется
понижение для всяких других растворов. Так, напр!, вес, отвечающий формуле ацетона
С8НвО, равен 58; раствор в 100 г воды при содержаний 2,42, 6,22 и 12,35 г ацетона (по
определеншо Бекмана), образует лед при — Ос,770,—1°,930 и — 3°,820, а эти числа
показывают, что при содержании 0,58 г ацетона на 100 воды понижение температуры
образования льда будет 0°,185, 0Э,180 и 0°,179. Должно заметить, ^то закон
пропорциональности (между понижением, содержанием и составом) оказывается вообще лишь
приближенным и применим только к слабым растворам (Пиккеринг и др.).
Заметим, что теоретический интерес предмета усилился, когда открыта была связь
между понижением упругости, понижением температуры образования льда, осмотическим
давлением [Вант-Гофф, дополн. 50] и гальванопроводностыо растворов, а потому, хотя

, 1.
276 ДОПОЛНЕНИЯ К.ГЛАВЕ I Г71
подробности, сюда относящиеся, составляют предмет более специальных курсов физической
химии, дополним сказанное кратким замечанием о способе криоскопических наблюдений.
Для определения температуры образования льда (или кристаллизации
других растворителей) приготовляют раствор определенного состава; его вливают в
цилиндрический сосуд, окруженный другим подобным так, чтобы между обоими остался
воздух, оболочка которого (как худой проводник) препятствует быстрым переменам
температуры (еще лучше, если между двумя стеклянными оболочками будет пустота и стенки
обеих будут посеребрены, чтобы передача тепла была о^нь медленна); внутрь раствора
погружают резервуар чувствительного (и проверенного) термометра и загнутую
платиновую проволоку, служащую для перемешивания раствора, а затем все охлаждают
(перемешивая и погрузив в холодильную смесь) до температуры начала образования льда.
Если температура сперва и опустится немного ниже, все ж? при начале образования
льда она становится' постоянной. Давая жидкости чуть нагреться, опять охлаждая и
замечая вновь постоянство, доходят до точного определения. Еще лучше брать большую
массу раствора и вызывать образование льда, бросив в раствор, уже отчасти
переохлажденный, маленький кусочек льда, который лишь нечувствительно изменит состав раствора.
Наблюдение должно производить только при образовании малейшего количества
кристаллов, потому что иначе от их выделения состав раствора изменится. Должно принимать
все предосторожности для устранения доступа влаги внутрь прибора, потому что она
также может изменить состав раствора или свойство (напр., при уксусной кислоте)
растворителя.
По отношению к депрессии слабых водных растворов известно: 1) Депрессия
возрастает почти пропорционально количеству растворенного вещества (числа даны далее
всегда- на 100 ч. воды), напр., для КС1, когда его содержание равно 1 ч., депрессия = 0°,46,
при 2 ч.=0°,90, при 10 ч. = 4°,36). 2) Чем выше молекулярный вес (растворенного
вещества), выражаемый формулами (см. гл. VII) и означенный чрез Д тем, при прочих
равных условиях, меньше депрессия d, а потому, если концентрацию раствора (весовое
количество вещества на 100 ч. воды) назовем^ чрез ру дробь M/dp или молекулярная
депрессия для данного класса веществ, есть величина постоянная, напр., для метилового
спирта в воде 17,3 для ацетона около 18,0, для сахар&рколо 18,5. 3) Вообще для веществ,
водные растворы которых тока не проводят, молекулярная депрессия около 18,5, а для
растворимых кислот, солей и т. п. веществ, проводящих ток, она в г раз более, напр.,
для НС1, KJ, HN08, КНО и т. п. около 36 (і близко к 2), для буры около 66 и т. д.,
где і изменяется сходственно с тем изменением, какое замечается для осмотического
давления [дополн. 50]. 4) Для различных растворителей • (вода, уксусная кислота, бензол
и г. п.) получаются свои постоянные величины молекулярной депрессии (находящиеся в
некоторой отдаленной связи с их молекулярным весом), напр., для уксусной кислоты
вместо 19 (как для воды) получается около 39, для бензола около 49, для метилового
спирта около 17 и т. д. 5) Если молекулярный вес М вещества неизвестен, то, определяя
его депрессию d при концентрации ру для непроводящих тока, или для тел известно^
группы, можно из 'опыта определить М; так, напр., для перекиси водорода, тока, не
проводящей, найден молекулярный вес М9 близкий к 34, т. е. равный Hs02 (см. гл. VII).
Подобные же выводы найдены для уменьшения упругости растворов (см. далее)
и ддя повышения температуры их кипения и других свойств растворенных веществ
(гл. VII) и для осмотического давления [доп. 50], и везде замечается изменчивость
величины і с переходом от растворов, не проводящих ток, к таким, которые его проводят,
то естественно было искать здесь причинной связи, которую Аррениус (1888), 0<щ-
вальд и др. думают н&йти в предположении, что часть вещества электролитов при самом
акте растворения уже разлагается на ионы (напр., NaCl на ионы Na и С1) или на атомы
тех отдельных- веществ, которые являются при электролизе, чем и думают объяснить
увеличение t для тел, проводящих ток. Это предположение, известное * под названием
¦ гипотезы «электролитической диссоциации», мы не рассматриваем здесь не только по
той причине,- что оно вполне отвечает специальной части — физической химии и почта
ничего не дает для понимания химических отношений растворов (особенно их перехода
в определенные соединения,, их реакций и самого их образования), но также и потому:
1) что все предшествующие данные (для постоянных депрессии, осмотического давления
и т. п.) относятся лишь к слабым растворам, а к крепким неприложимы; в крепких же
растворах химический интерес не менее ^велик, чем в слабых, и переход от первых ко
вторым последователен и неизбежен; 2) потому что во всяком однородном теле (хотя бы
и нерастворенном и не электролите) можно предполагать (Клщзиус) часть атомов
переходящими от одной молекулы к другой (гл. X), как-бы диссоциированных, но считать
подобное явление свойственным лишь растворам электролитов нет оснований; 3) потому
что между растворением электролитов и непроводников' не замечается ни одной
существенной черты различия, а по гипотезе Аррениуса должно бы ожидать; 4) потому что
при акте растворения всего вероятнее допустить образование новых сложнейших, но не

71]
ДЕПРЕССИЯ
277
прочных и легко распадающихся, диссоцирующих соединений, а не распадения хотя бы
и части взятого вещества; 5) потому что с принятием гипотезы Аррениуса становится
необходимым принять в растворе свободные ионы, подобные атомам С1 и Na,
происшедшими без видимой затраты энергии, необходимой для их разъединения, и если при этом
можно себе уяснить причину того, что тогда t = 2, то вовсе непонятно, почему растворы
MgS04 дают і — 1, хотя раствор проводит ток *); 6) потому что в слабых растворах
приближенная пропорциональность депрессии С/концентрацией может быть признана при
допущении образования гидратов с таким же правом, как и при допущении растворения
безводных веществ, а признав при растворении образование гидратов, проще допустить,
что часть этих гидратов разлагается, чем принять разложение на ионы; 7) потому что
. лучшими проводниками тока являются растворы, подобные сернокислым, в которых
необходимо признать образование ассоциированных систем или гидратов; 8) потому что в
соединении растворенного тела с растворителем можно искать скорее всего причину
электропроводности, как видно из того, что (Д. Л. Еоновало?), ни анилин, ни уксусная
кислота в отдельности не проводят тока, раствор анилина в воде проводит мало (здесь
и сродства очень малы), а раствор анилина в уксусной кислоте составляет хороший
электролит, в котором непременно должны действовать химические силы, влекущие
анилин, подобно аммиаку, к соединению с уксусного и всякими другими кислотами, и
9) потому, наконец, что гипотезу электролитической диссоциации, в том виде, какой ей
придан доныне Аррениусом и Оствальдом, я, вместе со многими из современных
химиков, не могу признать отвечающею совокупности химических сведений о растворах и
о диссоциации вообще. Гипотеза «электролитической диссоциации» (растворенных
электролитов, т. е. распадение их при растворении ла воображаемые ионы; по гипотезе эти
ионы образуются и без тока), будучи, смехом пополам, приложима к объяснению
увеличения г, но, ничего не прибавляя к пониманию вообще растворов, страдает сверх того
стремлением проникнуть в область обычных химических явлений, утверждая, что
реагирование происходит обычно лишь между .свободными ионами, напр., при действии
..раствора AgNOs на NaCl свободные ионы Ag, встречая tHOHbi С1, дают AgCl. Такое воззрение
последователи гипотезы приложили ко множеству явлений (напр., окрашиванию,
распределению и т. п.) и случаев реагирования. С своей стороны, эту сторону дела я считаю
еще менее удовлетворяющею и іфиложимою к реальности, для показания чего и приведу
два (из числа многих) примера: 1) Ливеинг (1900) показал, что спектр поглощения (см.
гл. XIII) растворов данной соли дидима ' остается неизменным, несмотря на изменение
количества воды (крепости раствора), если проходящий луч света встречает одинаковое
количество соли дидима (напр., если в литре взято А г соли и столб раствора длиною
подав другом случае — хА г соли в литре, но взят столб раствора длиною в п/х см).
По объяснению же последователей гипотезы, во-первых, чем разбавленне? раствор, тем
свободных ионов больше, а окрашивание растворов и образование спектра поглощения
определяется этими свободными ионами. 2) Л". Каленберг (L. Kahlenberg, 1902) показал,
что при смешений растворов — тока не проводящих (а потому, по гипотезе, и не
..содержащих свободных ионов): сухой олеиновомедной соли СиХа (где X=Ct8HuOs) в сухом
бензоле с бензольным же раствором совершенно сухого хлористого водорода 2НС1, тотчас
получается осадок хлористой меди CuClj, потому что она в бензоле нерастворима, а по
гипотезе электролитической диссоциации этого никоим образом нельзя было ждать, так
как тока не проводят, в них нет свободных ионов, а следовательно, нельзя и ждать взятые
растворы моментального реагирования. Считая вообще рассматриваемую гипотезу не
отвечающею действительности, я воздерживаюсь от ее подробного изложения в этом
сочинении, назначаемом для начинающих изучение химии. Хотя таким образом я считаю
излишним в своем Сочинении подробнее останавливаться над развитием указанного учения
о растворах, тем не менее, считаю, что для лиц, желающих изучить химию подробнее,
весьма поучительно вникнуть в совокупность сведений, сюда относящихся, которые можно ¦"
найти в Zeitschrift fur physikalische Cnemie за годы, начинающиеся с 1888.
Сверх того, считаю неизлишним указать на то, что, по всей видимости, природа
растворов очень сложна и есть повод допускать,в них часть веществ в состоянии
соединения, а часть — в состоянии распадения, т. е. в состоянии диссоциации, ничего общего
с неясным еще электричеством не имеющей. Считая, что' существование диссоциации и
ассоциации необходимо будет признать для понимания растворов, я думаю, что
современное представление об электролитической диссоциации, с одной стороны, тормозит
теорию растворения, хотя,' с "другой стороны, полезно потому, что дает повод к
накоплению опытного материала, который должна охватить будущая теория растворов.
Пропорциональность отношения4 понижения упругости растворов данного тела к
*) Опыты Ball's п ЯагМпГш. показали, что і Для MgS04 лежит между 1,009 п 1,708 для разведений ot
t> = 0,2 до v=200. (if.)

278 дополнения к главе I [72—75
упругости воды с содержанием растворенного вещества установлена Гей-Люссаком,
Принсепом и Бабо п оправдывается в известной степени позднейшими наблюдениями и
служит к тому, что выражают не самое понижение упругости (р—р'), а частное из него
на упругость воды г * ]. Заметим здесь, что при отсутствии химического воздей-
ствия в норме тогда, по закону Дальтона, упругость смеси равна сумме упругостей
взятых веществ. Поэтому жидкости, друг друга не растворяющие (напр., вода и хлористый
углерод), представляют упругость, равную сумме упругостей им свойственных, а потому
такая смесь кипит нпже, чем более летучая жидкость (Магнус, Реньо).
[72] Если в примере поваренной соли понижение упругости разделить на
упругость воды, то получаются числа, которые (около).в 105 раз менее величины понижения,
температуры образования льда. Это отношение было выведено теоретически Гульдбергол
на основании приложения механической теории тепла и повторяется для многих
исследованных растворов. И здесь мне опять необходимо отослать читателя к физической химии,
потому что в нашем кратком и начальном руководстве неуместно входить во все
теоретические и практические подробности учения о растворах, сплавах и т. п.
[7В] Фричше показал, что растворы некоторых красящих веществ дают
бесцветный лед, что ясно доказывает переход в твердое состояние одной воды без подмеси
растворенного вещества, хотя возможность этого в некоторых других случаях отрицать
нельзя.
Заметим, далее, что лед, образовавшийся постепенно в море, соли не содержит, но
«ели он представляет смерзшиеся обломки, то включает в себе и часть соленой воды.
[74] Так как растворимость некоторых веществ (напр., кониина, серноцериевои
¦соли-и др.) уменьшается с повышением температуры (между известными пределами, см.
напр., дои. 55), то эти вещества выделяются из своих насыщенных растворов не при
охлаждении, а при нагревании. Так, раствор MnS04, насыщенный при.70°, при
дальнейшем нагревании мутится. Начало выделения растворенного вещества при перемене
температуры служит легким средством для определения коэффициента растворимости, чем
и воспользовался- проф. В. Алексеев для определения растворимости многих веществ.
Сущность явления (и прием наблюдения) здесь та же, что и при определении температуры
образования льда. Если взять раствор (напр., CaSO*, MnS04) вещества, выделяющегося
при нагревании, то при некоторой низкой температуре из. него 'будет выделяться лед,
а при некотором нагревании соль. Из этого примера и существа дела ясно, что
выделение растворенного тела представляет некоторую аналогию с выделением льда из
растворов. В обоих случаях из однородной (гомогенной, жидкой) системы раствора
образуется (гетерогенная) система твердого и жидкого вещества.
[75] Легче всего дают пересыщенные растворы те соли, которые способны
выделяться с кристаллизационного водою и дают различные кристаллогидраты; но явление
гораздо -общее, чём прежде думали. Первые сведения дал в прошлом столетии Ловиц,
в Петербурге. Многочисленные исследования показали, что пересыщенные растворы от
обычных ничем существенным по свойствам не отличаются. Изменение уд. веса, упру-
тости пара, образование льда и проч. совершается и для них последовательно, по обыч-
лым законам; а причина образования—отсутствие твердых частиц (твердой фазы), около
которых легко совершается кристаллизация. [См. доп. 56.]
Так как в воздухе, как прямой опыт показывает, содержатся, хотя и в очень
малом количестве, мельчайшие кристаллики солей, а между ними и глауберова соль, то
воздух в открытом сосуде может производить кристаллизацию пересыщенного раствора
глауберовой соли, но от него не кристаллизуются пересыщенные растворы некоторых
других солей, напр., уксусносвинцовой. По наблюдениям Лекока, ЛСернеза и др.
изоморфные соли (сходные по составу) способны вызывать кристаллизацию. Так, серно-
никкелевая соль в пересыщенном растворе кристаллизуется от прикосновения кристаллов
подобных ей солей других металлов Mg, Со, Си, Мп. Кристаллизация пересыщенного
раствора от прикосновения малейшего кристаллика идет от него лучеобразно с
определенною скоростью, и очевидно, что образовавшиеся кристаллы вызывают распространение
кристаллизации в определенные стороны. Явление это напоминает развитие организмов
от зародышей. Подобное подобным притягивается и располагается в определенные
сходственные формы.
Ныне распространен взгляд на' пересыщенные растворы, как на гомогенные
системы, переходящие в гетерогенные (состоящие из жидкости и твердого тела), во всех
отношениях точно так, как переохлажденная вода переходит в лед и воду, или как
расплавленная сера при переохлаждении от кристаллов ромбической серы переходит в
ромбическую, и от одноклиномеряых в одноклиномерную. Хотя при этом ясно понимаются
многие явления пересыщения, но самопроизвольное образование н?стойкои'7-водиой соли,
вместо более прочной 10-водной, указывает на то, что явление по существу сложно, и
определяется всего вероятнее тем, "что между водою и растворенным в ней веществом

76]
ДЕПРЕССИЯ, ПЕРЕСЫЩЕННЫЕ РАСТВОРЫ
279
действуют химические силы, побуждающие к образованию соединений в разных
пропорциях и с различным распределением частей (строением).
Одни кристаллогидраты солей (квасцы, свинцовый сахар, лгестиводный хлористый
кальций) плавятся без разложения, а другие при этом распадаются подобно Na2SO410Ha0;
но последние представляют, быть может, равновесия, обладающие свойством не
происходить при температурах высших, чем их точка плавления. Замечу здесь, что при
расплавлении кристаллов десятиводной соли образуется, кроме твердой безводной- соли,
раствор пересыщенный, дающий 7-водную соль, так что этот переход от 10-водиой
к 7-водной и обратный ему происходит с
образованием безводной (одноводной, быть может)
соли.
Притом, пересыщение (Лотылщын, 1889)
имеет место лишь с такими веществами, которые
способны давать несколько видоизменений или
несколько кристаллогидратов, т. е.
пересыщенные растворы выделяют, кроме прочного
нормального кристаллогидрата, гидраты с меньшим
содержанием воды, а равно и безводную соль.
€ернониккелевая в растворе при 15° — 20°
выделяет ромбические кристаллы с 7Н20, при 30° —
40° квадратные кристаллы с 6Н20, при 50° —
70° моноклинические тоже с 6HsO. Способность
выделять при внесенип в раствор кристалла
маловодные кристаллы или безводные соли является
общим свойством пересыщенных растворов. Если
соль образует пересыщенный раствор, то,
согласно приведенному взгляду, нужно ожидать
для нее и в свободном состоянии нескольких
гидратов или различных видоизменений. Таким
образом, Потылицын заключил, что хлорновато-
стронциевая соль, легко дающая пересыщенные
растворы, способна к образованию нескольких
гидратов, кроме известного безводного
соединения, и действительно, ему удалось обнаружить
существование' двух гидратов Sr(C103)23H20 и,
повидимому, Sr(C10s)28H20. Кроме того, были по-,
лучены еще • три видоизменения обыкновенной
безводной соли, отличающиеся между собой
кристаллической формой.
Для понимания пересыщенных растворов,
мне кажется, наиболее поучительно следующее
наблюдение: если в пересыщенный раствор (напр.,
NasC03) как в доп. 56-м) бросить сразу
кристаллы двух родов (могущие образоваться из
этого раствора), то кристаллизоваться будет
только форма (твердая фаза) менее растворимая,
а та, которая более растворима, перейдет в
раствор.
[76] Эмульсии, подобные молоку,
составляемые из раствора камедистых или им
подобных веществ и из маслянистых жидкостей,
висящих в растворе в виде капелек, ясно видимых
под микроскопом, составляют механический
пример образований, подобных растворам. Но
различие от растворов здесь очевидно. Есть однако
растворы чрезвычайно близкие к эмульсиям по легкости, с которой из них выделяются
растворенные вещества. Давно известно, напр., что особое видоизменение берлинской лазури
КЗ?е2((Ж)в растворяется в чистой воде, но от малейших количеств многих солей совершенно
-свертывается и становится нерастворимым. Если сернистую медь CuS, сернистый кадмий CdS,
сернистый мышьяк As2S3 (опыты с ним идут -очень легко и раствор получается
сравнительно очень прочный) и многие другие сернистые металлы получать путем двойного
разложения, осаждая растворы солей сероводородом, а потом тщательно промыть
(отстаивая, сливая жидкость с осадка и вновь обливая водою с сероводородом), то
нерастворимые в воде сернистые металлы, как показали Шульце, Сприні, Прост и др.,
переходят в прозрачные (для Hg, Pb, Ag — красно-бурого цвета, (X Fe — зеленовато-
/00*
90°
80°
70°
€0°
50°
W°
30°
го°
10°
0°
л
>
1
' /-У
*4&.
1
•
•
€
У
¦ 1
•
*
ь>
л
-
У
|
С
с
.•'
'
с
,
5?;
і
ц
\
і
*
s
*
F
\
ъ
\
\
D
F*
Е
»
/О
20 30 W SO 60
Диаграмма растворимости кристаллогидратов
NagSO*. О построении см. подпись под
диаграммой на стр. 268. Растворимость (абсцисса)
дает число г безводной соли на 100 г воды.
Сплошные линии передают (справа от крио-
гидратной точки 8): BF условия образовании
насыщенных растворов кристаллогидрата:
NaoS04 • 10НаО, FG—to же для безводной
соли NagSOj. Пунктиром намечены: линией
СЕ— растворы, насыщенные NasS04* 7Н20,
линией EF — условия выпадения безводной
же соли —Na2S04. Высказанное 'в тексте
предположение о возмояшости
промежуточного NasS04 *НчО—не подтверждается
опытом. (Г.)

280 дополнения к главе і' [77
бурого, для Cd, As, Sn —желтого цвета и для Zn — бесцветные) растворы, могущие-
сохраняться (чем слабее, тем дольше), даже кипеть, но все же со временем
свертывающиеся, то-есть осаждающиеся в нерастворимом виде и тогда становящиеся иногда
кристаллическими и уже вовсе неспособными более переходить в раствор. Малейшие
количества солей, особенно глиноземных, или того металла,, который находится в растворе,,
способны свертывать эти растворенные вещества. Трем и другие исследователи показали
способность коллоидов образовать подобные гидрозоли или растворы
студенистых коллоидов и, описывая глинозем и кремнезем, мы будем иметь случай
остановиться над такими растворами еще раз [49]
При настоящем, еще неполном, состоянии сведений о растворении, можно считать-
подобные растворы переходом к эмульсиям. Исследования растворимых металлов,
подобных серебру, золоту и т. п. (глава XXIV), при сильном увеличении под микроскопом
прямо показывают, что в растворе висят твердые блестящие частицы металлов, но, хотя
эти последние и'тяжелее, они. все же остаются висящими в жидкости, потому что
находятся в своеобразном сотрясательном двпжении («броуновское движение»), которое-
прямо видно под микроскопом. Oco6teHO характерно именно это постоянное движение'
металлических частиц, виденное мною прежде всего в оптической мастерской Цейса-
(в Иене). Стекло, окрашенное золотом (кассиев пурпур) в красный цвет, содержит также
(конечно, неподвижные на-глаз) видимые частички золота. Требуется увеличение
микроскопом в несколько сот раз и сильное боковое освещение.
[77] Оффер (1880), исследуя криогидраты, считает их простыми смесями льда.
и солей, имеющими постоянную-точку плавления, как есть сплавы с постоянною точкою
плавления и растворы жидкостей с постоянною температурою кипения. Однако при этом
не объясняется, в каком же виде содержится соль, напр., в криогидрате NaCl + 11Н20.
При температурах выспшх чем —10° поваренная соль выделяется в безводных кристаллах
и при температурах близких к указанной в соединении с кристаллизационною во&оіо
КаС12Н20, а потому весьма невероятно, чтобы при еще более низких температурах она
выделялась без воды. Если же в застывшем криогидрате допустить возможность
содержания NaC12H30 и льда, то непонятно, почему при этом одно из этих веществ ве плавится
раньше другого *). Если же спирт извлекает из твердой массы воду, оставляя соль, то
это наблюдение не доказывает присутствия льда, потому что из кристаллов многих
водных веществ (напр., из NaCI2Hs0) спирт также отнимает воду около температуры их
плавления. Сверх того, простое наблюдение над криогидратом NaCl -f 11Н20 показывает,
что он при самом осторожном охлаждении не выделяет льда после его прибавки, что
случилось бы, если бы при застывании образовался лед в смеси с солью. По отношению-
к криогидратам прибавлю, что многие растворы кислот вполне застывают при должном
охлаждении (напр., H2S04H20) и представляют тогда совершенно определенные соединения.
Для растворов серной кислоты (см. гл. XX) Пиккеринг получил, напр., гидрат
HoSOi^O, плавящийся при — 25°. Кислоты НС1, HN08 и др. также дают подобные1
кристаллические гидраты, плавящиеся при низких температурах и представляющие много
сходства с криогидратами. Личное мое мнение сводится к тому, что между молекулярно-
физическим и химическим воздействием, даже между механическим сопоставлением^
молекул и их химическим взаимодействием, существуют всевозможные и различные
степени перехода, и .криогидраты (как и растворы вообще) принадлежат к их числу, а
потому я наибольших научных плодов жду не только от приложения физических воззрений
к химии, но и от. указаний проявления химических сил в актах молекулярных явлений
физнко-механического порядка. Тут должна наступить мировая сделка между понятиями,
доныне разрозненными. При изучении теплоты, отделяющейся при образовании сплавов
Na с К Жоанпи (1887) признал сплав состава NaK2, как наиболее легкоплавкий и
наиболее выделивший тепла, за определенное соединение (плавящееся при — 12°,5)г
а в 1901 г. Л. С. Еурнаков и Ж. А Путин, изучая температуры плавления, показали,
что сплав состава NaK2 действительно плавится ниже, чем все остальные сплавы Na с К,
и пришли к тому заключению, что здесь имеется лишь криогидратная или эвтектическая
тёчка. а нет определенного соединения как для криогидратов [см. дополн. 364]. Точка ¦
зрения яа криогидратную (при растворах) или эвтектическую (при сплавах) точку
сводится при этом, следуя за Ле Шателье и др., к следующему. Представим раствор ила
сплав простых или сложных веществ А в В, и обратно. От прибавки Вт А температура
плавления последнего понижается тем более, чем более прибавлено В, хотя бы В
плавилось выше, чем А, — как от растворения соли понижается температура образования
льда в растворах. Но от прибавки А к В происходит то же самое (напр., при
сплавлении, олова со свинцом), только в первом сДучае в твердом виде выделяется А, во втором
Д т. е. то, что преобладает. Очевидно, что должна быть такая пропорция между А и В,.
*) Теперь принято, что в криогидрате содержится кристаллогидрат NaC12Hs0 + 9На0 в виде льда. (Г.у

78 — 82] криогидраты, разложение растворов' 281
при которой понижающиеся температуры совпадут, тогда в застывшем сплаве будут я
А и В. Эта температура отвечает эвтектической точке и в ней признают смесь, а не
соединение А с В. Не решаясь высказаться окончательно, и вообще (вероятно бывают
разные случаи), я думаю, что дальнейшее изучение указанного предмета осветит некоторые-
стороны теории растворов (см. гл. XVIII).
[78] Вследствие неполного постоянства — при переменном давлении — постоянно
кипящих растворов многие отрицают существование определенных гидратов, образуемых:
летучими веществами, например, хлористым водородом (или соляною кислотою) и водою...
Говорят обыкновенно так: если бы постоянство состава существовало, то оно не меня- ,
лось бы при перемене давления. Но перегонка постоянно кипящих гидратов, несомненно*
(судя по плотности паров, определенной Вино), сопровождается, подобно перегонке
нашатыря, серной кислоты и т. п., полным разложением бывшего соединения, то-есгь тел&
эти не существуют в парах, а продукты распадения (HG1 и Н20)' при.температуре
перегонки суть газы, растворяющиеся в перегоняемой и сгущаемой жидкостях, растворимость,
же газов в жидкостях зависит от давления, а потому состав постоянно перегоняющихся
растворов может и даже должен отчасти меняться с переменою давления и притом чем
менее давление и чем ниже температура испарения, тем вернее получение истинного
соединения. Серная кислота H2S04 составляет один из примеров несомненно' определенных
химических соединений, а между тем, как увидим в главе XX, она при нагревании
выделяет серный ангидрид и, перегоняясь, разлагается. В исследованиях Роско и Дитмара
(1859) оказалось, что при давлении в 3" атмосферы постоянно кипящий раствор содержит
18% НС1, при 1 атм. 20%, Vie атм- 23%. Пропуская же воздух через растворы до
неизменности их состава (т. ?. заставляя удаляться избыток водяного пара или НС1 вместе с
воздухом) при 100° получается кислота с содержанием около 20%, при 50° около 23%, а
при 0° около 25%- Из этого видно, что;" уменьшая давление и понижая температуру
испарения, доходят до одного и того же предела, за который следует принять состав НС1+
-j- 6Н20, требующий 25,226% хлористого водорода. Дымящая соляная кислота содержит*
более этого.
Изменение состава постоянно кипящих растворов при перемене давления можно
представить так. Тело А, будучи газообразно или легко летуче, дает с некоторым
количеством воды яНаО определенное сложное соединение АпК2б, прочное до температуры f,
высшей чем 100°. При этой температуре оно разлагается на два тела А и Н20. Оба кипят
под обыкновенным давлением ниже f, а потому при t° перегоняются и в приемнике вновь,
соединяются. Но если часть тела АгіК20, разложилась или перегналась, в сосуде остается
еще часть жидкости неразложенной, которая может отчасти растворять один из
продуктов разложения и притом в количестве, изменчивом с давлением и температурою, и
потому раствор будет иметь при разных давлениях немного иной состав.
[79] Сухим иодом можно очистить H2S от подмеси H8As. Сухой иод этот последний
газ разлагает. Для растворов HCI в воде существуют явные различия действия при
содержании воды, большем чем в НС16Н30. Напр., крепкие растворы разлагают
сернистую сурьму (образуется сероводород H2S) и осаждают поваренную соль из ее
растворов, а слабые этого не производят. [Ср. доп. 296.]
[80] Раствор медного купороса кристаллизуется обыкновенно в 5-водных
кристаллах CuS045H2O и пересыщенный его раствор дает такие кристаллы, если он приведен в.
прикосновение с малейшим подобным кристаллом. Но если к пересыщенному раствору
той же соли, по наблюдениям Лекока де Боабвдрана, внести кристалл железного
купороса FeS047H20, то получаются кристаллы семиводной соли CuSOjH20. Очевидно, что
ни 5-, ни 7-водной соли в готовом виде в растворе не содержится. Раствор представляет
собою особую жидкую форму равновесия.
[81] Выветривание, как и всякое испарение, идет с поверхности. Внутри
выветрившихся кристаллов часто находится еще невыветрившаяся масса, так что большие
выветрившиеся кристаллы соды в изломе представляют прозрачное ядро, окруженное с
поверхности выветрившеюся непрозрачною и порошкообразною массою. Замечательно здесь то-
обстоятельство, что выветривание идет совершенно правильно и однообразно, так что
кристаллические углы и плоскости одинакового кристаллографического характера
выветриваются одновременно и, в этом отношении, кристаллическая форма определяет те
части кристаллов, в которых начинается выветривание, и тот порядок, в котором оно-
продолжается.
[82] По Лекеру (Lescoeur, 1883) при 100° сгущенный раствор едкого барита ВаН202).
начиная выделять кристаллы (с + Н20), имеет упругость около 680 мм (вместо 760 мм
упругости воды) и уменьшает ее, если раствор испаряется до 45 мм, когда выделяется
вся вода из образующихся кристаллов Ва1і202Н20, но и оии теряют воду (диссонируя,
выветриваются при 100°), оставляя гидрат ВаН202, который при 100° вовсе не разлагается,,
то-есть воды не выделяет. При 73°(упругость воды тогда 265 мм) (раствор содерж. ЗЗН20),
кристаллизуясь, имеет упругость 230 мм, выделяющиеся кристаллы ВаН2028Н20 пред-

282 дополнения к главе і [83^—86
«тавляют упругость 160 мм, а теряя воду они дают ВаН202Н20, это же вещество при
73° не разлагается, а потому упругость = 0. Выветривающимися при обыкновенной
температуре являются те кристаллогидраты, которые обладают упругостью диссоциации,
близкой к упругости водяного пара воздуха (Лекер, 1891). К классу подобных соединений
принадлежат В203(3-НгШ20, С204Н2(2+я)Н20, ВаО(9+я)Н20 и SrO(9+a)HsO. Еще большею
упругостью обладают Na2SO410H2O, NaaC0e10HaO и MgSO4(7+a0H2O. Мюллер-дрцбах
<с 1884 г.) определяет упругость (по отношению к воде жидкой), оставляя в эксиккаторе
одинаково длинные трубки с-водою и исследуемыми веществами, причем скорость потери
води дает относительную упругость. Так, при обыкновенной температуре, кристаллы
фосфорнонатровой соли Na2HP0412H20 представляют упругость 0,7 сравнительно с водою,
пока не потеряют 5Н20, затем 0,4, пока не потеряется еще 5Н20, а при потере
последних паев воды упругость падает до 0,04, сравнительно с водою. Ясно, что различные паи
воды удерживаются с неодинаковою силою. Из 5 паев воды медного купороса два
первые выделяются сравнительно легко даже при обыкновенной температуре (но лишь чрез
несколько дней в эксиккаторе — по Лачинову), два других труднее, а последний пай
удерживается прочно и при 100°. Отсюда можно усмотреть способность CuS04 к
образованию трех гидратов CuS045Ha0, CuS043H20 и CuS04H20. Исследования Andreae над
упругостью диссоциации водной серно-медной соли это доказали (1891).
[83] Уксусаонатровая соль C2H8Na023H20 плавится и застывает (только от
прикосновения с кристаллами, так что можно охладить даже до 0° и применять для
получения постоянной температуры) при 58° (Жанелъ, скрытая теплота плавления около 28
калорий, теплота растворения — 35 кал. по Пиккерингу), Эта соль, сплавленная, кипит при
123°, то-есть, тогда упругость выделяющегося пара равна атмосферной.
[84] Для понимания растворов необходимо допустить проникновение (полное
однородное смешение) двух жидкостей: воды и жидкого соединения растворенного вещества
•с водою. Но если газы и пары всякого рода смешиваются между собою во всех
пропорциях в силу подвижности молекул, упругости и коренного сходства в строении всяких
паров и газов, то в этих свойствах нельзя отказать и жидкостям, так как многое у них
•сходно с газами, и если жидкости подобны друг другу, то можно допустить и смешение
ели проникновение их молекул, так как даже в кристаллах сходственных (изоморфных)
веществ могут быть смешаны молекулы разнородных веществ.
[85] Некоторые вещества способны между собою образовать лишь одно соединение,
другие несколько, и разнообразнейшей степени прочности. Таков случай соединеппя воды.
При растворении должно признать образование нескольких определенных соединений, но
многие из них или до сих пор не получены в отдельности, или даже, быть может, их нельзя
яолучить в ином (напр., твердом) виде, кроме жидкого, то-есть растворенного, подобно тому
:как существуют многие несомненно определенные соединения, которые существуют только
в одном физическом состоянии. Есть такие и между гидратами. Соединение Сб28Н20 [см.
дополн. 60], по Вроблевс-кому, существует только в твердом виде. Гидраты, подобные
H2S12H30 (Форкран и Виллср), НВг2Н20 (Бамгуис-Розебом), должны быть признаны
на основании изменения упругости, но представляют также вещества чрезвычайно
мимолетные, к отдельному прочному существованию неспособные. Даже сама серная кислота
H2S04, представляющая несомненно определенное соединение, в жидком виде дымит,
выделяя ангидрид S08, -то-есть представляя равновесие очень непрочное. Кристаллогидраты
хлора С1?8Н20, сероводорода H2S12H20 (при 0° образуется, при +1° уже совершенно
разрушается, так как тогда 1 об. воды растворяет только 4 об. H2S, а при 0°,1, около 100 об.)
и многих других газов представляют примеры гидратов очень малой стойкости.
[86] Растворам подобны и другие неопределенные химические соединения, напр.,
«сплавы металлов. Эти тела твердые или застывшие растворы металлов. Среди них также
-существуют определенные соединения и могут содержаться избытки одного из металлов.
[Йо опытам Лаури (1888) сплавы цинка с медью в отношении электровозбудительной силы
в гальванических элементах относятся совершенно как цинк, если его пропорция в сплаве
ле превосходит данного процента, то-есть, пока не достигается определенное соединение,
потому что в них тогда есть еще частицы свободного цинка,, а если взять медную
поверхность и на ней поместить лишь тысячную -долю поверхности цинка, то в гальваническом
-элементе действовать будет только цинк.]
Состояние растворов, в смысле кинетической теории вещества (то-есть в предполо-
.жении внутреннего движения молекул и атомов), можно представить в следующем виде.
В однородной жидкости, напр., воде Н20, молекулы ее находятся в некотором, хотя
подвижном, но прочном равновесии. При растворении в ней тела А, его молекулы образуют
-с несколькими молекулами воды системы АгіК20, столь непрочные, что они в среде моле-
¦куг. воды разлагаются и вновь происходят, так что А переходит от одних масс молекул
воды к другим и молекула воды, бывшая в этот момент в согласном движении с А в виде
¦системы АпК^О, в следующий момент, быть может, уже успевает отделиться. Прибавка
воды ала молекул А может или только изменять количество свободных и входящих в си-

87 — 89
РАСТВОРЫ
2S3
стемы АпЕ20 молекуле, или может вводить за собою условия для возможности сложения
новых систем AmHsQ9 где т больше или меньше п. Если в растворе будет отношение
молекул именно такое, как в системе АтЕ20, то прибавка новых молекул воды или А
должна влечь за собою образование новых молекул АпВ.20, Относительное количество,
прочность и состав этих систем или определенных соединений должны изменяться от однпх
растворов к другим. Такое воззрение на растворы составилось у меня (1887, Пиккеринг
впоследствии развивал подобное ж? воззрение) при ближайшем изучении изменения их,
удельных весов, чему посвящено мое сочинение, упомянутое в 50-м дополнении. Вещества А,
растворы дающие, тем и отличаются, что могут давать такие нестойкие системы ЛпНаО,
но кроме них они могут давать и другие, гораздо более стойкие системы AntEtO. Так,
маслородпый газ С2Н4, растворяясь в воде, вероятно дает систему С2Н4пН20, легко
распадающуюся на С2Н4 и Н20, но он дает и систему спирта С2Н4Н20 или С2Нв0,
сравнительно прочную. Так, кислород, может растворяться в воде и с нею соединяться, образуя
перекись водорода. Скипидар С«Н1в не растворяется в воде, но с нею соединяется в
сравнительно прочный гпдрат. Иными словами, химическое строение гидратов или
определенных соединений, в растворах содержащихся, отличается не только своеобразными
особенностями, но и разнообразием прочностей.
Принятое нами представление о растворах и других определенных соединениях
исключает особо-самостоятельное существование этих последних, считая их особым
состоянием определенных соединений, через что получается то единство химических понятии,
какого не может быть при допущении физико-механического понятия о неопределенных
соединениях. Постепенность перехода от типических растворов (газов в воде, слабых
растворов солей) к определенным (но, однако, нестойким и жидким) соединениям, каковы
соли и их кристаллогидраты в расплавленном виде, столь нечувствительна, что, отвергая
принадлежность растворов к числу определенных, но диссоциированных соединений, мы
рискуем отрицать определенность атомного состава таких веществ, как серная кислота
или сплавленный кристаллогидрат. Повторю, однако, что поныне еще нельзя считать
теорию растворов стоящею прочно. Вышеизложенное мнение о них не более как гипотеза.
Подводя растворы под Дальтоновы пбнятпя атомизма, я надеюсь, что мы достигаем не
только до общего стройного химического учения, но и до того, что в вопросе о
растворах являются новые поводы к исследованиям и наблюдениям, которые должны будут или
подтвердить предполагаемое, или поставить на его место учение более полное и верное.
[87] При соединении с водою 1 г извести выделяется 246 мал. калорий.
Температура получается высокая только потому, что теплоемкость происходящего продукта
невелика. Окись натрия Na20, реагируя с водою Ы20 и образуя едкий натр NaHO, отделяет
552 мал. калорий на каждый грамм окиси натрпя, и происходящий гпдрат при
накаливании разлагается весь ранее, чем выделит воду.
[88] Чертеж, данный- в выноске 58-й, показывает выделение тепла при смешении
серной кислоты или одноводного гидрата (H2S04, т. е. SO^ + Н20) с различными
количествами воды на 100 об. происходящего раствора. На 98 г серной кислоты (HsS04)
выделяется тепла при прибавлении 18 г воды 6379 мал. кал., при двойном и тройном
количестве воды 9418 и 11137 мал. кал., а при беспредельно большом количестве воды 17 860 мал.
кал., по определениям Томсена. Он же показал, что, когда H2S04 образуется из S03
(=Ь0) и Н20 (18 вес. ч.), развивается 21308 мал. кал. на 98 г происходящей серной
кислоты.
L&9] Для различных гидратов прочность, с какою они удерживают воду, весьма
неодинакова. Некоторые гидраты весьма слабо держат воду и, соединяясь с нею, выделяют
мало тепла. От других же никакою степенью жара нельзя отделить воды, даже если они
и образуются'из ангидрида (т.е. безводного вещества) и воды с малым отделением тепла;
напр., уксусный ангидрид, соединяясь с водою, отделяет незначительное количество тепла,
но из него уже нельзя выделить воду. Если сильпо разогревать образующийся через такое
соединение гидрат (уксусную кислоту), то он или перегоняется без изменения, или
разлагается на новые вещества, но первоначальных веществ, т. е. ангидрида и воды, прямо не
дает. Вот такие-то случаи и дают повод называть воду, входящую в гидраты,
конституционною. Такова, напр., вода, находящаяся в так называемом едком натре или в гидрате
okhgh натрия [см. доп. 87]. Но есть гидраты, которые легко выделяют воду; однако эта
вода не считается кристаллизационного, не только потому, что такие гидраты не имеют
иногда кристаллического вида, но и потому, что в совершенно аналогических случаях
образуются весьма прочные гидраты, способные к особым видам химических реакций,
как узнаем впоследствии. Таков, напр., непрочный гидрат окиси меди, не образующийся
из воды и окиси меди, а происходящий так же (двойным разложением растворов солей со
щелочами), как^и гораздо более прочные гидраты, напр., водная окись бария ВаН202,
равная ВаО + Н20. "Словом, нет резкой границы ни между водою гидратяойн
кристаллизационной, ни между растворением и гидратацией.
Необходимо заметить, что, выделяясь из водного раствора, многие тела, не имея

284 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ I
кристаллической формы, удерживают воду в таком же состоянии непрочном, как и в
кристаллогидратах; только эту воду нельзя назвать кристаллизационного, если выделяющееся
тело не имеет кристаллического вида. Примером подобных непрочных гидратов могут
служить соединения глинозема и кремнезема с водою. Если из водного раствора эти
вещества выделяются через химический процесс^ то они всегда выделяются (сперва) с
содержанием воды. Здесь особенно очевидно образование нового химического соединения с
содержанием воды, потому что глинозем и кремнезем в безводном состоянии представляют
иные химические свойства, чем в соединении с водою, и притом они с водою прямо вовсе
не соединяются. Целый ряд коллоидальных тел, выделяясь из воды, образует такие
соединения, имеющие вид студенистых твердых тел, лишенных кристаллического вида. В
застывшем клее, в сваренном белке удерживается вода в значительном количестве. Про-
жиманием ее нельзя оттуда выделить: значит, здесь произошло какое-то соединение тела
с водою. Эта вода, однако, легко выделяется при высушивании, но только не вся—часть
удерживается, а эта удерживаемая часть воды принадлежит, как говорят, гидрату, хотя
определенные соединения с водою здесь получить весьма трудно, если только возможно.
В таких примерах ясно видно вышеупомянутое отсутствие резких границ между
растворами, кристаллогидратами и обычными гидратами, т. е. между определенными и
неопределенными химическими соединениями.

К ГЛАВЕ ВТОРОЙ.
О СОСТАВЕ ВОДЫ И ВОДОРОДЕ.
(Стр. 4?— 60.)
[90] Первые опыты синтеза и разложения воды, однако, н? окончательно убедили
в составе воды лишь из водорода и кислорода. Девщ занимавшийся разложением воды
гальваническим током, долго думал, что при этом получается, кроме газов, кислота и
щелочь. Убедился он в том, что в воде содержатся лишь водород и кислород, только
рядом долгих изысканий, которые ему показали, что появление кислоты и щелочи при
разложении воды происходит от ее подмесей (особенно от азотноаммиачной соли).
Окончательное понятие о составе воды получается из точного определения количества
составных частей, в нее входящих. Таков длинный путь, дающий точные сведения о составе
вещества, то-есть об его превращениях. Что сказано о воде, то относится и до всех
других сложных тел; изучение каждого и полное убеждение в его составе получается лишь
из совокупности большого числа сведений, до него относящихся. Успехи знаний опред?
ляются не только порывами пытливой мысли, но и многими трудами настойчивых иска
телей действительной правды и природной истины.
[91] Для того, чтобы совершенно безопасно наблюдать взрыв гремучего газа, лучше
всего поступать таким образом. Приготовляют мыльную воду, дающую легко мыльные
пузыри, и такую воду наливают в железную ступку. В эту воду опускают конец тонкой
газоотводной трубки, проводящей гремучий газ, добываемый действием тока. Получаются
мыльные пузыри, им наполненные. Если теперь отнять прибор (без чего взрыв может
передаться внутрь этого прибора), служивший для добывания гремучего газа, и к
мыльным пузырям поднести зажженную лучину, то получится взрыв весьма сильный. Для
безопасности опыта должно брать пузыри малые. Десяток пузырьков величиною с горошину
уже дают сильный взрыв; подобный выстрелу из пистолета.
[92] Так как получение гальванического тока с помощью динамомашин, пользуясь
топливом, ветром, водопадами и другими силами природы, и вследствие возможности
проводить токи на далекие расстояния, — постепенно, но постоянно (особенно с последней
четверти XIX столетия) упрощается и удешевляется, то электролитическое разложение
многих сложных тел приобретает большое значение, и электротехника все более и более
приобретает прав на пользование ею для практических целей во множестве химических
производств. Поэтому предложение проф. Д. А. Лачипова получать через электролиз
(или 10 —15% раствора едкого натра или 15% раствора серной кислоты) кислород и
водород (оба могут иметь множество приложений) может иметь свое практическое
значение, по крайней мере, в будущем времени *). Вообще электролитические методы раз-
> ложения имеют по своей простоте большую будущность, но поныне, когда получение тока
еще обходится дорого, их приложение ограниченно. По этой причине, хотя в этом
сочинении указывается на некоторые из таких приемов, но им не посвящается особого отдела,
тем более, что выгодное и правильное пользование электрическим током для химических
целей требует специальной электротехнической подготовки, которой я не могу
предполагать в начинающих читателях этого сочинения, а потому начала электротехники, хотя
и упоминаются местами, но не входят в программу предлагаемого труда.
[93] Так как вода происходит из кислородного и водородного газов, развивая
высокую температуру, п она разложима, то значит эта реакция обратимая (см. В в е д е-
ние) и, следовательно, при высокой температуре разложение воды не может бцть
полным; оно ограничивается противоположной реакцией. Строго говоря, точно неизвестно,
сколько воды разлагается при данной высокой температуре, хотя с разных сторон (Бун-
¦*) В настоящее вр^мя добывание кислорода и водорода электролизом щелочных растворов
производятся в техническом масштабе. (Г.) -

286
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ II
94 — 95
sen и др.) стремились решить этот вопрос. Малая известность коэффициентов
расширения и теплоемкостей газов при столь высоких температурах делает все расчеты (по
наблюдению давлений при взрыве) сомнительными *).
Грове заметил в 1847 г., что платиновая проволока, сплавленная в пламени
гремучего газа, то-есть принявшая температуру, происходящую при образовании воды, дает
на своем конце сплавленную каплю, которая, падая в воду, развивает гремучий газ, то-
есть разлагает воду. Выходит так: при температуре образования воды — вода уже
разлагается. Это составляло в то время научный парадокс, который разрешим только при
развитии понятий о диссоциации, введенных в науку Генрихом Септ-Клер Дееиллем
в 1857 г.. Понятия эти составляют важную эпоху научной химии и их развитие одну па
задач современной химии. Сущность дела в том, что при высоких температурах вода
существует, но и разлагается, подобно тому, как летучая жидкость при некоторой
температуре существует как жидкость и как пар. Как он насыщает пространство, достигая
наибольшей упругости, так продукты диссоциации имеют свою наибольшую упругость,
и раз она достигнута, разложение кончается, как прекращается испарение. Если удалить
пар (его парциальное давление убавить) — испарение опять начнется, точно так, если
удалить продукты диссоциации — прекратившееся разложение опять станет продолжаться.
Эти простые понятия о диссоциации дают беспредельно разнообразные следствия,
касающиеся механизма химических реакций, а потому нам придется возвращаться к ним
неоднократно. Прибавим еще, что о разложении воды при накаливании Грове судил также
по тому, что, пропуская водяной пар через трубку с проволокой, сильно накаленной
гальваническим током, получал гремучий газ, а пропуская через сплавленную, окись свинца*
получал, с одной стороны, сурик (='окнси свинца + кислород), а с другой, в то же время
металлический свинец, образовавшийся от действия водорода.
[94] В опыте разложения воды при пропускании ее паров через накаленную
пористую ' трубку вместе с водородом часть кислорода также будет проникать - через поры
трубки; но, как сказано выше, гораздо меньшее количество, чем водорода, а именно, так.
как плотность кислорода в 16 раз больше плотности водорода, то объем кислорода,
проходящего через пористую стенку, будет в 4 раза меньше объема водорода, проходящего
через нее (количества газов, проникающих через пористые стенки, обратно
пропорциональны квадратным корням из плотностей). Выделившийся в кольцеобразное
пространство кислород соединяется, при некотором охлаждении, с водородом; но для этого
потребуется на каждый объем кислорода только 2 объема водорода, а через пористые стенки
будут проходить 4 объема водорода; поэтому часть водорода останется свободною и
^Жт выделяться из кольцеобразного пространства. Из внутренней же трубки будет
выделяться соответственное количестве» кислорода, оставшегося от разложения воды.
[95] Чтобы сделать очевидным различие сродства кислорода к. различным
металлам и водороду, достаточно сравнить количества тепла, отделяющиеся при соединении их
с 16-ю граммами кислорода: для натрия (когда происходит Na20 и 46 г Na соединяются
с 16 г кислорода по данным И. Л. Бекетова) отделяется 100 тыс. мал. кал. (или 100 б.
калЛ, для водорода (когда образуется вода Н20) 69 тыс. кал., для магния (происходит
МеО)і43, для алюминия (происходит */« AUOs) 127, для яселеза (когда образуется закись
FeO) 66 (а если происходит окись Fe203,) то 65,2 т. к.), для цппка (происходит ZnO) 85 т. к.,
для бвинца (когда происходит РЬО) 50 т.'к.', для меди (если образуется окись Си0) 37 т. к.»
а для ртути (происходит HgO) 21 т. к. Чпсла эти не могут отвечать прямо величине
сродств, потому что физическая (и механическая) сторона дела в отдельных случаях весьма
не одинакова: газообразный водород, соединяясь с кислородом,} дает жидкую воду,
следовательно, меняет газовое состояние на жидкое и тем отделяет теплоту,- а цинк или медь.
сами были.твердыми телами щ соединившись с кислородом, дают твердые окислы.
Кислород, бывший газом, теперь вступил в твердое пли жидкое тело, а потому также выделил
свой запас тепла, давая окислы. А потому числи, выражающие теплоту соединения, не
могут прямо зависеть только от сродств, от потерь .внутренней энергии, бывшей в простых
телах, но все же приведенные,числа отвечают в некоторой мере порядку, в котором стоят
простые тела по отношению к сродству их с кислородом, как это видно из того, что окись
ртути, выделяющая наименьше тепла (из приведенных примеров), наименее прочна, легко
разлагается, выделяя кислород, а магний, образование окисла которого сопровождается
наибольшим отделением тепла, способен разлагать все другие окислы, отнимая от них
кислород. Чтобы обобщить очевидную в главных чертах связь между сродством и
выделением и поглощением тепла, твердо установившуюся после исследований, произведенных
в 40-х годах прошлого столетия Фавром и Зильберманом, а потом Томсеном (в Дании)
*} По Вернсту и Вартенберіу степень диссоциации воды передается следующей таблицей:
Температура. . „ И240 1288° 1084! «369° 2658*
Процент диссоциированных молекул ... 0,0073°/о 0,034% 0,77% 4,3<Уо ИД0/»

96 — 97]
РАЗЛОЖЕНИЕ ВОДЫ
287
и Бертело (во Франции), многие, а особенно последний из упомянутых исследователей
поставили правило наибольшей работы. Оно гласит, что из химических реакций
происходят сами по себе лишь те возможные, при которых наибольшее количество
химической (скрытой, потенциальной) энергии превращается в теплоту. Но, во-первых, судя по
вышесказанному, мы не имеем возможности выделить из всей суммы тепла, наблюдаемого*
при реагировании (в калориметре)^ то тепло, которое отвечает чисто химическому
воздействию; во-вторых, существует много реакций очевидно эндотермических, идущих при-
тех же условиях, как экзотермические (уголь горит в парах серы, связывая теплоту, а.
в кислороде выделяя); в-третьих, существуют реакции обратимые, при которых в одну
сторону отделяется тепло, в противоположную же оно поглощается, а потому-принцип
наибольшей работы не удержан наукою в его первоначальном виде, но дело продолжают
разрабатывать, и вероятно будет достигнут общий закон, какого в термохимии теперь ео-
имеется. Но и теперь очевидно из термохимических чисел, что химическое сродство Na
к кислороду превосходит сродство водорода, а ртуть или медь имеют меньше сродства к
кислороду, чем водород. Оттого Na легко разлагает воду, чего Hg или Си не могут
производить. Если алюминий не разлагает прямо воды, то это зависит лишь от того, что окись
алюминия А1203 нерастворима в воде и слой образовавшегося окисла препятствует этому
воздействию (Дитптп) *). В этом и множестве других примеров видно,
<Г\
Образование водорода
при разложении воды
натрием.
что течение химических реакций определяется не только свойствами
и энергией действующих веществ, но и качеством происходящих.
[96] Если кусок металлического натрия бросить на воду, то
бн, плавая на ней (от своей легкости) и постоянно двигаясь (от
выделения газа со всех сторон), тотчас разлагает воду, выделяя
водород, который можно зажечь. Опыт этот, однако, может вести к
взрыву, если натрий, остановившись (например, прильнув к стенкам
сосуда), станет действовать на ограниченную массу прилегающей воды
(вероятно при этом NaHO с Na дает Na20, и она с водою — разго-
рячение с быстрым парообразованием), а потому его следует делать
с осторожностью. Безопаснее и нагляднее производится опыт
разложения воды натрием так: в стеклянный цилиндр, налитый ртутью
и опрокинутый над ртутной ванною (рисунок), вводят сперва воду,
которая по легкости всплывает вверх, потом вводят в цилиндр,
посредством щипцов, кусочек металлического натрия, обернутого в
бумагу. Металл всплывает' через ртуть на поверхность воды в
цилиндре и, оставаясь па ней, выделяет водород, который скопляется
в цилиндре н может быть испытан по окончании разложения. Самый
безопасный и наглядный вид опыта, однако, есть следующий: натрий
(вытертый от керосина, в котором хранится) или завертывают в
тонкую медную сетку и захватывают щипцами, или прямо вкладывают
в особые щипцы, на конце которых приделан^, медная сетчатая
коробка, и в этом впде вносят в воду, оставляя все время под водою-
Тогда выделение водорода идет спокойно, и его пузыри можно собрать в колокол ж
потом зажечь.
[97] Реакция воды с натрием сильно экзотермическая, т. е. сопровождается
выделением тепла. Если взято много воды, то происходящий едкий натр NaHO растворяется
в воде и на 23 8 взятого натрия выделяется около 42*/8 тыс. м. калорий (42х/2 больших
или килограммовых калорий, как говорят). Так как происходит 40 г едкого натра, а они,,
растворяясь в массе воды, судя по прямым определениям, развивают около 10 тыс.
калорий, то без избытка воды и без образования раствора реакция выделила бы около
321/» тыс. кал. Мы узнаем впоследствии, что водород в своих частицах (молекулах)
содержит Hs, а не Н, а потому реакцию следуют писать так: 2Na + 2Н20 = Н2 + 2NaHO
и тогда ей отвечает количество тепла + 65 тыс. кал. А так как Ж К Бекетов
показал, что Na20 или безводная окись натрия с водою дает гидрат или едкий нат? 2NaHO,.
отделяя около 351/* тыс. кал., то реакции: 2Na + Н20 — Н2 + Na20 соответствуют 29х/»
тыс. кал. Это количество тепла менее того, которое выделяется при соединении с водою
и при образовании едкого натра, а потому немудрено, что происходит всегда гидрат
NaHO, а не безводное'вещество Na20. Необходимость этого следствия, согласного с
действительностью, видна также в том, что, по наблюдению Бекетова, безводная окись-
натрия 2Na,0 прямо реагирует с водородом, выделяя натрий: 2Na20 + Н2 = 2NaHO +
-f 2Na. Такая, реакция сопровождается выделением тепла, именно, около 3 тысяч
калорий, потому что NasO+H20 дает, как мы видели, 35х/а тыс. кал., a Na + H80
развивает 321/» тыс. кал. Однако и противоположная реакция 2NaHO + 2Na = 2Na20"+Ha.
*) Если амальгамировать поверхность алюминия, то он начинает разлагать воду, образуя Al(OB)t ?
выдели Hj даже на холоду (Вислиценус). (Г,)

288 дополнения к главе іі [98 — 100
совершается (обе при нагревании), следовательно, при этой последней теплота
поглощается. В этом видим пример калориметрических расчетов и ограниченность применения
закона наибольшей работы для обратимых реакций, к числу которых относится только
что указанная.
[98] Действуя на накаленное железо парами воды, определен ее состав; этим же
путем сперва добывали водород для наполнения аэростатов. При реакции происходит
окалина состава Fe30i, так что превращение выражается равенством: 3Fe-j-4H20 =
= FeA + 4H*
Реакция железа с водою обратима. Накаливая окалину в струе водорода,
получают воду и железо. Отсюда, по принципу химических равновесий, 'если взять железо и
водород и прибавить кислород, но' в таком количестве, чтобы его не достало для
соединения с тем и другим веществом, то кислород разделится, часть его соединится с
железом, другая с водородом, и часть их останется в несоединенном виде. Если в замкнутом
пространстве вместить железо и воду, то при накаливании до температуры начала
реакции произойдет разложение воды, но оно прекратится, не дойдет до конца, потому что
¦получатся условия для обратной реакции и равновесие наступит после разложения
некоторого количества воды. Обратимость здесь опять связана с малым тепловым
эффектом и опять обе реакции (прямая и обратная) идут здесь при накаливании- Но если
выделяющийся водород, в выше написанной реакции, удаляется, то от образования его не
возрастает парциальное его давление, а потому все железо может быть водою окислено.
Б этом видны начала того влияния масс, к которому неоднократно придется
возвращаться в дальнейшем изложении. С медью и свинцом разложения не будет ни при
обыкновенной, ни при возвышенной температуре, потому что сродства этих металлов к
кислороду много менее, чем у водорода.
[99] Вообще, если между действующими телами могут происходить как обратимые,
так и необратимые реакции, то, судя по тому, что до сих пор известно, преимущественно
¦совершаются необратимые реакции, что и заставляет признавать в этом случае действие
•сравнительно больших сродств. Реакция Zn + H2S04=H2 + ZQS04, идущая в растворах
при обыкновенной температуре, в этих условиях едва ли обратима, но, при" некоторой
высокой температуре она становится обратимою, потому что тогда серноцинковая соль и
серная кислота распадаются и действие должно совершаться между водою и цинком. Из
«предшествующего предположения вытекают следствия, часть которых можно проверить
•опытом. Если действие цинка или железа на раствор серной кислоты представляет
необратимую реакцию, то этим путем можно получить водород сильно сжатый, и сжатый
.водород не будет действовать на раствор сернокислых солей названных металлов.
Действительность" это оправдывает, насколько возможно было в опытах повышать давление или
сжатие водорода. Такие металлы, которые с кислотами водорода не выделяют, напротив
того,, должны, по крайней мере, при возвышенном давлении, вытесняться водородом. В
-самом деле, Бруннер показал, что из соединений платины и палладия с хлором, в
водном растворе, газообразный водород вытесняет платину и ^палладий, но золото не
вытесняется водородом. Бекетов же показал, что серебро и ртуть, при значительном давле-
лии, выделяются из растворов некоторых их солей посредством сжатого водорода.
Взаимодействие совершается уже при давлении 6 атмосфер, если взять слабый раствор серно-
серебряной соли; при более крепком растворе, однако, требуется для выделения серебра
.гораздо более сильное давление *).
Многие металлы вытесняют водород при действии на растворы щелочей. Особенно
.ясно действует в этим отношении алюминий, потому что его окись со щелочами дает
растворимое соединение. Такой способ предложен (А, Горбов) даже для получения
водорода, необходимого для военных аэростатов: ЗА1 + 2NaOH + 2Н20 = ЗН2 + 2A102Na,
потому что основные (кроме воды) материалы, для него необходимые — NaHO и А1 —
удобны для перевозки и легки.
[100] В том представлении, которое приводится мною, признается, что цинк сам
¦собою уже действует на воду, даже при обыкновенной температуре, но действие
ограничивается небольшими массами и происходит только на поверхности. Действительно,
цинк в мельчайшем раздроблении, или так называемая цинковая пыль, явно способен
*) Опыты В. В. Ипатьева показали, что водород, при большом давлении и высокой температуре
может вытеснять металлы из их солей: так, при действии водорода на двунормальные растворы азотнокислого
пинка Zn{NOjOj при 330 — 350е и давлении ок. 330 атмос*. выделились кристаллическая окись цинка и
металлический цинк.
Точно *такж? при действии водорода при 270° и*при давлении 220 атм. из растворов азотнокислого
•кадмия наблюдается выделение кадмия, для растворов же азотнокислой закиси ртути Hg(N08) и окиси ртути
Hg(NOs)j достаточно нагревания до 170 -~ 228° и давления около 100/атм., чтобы произошло полное
выделение металлической ртути, при ниэшей же температуре наблюдается, наряду с металлами выпадение основных
солей. .
Водород при давлениях от 23 до 100 атмос*. и температурах до 100е вытесняет из солей меди [CufNOsb,
iCuSOJ металлическую медь в виде' кристаллов, нередко весьма напоминающих кристаллы самородной меди.
1Ср. добавление 116.] (К.)

101]
приборы для добывания газов
289
разлагать воду с образованием окиси (водной) и водорода. Происходящая окись
действует уже на серную кислоту, вода же растворяет происходящую соль, а затем действие
продолжается потому, что один -из продуктов действия воды на цинк — окись цинка —
удаляется с поверхности. Можно, конечно, представить себе, что взаимодействие идет не
прямо между металлом и водою, а между металлом и кислотою, но такое простейшее
представление, которое далее мы и
приводим, скрывает механизм
реакции и не позволяет видеть ее
действительной сложности.
По Томсену реакции между
цинком и слабою (много воды
содержащею) серною кислотою развивают
на 65 граммов цинка -около 3—8 тыс.
калорий тепла (происходит ZnS04), a
для 56 з железа, соединяющихся, как
65 г цинка, с 16-ю г кислорода,
отделяется около 25 тыс. кал. тепла
(образуется FeSQ4). Действие металлов на
кислоты показал Парацелъс в XVII
столетии, но только в XVIII столетии
Лемера определил, что отделяющийся
при з-том газ есть особый, отличный
от воздуха газ, способный гореть.
Даже Бойль смешивал его с воздухом.
Кавендаш. определил главнейшие
свойства газа, открытого Парацелъсом. Первоначально его звали воспламеняющимся
воздухом, а когда узналн, что он, сгорая, дает воду, назвали водородом — hydrogenium, от
греческих слов: вода и произвожу. .
Если при" оббивании Zn серною кислотою отделение водорода идет очень медленно,
то прибавка к кислоте малого количества раствора CuSo4 или PtCI4 сильно ускоряет
выделение, что объяснено в добавлении 422.
[101] Так как лабораторные опыты с газами требуют особых приемов, то мы
опишем здесь некоторые из них. Когда в химической практике требуется по временам
пропускать водородный газ (или другие газы, отделяющиеся без нагревания), то удобнее
других приборов изображенный на рисунке. Он состоит из двух стклянок А и $. Обе имеют
внизу отверстия, в которые вставлены пробки с трубками, а на эти трубки налета
соединяющая их каучуковая трубка (иногда с зажимным краном). В одну сткхянку
кладется цинк, в другую наливается кислота. Б верхнее горло цервой из них вставляется ¦
пробка с газоотводной трубкой и краном. Если сообщить между собой названные
сосуды и выпускной кран открыть, то кислота притечет к цинку и будет выделять
водород. Если выпускной кран закрыть, то водород вытеснит кислоту из сосуда В и действие
прекратится. Можно, также сосуд с кислотою А доставить вниз,— тогда из сосуда В вся
жидкость стечет в сосуд А, а для того что*,
бы действие началось, можно сосуд А поднять
выше В и кислота перельется в сосуд с цинком.
Этот же снаряд может служить для собирания
газов (как аспиратор или газометр) *).
Наиболее удобный прибор для добывания различных газов,
получающихся без нагревания; может заменять аспиратор
или газометр; размеры разнообразны.
*) Другой прибор, названный по имени
изобретателя прибором Kmnat состоит мз трех шаров: двух
нижних В и А> связанных друг с другом узким горлом,
в верхнего шара С, представляющего собой воронку, хвост
которой пришлиФован к верхнему горлу шара В и
поэтому плотно в него входит; через горло, связывающее
шары В и А, он проходит свободно. У шара В есть
отверстие, запираемое пробкой, снабженною хрубиою с
краном Я. Цинк помещают в шар В, кислота наливается
в шар С. Пока крав Н закрыт, кислота не может попасть
к пивку, так как воздух ее туда ве пускает, по как только
кран я открыт, кислота пропивает до цинка, начинается
газообразование, и образующийся водород выходит через
кран я. Если же после этого закрыть кран, то газ
вытесняет всю кислоту из шара в в шары А и С, и реакция
приостанавливается. То же происходит при чрезмерно
бурном газообразовании, когда водород не успевает
выйти через вран. Таким образом действие прибора
регулируется автоматически, широкая трубка,
присоединенная к крану, служит ловушкой для капелек кислоты
увлекаемых водородом/ (Г.)
Прибор ifwnno.
П. Менделеев. Основы химии, т. I
го

290
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ II
[101
¦С*
Как аспиратор (прибор, втягивающий в себя, собирающий газ, способный его
выпустить), чаще всего употребляется бутыль с выпускным краном, помещенным внизу.
В горло бутылки вставляется плотная пробка со стеклянного трубкою. Если бутыль
наполнить водою до пробки и отворить нижний кран, то вода будет вытекать, а газ
входить в аспиратор. Стеклянная трубка для этого сообщается с тем прибором, из которого
нужно высосать или вытянуть газ.
Можно рекомендовать, как простейший, долго действующий и легко
составляемый, аспиратор. Это есть трубка аЬ9 вверху широкая, а внизу узкая и
длинная. Отверстие последней не должно быть более толщины пера. В горло а
вставляется плотная пробка с двумя отверстиями. Через одно вставляется трубка fg,
втягивающая газ, через другое вставлена воронка с. В нее наливают воду (или ртуть) из
больного сосуда или из водопроводного крана d. Нижнее отверстие воронки с должно
быть меньше нижнего отверстия трубки іл от этого из воронки будет вливаться меньше
воды, чем может вытекать из трубки d, а потому-в трубке kb столбики
воды будут перемежаться со столбиками газа и газ будет уноситься вместе
Ус водою. Оттого-то диаметр трубки hb не должен быть велик: иначе вода
будет стекать по стенкам, не образуя столбиков, а потому и газ не будет
уноситься. Загибая конец Ь, погружая его в сосуд с водою и ставя над
jL ним колокол, можно собрать газ, выделяющийся через gfb. Заменяя воду
— ртутью и делая Kb более 760 mm,
можно таким аспиратором действо-
вить как воздушным насосом и из
ограниченного пространства
вытянуть весь воздух, сообщая,
например, д с шаром. Если трубка Kb
будет длиннее 30 футов, то ртуть
можно заменить водою:
выкачивание воздуха из ограниченного
пространства будет почти полное.
Это есть простая и удобная форма
ртутного насоса Шпренгеля.
Необходимо при действии этого
аппарата наблюдать, чтобы в
воронке с всегда был слой жидкости,
иначе через отверстие воронки
Судет входить в прибор воздух.
Водяной струйный насос имеет
устройство, сходное с этим, и может
служить аспиратором.
Для собирания и сохране-
(і, ния газов часто употребляют га-
Li ь вометры. Их делают из стекла,
меди и жести. Форма переносного
медного газометра изображена на
прилагаемом рисунке. Йижвий
сосуд В делается
совершенно-герметическим, т. е. не
пропускающим газов, и наполняется водою.
На этом сосуде {на нескольких ножках) прикреплена воронка А. Сосуд В сообщается
с дном воронки А. краном Ъ и трубкою а, идущей до дна сосуда В. Когда в А налить
воды и открыть краны а и 6, то вода будет втекать чрез а, а воздух выходить через &.
Сбоку сосуда В приделана стеклянная трубка, сообщающаяся с нам вверху и внизу и
позволяющая видеть, сколько воды и газа находится в газометре. Если газометр
наполнен водою, ¦ то для наполнения его газом закрывают краны а, о и ё, открывают пробку
(с винтом) d и через нее вводят в газометр конец газоотводной трубки, из которой
выделяется rafc. По мере того, как газ будет входить в газометр, вода из а будет вытекать.
Если газ требуется собрать в газометр, то кран е сообщают трубкою с пространством,
содержащим газ. Тогда, открыв отверстие d, будет иметь аспиратор, газ будет входить
через ъ а вода вытекает чрез d. Закрыв краны, легко сохранять и переносить газ,
собранный в прибор. Если требуется этот газ провести куда-либо, то на кран е надевают
газопроводную трубку, кран а открывают (Ь'я d должны быть закрыты) и тогда газ
будет выходить через е, оттого что давление его в приборе будет более атмосферного,
под влиянием давления воды, налитой в А. Если требуется наполнить газом цилиндр или
стклянку, то ее нанолняют водою, опрокидывают в воронке А л открывают краны ft иа,
Тогда через а будет входить вода, а через b газ будет выходить из газометра в цилиндр.
Аспиратор,
действующий
постоянно. Трубка
НЬ должна быть
длинная.
Газометр.

102—105] СВОЙСТВА ВОДОРОДА 291
[102] Когда требуется приготовить водород в большом виде для наполнения
аэростатов, употребляют деревянные, внутри обложенные свиндом бочки или медные
сосуды, наполняют их железными обрезками и приливают серной кислоты, разбавленной
водою, а выделяющийся из многих бочек водород проводят свинцовыми трубками в
особые бочки с водою (чтобы охладить) и с известью (чтобы отделить кислые пары). При
помощи замазки из теста или из смолы делают все стыки герметическими, чтобы не было
иотеря газа. Жгьффар в 1878 г. длянаполнеяия своего огромного аэростата (в 25 000 куб.
метров емкости) устроил сложный прибор для непрерывного добывания водорода,
причем в сосуд, содержащий железо, непрерывно приливалась смесь серной кислоты и воды,
а пз него постоянно вытекал раствор образовавшегося купороса. Когда применяют для
аэростатов светильный газ, добываемый из каменного угля, то его стараются иметь
легким или богатым водородом. Для этого собирают лишь последние порции, выделяющиеся
из реторт, и, кроме того, иногда пропускают через особые накаленные сосуды, для тоге,
чтобы по возможности разложить углеводороды: часть угля остается в накаленном
сосуде, а водород в газе. Еще более обогащается светильный газ водородом, а потому и
становится легким, если он пропускается через накаленную смесь угля и извести. Л. Монд
(в Лондоне) для технического получения водорода предлагает брать водяной газ (см.
далее и гл. VIII и IX), содерлеащий смесь окиси углерода (СО) и водорода, получаемую
при действии водяных паров на накаленный уголь (C+H20=C0+HS), и разрушает
окись углерода, превращая ее в уголь и углекислоту (2СО=С+С02), что легко
достигается накаливанием с раздробленным металлическим никкел?м, причем уголь остается
при никкеле и из него легко может быть выделен (для нового им пользования)
выжиганием на воздухе. Образующаяся углекислота (газ С02) удаляется от неизменяющегося
водорода пропусканием через известковое молоко. Спосоо этот, повидимому, должен
давать в большом виде водород дешевле, чем все другие для сего предложенные способы*).
Водород образуется кроме того, что указано здесь, еще и во множестве других
случаев и условий. В дальнейшем изложении мы встретим много реакций,
сопровождающихся о бразованием водородного газа. Указываются же способы получения —.
наиболее удёбныети применимые.^.
[103] Из простых тел только немногие металлы соединяются с водородом, напр..
(палладий, натрий), и дают вещества, очень-легко разлагаемые; некоторые же металлы,
особенно платина и железо, способны его поглощать (см. далее: окклюзия). Из
металлоидов галоиды (фтор, хлор, бром и иод) легче всего образуют свои единственные
водородистые соединения; на них хлористый и особенно фтористый водород прочны, а
бромистый и особенно йодистый водород легко разлагаемы; другие же металлоиды, напр., сера,
углерод, фосфор, дают водородистые соединения различного состава и свойств, но
обыкновенно менее прочные, чем вода, и получаемые разнообразными способами, чаще
всего замещением металлов водородом.
[104] Судя по тому, как велика скорость движения молекул водорода [см. дополн.
62 —около 1800 метров в секунду], можно думать что его молекулы не могут
удерживаться в атмосфере земли, т. е. уходят от земли в небесное пространство, хотя ва
земной поверхности от извержений и гниений есть условия для присутствия водорода в
атмосфере. Отсутствие больших количеств водорода/ в атмосфере земли определяется,
вероятно, также и тем, что под влиянием избытка кислорода, электрических разрядов и
пр. из водорода, попадающего в воздух, образуется вода (см. гл. V).
[105] Водород, получаемый при действии цинка пли железа на серную кислоту,
обыкновенно имеет запах сероводородного газа (тухлых яиц), потому что этот
последний подмешан к нему. Вообще такой водород не так чист, как водород, выделенный
из воды действием тока или металлического натрия. Нечистота водорода зависит от
подмесей, содержащихся в цинке или железе и в серной кислоте, и от второстепенных
реакций/ идущих рядом с гиавною. Нечистый водород можно очистить от подмесей: одни из
них, именно подмеси, имеющие кислые свойства, поглощаются едким натром и поэтому,
для удаления их, пропускают водород через раствор едкого натра; другой ряд подмесей
поглощается раствором сулемы и, наконец, третий раствором так называемого
минерального хамелеона (т. е. 'йарганцево-калпевой соли). Если желают иметь совершенно чистый
водород, то употребляют иногда водород, получающийся при разложении
гальваническим TO.KOM воды, прокипяченной (чтобы удалить воздух, в воде растворенный) и
смешанный с чистою серною кислотою. Собирают только газ, выделяющийся на
отрицательном электроде. Или же употребляют прибор в роде того, который дает гремучий газ, но
*) Предположение Д. Я. Менделеева, что способ добывания водорода ив водяного газа окажется одним
из наиболее дешевых, оказалось правильным и водород для синтеза ^SS\SSSS^TSSS^^iS
водяного газа таким образом:'его окись углерода оисиетм при известной мнВДИурв 1*^№ *?Й2?
паром (в присутствии катализатора) по реакции СО + HsO-COa+H,; ™^?ш^^ ОТ0™* ^яв*™:
водород остается гаэообрааным. Или же водяной газ охлаждают жидким воздухом, тогда to сжижается и оі
деля?тся от газообразного водорода. (К}.

292 дополнения к. главе н [106 —107
-
положительный электрод погружают в ртуть, содержащую в растворе цинк. Тогда кисло
¦род, отделяющийся на этом электроде, тотчас по выделении, соединяется с цинком, и это
соединение, растворяясь в серной кислоте, образует серноцинковую соль, остающуюся в
водном растворе, а потому выделяющийся водород будет свободен от кислорода. Когда
требуется совершенно чистый водород (то же и кислород), можно разлагать
гальваническим током раствор едкого барита (едкий натр дает подмеси*) от содержания
углекислоты. Бекер 1902).
[106] Если к одному плечу коромысла довольно чувствительных весов прикрепить
опрокинутый кверху дном стакан, уравновесить его вес грузом и впускать в стакан
водород, то стакан облегчится, потому что воздух заменится водородом. Так как при
'обычных комнатных температурах литр воздуха весит около 1,2 грамма, то от замены
каждого его литра водородом получится облегчение около одного грамма. Влажный
водород тяжелее сухого, потому что водяные пары в 9 раз тяжелее водорода. Дри
наполнении аэростатов обыкновенно (ибо нельзя иметь ни совершенно4 сухого водорода,
.ни вполне свободного от подмеси воздуха) считают подъемную силу, зависящую от раз-
.ности весов равных объемов водорода и воздуха, на каждый куб. метр (1000 литров) в
1 килограмм. Легкость водорода легко показать, выдувал напр., мыльные пузыри, так
' как они взлетают на воздух, поднимая тяжесть мыльной оболочки. Если стклянку,
имеющую трещины, наполнить волородом и опуст.ить открытым концом в воду или ртуть, то
эти последние будут подниматься в стклянке, вследствие того, что водород будет через
трещины выходить почти в 3,8 раза быстрее, чем воздух будет входить через эти же
трещины внутрь сосуда. Точно то же самое еще легче наблюдать, если вместо стклянки
•употребить трубку, конец которой заперт пористым веществом, таким, напр., как графит,
'немуравленая глина или гипсовая пластинка, как в дополнении 63. Первое определение
плотности водорода по' отношению к воздуху, сделанное Лавуазье, дало число не вполне
¦точное, а именно, принимая плотность воздуха равною единице, плотность водорода
поручилась равною 0,0769, т. .е. в 13 раз легче воздуха. Более точное определение
принадлежит Томсону> который дал число 0,0693. Берцелиус и Дюлонг определили ыу
плотность в 0,0688, Дюма и Буссенго в 0,06945. Репьо, а за ним Дедюк брали 2 шара,
имеющие значительную емкость и вытесняющие равные объемы воздуха (последним
избегалась поправка на взвешивание в воздухе). Оба шара привешивались к чашкам весов.
Один был запаян, а другой взвешивался сначала пустой, а потом наполненный
водородом. Зная вес водорода, наполняющего шар, и объем шара (и гирь), можно найти вес
литра водорода (при данных «иЛ),а зная вес литра воздуха прп той ж? температуре
и при равном давлении — и плотность водорода. Реньо нашел среднюю плотность 0,06926,
Леоюк 0,06948. В 1892 и 1895 гг. Релей, Морлей и Томсен .сделали новые
определения, давшие очень близкие (к вышеуказанным) числа, среднее из которых равно 0,06956,
и это последнее число ныне должно считать наиболее близким к истине. Водород,
значит, почти в 14,4 раза легче воздуха. А именно при 0° и при нормальном давлении в
760 мм, на уровне океана, при географической широте 45°, литр водорода весит 0,08995 г,
а потому (при географической широте 45°) при X и h вес литра водорода равен:
°'0S9S5 m т+msmг-
В нашем изложения относительную плотность газов мы будем выражать большею
частью по водороду (а не по воздуху), потому что это есть наиболее легкий из всех газов
и паров, взятых при тех же условиях.
[107] Для данной массы газа, при постоянной температуре, по закону Боёля-Ма-
риотта, объем уменьшается во столько раз, во сколько увеличивается давление, т. е.
произведение из объема v на давление р для данной массы газа и температуры есть
величина постоянная, т. е. не меняющаяся с переменою давления: pv = С. Это уравнение очень
близко выражает наблюдаемое отношение объема к давлению, но только при сравнительно
небольших переменах давления. Если же эти изменения сколько-либо значительны, то
величина pv оказывается зависящею от давления, и с возрастанием его величина pv или
растет, или уменьшается. В первом случае сжимаемость меньше, чем по закону Ма-
риотта, во втором больше. Первый случай мы будем называть положительными
отступлениями (потому что тогда производная d(pv)ld(p) более нуля), второй
отрицательными (потому что тогда производная меньше нуля). Измерения, сделанные
(в 70-х годах) мною с Ж. Л. Кирпцчевым и В. А, Гемилианом, по казали, что все
исследованные газы при малых давлениях, т. е. при значительно м разрежении,
представляют положительные отступления. С другой стороны, из исследований Ватп-
терера. Еайльте и Амага оказывается, что все газы при боль ших давлениях
*J Повидииому эти подмеси состоит из углеводородов, получающихся ох восстановления углекислоты,
содержащейся в NaOH. (Т.)

107]
СВОЙСТВА ГАЗОВ
293;
(когда получается объем в 500—1000 раз меньший, чем под атмосферным давлением)
представляют также положительные отступления. Так, при давлении в 2700
атмосфер воздух сжимается (не в 2700 раз) лишь в 800, а водород в 1000 раз.
Следовательно, положительный род отступлений, так сказать, нормальный для
газов. Оно и понятно. Если б какой-либо газ следовал закону Мариотта, или бы
сжимался еще больше (с отрицательным отступлением), то при значительных давлениях он",
достигал бы плотности большей, чем у твердых и жидких тел, что невероятно само по'
себе и невозможно уже потому, что твердые и жидкие тела сами мало сжимаемы. Так,-
напр., куб. .сантиметр кислорода весит при 0° и атмосферном давлении около 0,0014г, а;
при давлении в ЗООО атмосфер (в пушках достигается такое давление) он весил бы 4,2 г,'
т. е. был бы в четыре раза тяжелее воды. Если бы он следовал Мариоттову закону, то
при давлении в ЮОООатмосф р он был бы тяжелее ртути. Кроме того, положительные:
отступления вероятны и в том смысле, что самим молекулам газа надо приписать свой
объем. Допустив, что закону Мариотта подчиняется только междумолекулярное про-1
стуанство, получим необходимость положительных отступлений. Если объем самой моле-:
кулы газа назовем через Ь [как у Ван-дер-Ваальса см. дополн. 63], то должно ждать J
p(v — b)—C, откуда pv=G-+bp, что и выражает положительные отступления. Полагая!
для водорода pv = 1000 при давлении в 1 м, получаем по данным опытов Веньо, Амага'
и Наттерера, Ь близким к 0,7 (до 0,9). Определения Еаттерера (L851 —1§54), вместе'
с данными Амага (1880 и 1888), показывают, что сжимаемость водорода по'д большими-1
давлениями может быть выражена следующими цифрами* ¦
р = 1м ' 100 м 1000 м 2500 м
, v = l 0,0107 0,0019 0,0013
«V = l 1,07 1,9 3,25
s = 0,ll 10,3 58 85
где р = давлению в метрах ртути; v = объему, если при давлении одного метра объем
принять = 1; 5 = весу литра водорода при давлении р и 20° в г. Если бы водород слё-.
довал закону Бойля-Мариотта, то при давлении 250Q м литр его вмещал сы не 85 г, а'
около 265 г. Из приведенных чисел видно, что вес литра газа стремится, при
увеличении давления, к пределу, который без сомнения представляет плотность газа в
сжиженном состоянии, а потому вес жидкого водорода был бы при 20° недалек от 100 г (плот-]
ность около ОД — наименьшая, чем для какого-либо другого жидкого тела), если бы при*
этой температуре мог существовать жидкий водород [см. дополн. 109]. При охлажде-J
нии до — 256° (стр.. 55) литр жидкого водорода весит около 0,07 кг, т. е. удельный вес
около 0,07. -
Итак, нормальным законов сжимаемости газов должно считать небольшое
возрастание pv с возрастанием давления. Водород при всех давлениях и представляет-
такую положительную сжимаемость, потому что он и при давлениях, немного
превосходящих атмосферное, представляет, по исследованиям Репьо, положительные • отступления,]
по наблюдениям Лсттерера и др. тоже, при больших давлениях, а по наблюдениям,!
сделанным в моей лаборатории, и при малых давлениях, раз до 100 меньших атмосферы,-
положительные отступления совершенно ясны. Следовательно, водород есть газ, так
сказать, образцовый. Ни один другой газ не относится столь просто к перемене давлений.'
Все другие газы при давлениях от одной до 80 атмосфер представляют отрицательные»
отступления, т. е. тогда сжимаются больше, чем следует по закону Мариотта, как пока'
зали измерения Репьо, оправдавшиеся при повторении их мною и Вогуским. Так, напри-,
мер, при перемене давления от 4 до 20 м ртутного столба, т. е. при увеличении в;
5 раз, объем водорода уменьшался только в 4,93 раза, а для воздуха в 5,06 раз. Особый;
интерес представляют положительные отступления при давлениях малых, а они по выше-;
упомянутым определениям, сделанным мною с Вирпичевъім и Гемилианомл проверенным!
(двумя способами) К. Д. Ераевичем и проф, Рамзаем (Лондон, 1894), свойственны всем
газам (даже легко сжимающимся в жидкости, напр. С02, S02). Отступления эти отвечаюг
случаю сильного разрежения газов, т. е. тому, когда газ приближается к состоянию
наибольшего разъединения или удаления молекул и представляет, быть может,
переход к веществу, называемому световым эфиром, наполняющему междупланетное и вообще,
звездное пространство. Если же представим себе, что газы способны разрежаться лишь
до определенного предела, достигнув которого (подобно твердым телам), мало меняют:
свой обьем с уменьшением давления, то, с одной стороны, станет понятным переход атмо-j
сферы на верхних ее пределах в однообразную эфирную среду, а с другой — должно ждать
при больших разрежениях именно положительных отступлений от ВойльгМариоттова законам
В этой областп сильно разреженных газов наши современные сведения ничтожны (потому
что прямые измерения весьма трудны и сопряжены с значительными возможными погрешу
ностями), а их восполнение обещает многое уяснить в природе. К трем состояниям
вещества (твердому, жидкому и газовому), быть может, должно прибавить еще четвертое —

294 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ П" [108
эфирное (как предлагал уже Крукс), подразумевая под ним вещество в крайнем
возможном для него разрежении, хотя все проницающему эфиру вероятнее приписать — при очень
малой относительной (по водороду) плотности — самостоятельные химические состав и
свойства, подобные свойствам гелия и аргона, описываемым в V главе.
Закон Геп-Люссака гласит, что все газы и при всех давлениях представляют один
коэффициент расширения 0,00367, т. е. при нагревании от 0° до 100° расширяются как
воздух, а именно иа тысячи объемов газа, измеренного при 0°, при 100° получается 1367
объемов. Реньо в 50-х годах показал, что закон Гей-Люссака не вполне точен и что разные
, газы, а также и один газ при разных давлениях, имеют не совершенно одинаковые
коэффициенты расширения. Так, расширение от 0 до 100° для воздуха при обыкновенном
давлении одной атмосферы = 0,367; а при 3-х атмосферах 0,371, для углекислого газа
0,370. Впрочем, Реньо определял не прямо изменение объема от 0° до 100°, а измерял
изменение упругости при перемене температуры, а так как газы не вполне следуют Мариот-
тову закону, то по изменению упругости нельзя прямо судить об изменении объема.
Исслелования же, сделанные мною и Еаяндером в 70-х годах, прямо показывают
перемену объема при нагревании от 0° до 100° при действительно постоянном давлении. Вт
исследования подтвердили вывод Реньо относительно неполной точности 'закона Гей-Люс-
сака и показали сверх того: 1) что расширение от 0° до 100° при давлении одной
атмосферы равно для воздуха 0,368, для водорода 0,367, для углекислого газа 0,373, для
бромистого водорода 0,386 и т. д. (т. е., повидимому, чем более плотность газа, тем более
его коэффициент расширения при постоянном давлении); 2) что для газов, более
сжимаемых, чем следует по Мариоттову закону, с возрастанием давления расширение от
нагревания растет, напр., при З1/* атм. для воздуха оно равно 0,371, для углекислого газа
при 1 атм. 0,373, при 3 атм. 0,3S9, при 8" атм. 0,413; 3) что для газов, менее
сжимаемых, чем следует по закону Мариотта, напротив того, с возрастанием давления
расширение объема от теплоты уменьшается, напр., для водорода при 1 атм. 0,367, при 8 атм.
0,366, для воздуха при і/А атмосф. давления 0,376, при одной атмосфере давления 0,368, а
водород, равно как и воздух (см. ранее) при малых давлениях именно и
сжимается менее, чем следует по закону Мариотта. Таким образом водород, начиная от
нулевого давления до самых высших .давлений, представляет постепенно, хотя и очень
мало, уменьшающийся коэффицент расширения, тогда как для „воздуха и других газов,
при атмосферном давлении и высших давлениях, коэффициент расширения увеличивается
по мере разрастания давления, пока сжимаемость больше, чем по закону Бойль-Мариотта.
Но надо думать, что при значительных давлениях, когда отступления положительны,
тогда для всех газов коэффициент расширения ^еньшается с возрастанием давления,
как видно из наблюдений Амага. Этими отно'шениями объясняется различие двух
коэффициентов расширения — при постоянном давлении - ипри постоянном объеме. Так, напр.,
для воздуха при. давлении в 1 атмосферу истинный коэффициент расширения (постоянное
давление — изменяется объем) равен 0,С0368 (по определениям/Жеиделееяа и Еаяндера),
а изменение упругости (объем постоянный, по данным'Рембо) равно 0,00367.
[108.1 Постоянными газами должно назвать такие, которые одним повышением
давления при обыкновенных температурах не превращаются в жидкости. При повышении
температуры все газы и пары переходят в постоянные газы. Углекислый газ становится,
как увидим далее, постоянным при температурах выше 31°, при низших же одним
сдавливанием превращается в жидкость.
, Сгущение в жидкость или сжижение газов, произведенное в первой половине
прошлого столетия Фарадэем (см. аммиак, стр. 113). показало, что почти все вещества,
как вода, способны принимать все -три физические (аггрегатные) состояния и что между
парами и газами нет существенной разности: все различие лишь в том, что температура
кипения (или та, при которой упругость — 760 мм) жидкостей выше обыкновенной, а у
сжиженных газов—ниже, и следовательно газ есть перегретый пар, или пар, нагретый
выше температуры кипения, или удаленный от насыщения, разреженный, имеющий
упругость меньшую, чем та наибольшая, которая свойственна данной температуре и
определенному веществу. Приводим для нескольких жидкостей и газов данные о наибольшей
упругости при равных температурах, потому что ими можно пользоваться
¦ для получения постоянных температур, — изменяя давление, при котором происходит
кипение или образование насыщенных паров. Перед знаком равенства поставлены
температуры (по воздушному термометру), а после него —упругости в миллиметрах столба
ртути (при 0°): Сернистый углерод CS2:0° = 1*27,9; 10° = 198,5; 20» = 298,1; 30
452 =800; 459 =900. Числа эти дали РамЬай и Юнг. Прибавим,™ при 760 мм
давления температуры кипения (по газовому термометру Еаллендар и Гриффите, 1891)
суть: анилин 184*13: нафталин 217°,94; бензофенон 305°,82; ртуть 356°,75; сера 444°,53, а

109] ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ II 295
температура' плавления: олова 23Г,68; висмута 2б9°,22; свинца 327°,79 и цинка 417°,57,
чем также можно пользоваться для получения постоянных температур и для проверки
термометров. Для сжиженных газов выражаем упругости в атмосферах. Сер-
листый газ S02: —30° = 0,4; —20° = 0,6;—10° = 1; 0° = 1,5;+ 10° =2,3; 20° = 3,2;
30° = 5,3. Аммиак Ш8: — 40° = 0,7; — 30° = 1,1; — 20° = 1,S; —10° = 2,8; 0° = 4,2; +
+ 10° = 6,0; + 20°=8,4. Углекислый газ СО,: —115° = 0,033; — 80° = 1; — 70° =
= 2,1; - 60° = 3,9; — 50° = 6,8; — 40° = 10; — 20° = 23; 0° = 35; +10° = 46; 20° = 58. 3 а-
кисьазота N20: —125° = 0,033; — 92° = 1; — 80° = 1,9; — 50° = 7,6; — 20° = 23Д;0° =
= 36,1; + 20° = 55,3. Этилен С2Н4: —140° = 0,033; —103° = 1; - 40° = 13; — 1° = 42.
Воздух: —191° = 1; —158° = 14; —140° = 39. Азот N,: —203° = 0,085; —193° = 1;:
— 160° = 14; —146° = 32- Способы сжижения газов (сдавливанием и охлаждением)
описаны при воздухе, аммиаке, закиси азота, сернистом газе и вслед за сим. Обратим внимание'
на то, что испарение летучих жидкостей под различными, особенно под малыми,
давлениями дает легкое средство получения низких температур. Так, сжиженный
углекислый газ под обыкновенным давлением уже прямо дает холод, достигающий — 80°, а
при испарении, происходящем при разрежении (воздушным насосом) до 25 мм (= 0,033 атм.),
судя по вышеприведенным числам, температура падает до —115° (Дьюар). Даже испа- ¦
рение обычных, всюду находящихся жидкостей под малым давлением, легко достигаемым
насосами, может доставить низкие температуры, которыми можно пользоваться для
сжижения более летучих жидкостей. Вода, кипящая в пустоте» при давлении менее 4,5 мм,
.замерзает, потому что при 0° упругость ее 4,5 ли*. Продувая воздух (мелкими струями)
через обыкновенный (серный) эфир, через жидкий серный углерод CS2, хлористый-
метил СН3С1 и т. п. легко летучие жидкости, можно иметь уже довольно низкие
температуры. В прилагаемой таблице даны для некоторых газов: 1) число атмосфер давления,
необходимого для сжижения при температуре 15°, и 2) температура кипения жидкости
при давлении 760 мм:
С2Н2 С2Н4 N20 H2S - * "
1) 39 56 45 10
2) -75° —104° -90° -74°
AsH8 ' .NH, ИС1 CHSC1 C,N8 SO*
1) . 8 7 25 4 4 3 .
2) - 55° — 33° —85° - 24° ч — 21° —10°
[109] Каньяр de-Латур, нагревая эфир в запаянной трубке около 190°, заметил,
что при этой температуре жидкость сразу превращается в пар, занимающий прежний
объем, т. е. имеющий плотность жидкости. Дальнейшие исследования Дриона, а также и
мои, показали, что для всякой жидкости существует такая температура
абсолютного кипения, ныне часто называемая критическою температурою, выше
которой жидкость не существует и превращается в газ. Чтобы истинное значение такой
температуры выступило явственно, следует обратить внимание на то, что жидкое состояние
охарактеризуется сцеплением молекул, отсутствующим в газах и парах. Сцепление
жидкостей выражается в капиллярных явлениях (образование капель, подъем у стенок,
смоченных жидкостью и т. п.), и произведение из плотности жидкости на высоту ее поднятия
в капиллярной трубке (определенного диаметра) может служить мерою величины сцепления.
Так, в трубке, радиус которой = 1 мм, вода, при 15°, поднимается (с поправкою высоты
на форму верхнего мениска) на 14,8 мм, эфир при Ь° на высоту 5,35 — 0,028 імм. Сцепление
жидкостей уменьшается при их нагревании, поэтому уменьшаются и капиллярные высоты.
Опыт показывает, что это уменьшение (почти) пропорционально температуре, а потому из
капиллярных наблюдений получается понятие о том, что при некоторой возвышенв ой
температуре сцепление становится равным нулю. Для эфира, по предшествующей формуле,
это случится около 191°. Если в жидкости исчезает сцепление молекул, она становится
газом, ибо между этими двумя, состояниями нет кроме сцепления иного коренного
различия. Преодолевая его, жидкости при испарении поглощают теплоту. Поэтому
температура абсолютного кипения определена мной (1861) как таковая, при которой: а) жидкость
н? существует и дает газ,, не переходящий в жидкость, несмотря на увеличение давления,
Ь) сцепление = 0 и с) скрытая теплота испарения = 0.
Понятия эти мало распространялись, пока Энврьюс (Andrews, 1869) не выяснил
дело с другой стороны, именно, исходя из газов. Он нашел, что углекислый газ, при
температурах высших чем 31°, не сгущается ни при каких давлениях, при низших же
температурах может сжижаться. Температуру эту он назвал .критическою. Очевидно,
что она тождественна с температурой абсолютного кипения.' Мы будем означать ее далее
че$ез tc. При низших температурах газ, подвергшийся давлению большему, чем его
наибольшая упругость, превращается в жидкость, а эта последняя, испаряясь, дает
насыщенный пар, имеющий эту наибольшую упругость. При высших же, чем tCt
температурах, давление на газ может возрастать беспредельно. Однако тогда не беспредельно изме-

296
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ II
[ПО
няется объем газа, а приближается к определенному пределу [см. доп. 107 и 108], т. е.
в этом отношении газ уподобляется жидкости или твердому телу, мало изменяющему
объем с давлением. Тот объем, который занимает жидкость и газ при tc называется
критическим объемом, которому соответствует критическое давление, которое
означим чрез рс и станем выражать в атмосферах Из сказанного очевидно уже, что
отступление от закона Бойля-Мариотта, температура абсолютного кипения, плотность в
жидком и сжатом — газообразном состояниях, равно как и свойства жидкостей, должны
находиться в, тесной между собой связи, что и рассматривается в физической химии и
отчасти в дополнениях 110 и 111. Теперь же укажем tc и рс для некоторых газов и
жидкостей, исследованных в этом отношении:
tc
Н, — 240°
N^ —147°.
СО"—139°
02 —119°
сн4 —
N0 —
С2Н6 —
с2н4 +
N,0 +
с«н© -\-
НС! +
' Н.0 + 374°
СН3ОН+240°
СоН50Н + 243°
83°
96°
32°
10°
31°
Зб°,5
35°,5
51°
Рс
13
34
35
50
¦46
64
49
51
73
72
62
81
217
79
63
tc Рс
СН8С00Н + 322° 57
H2S +¦ 100° 89
C.,N8 +128° 60
JNH8 + 133° 112
СН3С1 +143° 66
Л SO, +157° 78
СбН10 + 192° 34
(С9Н6),0 +194° 36
СНС13 + 263° 54
CS2 + 273° 73
CeHR + 288° 48
CeH5F + 287° 45
С6Н5С1 + 359° 45
CeHJBr + 397° 45
CeH5S + 448° 45
Юнг и Ги (1891) показали что tc и рс находятся в явной зависимости от состава
и молекулярного веса.
[ПО] Пикте ъ своих опытах достиг непосредственного сгущения многих до тех
пор несгущ?нных газов, воспользовавшись приборами, существующими на заводе для
искусственного изготовления льда, при помощи испарения жидкого, сгущенного
давлением, сернистого ангидрида S02. Этот ангидрид есть газ; он при обыкновенной
температуре, под давлением нескольких [см. доп. 108] атмосфер, превращается в жидкость,
кипящую под обыкновенным давлением при—10°. Эта жидкость под уменьшенным
давлением кипит, как и всякая другая, при низшей температуре, а при постоянном выкачи-
ваінии развивающегося газа сильным воздушным насосом температура понижается даже
до—75°. Следовательно, если в сосуд с одной стороны вталкивать жидкий сернистый
ангидрид, а с другой стороны из того же срсуда выкачивать газ сильными насосами, то
в сосуде получится холод в — 75°. Если же в этот сосуд поместить другой сосуд, то в
этом последнем при низкой температуре легко сжижать другой газ, если критическая
температура газа выше полученной. Пикте так и поступил для легкого (при — 60° — 75°
от 4 до 6 атм. давления) сгущения углекислого газа С02 или угольного ангидрида, труднее
сгущаемого, чем сернистый, но зато при испарении своем дающего еще низшие
температуры, чем те, -которых можно достигнуть испарением сернистого ангидрида.
Испарением сжиженного углекислого газа можно достичь при давлении в 760 jw* холодав — 78,5»
при разрежении же сильным насосом до —140°. А пользуясь столь низкими
температурами, можно уже было сгустить большинство других газов, подвергая их сдавливанию
[только не водород, см. іда]. Для того, чтобы в пространствах, в которых кппят S02 и
С02, поддерживать низкое давление, нужны, очевидно, особые насосы—разрежающие
газы. Для того же, чтобы подученные газы или пары S0a и С02 опять сгущать в
жидкости, нужны, очевидно, особые нагнетательные насосы, вталкивающие жидкие ангидриды
в пространство, где хотят получить охлаждение. Так, у Пикте угольный ангидрид в
жидком виде получался при помощи насоса F9 сжимающего этот газ (давление в 4 — 6 атм.)
и вталкивающего сжатый газ в трубку К, охлаждаемую кипящим жидким и холодным
сернистым ангидридом, сгущаемым в С насосом В и разрежаемым насосом 4. Сгущенный
жидкий угольный ангидрид перетекал по трубке к в трубку Я, в которой васосом Е
поддерживалось низкое давление, а потому получалась очень низкая температура-, около
—140°. Насос Е уносил пары угольного ангидрида и переводил их к насосу F, вновь
сгущавшему угольный ангидрид, так что он был в круговороте, т. е. представлял сперва
разреженный пар малой упругости и низкой температуры, потом сдавленный и охлаждаемый
газ, превращавшийся в жидкость, вновь испарявшуюся и развивавшую холод.
Внутри широкой наклонной трубки Е9 где испарялся угольный ангидрид, помеща-
-лась другая более узкая трубка, М, вмещавшая сжижаемый газ, который развивался в

по]
СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ
297
сосуде X. Водород получают при этом из смеси муравьинонатровой соли и едкого натра
(CH02Na + NaHO = Na2C03 + H2) пря накаливании. Этот сосуд и трубка М были из толстой
меди "и могли выдержать большие давления, притом они были совершенно герметически
соединены между собой и заперты, а потому развивающийся газ н? имел никакого
выхода и, скопляясь в ограниченном пространстве, представлял возрастающее давление, по
мере своего развития. О величине этого давления можно было судить по
металлическому -манометру R, укрепленному на конце трубки М. Так как в этой последней газ
был сильно охлаждаем и сильно сдавлен, то и были все условия для сгущения газа в
жидкость. Когда в трубке Я температура понизилась до —140°, а в трубке М
манометр R показывал давление в 600 атмосфер, тогда это давление видимо не возрастало
номере развития водорода, т. е. при накаливании сосуда L. Это Пикте счел указателем того,
что упругость паров водорода'дошла до наибольшей, соответствующей—140°, и,
следовательно, весь избыток газа сгущался в жидкость. Однако в действительности сжиженного
водорода Пикте не видел, без сомнения потому, что температура -г 140°, еще очень высока,
так как критическая температура водорода лежит около — 240°, но кислород, азот и многие-
другие газы, до тех пор не сжижен--
ные, Пикте получил при —140° в
жидком виде, что — в свое время —
представило замечательную новизну.
Одновременно (L879) с тем,
когда Пикте работал над
сжижением газов в Швейцарии, в Париже
Еайльте fCailletet) занимался тем
же предметом и хотя не столь ясных,
но достиг тех же выводов о
сгущаемости в жидкость большинства до тех
пор не сгущенных газов. Еайльте
сжимал газы в тонкой стеклянной
трубке давлением в несколько сот
атмосфер, и сжатый газ, по
возможности, охлаждал снаружи
холодильного смесью, а затем, открывая быстро
кран для выхода ртути, запиравшей
трубку с газом, давал газу скоро и
сильно расширяться. При таком
расширении должен был развиваться
холод, потому что при быстром
сжатии развивается тепло и
температура поръшается. Это охлаждение
происходило на счет самого газа,
потому что его молекулы не
успевали при быстром расширения
нагреваться от стенок, а при
охлаждении и происходило превращение части расширяющегося газа в жидкость. Это можно
было видеть по образованию облакообразньіх, как туман, капелек, нарушающих
прозрачность газ. Таким образом Еайльте доказал возможность сгущения газов в жидкость, но
жидкостей не уединил.
' Приемы Пикте и Еайльте затем усовершенствованы Ольшевскищ Вроблееским
Дьюаром и др. Брали уже не жидкий угольяый ангидрид, а чтобы получить еще большее
охлаждение, брали сжиженные: этилен С2Н4, азот и кислород, испарение которых под
уменьшенным, давлением доставляет гораздо более низкие температуры (до—200°). Самые спо- -
собы определения столь низких температур усовершенствовались, но супгяость дела мало
изменилась. Наиболее поучительных результатов в отношении сжижения газов достиг в
последние годы XIX в. проф. Дьюар в Лондонском королевском институте,
прославившемся именами Дееи, Фарадэя и Типдаля, *) Работая над большими количествами
сильными насосами, Дьюар получал, напр., целые килограммы кислорода, и воздуха в
жидком виде?*) и достиг сохранения их в этом состоянии долгое время, пользуясь для сего
Схема аппарата, примененного Пикте для сжижения газов.
*) В криогенной лаборатории Лейденского Университета Камерлинг — Опте (ум. 1926) с сотрудниками вед
обширные исследования над сгущепием газов и изучал свойства разных тел при низких температурах,
которых он достигал последовательным испарением жидкого воздуха, кислорода, геона. водорода и гелия. На
некоторые из его работ будут сделаны указания в соответствующих местах «Основ химии». (Г.)
**) В настоящее время жидкий воздух представляет продукт Фабричной добычи. Из него выделяют
дробной перегонкой азот и кислород, необходимые в разных химических производствах. Даже при пекогорых
чисто научных работах расходуются иногда громадные количегтва жидкого воздуха. Так, напр., Асшн в
1923 г. подверг дробной перегонке до 400 тонн жидкого воздуха. (Г.)

298
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ II
[in
открытыми (выдутыми, как видно на рисунке) стеклянными сосудами с двойными
стенками (внутри еще посеребренными для отражения лучей тепла), между которыми
содержится пустота, препятствующая скорой передаче теплоты, а потому способствующая
удержанию в сосуде очень постоянных (от внешних — независимых) низких температур на,
долгое время. Сжиженные кислород или воздух можно при этом переливать из сосуда в
другой и ими пользоваться для всяких исследований. Так, напр., в июне 1894 г. Дьюар
-показал, производя охлаждение жидким кислородом, что при низких температурах
множество веществ фосфоресцируют (сами светятся, напр., кислород, входя в пустоту) и
флюоресцируют (испускают свет после освещения, напр., параффин, клей и др.) гораздо
сильнее, чем при обыкновенной температуре; что твердые тела сильно изменяют
тогда свои механические свойства и т. п. Сжиженный газ, налитый в упомянутый
двустенный сосуд, сохраняется при обыкновенной температуре, конечно, только потому, что
сам сохраняет свою низкую температуру кипения (под соответственным давлением, напр.,
воздух—191°), но испаряется в малом количестве только потому, что для испарения
необходимо поглотить (так называемую — скрытую) теплоту, а
через двойные стенки и пустоту она медленно проникает внутрь
сосуда, подобно тому как теплота жилья медленно проходит
через наши двойные зимние рамы. Именно применение таких
сосудов с двойными (даже тройными) стенками позволило
Дьюару (1898) не только получить жидкий водород, но и
сохранять его столь долго, чтобы можно было определить его
свойства и даже переход в твердый вид*).
[111] После того, как в начале 70-х годов вырабатывалось
понятие о температуре абсолютного кипения [tc, дополи. 109] и
стііла очевидною связь *ее с отступлениями от закона Бойля-
Мариотта, а особенно после сжижения постоянных газов, обще.е
внимание обратилось на усовершенствование основных .понятий
о газообразном и жидком состояниях веществ. Одни
исследователи шли путем дальнейшего изучения паров (напр., Рамзай н
Юнг\ газов (папр., Лмага) и жидкостей (напр., Заенчевский,
Надеждпн и др.), особенно близ \с и рс, другие (напр.,
Коновалов, Де-Геен и др.) сварались~в обычном (далеком от tc и
рс) состоянии жидкостей найти их отношение к газам, а третьи
(Ван-дер-Ваальс, Елаузиус и др^, изойдя из общепринятых
уже начал механической теории тепла и кинетический теории
газов, сделав очевидное предположение о существовании в газах
тех сил, которые явно действуют в жидкостях, выводили связь
свойств тех и других. Здесь в этом элементарном руководстве,
неуместно излагать совокупность достигнутых выводов (см.
физическую химию), но полезно дать* понятие о результатах
соображений Ван-дер-Ваал'ьса, ибо они уясняют
непрерывность перехода от жидк ;стей к газам в самом простейшем
виде и, хотя вывод нельзя считать совершенным и
окончательным [см. доп. 63], тем не менее он столь глубоко проникает
в сущность дела, что его значение не только отражается во
множестве физических иследований, но и в области химии, где
столь обычны переходы вещества из газового в жидкое
состояние, а также обратно, и где самые процессы диссоциации,
разложения и соединения необходимо не только уподобить перемене
физических ' состояний, но и сводить - к ним, так как направление реазций
обусловливается физическим состоянием участвующих веществ, что разрабатывали Девиль, Гиббс,
Ливеинг и многие другие.
Дляданного количества (веса, массы) определенного веществу
его состояние выражается тремя переменными: объемом v, давлением (упругости) р и
температурою ?. Хотя сжимаемость [т. е. d(v)jd(p)} жидкостей мала, но все же она ясно
определяется и изменяется не только с природою жидкостей, но и с переменою их
температуры (при tc сжимаемость жидкостей очень значительна) и давления. Хотя газы,
следуя при малых изменениях давлений закону Бойль-Мариоіта, сжимаются однообразно, тем
не менее и для иных, судя по отступлениям, существует сложная зависимость v от t и р.
То же относится до, коэффициента расширения [=d (v)jd {t) или d (p)jd (t\ который также
изменяется с t и -р, как для газов [см. доп. 107], так и для жидкостей (у них при низк.
Сосуд Дьюара для хранения
сжиженных газов или для
предохранения жидкости от
нагревания окружающим
воздухом. Сделан (выдут) из
«текла и представляет
сплошные две стенки, между
которыми пустота (воздух
выкачан). Часто внутри
наружный сосуд) а внутренний
снаружи посеребрены, чтоб
«аде- более уменьшить
проницание тепла. В таком
сосуде, если пустота между
стенками очень совершенна
-{удалены пари ртути],
килограмм жидкого воздуха
можно хранить около 10 дней,
причем внутри сохраняется
температура, ниже —180° и
может испаряться в час в?
более 4 граммов на
килограмм сжиженного воздуха.
*)« Условия сжижения и кристаллизации подробно изучены Travers'QM с Laquerod (1903) и
Kammerlingh Onnes'oM с Gatk. Grommelin и Keesom (I9i3 — 1017). Температура давления его: 15°,96 абс:
давдэние аройной точки 51 мм; температура кипения (7tt0 мм) 20',37 абс и критическая температуоа 33%18
пра давлении в 12,50 атм. (абсолютный нуль температуры по Kammerlingh Onnes — 873"\10). (?.)

Ill] уравнение состояния 299
t он очень велик, напр., для водорода 0,024, азота 0,0056 и кислорода 0,0046). Поэтому
уравнение со стояния должно включать три переменных v, р к t. Для так
называемого совершенного (идеального) газа, или для небольших изменений в плотности газа,
можно принять элементарное выражение:
где В есть постоянное, изменяющееся с массою и природою газа. В простейшем виде это
уравнение получает вид:
pv = ВТ,
где через Т означена так называемая абсолютная температура или обычная t, сложенная
с 273°, Г = * + 273°.
Исходя из предположения о существовании притяжения или внутреннего давления
(оно выражено в а), пропорционального квадрату плотности (или обратно
пропорционального квадрату объема) и объема или длины путей (выражена в о) газовых молекул,
Ван-дер-Ваальс дает для газов другое, усложненное, уравнение состояния:
Р + 4-)(«- Ь) = 1 + 0,00367 Г,
^ \ v і
¦ «юли при 0° и при давлении р = 1 (напр., при атмосферном) объем (напр., литр) газа
-^(или пара) принять за 1, а потому v и о выражать в одних и тех же единицах, равно
у как р и а. Приведенным равенством выражаются отступления от законов как Мариотта,
„'так и Гей-Люссака. Так, для водорода а должно признать ничтожно малым, d = 0,0009, если
судить по данным лля 1000 и 2500 мм давления. Для других же постоянных газов отсту-
* плення могут выражаться определенными значениями а и Ь (хотя для самых малых давле-
л ний формула Ваальса неприложима) с достаточным для современной точности приближением.
"¦ Очевидно также, что формула Ваальса может выразить и разность коэффициентов
расширения газов с переменою давлений и с изменением приемов определения [дополн. 107].
Сверх этого# уравнение Ван-дер-Ваальса показывает, что температура абсолютного
кипения tc = 243 (^Х"ті)- ^на находится из того, что все три возможные объемы (трп
корщ/ кубического уравнения Ван-дер-Ваальса) тогда одинаковы и равны «С = ЗЬ.
Давление в этом случае Рс = «7Р~. ^ти отношеЕИЯ между постоянными а и Ь и условиями
критического состояния, т. е. tc и рСі дают возможность определять одни величины дру-
. гими. Так, для эфира ?с= 194°, рс = 36, откуда а = 0,0329, Ь — 0,00583. Отсюда яс = 0,016.
Этот критический .объем занимает, судя по начальному условию, та масса эфира, которая
t при 'давлении одной атмосферы занимает при 0° один объем, напр., литр. А, так как
плотность паров эфира по отношению к водороду = 37, а литр водорода при 0° и давлении
, 1 атмосферы весит 0,0896 г, то литр паров эфира весит 3,32 г, следовательно, в
критическом состоянии (при 194° и 36 атм. давх) 3,32 г занимают объем 0,016 литра или 16 куб.
см, следовательно, один грамм занимает объем около 4,8 куб. см, или вес 1 куб. см
. эфира тогда около 0,21 г. По исследованиям Рамзая и Юнга (1887), приблизительно таков
.именно критический объем эфира около температуры абсолютного кипения. Однако тогда
сжимаемость жидкости столь велика, что малейшее изменение давления или температуры
сильно влияет на объем. Но исследования названных ученых доставили другое, косвенное,
Доказательство. верного состава уравнения Ван-дер-Ваальса. Они нашли и для эфира, что
изохоры, или линии одинаковых объемов,(если изменяются t и р\ обыкновенно суть
прямые, что составляет прямое следствие уравнения Ван-дер-Ваальса.
Когда (1883) мною было показано, ^ что удельные веса жидкостей уменьшаются
(объемы увеличиваются) приблизите ль но пропорционально возрастанию
температур St = SQ (1 — kt)t где к есть модуль расширения, меняющийся с природой жидкостей,
тогда не только вообще выступила со стороны изменяемости'объемов связь между газами
и жидкостями, но и оказалось возможным, пользуясь формулою Ван-дер-Ваальса, из явлений
(расширения жидкостей судить об их переходе в пар и связать, до тех пор не считавшпеся
в прямой зависимости, все главные свойства жидкостей. Так, Торпе н Рюккер нашли,
2(?c) + 2r73° = l/fc, где к есть модуль расширения жидкостей в вышеприведенной
формуле. Напр., расширение эфира С4Н100 выражается с достаточною точностью от 0° до 100°
равенствами: 5* = 0,736 (1/— 0,00154*), или щ — 1/(1 — 0,001540, где 0,00154 есть модуль,
а потому ?C = 188Q, апонепосред. наблюд. = 194°. Для хлористого кремния SiCI4 модуль=
==0,00136, откуда tc =231°, а по опыту 230°. С другой стороны, Д. П. Коновалов,
приняв что в жидкостях внешнее давление (рх ннчтожно мало сравнительно с внутренним

300 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ II [112 — 113
а в форм. Ваальса) п что работа расширения жидкостей пропорциональна их
температуре (как в газах), прямо вывел из уравнения Ван-дер-Ваальса вышеприведенную
формулу расширения жидкостей, а также и величину их скрытого тепла испарения,
сцепления и т. п. Таким образом, уравнение Ван-дер-Ваальса оказалось обнимающим
газообразное, критическое и жидкое состояние веществ и показывающим их взаимную
связь. Поэтому, хотя уравнение Ван-дер-Ваальса нельзя считать совершенно общим и
точным, но оно не только много точнее, чем pv = RTt но и общее, потому что
прилагается к газам и жидкостям. Дальнейшие исследования, конечно, дадут дальнейшие
приближения к истине и покажут связь между составом и постоянными (а и 5), но и
в-современной форме уравнения состояний должно видеть крупный успех естествознания.
Елаузщс (1880), приняв во внимание изменяемость с температурою а в равенства
Ван-дер-Ваальса дал следующее уравнение состояния:
Сарро (1882) применил эту формулу к данным Амага для водорода и нашел с =
= 0,0551,с =—0,00043,5 = 0,00089, а потому расчел для него температуру абсол. кип.
— 174°, а рс = 99 атм. Но так как подобный же расчет для кислорода ( — 105°), азота
(—124°) и болотного газа (— 76°) дал tc высшие, чем в действительности, то надо было
думать, что и для водорода температура абсолютного кипения лежит ниже —174°, и
действительно, она ¦ около — 240°. Подробное развитие намеченных здесь понятий должно
искать в физической химии.
[112] Способность палладия поглощать водород и через то увеличиваться в объеме
может быть легко демонстрирована, взяв за катод пластинку палладия, покрытую с одной
стороны изолирующим лаком. Выделяющийся при действии тока водород удерживается
свободно металлическою поверхностью палладия, а потому пластинка его от этого сильно
изгибается. Прикрепив к ее концу длинную стрелку (напр., перышко), можно видеть это
изгибание с ясностью, а пропуская ток в обратную сторону (тогда на палладии
выделяется кислород, который с поглощенным водородом дает воду), можно показать, что,
теряя водород, пластинка палладия обратно испрямляется.
Девилль открыл, что при краснокалильном жаре железо и платина становятся
проницаемыми для водорода, а Трем доказал, что только водород способен таким
образом проникать названные металлы. Кислород, азот, аммиак и многие другие газы
проникают в количествах совершенно ничтожных. Он показал, что через поверхность 1 кв. метра
платины, толщиною в 1,1 миллиметра, при краснокалильном жаре, в пустое пространство
проходит около 500 куб. см водорода в минуту, а других газов едва приметные
количества. Каучук обладает такою же способностью пропустить кислород (см. след. главу),,
а именно, при обыкновенной температуре 1 ке. метр, толщиною 0,014 мм, пропускает
около 127 куб. см. кислорода в минуту. В опыте разложения воды накаливанием в
пористых трубках можно с выгодою заменять глиняную трубку, платинового. Грем
показал, что, помещая в подобные условия платиновую трубку с водородом и окружая ее
трубкой с воздухом, можно замечать выделение водорода по уменьшению давления в
платиновой трубке. В течение часа почти весь водород (70%) выходит из трубки, не
заменяясь воздухом. Очевидно, что окклюзия и прохождение водорода сквозь металлы,
способные его, окклюдировать, не только тесно связаны между собою, но и обусловливаются
способностью металлов давать с водородом соединения малой степени прочности —
совершенно как при растворах.
Палладий, как оказалось при дальнейших исследованиях, дает с водородом
определенное соединение Pd2H (гл. Хаііі, где изложено современное состояние вопроса), но
особенно поучительно исследование водородистого натрия (гл. XII) Nail.
Расплавленный чугун поглощает водород, но, остывая, его выделяет. Растворение
водорода металлами основывается на некоторой степени сходства его с металлами и
может быть уподоблено растворению металлов в ртути и образованию сплавов. В
химических свойствах водорода, как металла кислот, если много металлического. Металлические
свойства водорода выражаются также в том, что он отлично проводит теплоту, как
металлы, что несвойственно другим газам (Магнус).
[113] Чтобы правильно понять горючесть водорода, представим себе, что по трубке
идет струя водорода, и разделим мысленно эту струю на нескслько частей, постепенно
выходящих из отверстия. Первая часть зажигается, т. е. накаливается, и в накаленном
состоянии соединяется с кислородом воздуха. При этом соединении отделяется
значительное количество'тепла. Выделяющаяся теплота накаливает вторую часть
выделяющегося водорода, так сказать, зажигает ее, и потому раз зажженный водород продолжает
гореть, если беспрерывно будет,притекать новый водород и если атмосфера, в которой
происходит горение, не ограничена и содержит кислород.

114—115] свойства водорода 301
Горючесть водорода может быть показана при непосредственном разложении воды
натрием. Если в чашку с водою бросить шарлк натрия, то он плавает, отделяя водород,
который можно зажечь. От присутствия натрия пламя получает желтое окрашивание. Если
взять калий, то водород воспламеняется сам, потому что при этом отделяется столько
тепла, что его достаточно для накаливания и воспламенения водорода. Пламя от ка-
лия получается фиолетовое. Если натрий бросить не на воду, а на кислоту, или даже на
густой раствор камеди, то тогда водород также воспламеняется. Должно делать это
опыты осторожно, потому что под конец, иногда происходящая масса окисла натрия ton.
96] разбрасывается, а потому лучше закрывать стеклом тот стакан, в котором
производится опыт.
В тех условиях, при которых водород соединяется с кислородом, он способен
соединяться и с хлором. Смесь водорода с хлором взрывает при пропускании искры, или
через прикосновение с накаленным телом, а также в присутствии губчатой платины. Но,
кроме того, для соединения водорода с хлором достаточно одного действия света: если
смесь равных объемов водорода и хлора выставить на действие солнечного света, то пол-
нов соединение совершается со взрывом, быстро. С углеродом водород прямо не
соединяется, ни при обыкновенной температуре, ни при действии жара и давления *); но если
через угольные электроды, немного удаленные
друг от друга (как при получении так
называемой вольтовой дуги), пропускать
гальванический ток так, чтобы образовалась светящаяся
дута, в которой частицы угля переносятся с
одного полюса на другой, то при том сильном
жаре, которому подвержен в этом случае уголь,
. он способен, соединяться с водородом. Из угля и
водорода образуется при этом особый пахучий
- газ, называемый ацетиленом СаН3. (Стр. 173).
[114J Поглощающим свойством губчатой
, платины пользуются в так называемом
водородном огниве. Оно состоит из цилиндра
или стакана, на дно которого ставится
свинцовая (потому что серная кислота не разъедает
свинца) поддержка, на нее кладется цинк. Этот
цинк покрывается колоколом, снизу открытым
и-сверху снабженным краном. В пространство
между стенками стакана и колокола наливается
разбавленная серная кислота. Она будет сжи-
¦'мать газ, находящийся в колоколе. Если
открыть кран этого колокола, то газ будет
выходить, а серная кислота будет заступать его
место и тогда придет в прикосновение с
цинком, отделит водород и он будет выходить
через кран. Если кран закрыт, то выделяющийся
водород будет увеличивать давление газа в
колоколе и через это вытеснит опять серную
кислоту в пространство между стенками
стакана и колокола. Таким образом, открывая и закрывая кран, можно, по произволу,
прекращать или возобновлять действие серной кислоты на цинк и иметь по желанию
струю водорода. Если теперь перед этою струею поставить кусок губчатой платины, то
• водород воспламеняется, потому что губчатая платина сгущает в себе водород,
нагревается и воспламеняет водород. Значительное нагревание платины зависит, между
прочим, от того, что сгущенный в ее порах водород встречает там же сгущенный кислород
воздуха; Таким образом, водородное огниво дает струю воспламеняющегося водорода,
когда отворяют кран. Для того, чтобы действие было правильно, необходимо иметь
губчатую платину совершенно чистую и еще лучше обернутую в тонкий (как листовое
золото) листок металлической платины, потому что тогда пыль воздуха не будет
примешиваться к платине. Во всяком случае, через некоторое время необходимо очищать
платину, для чего достаточно ее вскипятить в азотной кислоте, не растворяющей платины,
но удаляющей нечистоты. Это неудобство и заставило устроить другие виды водородного
огнива, основанные на том, что при открытии крана происходит электрическая искра
перед самым тем отверстием, из которого вытекает водород. Это устраивается таким
образом, что во время вращения крана или погружается цинк от гальванической пары
А*§=
ej?h Pt
&
D
Pb
Схематическое изображение водородного ъгнива
в разрезе; а подставка, РЬ стакан, CD
внутренний колокол, герметически закрепленный в
оправе е. Пластинка d и винты Ъс удерживают
стакан и колокол. Уровень кислоты в колоколе п
яшк?, чем вне его в т, отчего при открытии
крана і водород вытекает через наконечник h
ua платину д.
*) Современные дояые си. стр. 167, прим. 2. (Г

302 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ II [116 —117
в элемент и дает ток и искру, или вращается стеклянный кружок небольшой электри '
ческой машины, дающей искру.
[115] Легкость реакций, идущих в момент выделения, может быть объяснена
помимо сжатия. Мы увидим впоследствии, что молекулы водорода содержат два его- атома ¦'
Н2, но есть простые тела, содержащие в своей молекуле лишь один атом, напр., такова
ртуть. Поэтому всякая реакция газообразного водорода должна сопровождаться
разъединением той связи, которая существует между его атомами, образующими молекулу. А в
первый момент выделения можно предполагать существование свободных атомов (ионов)
водорода. Они-то и действуют энергично, по этому предположению. Гипотеза эта слабо
опирается на факты, а понятие о -сгущении водорода в момент его выделения более
естественно и согласуется с тем. что сжатый водород вытесняет палладий и серебро {Врун-
нер, Бекетов), т. е. действует как в момент выделения [доп. 99]. О тех свойствах,;
какие имеют уединенные атомы (ионы) водорода, судить ныне невозможно, так как неко-'
торые из веществ, молекулы которых содержат один атом, химически очень деятельны
(напр., Na), а другие (напр., аргон) совершенно инертны.
Когда взята, напр., соль серебра и к ней прибавлены кислота и цинк, тогда
серебро восстановляется; но здесь можно прямо объяснить реакцию действием цинка, а
не водорода в момент его выделения. Однако, есть и такие примеры, где такое
объяснение мало приложимо; так, напр., водород, в момент выделения, легко отнимает кисло-.
род от его соединений с азотом, если последние будут в растворе, и переводит азот в
соединение с водородом. Здесь, так сказать, встречаются азот и водород в момент своего
выделения и в этом соединении соединяются. Из этого очевидно, что упруго-газообразное
состояние водорода полагает предел его энергии, препятствует ему вступить в те
соединения, к которым он способен. В состоянии выделения мы имеем водород в
негазообразном виде и действие его тогда гораздо энергичнее. Притом в момент выделения то тепло,
которое скрылось, бы в газообразном водороде, передается его молекулам и,
следовательно, они находятся в состоянии напряженности, причем и могут действовать на
многие вещества [ср. доп. 116]. '
[116] Заметим, что действие Fe или 2п на На0 представляет реакцию обратимую,
реакция же CuO + Hft=Cu + H20 необратима; мера сродств здесь очень различна, а
потому даже при большом избытке меди водород не выделяется. Если взять определенное
количество металла и кислоты и производить реакцию в замкнутом пространстве, то
выделение водорода прекращается, когда упругость его дойдет до той, при которой сжатый
водород'вытесняет металд. Результат зависит от природы металла и крепости раствора
кислоты. Тамман и Лернсгп (1892) нашли, что по величине этой предельной
упругости водорода металлы стоят в следующим порядке: Na, Mg, Zn, Al, Cd, Fe, -Ni [cp
доп. 99]
[117] Опишем прием и результаты Дюма. Для определения состава воды
необходима чистая,,сухая окись меди. Ее приготовляют, накаливая медь при доступе
воздуха, Дюма брал такое количество окиси меди, чтобы получалось каждый раз до 50 г
"воды. Так как окись меди взвешивается до опыта и после него и по разности
определяется кислород, который содержится в воде, то необходимо, чтобы при прокаливании
окиси меди в водороде нз нее не выделялось ничего другого, кроме кислорода,
образующего воду. Водород также необходимо было иметь совершенно чистый, п? только не со-
де^ащий нисколько влажности, но и никаких других примесей, могущих растворяться
в воде или соединяться с медью и давать с нею какое-либо другое соединение. В приборе с -
окисью меди, который на рисунке (см. след. стр.) обозначен буквою к и который
накаливается, не должно оставаться нисколько воздуха, иначе кислород воздуха, соединяясь с
пропускаемым водородом, может образовать воду, не поглощая кислорода от окиси меди.
Образующаяся вода должна быть поглощаема вполне, чтобы можно было с точностью
знать количество происходящей воды. Водород получается в стклянке I) с тремя
горлами. В среднее горло вливается, через воронки В я С, серная кислота, служащая для
действия на цинк. В В выделяется водород, в трубках а, Ь... А он очищается, в к •
приходит в прикосновенно с накаленною окисью меди, дает воду и восстановляет
металлическую медь, в т-сгущается (от охлаждения) образовавшаяся вода, а остатки е?
поглощаются в трубках п, о, р. Вот общее расположение прибора. Убыль веса шара к
покажет количество кислорода, вошедшего в состав воды. Шар m и трубки л, о и р
удержат воду, прибудут в весе, и по этой прибыли судят о количество происшедшей воды.
Зная содержание кислорода в происшедшей воде, узнаем и количество водорода, в ней
заключающегося, следовательно, определим весовой состав воды. Такова сущность
определения. Обратимся к некоторым частностям. В крайнее горло стклянки Ь вставляется
; трубка, погруженная в сосуд со ртутью А. Это служит для того, чтобы в приборе
давление не могло значительно увеличиваться при быстром выделении водорода. Если бы
давление значительно увеличилось, то тогда ток газов и паров был бы очень быстр и,
' вследствие того, водород но успел бы вполне очиститься и вода вполне поглотиться в

117] состав воды 30.3
трубках, назначенных для этой цели. В третье гордо вульфовой сгклянки вставляется
трубка, отводящая водород в очистительный снаряд, состоящий из 8 изогнутых трубок,
назначаемых для очищения и испытания водорода. Водород, выделяемый цинком из
серной кислоты, очищав ся в этом случае пропусканием через трубк.', неполненные кусками
стекла, смоченного растворами азотно-свинцовой соли (а) и серносеребряной соли (Ьи
Едкое кали (с) удерживает могущие выделяться кислоты. Азотно-свинцовая соль
удерживает -сернистый водород, а мышьяковистый водород удерживается в трубке с сервосе-
ребряною солью. Следующие затем трубки d и е, наполненные кусками сухого едкого-
каіи, назначены' для поглощения углекислоты и влажности, могущей содержаться в
водороде. Трубки /" и <7 для той же цели наполнены порошком фосфорного ангидрида,
перемешанным с кусками пемзы. Они погружены в охладительную смесь. Небольшая трубка k
содержит вещества, поглощающие воду, и перед опытом взвешивается. Это служит для
того, чтобы ^знать, не осталось ли в водороде влажности. Если ее не было, то эта трубка
сохраняет свой первоначальный вес во время опыта; если же в выделяющемся водороде-
влажность еще оставалась, то она прибудет в весе. Окись меди насыпается в шарик ку\
который предварительно в течение долгого времени высушивается с содержащеюся в нем'
окисью меди. Из него потом выкачивают воздух, чтобы взвесить окись меди в пустом
пространстве и не иметь поправок на взвешивание воздуха. Шарик к делается >Я8
тугоплавкого стекла, чтобы мог выдержать продолжительное (часов 20) прокаливание, не
изменяя своей формы. Взвешенный шарик соединяют с очистительным снарядом только
Прибор, употреблеппый Дюма для определения состава воды.
тогда, когда долгое время уже проходит через него водород и когда опыт покажет, что-
выделяющийся из очистительного снаряда (из Л) водород чист и не содержит нисколько
воздуха. Трубка п содержит куски прокаленного поташа, оир- фосфорного ангидрида,
или пемзы, смоченной серной кислотой. Последняя трубка д назначается для определения
того, вся ли происшедшая вода поглотилась и взвешивается, вследствие того, отдельно.
Стакан Б содержит серную кислоту, через которую выделяется избыток водорода:
посредством него можно легко судить, как быстро проходит газ через аппарат и, потому,
следует ли прибавлять ток проходящего газа. Перед опытом, составивши предварительно
снаряд, необходимо убедиться, что все его части держат хорошо, т.. е. герметически, и
не пропускают газа. «Когда взвешенные части соединены между собою и сообщение во
всем снаряде установлено, тогда шар к нагревают (спиртовою или иной лампою),
происходит восстановлеппе окиси меди и образование воды. Когда почта вся окпсь меди
восстановится, тогда лампу удаляют и прибор охлаждают, пропуская во все время водород*
После этого охлаждения запаивают вытянутый конец шара к и из него выкачивают
остальной водород, чтобы снова взвеспть в безвоздушном пространстве. Поглотительные
снаряды останутся наполненными водородом, следовательно, будут представлять меньший
вес, чем в том случае, если бы они были наполнены воздухом, как было до опыта, и
потому, отделявшп шар к, через поглотительный снаряд пропускают струю сухого
воздуха, пока выделяющийся из стакана Е газ не будет содержать нисколько водорода;
тогда взвешивают шар т и трубки ппо, чтобы определить количество образующейся,
воды. Такое определение было сделано Дюш многократно. Средний результат: на
10000 частей кислорода в воде водорода 1253,3. Исправляя эти/числа на количество-
воздуха, содержащегося в растворе в серной кислоте, служащей для добывания
водорода, Лют получил среднее число: 1251,5, а крайние пределы 1247,2-и 12эо\2. Это
показывает, что на 1 часть водорода в воде заключается 7,9904 кислорода с погрешностью
не меньшею */*во или °.°3 в количестве кислорода на 1 часть водорода. Эрдман и Map-

304 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ П. [117
шан в 8 определениях нашли, что на 10 000 частей кислорода в воде содержится
средним числом 1252 части водорода, с разностью от 1258,5 до 1249,7, откуда на 1 часть
водорода в воде 7,9952 с погрешностью по крайней мере до 0,05. Кейзер (1898) в
Америке, употребляя водородистый палладий и введя различные новые предосторожности,
для получения точных результатов, нашел состав воды: на 2 части водорода 15,8799
кислорода. Новейшие определения состава воды, как и числа Дюма, дают на 1 ч. водорода
всегда менее 8, а именно от 7,93 до 7,95 как указано в тексте, а общнй средний вывод
около 7,936, т. е. на 8 ч. кислорода 1,008 водорода, с возможною погрешностью не более
единицы в последнем десятичном знаке *).
*) Точные объемные отношения водорода и кислорода, неооходнмые для образования воды, в силу
отступлений ?хих газов от законов Бойля-Мариотта и Г?й-люссака уклоняются or. 2:1 и равны; по Скотту
(1893)^-2,002851,: по Морлт (1895) — 2,00269:1 и ло Бе'рту с Эдіаром (1915) — 2,00285:1- Если принять
последнее число и считать вес 1 л водорода =.0,089873 і [Морлей\ а врс 1 л кислорода = 1.42904 t (Релей), то
в воде иа 2 вес. ч. водорода содержится 15,8776 вас. ч. кислорода. Это дает, при 0 —19 атомный вес
водорода ««1,0077. (П , * л « • *

К ГЛАВЕ ТРЕТЬЕЙ.
КИСЛОРОД Ж ЕГО СОЕДИНЕНИЯ
(Gmp. 61—81.)
[1181 При дыхании, очевидно, действует парциальное (см, гл. I) давление
кислорода. Особенно' ясно это показали исследования Поля Бера: под давлением */s
атмосферы, но состЬящей и» одного кислорода, животные и человек остаются в обычных
условиях парциального давления кислорода, но разрежения воздуха до Vs организмы вынести
не могут, потому что тогда парциальное давление кислорода падает, до */з5 атмосферы.
Даже при давлении воздуха в Чг атмосферного правильная жизнь людей невозможна,
имение по причине невозможности дыхания (растворения кислород в крови) от малого
парциального давления кислорода, а не из-за механического влияния уменьшенного давле-.
ния. Все это уяснено многими опытами Поля Бера, часть которых он производил над
самим собою. Это объясняет между прочим страдания, ощущаемые при подъеме на
высокие горы или на аэростатах, когда достигаются высоты большие 8 верст или км и
давления меньшие 25D мм. Для поднятий на большие высоты, как для пребывания под
водою, очевидно, необходимо пользоваться искусственною атмосферою. Лечение сжатым
и разреженным воздухом, применяемое в некоторых болезнях, основывается отчасти на
¦ механическом действии перемены давления, отчасти на изменении парциального давления
вдыхаемого кислорода. ¦ \
[119] Земная поверхность равняется (около) 510 миллионам квадр. километров
(ял =1000 ^=1406 арш., т. ?, немного менее версты),; а масса воздуха (при давлении
760 мм) над каждым квадр. километром поверхности около Ю1/* миллиардов
килограммов или около 107а миллионов тонн (тонна = 1000 кг или около 61 пуда), поэтому весь
вес атмосферы около 5100 мидлдоно-миллионов (51.10м) тонн. Следовательно, свободного
кислорода в земной атмосфере около 13.10й тонн. Неисчислимый ряд процессов,
поглощающих часть этого кислорода, вознаграждается растительными процессами. Считая, что
ежегодно на 100 миллионов кв. км земной суши (а в воде идет тот же процесс^
происходит (на гектаре или 1/100 кв. км по 10 тонн- корней, листьев, стволов и пр.)
100000 милл. тонн растительных веществ, содержащих около 40%, углерода^ лроисходя--
щего из углекислоты, "получим, что растения суши дают в год окоіо 11000 милл. тонн
кислорода, что составляет лишь ничтожную долю (менее 0,1°/0) всей і&ссы" кислорода
воздуха, поглощенного при окислении тех же 100 000 милл. тонн растительных веществ.
Это один из круговоротов природы. * ^
[120] Извлечь кислород из воды, очевидно, можно двумя способами: или
разложением воды на составные части, напр., действием гальванического тока (глава ТЕ), или
посредством отнятия от воды водорода. Но мы видели и знаем уже, что водород с весьма
немногими только телами вступает прямо в соединение и только при особых
обстоятельствах; а кислород, как увидим вскоре, соединяется со множеством тел. Только
газообразный хлор (особенно же легко фтор) способен разлагать воду, отнимая от нее водород
и не соединяясь с кислородом. Хлор растворяется в воде, и если водный раствор хлора,
или так называемую хлорную воду, налить в колбу и эту колбу опрокинуть в чашечку,
содержащую такую ж? хлорную воду, то будем иметь прибор, с помощью которого
можно добывать кислород из воды. При обыкновенной температуре и в темноте хлор
не действует на воду или действует весьма медленно; но при' действии прямых лучей
солнца хлор разлагает воду с выделением кислорода. При этом хлор соединяется с
водородом и &ает хлористый водород, в воде растворяющийся, а свободный кислород
один будет выделяться из жидкости; он будет содержать только небольшую подмесь
хлора, которую легко удалить, пропуская кислород через раствор едкого кали,
удерживающий хлор.*).
*) При яркокраснож калении, в присутствии битого *ар*ора (катализатора), хлор легко вытесняет
кислород из воданого пара. (Г).
Д. Менделеев. Основы ххшав, т. Ь f * 20

306
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ III
[121
¦:'""" [121] Для отделения азота от кислорода нельзя воспользоваться различием в
плотностях обоих^газов, потому что они очень близки: плотность кислорода в 16, азота в 14 раз
более плотности водорода, а потому здесь нельзя употребить пористых сосудов;
разность во времени просачивания для обоих газов будет ничтожною.
Грем, однако, достиг обогащения воздуха кислородом с помощью пропускания его
через резину. Это делается следующим образом Берется обыкновенная каучуковая по-
¦ душка Е. Ее отверстие герметически сообщается с воздушным насосом или, что^гораздо
: удобнее, с ртутным аспиратором (насос Шпрепгеля, представленный здесь на рисунке
под буквами АС). Когда аспиратор [доп. 101] высосет воздух, что видно будет потому,
что ртуть будет вытекать почти непрерывающеюся струею и будет стоять почти на
высоте барометра, тогда можно ясно заметить, что через каучук проникает газ. Это будет
видно из того, что вместе со ртутью будут постоянно выходить пузырьки газа. Наливая
в- воронку А ртуть и зажимая* кран С так, чтобы струя вытекающей ртути была
невелика, можно постоянно прдде]5живать малое
давление воздуха в подушке, и часть проходящего воздуха
будет уноситься вместе с выливающейся ртутью.
Уносимый воздух можно собрать в цилиндр R. Он
оказывается содержащим около 42 объемов кислорода
на 57 объемов - азота и 1 объем угольной кислоты,
тогда как в воздухе содержится" только 21 объем
кислорода во 100 об. Квад?. метр каучуковой
поверхности (обыкновенной толщины) пропускает в час
около 45 куб. см такого воздуха. Такое явление
ясо показывает, что каучук проницаем для, газов.
Это можно, впрочем, наблюдать над обыкновенными
детскими летающими шарами, наполняемыми
светильным газом. Они падают через день или два, но не
потому, что имеют отверстия, а потому, что через
поверхность каучука,, из которого они оделаны,
проникает внутрь воздух, а"изнутри газ. Быстрота
прохождения газа через кауяук не зависит от их
плотности, как показали Митчель и Трем, следовательно,
здесь проникновение не определяется отверстиями.
Оно скорее* сходно с диализом [дополи. 49] и окклю-
8иею [дололн. 112]- Равные объемы газов проникают
каучук во времена, которые относятся между собою
следующим образом: углекислый гаг? 100, водород 247,
кислород 5S2, болотный газ 633, окись углерода 1220,
азот 1358. Азот, значит, проникает медленнее
кислорода, скорее других углекислый газ. В то время, в,
кот.оро? проникает 1 объем азота, проникнет 2,552
объемов кислорода и 13,58 объемов углекислого газа.
Умножая эти скорости на содержание газов в
воздухе, получим числа, относящиеся между собою почти
гак, как относятся объемы тагов, проникающих из
воздуха через каучук. Если бы с прошедшим через
каучук воздухом повторить процесс пропускания, то
получилась бы смесь, содержащая по объему 65 проц.
кислорода. Можно подумать, что причина этого явленна заключается в поглощении или
окклюзии газов каучуком и в выделении растворенного газа в безвоздушное
пространство. Действительно, каучук поглощает газы, особенно много углекислого, а именно
равный себе объем. .Выше описанный способ разложения воздуха Грем назвал атмо-
лнзом.
Выне, когда можно иметь много жидкого воздуха (см. гл. "V), можно для
уединения кислорода из воздуха пользоваться различием температуры кипения азота
(около —194°) и кислорода (около —181°), т. ?. большею летучестью (упругостью
паров) і азота. Если в двустенном сосуде [дополи. 110], сохранять жидкий воздух, то азот
будет улетать в большем количестве, чем кислород,' и в остатке получается жидкость,
гораздо более богатая кислородом, чем воадух, а подвергая смесь осторожной перегонке
(или неполному' сжижению), .можно.дойти до остатка, содержащего до 80% кислорода.
А так как ^испарением таких жидкостей получаются низкие температуры, необходимые
для сжижения воздуха,, то указанный способ можно подучить для дешевого
получения воздуха из газа, богатого кислородом, и так как горением в таком газе можно
получать очень высокие температуры, полезные во многих (особенно при освещении и
в металлургии) применениях, то быть может, что придет время, когда указанным пу-
Прчбор Трема для равюжения воздуха
с'помощью просачивания его черев
каучук.

122 — 123] получение кислорода 307
гем станут на заводах и вообще для практики обогащать воздух кислородом, к чему
уже давно стремятся, прибегая - к способам, отчасти описываемым в последующих
дополнениях.
[122] Получение из воздуха при номолде окпси бария кпс-торода, указанное Бус--
сенго, производится в фарфоровой трубке, которую помещают в печь, нагреваемую угл^г.
В эту трубку кладут окись бария (ее можно получить, прокаливая азотаобаритовую1,
соль, предварительно высушенную) и через нее (мехом или газометром) пропускают
воздух. Воздух при этом предварительно пропускается через раствор едкого кали, чтобы
отнять от него весь углекислый газ, в нем находящийся, и очень-тщательно
высушивается (ибо гидрат ВаН2Оя перекиси не дает). При тёмнокрасном калении (500°—
000°) окись бария поглощает кислород воздуха, а потому из трубки выделяется
преимущественно азот. Когда поглощение окончится, тогда через трубку будет проходить
неизмененный воздух,- что можно узнать по тому, что в нём может гореть зажженное тело.
При этом окись бария превращается в перекись, а именно, 9,6 частей окиси бария
поглощают около 1 части кислорода (по весу). Когда поглощение кончится, тогда один конец
трубки запирают, а в другой вставляют пробку с газоотводной^трубкой и жар в печи
усиливают так, чтобы получить яркокрасно? каление (800°). При этой степени жара
¦перекись бария отдает весь тот кислород, который приобретает при тёмнокрасном
калении, т. е. из 10,6 весовых частей перекиси выделяется около 1 части кислорода. По
выделении кислорода остается та первоначальная окись .бария, которая была взята, так
что можно вновь пропускать через нее воздух и таким образом большее число раз'
повторять, получение кислорода из воздуха с помощью одного и того же количества
ВаО. Удалось сотни раз из одной массы добывать этим путем кислород, если, соблюсти
все необходимые предосторожности относительно повышения температуры массы и
освобождения воздуха от влаги и углекислоты. Без этого масса окиси скоро портится.'
Так как кислород может представлять значительное техническое применение, по
своей способности давать, при'сжигании тел, высокую температуру и сильный свет, то
добыча кислорода непосредственно из воздуха техническими приемами составляет задачу,
над разрешением которой многие исследователи продолжают работать и в настоящее
время. Наиболее доступны спос-обы Тессью дю Мотая и Каснера. Первый
основан на том, что масса равных по весу количеств перекиси марганца и едкого натра,
при начале красно калильного жара (около 500°), поглощает кислород из воздуха, а
выделяет воду, по уравнению: 2Мп02 + 4№НО + 02 = 2Na2Mn04 + 2IIsO. Если после
того пропустить в смесь перегретый водяной пар, при температуре около 450°, то обратно
получаются первоначально взятые: перекись марганца и едкий натр, а кислород,
удержанный смесью, выделяется, т. е. происходит реакция, обратная предыдущей: 2Na2Mn04 +'
: + 2H20=2MnO? + 4NaHO-f-02.. Такого рода приготовление кислорода можно повторять
неопределенное число раз. Кислород, присоединяясь, выделяет воду, а пары воды,
действуя па полученное вещество, выделяют кислород. Значит, здесь для добывания кисло-
,; рода из воздуха потребуется тольксг топливо и наблюдение за' тем, чтобы своевременно
прекращать доступ воздуха и водяного пара. По способу Каснера (1891) берется смесь
окиси свинца и' извести (РЬО + 2СаО) и накаливается на воздухе, тгричем поглощается'
кислород и образуется свинцово-известковая соль С2РЬ04 — шоколадно-бурого цвета, а
она при дальнейшем накаливании выделяет кислород и оставляет начальную смесь
' РЬО + 2СаО, т. е. сущность явления здесь та же, как в способе Буссепго (из Ба02); но
по данным Ле-Шателье (1893) диссоционная упругость выделяющегося кислорода для
СаРЬ04 меньше, чем для ВаОа при равных температурах, напр., при 940° для пер-
вой = 112 мм ртутного столба, а для второй при 72Cf —210 мм, а-при 790° —670 мм,
^что достигается1 для Са2РЬб4 только около 1080°. Притом для этой последней влияние
подмеси воды и С02 к воздуху не замечается, так что способ Еаспера заслуживает в
практике внимания, как и прием Тессье дю-Мотая *).
[123] Мы увидим впоследствии, что истинными перекисями должно считать только
вещества, подобные перекиси бария (они дают д?рекись водорода), а Мп02, РЬОа и т. и.
следует от них отличать (они не дают с кислотами перекиси водорода), а потому их
*} В настоящее время кислород получается технически дробпой перегонкой жидкого воздуха [ср. доп. 21]
с помощью маішга Клода и Junde, и лишь изредка (одновременно'1 с водородом) электролизом водных щелочен.
Но до 1У10 г. еще оп добивался и по способу Boussingaulty видоизмененному братьями Вгіп. Отличительные
черты этого нроцеса следующие: ВаО нагревается в вертикальных, конических стальных цшгапдрах (в
Фарфоровых она покрывалась силикатом барии и теряла активность}; поглощение кислорода идет под давлением
(около двух атмосфер) для увеличения давления кислорода и скорости его поглощеппя: по прекращении
последнего выкачивание О» ведется яри давлении около 8 см. Црп этих условиях поглощение н вьгелэпие
кислорода идут при постоянной температуре, отвечающей максимуму скорости реакции (около 700°, и при
парном числе цилиндров процесс становится непрерывным. Способы Тессье дю-мптая п /Гасн-сра-сколько-
нибудь большого применения не имели. Под названием «ллумбиксана» в 1912 г. Катером предложена смесь
NaMn04 и NajPbOi, которая выделяет кислород под влиянием перегретого пара, и поглощает его затем при
, нагревании я струе воздуха. (Г.)

т, , ¦ ... . т .. ¦ * . ! - - • ,;¦,--... і ¦ ¦¦ и» і-1 i Лт г.-. ¦!¦ 11 , i i i ¦¦¦-..,.. ...... .^. i-»y^
308 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ Ш [124 — 128
лучше называть двуокисями, что и делается в большей части этой книги, удерживая,
однако — ради исторической связи — иногда и прежнее название (перекиси), чтобы наши
читатели могли пользоваться ярежними сочинениями. Сама перекись водорода (гл. IY)
очень легко и чисто выделяет половвну своего кислорода, оставляя воду.
[124] Перекись бария дает кислород тг.кж? в присутствии раствора многих других
высших степеней окисления при обыкновенной температуре. В этом отношении укажем
на то, что для лабораторных целей Еаснер (1890) предлагал получать кислопод при
смешении Ва02 FeK, (CN)e (красная соль Гмелина, гл. XX); реакция, выделяющая
кислород, происходит уже при незначительном прибавлении воды. Чтобы достигнуть
постепенного выделения газа, автор предлагает не смешивать сразу оба вещества, а вводит
их в реакцию время от времени и смотря по надобности, для чего может служить
прибор следующего устройства (Гаваловсхий): в обыкновенную колбу насыпают мелко
истолченную перекись бария и наливают до одной трети водой. В пробке) закрывающей
колбу, .сделаны три отверстия: 1) для газоотводной трубки, 2) для вставки мешалки,
перемешивающей Ва02, и 3) для стеклянного стержня, на конце которого висит
стеклянная корзина с отверстиями, заключающая в себе кристалы FeK8(C$)e. Когда желают
начать выделение газа, корзину опускают до погружения в жидкость колбы и перемешивают
•ВаО,. Реакция идет по уравнению: Ba02 + 2FeK8('CN)e = FeK/CN)e + FeK2Ba(CN)e +О,.
!Из маточной* воды кристаллизуется двойная соль FeK?Ba(CN)e. Для понимания смысла
реакций должно обратить внимание на то, что Ва02 есть высшая степень окисления, те-
•ряющая кислород и дающая основание ВаО, входящее в сложную соль FeK2Ba(CN)8 =
= Fe(CN)2 + 2KCN + Ba(CN)2, а эта последняя — ВаО + 2HCN — На0. Сверх того н
FeK3(CN)e содержит соль Fe2(CN)B, отвечающую также высшей степеви окисления железа %
Fe208, а после реакции .получается соль, содержащая Fe(CN)2, отвечающая низшей
степени окисления FeO, а потому и с этой стороны (в присутствии воды) освобождается
кислород, т. е. .реакция дает низшие степени окисления и кислород.
[125] Всякие кислоты, богатые содержанием кислорода и особенно те, которым
отвечают более низшие окислы, развивают кислород или прямо при обыкновенной
температуре (напр., железная к-та), или при нагревании (напр., азотная, марганцовая,
хромовая и др.), или если им отвечают основные низшие степени окисления, при
нагревании с серною кислотою. Поэтому-то соли хромовой кислбты, "напр., двухромовокалиевая
соль, К2Сг207, с серною кислотою дают кислород: сперва образуется сернокалиевая соль
K2S04, а освободившаяся хромовая кислота дает сернокислую соль низшей окиси Cr2Ot.
Это дает довольно удобный способ для получения в лабораториях небольших количеств
кислорода.
1 [126] Реакция разложения КСЮ8 необратима ¦ и экзотермическая» т. ?. при ней
не поглощается, а выделяется 9713 калорийна молекулярный вес КСЮ8, равный 122,5 г
соли (по определению Томсена, который сжигал в калориметре водород или один, или
с определенным количеством бертолетовой соли, смешанной с окисью железа). Она про;
тека?т не сразу, а сперва образуется хлорнокалиевая соль КСЮ4 (см. хлор и калнй).
Заметим, что KCI плавится при 766° *), КСЮ8 при 390° (Le Chalelier), а КСЮ4 при 610°
(подробнее о разложении КСЮ8 см. гл. XI). \
[127] Перекись марганца, прибавляемая к бертолетовой соли, при ее накаливании
не выделяет кислорода (жар для этого мал). Ее можно заменить многими окислами, напр., '
окисью железа. Необходимо обращать внимание на то, чтобы в смесь не поцалн горючие
ітела (напр., клочки бумаги, опилки, сера и т. п.), иначе может быть взрыв. . '
Разложение смеси сплавленной и хорошо измельченной бсфтолетовой соли с
порошком перекиси марганца идет при такой'низкой температуре (соль не плавится), что можно
брать легкоплавкое стекло. Расположение приборов — как при разложений HgO (см.
Введение) или в приборе для разложения перекиси марганца серною кислотою. Как
реакция "экзотермическая, разложение бертолетовой соли с образованием кислорода, вероятно,
при некоторых условиях (напр., через контактные влияния) может совершаться и' при
температурах очень низких. Подобным образом отчасти влияют и вещества,
подмешиваемые к бертолетовой соли.
Подобно бертолетовой соли, многие дрУти? соли выделяют- при накаливании кисла-
род, но они отдают его или только при очень сильном жаре (напр., обыкновенная
селитра), или же не употребляются по дороговизне (напр., марганцевокали?вая соль), или же
выделяет при сильном жаре нечистый кислород (напр., сернопинковая соль в краснока-
лильном жаре дает смесь, сернистого газа и кислорода). •
[128] -Сущность явлений, подобных действию окиси кобальта на'белильную известь,
чисто контактного свойства; чере'з прикосновение немного изменяется расположение
атомов на плоскостях прикасания и если ^равновесие, было нестойким — оно нарушается.
Особенно это повторяется для тел, .изменяющихся экзотермически, т. е. для таких
-—г ^-^— < ¦¦• -*¦¦- .
щ] И, С, Курнанов я С. Л Жеж*чг*лы9. дают mp. (CSJ

129 —131] свойства кислорода, горение 309
реакций, которые сопровождаются отделением тема. А реакция распадения СаС12Оа
на СаС12 и Os относится к числу их, как и распадение бертолетовой соли и перекиси
водорода, Обыкновенно раствор белильной извести щелочен (содержит известь), а потому
к нему прямо прибавляют раствор хлористого кобальта, который и дает действующую
окись кобальта.
Заметим, что при всех вышеупомянутых реакциях образование кислорода может
> быть прекращено подмесью веществ, могущих с ним соединяться, напр., угля, многих
углеродистых (органических) соединений, серы, фосфора, разных низших степеней
окисления и т. л. Эти ^?щ?ства поглощают отделяющийся кислород, соединяются с ним,
образуется не свободный кислород, а сложное тело, его содержащее.
Кислород, полученный по одному из обычных способов, редко бывает чист.
Обыкновенно он содержит водяной пар, углекислый газ, а иногда и небольшую подмесь хлора.
Очистить окислород'от этих подмесей возможно, пропустивши через раствор едкого кали
и высушивая. Если б?ртолетовая соль суха и чиста, то она дает почти чистый кислород.
Однако, если приготовляемый кислород назначается больным для вдыхания, то его
следует промыть, пропуская через раствор едкой 'щелочи и через воду. Для получения
прямо чистого кислорода лучше всего брать хлорнокалиевую соль (КС104), которая
хорошо очищается и выделяет при накаливании чистый кислород *).
[129] Жидкий кислород (как и жидкий воздух) дают даже в тонком слое otjh4ho
видимые и резкие черты спектра поглощения (гл. XIII), отвечающие спектру кислорода.
[130] Так как вода состоит из 1 об. кислороДа и 2-х водорода и содержит на 2
весовые части водорода почти 16 весовых частей кислорода, то уже из этого следует, что
кислород должен быть почти в 16 раз плотнее водорода. Обратно, зная плотности
водорода и кислорода и объемный состав воды, выводится весовой состав воды. Эта взаимная
и разносторонняя проверка составляет своего рода методу, которая укрепляет
фактические сведения точных наук, заключения которых требуют не только возможной точности
но и разнообразия проверки для исходных своих понятий.
Заметим, что теплоемкость кислорода при постоянном давлении 0,2175,
следовательно, относится к теплоемкости -водорода (3,409), как 1 относится к 15,67, т. е.
теплоемкости столь сходных газов почти обратно пропорциональны весам равных объемов.
Это значит, что равные объемы обоих газов имеют (почти) одинаковую теплоемкость, т. ?
требуют для нагревания 1° одинакового количества тепла. В главе XIV теплоемкость
расных веществ рассматривается подробнее. Теплоемкость жидкого кислорода (от -—198°
до —182") по Дьюару равна 0,347.
Кислород мало растворим в воде и других жидкостях, как большая часть трудно-
сжижаемых газов. Растворимость дана в дополнении 59. Из ргйстворимости кислорода
видно, что вода, остоваясь в воздухе, должна поглощать, т. е. растворять, кислород. Этот-то
кислород и служит для дыхания рыб. В отварной воде не могут жить рыбы, потому что
не имеют кислорода, необходимого для дыхания.
Замечу еще, что по отношению к кислородному газу, неоднократно (Бор 1886, Ваіу
и Ramsay 1894) проверяя и подтверждая вывод [доп. 107] о положительных
отступлениях Бойль-Мариоттова закона при малых давлениях, замечали быстрое изменение
(скачок) в законе сжимаемости около давлений, близких к 0,7 лмі, хотя до и после этого
критического давления отступления остаются положительными**).
[181] Приводим несколько кратких замечаний, относящихся к горению. Некоторые
тела сами воспламеняются на воздухе, напр., нечистые фосфористый и кремневый
водороды, цинк-этил, пирофоры (мелкое железо) и пр. Это значит, что их температура
воспломенения ниже обыкновенной темепратуры. .
Если при горении отделяется так мало тепла, что соседние части не накаливаются
до температуры горения, то горение прекращается. Поэтому прекратить горение можно,
не только-устраняя доступ кислорода, но и охлаждая все части горящего тела, т. е.
понижая температуру. Так задувают свечу, гасят пожар водою.
Для опыта горения фосфора в кислороде фосфор надо брать сухой: обыкновенно же
он хранится в воде, так как на воздухе окисляется. Отрезать его должно под водою, иначе
ощ при разрезе загорится. Для обслушивания должно осторожно и скоро обжать неклеен-
ною бумагою. Влажный, сгорая, он дает огненные брызги. Кусочек фосфора должно брать
небольшой, иначе железная ложечка сплавляется. На дно сосуда с кислородом, в этом и
других опытах сжигания, должно/наливать воды, чем предохраняются стклянки от
трещин. Пробку, запирающую сосуд, назначаемый для сжнганяя, никогда не должно плотно
*) Дм поіучения кислорода иногда прибегают к так называемому оксилиту, т. е. перекиси натрия,
которая с водой образует едкий натр и кисіород по реакции: NajOj-i-SHaC—iXaOH+Oj.Bo время войны
1914 — 1913 гг. оксиіих вашед обширное применение в противогазовых масках и при подводной
плавании. (Г.)
**) Рзлей в своих опытах 1901 — 1903 гг. ае ваш?і того быстрого изменения (скачка} дія кислорода
о котором здесь говорится. (Г).

310 дополнения к главе ш [132 —134
запирать, иначе от расширения- и раэогревання е? может выбросить вместе с ложечкой
ц горимітп телом.
Железная чашечка для опыта с горением натрия не может быть применяема, по-
tgmv что плавится прп горении ЗМа в кислороде. Чтобы быстро раскалить известковую
чашечку с натрием, ее нагревают пламенем паяльной трубки (см. устройство в VIII гл.).
"Чтобы произвести накаливание конца часовой пружины, погруженной в кислород.,
ее сперза отжигают (накаливают и дают медленно остыть), чтобы сделать мягкое, затея
к концу ее прикрепляют кусочек трута (или бумаги, пропитанной раствором селитры и
высушенной), трут зажигают и тогда проволоку опускают в кислород. Горящий трут
накаливает копен пружины, накаленная пружина загорается и при этом накаливает
дальнейшие части пружины, так что она вся может сгореть.
При горении, в кислороде железа искры окалины происходят от того, что объем
окиси железа почтігвдвое более объема железа, а развивающийся жар не успевает вполне
плавить окпсп и самого железа, частицы должны отрываться и летят. - Такие же искіы
образуются при горении железа и в других случаях. При ковании накаленного железа
по сторонам разлетаются мелкие железные осколки, которые горят в воздухе, что можно
видеть из того, что они, разлетаясь, остаются накаленными, и из того, что эти брызги
после охлаждения действительно представляют уже не железо, а соединение с
кислородом. То же происходит с огнивом, когда ни сильно ударяют о кремень. От трения и удара
отделяются и нагреваются чешуйки стали огнива, и они горят в воздухе. Еще лучше
можно видеть горение железа, если взять столь мелкий порошок его, ка-
Акой получается через разложение некоторых его соединений, напр., через
накаливание берлинской лазури или через восстановление водородом
соединений железа с кислородом; столь мелко раздробленное железо,
высыпанное на воздух, само собой загорается, даже без предварительного
накаливания (образует пирофор). Это зависит от состояния поверхности
восстановленного порошка железа и, конечно, от того, что порошок железа
представляет большую поверхность прикосновения-с воздухом, чем
равный с ним по весу кусок железа. Сплошные массы железа оттого него-
ргочп, что передача ими тепла очень велика, а поверхность
-прикосновения (где идет окисление) мала. Так, при изучении предмета, разрешается
столь—на взгляд—парадоксатьно? явление, что железо, в практике
совершенно негорючее, в действительности оказывается не только горючим,
но и самовоспламеняющимся. Различие условий дела объясняет разность
результата. Так многое изменяется и даже извращается сообразно с
условиями.
жп"пнияДЛвом? [132] Опыт горения кислорода в горючем газе можно производить,
рида к кисло- как Тольсён. В пробку с двумя отверстиями, отстоящими друг от друга
і:одз d oGpaiuo. на 1 — 1х/2 см, вставляют две стеклянные трубки с платиновыми наконеч
нивами;' одна трубка соединена с газометром, содержащим кислород, а
другая с газометром, наполненным водородом. Открыв (незначительно) краны
газометров, зажигают водород н вставляют пробку снизу в обыкновенный ламповый цилиндр,
наверху суживающийся. Водород продолжает гореть внутри цилиндра насчет
притекающего кислорода. Если, затем, приток кислорода' мало-по-малу уменьшать, то
вскоре наступает, момент, когда, вследствие недостаточного притока кислорода, пламя
водорода увеличивается в объеме, исчезает на несколько мгновений и потом появляется
на трубке, приводящей кислород. Если онять увеличивать приток кислорода, то пламя
знова показывается на трубке, приводящей водород. Вместо кислорода можно взять
воздух, а вместо водорода обыкновенный светильный газ и видеть, как воздух загорается
в атмосфере светільного газа, а тогда легко убедиться, что весь цилиндр наполнен
горючим газом, потому что его можно зажечь сверху.
[133J В лабораторныі исследованиях газов ныне применяют, кроме эвдиометра
Бунзена, Рибана, множество различных других приборов, иногда приноровленных для
специальных целей техники. Подробные сведения о приемах газового анализа и о приборах,
.сюда относящихся, должно искать в сочинениях по аналитической и прикладной химии.
[134] Эвднометрическне платиновые проволоки должны быть так впаяны, чтобы
между стеклом и проволокою не осталось ни малейшего отверстия. Чтобы узнать это,
эвдиаметр наполняют почти впойн? ртутью и опрокидывают открытым концом в ртуть.
Давление в оставшемся воздухе будет меньше атмосферного, - потому что- столб ртути,
находящейся в .эвдиометре, будет уменьшать атмосферное давление, тянуть вниз, а потому,
если будет малейшее отверстие около проволок, наружный воздух будет входить в
эвдиометр и ртуть будет-падать, хотя и не быстро, если отверстие тонко.
Чтобы показать, многообразную применимость эвдиометра, укажем хотя на то, что
проф. К. л. Тгьмщярвв применил микроскопически малый эвдиометр для анализа
газовых пузырьков, выделяемых листьями растений.

13 б] ВЗРЫВЧАТЫЕ СМЕСИ ГАЗ^ОВ 311
[135] Четверть объема окиси углерода, равный объем болотного газа, 2 объема
хлористоводородного газа и аммиака л 6 объемов азота, так ж? как 12 объемов воздуха,
прибавленные к одному объему гремучего газа, так же препятствуют взрыву, как 3 об.
С02 и т. л. ''
Если сжатие гремучего газа производить медленно, так, чтобы развевающееся ?т
сжатия тепло успевало передаваться окружающий предметам, то при сжатии даже в 150 раз
не происходит соединения кислорода с'водородом, потому что они не нагреваются. Если
бумагу смочить раствором платины (в царской водке) с подмесью нашатыря к лотом:
сжечь, то поручится зола, в которой находится мелко раздробленная платина; она пред- «
ставляет один из способов для воспламенения водорода и гремучего газа. Платиновая
проволока зажигает водород только при слабом нагревании, губчатая же платина и при
обыкновенной температуре, а платина в столь раздробленном виде, в каком опа находится
в золе, даже при — 20°. Многие другие металлы, как и палладий (175е), нрадпй, золото,
действуют при слабом нагревании также, как п платина; но ртуть при своей температуре
.кипения не восиламеияет гремучего газа, хотя очень медленное образование воды
начинается уже при 305°. Все данные этого рода показывают, что взрыв гремучего газа
представляет один из множества случаев контактных явлений. Это заключение подтвердили
особенно опыты В. Мейера (1892). Он показал, что очень медленное образованпе водяного
пара начинается лишь прп 448° и идет быстрее только при 518°. Температура взр*ыва'
гремучего газа, по определению того же автора, различна, смотря по тому, производят ли
взрыв в закрытых сосудах пли ж?*употребляют открытые трубки. В первой случае
температура взрыва лежит между 530°—606\ а во втором 630°—730°. Вообще надо заметить,'
что и во всех остальных случаях температура взрыва газообразных смесей в закрытых
сосудах ниже той, при которой взрывают гремучие смеси, свободно текущие через трубки.
По данным Фрейёра и В* Мейера. прп смешении с должным количеством кислорода
взрыи совершается при следующих температурах:
¦ . - .
И3 с кислор.
СИ4 »
С3На >
сл-і* - >
С"0 - >
ILS >
1L+C1. >
При свободном ток*»
. 630 до 730°
650 і 730° :
606 » 650°
606 * 650°
650 > 730°
315 » 320°
430 » 440°
В закрытых сосуда
530 ДО 606°
606 » 650°
530 » 606°
530 > 606°
650 > 780°
250 > 270°
240 » 270°
і
Исследования Ветра (Baker) показали в тг лее время (1892), что совершенно чистый
гремучий газ, получаемый действием тока на раствор едкого барита (BuII20o) и очень
тщательно высушенный перегнанным фосфорным ангидридом, не дает воды и не
взрывает при таких температурах (даже до 950°), при' которых влажный гремучий газ прямо
дает воду. Сверх того Векер показал, что влажиый г??м*учий газ от действия прямого
солнечного света постепенно дает воду, совершенно же сухой—не реагирует. Во всех
подобных случаях, по моему мнению, прежде всего должно видеть явления контактного
свойства, т. е. определяемые теми изменениями в распределении атомов в молекулах,
которые происходят в большей или меньшей мере на всяких плоскостях соприкосновения
разнородных тел-. Особенно это видно из вышеуказанного влияния металлов.
Скорость распространения взрыва газовых смесей является не менее характерной
величиной для газовой системы, чем скорость распространения звука. Вертело доказал,
что эта скорость не зависит ни от давления, ни от размера трубки, в которой находится
газовая смесь, ни от материала, из которого трубка, сделана. Диксон (1891) определил
величины этих скоростей для различных смесей, причем они оказались весьма близкими
к прежним данным -Вертело, Для сравнения приведем величины скоростей, выраженные
в метрах в секунду:
>
п, + о
11,+NsO
СН4 + 40
GJI4 + 60
СЛ1а + 50 '
CNs+40
Диксон
2 821
2 305
2 322
2 364
2 391
2 321
Яертсло
2 810
2 284
2 287
2 210
2482
2195
Прибавление кислорода к гремучему газу почти настолько же понижает скорость
распространения взрыва, как и введение азота. Избыток водорода, напротив, повышает
эту скорость. Замечательно, что взрыв смесей кислорода с болотным газом, этилеиом,
цианом распространяется скорее, если кислород взят в таком количестве, чтобы углерод

312
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ Ш
[1S6
сгорал до окиси углерода, т. е. скорость взрыва меньше, если кислоррда взято столько,
что горение происходит до углекислоты. Наблюдения над жидкими и твердыми
взрывчатыми веществами (Вертело) показывают, что скорость распространения взрыва в этом
случае зависит уже от вещества трубки. Так, взрыв жидкого азотнометилового эфира
в стеклянных трубках распространяется со скоростью (в зависимости от диаметра, от 1 мм
до 45 мм) от 1890 до 2482 м, в трубках из британского металла (3 мм диаметром) 1230 м. .
Приведем величины скоростей для некоторых твердых и жидких веществ;
' Нитроглицерин 1300 м
Динамит 2 500 »
Нитроманнит . 7 700 > .
Пикриновая кислота 6 500 *
Присовокупим, что' (Маллар и Ле-ПГателье) (1882) при взрыве смеси 1 объема
^гремучего газа и п объемов инертного газа наблюдали, что давление приблизительно
•равно 9,2—0,9 п атмосферам. ,
При начале распространения понятий о диссоциации можно было думать, что
обратимые реакции соединения (образование воды из Н2 и О. относится к их числу),
начинаются при той самой температуре, при которой начинается
диссоциация. Оно как и есть во многих случаях, но не
всегда, как видно из того: 1) что при 450°—560°, когда
гремучий газ уже взрывает, не только плотность водяных
паров не изменяется (она почти не меняется и выше, вероятно
потому, что количество продуктов диссоциации мало), но и
нет, сколько то известно до сих пор, следов диссоциации,
2) что от влияния контакта, температура понижается даже
до обыкновенной, когда вода и т. п. тела, конечно, не
диссоциируют, а избежать явлений контакта, судя по данным,
сообщенным Д. Л. Коноваловым [см. дополн. 32] и др.,
невозможно: металлы, стекло и всякие сосуды могут уже
оказывать влияние, которое в губчато^' пластине
сказывается очень резко. Влияние же контакта, судя по
совокупности сведений о нем, должно быть особенно
чувствительным в реакциях сильно экзотермических и в газах.
Таков и есть взрыв гремучего газа.
[136] Для определения количества тепла,
отделяющегося при "горении известного веса (напр. грамма)
данного* тела, определяют, — на сколько градусов нагревается
вода, которой будет передано все тепло, развивающееся
при-горении. Для этого'употребляют калориметры разного
устройству. Один из .калориметров изображен здесь.
Он состоит из тонкого (чтобы для нагревания его шло
меньше тепла) полированного (чтобы наименее испускал
Калориметр Фавра жзи?бермапа, тепла) металлического сосуда АА, окруженного пухом или
сіужащий дм определения тепла, другим худым проводником тепла и внешним металлич?-
«делпощегося при гор?вви. скт сосудом в? Эт0 необходимо для того, чтобы тепло
из сосуда А терялось по возможности в малом количестве.
Но все-таки некоторая потеря происходит и предварительными опытами определяется
величина такой потери (взяв теплую воду и определяя ее охлаждение в определенное
время), что вводится в виде поправки в результате наблюдения. В сосуд А налита вода,
которой передается тепло от горящего тела. Мешалка кіі позволяет уравнивать теплоту
всех слоев воды, а термометры тип определяют температуру воды. Тепло,
развивающееся при горении, передается, конечно, не одной воде, но и всем частям аппарата.
Предварительно определяют, какому количеству воды соответствует все количество тех
предметов (сосудов, трубок и т. п.), которым передается тепдо, и этим способом вводится
другая важнейшая поправка в калориметрические определения. Для самого сжигания
служит сосуд С. Сжигаемое вещество вводится через трубку ab, которая плотна
запирается: На нашем рисунке изображено то расположение прибора, когда сжигается газ,
проводимый по трубке ор. Кислород, необходимый для горения, вводится в С трубкою cd,
а продукткмго^ения или остаются в сосуде С (жидкие и твердые) иди уходят по трубке.
efgn в особый прибор, где легко определить и их количество и их свойства. Таким
образом развивающаяся при горении теплота передается стенкам сосуда С и газам, в нем
Образующимся,-а эти отдают ее воде сосуда А А.
Устройство калориметров и самые приемы определения видоизменяются весьма
сильно в различных случаях.' С начала 90-х годов особенно много определений теплот

137]
КАЛОРИМЕТРИЯ
313
горения стали производить в запертых бомбах, содержащих сжатый кислород.) *) Наиболее
калориметрических определений сделано Вертело и Томсеном. Они описаны в их
сочинениях: «Essai de mecanique chimique, fondee sur la thermochinrie> par M BertkeM, 1879
(2 vol.) и «Thermochemiscne Unterschungen» von I. Thomsen; 1886 (4 Vol.). В сочинении:
В. Ф. Лугинин, «Описание различных методов определения тешшт горения органических
соединений» (Москва, 1894) изложены важнейшие приемы термохимии и собраны
достоверные результаты опытных данных, полученных до 1895 г. В сочинениях, относящихся
к теоретической физической химии, можно найти изложение начал и приемов
термохимии, в частности которой нет возможности вдаваться в нашем изложении основных
начал химии. Одним и» начинателей термохимии был член Петерб. Академии Наук Геес.
С 70-х годов в этой области химии явилась масса исследований, особенно во Франции и
Германии после капитальных работ французского академика Вертело и копенгагенского
профессора Томсена. Между нашими соотечественниками
Бекетов, Вернер, Лугинин, Лельцов, Хрущев и др.
известны своими термохимическими исследованиями.
Современную эпоху термохимии все еще следует считал*
собирательной, когда накопляется фактический материал и
подмечаются первые вытекающие из него следствия. По
моему мнению, два существующих обстоятельства не дают
возможности из собранного уже громадного запаса
термохимических сведений извлечь строгие следствия,
важные для химической механики: 1) большинство
определений ведется в слабых водных* растворах и, зная теплоту
растворения, относится к растворенным веществам, а
между тем многое (гл. I) заставляет считать, что при
растворении вода не играет простой роли разбавляющей
среды, а сама химически действует на растворенные
вещества. 2) Физические и химические (сжатие, рассеяние,
перемена состояния и др.) изменения идут неизбежно
рядом с химическими и во множестве случаев почти
невозможно отделить термические эффекты того или
другого рода. Очевидно что один род изменений
(химический) по существу неотделим и немыслим без другого
(механического и физического), а потому мне кажется, что
термохимические данные только тогда приобретут свой
истинный смысл, когда связь явлений обоих родов (с одной
стороны, с атомами, с другой же с молекулами и целыми
их массами) уяснятся в большей мере, чем ныне. Если в
простом механическом контакте, при одном нагревании
веществ, уже несомненно должно признавать иногда явное,
•а всегда сокрытое (начинающееся) химическое изменение,
т. е. иное расположение (лучше сказать иное движение)
атомов в молекулах, то в чистом виде химические
явления неотделимы от физических и механических.
Механическое изменение еще возможно представить без физиче-
сяого и это — без химического, но нельзя этого последнего
представить без механического и физического — без них мы его бы и не знали, через
них только и находим.
Заметим что 69 больших калорий отвечают образованию 18 г воды, жидкой при
обыкновенной температуре, из гремучего газа той же температуры. Если воду
предположить в состоянии пара, то отделение тепла = 58 б. кал. (потому что скрытое тепло
испарения берет 600 кал. на 1 ? воды, а их 18), а если образуется лед = 70,4 б. кал.
' [137j Пламя, или место, где совершается горение газов и паров, есть явление
сложное, «целый завод», как говорил Фарадэй; а потому в одном из следующих дополнений
мы рассмотрим пламя с некоторою подробностью. »
Если при горении 1 е водорода развивается 315 б. кал. и это тепло передается
Калориметрическая бомба Еертело.
*) Бомба Бертело (сас рис.) делается из стали и ?? стенки достаточно толсты, чтобы выдержать 8на- *
чит?льно? давление. Для предохранения их от разъедания продуктам горения, бомбу изнутри покиыиают пла-
іиаой (Бертело) иди особой эмалью (Малер, Геммлъ), или золотом (И. JB. Соколов). В чашечку в помещают
отвешенное количество «ссл?дуемого вещества. Над вин помещают свернутую в спираль железную
проволочку определенной длины, соединенную с источенном тона. Бомба закрывается наглухо завинчивающейся
крышкой, и в нее наваливается кислород до давления в 25 атмос«ер. Через железную проволоку пропускают
ток такой силы, чтобы она загорелась. Окалина падает на исследуемое вещество, которое и загорается, и,
благодаря гону, что концентрация кислорода значительна, сгорание происходит быстро и до конца, что важно
для успеха опыта. Тепло через стенку бомбы передается воде калориметра, куда опущена бомба, и обычным
путем измеряется. С помощью этого прибора были неучены теплоты горения большого числа веществ. (К.)

314
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ III
происходящий притом 9 г водяного пара» то, приняв теплоемкость этого последнего
равною 0,475. получим, что каждая мал. кал. нагреет 1 г водяного пара на 2°, 1, а 9 s
(т>е> Ы-ъъ. 0°,23, откуда: 34 500 -мал. кал. нагреют водяной пар па 7935°*). Если
гремучий газ дает воду в запертом пространстве, то образующийся водяной пар не может
расширяться, а потому, для вычисления температуры горения, нужно принять во
внимание теплоемкость при постоянном объеме, которая для водяного пара 0,36. Это число
идет еще высшую температуру пламени. В действительностп она гораздо ниже, по
показания разных наблюдателей (от 1700° до 2400°) значительно разноречивы, что зависит
прежде всего от того, что в действительности пламя различной величины охлаждается
лучеиспусканием в различной степони, и главное, от того,-что температуры разных частей
пламени различны и пространство пламени ограничено и подвижно **). Принимая в пламени
гремучего газа температуру около 2000°, я руковожусь, как думаю, совокупностью наи-
1540
15701
И50
1670
1Б80 й
1720
1775
Ш 1660
1|_1660
^]Ш
то
11720
"1770
Горелка Мекера.
Горелка Сунзепа.
более достоверных определений и расчетов, основанных на определении изменения
теплоемкости водяных паров и других газов. Подробнее — насколько это¦ ныне возможно — опре-
деленпе температуры горения или жаропроизводите лености (пирометрического
эффекта, как говорят нередко) при горении в воздухе рассмотрено в моем сочинении:
«Основы фабрично-заводской промышленности. Топливо, 1897 г., стр. 93—98. Для
понимания .причины того, что вместо 8000° получают только 2000° — достаточно узнать, что-
от 0° до 2500° средня я кажущаяся (соединенная с диссоциацией) теплоемкость
водяного пара превосходит вероятно (судя по наблюдениям Маллара и Ле-Шателье, 1SS8 г.)
теплоемкость жидкой воды, а если бы средняя кажующаяся теплоемкость водяного пара
превосходила теплоемкость жидкой воды, то и стало бы понятно, что вместо 8000°
получается только около 2000°. Маллар.ъ Ле-Шателье показали, что до явного начала
диссоциации среднюю теплоемкость водяного пара можно принять близко к 0,4+0,0902 L
При температуре же пламени гремучего газа диссоциация очень велика и это уменьшает
температуру пламени'или увеличивает кажущуюся теплоемкость. ,
*) 35,5 о. к, представляет.теплообразования 9 г яшдкой воды. При боразовіник жо 9 г водяного пара
выделяется 29,15 б кал., которые' нагреют водяной пар до о 700° (к.)
**) Наприлагаемоа рисунке вндао .расаредедеяие температур в различных частях пламени гоаелок
Ыепера и Бунзена. (%.).*•' __ 1 „

138 — 139]
И ХАМ Я
315
[138] Очевидно, что н? только водород, но и всякий другой газ и пар, способный
гореть, будет иметь возможность образовать с кислородом взрывчатую смесь. Оттого-то
светильный газ, смешанный с воздухом, да?т взрыв, если такая смесь будет воспламенена.
Изменение объемов и температуры, получающееся при взрывах, служит для
движения газовых машин. При этом пользуются не только тем давлением, которое
происходит при взрыве, но и тем сжатием, которое происходит после взрыва. На этом
основано устройство нескольких двигательных машин, из которых наибольшею известностью
сперва пользовались машины Ленуара, а затем машины Отто и др. Для взрыва прц
этом обыкновенно берется светильный газ и воздух, а ныне применяют и пары горючих
жидкостей (керосина, бензина, нефти), а также и горючие газы домн (гл. XXII). В машине
Jlewyapa смесь светильного газа с воздухом воспламенялась посредством' искры от Рум-
корфовой спирали, а. в позднейших машинах воспламенение производится прямым
зажиганием посредством пламени газового рожка или прикосновением с накаленными стенками
боковой трубки *).
[139] Сравним для примера горение серы в воздухе и кислороде. Если 1 г серы
горит, в воздухе ли, в кислороде ли. все равно, он отделяет 2250 мал. кал., т. е.
отделяющаяся теплота способна нагреть 2250 г воды
на 1° Ц. ?та теплота прежде .всего передается
сернистому газу S02, образующемуся через
соединение серы с кислородом. При горении 1 г
серди образуется 2 г сернистого газа, т. ?. с 1 г
серы соединяется 1 г кислорода. Чтобы к 1 г
серы имел доступ 1 г кислорода, необходимо,
чтобы одновременно пришло к сере 3,35 г азота,
потому что в воздухе па 23 части (по весу)
кислорода 77 «частей азота. Итак, при горении
1 г серы в воздухе 2250 мал. кал- передадутся,
но крайней мере, 2 г сернистого газа и 3,35 г
¦азота. Так как для нагревания 1 г сернистого
газа .на 1° Ц нужно ОД55 мал. кал., то для
нагревания 2 г нужно 0,31 мал. кал. Точно также
для нагревания 3,4 г азота нужно 3,4 • 0,"244
или 0,83 мал. кал., поэтому для нагревания
обоих газов на 1° Ц нужно 0,31 + 0,83, или
1,14 мал. кал., а как при горении серы
отделяете 2250 мал. кал., то газы могли бы (если
бы теплоемкость не менялась) нагреться по
простейшему расчету до угт» или до 1974° Ц,
т. е. высшая температура, могущая быть в
пламени серы, горящей в воздухе, будет
1974° Ц.При горении- серы в кислороде
развивающаяся теплота (2250 мал.1 кал.) может
перейти»' только к 2 г сернистого газа, а по
тому высшая1 температура пламени серы в
кислороде по простейшему расчету может быть -тггг> или 7253°. Заметим здесь также,
что образование при горении' газообразных продуктов, очевидно, должно понижать
температуру .горения. Поэтому-то, когда идет реакция между твердыми телами с
образованием твердых же тел (или вообще,, когда объем не увеличивается, или мало изменяется,
а тем паче, если происходит сжатие), нагревание может быть очень велико. Примером
может служить порошковатая смесь пайных количеств окиси железа и металлического
алюминия (термит Гольдшм?та), которая после 'зажигания (проволокою магция,
воткнутою в смесь) горит и да?т жар до 3000°, причем происходящий глинозем Af208 (по
равенству: Fe,08 + 2А1 = А180* +¦ 2Fe) и образующееся железо получаются в
расплавленном состоянии, и температура1 несомненно выше, чем в пламени гремучего газа.
Обыкновенный случаи горения представляют переход твердых или жидких веществ (дерево, уголь,
нефть,) в пары;и газы дыма, скрывающие много тепла. Главное же дело здесь в том, что
при температуре горения обыкновенно начинается уже диссоциация пр ідуктов соединения.
- а потому ни в одной точке нет сразу полного горения, а встречаются ыедогоревшие части
vb уже сгоревшие," и первые Догорают там, где находят избыток кислорода и
соответственную температуру (Си. след. дополн.). . . '
Ояых ФараОэя для исследования равных частей
пламени свечи.
;. '*) В современных ¦ автомобильных и авиационных двигатехіх воспламенение смеси щ.он водмся
'лоснедством иоеоы ох «магнею-. (г.)

\
316 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ III [140
[140] Ф&радэй показал весьма наглядно над племенем свечи присутствие в нем
тяжелых продуктов разложения материала свечи. Если в пламя свечи поместить колено
согнутой1 стеклянной трубки таким образом, чтобы она находилась над светильней в темной
части пламени, то горючие продукты разложения стеарина будут подниматься по трубке,
охладятся в другом колене ее и соберутся в подставленную колбу в виде тяжелых белых
паров» горящих при зажигании. Если трубку поднять в верхнюю светящуюся часть
пламени, то в колбе скопляется густой, черный, негорючий дым. Наконец, если трубку
опустить так низко, чтобы она прикасалась к светильне, то в кодб? сгущается почти одна
стеариновая кислота. Если из листа писчей бумаги свернуть острый конус и с широкого
конца зажечь, то, придав конусу такой наклон, чтобы большая части дыма выходила
через узкий конец, можно тут зажечь этот дым,, показывая этим, что вещество бумаги, еще
не Сгорая, дает пары и газы, плімя образующие.
Чтобы правильно понять причину образования при. горении водорода (в
обыкновенных условиях) бледного пламени, заметил, что все прозрачные тела, хорошо
пропускающие свет (т. е. мало его поглощающие), при накаливании мало светящие. Точно также
н тела, поглощающие мало теплых лучей, при накаливании испускают мало лучей тепла.
Однако, не подлежит ^мнению (по опытам ффамклапда), что ^тчень тяжелые,
плотные пары или сдавленные газы при накаливании светят, потому что по плотнести
приближаются к твердым и жидким телам. Так, сдавленный гремучий газ, взрывая, ярко
светит. -
Если водорЬАный газ пропустить через летучую углеродистую жидкость,
например, через бензин (можно прямо влить его в сосуд для добывания водорода), то его пары
горят вместе с водородом и дают пламя очень яркое, потому что происходящие частицы
угля (копоть) сильно накаливаются. Вводя бензин (карбурируя) или платиновую (или
иную неплавкую легкую) сетку в пламя водорода, можно пользоваться им в практике для
освещения. ДыМ печей от неполноты горения, зависящей от разных причин,
особенно же от неполного смешения продуктов горения с воздухом и от местного
понижения температуры, очень часто, видимо содержит копоть или частицы угля или сажи.
Этого не могло бы быть, если бы в пламени предварительно уже не образовалось этой
сажи.
В пламени можно, различать отдельные части с большею или меньшею
резкостью. То место в'пламени, куда притекают горящие пары или газы, не светится,
потому что оно еще имеет низкую температуру и в нем процесс горения не совершается.
Это есть пространство, окружающее в свече светильню, в газовом, рожке это есть
пространство около самого выходного отверстия для газа. В свече горючие пары и газы
образуются через действие жара на расплавленное сало или стеарин поднявшиеся в
светильне и накаливаемые высокою температурою пламени. Через действие жара твердое
или жидкое органическое вещество здесь, как и1 в других случаях, разлагается образуя
продукты сухой перегонки. В центральной части пламени свечи и находятся эти продукты.
Воздух притекает, к пламени снаружи, не имея возможности смешиваться с парами и с
газами во всех частях пламени; следовательно, в наружной части пламени количество
притекающего кислорода будет больше, чем во всех внутренних частях пламени. Но, по
диффузии, кислород, притекающий к горящему телу, проникает внутрь пламени, конечно,
вместе с азотом, когда горение совершается в обыкновенном воздухе. Горючие пары и
газы соединяются с этим кислородом, отделяют значительное количество тепла и
производят то накаливающее действие, которое столь необходимо как для продолжения горения,
так и для пользования пламенем. Идя от более холодной воздушной оболочки пламени
внутрь к месту притока горючих паров (напр., к светильне), мы встречаем, очевидно,
сперва слои высшей температуры, а потом части, менее и' менее нагретые, в которых
горение менее полно, вследствие недостатка притекающего кислорода. Итак, по
существу дела, внутри пламени* находятся еще нергоревпгае продукты разложения
органического вещества. Но внутри пламени, даже тогда, когда туда впускается - кислород или
когда горит смесь водорода с кислородом, находится всегда и свободный кислород,
потому (что температура, развивающаяся при горении органического вещества, столь
высока, что самые продукты горения при ней отчасти разлагаются, т. ?, диссоциируют.
Следовательно, в пламени чиоти водорода и кислорода, который с ним может соединиться,
должны находиться в свободном состоянии. Если мы представим себе только, что часть
водорода будет находиться в свободном состоянии, то и часть углерода, если горит угле-
водородистое вещество, должна находиться в том же виде в пламени, потому что, при
прочих равных условиях, углерод сгорает после водорода, в. мы это видим в
действительности при горении различных углеводородов. Угольная 'копоть обычного пламени
происходит от диссоциации угл?водорбдистых веществ* в пламени содержащихся.
Большинство углеводородов, в особенности -же такие, которое содержат много углерода,
напр. нафталин, горят даже в кислороде с выделением угля (ярко). В- той части пламени,
где водород уже сгорает, углерод рщь остается отчасти несгор?влшм. В доказательство

,141]
Г -. ¦ _,I t . yt ¦ .fa.' ._¦¦._ i . ...
СТРОЕНИЕ ПЛАМЕНИ
317
того, что внутри пламени находится сьъ?сь, еще способная к горению, можно произвести
следующий опыт. Из середины пламени горящей в воздухе окиси углерода можно
извлекать часть газов водяным аспиратором. Для этого (как делает Девилль) по
металлической трубке пропускают воду, а в стенке этой тртбки делается тонкое отверстие, и
это-то отверстие вставляется в пламя. При движении воды по трубке, через отверстие
будут входить (втягиваться) газы пламени, они будут прерываться столбами воды,
идущей по трубке, и уноситься вместе с нею в прибор для исследования. Оказывается/
что во всех частях пламени, получающегося при горении* смеси окиси углерода с
кислородом, находится еще часть этой смеси несгоревшею. Исследования Девилля и Бун-Х
зёна показали, что при взрыве смеси водорода и окиси углерода с кислородом, в
замкнутом пространстве, никогда $? совершается сразу полного горения. Если в замкнутом
пространстве заключить два объема водорода с одним объемом кислорода, то при взрыве
давление не достигнет той величины, какую имело бы оно, если- бы сразу, происходило
полное горение. Можно вычислить, что в этом случае давление
должно достигать до 20 — 30 атмосфер, в действительности же
давление не превышало 91/» * атмосфер. Это значит, что подмесь
продуктов горения к взрывчатой смеси* препятствует горению
остальной массы, способной гореть. Подмесь углекислого газа
мешает окиси углерода сгорать. Точно также мешает и всякий
другой посторонний газ, подмешанный к смеси. Это значит, что во
всяком пламени должны находиться и горючие, и сожигающие, и
сгоревшие вещества, т. е. кислород, углерод, окись углерода,
водовод, углеродистые водороды, углекислый газ, вода и т. п.
Следовательно, нет возможности достичь сразу полного
горения; оттого-то. между прочим, и происходит пламя. Нужно
известное пространство, в котором* температура в разных частях
была бы неодинакова. В этом пространстве разные количества
составных частей подвергаются* последовательному сгоранию и
частью охлаждаются от.влияния соседних предметов. Если бы можно
было сосредоточить горение в одну точку, то тогда температура
была бы несравненно выше, чем при тех обстоятельствах,
которые' имеются в действительности.
Опытное исследование частей пламени, производившееся
многократно, особенно выяснилось опытами Smithells и Ingle (1892),
которые показали, что восстановительную (внутреннюю) я
окислительную (внешнюю) части пламени горящего газа можно разделить,
напр., "взяв газовую горелку Бунвена и окружив пламя в ней заж-
женаого газа другою более широкою трубкою (без притока воздуха
в кольцеобразное пространство или давая туда лишь малый приток
воздуха), потому что тогда из этой окружающей трубки будет
выходить газовая смесь, содержащая окись углерода и способная
еще гореть, так что поверх окружающей трубки можно получить
вгоро? пламя, Соответствующее наружной части (окислительной)
обыкновенного пламени. Особенно ясно замечается это разделение
пламени1 на две части при горении синерода CsNa. тем более, что
внутренняя часть его тогда имеет розовый цвет (здесь
преимущественно образуется- СО по уравнению: С-Дв + 03 = 2С0 + N2, но
часть азота окисляетЪя^ а наружная (где СО сгорает в С02
насчет нового количества кислорода и окислов азота, происшедших во внутренней части) —
голубовато-серый цвет.
Л. Байте (1904) заметил разность от 138° до 238° термоэлектрического
пирометра, помещенного на разных высотах внутри газового пламени горелки, смотря лишь
по тому — окружен ли погружаемый в пламя слой кварцевой оболочкой или нет{ а именно:
с оболочкой температура всегда ниже, чем без оболочки, напр., на высоте 100 мм с
%оболочкой 1133°, а оез нее 1391°. Приписывая явление влиянию прикосновения с разными
поверхностями и более или менее значительной диссоциации газов пламени, Байков
испытал нагревание платинового и фарфорового тиглей в таком же газовом пламени и
нашел, что в /платиновом ти1*ле получается температура выше, чем в фарфоровом,
примерно на 200° — 400°. Подобным же контактным влиянием Байков объясняет яркую
светимость в Ауэровских горелках накаленной пламенем* сетки редких земель [см. дополн.
462}. Замеченные явления," представляя большой интерес, требуют, по моему мнению,
еще нАвых расследований для того, .чтобы принять предложенное объяснение.
¦ -¦ ' В сказанном о пламени виден пример той громадной сложности, какую пр?дста-
віяют явления, всюду нас окружающие в обыденной жизни.
[141] Хлопчатая бумага, смоченная маслом (на фабриках ею обтирают масло, уш>-
В пламени свечи часть С
содержит пары в
продукты разложения; в
арной частя Л горевие
началось, выделены
частицы угля, а в бледной
внешней
заштрихованной горение, кончается
и содержит наваленный
кислород; ?то часть
окислительная.

3*8' ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ Ш [142—143
требляемое для смазки машин), лежащая большими кучами, может сама собою
загораться, окисляясь воздухом. Вообще, при деятельно идущем окислении горючих тел
(напр., в каменном угле, при подмеси окисляющегося колчедана) могут быть случаи
самовозгорания.
Когда желают сохранить запасы растительной и животной пищи, то часто для
этого устраняют доступ кислорода воздуха (а также и зародышей организмов, носящихся
в воздухе). Потому то сохраняют иногда питательные вещества в герметических сосудах,
пз которых выкачивают воздух, овощи сушат и запаивают при нагревании в жестяные
•коробки (консервы), погружают, .например, сардинки в масло и т. п. Для той же цели
служит иногда удаление воды (сушение сенг, хлеба, плодов), пропитывание веществами,
поглощающими кислород (напр., сернистым газом), или препятствующими развитию
организмов, составляющих тут первую причину начала изменений. Последнее применяется,
напр., при копчений, при бальзамировании, при сохранении рыб'и друтих животных в
спирте и т.. п. Подробности обо всем подобном должно уже искать в технических
сочинениях. Н ^
[142] Необходимо заметить, что некоторые простые .тела образуют окислы обоих
главных родов, т. ?. основвые и кислотные; гаков, напр., марганец, он образует
основные: закись и окись, к кислотные: марганц звистый и. марганцовый ангидриды. В
промежутке/будет та двуокись (или перекись), Мп03, о которой говорено выше: она — слабое
основание и слабый кислотный ангидрид. При этом всегда основные окислы заключают
меньше, кислорода, чем промежуточные, а они меньше, чем фнгидриды кислот. Для
большинства простых тел, однако, неизвестно всех родов окислов; некоторые дают только
одну степень окисления. Необходимо, сверх того, заметить, что существуют окислы,
образованные соединением ангидридов кислот с основаниями, или вообще окислов между
собою. Собственно говоря, для каждого окисла, у которого есть и высшие и низшие
степени окисления, можно было бы допускать, что он образован через соединение
высшей степени окисления с низшею; но такое предположение недопустимо в тех случаях,
когда рассматриваемый окисел образует целый ряд самостоятельных соединений, так как
окислы, действительно.образованные через соединение двух других степеней окисления,
таких самостоятельных или своеобразных соединений не дают, а во многих случаях
распадаются на высшую и низшую степени окисления. Так как напряженность основных
и кислотных свойств у окислов бывает весьма различною и некоторые окислы
соединяются; (дают соли) не сильными основаниями, и с резкими кислотами, то в номенклатуре
окислов, основанной на солеобразоваиии, есть немало условного, ведущего начало от
исторических преданий/ Поэтому ныне нередко окислам придают названия по чпслу
атомов содержащегося кислорода, напр., SOs — двуокись серы, S08 —треокись серы, ШО —
одноокись марганца, Мпз08—полуторная окись; MnOs — двуокись и т. д. Но такая
номенклатура игнорирует качества, а в химии они стоят на первом плане. Поэтому (ибо
без исторической подкладки науки немыслимы), с своей стороны, я прибегаю к
номенклатуре количественного состава только Для окислов, не обладающих резкими
качествами оснований и кислот. МпОа и РЬ08 лучше называть двуокисями, чем перекисями,
так как у этих последних (см. гл. IV) дблжно признать особую совокупность свойств.
Номенклатура,-, как язык вообще, во всяком случае составляет дело условного
соглашения, от н$? зависит немало распространение знаний, но не самое существо их и не их '
содержание, ибо язык есть средство, а. не цель; усиленная забота об языке и «словах»
показывает лишь продолжение' детства" народного (дикари обыкновенно красноречивы),
ибо в мыслях, привычках и'«делах» (г. е. отношениях к окружающему) преимущественно
выражается жизнь человеческая—общая и личная.
[143] Пропускрая или неклееная бумага, пропитанная раствором лакмуса,
употребляется обыкновенно для открытия кислот и щелочей; такая бумага, нарезанная на
подоски, носит название реагентной бумажки. Погружаемая в кислоту, она
краснеет, и эта реакция может (служить, для открытия некоторых кислот в чрезвычайно малом
количестве. Если 10000 весовых частей воды смешивать с 1 частью серной кислоты, то
окрашивание еще очень ярко; разбавляя еще в 10 раз водою, можно видеть весьма
заметное красное окрашивание. Лакмус продается в'виде синих комков или плиток/Берут,
'например, 100 г его; Его должно истолочь, облить чистою холодною водою в стклянке,"
взболтать и слить воду, повторяя эхо рава, три. Это служит для промывания, для
удаления легко растворимых подмесей, особенно щелочей. Промытый лакмус (промывают также
безводным спиртом для удаления нечувствительной) красноватого красящего начала)
•пересыпают в ісодбу, обливают 600 г воды,, нагреваіот и*оставляют на несколько часов
в покое в теплом месте. После того цедят и разделяют на две части. Одну половину
смешивают с несколькими каплями азотной кислоты, ч,гобы получился слабо красный
цвет, а потом обе половины смешивают, к смеси прибавляют спирта и так сохраняют в
открытых стклянках (в закрытых легко портится). Такой настой цряш может быть
употребляем в-дело; он от кислот краснеет, от' Недодай синеет. Если его выпарить, то

0 ft И С Л Ы. ИНДИКАТОРЫ 319
получается масса, растворимая в воде и сохраняющаяся без изменения неопределенно
долгое время. Для открытия щелочей приготовляют точно такие же бумажки красного
цвета, употребляя раствор лакмуса, чуть окрашенный в красный цвет при помощи
нескольких капель кислоты: если кислоты взять много, то получится нечувствительная
бумага. Такие кислоты, как серная, окрашивают лакмус, особенно его настой, в кир-
нично-красный цвет, а такие, более слабые, как угольная кислота,—в слабо красный,
винный цвет. Употребляют также реагентные бумажки желтого цвета, окрашенные на-
стоем куркумового корня в спирте, Онп буреют от щелочей, а от кислот вновь
становятся желтыми. Многие синие и другие растительные краски также могут служить для
открытия кислот и щелочей, напр., настой васильков, кошенили, фиалок, кампешевого
дерева и др. Некоторые искусственные вещества или краски могут также служить* для
подобной цели. Розоловая кислота С20Н1С08 и фенолфталеин GS0Il14O4 (употребляется в
спиртовом растворе, мало пригоден для аммиака) в кислотном растворе бесцветны, в
щелочном красного цвета, а метилоранж (водный раствор желтоватого цвета), почти не
изменяется щелочами, но становится кирпично-красным или, когда раствор слаб, розовым
от кислот (слабые кислоты не дейотвуют) и др. Эти реактивы или индикаторы
(указатели щелочей и кислот) очень чувствительны. Их отношение к разным кислотам, щелочам
и солям иногда представляет особые способы для отличения веществ друг от друга и
даже для отличения различных степеней соединения оснований и кислот, но мы не будем
входить в подробности этого предмета, потому что он представляет особый интерес для
некоторых частей аналитической химии.
Однако, полезно указать на некоторые особенности двух упомянутых индикаторов:
фенолфталеина и метилоранжа, тем более, что они оба могут быть получены в
совершенно химически-чистом виде, представляют свои особенности и оба рекомендованы
специальной комиссией парижского съезда химиков-техников 1900 г. Первый
(фенолфталеин) одинаково' хорошо реагирует как со слабыми, так и с сильными кислотами, тогда
как метилоранж (иначе называемый гелиантином) только с сильными минеральными (H2S04,
НС1 а т. п.), а слабые,_напр., угольная, салициловая и т. п., яа него не действуют (что
часто очень иолезно).
Переход из красноватого кислого раствора в бесцветный (от прибавки щелочей) или-
обратно так ясно виден при фенолфталеине, что его должно считать очень нувствитедьным
индикатором. Метилоранж менее чувствителен, особенно при искусственном (желтоватом)
вечернем освещении.
1 Необходимо затем обратить внимание на то, что, называя раствор .средним
(нейтральным), кислым или основным, смотря по изменению цвета реагентной бумажки,
необходимо прибавлять (или подразумевать) «на лакмус», так как другие индикаторы
могут дать другие указания ). Здесь, как при различении оснований от кислот, средних
солей от кислых и т. п., есть некоторая условность языка или выражений, которой
избегнуть очень трудно, но условность эта, имея значение лишь при начале изучения
предмета, на его успехи, или на самую науку, влияет очень мало. Для начинающих, вместе
с Араео, можно в этих случаях советовать — иття дальше: подробности г мало-по-малу
сами собою выяснятся. Долго останавливаться над номенклатурой (названиями) не только
) излишне, но вредно в науках, потому что словам ^придается тогда как бы значение цели,
а между тем слова сами собою представляют только средство для выражения
сложившихся понятий. Систематизированные понятия неизбежно влекут за собою (а не обратно)
удобопонятные выражения. Ясные понятия скорее всего ведут к ясности изложения.
[144] Для того, чтобы показать, что при взаимодействии кислотного и щелочного
гидратов действительно выделяется вода, заменим воду другим промежуточным гидратом,
напр., глиноземом: возьмем раствор глинозема в серной кислоте; он будет иметь, как
кислота, кислою реакцию, следовательнб, сообщит1 красный цвет лакмусу. С другой
стороны, возьмем раствор того же глинозема в щелочи, напр., в едком кали. Этот последний,
как щелочь, будет иметь щелочную реакцию, будет красный цвет лакмуса превращать
в синий. Прибавим такой щ?лочный раствор глинозема к кислому, тогда образуется
соль, составленная из серного ангидрида и окиси калия. При этом, как и при
взаимодействии гидратов, выделится промежуточный окисел, т. е. глинозем. Его выделение здесь
будет очень ясно видно, потому что глинозем нерастворим в воде и выделяется в виде
гидрата.
Взаимодействие гидратов и способность-их образовать соли может служить копре-
делению характера таких гидратов, которые нерастворимы в воде. Положим, дан гидрат
известного характера и он нерастворим в воде, следовательно, его реакцию на лакмус
испытать невозможно; тогда его смешивают с водою и к такой смеси прибавляют
кислоты, напр., серной или какой-либо другой. Если взятый гидрат был основной, то
произойдет или непосредственно, или при нагревании взаимодействие и образуется соль.
В некоторых сдучаях такая образующаяся соль растворяется в воде и через это можно
і

320 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ Ш [144
уже тотчас видеть, что произошло соединение нерастворимого основного гидрата с
кислотою, а в результате получилась растворимая соль. В тех ж? случаях, корда соль
нерастворима, вода теряет кислотную реакцию. Так можно узнать одновные свойства
гидратов окиси меди, свинца и т. п. Если кислоты не действуют (ни при какой
температуре) на взятый нерастворимый гидрат, то он не имеет явно основного свойства, и
потому необходимо испытать, не представляет ли он характера кислого гидрата. Для
этого берут вместо кислоты щелочь и наблюдают, не происходит ли при этом
растворения, не исчезает ли (вполне или отчасти) щелочная реакция, после прибавления щелочи.
Таким, напр., образом можно доказать, что гидрат кремнезема есть кислота, потому чта
он растворяется в щелочах, но нерастворим в кислотах. Если имеют дзло с
промежуточным гидратом, нерастворимым в воде, то нередко замечают взаимодействие и с
кислотою, и со щелочью. Таков, напр., гндр&т глинозема: растворяется и ь едком кали, и в
серной кислоте. /
Степень сродства или химической энергии, свойственной окислам и их
гидратам, неодинакова, некоторые крайние члены ряда обладают ею в большой мере;
действуя друг на друга, они отделяют большое количество тепла; при соединении таких
окислов образуются соли прочные, трудно разлагаемые и нередко обладающие весьма
характерными свойствами. Не таковы соединения промежуточных окислов между собою
и даже иногда с крайними окислами. Сколько бы мы ни растворяли глинозема в серной
кислоте, мы не насытим кислотных свойств серной кислоты; во всяком случае,
полученный раствор будет иметь кислую реакцию — на лакмус. Точно так же, какое бы
количество глинозема ни растворяли в едкой щелочи, во всяком случае получится щелочный
раствор.
Для суждения о количестве тепла, выделяющегося при образовании солей,
привожу таблицу данных для сильно разбавленных водою растворов щелочей
и кислот, по определению Вертело и Томсена. Числа даны в больших калориях.
Значит: 49 а серной кислоты H2S04, взятые в слабом водном растворе, при смешении с таким
количеством слабого же раствора едкого натра NaHO (40 г), чтобы получилась средняя
соль (весь водород серной кислоты заменился бы натрием), выделяют 15 690 мал. кал.
HaNG
кно
NH, '
СаО
ВаО
MgO
FeO
ZnO
FesOa
49 г H2S04
15,69
15,7
14,5
15,57
18Д*)
15,1
12,46
'ИД
5,7
63 г Ш03
13,7
13,8*
12,6
13,9
13,9
13,76
10,475
9,8
5,9
• I *
Числа эти нельзя считать теплотою нейтрализации, потому что вода здесь играет
свою роль. Так, напр., серная кислота и едкий натр, растворяясь в воде, выделяют очень
много тепла, а происходящая сернонатррвая соль (дредставляя ее безводною), растворяясь
в воде, выделяет тепла очень мало, след., в безводном виде будут теплоты иными, в гид-
ратном виде опять другими. Малоэнергические киолоты, соединяясь с таким же
количеством щелочей, как и при образовании средних солей серной или азотной кислот, дают
однако. всегда меньше тепла. Напр., с едким натром: углекислота 10,2, синильная 2,9,
сероводородная 3,9. А так как и слабые основания (напр. Ftfa08) выделяют тепла менее
сильных оснований, то некоторое общее отношение между термохимическими сведениями и
понятием о мере сродств выступает и здесь как в других случаях, что однако не дает
никакого права судить по теплоте образования солей в слабых растворах о мере сродств,
связывающих элементы содей. Особенно ясно это из того, что вода может разлагать
многие соли, а при их образовании выделяется тепло.
Для правильного понимания природы солей полезно заметить, что углекислый газ,
растворяясь в воде, развивает т?шо, раствор диссоциирует легко, выделяет СОа по закону
Генри-Дальтона (см. гл. I). Он же, растворяясь в едком натре, дает или среднюю соль
Na2C0„ не выделяющую C0S, или кислую соль NaHC08, которая л?цко при нагревании
выделяет V» C0S. Тот же газ, растворяясь в растворах солей, действует и тем и другим
образом. Здесь видно, какой последовательный ряд отношений существует между
соединениями различного порядка, образующими тела различной степени прочности. Резко
выделяя растворение от химического соединения, мы бы не могли видеть тех естественных
переходов, какие существуют в действительности.
*) В данном случае продува превращения (BaSO*) не останется в растворе, а выпадает в твердом
состоянии. (Г»)

ХИМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СОЛЕЙ '321
[145] Разложения гальваническим током соляных растворов весьма легко наблюдать,
если в изогнутую в виде буквы V трубку налить, напр., раствор сернонатровой соли и
в обе ветви опустить электроды; подкрашивая раствор лакмусовым настоем, можно прямо
видеть, что на катоде раствор лакмуса будет синеть от образующегося едкого натра, а на
аноде или положительном полюсе краснеть от образующейся серной кислоты. Взяв
раствор CuSO*, на катоде получим медь. В других Случаях разложения солей действием
гальванического тока могут получаться обстоятельства гораздо более сложные; так, если
элементы, входящие в соль, способны образовать высшую степень окисления» то на
положительном полюсе может образоваться такая высшая степень окисления, при содействии
отделяющегося на нем кислорода. Это совершается, например, при разложении солей
серебра, свинца и марганца действием гальванического тока, причем образуются
высшие окиси металлов. Вследствие тех же условий при электролизе раствора КС1
образуется КСЮ8, а из серной кислоты—надсерная кислота, соответствующая перекиси St07.
Но все явления, известные до сих пор, могут быть выражены вышеприведенною
гипотезою, что от действия тока соли разлагаются на ионы: на металл, появляющийся на
отрицательном полюсе, и на все то, что с ним соединено, что и является на положительном
полюсе. Относительно механизма переноса ионов, их скорости движения и состояния их
в растворах произведено много физико-химических исследований, исходя от Фарадэя,
Гитторфа и Еольрауша, особенно за последние десятки лет. Подробности этого
сложного предмета и' оценку существующих здесь представлений должно искать уже в
современных сочинениях по физической химии. Здесь неуместно развивать, этбт предмет уже
потому, что прямого влияния на движение специально-химических знаний он еще не успел
оказать, хотя некоторые из современных химиков (особенно Оствальд и его
последователи), возобновив в новом виде то электрохимическое учение, которое в начале XIX века
особенно развивал Берцелиус и которое забыто со времен господства в химии
унитарного учения (см. это же дополнение далее), придают понятию об ионах, введенному Деви
и Фаравэем исключительно для понимания электролиза, общее химическое значение, да
того, что при растворении электролитов признают образование свободных ионов [дополн. 71].
Явления, при электролизе солей совершающиеся, настолько же разнообразны, как явления,
происходящие при накаливании, и как случаи синтеза солей, а потому не могут, по моему
мнению, служить исходом для понимания природы солей. Электролиз, конечно, восполняет
сведения о солях, но не может устранять самостоятельно-химического их понимания.
Содержание в солях MX металлического элемента М (в кислотах он равен водороду,
в аммиачных солях — аммонию и т. п.), способного легко вступать в двойные разложения
с металлами, взятыми в виде ли других солей и вообще солеобразных соединений, или
в виде самих металлов (особенно Na, К, Zn и т. п.) — составляет основную
характеристику солеобразных веществ или первичных сложных тел, образуемых элементами, а
потому и подлежащих первому изучению при знакомстве с химией. При ее разработке
оказался громадный разряд более сложных соединений, особенно углеводородных, не
обладающих ясно выраженными особенностями солей. Таковы преимущественно
«органические» или сложные углеродистые соединения, изучаемые «органической химией».
Хотя между ними есть свои кислоты, основания и соли, но первичная группировка
элементов, в них содержащихся, очевидно, иная, чем в солях, кислотах и т. п., так как в
углеводородах, из которых они могут происходить, нет или лишь в ничтожной мере и
редко (напр., в ацетилене CSHS) развита способность «металлического» водорода (как в
НО, H2S04, NaHO и т. п.) замещаться металлами. Очевидно, что причину этого должно
искать в основных свойствах углерода, входящего в такие соединения, и нельзя не при-
внать, что доныне нет никакого, сколько-либо допустимого и удовлетворительного, объ-.
яснения или наведения (индукции) для понимания этих особенностей (признание
«сложных радикалов» и подобные им допущения составляют только схему или обобщение
явления, а не толкование его) или коренного различия между солеобразными
соединениями элементов и теми — органическими, которые не обладают соляными свойствами.
Это одна из крупных задач, предстоящих для' выяснения в химии, науке — по
существу — еще молодой или новой. И если во всех науках остается еще бездна неясного —
те, тем паче, этого много в нашей, еще молодой, науке.
Понятие о солях, как соединениях металлов (простых или сложных, подобных
аммонию М14) с галоидами (простыми, как хлор, или сложными, как синерод CN или
остаток серной кислоты S04), способных вступать в двойные соляные разложения,
удовлетворяя большой совокупности сведений о солях, сложилось лишь мало-по-малу, после
смены разнообразнейших представлений о химическом строении солей.
¦ Соли принадлежат к разряду тел, давно известных в практике и потому знакомых
во многих отношениях издавна. Впрочем, первоначально не отличали понятия об
основаниях, кислотах и солях. В половине XVII столетия Глащбер произвел много
искусственных солей. До тех пор большинство солей получалось из естественных источников, и та
сернонатровая соль, о которой мы несколько раз говорили, получила давание, от имени
Д. Менделеев. Основы химии, т. I. л-і

322 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ III [145
этого химика, глауберовой соли. Рувль различил средние, кислые и основные соли,
показал влияние кислот, щелочей и солей на растительные цвета; но он еще смешивал многие
соли с кислотами; впрочем, и ныне мы должны считать всякую кислую соль кислотою,
потому что в кислой соли содержится водород, способный заменяться металлами, т. е.
водород кислоты. Боме оспаривал мнение Руэля о разделении солей, утверждая, что
только средние соли суть истинные, а что основные суть простые смеси средних солей
с основаниями, а кислые с кислотами, полагая, что одним промыванием можно отнять от
них кислоту или основание. Руэлю, в середине XVIII столетия, принадлежит главная
заслуга изучения солей и распространения в своих увлекательных лекциях учения об
этом роде соединений. Он, как и большинство химиков того времени, не пользовался при
своих исследованиях весами, а довольствовался одним изучением качеств. Первые весовые
исследования солей были сдельны Бенцелем около того же времени. Он изучил двойные
разложения солей и заметил, что при двойном разложении средних солей всегда
получаются средние же соли, и путем взвешиваний доказал, что это происходит от того, что
для насыщения данного количества любого основания требуются равные относительные
количества разных кислот, но всегда в тех же весовых относительных количествах.
Взявши две средние соли, напр., сернонатровую соль и азотноизвестковую, смешаем их
вместе в растворах. При этом произойдет двойное разложение, потому что образуется
мало растворимая серноизвестковая соль. Сколько бы мы ни прибавляли каждой из
солей, все-таки средняя реакция сохранится; следовательно, через замену металлов пе
нарушается средний характер солей; значит, то количество серной кислоты, которое
насыщало натр1, достаточно для насыщения извести, и то количество азотной кислоты, которое
насыщало известь, достаточно для насыщения натра, содержавшегося в соединении с
серною кнсдотою в сернонатровой соли. Бещель даже был убежден в том, что вещество
не пропадает в природе, и, на основании этого, в своем «Учении о сродстве» он делал
поправки результатов своих исследований, если замечал, что полученные им величины
менее тех, которые были взяты. Хотя Бещель и вывел совершенно точно закон
относительно двойного разложения солей, но он еще не определил тех количеств, в которых
кислоты и основания действуют друг на друга. Это сделано было в самом конце
XVIII столетия Рихтером, бн определил весовые количества оснований, насыщающих
кислоты, и кислот, насыщающих основания, и достиг до чисел уже довольно верных,
хотя его выводы и неверны, а именно, он утверждал, что количества оснований,
насыщающих данную кислоту, изменяются в арифметической прогрессии, а количества кислот,
насыщающих данное основание, в геометрической. Вслед затем Рихтер изучал
осаждение металлов из солей посредством других металлов-и заметил, что при этом средняя
реакция растворов не нарушается. Он определил и те весовые количества металлов,
которые заменяют друг друга в солях. Он указал, что медь вытесняет серебро из солей,
что цинк вытесняет медь и целый ряд других металлов. Те количества металлов,
которые способны заменять друг друга, названы были эквивалентами, т.е.
равнозначными количествами*).
Учение Рихтера не имело последователей, потому что он хотя и верил истинам,
открытым Лавуазье, но однако держался еще флогистонного воззрения, вследствие чего
его изложение очень темно. Труды шведского ученого Берцелиуса в первой четверти
XIX ст. освободили данные Бенцеля и Рихтера от неясности прежних понятий и
привели к толкованию в смысле мнений Лавуазье п в смысле закона кратных отношений,
открытого уже Дальтоном, Прилагая его выводы к солям, Берцелиус целым рядом
исследований, замечательных по точности, показал необходимость признать следующий
закон эквивалентов: всякий металл заменяет в кислоте одну весовую
часть водородасвоим эквивалентом, ему свойственным, а потому,
если металлы заменяют друг друга, то веса их относятся между собою как их
эквиваленты. Так, например, на место 1 части водорода становятся 23 части натрия, 39 частей
калия, 12 частей магния, 20 частей кальция, 28 частей железа, 108 частей серебра,
33 части цинка и т. д., и потему, если цинк вытесняет серебро, то на место 108 частей
серебра становятся 33 части цинка, или на место 33 частей цинка становятся 23 части
натрия и т. д.
Учение об эквивалентах было бы отчетливо и просто, если бы каждый металл давал
только одну степень соединения с кислородом или одну соль данной кислоты. Оно
усложняется тем, что многие металлы дают несколько степеней окисления, следовательно,
представляют в различных степенях окисления различные эквиваленты. Таково железо:
существуют соли, заключающие железо, в которых его эквивалент 28, — это соли,
образованные закисью, и' другой ряд солей, в которых эквивалент железа равен 187а, т. е.
заключающие меньше железа, следовательно больше кислорода, и соответствующие высшей
*) При современной уровне зпапий можно уловить у Рихтера идею об эквиваленте, но точное
понятие о ней л самое слово введено Wollaston'ou в 1813 году. (Г.)

0 ¦ " I Г' V і."іМЦііі.і. ^і. .¦— ill II Г и. ...¦.¦¦..lB.KJLU. i. it. • I ¦ . ,. .ij,. 1 ¦'¦ - ¦ JJ • -¦ - ¦ - ¦ f ¦ .-, |- J- - ¦ ' '\
145] ДУАЛГИЗИ И УНИТАРНОЕ УЧЕНИЕ 323
степени окисления — окиси железа. Из меди, ртути и олова в различных обстоятельствах
происходят соли, отвечающие разным степеням окисления этих металлов, и потому мвоги?
металлы имеют два эквивалента в различных своих солях, отвечающих разным степеням
окисления. Поэтому понятие об эквивалентах, играя весьма важную роль в историческом
отношении, представляет при более полном изучении химии только вводное понятие,
подчиненное более высшим, выраженным в атомах и молекулах.
С историей солей долго были связаны судьбы теоретических воззрений химии.
Яснейшее представление об этой предмете ведет свое начало от Лавуазье и было
особенно строго развито Б&рцелиусом* Это представление называется дуализмом. Все
сложные соединения, а соли по преимуществу, представлялись состоящими из двух
частей. Соли представляли себе как соединения основного окисла (основания) с кислот*
ным (т. е. с ангидридом кислоты, его тогда называли кислотою); гидрат же представляли
как соединение безводного окисла с водою. Такое выражение употребляли не только для
того, чтобы выразить обыкновеннейший способ получения этих веществ (было бы
совершенно верно), но также и для выражения того внутреннего распределения элементов,
«оторым предполагали объяснять все свойства названных соединений. В серномедвхй
соли предполагали две ближайшие составные части: окись меди и серный ангидрид. Это
есть гипотеза. Ее развитие совпало сэлектрохимич?ской гипотезой,
предполагающей, что две составные части удерживаются во взаимной связи потому, что одна часть
(ангидрид кислоты) имеет электроотрицательные свойства, а другая (в солях основания)
положительные. Обе части притягиваются как тела, обладающие противоположными
электричествами. Но так как разложение расплавленных солей током дает металл, то
развитое в тексте представление о составе и разложении солей, называемое
водородной теорией кислот, более вероятно, чем предположение о составе солей из
оснований и ангидридов кислот. Но и так называемая водородная теория кислот есть
гипотеза дуалистическая, она не противоречит электрохимической и скорее есть только ее
изменение. Дуализм ведет начало от Руэля и Лавуазье, электрохимическое
представление развивал с особою силою Верцелиус, а водородную теорию кислот Деви и
затем Либих.
Эти гипотетические представления облегчали и обобщали изучение сложного
предмета, давали опору в суждениях, но было почти безразлично удобно следовать тому или
другому из представлений, когда речь шла о солях. Но эти же соображения переносили
на все другие вещества, на все сложные тела, в них отыскивали две составные части,
полярно-противоположные, и ход химических реакций стремились выразпть
электрическими или тому подобными различиями. Если цинк вытесняет водород из кислоты, та
заключали, что он более электроположительный элемент, чем водород, а между тем забыі
вали, что водород моясет в других обстоятельствах вытеснять цинк, например, при
накаливании, из окиси цинка. Хлор и кислород считали полярно-противоположными водо-
' роду, ибо они легко с ним соединяются. А между тем и тот и другой способы замещать
водород и, что особенно характерно, через замену водорода хлором углеродистые
соединения нередко не изменяются ни в химическом характере, ни даже во внешней
(кристаллической) форме, как то открыли Лоран и Дюма. Эти соображения и факты
колеблют дуализм и Особенно электрохимическую систему. Не в полярном различии, а в
' совокупном влиянии всех элементов на свойства образуемого соединения стали искать
потом объяснения известных реакций. Это ,есть отрицание предыдущих гипотез. Такое
отрицание, однако, не ограничилось одним разрушением шатких основ предшествовавшего,
оно выступило с учением новым, положило основание всему современному направлению
нашей науки. Это учение носит название унитарного учения, т. е. такого, которое
в сложном теле строго признает совокупное влияние всех элементов, отрицает в нем
предсуществовани? противоположных составных частей, смотрит, например, на серно-
медную соль, как на строго определенное соединение меди, серы и кислорода, отыскивает
затем сходственные, по свойствам и реакциям, соединения и, сопоставляя их, стремится
выразить влияние каждого элемента и каждой его части на совокупность свойств его
соединений. Оно достигает в большинстве случаев системы рассмотрения, сходной с
теми, какие получаются при вышеназванных гипотезах, но в некоторых частных
случаях практические выводы унитарного учения идут прямо в разрез с понятиями дуализма
и их следствиями. Такой случай встречается особенно часто при рассмотрении более
сложных соединений, чем соли, особенно органических, т. е. соединений, содержащих
углерод. Но не в этом, хотя и весьма важном, повороте от ^искусственной систематики к
естественной — главная заслуга и сила унитарного ученн^РОнб, при простом взгляде на
обширный, запас сведений о реакциях типических тел, успело при первом своем
появлении выставить новый важный закон, внесло в науку новое понятие, а именно: понятие
о молекуле, с которым химия затем сбилась. Молекула признана единым целым
химическим предметом изучения, зависящим от качества, количества и взаимного отношения
(строения) или расположения образующих ее элементов -(или атомов). Вывод своеобраз-
*

324 дополнения к главе ш [145
ного и простого понятия о молекуле, позволивший многое предугадать в обобщать,
оправдался на деле во множестве случаев, и это послужило поводом к тому, что
большинство химиков нашего времени (однако далеко не все и не всегда) оставили дуализм
и приняли унитарное учение, лежащее в основе я всего предлагаемого труда.
Проповедниками унитарного учения должно считать Лорана и Жерара.
В заключение добавлю, что выделение — в особую (IV) главу — озона и перекиси
водорода тем необходимее, что во всем моем сочинении проводится различение солеобраз-
Еых окислов (способных давать кислоты, основания и соли) от сперекис?й». Первые,
кратко рассмотренные в III главе, отвечают воде, вторые перекиси водорода и озону. Эти
последние всегда содержат кислорода более, чем солеобразны? окислы, легко выделяет
избыток кислорода, и этот кислород так окисляет и вообще реагирует, как избыток
кислорода в озоне и перекиси водорода. Хотя в арифметическом смысле перекись
водорода HsOj так ж? относится к воде Н20, как S08 к S02, или CusOs к Си80, или вообще
высшая степень окисления к низшей, но по реакциям, как понемногу, надеюсь, убедится
и читатель, тут разность глубока. Притом вода и отвечающие ей солеобразны? окислы
изучены несравненно более перекисей, и эти последние в природе и промышленности
играют иную, менее выдающуюся, роль сравнительно с водой и сол?образными окислами
и солями. V перекисей есть свой особый и важный интерес, но все ж? н? столь широкий и
общий, как у, воды и солей.

К ГЛАВЕ ЧЕТВЕРТОЙ»
ОЗОН И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА.
(Стр. 82—92.)
[146] По отношению к сведениям об озоне считаю полезным сделать следующие
добавления.
Jorissen (1897) нашел, что во всех тех случаях, когда кислород действует
окислительно при обыкновенной температуре (при медленном окислении цинка, Р(С2Н5)8, свинца
в присутствии серной к-ты и т. п.), образуется озон, т. е. молекула кислорода как бы
распадается на две части: одна идет на окисление, а другая на образование озона, что согласно
с тем, что развивается далее по отношению различия кислородного газа Ол от озона 0„
в котором действует лишь % кислорода.
•Заключение о достижении через понижение температуры больших выходов (и
прочности) озона, выведенное мною в 1878 году (Moniteur Scientifique) из понятия о большей,
чем у кислорода, сложности молекулы озона и из содержания в озоне большего
количества тепла, чем в кислороде, нашло опытное доказательство в исследованиях Маильфера
(1880), показавшего, что при 0° в литре кислорода через тихий разряд можно довести
содержание озона до 14 лг, а при — 30° до 60 мг, более же всего в определениях Шап*
пюи и Готфейля (1880), которые нашли, что на холоду при — 25° тихий разряд превра-
. щает до 20% кислорода в озон, а при+ 20° невозможно, достичь содержания более 12%
озона, при 100° происходит менее 2%.
Ряд электрических искр, необходимый при получении озона, получается или
обычного электрическою машиною, или электрофорными машинами Гольца, Теплова и т. п.,
или лейденскими банками, или спиралью Румкорфа и т. п. средствами, когда противопо- •
ложные электричества могут скопляться на оконечностях проводников, и через
непроводник-воздух или кислород совершается разряд при достаточном напряжении электричества.
Тихий разряд,, служащий для образования озона, представляет такое соединение
противоположных статических (напряженных) электричеств, которое происходит
(обыкновенно между большими поверхностями) равномерно, без искры, медленно и спокойно (как
при рассеивании электричества). При тихом разряде свет виден только в темноте. При
тихом разряде нет заметного повышения температуры, а потому озона образуется больше.
Но все же при продолжительном проходе тихого разряда чрез озон он разрушается. Для
ясного действия необходимы большие поверхности, а следовательно, и сильные источники
электрического напряжения. А потому для тихого разряда лучше брать румкорфову
спираль, как самое подручное средство достижения значительного напряжения статического
электричества, пользуясь 'лишь сравнительно слабым током гальванической батареи.
Прибор Бабо был одним из первых, устроенных для озонирования кислорода
при помощи тихого разряда. Для составления его приготовляют много (около 20 и более)
длинных тонкостенных, капилярных стеклянных трубок, запаянных с одного конца, с
другого вставляют в каждую трубочку платиновую проволоку (длиною во всю трубку) так,
чтобы конец проволоки выходил наружу. Эти концы трубок должно после того залаять,
т. е. припаять к проволоке. Выдающиеся концы проволок располагают попеременно в две
стороны, так что с каждой стороны будет одинаковое число закрытых концов и проволок.
Пучок таких трубок (штук 40 должны составить пучок толщиною не более 10 мл)
вставляется в общую стеклянную трубку, а концы проволок соединяются в два проводника
и выставляются (впаиваются) по концам этой общей трубки. Через эти концы проволоки
производят разряд румкорфовой спирали, а через трубку пропускают сухой воздух или
кислород для озонирования. При пропускании кислорода озон получается в большом ко-
f личестве и без примеси окислов азота, которые образуются отчасти при пропускании
воздуха. При понижении температуры озон образуется в больших количествах. Так как о^'он
изменяется от пробок и каучука, то весь прибор должен быть стеклянный. При сильной
румкорфовой сдирали и 40 трубочках озонирование столь сильно, что газ, припущенный

I г , , ,. ., I , .„ ч
326 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ IV [146
в раствор йодистого калия, не только освобождает иод, но и окисляет его в иодноватока-
лиевую соль, так что газопроводная трубка скоро засоряется кристаллами мало
растворимой нодвоватокалпевой соли. -^
В большинстве озонизаторов применяют обкладкуТ(вух трубок листовым оловом или
другими металлами и в кольцеобразный промежуток, где происходит тихий разряд,
пропускают кислород. При помощи озонизаторов этого разряда можно озонировать воздух,
входящий в больницы и т. п. жилые помещения, когда желают достичь дезинфекции (гл. V);
применяют озон для беления тканей и т. п. целей, но предметы эти нельзя считать поныне
достаточно разработанными и они относятся уже к технике.
Для того, чтобы к озонизатору присоединять другие приборы, нельзя пользоваться
пробками, каучуком, ртутью, мастикой и т. п. средствами, потому что они изменяются
озоном и его изменяют. Надо, чтобы озонизатор был соединен с другим прибором
стеклянной пришлифованной трубкой (см. рисунок на стр. 83).
Между многими другими способами получения озона укажем два следующие: 1) при
действие кислорода на фосфор при обыкновенной температуре,* часть кислорода
превращается в озон. Если оставить при обыкновенной температуре палочки фосфора,
погруженные отчасти в тепловатую воду, отчасти в воздух, в большой стклянке, то воздух
приобретает запах озона. Должно, впрочем, заметить, что при оставлении на долгое время
воздуха в прикосновении с фосфором или без присутствия воды, образовавшийся озон
разрушается фосфором. 2) При действии серной кислоты на перекись бария, если облить
эту последнюю крепкою серною кислотою (разбавленная даже */10 воды кислота уже не
дает озона), то при низкой температуре отделяющийся кислород содержит в себе озон и
притом в количестве гораздо более значительном, чем те, в коих получается озон при дей-
стзпя электрической искры и фосфора *).
Утверждают, что озон воду окисляет, превращая в перекись водорода. Он отнимает
водород от хлористого водорода, хлор становится свободным и растворяет зшрто. Йод
прямо окисляется озоном, но не кислородом. Аммиак N11, окисляется озоном в^зотисто-
(и азотно-) аммиачную соль 2NH8 + 08 = NH4N01 + HaO, а потому капля аммиака дает в
газе, содержащем озон, густой дым образующейся соли. Озон переводит бесцветную
водную окись свинца в бурую двуокись, закись (бесцветна) талия в окись (бурого цвета), чем
пользуются для открытия озона. Сернистый свинец (черного цвета) PbS переводится озоном
в сернокислую соль (бесцветна) PbS04. Из окислений, производимых в органических ве-
іцёствкх, .упомянем,о том, что с эфиром С4Н10О озон дает перекись этила, способную
разлагаться со взрывом (по наблюдению Вертело), а водою разлагаемую на спирт 2СаНвО
и перекись водорода HtOa **).
Для'открытия озона обыкновенно пользуются бумагою, пропитанною одновременно
растворами йодистого калия и крахмала. Такая озонометрическая или иодокрах-
мальная бумага в сыром состоянии в присутствии озона окрашивается в синий цвет, и,
смотря по степени продолжительности действия и по содержанию озона в исследуемом
тазе, степень окрашивания бывает весьма различна, до черноты. Можно даже, до
некоторой степени, сделав предварительное испытание, по степени окрашивания иодокрахмаль-
ной бумаги, судить о количестве или содержании озона в данном газе.
Такую бумагу приготовляют следующим образом: берут 100 г дестиллированной
воды, 10 е крахмала и 1 г среднего йодистого калия; растворяют эту последнюю соль в
воде и разбалтывают крахмал в этой жидкости, а затем такую смесь нагревают до тех
пор, пока крахмал не разварится н не превратится в клейстер, который намазывают на
пропускную бумагу и сушат. Необходимо, однако, заметить, что иодокрахмадьная
бумажка изменяет свой цвет не только от озона, но и от многих
других окислителей, например, от окислов азота (особенно от NsO») и перекиси
водорода. Гузо предложил просто лакмусовую бумажку смачивать раствором йодистого
калия: в присутствии озона она синеет от КНО. Для проверки, часть бумажки не
смачивают KJ, а увлажняют водою; если в газе .была щелочь (аммиак), она и эту часть
лакмусовой бумажки окрасит в синий цвет. Реактива для ясного отличия озона от перекиси
водорода неизвестно, а потому эти вещества в очень малых количествах (напр., в
воздухе) легко смешать. Прежде часто делали ту ошибку, что изменение иод&крахмальной
бумажки на воздухе приписывали одному озону; ныне должно думать, что это чаще всего
происходит от содержания в воздухе азотистой кислоты (llosvay de Ilosva, 1889) ***).
*) При электролизе серной, кислоты, удельного веса 1,033 — 1,1 током большой плотности, до 38 амп.
на 1 см*> выделяющийся на катоде кислород содержит до 17 с лишним процентных обгонов озона [Мс. Leod,
/. Fischer ж К. MassenetUr.)
**) Ряд непредельных органических со?диа?иий легко присоединяет сухой озон, образуй «озониды»,
которые с водою дают перекись водорода, причем органические вещества превращаются в альдегиды или
кетояы [ср. доп. ИХ] (Гарриес). (Г.)
***) Для открытия оэова наиболее пригодна ггропускнаа бумага, пропитанная спиртовым ра&вором
т?траметил-и-диамждодиФевжлмвтана CH|[(Cefl4N}(CH#)i]> (реактив Арнольда)* котор&а от озона становисі Фид-
іеговон. (f9j

146]
СВОЙСТВА ОЗОНА
327
По отношению к изомерии озона и кислорода, заметим, что при том атомном (гл. VII)
представлении о веществе, которое принято современным естествознанием, нельзя понимать
изомерию иным способом, как различием в распределении одинаковых атомов в
пространстве, то-есть в отношении друг к другу. Поэтому среди изомеров различают полимеры,
у которых разность определяется прежде всего числом атомов, образующих
самостоятельную систему или молекулу вещества. Озон 08, на основании плотности газа, признается,
полимером кислорода 08. Но изомерия может существовать и при одинаковости числа
атомов в молекулах, «ели взаимное расположение их или строение (структура,
конституция) различны. В органической химии, где полимеры и другие изомеры очень обычны,
особенно важно иметь в виду не один состав, но и строение сложных веществ; в учении
же об элементах, которому посвящена эта книга, предмет этот играет лишь
второстепенную роль, потому что свойства веществ прежде всего определяются свойствами
элементов, в них содержащихся, и главную задачу при начале изучения должно видеть в
выводе свойств веществ из свойств элементов, а потому первейшей целью этой книги я
считаю выражение свойств химических элементов. А так как химические элементы узнаются
только из простых и сложных веществ, ими образуемых, то их описанием определяется
главное содержание нашей книги.
Озон есть, так скасать, окись кислорода, как вода есть окись водорода. Как
водяной пар составлен из 2 объемов водорода и 1 объема ки.-лорода, сгущенных при
соединении так, что происходит 2 объема водяных паров, так 2 объема кислорода соединились
в озоне с 1 объемом кислорода, чтобы дать 2 о.бъема озона. При действии озона на
различные вещества, присоединяется к другим телам только та доля его состава, которою
озон отличается от обыкновенного кислорода, а потому при подобных действиях объем
озонированного кислорода не изменяется. Было 2 объема озона, выделяется l/t его веса
и остается 2 объема кислорода.
Наблюдения Сорэ над способностью терпентинного масла растворять озон, сопоста
вленные с наблюдениями Шенебейна над образованием озона при окислении скипидара
(=терпентннное масло) и подобных ему летучих растительных масел (входящих в духи),—
объясняют нам также и действие этого эфирного масла на многие вещества. Известно, что
терпентинное масло, подмешанное к веществам, способствует их окислению. При этом оно"
по всей вероятности, не только само способствует образованию озона, но и растворяет
озон воздуха и через то приобретет способность окислять многие вещества. Оно белиі
полотно и пробку, обесцвечивает индиго, способствует окислению и затверденшо вареногс
льняного масла и т. д. Этими свойствами терпентинного масла пользуются в практике
Грязное белье и многие пятна легко отмываются терпентинным маслом не только потому
что оно растворяет жиры, но и потому, что окисляет. Подмесь скипидара к олифе (варе
ному льняному маслу), масляным краскам и лакам способствует их скорому засыханию
(определяемому окислением), потому что привлекает озон. Озонирование объясняет нам,
быть может, то освежающее действие, которое оказывают эфирные масла в виде духов
и томуподобных препаратов,4а также и особенность воздуха смолистых, пахучих,
хвойных лесов. Вода, на которую налит слой терпентинного масла, оставленная на свету,
приобретает дезинфецирующие и вообще окисляющие свойства озонированного терпентинного
масла. (Не зависит ли это от H3Os?) (Ср. стр. 326, вторую выноску).
, Плотнейгдне, сложнейшие, тяжелейшие молекулы вещества, при прочих равных
условиях, ¦ очевидно, должны быть менее способны приходить в состояние газового движения,
скорее должны достигать жидкого состояния, обладать большею силою сцепления. Это
теоретическое предвидение, оправдываемое действительностью-при сопоставлении 08 с 02,
сильно подкрепляет современное (Авогадро-Жераровское) учение о химических молекулах
(гл. VII), ибо озон 08 сжижается легче кислорода 02. (Ср. стр. 86, прим.).
В Париже нашли, что чем дальше от центра города, тем больше озона или,
точнее, веществ, действующих окислительно на KJ. Оно и понятно — в городе много условий
изменяться озону и другим окислителям. В жилых комнатах нет озона и т. п.
Впечатление свежего воздуха, также и загородного, от душного — городского этим и определяется.
Весною больше озона в воздухе, чем осенью, на лугу — чем в городе.
Вопрос о содержании озона в атмосферном воздухе остается, однако, до сих пор
еще не вполне выясненным, так как те реакции, при помощи которых обыкновенно
открывают озон, вызываются также азотистой кислотой (и ее аммиачною солью). Чтобы
исключить при открытии озона влияние подобных примесей llosvay de Ilosva (1889) проводил
атмосферный воздух через 40% раствор едкого натра и -затем через 20°/0 раствор
серной кислоты (растворы эти, по показанию автора, не уничтожают озона) и в
очищенном таким путем воздухе испытывал содержание последнего. Так как озона при этом не
было обнаружено, то автор делает заключение, что все те отношения, которые прежде
приписывались озону, должны быть отнесены к азотистой кислоте. Но этот вывод еще
подлежит более тщательной проверке, особенно в виду исследований проф. Э. Б. Шёне
над содержанием в воздухе перекиси водорода. Связь же между озоном и перекисью во-

328 дополнения к главе iv [147
дорода столь велика, что там, где встречается одно из этих веществ, находят и другое,
если реакция идет в присутствии воды, напр., при получении озона с помощью фосфора,
в пламени, при действии ВаО, на H2S04 и т. п. Если ж? (как надо ныне полагать) озон
в водою дает перекпсь водорода, то это и понятно. А сущность этой реакции, вероятно,
выражается равенствами: 0« + Н20 = 02 + Н202, хотя это еще недостаточно проверено
опытным путем, и неясно, обратима ли эта реакция ила нет. Вообще исследование озона
еще обещает много интереснейшего.
Озон, оказывая окислительное действие, может иметь и техническое значение,
например, для разрушения красящих веществ. Его уже начали употреблять для беления
волокнистых веществ и для приготовления уксуса, хоть эти способы и не получили еще
распространения *).
Заметим еще, что некоторые из сложных тел сходны в том или другом из этих
отношений с озоном. Так, синерод C2N,, хлористый азот и т. п. разлагаются со взрывом
и самонагреванием как озон. Азотистый ангидрид N808, образуя голубую жидкость, как
озон, способен и окислять во множестве случаев как озон. . \
[147] В отношении к перекиси водорода сказанное в тексте (напечатанное
в гл. IV) считаю полезным дополнить следующими замечаниями.
Шенебейн утверждал, что при всяком окислении в воде, или в присутствии ее
паров, замечается образование перекиси водорода. По наблюдениям Струве (в Тифлисе),
перекись водорода заключается в снегу, в дождевой воде, а также образование ее
вероятно при дыхании и горении вместе с озоном и азотистоаммиачною солью. Раствор олова
в ртути или жидкая амальгама олова, при взбалтывании с водою, содержащею серную
кислоту, дает повод к образованию перекиси водорода. Но железо при взбалтывании с
водою, содержащею серную кислоту, не дает следов перекиси водорода. Присутствие
малых количеств перекиса водорода в этих и подобных случаях доказывается многими
реакциями. Между ними действие перекиси водорода на хромовую кисло-ту, в
присутствии эфира, весьма характерно; перекись водорода, действуя на хромовую кислоту,
превращает ее в высшую степень окисления Сг207, имеющую темносиний цвет и растворимую
в эфире. Такой эфирный раствор довольно постоянен, а.потому, для открытия перекиси
водорода, смешивают испытываемую жидкость с эфиром и прибавляют несколько капель
раствора хромовой кислоты. При взбалтывании эфир растворяет образующуюся высшую
степень окисления хрома и (всплывая затем) приобретает синий цвет.
Образование перекиси водорода при горении и окислении веществ, содержащих или
выделяющих водород, должно понимать в смысле признаваемого ныне понятия о
молекулах, занимающих в газообразном виде равные объемы, потому что в Н202 содержится
соединение молекул Оа и Н,. Ъ момент выделения молекула Н» соединяется с молекулою 02
и дает HjOj. Так как тело это непрочно, то большая часть его разлагается, остается
лишь малая. Если она получается, из нее легко образоваться воде, реакция эта будет
выделять тепло, а обратный переход мало вероятен. Прямые определения показывают, что
реакция Н202 = Н20 + 0 выделяет 23,06 б. кал. на 1 грамм-молекулу HsOs совершенно
как при озоне, хотя число иное. Отсюда понимается как легкая разлагаемость перекиси
водорода, так и то, что многие тела, не окисляемые прямо кислородом, окисляются
перекисью водорода и озоном. Такое представление о перекиси водорода с 70-х годов
развивается мною. Впоследствии Траубе (1890) высказал подобное же мнение, подтвердив, что
Zn прч действии воды и воздуха дает кроме ZnH20s, еще и Hs02.
Образование перекиси водорода из перекиси бария, путем двойного разложения,
представляет пример множества косвенных путей получения. Тело А не
соединяется с .В, но получается из Л С при действии на BD (см. Введение), когда
происходит CD. Вода не соединяется с кислородом, но в виде гидрата кислот действует на
соединение кислорода с окисью бария, ибо эта окись с кислотным ангидридом дает соль.
Заметим, что переход окиси бария ВаО в перекись ВаО, сопровождается выделением
18,36 б. кал. на 16 а присоединяющегося кислорода,, а переход Н20 в перекись Н20а оттого
не идет прямо, что должен был бы сопровождаться поглощением 23,06 б. кал. на
16 г присоединяющегося кислорода. Перекись бария, действуя на кислоту, очевидно,
разовьет менее тепла, чем окись, и вот эта-то разность тепла скрывается в перекиси водорода.
Двуокиси (называемые также перекисями) свинца, марганца и им подобные [см.
дополн. 123] не дают с кислотами перекиси водорода, а образуют с I1C1 хлор, причину
*) Озон применяется для стерилизации питьевой воды. Предварительно — для осаждения большей
части органических ж организованных примесей —ее обрабатывают некоторым количеством сернокислого
глинозема, свертывающего (коагулирующего, см. коллоиды) эти примеси, Фильтруют и в узких цилиндрах
пропускают через Фильтрат пузырьки озонированного воздуха (21 озона наі куб. м воды). Вследствие присутствия
растворенных органических веществ в воде образуется некоторое количество перекиси водорода (стр. 326,
выноску вторую}, сообщающей ей неприятный, металлический вкус. Для устранения его вода подвергается
аэрации. Озовировавие воды применялось в Петербурге (ныне Ленинград) на Петербургской стороне. В
Париже стерилизуют этим путем до 110 000 куб. м ежесуточно. Способ дорогой, так как выход озона я?
превышает ро % иа 1 KW-час, что отвечает использованию всего $°/о электрической энергии, (f.j

147]
ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА
329
чего можно понимать в зависимости или от разности внутреннего строения разных M)s,
или от глубокого различия* таких металлов, как Ва и Na от РЬ и Мп. Кислотные перекиси
способны давать Н202.
Полученную из ВаО окислением нечистую перекись бария легко получить в чистом
состоянии. Для этого ее растворяют в разбавленной водою азотной кислоте, причем всегда
остается некоторое количество нерастворимого остатка, от которого необходимо отделить
полученный раствор посредством процеживания. В растворе заключается не только соеди
нени? перекиси бария, но также и самой окиси бария, часть которой остается несоеди
ненною с кислородом. Кислотные соединения перекиси и окиси бария весьма ясно разли-
, чаются по своей прочности. Перекись дает непрочное соединение, а окись прочную соль.
Их легко разделить, прибавляя к полученному раствору водного раствора окиси бария
(Еурилові 1889, того же очищения достигает, прибавляя избыток Ва02). Этим, выделится
вся заключающаяся в растворе перекись бария в виде чистого водного соединения (однако
в первых порциях осаждения будут подмеси,- напр., окись железа, — эту часть брать не
надо). Осаждающуюся перекись бария собирают на цедилку и промывают; тогда она
представляет вещество определенного состава Ва028Н20. Для приготовления чистой перекиси
водорода должно употреблять только такую очищенную перекись бария.
На холоду крепкая серная кислота дает с ВаО, озон, разбавленная несколько
водою— кислород, а Н202 получается только при действии слабой, разбавленной серной
кислоты. Кислоты HCI, HF, С02, H2SiFe и др. при разбавлении водою также дают с ВаОі
перекись водорода. Ше'не, подробно изучавший перекись водорода, показал ее образова-
' ние при действии многих упомянутых кислот. При приговлении перекиси водорода
помощью серной кислоты необходимо тщательное охлаждение; для достижения наибольшей
концентрации можно применять ряд последовательных обработок серною кислотою, посте
пенно увеличивая крепость ее. Результатом такого приема получается раствор,
содержащий 2—3 в чистой перекиси в 100 куб. см воды.
При употреблении большинства кислот в этом же растворе остается та срль бария,
которая произошла из кислоты: так, например, при употреблении хлористого водорода в
растворе остается перекись водорода и происходящий хлористый барий. Для получения
перекиси водорода в чистом состоянии из такого раствора должно употреблять сложные
приемы. Гораздо лучше употребить, для получения перекиси водорода, действие угле
кислого газа на чистый гидрат перекиси бария. Для этого в воде размешивают этот гид
рат и в такую воду пропускают быструю струю углекислого газа. При этом образуется
углебаритовая соль, в воде нерастворимая, и перекись водорода, остающаяся в водном
растворе, а потому одним процеживанием удобно уже разделить оба эти вещества. Иногда
берут кремнефтористоводородную кислоту, потому что ее баритовая соль также в воде
нерастворима. Наиболее чистая Н202 получена перегонкого в пустоте. Но без воды она
очень легко разлагается и хранится лишь недолго; легче сохраняется с подмесью неболь
шого количества кислоты *).
Из весьма слабых растворов перекись водорода можно извлекать эфиром, который
ее растворяет. Для сгущения водного раствора перекиси водорода можно также упо
треблять охлаждение до низких температур, причем вода кристаллизуется, т. е.
превращается в лед, а перекись водорода остается в растворе, так как она застывает при—1,7
Необходимо заметить, что перекись водорода, в особенности в сгущенном растворе и
чистом виде, чрезвычайно непостоянна, даже при обыкновенной температуре, и потому ее
нужно сохранять в сосудах, постоянно охлаждаемых, иначе она разлагается на кислород
н воду.
Перекись натрия (гл. XXI), дающую Н202, готовят, сожигая натрий в сухом воздухе
Перекись водорода находит себе применение для различных технических целей, а
именно: 1) При белении тканей. (Она имеет важное преимущество перед хлорною известью
SOj и пр., ибо не действует на обрабатываемое вещество.) Ею можно белить: перья,
волос, шелк, шерсть, дерево и пр.; она выводит грязные пятна всех родов (винные,
чернильные, яблочные). 2) Как дезинфекционное средство. (Она убивает бактерии подобно озону.
не имея на организм ядовитого влияния.) Можно применять ее для промывания всякого
рода ран, для очищения воздуха в комнате больного и т. п. 3) Как консервирующее сред
ство. Для сохранения, в технике, часто прибавляют к водному (3%) раствору небольшое
количество серной кислоты. Шёне показал, что щелочи дают с перекисью водорода
перекиси щелочных металлов, соединяющиеся с остальною перекисью водорода, а такое
соединение мало прочно, легко разлагается, а потому щелочи оказывают (каталитическое)
разлагающее влияние на растворы перекиси водорода. Только кислые растворы перекиси
водорода, и то слабые, могут быть хорошо сохраняемы.
Перекись водорода во многих случаях действует окислительно,
как вещество, заключающее много кислорода (а именно— на одну весовую часть водорода
*} Самая крепкая продажная перекись водорода содержит 30% Н30? ж называется -пергидролем*. {Г,}

330 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ IV [147
16 ч.). Так, перекись водорода окисляет мышьяк, превращает известь в перекись кальция,
окиси цинка и меди в их двуокиси; она отдает свой кислород многим сернистом
металлам, превращая их в соли серной кислоты, и т. п. Так, черный сернистый свинец PbS
превращается в белую серносвинцовую соль PbS04, сернистая медь в серномедную соль
и т. д. На этом действии перекиси водорода основывается ее применение к оживлению
старых масляных картин. В масляных красках обыкновенно находится подмесь
свинцовых белил. Цвета масляных красок во многих случаях темнеют по прошествии времени.
Это зависит отчасти от сернистого водорода, заключающегося в воздухе и действующего на
свинцовые белила. При этом образуется сернистый свинец — черного цвета. Подмесь
черной краски затемняет остальные. Обрабатывая картину раствором перекиси водорода,
превращают черный сернистый свинец в белую серносвинцовую соль, и краски выступают,
потому что исчезает затемнявшее их черное вещество. Перекись водорода особенно
энергично окисляет вещества, заключающие водород и способные легко отдавать его
окисляющим веществам; так, она разлагает йодистый водород, делал иод свободным и переводя
заключающийся в нем водород в воду; совершено точно также разлагает она сернистый
водород, делая сперва серу свободною. Крахмальный клейстер с йодистым калием, однако,
не окрашивается от перекиси водорода, при совершенном отсутствии свободных кислот,
но, чтобы это произошло, достаточно прибавить к смеси некоторое малое количество
железного купороса или уксусносвинцовой соли. Это составляет очень чувствительный
реагент (средство для открытия) на перекись водорода, так же как и хромовая кислота с
эфиром.
Для объяснения восстановительного действия Н202 Бродщ Елаузиус и Шенебейп
полагали, что обыкновенный кислород составляет электрически, или полярно, среднее
вещество, состоящее, так сказать, из двух полярно-противоположных видов кислорода —
положительного и отрицательного. В перекиси водорода предполагают при этом один вид
такого полярного кислорода, а в окислах названных металлов кислород другой
полярности. Предполагается, далее, что в окислах металлов кислород электро-отрицательный, а в
перекиси водорода электроположительный, и от взаимного прикосновения этих тел
выделяется обыкновенный средний кислород, вследствие взаимного притяжения
полярно-противоположных кислородов. Броди признавал полярность кислорода в соединениях, а не в
отдельном состоянии, а Шенебейп и в отдельном состоянии, считая озон отрицательным
кислородом. Допущение в озоне другого кислорода, чем в перекиси водорода,
противоречит тому факту, что из перекиси бария крепкая серная кислота образует озон, а слабая—
.перекись водорода. Вообще же говоря, понятия, подобные изложенным, составляют лишь
возможную, но не признанную гипотезу.
Весьма достойно примечания, что Шилов (1893), взяв 3% раствор Н20„ прибавив
к нему соды, извлек из смеси перекись водорода взбалтыванием с эфиром, а потом,
испаряя эфир, получил 50в/о раствор Н20а, совершенно свободный от других кислот, но он
показывал явно кислую реакцию на лакмус. При этом нельзя не обратить прежде
всего внимания на то, что перекиси металлов отвечают Н202, как соли кислоте, нанр.
Na202, Ва02 и т. п. Затем следует указать на то, что 0 аналогичен S (гл. XV и XX), а
сера дает: H2S..., H2SO» и H2S04. Сернистая же кислота H2S08 непрочна, как гидрат, и
дает воду и ангидрид S02. Если подставить вместо серы кислород, то из H9SOa и S02
получается Н2008 и 002. Последний есть озон, а К204 отвечает Н204, как кислоте (перекись
калия). Между же Н20 и Н204 могут существовать промежуточные соединения, из которых
первое место и будет занимать Н202, и в ней, по соответствию с соединениями серы, можно
ждать кислотных свойств. Сверх того укажем на то, что для серы известны, кроме H2S (он
есть слабая кислота), еще H2S2, H2St... H2S5. Таким образом, yll202 с разных сторон имеются
пункты сходства с кислотными соединениями; что же касается до качественного сходства (по
реакциям), то не только Na202, Ва02 и т. п. сходны с нею, но также и надсерная кислота
H2S2Og, которой отвечает ангидрид Sa07, и аналоги перекиси водорода, которые
описываются в дальнейшем изложении. Теперь же заметим — по отношению к обширному ныне
разряду перекисных соединений: а) что они получаются или в таких условиях, в которых
происходит перекись водорода (напр., при электролизе на аноде), или при посредстве ее
через ее двойное разложение или присоединение; б) что элементы, подобные S, С и др.,
дающие кислоты, способны образовать перекисные формы или надкислоты,
образующие с основаниями свои соли, напр., надсерная кислота; в) что металлы, подобные
молибдену, ванадию и т. п., дающие высшие кислотные окислы й20л, способны обыкновенно
давать и надкислоты, отвечающие высшим, окислам + кислород; г) что металлы, дающие
только основания Л20Л, способны часто давать и свои перекиси, содержащие еще более
кислорода, напр., натрий, барий и т. п., но эти перекиси, способные соединяться с*
другими перекисями 'и надкислотами, повидимому лишены способности давать соли с
обычными киойотами, и д) все подобные перекисные соединения способны давать перекись
водорода, и ее реакции им свойственны. Проф. П. Г. Меликов (Одесса), много
работавший н^д перекисными производными разных элементов, в 1902 г.? делает следующие

148 —149] закон кратных отношений. 331
выводы: 1) при действии Н202 образуются надкислоты элементами с высоким атомным
весом из четных рядов; 2) из типических элементов (см. гл. XV) образует при действии
Н302 надкислоту только бор, и 3) типические элементы с кислотными свойствами (напр.
С, N) могут1 образовать соли надкислот только при электролизе солей. От действия Н20я
образуются перекисные соединения не только основаниями и кислотами, но и солями; так,
напр., Еазанецкий показал, что поташ К3С03 с 2Н202 способен образовать солеобразное
соединение, в котором избыток кислорода можно считать присоединенным не к
основному или кислотному окислу, а к образованной им соли, или должно предполагать в
самой Н808 способность присоединяться к готовым молекулам наподобие кристаллизационной
воды. Многие вопросы, рождающиеся при знакомстве с перекисями, еще требуют новых
исследований и представляют большой интерес *).
Тамман и Каррара показали, путем опрефления депрессии (понижение
температуры образования льда, гл. I и VII), что молекула перекиси водорода содержит именно
Hs02, а не НО или Ня03.
[148] Низшие окислы азота и хлора и высшие марганца образуются также с
поглощением тепла, подобно перекиси водорода, действуют сильно окислительно и прямо не
происходят теми путями, какими образуются большинство других окислов. Очевидно, что
богатые запасом энергии (полученной через присоединение или поглощение теплоты)
подобные вещества против других тел, более бедных энергией, будут представлять более
нестойкости и разнообразных случаев химического взаимодействия с другими телами.
Если точка опоры лежит на вертикальной линии ниже центра тяжести, равновесно
совершенно неустойчиво. Если центр тяжести лежит ниже точки опоры, равновесие очень
устойчиво" и около этого устойчивого равновесия могут происходить, как в маятнике ила
весах, колебания, кончающиеся тем, что тело приходит к своему устойчивому равновесию.
Но если, сохраняя тот же механический пример, опорою будет служить н? точка в
геометрическом смысле этого слова, а площадка или ряд точек, лежащих не на прямой, то
и неустойчивое равновесие Сможет сохраняться без нарушающих причин. Так человек
Стоит, опираясь на площадь или несколько точек поверхности ноги, имея центр тяжести
выше точек опоры. Колебания тогда возможны, но ограниченные, иначе, перейдя за
предел возможного равновесия, получается другое, более устойчивое- положение, около кото
рого колебания становятся более возможными. Призма, погруженная в воду, может иметь
на ней несколько более или менее устойчивых положений равновесия. Таковыми же можно
считать и атомы в молекулах. Одни молекулы представляют более устойчивые
равновесия, другие менее. Отсюда, из этого простого сравнения, уже ясно, что прочность
молекул может быть весьма различною, что одни и те же элементы, в том же числе взятые,
могут давать изомеры различной устойчивости или прочности и, наконец, что могут
существовать равновесия столь малопрочпы?, столь эфемерные, что они будут
осуществляться лишь в особых исключительных условиях. Таковы, например, .некоторые
гидраты, упомянутые в доп. 60 и 65, и если в одном случае нестойкость данного
равновесия выразится в его непрочности при перемене температуры или состояния, то в
других случаях нестойкость может выразиться в лёгкости распадения под влиянием
контакта или при химическом влиянии других веществ. Эти замечания относятся ко всяким
простым и сложным 'веществам и к их видоизменениям всякого рода именно потому,
что проявляются и в простейших механических явлениях.
[149] Когда, например, как0й-либо элемент образует несколько соединений с
кислородом, он дает окислы, подчиняющиеся закону кратных отношений. На данное количество
металлоида или металла количества кислорода в разных степенях его окисления относятся
или как 1:2, или как 1:3, или как 2:3, как 2:7, и т. д. Так, напр., медь соединяется
с. кислородом в двух, по крайней мере, отношениях, образуя находящиеся в природе
окислы, называемые закисью и окисью меди, и в окиси в два раза более кислорода, чем
в закиси CusO и СиО; свинец представляет также две степени окисления: окись и
двуокись, или перекись, и в последней в два раза более кислорода, чем в первой: РЬО и
РЬ02. Когда между основанием и кислотою образуется несколько солей: средних, кислых,
основных и ангидридных, тогда так же явно действует закон кратных отношений. Вол-
ласшон это показал вскоре после открытия закона кратных отношений. Мы видели в
главе 1, что соли дают разные степени соединения с кристаллизацнонною водою и что
они повинуются закону кратных отношений. Стремясь в главе I гипотетически
доказывать, что в растворах мы имеем не что иное, как жидкие продукты диссоциации
определенных гидратов, подчиненных закону кратных отношений, я имею в виду подвести и
этот разряд неопределенных соединений под общее начало, указанное Дальтоном,
подобно тому как астрономы в пертурбациях нашли не уклонения, а оправдание законов
Ньютона. >
*) Маас показал (1920 —1922), что Н«02 лает с Н20 соединение Н202Н20, плавящееся при — 31е и с
ЯН| — Н30? * NHj, плавящееся при -J- 24°э5. Q"h щ нашел соединение состава Na^SO* • ЩОц. (Г,)

332 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ IV [150 —151
[150] Для меня не подлежит сомнению, что атомное учение, твердо приложенное в
XIX веке ко всему естествознанию — вслед за призванием его в химии, имеет свои
философские недостатки, материализму свойственные, но нельзя не признать в атомизме
возвышенного обобщения, согласного с основным началом философии, а именно в том, что
узнапоо? из успехов астрономии для всего мироздания строение вселенной из уединенных
солнц н планет, разделенных в пространстве, но соединенных взаимодействием сил, прямо,
и не без явного успеха в ясности понимания вещей и явлений, перенесено на. сложение
вещества из атомов. Одна идеальная схема приложена и к бесконечно большому —
целому миру, и неизмеримо малому — сложению неощутимо малых молекул вещества.
Молекула вещества по этому представлению столь же сложна, как целый мир, и в ней есть
свои уединенные тела —атомы — подобные солнцам и планетам, удерживаемые
присущими им силами в подвижном, но прочном равновесии, свои спутники и пр. Найти в
малейшем сходное с громаднейшим — составляет одно из достоинств атомизма, привлекшее
к нему новые века. У естественной философии новых веков нельзя еще не признать того
другого достоинства, по сравнению со всем до .того бывшим, что только теперь перестали
видеть в человеке центр вселенной и сознательно покорились не слепому прихотливому
року, а стройным, объединяющим и разумным законам, везде и всегда действующим,
одинаковым по существу для громадного солнца и для малейшего атома. Корень
недостатков современного атомизма, по моему мнению, должно искать в неясности понимания
офира», наполняющего как междупланетное, так н междуатомное пространство, и я
полагаю, что'современное естествознание, направляясь преимущественно в сторону изучения
явлений, совершающихся в «эфире» (световых, электрических, радиоактивных и т. п.),
идет по верному пути к раскрытию тайн природы.
[151] Лейкипп, Демокрит и особенно Лукреций в классической древности
представляли вещество состоящим из ат.омов, то-есть более уже неделимых частей.
Геометрическая невозможность такого допущения, равно как и те следствия, которые выводились
атомистами древности из их основных положений, не позволяли другим философам (ди-
намистам) следовать за ними, и атомное учение, как масса других, жило, не справляясь
с действительностью, в воображения его последователей. Никого не смущая и само н?
смущаясь ни противоречившими возражениями, ни недостаточностью для вывода
(предсказания) новых следствий, словом, жило как живут песни или сказки, услаждая, но н?
удовлетворяя порывы.к истине. Между современным атомным учением и учением
названных древних философов, конечно, есть отдаленная историческая связь, как между
учением пифагорейцев и Коперника, но в сущности они глубоко различны. Ныне атом есть
неделимое не в геометрическом или абстрактном смысле, а только в реальном, физическом
и химическом. А потому, лучше было бы назвать атомы индивидуумами,
неделимыми. Греческое атом равнозначно индивидууму на латинском языке — по сумме и
смыслу слов, но исторически этим двум словам придан разный смысл. Индивидуум
механически и геометрически делим и только в определенном реальном смысле неделим.
Земля, солнце,, человек, муха суть индивидуумы, хотя геометрически делимы. Так, атомы
современных естествоиспытателей, неделимые в химическом смысле, составляют те
единицы, с которыми имеют дело при рассмотрении естественных явлений вещества, подобно
тому как при рассмотрении людских отношений человек есть неделимая единица, или как
в астрономии единицею служат светила, планеты, звезды. Если, как увидим далее,
составляется вихревая гипотеза, в которой атомы суть целые вихри, механически сложные,
однако физико-химически неделимые, то это одно уже ясно показывает, что
естествоиспытатели нового времени, держась атомного учения, заимствовали от древних философов
лишь слово, форму, но не существо их атомных понятий. Ошибочно думают
предполагающие видеть в современных понятиях атомистов не что иное, как повторение
метафизических рассуждений древности. Чтобы показать истинный смысл атомизма древних
философов и глубокое отличие их точек отправления от современных, привожу основные
положения Демокрита (жил в 470 — 380 гг. до пашей эры), как лучшего выразителя
атомного учения древности: 1) Из ничего ничто произойти не может; ничто
существующее не может быть уничтожено (следовательно, и вещество), и всякое изменение состоит
лишь в соединении и разделении. 2) Ничто не случайно, на все есть причина и
необходимость. 3) Кроме атомов и пустоты все остальное есть только суждение, а не
существование. 4) Атомы, бесконечные по числу и по форме, своими движениями,
столкновениями и возникающими от того круговращениями образуют видимый мир. 5) Различие
предметов зависит только от различия числа, формы и порядка атомов, из которых они
образованы, но не от качественного различия атомов, действующих друг на друга только
давлением и ударами. 6) Дух, как и огонь, состоит из мелких, круглых, гладких,
наиболее легко подвижных и легко и всюду проникающих атомов, движение которых составляет
явление жизни. Эти Демокритовы, преимущественно метафизические, начала атомизма
так глубоко отличаются от начал современного атомного учения, прилагаемого
исключительно к объяснению явлений внешнего мира, что полезно указать и на сущность атом-

151]
АТОМИЗМ
333
ных представлений Босковича^ славянина, жившего в середине XVI)] в. и считаемого
родоначальником современных учений об атомах, хотя до Дальтона, т. е. до начала
XIX в. они еще не занимали умы исследователей и редко прилагались. Учение Бос-
ковича изложено им в 1758—1764 гг. в «Pliilosophiao naturalis theoria reducta ad uni-
cam legem \irium in natura existentium». Босконнч считает вещество состоящим пз
атомов, а атомы точками пли центрами сил (так, звезды и планеты можно считать точками
пространства), действующих между телами н ех частями. Эти сплы изменяются с рас
стоянием так, что за некоторым, очень малым, расстоянием все атомы, а следовательно
и всякие пх совокупности, притягиваются по закону Ньютона, но на меньших
расстояниях волнообразно сменяются сферы постепенно ослабляющегося притяжения и
нарастающего (по мере приближения) отталкивания. Наконец, на наименьшем расстоянии
остается только отталкивательно? действие. Потому атомы сливаться не могут. В силу
сказанного, атомы держатся иа некотором расстоянии друг от друга; это ведет к тому,
что они занимают пространство. Сферу
отталкивания, окружающую атомы,
Боскобич уподобляет сфере действия
выстрелов отряда солдат. Атомы, по
его учению, не уничтожаемы и не
сливаемы, имеют массу, вечны и подвижны
под влиянием сил, им присущих. Макс-
вэлл справедливо называет эту
гипотезу «крайнею» между существующими
для вещества, но в современных
воззрениях повторяется много сторон
учения Босковича, с тем основным
различием, что вместо математической
т?чки, сиабженной свойствами массы,
атомам приписывается телесность, как
телеспы звезды и планеты, которые
можно прн рассмотрении некоторых
сторон их взаимодействия
рассматривать как математические точки. На
современный атомизм, по моему
мнению, прежде всего должно смотреть
как на прием или способ, удобоприме-
нпмый при изучении весомого
вещества природы (рабочую гипотезу). Как
геометр, рассуждая о кривых,
представляет их состоящими пз
совокупности прямых, ибо такой прием дает
возможпость анализировать кривые,
так естествоиспытатель применяет
атомное учение прежде всего как
способ анализировать явление прпроды.
Конетао, и ныне, как в древности, как
будет всегда, найдутся люди,
меняющие реальность на мечтательность, а
потому найдутся и атомисты крайнего направления, во н? в их духе должно признавать
великие услуги за атомным учением для всего естествознания, которое сочетало, если
угодно все производить от древних понятий, учение древних атомистов с учением
древних динамистов, а в сущности развилось самобытно.
Дальтон о многие после него различили атомы простых и сложных тел, чем уже
явно обозначили различие своего мнения от представления древних. Ныне атомами
называют лишь индивидуумы простых тел, неделимые ии физическими, ни химическими
силами, а индивидуумы сложных тел, неделимые при физических изменениях, называют
молекулами, которые делимы химическими силами на атомы. Но и атомы простых тел, по
мнению многих современных ученых (Крукс, Дою. Томсону лорд Кельвин и др.,
особенно между англичанами), в некоторых условиях дробятся на первичные малейшие доли
(электроны, лучистая материя, протил и т. п.), что ясно указывает на то, что, по мнению
современников, атомы делимы. Но тут мы находимся явно около самой грани
современных познаний, а потому считаю долгом посоветовать начинающим — не вдаваться в эту
область, ибо тут есть много возможностей, но нет никакой уверенности.
При современном состоянии наук, динамическая ли или атомная гипотеза о
строении вещества, всякая неизбежно должна допустить в веществе незаметные, невидимые,
скрытые от прямого ощущения, движения, без которых нельзя понять ни света, ни тепла,
P. D. Всскович .1711 — 1787JL

334 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ IV [151
ни газового давления, ни большой массы механических, физических и химических
данных. Для древнего человека- оживотворены движением казались только животные, для нас
ныне без самобытного движения немыслима ни одна малейшая доля вещества, всякая
снабжена живою силою, энергией в той или другой мере. Таким образом, движение стало
понятием, неразрывно связанным с понятием материи, и подготовилась почва к новому
возбуждению динамической гипотезы о строении вещества. В самом атомном учении стала
утверждаться все с большею силою та обобщающая мысль, по которой мир атомов устроен
так же, как мир небесных светил, со своими солнцами, планетами и спутниками,
одушевленными всегдашнею живою силою движения, образующими молекулы, как небесные тела
образуют системы, подобные солнечной, и неделимыми лишь относительно, как неделимы
планеты солнечной системы, и устойчивыми и прочными, как прочна система мира.
Такое представление, не требуя абсолютной неделимости атомов, выражает все то, что
может требовать наука от гипотетического представления о строении вещества. Еще ближе
к чисто динамической^ представлению подходит многократно возрождавшаяся
вихревая гипотеза строения тел. Декарт первый- старался развить ее^Гельмгольц и
Томсон (лорд Кельвин) дали ей более полную и современную форму. Применяли ее к
физике и химии многие. Исходною точкою отправления служит при этом понятие о
вихревых кольцах (anneaux tourbillons, vortex), а их всякий знает в форме колец табачного
дыма и можно получить искусственно из дыма, наполняющего картонную коробку с
круглым отверстием, если по ее стенке произвести сухой удар. Фосфористый водород, как
увидим в гл. XIX, вырываясь из воды, всегда в покойном воздухе дает отличные
вихревые кольца. В таких кольцах легко заметить постоянное круговое движение около
среднего экваториального линейного кольца и заметить прочность, какою обладают кольца при
своем перемещении. Эта неизменная масса, снабженная быстрым внутренним движением,
уподобляется атому. В среде, лишенной трения, такое кольцо, как показывает
теоретическое рассмотрение предмета с механической точки зрения, будет неизменно. Кольца*
могут группироваться и разъединяться и, будучи делимы, оставаться неразделяемыми на
части. Вихревой гипотезе Положено в наше время начало, но она не развита, при ней не
ясно, хотя и возможно, приложение к объяснению химических явлений, она не уничтожает
недоразумений по отношению к пространству, между кольцами находящемуся (как не
вполне ясно и то, что находится между атомами и между планетами), и она не дает ответа
на вопрос о природе движущегося вещества колец и потому составляет поныне лишь
зародыш ..гипотетического понятия о строении вещества, вследствие чего мы считаем
излишним говорить о ней подробнее.
Однако, не только во время Дальтона, но и поныне (конечно и впредь) мысль
исследователей природы обращалась часто к вопросу об ограниченности механической
делимости вещества, и атомисты пытались найти ответ в разнообразнейших сферах
природы. Избираю для примера один из испытанных путей, вовсе не относящийся к химии,
для того, чтобы показать, сколь тесна связь всех областей естествознания.
Волластон предложил исследование атмосферы небесных светил, как
способ убеждения в существовании атомов. Если делимость материи бесконечна, то
воздух должен распространяться во всем небесном пространстве, как он распространяется
всюду на |емле при помощи упругости и диффузии. При допущении, бесконечной
делимости вещества нет и не может быть нигде во вселенной пространства, совершенно
лишенного составных частей нашей атмосферы. Если же материя делима только до
известного конца, т. е. до атомов, то могут быть небесные светила, лишенные атмосферы,
и если найдутся такие, то это может служить одним из важных наведений для допуще-
ф ния справедливости атомного учения. Таким светилом, лишенным атмосферы, давно счи-
г талась луна, и это обстоятельство, в особенности вследствие близости луны к земле,
приводилось как лучшее доказательство справедливости атомного учения. Доказательство
лишается, повидимому (Пуассон)> части своей силы, вследствие возможности перехода
газообразных составных частей нашей атмосферы в твердое и жидкое состояние на
огромных высотах от поверхности земли, где существует весьма низкая температура, но ряд
исследований (Пулье) показал, что температура небесного пространства сравнительно н?
очень низка и достижима в наших опытах, а потому нельзя ждать при малом давлении
сжижения газов воздуха даже на холодной луне. Поэтому, в отсутствии атмосферы на
луне все-таки можно было бы видеть хорошее подтверждение атомного учения, если бы
оно не подлежало сомнению. Доказательством отсутствия атмосферы на луне приводится
то обстоятельство, что луна в своем самостоятельном движении между ^звездами,
прикрывая звезды, т. е.- проходя между глазом и звездой, не представляет на' своих краях
никаких следов лучепреломления. Изображение звезды не меняет своего места на небе около
^лрая луны; следовательно, нет в этом месте на луне атмосферы, способной преломлять
лучи света. Таково заключение, по которому признают отсутствие лунной атмосферы. Но
это заключение весьма ненадежно и даже находит себе точные опровержения, которыми
доказывается существование лунной атмосферы. Вся поверхность луны усеяна множеством

151]
АТОМИЗМ
335
гор, имеющих в большей части случаев форму коническую, свойственную вулканам.
Вулканический характер лунных гор подтвердился замеченным (октябрь, 1866) на луне
изменением формы одной из лунных гор (кратер Линнея). Эти горы должны находиться и на
крае лунного диска. Видимые в профиль, они заслоняют друг друга и препятствуют
делать' наблюдения около лунной поверхности, так что нам приходится наблюдать явления
не на поверхности луны, а на вершинах лунных гор, когда мы смотрим на край лунного
диска. Эти горы не ниже наших земных, а следовательно, на вершинах их лунная
атмосфера должна быть чрезвычайно разрежена, если она и имеет заметную для наблюдений
плотность около самой лунной поверхности. Зная массу луны, которая в 82 раза меньше
массы земли, можно приблизительно определить, что наша атмосфера на поверхности луны
должна быть поч^и в 25 раз реже земной атмосферы: следовательно, и около самой
поверхности луны 'преломление света в лунной атмосфере должно быть незначительно, но
на вершинах гор оно должно быть ничтожно и должно исчезать в пределах погрешности
наблюдений. Поэтому отсутствие преломления света около края диска не может еще
говорить про отсутствие атмосферы на луне. Однако, есть ряд наблюдений, которые
заставляют допускать существование этой атмосферы. Этот ряд наблюдений дан Джоном
Гершелем. Вот что пишет он: «Часто замечали при закрытии звезд луною особую
оптическую иллюзию: звезда перед исчезанием, казалось, переходила край луны, видима была
через лунный диск, иногда довольно долго. Я сам наблюдал это явление и для него есть
несомненные свидетели. Я отношу это явление к оптическим иллюзиям, но нельзя считать
невероятным, что звезда видима на лунном диске через глубокие щели, находящиеся на
луне>. Женилле (Geniller) в Бельгии (1856), следуя мнениям Еассини, Эйлера и др.,
дал объяснение этому явлению; он считает, что это зависит от преломления света в
долинах лунных гор, существующих на краях лунного диска. Действительно, хотя, этн
долины и не представляют (по всей вероятности) формы прямых щелей, но в них может
иногда так преломляться свет звезды, что ее изображение будет видимо, несмотря на
отсутствие прямого пути для прохождения света. Притом он замечает, что плотность
лунной атмосферы на ее поверхности должна быть весьма неодинакова в разных ее
частях, вследствие большой продолжительности ночей на луне. На темной или
неосвещенной части луны вследствие этих длинных ночей (которые длятся 13 суток) должен быть
сильный холод, а потому и более сгущенная атмосфера около поверхности; напротив того,
на освещенной части она должна быть гораздо реже. Это различие в температурах
разных частей луны объясняет также и отсутствие облаков на видимой части луны, несмотря
на присутствие воздуха и водяного пара. Таким образом, нельзя опровергать
существование атмосферы на луне, и можно даже считать, что она там существует, и вследствие
того допускать, что воздух распространен всюду в небесном пространстве.
Существование атмосферы около солнца и планет, судя по астрономическим наблюдениям, можно
считать вполне доказанным. На Юпитере и Марсе можно даже различать облачные
полосы.
Итак, атомное учение, допускающее лишь конечную механическую делимость, должно
быть, до сих пор по крайней мере, принимаемо только как прием, подобный тому приему,
который употребляет математика, когда сплошную кривую линию разбивает на множество
прямых линий. Это, если угодно, рабочая гипотеза. В атомах есть простота
представления, но-нет уверенности. Необходимо и достоверно для наших дней понятие об
индивидуальности частей материи, представляемой химическими элементами. Б. К Меніиуткин
в своей интересной статье (1904): «М. В. Ломоносов как физико-химик» показывает, что
Ломоносов в 1742 —1744 гг., т. е. за 20 лет ранее Босковича, высказал убеждение в
атомном строении веществ и его представления сходны с тем, что ныне признается
большинством химиков и физиков, следующих за Дальтоном, которого должно почитать
щетинным основателем наших атомных представлений, потому что он убедил всех в том,
что проще всего допустить материальность атомов, как последних граней
физико-химической делимости веществ.
За последние годы явно видна реакция против такого представления и притом с
двух сторон. Одни вовсе отрицают вещество, ибо, говорят они, мы знаем только энергию,
веществом предъявляемую (жесткость, сопротивление, вес и т. п.), и, след., вещество есть
только энергия. Такое, на мой взгляд, чисто схоластическое представление очень
напоминает тот. абстракт, по которому ничего не существует кроме «я», потому что все
проходит через сознание. Полагать можно, что подобные представления, несмотря ни на
какую диалектику, удержаться -не могут в умах сколько-либо здравых. С другой стороны,
против атомизма идут поклонники единого «первичного» или всеобщего вещества, при
помощи наблюдения «бомбардирования», замечаемого при прохождении электричества в
сильно разреженных газах, признавая необычайно — сравнительно с атомами — малые
«электроны>, или материальные носители электрических зарядов. При этом или признают
сверх электронов обычные атомы, или эти последние считают лишь совокупностью
первых и вещество простых тел эволюционною формою их сложения. В таких «электронных»
v

336 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ IV t [151
представлениях большую роль играют вначале еще очень неясные «радиоактивные» [дон.
505] явления и учение об «электролитической диссоциации» [дон. 71 и 219], а все
опирается на электричество, для которого и поныне нет еще ясного представления уже по
тому одному, что самая первичная (в историческом смысле) энергия — тяготения остается
со времен Ньютона в состоянии ничем не выясняемом. Конечно, полезно связывать,
неизвестные вместе, но отсюда до ясного хотя бы гипотетического представления, подобного
атомному, еще очень далеко. А так как обычные простые тела остаются даже в
воображении «энергетиков» и «электроникой», не говоря уже об опыте, вее же никак не
понимаемыми в своей реальной сущности* как непонятны и самостоятельные атомы, то с
химической точки зрения оба современных противника атомизма ни в чем не представляют
преимущества для их признания. А если смотреть на атомизм, как на схему, помогающую
разобраться в очень большой сложности химических явлений, то атомному учению нельзя
отказать в его большом значении. Искать еще лучшего, еще более твердого, правда,
конечно, вполне законно, но отказываться от признаваемого взамен чего-то смутного никак
не должно, потому что за атомизмом есть свои заслуги, своя история. Простой же чистый
скептицизм есть сумбур и ведет к гибельному резонерству и бездеятельности, пагубной
для отдельных лиц и всяких их совокупностей.

К ГЛАВЕ ПЯТОЙ.
АЗОТ И ВОЗДУХ.
(Стр. 93 — 110).
[152] Причину того, что в земной массе нет других азотистых веществ, кроме тех,
которые попади туда с остатками организмов и из воздуха с дождевою водою, должно
искать в двух обстоятельствах. Во-первых, в непрочности многих азотистых соединений,
стремящихся разложиться с образованием газообразного азота, а во-вторых, в' том, что
соли азотной кислоты, составляющей продукт действия воздуха на многие азотистые,
особенно органические, соединения, легко растворимы, в воде и, проникнув вглубь земли ¦ (с
водою), там отдают свой кислород. Результатом изменений азотистых органических
веществ, попавших в землю, без сомнения служит, если не всегда, то часто, образование
газообразного азота. Так, газ, выделяемый каменными углями, содержит всегда много
азота (вместе с СН4, С02 и др.), а показания о том, что небольшое количество азота
выделяется при вулканических извержениях нельзя считать хорошо доказанным, потому что
воздух легко проникает вглубь земли и вырывается оттуда нри извержениях. \ .
[153] Медь (лучше всего в виде стружек — тогда поверхность велика) поглощает
кислород, образуя^.окись СиО, при обыкновенной температуре, в присутствии растворов
кислот, а лучше всего в присутствии раствора аммиака, когда образуется синефиолето-
вый (лазоревый) раствор окиси меди в аммиаке. Этим путем легко получается азот.
Цилиндр набивают стружками меди и запирают пробкой, через которую проходит воронка
с краном. В воронку вливают раствор аммиака и заставляют его по каплям падать на
медь. Если через цилиндр в это время (из газометра) медленно пропускать воздух, то
весь кислород его поглощается и выходит азот. Его следует промыть водою, чтобы
удержать уносимый аммиак.
'Кислородные соединения азота (напр., N20, NO, NOs) сами при накаливании
разлагаются, а при действии накаленной меди, железа, натрия и т. п. отдают металлам
кислород, так что от них остается азот. По 5. Мегіеру и Лангеру (1885), закись азота N20
разлагается ранее 900°, хотя все же еще не до конца.
ХлЬр п бром (в избытке), равно как и белильные (хлорноватистые) соли, отнимают
водород от аммиака NH8, образуя азот. Проще всего получается азот из аммиака
действием раствора бромноватистой соли натрия на твердый нашаяырь.
[154] Соединение азота с бором сопровождается накаливанием; титан так легко
соединяется с азотом, что его трудно иметь без содержания азота; литий и магний при
накаливании поглощают азот. Примечательно и поучительно, что подобные соединения
азота очень прочны-и сами нелетучи. Углерод (С = 12) с азотом дает синерод, очень
малопрочный и газообразный, молекула' которого невелика, C2N2, а бор (В = 11) образует
азотистый бор; твердый, нелетучий и очень прочный. Его состав BN в сущности такой
же, как и синерода, но вероятно молекулярный вес BnNft больший. Состав его, равно как
NsMg8, Ша3, NjHg'j и многих других азотистых металлов, соответствует аммиаку с
заменою в нем всего водорода металлами. Подобное изучение превращений известных ныне
азотистых соединении вероятно может служить к открытию многих фактов в истории
азота.
[155] По отношению к соединениям азота с кислородом при действии электричества,
считаю полезным сделать следующие добавления, Фреми и Беккерель брали сухой
воздух и замечали, что при пропускании искр идет образование бурых паров окислов азота.
Если смешать один объем азота с 14 объемами водорода и эту смесь сожигагь, то
образуется вода и значительное количество азотной кислоты. Быть может, отчасти от этого
при медленном окислении азотистых веществ, содержащих в себе азот, происходит, при
избытке окисляющего воздуха, некоторое количество азотной кислоты. Этому особенно
* благоприятствует присутствие щелочи, с которою может соединяться образующаяся азотная
Д. Менделеев. Основы химии, т. I. 22

338 дополнения к главе v [15$
кислота. Если пропускать через воду, содержащую в растворе азот и кислород воздуха,
гальванический ток, то освобождающиеся водород и кислород Ьоедпняются с азотом,
образуя аммиак и азотную кислоту. Когда медь окисляется насчет воздуха при обыкновенной
температуре, в присутствии аммиака, то кислород поглощается не только для соединения
с медью, но также и для образования азотистой кислоты. При соединении азота
с.кислородом, напр., хотя бы при действии искры, не происходит взрыва или быстрого
соединения, как- при действии искры на смесь кислорода с водородом. Это объясняется- тем,
что при соединении N с О не развивается, а поглощается тепло—нужна затрата
энергии, а не происходит ее выделения. Иными словами: соединение водорода с кислородом —
реакция экзотермическая, а соединение азота с кислородом эндотермическая.'
Особо благоприятным условием для окисления азота служит взрыв в присутствии
азота гремучего газа, если он будет в избытке. Если взрывать смесь 2 объемов
гремучего газа и 1 объема воздуха, то х/ю воздуха превращается в азотную кислоту и,
следовательно, после взрыва остается не весь взятый объем воздуха, ал только %„ его объема.
Если же воздуха взять много, напр., на 2 объема гремучего газа 4 объема воздуха, то
(получится более значительное понижение температуры взрыва) весь воздух после взрыва
остается в первоначальном объеме и азотной кислоты не образуется. Отсюда получается
правило пользования эвдиометром: если для ослабления взрыва прибавляется воздух, то
его объем должен быть не меньше объема гремучей смеси. Много воздуха однако
прибавить опять нельзя — взрыва не произойдет [см. доп. 135]. Должно думать, что при
помощи электрических разрядов, со временем, удастся получать технически соединения азота,
пользуясь неисчерпаемою массою азота воздуха. При соединении азота с кислородом, в
действительности получается сперва окись азота N0, но она с кислородом дает (бурые
пары) азотноватый ангидрид, а он, как увидим далее,- с водою и кислородом дает
азотную кислоту (ср. прим. стр. 111 и 112).
Азотная кислота текучей воды [доп. 34], колодцев, почвы и пр. обыкновенно
происходит (как и угольная) от окисления органических соединений, цопавших в почву.
Крукс брал ток в 15 ампер и 65 вольт, пропускал его через индукционную
катушку с 330 колебаниями в секунду и,получал пламя между полюсами наведенного тока
при расстоянии 46 мм, которое, после появления дуги и пламени, можно было
увеличивать до 200 мм. В происходящем пламени горящего азота тонкая платиновая проволока
плавится.
Деятельная способность к реагированию бездеятельного в обычных условиях азота
при разряде .электричества наводит на мысль о том, что под влиянием электрических
разрядов газообразный азот изменяется в свойствах *) если не так, как кислород
(электризованный кислород или озон на азот не реагирует,, по исследованию Вертело), то,
быть может, временни, в момент действия разрядов, подобно тому, как от действия
нагревания одни вещества изменяются прочно (т. е. в измененном виде затем и остаются, напр.,
желтый фосфор переходит в красный и т. п.), а другие лишь временно (диссоциация ~$?
в S2, или нашатыря в NH8 и НС1). Подобное предположение имеет за себя появление двух
видов спектра азота.
[156] С водородною реакцией сходно действие азота на ацетилен (Вертело). Их
смесь под влиянием ряда искр дает синильную кислоту: СаН2 +N9 = 2CNH. Предел
наступает и здесь, потому что реакция обратима.
Вертело с успехом употреблял для опытов поглощения азота органическими
веществами даже слабые напряжения электричества, что и заставляло его думать, что в
природе, где действие электричества совершается очень часто, может часть сложных
азотистых веществ происходить этим путем из газообразного азота воздуха. Так как
азотистые вещества организмов играют в них весьма важную роль (без них органической жизни
нет), так как азотистые вещества, введенные в почву, способны усиливать ее урожаи
(конечно, в условиях присутствия других питательных начал, необходимых растениям), то
вопрос о способах превращения азота воздуха в почвенные азотистые соединения, или в
ассимилируемый азот, способный поглощаться растениями и давать в них сложные
(белковые) вещества, составляет один из таких вопросов, которые представляют великий
теоретический и практический интерес. В 1000 пуд. навоза обыкновенно не более 4
пудов азота в виде сложных азотистых веществ, а это количество азота содержится всего
в 19 пудах серноаммиачной соли; а потому то'действие, которое оказывают массы
навоза в отношении введения азота, может быть произведено малыми количествами азотистых
искусственных удобрений.
*) Работами (1910 —1918 гг.) Р. Стрётта (ныне лорд Релей) установлено, что инертный при
обыкновенной температуре азот становится весьма активным после пропускания через него сильных электрических,
искр. Такой активный азот реагирует с Na, Zn, Hg, Pb, Sn, P, образуя нитриды; с ацетиленом, метаном в
другими углеводородами дает цианистый водород, но, «ю удивительно, я? реагирует ни с кислородом, ми с
водородом. (г.) \ ¦

157]
АЗОТ
339
Хотя многочисленные, возможно точные и разнообразные исследования
растительной физиологии показали, что высшие растения неспособны прямо поглощать азот
воздуха и превращать его в сложные белковые вещества, но давно и неоднократно замечено
было, что при разведении в полях бобовых (стручковых) растений, подобных гороху»
акации, вике и т. п., количество азотистых веществ в почве возрастает, и ближайшие
исследования показали Гельригелю, что это связано с образованием на корнях таких бобовых
растений особых узловатых утолщений, зависящих от развития специальных видов
микроорганизмов (бактерий), сожительствующих в почве с корнями бобовых и способных
поглощать азот воздуха, т. е. ггреира-щающих его в ассимилируемый азот. Эта область
растительной физиологии, еще раз показавшая великую роль в природе микроорганизмов,
не может входить в предмет нашего сочинения, но нельзя не заметить, что здесь кроется
большой теоретический и практический интерес.
[157] Под именем атмосферного воздуха химики и физики подразумевают
обыкновенно воздух, содержащий только кислород, азот, аргон и т. п. элементарные газы, не-
поглощаемые (как Н20 и С02) серной кислотою и щелочью при обыкновенной температуре,
хотя эти последние составные части воздуха имеют весьма важное значение для жизни
земной поверхности. Такое допущение в науке основывается на том, что элементарные
составные части воздуха встречаются в нем в постоянном количестве, а Н20 и СОа в
изменчивом. Для выделения из воздуха, служащего для физических и химических
исследований, твердых подмесей, пыли, служит простое процеживание через длинный слой ваты,
.положенной в трубку. Подмесь органических веществ удаляется из воздуха пропусканием
его через раствор марганцовокалиевой соли. Содержание угольной кислоты в воздухе
уничтожается через поглощение ее посредством щелочей, лучше всего натристой извести,
которая в сухом виде, в пористых кусках, поглощает угольную- кислоту чрезвычайно скоро
и вполне. Для удаления же водяного пара воздух пропускается через хлористый
кальций, крепкую серную кислоту н фосфорный ангидрид. Воздух,1 очищенный всеми этими
способами от подмесей, принимается содержащим только кислород, азот, аргон и т. п.,
хотя в действительности в нем заключается еще некоторое количество водорода и
углеродистых водородов, от которых можно очистить воздух пропусканием через накаленную
окись меди. Окись меди окисляет, при этом водород и углеродистые водороды, ^жигает
их, образуя угольную кислоту и воду, которые затем можно отнять вышеприведенными
способами. Если говорят, что вес воздуха принимается при определении плотности газа за
единицу, то говорят при этом именно о таком воздухе, очищенном указанным способом.
Воздух, заключающийся во впадинах ледников, содержит только до 10% об.
кислорода. Это зависит от того, что при низкой температуре кислород гораздо более
растворяется в снеговой воде и в снегу, чем азот.
Весовой анализ воздуха, произведенный Дюма и Буссенго в Париже, при разных
состояниях погоды, многократно, от 27 апреля до 22 сентября 1841 г., показал, что
количество кислорода изменяется только от 22,89 до 23,08% по весу; среднее же
содержание равняется 23,07%. Бруннер в Берлине, Браве на Фаульгорн? (в Бернских Альпах)
на высоте двух километров над уровнем моря, Мариньяк в -Женеве, Леей в
Копенгагене и Стае в Брюсселе в это же время анализировали (теми же способами) воздух и
нашли, что состав его не выходит из пределов, определенных для Парижа. Новейшие
определения (точность ± 0,05%) подтвердили этот вывод — об относительном постоянстве
состава очищенного свободного воздуха.
Так как есть основание (далее кратко излагаемое) считать, что на больших
высотах состав воздуха немного иной, чем на доступных нам высотах, а именно, более богат
легким азотом, то несколько наблюдений в Мюнхене (Жолли, 1880) подавали повод
думать, ч<го при восходящих течениях (то-есть в области барометрически наименьших
давлений или в центрах метеорологических циклонов) воздух богаче кислородом, чем в
областях с нисходящими потоками воздуха (в областях антициклонов или барометрических
тахіпшт'ов). Но многие более тщательные наблюдения показали неверность этих
наблюдений. Улучшенные методы анализа воздуха показали, что некоторые небольшие
вариации состава воздуха в действительности происходят, но они, во-первых, зависят от
случайных местных влиянии (от прохождения ветра через горы и большие водные поверхности,
через области лесов и растительности, и т.. п.), во-вторых, ограничиваются величинами,
едва отличающимися от возможных погрешностей анализов. Особенно убедительные
исследования произведены Крейслером в Германии (1885).
Соображения же, заставляющие считать, что на больших высотах кислорода в
атмосфере будет меньше, чем на поверхности земли, основываются- на законе парциальных
давлений (гл. I). Он заставляет считать, что равновесие кислорода в слоях атмосферы не
зависит от равновесия азота, и смена плотностей обоих газов с поднятием на высоту
определяется давлением каждого газа в отдельности. Подробности расчетов и соображений,
> сюда относящихся, помещены в моем сочинении: «О барометрическом нивелировании>
1876 г., стр. 48. Да основании закона парциального давления и гипсометрических фор-
*

340 дополнения к главе v [158 —159
мул, служащих выражением законов изменения давления на разных высотах, можно
вывести заключение о том, что в верхних слоях атмосферы пропорция азота, по отношению
к кислороду, возрастет, но прибыль будет составлять лишь доли процента, даже на
высоте 7 — 9 верст, достигнутой человеком на горах и аэростатах. Этот вывод подтвержден
анализами воздуха, собранного Вельчем в Англии, в его аэростатических высоких
полетах, но противоречие показания все же остается *)*(Ср. стр. 100, прим.).
[15В] Вводя в определенный объем воздуха влажный" фосфор, можно достичь
полного поглощения кислорода; это узнается по тому, что тогда фосфор перестает светить
в темноте. Измеряя объем оставшегося азота, этим путем можно определить содержание
кислорода. Этот способ, впрочем, не может дать точных результатов, что зависит от
растворения части воздуха в воде, от соединения азота с кислородом, от необходимости
вводить и вынимать фосфор, что не может быть совершено без введения и выделения
воздушных пузырьков и т. д.
При анализах Оыстрьіх и приближенных (технических и гигиенических) смесь
пирогаллола со щелочью очень пригодна для определения содержания кислорода в
газообразных смесях, из которых сперва удалены вещества, поглощаемые щелочами. По
некоторым показаниям смесь эта, поглощая кирород, дает некоторое (малое) количество окиси
углерода, Подробности эвдиометрического анализа должно искать в курсах аналитической
химии. То же оамое относится и к другим аналитическим прпемам, излагаемым в этом
сочинении. Приемы анализа описываются в нем только ради указания на разнообразие
способов химических исследований.
Воздух, лишенный углекислого газа, после пропускания ряда электрических искр
в эвдиометр, вновь показывает содержание малого количества углекислоты, как заметил
еще Соесюр, а воздух, лишенный воды, после пропускания над накаленной окисью меди,
оказывается содержащим опять малое, но невидимому всегда некоторое количество воды,
как заметил Буссепго. Эти наблюдения заставляли думать, что в воздухе всегда
содержится некоторое количество газообразных" углеродистых водородов, подобных болотному
газу СН*, который, как узнаем далее, выделяется из земли, болот п пр. Количество их,
однако, не превосходит сотых долей процента. Подробные исследования (1898—1901)
А. Готье доказали это с точностью, как указано далее, но оказалось, что количество
углеводородов изменчиво (даже до исчезания), а водород всегда есть*-» количестве около
0,02% **).
[159] В дополнении 119 сделапо приблизительное вычисление тгдя определения баланса
кислорода земной атмосферы. Поэтому можно полагать, что состав воздуха со временем
изменится, когда отношение между растительностью и процессами, служащими для
поглощения кислорода, изменится. Но так как атмосфера земли не имеет и не должна иметь
определенной границы, и мы видели даже [дополн. 151], что есть наблюдения, это
подтверждающие, то наша атмосфера должна меняться своими составными частями со всем
небесным пространством, а потому можно думать, что и вековые изменения состава
воздуха могут быть лишь чрезвычайно медленными, для прямогЬ опьгта неощутимыми. Надо
полагать, однако, что в течение геологических времен существования ;земли (т. е. в
миллионы лет> состав атмосферы подвергался сильным изменениям. Особенно относится это
к количеству углекислого газа, так как его много перешло в почву (кору земли) в виде
осадочных пород, содержащих солп углекислоты (напр., известняки СаС03), и в
каменные угли. А от содержания С02 в воздухе, без сомнения,' завпеит и температура земной
поверхности, потому что теплопрозрачность для земного лучеиспускания при этом
изменяется (так, в парнике стекла препятствуют охлаждению и скопляется тепло солнечных
лучей). Этим способом"ныне стараются объяснять несомненное различие климата в
геологические времена. Так, в ледниковый период в средней Европе было холоднее, чем ныне,
а в период мамонтов — много теплее. Исследования Brown и Escom.be (1901) показали,
против многих ожиданий, что, при увеличении содержания углекислого газа в воздухе,
двус?менодольные растения развиваются не лучше, а гораздо хуже (а папоротники?) ***).
Содержание.влаги в воздухе подробнее рассматривается в физике и метеорологии
*) В 1924 г. Вешрд высказал предположение, чхо верхние слои земпой атмосферы образованы редким
туманом, состоящим из кристалликов твердого азота. Он видел подтверждение своей гипотезы в том, что
последний при бомбардировке катодными лучами дает, по его наблюдениям, зеленую линию, с длиной волны
в 3577 А% свойственную северным сияниям и приписывавшуюся тогда астрономами (гипотетическому) г?око-
ропию. На основании работы Мс. Lenan'a и Мс. Leod'OM (1927) эту зеленую линию приходится приписать
кислороду. Что-же касается другой зеленой линии, наблюденной Вегардоі;, с длиной волны в 5260 А* то, по.
super, она принадлежит молекулярному азоту. Добавлю, что по Peltzer'y (1927), мало вероятия, основываясь
на термодинамических сообрая;енпях, ждать твердого азота на указанных высотах. (Г.)
#**) По Coates (1907) содержание водорода в атмосфере около 0,00007% по объему. (Г.)
***) Умеренное повышение содержания СО$ в атмосфере вызывает усиление роста растений и
повышение урожайности. Существуют основанные на дпытах, давших положительный результат, проекты «углекислот-
ного удобрения». Дым заводских .труб, содержащий СОа, после надлежащей очистки,1 направляется в
оранжерею и даже на поля для повышения содержания СОз в воздухе.. Разумеется, существует известный optimum,
разный для разных растений, и чересчур большое содержание COs может на них вредно отразиться. (Г.)

160] воздух 341
в об этом предмете сказано выше, в гл. I, где указаны и способы поглощения влаги из
газов.
Натрпстую известь для поглощения С02 приготовляют следующим образом.
Негашеную известь должно истолочь в мелкий порошок и облить самым крепким раствором
едкого натра, слабо нагретого. Смесь должно производить в железной чашке и постоянно
мешать, пока известь не начнет гаситься. Когда начинается разогревание массы, она
закипает, пучится и сама собою застывает, образуя пористое вещество, весьма богатое
щелочью, способное поглощать углекислый газ. Сплошной кусок едкого натра или едкого
кали гораздо меньше представляет поверхности для поглощения и потому действует
несравненно медленнее. Вслед за приборами для поглощения углекислого газа необходимо
ставить приборы, поглощающие воду, потому что щелочи, поглощал углекислый газ,
выделяют воду.
Хлористый кальций, применяемый для поглощения воды, должен быть свободен от
извести и других едких щелочей, чтобы они не удержали углекислого газа. Такой
хлористый кальций приготовляется следующим образом: из извести и соляной кислоты
приготовляют совершенно средний раствор хлористого 'кальцпя, его сгущают нагреванием и
испарением сперва на водяной ванне до возможной густоты, а потом на песчаной ванне
с большою осторожностью. Когда крепость' раствора дойдет до того, что раствор
начинает пениться и пена застывает во время поднятия, то эту самую пену и собирают..
Необходимо во всяком случае испытать употребляемый хлористый кальций," иначе от
присутствия в нем свободной щелочи (извести) можно иметь большую ошибку. Еще лучше
перед опытом долгое время пропускать через трубку с хлористым кальцием углекислоту,
чтобы насытить могущую оставаться свободную щелочь, происходящую через
разложения части хлористого кальция водою: СаС12 + 2Н20 — CaOELO + 2HCI. у
Когда определение относится к одной углекислоте воздуха, тогда прибегают к
особым приемам. Напр., поступают так: поглощают С02 щелочью, не содержащею
углекислых солей (напр., раствор барита или едкого натра, смешанного с баритом), а потом или
титрованием, или (избытком кпслоткГ) выделением судят о количестве С02. Скорое (для
гигиеиическпх исследований в закрытых помещениях) определение С02 производят также,
определяя уменьшение упругости при введении' щелочи (доводя воздух до сухости или
до насыщения влагою); таков, напр., прибор морского врача Шидловского. Вопрос о
содержании углекислоты в воздухе подвергался многим обширным и точным
исследованиям, особенно Рейзета, Шлевшьга7 Мюща с Обепом, которые и показали, что
содержание С02 не подвергается такой изменчивости, какую сперва предполагали.
Существующие сведения о содержании С02 в воздзгхе в 1902 г. дополнились наблюдениями А. Леей
и Геприе (A. Levy et Henriet), показавшими, что, оставляя воздух в прикосновении со
щелочью на долгое время (па сутки), после поглощения щелочью всей COs, они получили
новое ее количество и притом это новое количество С02 изменчиво, но иногда близко
к нормальному. Компссия Парижской Академии Наук* назначенная для проверки этого
неожиданного открытия, убедилась в его реальности ж в одном опыте (27 июня 1902 г.)
получила после полного поглощения COs (около 0,03% об.) баритом еще 0,0216% COs
по объему. Шптіеі показал, что эта вторая часть С02 происходит от последующего
окисления органического вещества воздуха, растворяющегося в воде, получающейся при
сгущение влаги воздуха, и он полагает, что это есть амидное соединение муравьиной кислоты.
Факты эти наблюдены были в Париже и около него в Монсури в 1902 г. Проверка
мне неизвестна, п еще неизвестно, всякий ли воздух показывает указанное явление и не
составляет ли оно продукта городской жизни, т. е. изменений воздуха, отвечающих
скученной жизни в городах.
В закрытом помещении, в доме, в подвале, колодце, пещере, руднике, где смена
воздуха слаба, могут накопляться большие массы углекислоты. Даже в городах, где много
условий для развития С02 (дыхание, гниение, горе'ние), количество его более, чем в
свободном воздухе, но, даже при тихой погоде разность не превосходит одной
десятитысячной (т. е. редко достигает 4 об. на 10000 об. воздуха, вместо 2,9).
В воде морей, как и в воде пресной, углекислый газ находится в двояком^виде:
прямо растворенный в воде и соединенный с известью в виде кислой углеизвестковой соли
(в жестких водах ее иногда очень много в этом виде). Упругость С02 в первом виде пзме-
няется с температурой, а содержание g парциальным давлением, но то же самое
относится и до С02, находящейся в виде кислых солей в растворе, потому что прямые опыты
показывают здесь подобную же зависимость, хотя численные отношения в обоих случаях
различны.
[160] Изучая явления природы, неизбежно притти к понятию о том, что всюду
царствующее подвижное равновесие (между противоположными изменениями, напр.,
возрастаниями и уменьшениями, ускорениями и замедлениями и т. п.) составляет главную причину
того стройного порядка, который поражает наблюдателей природы. Нередко мы не видим
регуляторов порядка и стройности, и в частном примере углекислоты (или каъом ином)

342 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ V [161
поразительно именно то обстоятельство, что первоначально искали, в случайных
(недостаточно точных и отрывочных) наблюдениях даже находили условия для отсутствия
стройного, строгого однообразия, а когда убедились в его господстве, нашли и регуляторов
'порядка. Исследования Шлезинга над содержанием С02 в воздухе имели именно этот
характер. В них вложена идея Де^илля о диссоциации кислых угольных солей морской
во*ы. Во многом другом также только при подробном изучении можно ждать правильного
понимания, поверхностное или начальное изучение не раз вводило в ошибки. Изменения
в частнбстях при этом, конечно, возможны местные и временные, но общее сохраняется,
и если в нем идут свои перемены, то лишь с постепенностью эволюционных (а не
революционных) явлений. Дело наук уловить существование общего порядка и причины, его
регулирующие. И это относится в такой же мере к людским (общественным или
социальным) отношениям и ко всему миру в совокупности так же, как к миру материально
мертвых веществ, у которых естествознание постепенно открывает равновесный порядок всюду,
куда направляется должное изучение.
[161] Численные данные достовернейших исследований веса литра воздуха вновь
разочтены мною во «Временнике Гл. Палаты мер п весов», 1894 г., ч. I, стр. 85, причем
введены все необходимые поправки.
Если напряжение тяжести при 45° геогр. широты = 9,80665, то при геогр. широте
места, равной 1?у и при высоте над уровнем моря в Я метров будет (принимая земной
шар на уровне' моря правильным эллипсоидом, чего — строго говоря — ныне нельзя
допустить):
_ 9,80665 (1-0,0026 cos 2L)
9 - 1 + 0,000000196 Н
Для точнейших определений необходимо знать из прямого опыта величину g
данного места, потому что близость моря или гор, свойство горных пород данного места и
неправильности в эллипсоидальности земного шара влияют на величину g и помимо
изменения широты и высоты над уровнем моря.
Влияние местного напряжения тяжести на вес литра воздуха определяется
исключительно' зависимостью* этого веса от давления и измерением давления высотою ртутного
столба. На первый же взгляд может показаться, что здесь идет речь о том различии,
которое (см. в механике и физике) существует между понятием о массе и о весе, так как
последний определяется, принимая во внимание напряжение тяжести, ибо вес есть
давление. Но гири, сохраняя или выражая определенную массу, остаются те же и,
следовательно, когда ими выражается вес (так это принято в химии и в общежитии), меняют
производимое ими давление с переменою места. Иными словами: гири, напр., граммовые,
выражают сущности единицы массы, но ими измеряется и вес — в общеупотребляемом
смысле. Здесь дело идет не более как о номенклатуре, и условном выражении понятий,
над чем, по моему мнению, нет надобности особо долго останавливаться, ибо наука должна
давать ясные понятия и немного останавливаться над словами, без которых, увы, нельзя
выражать мыслей, и если в химии название веса (напр., вес атома, вес грамма)
применяется зачастую в смысле массы, то от этого наша наука ничуть не лишается надлелса-
щей точности, тем более, что слова зачастую имеют многоразличный смысл. Так, напр.,
словом «масса»' (masse) выражается не только механическое представление о количестве
весомого вещества, но и понятие о всяком множестве предметов, словом poids (вес)
означается по-французски не только то, что у нас означается словом «вес», но и
определенная масса или гиря. Вводить изменение слов, сочинять для каждого понятия особые слова—
составляет, по моему мнению, п? облегчение, а трудность.
Для скорого расчета веса литра комнатного воздуха в Ленинграде, в указанных
условиях (Я, t и Л), можно брать формулу: е~ 1,20671 + 0,0016 [Ні — 755 + 2,6 (18°—1°)\
где #1 = Я —0,38 h. При определении веса небольших тяжелых предметов (напр., при
анализе, при определении уд. веса жидкостей и т. п.) в комнатном воздухе можно вводить
поправку на потерю веса, считая вес литра вытесненного воздуха за 1,2 г,
следовательно, на каждый куб. см 0,0012 г. Но если взвешивают газы, или вообще большие
сосуды, или взвешивание должно быть особо точно, то необходимо определять в весах
все данные (t, II и Л), потому что чувствительные весы уже определяют возможные
изменения веса воздуха, так как на литр вес воздуха изменяется в сантиграммах, даже при
постоянной температуре, от перемены Ли Л. Для" подобных целей мною давно (1859)
предложен и применен следующий способ: берется большой легкий запаянный сосуд, его объем
и вес в безвоздушном пространстве определяются с точностью и по временам проверяются.
Взвешивая его, получаем вес в воздухе данной' плотности, а вычитая этот вес из
абсолютного веса и деля на объем, получаем плотность воздуха.
Около нормального давления и в пределе 0°—25у увеличение давления примерно
на 3 мм производит такое же изменение в плотности воздуха, как уменьшение
температуры на 1, а потому в метеорологии было бы, мне кажется^ особо важным и поучитель-

162 — 163] воздух , 343
ным исследовать — притом на разных высотах (что легко достигается ныне змеями с
регистрирующими приборами) — изменение в распределении плотногг?й воздуха по земной
поверхности в разные эпохи. Для суждения об изменении — при ясной погоде — плотности
воздуха ¦ с высотою привожу таблицу, составленную мною по совокупности данных Гле-
шера из его наблюдений при аэростатических полетах, — приняв на поверхности земли
(условно) темпе'ратуру^+15°, давление 760 мм и относительную влажность в 60%'
Давление
760 ММ
700
650
600
550
500
450
400
350
300
t°C
+ 15°,0
11°,0
7°,6
4°,3
1°,0
— 2°,4
— 5°,8
— 9°Д
—12°,5
—15°,9
Влажность
60%
64
64
63
62
58
52
44
36
27
высок
Ом
690
1300
1960
2660
3420
4250
5170
6190
7360
В действительности, особенно при облачной погоде, часто встречается
распределение плотностей с высотами гораздо менее последовательное, зависящее особенно от
неравномерности падения температуры при подъеме. При подъеме на аэростатах даже н?
всегда по мере поднятия температура падает, иногда при части подъема она возвышается,
как бывает и в горах. Такое явление, однако, неустойчиво, т. е. временно.
[162] Жидкий воздух всплывает на воде, потому что плотность его, от большого
содержания азота, меньше, чем у воды, но когда много азота испарится и жидкий воздух
¦обогатится кислородом, он падает под воду, потому что жидкий кислород, при
температуре жидкого воздуха, немного тяжелее воды. По мере обогащения кислородом
бесцветный жидкий воздух приобретает синеватый оттенок.
Прибор Линде для сжижения воздуха можно иметь различных размеров в про-»
даже. Тот большой прибор Линде, которым Э. Л. Нобель снабдил Главную Палату мер
и весов в Ленинграде (б. С.-Петербурге), требует двигателя в 12 сил и может '(при
правильном действии всех частей) давать в час до 5 литров жидкого воздуха, по наблюдениям
Ф. И, Блумбаха.
Охлаждение, необходимое при сжижении воздуха, производится или холодною водою,
или льдом, или лучше смесью соли со снегом (около—20 , так делается в Главной Палате
мер и весов), или смесью снега (истолченного льда) с кристаллическим хлористым
кальцием, или другими холодильными смесями. Вообще надо помнить [дополнение 109], что
сжижение воздуха не может совершаться при температурах выше —150° (критическая
температура азота), а потому, пользуясь расширением (до 1,5 атм.1. сжатого (до 200 атм.)
газа, дающим пониженную температуру, получим тем большую долю сжиженного газа,
чем ниже была его начальная температура в сжатом виде (т. е. при 200 атм. давления).
Очевидно, что воду должно отделять ранее, чем впускать сжатый воздух в
холодильники (устраиваемые часто в виде змеевиков), имеющие температуру ниже 0°, чтобы
в них не замерзало много воды, затрудняющей проход сжатого воздуха. Это
обстоятельство должно иметь в виду при устройстве холодильников всякого рода. Входящие в
сепаратор капли воды, встречая металлическую в нем воронку, собираются в струю воды,
остающуюся в сепараторе. Так как при температуре,,около—190, сжиженного воздуха
как остатки во'дяных паров, так и углекислота воздуха yate затвердевают, то получаемый
в приборе жидкий воздух представляет мутную жидкость, для очищения которой
применяется простое процеживание через неклееную бумагу (воронку лучше брать с двойными
стенками, как сосуды, описанные в доп. 110 для хранения сжиженных газов).
Когда сжатый воздух имеет температуру 0° до—50°, то понижение давления на 1 атм.
влечет охлаждение лишь на 0°,2 —0°,3, но когда газ охладится до—190° или—200°, та^
кое же понижение давления (на 1 атм.) понижает t воздуха уже почти на 2°, т. е., чем
холоднее газ, тем более он охлаждается при одинаковом уменьшении давления.
[163] При низких температурах чисто химическое взаимодействие настолько
уменьшается и даже прекращается, Что становится поучительною лишь отрицательная сторона
предмета, но и она теряет в назидательности потому, что тогда тела сильно
.затвердевают, а через это теряется та подвижность, которая нужна для химического
взаимодействия. Но так как в жидком воздухе кислород сжат, то он особо энергично
поддерживает горение зажженных тел (напр., горящая папироса ярко загорается). Этим даже,
начали пользоваться для взрывов, потому что вата или уголь, смоченные жидким воздухом
(особенно богатым кислородом), при зажигании искрою или ружейным пистоном дают
Вес литра
воздуха
1,222 г
1,141
1,073
1,003
0,931
0,857
0,781
0,703
0,624
0,542

344 ^полгнения к главе v [164 — 164а
сильный взрыв. Прп дешевпэне жидкого воздуха это выгодно в экономическом смысле
при проведении туннелей прп помощи взрывов.
Не подлежит сомнению, что получение сжиженного воздуха, производимое в
больших (заводских) размерах, может быть очень выгодным для многих практических
применений, особенно же для дешевого получения воздуха, богатого кислородом, и для
сильного охлаждения.
Дьюар при помощи жидкого воздуха определил уд. вес многих веществ при
низких темп. У льда при 0° уд. вес 0,91599, а при—188°,7, он 0,92999, следовательно,
средний коэффициент кубического расширения около 0,000081, тогда как от 0° до—20° этот
коэффициент около 0,000155, т. е. лед при сильном охлаждении сжимается очень
незначительно, вероятно более или менее изменяя свое состояние. Твердая С02, имея при
темп. —79° уд. вес 1,53 (Behn, Dewar), при —188°,7 имеет уд. вес 1,6267, т. е. средний
коэффициент расширения здесь очень велик 0,00057. Приведем еще данные для
некоторых твердых веществ (Дьюар, 1902):
Бура CaCU NaoCOs
с 10Н2О С 6Н20 с 10Н2О
уд. вес при + 17° 1,6937 1,6775 1,4460
> * > > - Ш°,7 . 1,7284 1,7187 1,4926
Ср. коэф. куб. расширения: 0,000 100 t 119 156
Пара-ьии Сера Натрий.
-уд. вес при 4- 17° 0,9103 2,0552 0,972
» » » —188°,7 0,9770 2,0989 1,007
Ср. коэф. куб. расширения: 0,000 357 115 186
Тот же Дьюар при помощи жидкого воздуха (а тем более при помощи
сжиженного водорода) показал возможность достигать наиболее совершенное пустоты в
пространствах, из которых уже удален ртутным насосом воздух, когда еще остаются следы
воздуха. Если предварительно ввести туда хорошо очищенный и свеже прокаленный уголь,
а затем снаружи охладить этот уголь жидким воздутем, то уголь поглотит остаток
воздуха, потому что обладает способностью вбирать'в себя газы воздуха. Сосуд с углем
можно присоединять сбміу и охлаждать лишь его один. Один грамм хорошо очищенного
(промыванием кислотами и прокаливанием в хлоре) плотного угля, напр., получаемого
через прокаливание скорлупы кокосовых орехов, может поглощать до 180 и даже до
200 куб. см воздуха, измеренного под обыкновенным давлением. Пустота, которая при этом
достигается, превосходит ту, какая может быть получена лучшими ртутными насосами.
Дьюар, а затем Рамзай показали, что уголь неспособен поглощать гелий даже^при
температуре жидкого воздуха.
[164] Для разъяснения того, почему азот воздуха тяжелее азота, полученного из его
соединений, Релей и Рамзай, еще ранее'уединения аргона, сделали много поучительных
опытов, показавших, что искомая подмесь тяжелее азота и от него отличается явственно.
Так, напр., они разделяли воздух диффузиею (через пористую глиняную трубку) на часть
более легкую (диффундирующую) и на более тяжелый остаток и из них обеих получали
азот (поглощая 02 медью). Оказалось, что диффундировавший азот был явно легче того,
который остался, т. е. в нем скопилась тяжелая" подмесь.
Весьма важно 'заметить, что Релей и Рамзай получили этим путем аргон не только
из азота воздуха, но и из азота, полученного из его соединений, хотя в первом случае
получилось из 100 об. азота более 1 об. аргона (и его спутников, см. далее), а во втором
только около 0,1 об. Авторы объясняют появление в последнем случае аргона тем, что
собирали газ над водою, а из нее мог выделяться растворенный в ней аргон.
[164а] ПорошковатыЙ магний* применяемый для поглощения азота воздуха, имеется
в продаже. Гемпель советует его смешивать с негашеною известью. Прибавляют к
магнию также мелкие куски (тонкие пластинки) металлического нат^ид, но лучше всего
прибавлять металлический литий, так как он жадно поглощает азот. Магний (остающийся
с подмесями) помещают в трубку (железную,, без спаев), куда проводят (при
накаливании) прямо сухой (и без С02) воздух, так как кислород его поглощается магнием еще
ранее азота. Для полного поглощения последнего .тазовый остаток (еще нечистый аргон)
необходимо пропускать через магний несколько раз — пока спектр (получаемый при
помощи электрических искр большого напряжения, см. гл. XIII) окажется,не содержащим
характерных линий азота. А так как остаток аргона мал и сложный прибор-, служащий
для получения, поневоле должен содержать много газового пространства, и тем более,
чем больше взято/ трубок с магнием, f& прибор устраивают так, чтобы заставить
остаток газа многократно проникать через одну й ту же накаленную трубку с магнием. Этого
можно достигнуть различными способами, но всего выгоднее заставить остаточный газ
возвращаться к началу его входа в трубку с магнием. Для этого после выхода ...газа из

165 — 166] АНАЛИЗ ВОЗДУХА. АРГОН И ЕГО АНАЛОГИ 345-
трубки ставится небольшой ртутный аспиратор [дополн. 101], который отводит газовый-
остаток по газопроводной трубке к началу трубки с накаленным магнием. На пути этом
помещаются впаянные платиновые проволоки, через которые проходят электрические
разряды для наблюдения спектра. Ртуть, падающая из воронки аспиратора, будет при этом
заставлять газовый остаток вновь проходить через трубку с магнием, внутри которой
надо устроить металлическую продольную мешалку (по временам вращаемую рукою), чтобы
перемешивать магнии и возобновлять его поверхность.
[165] Проф. Л. П.Лидов (1902) показал, что поглощение азота магнием столь полно,
что им можно пользоваться для весового определения количества,азота.
Остаток после поглощения азота магнием первоначально (1894—1895) считался*
чистым аргоном, но потом, особенно благодаря исследованиям Рамзая и Траверса, он
оказался смесью по крайней мере 5 газов: гелия, неона, аргона, криптона и ксенона.
Так как аргон не удалось перевести ни в какое соединение, то дальнейшее
очищение доныне невозможно. Убеждение в однородности вещества получается однако:
постоянством температуры кипения и замерзания, самостоятельностью спектра, а также тем-то-
диффузия (через пористые перегородки) дает части одинаковой плотности.
Критическая температура аргона—122°,4, а критическое давление 48 атм.
В допсілн. к гл. XIV указано, что' к или отношение двух теплоемкостей (при
постоянном давлении и при постоянном объеме) уменьшается с увеличением сложности
молекулы газа (т. е. с числом атомов в молекуле), а именно, для газов, содержащих 1 атом
в молекуле, около 1,6 —1,8, два атома около 1,4, три—1,3 и т. д., а потому это
отношение определено для аргона и оказалось (Релей, Дорп) 1,67, откуда и заключают, что
.аргон содержит один атом в молекуле, как пары ртути, т. е. что аргон есть тело простое
и в его молекуле содержится один атом. Однако, такое суждение нельзя считать вполне
доказательным, потому что величина к .значительно, изменяется для газов при одном и
том же числе атомов в молекуле и сильно зависит как от пределов температуры, так, по-
видимому, и от запаса химической энергии (напр., для хлора С12& менее, чем дляК2,СО
и т. п.), что я считаю, однако, неуместным развивать здесь подробнее.
Для характеристики и определения самостоятельности аргона и его спутников (гелия,,
неона, криптона и ксенона) очень важен состав светящего спекра, даваемого газом, когда,
в нем происходит разряд (между двумя платиновыми проволоками как в гейслеровской
или плюккеровско^й трубке) значительно напряженного электричества (см. гл. XIII). Спектры
аргона и его спутников (как и некоторых других газов) изменяются, смотря по
напряженности электричества и по упругости газа, в котором происходит разряд.
Характерными линиями для аргона {Крупе, Дорп и др.) считаются две красные с длинами волн 707
и 696 миллионных долей миллиметра (тысячных микрона).
Вертело в 1895 г., получив аргон от Рамзая, ввел его, вместе с бензолом С6Нв
в прибор, где подверг «тихому разряду», и заметил, что аргон поглощается и,
присоединяясь, дает вещество, сходное с тем, которое получал ранее в этих лее условиях с азотом.
Был ли чист аргон — неизвестно. И разъяснений доныне нет *).
Заметим еще, что гелий оказался при 200° и особенно при высших температурах
способным проникать через фарфор, стекло, платину и сплавленный кварц (Jaguerod и др.
1904—1905) что, по моему мнению, составляет для него и вообще для аргоновых газов
как бы переход к всепроницающему мировому (световому) эфиру. При 800° и выше кварц,
проницаем и для водорода, кислорода и других веществ.
[166] В каком именно соединении или состоянии азот, аргон, гелий и т. п. газы
содержатся в клевеите, эшините и т. и. минералах, до сих пор неизвестно, даже неизвестно,
составляют ли они существенную часть ископаемых пли происходят от содержания какой-
либо особой подмеси. В этой области, по причине редкости исходных минералов и
получаемых из них аргона и его аналогов, остается еще много такого, над чем долго придется
работать, и можио надеяться на много интереснейших данных и выводов.
Признать аргон сложным веществом ныне нет оснований, хотя при открытии аргона
(1894) у меня самого (что высказано в 6-м издании «Основ химии») были поводы считать
его за прочный полимер азота N3 (относится к азоту N3, как озон 08 к кислороду 02),
образованный с выделением тепла (а озон с поглощением). Если же считать аргон и его
спутников (гелий и пр.) за самостоятельные химические элементы, то их—вследствие их
неспособности образовать солеобразные соединения типа RXn (см. гл. XV) — должно
поместить в особую группу, так сказать нулевую, предшествующую группе I, элементы
которой дают RX, и составляющую переход от галоидов (группа VII, дающая с
водородом соед. типа RX} а с кислородом типа RX7). Такое соображение, отвечающее тому, что-
мне лично было высказано Ралзаем (19 марта 1900 г.), находится в согласии с тем, что-
аргон и его аналоги содержат по одному атому в молекуле, что дает возможность, судя
по плотности газа, знать вес атома, ибо для таких элементов вес атома, исходя из водо*
*) Рамзай и Кук утверждают, что наблюдения Вертело были ошибочны. (Г.)

346 ДОЯОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ V [167 —168
рода (см. гл. VII), приблизительно равен двойной плотности газа, считая е? также по
водородт. Так, если у аргона плотность = 19,8 (по водороду), то его атомный вес должно
•считать" близким к 3*9,6. Периодический же закон (гл. XV) требует, чтобы порядок
элементов по их атомным весам соответствовал их свойствам, а потому атомные веса аргона
и его аналогов должны быть более атомных весов галоидов VII группы, но менее, чем
.атомные веса щелочных металлов I группы. Это если н? совершенно, то очень близко
оправдывается числами, наблюденными для плотностей:
Не Ne Аг Кг Хе
Плотность (Н=1) 2,0 9,95- 19,8 40,6 63,5
Поэтому, считая водород = 1 (а мы его принимаем = 1,008), атомные веса
названных элементов будут:
Не = 4; Ne = 19,9; Аг = 39,6; Кг = 81,2; Хе = 127,0.
гелий неон аргон криптон ксенон
Эти величины атомных весов, действительно, приходятся между атомными весами
галоидов VII группы ^щелочных металлов I группы (считая Н = 1):
Группа Vn — F CI Br J
18,9 35,2 79,4 125,9
> I Li Na К Rb ' Cs
7,0 22,9 38,9 84,8 132,0
Все аналоги аргона (судя по плотности) имеют, следовательно, атомные веса
большие, чем у соответственных элементов VII группы, и меньше, чем для указанных
металлов I группы (небольшое изъятие представляет аргон/для которого надо ждать, судя по
'€1 и К, атомный вес около 37, т. е. плотность 18,5, вместо 19,8; это заставляет полагать,
что аргон еще содержит подмесь другого газа с высокою плотностью). Притом, мы узнаем;
что F, С1, Вг и J имеют между собою столь же полное сходство, .как Li, Na, К, Rb и Cs
или как Не, Ne, Аг, Кг и Хе. Параллелизм идет и далее, так как во всех трех группах
первые члены имеют свои особенности, жак увидим впоследствии. Эти соображения
укрепляют понятие об элементарности аналогов аргона, позволяя видеть их положение среди
других элементов. Но все же пока не будут получены какие-либо их соединения (напр.,
того рода как в оевенте, фергусоните и т. д.), нельзя быть совершенно уверенным в
точном определении природы описываемых газов.
[167] Считали сперва," что гелий способен превращаться в жидкость при помощи
низких температур, но потом оказалось, что это свойственно только нечистому гелию*);
подмеси сжижаются и растворяют тогда гелий, который из них выделяется ранее
спутников. Для гелия, так же как для аргона, отношение теплоемкостей около 1,66. Гелием,
как несжижаемым газом, наполняются термометры для определения самых низких
температур.
Такие же зеленые спектральные лпнии, как у криптона, наблюдены в свете
северного сияния. Так как спектральные линии гелия найдены на солнце и некоторых звездах,
-а криптона и др. замечены были в солнечной короне, в зодиакальном йвфге и в северном
¦сиянии, то можно полагать, что рассматриваемые газы входят в состав междупланетного
пространства и связаны с тем веществом, которое образует «эфир» (ср. выноску на стр. 350).
Рамзай (1905) определил, что 1 об. гелия содержится в 245 300 об. воздуха, а
1 об. неона в 80 790 об. При охлаждении до—100° ни неон, ни гелий углем не
поглощаются (а воздух поглощается), а при—190° (в жидком воздухе) неон (но не гелий)
поглощается.
[168] Присутствие в'одорода (0,02% по объему) в воздухе Гошье объясняет выде-'
лени?м его из каменистых пород, а образование его в них — действием воды на низшие
¦степени окисления железа. К. Huttner (1904), исследовав 30 обыкновенных минералов, из
всех почти получил водород или при накаливании в пустоте, или после обработки
кислотами. Некоторые минералы (напр., гадолинит из Иттерби, церит и др.) дали газов по объему
много более своего объема и во всех газах были На и N2, но не было О,. Кроме десяти-
тысячньтх частей (по объему) водорода и углеводородов, Готье нашел в воздухе, особенно
тородском, малые следы, т. е. несколько миллионных долей по объему, окиси углерода СО,
как продукта неполного горения. Для определения ее.служила реакция (при 60°—80°)
йодноватого ангидрида (прокаленного, а потому и действительно безводного) Js05, потому
-что она, как нашел Дитт, с окисью углерода дает иод и углекислый газ (J206 + 5CO =
*J См. примечание на 107 стр. (Г.)

169—174] ПОБОЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА В ВОЗДУХЕ ^ 347
= J2 + 5С02), а оба последние легко уловить и взвесить: иод — порошковатою медью, а СОа
•смоченным едким баритом, поглощающим даже малые следы С02 из газовых смесей.
Исследования жидкого воздуха, открытие- в нем малых количеств водорода, аргона,
гелия и т. п. совершились в десятилетие 1894—1904, при помощи обширных и очень
тщательных наблюдений, п тем показали поучительнейшим образом, что во всем, кругом
находящемся, можно находить при внимательном изучении—зная и соображая известное—
все новые и новые предметы, расширяющие область знаний. Это замечание делается мною
для тех из моих читателей, которые, видя обширные запасы научных исследований, могут
подумать, что для них уже ппчего не осталось открывать. Нет, впереди предстоит еще
много более того, что известно. Ньютон говорил верно, что мы узнали не более как
песчинки на берегу безграничного океана природы, й пыне, после более чем 200 лет
постоянной научной работы, слова великого исследователя, по моему крайнему
разумению, остаются верными, так как десятки и сотня песчинок, даже целые вывороченные
камни узнанного открывают новые бездны неизвестного в природе.
[169] Шл'ёзинг изучил равновесие аммиака атмосферы и вод и показал особыми
опытами, что обмен их существует. Отношение между количествами NH3 в куб. метре
воздуха и в литре воды при 0° = 0,004, при 10° = 0,010; при 25° = 0,040, а потому в
природе наступает равновеспе содержания NH3 в водах п атмосфере. Замечательно, что на
горах аммиака нашли больше, чем в долинах. Причину тому, вероятно, должно пскать
в том, что пдотность NH8 менее, чем азота и кислорода-.
[170] Образуясь в воздухе, окисляющие вещества (N203, озон и перекись водорода)
в то же время быстро в нем исчезают, служа для окисления веществ, способных
окисляться. Вследствие такого непостоянства 'количество их весьма значительно меняется, и,
как следует ожидать, в заметном количестве они встречаются в совершенно чистом
воздухе, тогда как в воздухе городов и в особенности в воздухе жплищ, где наиболее веществ,
способных окисляться, наименее условий для их сохранения.
• Между веществами воздуха упомянем содержание иода и спирта. С2НвО, который
Мюитг^ всегда находил в воздухе, почве и воде, хотя и в ничтожно малых дозах. Как
в дыме и в саже, так и в воздухе городов Triliat (1905) нашел всегда присутствие ноли-
мерпзованного альдегида, отвечающего метиловому спирту и муравьиной кислоте, а именно
в 1000 куб. м воздуха до 0,5 г и в 1000 г сажи около 3 г.
[171] Часть воздушной пыли имеет космическое происхождение. Это несомненно.
из того, что в такой пыли есть металлическое железо, как в метеорных камнях. Норден-
шильд нашел его в пыли, покрывающей снег, Тиссандье во всяком воздухе, конечно,
в очень малой пропорции.
[172] Понятие о самопроизвольном зарождении организмов в подходящей среде,
когда-то многими защищавшееся, после работ Лаотёра и его последователей (а отчасти
и предшественников) оставлено, потому что удалось доказать, как, когда и откуда (из
воздуха, воды и пр.) являются зародыши, что без них нет брожения, равно как и многих
заразных болезней, а главное, искусственным внесением зародышей (как привитием оспы
или прибавкою дрожжей) удается вызывать в подходящей среде желаемые измененпя,
сопровождающиеся развитием внесенных организмов.
В подтверждение того, что от зародышей, в воздухе носящихся, зависит гниение
и брожение, можно привести то обстоятельство, что ядовитые вещества, убивающие жизнь
организмов, прекращают или препятствуют появлению и вышеназванных процессов.
Воздух, будучи прокален или "пропущен через купоросное масло, не содержит уже
зародышей организмов (стерилизован) и теряет способнотть производить брожение и гниение.
f Появляются зародыши организмов в воздухе, конечно, через рассеяние зародышей
в вследствие того, что эти последние имеют весьма ничтожную микроскопическую
величину, они как бы висят в воздухе, вследствие большой поверхности сравнительно с весом.
В Париже общее количество висящей в воздухе пыли на 1000 куб. л* = от 6 (после дождя)
до 2Ь г.
[173] Подобные воздуху отношения, т. е. громадное значение качества и
сравнительно малое значение количества, видим часто. Для примера укажу на то, что
преобладающая в почве Macta песку и глины не принимает почти никакого химического участия
в роли земли для пптанпя растений. Растение отыскивает своими корнями в почве такие
вещества, которые рассеяны в сравнительно ничтожных количествах. Если взять много
этих питательных веществ, то на такой почве растения даже не развиваются, как
животное умирает в кислороде. Мера, равновесием определяемая, замечается всюду и требуется
во всем; недосол и пересол — зло. Таковы же отношения и в общественности или в со
циальном мире. И тут часто ясно видим преобладающее влияние единиц п качеств над
массами или количеством.
[174] Человек сожигает своим дыханием в каждый час около 11,6 г углерода, т. е.
производит в день около 1021 г ила (так как 1 куб, м углекислого газа весит около 2 кг,
стр. 150, прим.) вволо 5/12 куб. м углекислого газа. Воздух, выходящий из легких, содер-

348
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ V
Г174
жит около 4% по объему углекислого газа. Выдыхаемый воздух, по своим другим
подмесям, прямо ядовит.
Горение свечи, лампы п газа изменяют состав воздуха почти так же, как дыхание-
человека. При сожигании одного килограмма стеариновых свечей изменяется 38 куб. ль
воздуха так же, как и при дыхании человека, т. е. в этом количестве воздуха получается
4°/о углекислого газа. Дыхание животных и испарение их кожи, а в особенности
испарение их извержений, и изменения, происходящие с ними, портят воздух еще значительнее,,
потому что вводят, кроме углекислого газа, в воздух и другие летучие вещества. В то
время, когда происходит образование углекислоты, уменьшается количество кислорода.
в воздухе и, вместе с тем, появляются и миазмы, т. е. вещества, в малом количестве
находящиеся, но весьма ощутимые при переходе из пространства с чистым воздухом
в пространство, наполненное таким испорченным воздухом. Исследования, произведенные
в этом отношении Шмидтом, Лебланом и другими, показывают, что уже при
содержании 20,б°/о кислорода (вместо 20,9) воздух ощутительно становится негодным для
дыхания; при меньшем содержании кислорода тяжелое ощущение от пребывания в таком
воздухе увеличивается. При содержании в воздухе 17,2% кислорода уже трудно оставаться
в нем даже в течение нескольких минут. Эти отношения выведены преимущественно из
исследования воздуха в рудниках, на различных глубинах под землею. Воздух театров и
жилых помещений, значительно наполненных, также показывает меньшее содержание
кислорода: так, напр., в партере театра, под конец представления, найдено один раз 20,75%
кислорода; в это время воздух верхних частей театра содержал только 20,36°/0. Количество
углекислоты в воздухе может служить мерою его порчи (Петтенкофер). Когда
количество это достигает 1%, то для человека весьма трудно оставаться долго в таком воздухе
и необходимо производить сильное проветривание для обновления испорченного воздуха.
Для того, чтобы достигнуть в жилых помещениях всегда равномерно хорошего воздуха,
необходимо вводить в жилые помещения, по крайней мере, до 10 куб. м в час на
каждого человека-. Мы видели, что человек выдыхает -в день около 5/із Щ$- м углекислого
газа. Точные исследования показали, что воздух, содержащий 7іо°/о выдохнутого
углекислого газа (следовательно, и соответственное этому количество других веществ,
выделяющихся вместе с углекислым газом), еще не ощущается как испорченный, а потому
lit кУб- м углекислого газа должны быть разбавлены в 420 куб. м свежего воздуха,
если желают, чтобы в воздухе не содержалось более 7ю°/о (по объему)
углекислого газа. Поэтому в день нужно на человека 420 куб. м воздуха, в час почти 18 куб. м..
При вводе в час 10 куб. м свежего воздуха на человека, содержание углекислоты может
достигнуть 7б°/о и тогда уж воздух не имеет должной свежести.
Вентил-яция жилых помещений особенно необходима и особо важна в
больницах, школах ж т. if. помещениях. Она зимой достигается посредством устройства так
называемых калориферов, т. е. яечей, предварительно нагревающих входящий воздух.
Лучшее устройство калорифера, в этом отношении, есть такое, где свежий и холодный воздух
проходит через ряд каналов, кирпичные стенки которых нагреваются дымом. При
вентиляции, в особенности в зимнее время, наблюдают, чтобы введенный воздух был влажен,
потому что зимою абсолютное содержание воды в наружном воздухе весьма мало. На место
приводимого вентиляцией воздуха, должно выводить из жилого помещения массу воздуха,
испорченного дыханием и другими причинами, т. е. вместе с трубами для входа воздуха
необходимо устроить н трубы для отвода. В обыкновенных помещениях, где не скопляется
много жильцов, вентиляция производится естественным образом, при топке печей, через
щели, форточки и разные отверстия в окнах, стенах и дверях находящиеся. В
подземных копях и на заводах особенно важна искусственная вентиляция пли тяга воздзгха.
Жизнь животных может продолжаться в течение нескольких минут еще в воздухе,
содержащем до 30%, угольной кислоты, если остальные 70°/0 будут состоять из
обыкновенного воздуха; но по истечении некоторого времени прекращается дыхание и может
наступить смерть. В атмосфере,- содержащей 6°/0 углекислоты, пламя свечи очень легко
тухнет, но жизнь животного может продолжаться довольно долгое время, хотя ощущение
такого воздуха чрезвычайно тяжело даже для низших животных. Присутствие 1% окиси
углерода в воздухе делает его уже смертельным даже для животных холоднокровных.
Воздух инженерных мин, где производят взрывы, известен, как производящий особый вид.
болезни—минной, весьма сходной с угаром. Глубокие колодцы и подвалы нередко
содержат подобные же вещества и их воздух часто производит удушье. Для испытания
недостаточно опустить в такое место свечу и судить о безвредности воздуха, если свеча еще-
не тухнет. Этого достаточно только для того, чтобы судить о содержании углекислого
газа. Если свеча горит хорошо, значит его менее 6%. В сомнительных случаях лучше-
испытать такое помещение, опустив в него собаку или тому подобное животное. При очень
осторожном прибавлении СО^ пламя свечи не тухнет (но сильно уменьшается) даже при
12% C0S. Исследования F, Clowes (1894) показали,1 что пламя (величиною ъ SU дюйма)
различных горючих веществ гасяет от постепенной подмеси к воздуху неодинакового ччела.

175 — 176J дезинфекция 349
процентов азота и углекислого газа, а именно, процент подмеси, достатонный для туше-
нпя пламени-(в скобках дано содержание кислорода в процентах),есть следующий:
Пламя от горения: %ГО3 %N2
Абсолютного спирта .... 14(18,1) 21(16,6)
Свечи 15(18,1) 22(16,4)
Водорода •. . . /о8{ 8,8) 70( 6,3)
Светильного газа 33(14,1) 46(11,3)
Окиси углерода 24(16,0) 28(15,1)
Метана 10(18,9) 17(17,4)
Пламя всяких твердых и жидких веществ тухнет почти при том же проценте С02
или Ns, но газы при разных, и водород продолжает гореть в смесях гораздо более
бедных кислородом, чем те, в которых тухнут другие горючие газы; легче всех тухнет пламя
метана СН4. Подмесь азота может быть большею, чем подмесь С02. Все это, равно как
и то, что перед потуханием, производимым через увеличение подмесей, газовое пламя
становится менее ярким и увеличивается в размере, показывает, что главную причину
потухания должно искать в уменьшении температуры пламени.
[175] Дезинфекционные вещества способствуют очищению воздуха, через
изменение или разрушение вредных п особенно заразных его подмесей органического
происхождения. В особенности дезинфекция необходима в таких местах, где в воздух
/отделяется значительное количество летучих веществ и где разлагаются органические
вещества* как, напр., в больницах, в отхожих местах и т. п. Средства для дезинфекции
весьма: разнообразны. Их можно разделить на окисляющие, вещества противогнилостные
и вещества поглощающие. К окисляющим веществам, употребляемым для дезинфекции,
относится газообразный хлор и различные вещества, отделяющие его, потому что хлор в
присутствии воды окисляет большинство органических веществ. Оттого-то вовремя чумы и оку ри-
вают хлором. Далее сюда относятся озон, марганцовощелочные солн, пер'екись
водорода и т. п., как легко окисляющие, в воде растворимые вещества; но те из подобных
веществ, которые не летучи, действуют медленнее и в гораздо более ограниченном
пространстве. Противогнилостные вещества суть такие, которые превращают органические
вещества в мало изменчивые, препятствуют гниению и брожению. Они, по всей
вероятности, убивают зародыши организмов, находящихся в миазмах. Между такими веществами
первое место занимает сулема HgCL, креозот и фенол (карболовая кислота). Такие
вещества находятся в дегте и способствуют сохранению копченого мяса, потому что
находятся также п в дыме. Фенол С0И0О есть вещество, слабо растворимое в воде и притом
летучее, маслообразное, имеющее характерный запах копченых предметов. Действуя па
животных в значительном количестве, он составляет яд, но и малые его количества,
употребляемые в виде слабого водного раствора, препятствуют изменению животных
веществ. Посредством фенола, так же как и посредством хлора, легко устраняется запах
отхожих мест, зависящий от изменения изверженных веществ. Но сам фенол пахнет
подобно дегтю. Салициловая кислота., тпмол, простой деготь (особенно раствор его в
щелочах, как предложил Ненцкий) и т. п. вещества составляют .подобные лее средства.
Вещества поглощающие имеют не меньшее, особенно предупредительное, значенпе, чем оба
рода предыдущих средств; притом этот род веществ совершенно безопасен. Эти
вещества, сверх того,, поглощают пахучие газы и пары, выделяющиеся при гниении,
преимущественно аммиак, сернистый водород и*разные другие летучие соединения. *К этого
рода веществам относятся: уголь, некоторые соли железа, гипс, соли магнезии и т. п.
вещества, а также торф, мох (сфагнум), чернозем н ..глина. Вопросы о дезинфекции и
вентилировании воздуха принадлежат к весьма серьезным вопросам общежития и
гигиены и столь обширны, что мы здесь моглн только сделать один намек на их сущность.
[176] Так как в исследованиях разного рода (особенно над горением, дыханием и
т. п.) часто приходится делать подробные расчеты, основанные на знании состава
обычного воздуха но весу н объему, то считаю нелишним свести в одно целое сведения о
составе воздуха. Прежде всего должно разделить составные части воздуха на постоянные
и переменные, подразумевая под последними не только случайные (напр., продукты дыма
или дыхания), но и влажность, потому что абсолютное ее количество (напр., число
граммов в куб. метре) сильно изменяется с температурою воздуха и с его степенью сухости.
Расчет, далее приводимый, относится к постоянным составным началам воздуха, исходя
из того, что в сухом воздухе содержится по весу около 23Д2°/0 кислорода с
уклонениями не более ±: 0,05°/о и что вес литра такого воздуха (при нормальных условиях, т. е.
при 0° и давлении 760 мму при географической широте 45*) около 1,293 г. Затем должно
заметить, что хотя водород, аммиак и т. п. всегда входят в состав воздуха, но их
количество (напр. 0,020/0 но объему или 0,0018% по весу водорода) так мало влияет на
вес определенного объема воздуха и па все расчеты, до него относящиеся, что нокры-

350 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ V [176
ваеггся разностями в содержания кислорода и азота, а потому далее не вводится в
расчет. Эти составные части воздуха должно подразумевать все вместе под рубрикою:
прочие составные части, как под рубрикою аргон должно считать его спутников:
криптон, ксенон, неон и гелпй. Таким образом состав сухого воздуха:
Вес
Состав литра Ыпіб.ж Состав
В сухом воздухе: по прпо°п J' п повесу
объему 7{)0 мм 7G0 мм J
7о * * %.
Кислорода. . . .
Азота
Аргона (и т. п.)
Угдекисл. С02 .
Прочих газов. .
20,81 1,429 297,4 23,00
78,23 1,251 978,7 75,70
0,90 1,78 16,0 1,24
0,03 1,98 0,6 0,05
0,03 0,32 0,1 0,01
Сухой воздух .... 100,00 — 1292,8 100,00
Во всех этих числах последняя цифра н? вполне достоверна, так как наблюдения
содержат свои погрешности и состав воздуха свои изменения (для аргона Шлёзині дает 0,935°/&
по объему). На основании того, что сказано о влажности газов в дополнении 33, т. ?.
зная упругость водяных паров h мм в воздухе, а также зная барометрическое давление
Н мм и температуру (°, легко расчесть содержание частей и вес куб. метра -воздуха в
каждом отдельном случае. Напр.,<если #=740, ?==20°, Л = 10 мм (относ, влажн. бчД0/^
то, считая вес литра водяного пара (при нормальных условиях) = 0,8 г, получим, что
объем паров воды относится к объему сухого газа, как k:(H — Л), или как 10: (740—10),
т. е. в литре воздуха будет 13,5 куб. см водяного пара и 986,5 куб. см (или миллилитров)
сухого воздуха, а так как объемный состав этого последнего дан, то найдем и объемное
содержание всех составных начал. Зная же, что литр водяных паров при нормальных
условиях веспт 0,8 г и. что коэффициент расширения газов п паров = 0,00367, легко уже
расчесть весовой, состав и вес литра. В заключение статьи о воздухе считаю полезным
обратить внимание на особый разряд опытных исследований Краффта, хотя на первый
взгляд они ничего общего с воздухом не представляют, но достойны разработки потому,
что они косвенно имеют особо важное значение для воздуха, как внешней земной
оболочки, подлежащей прямому наблюдению и представляющей переход к общему небесному
пространству, наполненному неведомым нам «эфиром».
Весьма большого внимания заслуживают многочисленные исследования,
произведенные, (1895—1905) Краффтом в Гейдельберге над разнообразными высококипящими
органическими веществами и металлами, а именно в том случае, когда наблюдения
ведутся при столь полном разрежении, что в круксовой трубке получается катодное
свечение, т. е. когда упругость оставшегося воздуха отвечает лишь ничтожным долям
миллиметра ртутного столба *). Из произведенных Краффтом при этих условиях
наблюдений особо примечательны наблюдения двух разрядов: нед высококипящими
органическими жидкостями и над металлами.
Когда в упомянутой пустоте нагревать высококипящую жидкость, она медленно
испаряется, но кипение или действительно быстрая перегонка происходит только после
достижения определенной высокой температуры, которая в парах остается постоянною,
если в приемнике сильным охлаждением (твердого С02 с эфиром) сжижать всю
перегоняющуюся жидкость и действием насоса поддерживать большое разрежение. При этом
Краффт наблюдал получающуюся температуру кипения в пустоте именно в
том месте, где восходящие пары начинают нисходить к холодильнику. Когда это место
было возвышено над уровнем жидкости (т. е. когда выходящие пары представляли столб
определенной высоты), тогда в жидкости была высшая температура, чем в упомянутой
шейке реторты в парах, и разность температур (в жидкости и около шейки реторты)
оставалась во все время перегонки — при данной жидкости, определенной разности высоты
и проч. — постоянною. С заменою одной жидкости другою указанная разность
температур изменялась пропорционально молекулярному весу. Напр., когда
взята была ртуть, разность равнялась 22°Д а когда вместо нее перегоняли йодистый
*) Получая в 70-х годах своим ртутным насосом подобную пустоту, я заметил в ней много
своеобразных явлений, например, выделение в пее из выкипяченной серной кислоты при обыкновенной
температуре пузырьков газа, затем уже не растворяющегося в серной кислоте и т. п* коих не описывал, потому что-
хотел позднее их подробнее исследовать. Вообще, явления в крайней достижимой (ртутными насосами и
поглощением СО*) пустоте, не проводящей разрядов, достойны большого внимания по той причине, что дают
намеки на свойства всепронипающего «эФирд» а в нем н&жо искать решения многих задач естествознания—
как мне кажется.

176]
ОПЫТЫ КРАФФТА 351
цетил CleHS8J, то разность оказалась 36°Д Отношения этих чисел = 1:0,61, а веса этих
молекул 200 и 352 относятся как 1; 0,57, т. е. отношения почти одинаковы. Причину
явления можно в некоторой мере понять, если принять во внимание давление столба паров,
расположенных между шейкою реторты, и уровнем жидкости, хотя для точного
объяснения должно ждать более подробных исследований над температурами в разных частях
высокого столба паров и при разных изменениях в устройстве прибора. Однако,
зависимость от молекулярного веса оправдана таким числом отдельных наблюдений (в
данном приборе), что не подлежит никакому сомнению. Но еще более интересны
наблюдения, сделанные над многими металлами, потому что Краффт отличил, при наблюдении
в пустоте, сверх «температуры кипения в пустоте», температуру начала видимого
испарения в пустоте же и нашел, что их разность почти такова же, как разность
температуры кипения в воздухе, т. е. в обычных условиях, от «температуры кипенпя в пустоте»,
как видно из прилагаемого сопоставления:
1) Темп. 2) Темп- 3) Теш. Разность
кипения каления пспаре-
нрн впустот? нпявпу-
760 мм - стоте 1—^ г—д
Hg 357° 155° -40° 202 195
К . . . . I 667° , 365° +63° 302 302
Na 742° 418° 98° 324 320
Са 749° 450° 156е 299 294
Zn 920° 550° 184° 370 Збб
Ві 1700° 993е 270° 707 723
Ag 2040° 1360° 680° 630 680
Так как при кипенпп в воздухе преодолевается не только сцепление молекул и их
вес, но и атмосферное давление, а при кппении в пустоте только сцепление и вес
молекул, а при начале их испарения только сцепление, то вместе с Краффтом можно
полагать, что на поверхности земли атмосферное давление в известной мере равно или
термометрически эквивалентно весу. Это столь реально и неожиданно ново, что я не мог этим
н? поделиться с читателями «Основ химии» *).
*1 Последующие определения температур кипения (при 7G0 мм) некоторых перечисленных металлов,
оказались значительно выше принятых краффтом (напр., современная ци*ра для темп. кип. Na ш), а
дойму все изложенные соображения краффта требуют новой опытной проверки. (Г.)

К ГЛАВЕ ШЕСТОЙ.
ВОДОРОДНЫЕ Й КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА.
(Стр. 111—135.)
[177] В воздухе, воде и почве аммиак и его соли получаются по большей части
от разложения азотистых веществ растений и животных, а также, вероятно, через
восстановление азотнокислых солей. При ржавлении железа всегда образуется аммиак. Его
происхождение, но всей вероятности, зависит при этом от разложения воды н от де%
«ггвия водорода в момент выделения на азотную кислоту, заключающуюся в воздухе
(клоэз), или от образования азотисто-аммиачной солп, которая происходит при многих
обстоятельствах, а по составу NH4N02 равна азоту. Na + вода 2Н20. Около вулканов
иногда замечают выделение паров аммиачных соединений. Азот при накаливании
соединяется прямо с В, Mg, Са ы многими другими металлами, а эти соединения с во'дою пли-
при накаливании с, едкими щелочами дают аммиак. Это примеры косвенного соединения
¦азота с водородом.
Если через аммиачный газ пропускать тихий разряд или же, ряд электрических
искр, го аммиак разлагается на водород и азот. Это есть явление диссоциопное. Ряд
пеку не разлагает аммиак до конца, а оставляет некоторую его часть не разложенною.
Из 2-х объемов аммиака получается 1 об. азота и 3 об. водорода. Разложение NH8 при
¦накаливании изучали Рамгай и Ют (1884) и показали, что при 500° разлагается 17з°/о»
при 600° около 18°/оі ПРИ 800° б5°/0) но результаты едва ли свободны от контактных вли-
-яний. При действии тихого разряда азот с водородом также дает аммиак, но, конечно, не
до конца. Как разложение большей части NH8 на составные газы, так и образование из
них некоторого количества NH3 происходит около 1000° и в присутствии восстановленного
железа или никкеля (также марганца). ЕаЬет и van Oord (1905) показали, что при этом,
под обыкновенным давлением, наступает равновесие, когда па 1000 частей смеси простых
газов приходится около 0,2 ч. аммиака. Это показывает, что лишь ничтожная доля
простых тел N2 и ЗН2 дает аммиак, а этот последний разлагается, при накаливании, почти
до конца.
Присутствие свободного (не соединенного с кислотами.) аммиака в газе или в
водном растворе узнается уже по его характеристическому запаху. Но многие
аммиачные соли не имеют этого запаха. Впрочем, прибавка к ним щелочп (напр., едкой извести,
кали* натра) выделяет из них аммиачный газ, особенно при нагревании. Чтобы сделать
-его присутствие очевидным, достаточно ввести в его пары предмет, смоченный
раствором крепкой соляной (хлористоводородной) кислоты. Тогда появляется белый туман. Это
зависит от того, что и Ш8 и HCI летучи, испаряются, а встречаясь дают твердый, без
разложения нелетучий, нашатырь, NH4C1, образующий облако. Обыкновенно для
подобного испытания обмакивают стеклянную пало'чку в соляную кислоту и держат ее над
сосудом, выделяющим аммиак. При малом, содержании аммиака подобпое испытание
сомнительно — белый туман мало заметен. Тогда лучше брать бумажку, смоченную азотно-
ртутною солью, соответствующею закиси, HgN08. От паров аммиака такая бумажка
чернеет вследствие образования черного соединения закиси ртути с аммиаком. Малейшие
следы аммиака, напр., в текучей воде, открываются так называемым реактивом
Несслера, содержащим щелочный раствор — HgJ, в KJ, потому что он дает бурый
осадок (Hg2NJH20) от малого количества аммиака, а при самом малом содержании
NH8 — желтое окрашивание. Еще большую чувствительность (ц0 Trillat и Tunhet, 1905)
представляет черное окрашивание, происходящее от' так называемого йодистого азота
(см. гл. XI), если к жидкости, содержащей NH8, прибавить KJ, а потом NaClO.
Полезно указать здесь термохимические данные (в больших калорпях, по Томсену)
или количества тепла, 'отделяющиеся при образовании аммиака и его соединений,
взятых в количествах, выраженных формулами. Так, напр., (N + Н8) 26,7, показывает,
что 14 г азота, соединяясь с 3 і водорода, освобождают такое количество тепла, что

178
СВОЙСТВА АММИАКА
353
26,7 кг воды можно нагреть на 1°. (NHs+wH20) 8,41 (теплота растворения), (NH8nHsO+HClnII20)
12,3; (N + Н4 + С1) 90,6; (NH8 + HCI) 41,9.
Такую же, как при накаливании животных веществ, аммиачную воду, хотя
пропорционально взятому весу — в меньшем количестве, получают при сухой перегонке
растений и каменного угля, который есть остаток допотопных растений. Во всех этих
случаях аммиак пропсходит через разрушение сложных азотистых веществ, находящихся
в животных п растениях. Этими способами и получаются употребляющиеся в практике
аммиачные соли. В настоящее время наибольшую массу аммиачных солей получают из
аммиачной воды, получаемой- в'впде побочного продукта при сухой перегонке каменных
углей, производимой (в огромном размере) для приготовления кокса и светильного газа.
Технические способы получения аммиачной воды и извлечения из нее аммиака в
некоторой степени уясняются приложенными в тексте рисунками. - *
[178] В лаборатории для приготовления аммиака, в стеклянную колбу насыпают
?месь равных но весу количеств водной извести и нашатыря, превращенного, в мелкий
однородный порошок, и горло колбы соединяют с прибором, назначенным для,
высушивания происходящего газа. В этом случае для высушивания нельзя употребить ни
хлористого кальция, ни серной кислоты, потому что они поглощают аммиак, а потому для
высушивания употребляется
твердое едкое кали,
способное удерживать воду. Газо-
' .отводную трубку, идущую
из прибора для сушения,
приводят в ртутную ванну,
•если желают иметь сухой
газообразный аммиак,
потому что воду также нельзя
употребить для собирания
аммиачного газа.
Расположение части приборов
изображено на стр. 114. В этом
¦сухом виде аммиак был в
первый раз получен При-
.стлеем, а его состав изучен
Вертолле в конце XVIII
столетия.
Окись свинца,
смешанная с нашатырем (Изам-
бер), развивает аммиак еще
. легче, чем известь, иричииа
же и ход разложения иочтп
те же самые: 2РЬ0 +
2ШіС1 = РЬ2ОСЦ + Н2() + 2Ш*- Происходит (вероятие) хлорокись свинца.
Легкая сжижаемость аммиака понятна уже из того, что томнература его
абсолютного кішеиия лежит около + 133° [доп. 109]. Следовательно, его прп обыкновенной
температуре и даже прп гораздо высших можно сгустить одним давлением. Скрытое тепло
испарения аммиака около 300 мал. кал., а потому сжиженный аммиак можно применять
для получения холода. Для этой цели нередко употребляют крепкие водные растворы
аммиака, которые, выделяя аммиак, действуют подобным же образом.
Представим, что имеем насыщенный раствор аммиака в замкнутом сосуде,
сообщенном с приемником. Станем нагревать аммиачный раствор. Аммиак с малым
количеством воды тогда выделится и, накопляясь, доведет давление в приборе до
значительной величины и затем начнет сгущаться в более холодных частях прибора.
Следовательно, при этом получится жидкий аммиак. Прекратим теперь нагревание сосуда с
водным аммиаком. После выделения аммиака в нем останется вода или раствор,
•бедный аммиаком. Лишь только он начнет охлаждаться, в нем станут растворяться
аммиачные пары, пространство разредится, и в приемнике произойдет быстрое испарение
•сгущенного 'аммиака. Испаряясь в приемнике, он будет производить в нем холод, а сам
перейдет в водный раствор. Под конец получится первоначальный раствор аммиака е
воде. Итак, здесь при нагревании одной части замкнутого сосуда произойдет увеличение
давления и сжатие NH8, а при охлаждении его испарение, производящее сильное охлаж-
. дение. Так устроена ледяная машина Карре, изображенная на рисунке. В ней С
изображает сосуд из котельного железа, куда вливается на холоду насыщенный раствор
аммиака, т — труба, проводящая пары аммиака в приемник А. Все части приборачдолжны
.держать газ и сопротивляться давлению, могущему при нагревании аммиака достичь до
.10' и более атмосфер. Из прибора должен быть изгнан воздух, иначе он препятствовал
Простои прибор Карре для охлаждения и заморажпваппя. Описание
ol шше.
Д. Менделеев. Основы химии, т. X.
23

354
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI
[179 — 181
бы сгущению аммиака- Манипуляция с таким прибором следующая: сперва прибор
наклоняют так, чтобы жидкость, могущая остаться в А, стекла в С. Потом сосуд С ставят
на жаровню F и медленно нагревают до того, чтобы термометр t показывал 130° Ц. В
это время аммиак выделяется из С и сгущается в А. Для облегчения сгущения приемник
А должно в это время погрузить в чан R с холодною водою. Когда можно полагать, что
аммиак выделился, огонь из-под С удаляют я этот сосуд С теперь погружают для
охлаждения в чан с водою Д. В этом положении прибор изображен справа на нашем рисунке..
Тогда сгустившийся аммиак из приемника- А переходит через испарение в воду сосуда
С. При этом в А происходит холод. Внутри приемника А в цилиндрическое пространство
вкладывается сосуд G с веществом охлаждаемым. Нагревание и охлаждение длятся около
получаса, при обыкновенных размерах прибора (содержащего до 2 литров аммиачного
раствора) и на один килограмм сгоревшего угля производится до 5 килограммов льда.
На заводах устраиваются иногда большие сложные машины Карре.
[179] Ниже 15° (по Изамберу) AgCI с NHa дает AgCI3NH8, выше 20° 2AgC13NH8.
Для последнего вещества при 68° упругость выделяющегося аммиака равна атмосферной,
а для AgCI3NH8 около 20°, след., при высших
температурах она более атмосферной, а при низких NH8 поглощается
и дает соединение. Следовательно, здесь все явления дис-
П И социации наблюдаются ясно. Жоанни и Крозъе (1894)
*—® пгЬ исследовали подобные соединения с AgBr, AgJ, AgCN и
<п^гп AgN08 и нашли, что все они дают определенные
соединения с КНа, напр.: AgBr3NH„ 2AgBr3NH8 и AgBr2NH„ все-
суть твердые бесцветные вещества, разлагающиеся пга
давлении атмосферы при + 3°,5, + 34° и + 51°.
Сгущение аммиака в жидкость можно производить беэ-
увеличения давления только с помощью охладительных
смесей, дающих ниже — 35°, а потому можно производить и
в сильные холода наших зим. Применение сгущенного
аммиака к движению машин составляет задачу, которая до-
некоторой степени разрешена французским инженером Телье,
а затем и другими. Сжиженный аммиак, представляя много
сходного с водою, имеет близкую к ней и теплоемкость 1,02
(Ellean), скрытое тепло испарения при — 30° равно 330 кал.
(упрут. 1,15 атм.), при 0" = 316 (упругость 4,21 атм.),
при + 30° = 300 кал. (упруг. 11, 62 атм.). Температуру
кипения при 760 мм жидкого аммиака вновь определил (1905)
И. D. Gibbs и нашел равной — 33°,46. (Для СНаСГ он
нашел—23,09, для SOs —10°,09).
[180] Горение-аммиака в кислороде можно легко
показать при помощи накаленной платины. В широкогорлую
колбу (или, как на рисунке, тонкостенный стакан), способную
вмещать около литра воды, вливают небольшое количество
водного раствора аммиака, содержащего 20%
последнего. В него погружают газоотводную трубку в 10 мм
диаметром, проводящую кислород. Но прежде чем пропускать этот газ, в ту же колбу вводят
накаленную платиновую спираль; в присутствии платины пары аммиака окисляются и горят,.
а платиновая проволока раскаливается еще более. Тогда начинают пропускать кислород,
подогревая аммиачную жидкость. Проходящий кислород уноспт вместе с собою часть
аммиака, и эта смесь аммиака с кислородом, приходя в прикосновение с накаленной
платиновой проволокой, взрывается. Потом происходит некоторое охлаждение, от
прекращения горения, которое возобновляется спустя некоторое время, так что один легкий
взрыв следует за другим. Во время окисления, происходящего без взрыва; появляются в
колбе белые пары азотистоаммиачной соли икраснобурые«пары окислов азота; а при
взрывах происходит полное горение и, следовательно, образуются вода и азот.
Объемный состав Ш8 можно узнать по плотностям, так как азот в 14 раз плотнее
водорода, а аммиак в 8х/> раз. Если бы 3 объема водорода с 1 объемом азота дали 4
объема аммиака, то эти 4 объема весили бы в 17 раз более, чем один объем водорода,
след., 1 объем аммиака весил бы в 41/* раза более, чем такой же объем водорода. Но
так как происходит не 4 а только 2 объема аммиака то оп весит, понятно,;в 81/* раз
более водорода.
[181J Водные растворы аммиака легче воды, и при 15°, считая воду при 4°=10 000,
их уд. веса s в зависимости от р или процентного (по весу) содержания аммиака
выражаются параболою s = 9992 — 42,5 р + 0,21р2, напр., при 10% $ = 0,9588. Растворы,
содержащие более 24%, недостаточно исследованы в отношении изменения их уд. веса.
Однако легко получить более концентрированные растворы, а при 0° даже растворы».
Окисление аммиака (раствор ко*
торого налит в стакан А) в струе
кислорода, проводимого через га-
вопроводнута трубку. Оно
совершается в этом опыте при помощи
накаленной платиновой
проволоки опущенной в пары аммиака.

181]
ПРИБОРЫ ДЛЯ ДОБЫВАНИЯ ГАЗОВ
355
близкие по составу к NH8H20 (48,6% NH3) и уд. веса до 0,85. Но подобные растворы,
выделяют при обыкновенной температуре много NH8, а потому более 24°/0NH8 редко
содержится в растворе. Аммиачные растворы, при значительном содержании NH3, дают
льду-подобные кристаллы много ниже 0° (напр., раствор 8% ирп—1^> самые крепкие
Гис 1# Прибор для получения растворов аммиака, снабженный
предохранительными трубками д {здесь можно взять ртуть, чтобы
избежать высокой ветви of), slr *2, s8.
Рис. П. Добывание газа в реторте с
.предохранительною трубкою и, не позволяющею
жидкости из В перебраться в Л
Гі9
Рис. Ш. Положение уровней
жидкости в приборе, служащем для
добчлшшя водорода и т. п.газоп.
Рис. IV. Добывание газа с
предохранительною трубкою, дающего возможность
приливать жидкость в воронку д, не
открывая пробки, и не допускающею
перебрасывания жидкости из в в л.
при — 48°), повидпмому содержащие аммиак. При нагревании аммиачных растворов весь
аммиак из них может быть удален, и даже сравнительно при весьма невысокой
температуре, а потому при нагревании водных растворов, содержащих аммиак, в перегнанной я
сгущенной жидкости получается очень крепкий раствор аммиака. Спирт, эфир и многие'
другие жидкости способны также растворять аммиак. Растворы аммиака, оставленные
на воздухе, испаряют из себя часть аммиака, вследствие известных уже нам законов
оастворения газов в жидкостях; но в то же время аммиачные растворы поглощают из
воздуха угольную кислоту и в растворе остается углеаммиачпая соль.

356
ДОПОЛНЕНЛЯ К ГЛАВЕ VI
[182
Растворы аммиака в воде находят употребление как в лабораториях, так п в
технике, а потому приготовляются весьма часто. Для этой цели устраивают в
лабораториях приборы, подобные изображенному на рис. I, а на заводах совершенно им
подобные, но в больших размерах (пз глиняных и металлических сосудов). В А добывается
газ, по аЬ он проводится в воду вульфовой стоянки В, а затем в ряд других С, Ds Е.
В В газ и подмеси растворяются, но скоро раствор насыщается п выделяет в
следующие сосуды промытый, более чистый аммиак, а потому в этих последних получается чистый
раствор. Трубка efg9 называемая вельтеровскою, предохраняет прибор А от
возможности как значительного усиления в нем упругости газа (тогда газ вырвется через нее
в воздух), так и от значительного случайного (напр., от^ охлаждения или от окончания
реакции) уменьшенпя давления в А. Если оно произойдет, уровень в fg опустится и
воздух ворвется в А. Иначе жидкость из В втянулась бы в А. Для этой же дели служат
предохранительные трубки sl9 sS9 s& и si9 открытые с обоих концов и погруженные в
жидкость. ТЗез них при случайной 'остановке выделения газа, столь растворимого ¦ как
аммиак, раствор всосался бы из одной стклянкн в другую, напр., из Е в D л т. д. Чтобы
ясно видеть необходимость предохранительных трубок в газовых приборах,
необходимо разобрать, что газовое давление внутри замкнутого сосуда должно
превосходить атмосферноенавысоту суммы
столбов жидкости, через которую газу
приходится проходить. Если газ в воде мало
растворим, подобно углекислоте, но его
надо пропускать через воду, напр., для
промывания, то рис. III и IV ясно
показывают, каково будет положение уровня
жидкости в предохранительной трубке д,
препятствующей жидкости из В попасть в А,
если здесь случайно произойдет
уменьшение давления. Такие же вельтеровские*гре-
дохранительные трубки присоединяются
иногда к газопроводным, как видно на
рис. II. Устройство таких приборбв с
предохранительными трубками особенно
необходимо тогда, когда газ должен, по
условиям опыта, проходить через
жидкости, что встречается очень часто в
лабораторной практике; тогда легко может
происходить обратное движение газа, а оттого
и всасывание жидкости, через которую
пропускается газ, в сосуд, служащий для
выделения газа. Вместо того, чтобы
устраивать в подобных случаях каждый раз
сложные, громоздкие и ломкие приборы, подобные представленным на предшествующих
рисунках, ныне употребляют многие и разнообразные готовые приборы, которые сильно
упрощают дело. Между всеми ими по простоте устройства и полной уверенности
действия особо отличается прибор проф. В. Е. Тищенко, изображенный на рис. V. Это
есть не что иное, как обыкновенная стклянка с вертикальною, стеклянною же внутри
перегородкою, имеющею внизу одно или несколько отверстий, а с каждого из боков
вверху ио газопроводной трубке, сверху же тубулус, запираемый пробкой и
служащий для вливания промывной жидкости. Если она яалпта в таком количестве, что не
может наполнить ни одну из половин стклянки,' а покрывает отверстия, сделанные
внизу перегородки, то газ может двигаться в обе стороны, не выбрасывая из
прибора промывной жидкости. Если, напр., в правой половине стклянки давление будет
более, чем в левой, в эту последнюю перейдет жидкость из правой половины, и таз
будет через отверстия проходить пузырьками через поднятый столб жидкости. При
обратном изменении давления'произойдет то же самое, только в другой половине стклянки.
Ряд таких приборов Тищепко отлично может служить для получения насыщенных
растворов аммиака.
[182] Параллелизм отношения" аммиачных и натровых солей, повидимому,
нарушается тем, что последние образуются из щелочи или из окиси и кислоты с выделением
воды, тогда как аммиачные соли образуются прямо из аммиака и кислоты без
выделения воды; но параллелизм выступает, если сравнивать натровую щелочь с водным
аммиаком и уподобить едкий натр соединению аммиака с водою; тогда и самое получение
аммиачных солей из такого гидрата аммиака будет вполне подобно получению
натровых солей из едкого натра. Приведем для примера действие хлористого водорода на оба
вещества:
ряс. V. Приборы прОФ. Тищепко для промывания и
высушивания газов, внутри которых находится
стеклянная перегородка с отверстием внизу. Левый может
служить также для насыщения воды аммиаком. В
правом для высушивания помещаются куски СаСЬ, КНО
и т. п.

183 — 185J соединения аммиака 357
NaHO + НС1 = Н20 + NaCl
Едкий патр Хлор, водор. Вода Повар, соль
гаую + нсі = н2о + nh4ci
Едкиіі аммиак Хлор, водор. Вода Нашатырь
Как в едком натре замещается гидроксил, или водный остаток ОН, хлором, так и
в едком аммиаке. Аналогия NH4 с Na и Н видна между прочим и в том, что безводная
перекись водорода прямо поглощает аммиачный газ (берут Н202 в эфирном растворе),
образуя п?рекисное соединение NH4H03 (кубич; кристаллы,, в эфире нерастворимы),
подобное Н302 или Naa02. Муассащ получив соединения Вейля (см. след. доп.), напр. NH8Na,
считал, что свободный аммоний можно признать аналогом этих соединении, то-есть
водородистым аммиаком NH8H.
[183] Вейль (1864), действуя аммиаком на натрий при обыкновенной температуре и
значительных давлениях,-получил жидкий состав, который исследовал затем Жоаюіи (1889),
подтвердивший первые показания Вейля. При 0° и атмосферном давлении состав его
Na + 5,3 NH8. При удалении аммиака из жидкости (при 0°) выпадает твердое тело медно-
красного цвета, состава NH8Na. Определение молекулярного веса этого вещества по
понижению упругости пара жидкого аммиака дало вес молекулы N2H6Na2. Это есть, значит,
свободный аммоний, в котором один Н заменен Na. Аналогичного состава оказались и
полученные соединения К, Li, Са и др. Сухой NH8 поглощается литием при + 70°, образуя
синюю жидкость, а с Na и К дает жидкость такого же цвета при — 20°, с металлическим
же кальцием дает при+ 20° твердое тело состава Ca4NH8. Все они при нагревании
разлагаются на NH8 и металл или на амид NH3R и Н2 (Муассан, гл. XIY). Разложением
NH8Na при обыкновенной температуре Жоанни (1891) подучил водород и натрий-амид
NH2Na в мелких бесцветных кристаллах, растворимых в воде. Металлический натрий с
насыщенным раствором хлористого натрия при прибавлении жидкого аммиака дает NH2Na2Cl,
а это вещество подобно нашатырю, в котором Нв заменены Nas.
Сортучка аммония была получена сперва совершенно так же, как сортучка натрия,
(Деви\ а именно: берут кусок нашатыря, смачивают его водою (чтобы сделать
проводником тока); делают в нем впадину, наливают в нее ртуть и кусок кладут на пластинку
платины, сообщающуюся с положительным полюсом гальванической батареи, и
отрицательный ііолюс помещают в ртуть. При прохождении тока ртуть значительно
увеличивается в объему приобретает вязкость, сохраняя свой металлический вид, как и в том
случае, если вместо куска нашатыря взять кусок соли натрия, калия и многих других
металлов. Муасеан (1901) для приготовления амальгамы воспользовался сжижженным
аммиаком и низкими температурами. Амальгама натрия не действует на сжижженный
аммиак, но прибавляемый сухой йодистый аммоний реагирует, образуя — без выделения
газа — жидкую амальгаму аммония, которая при охлаждении до —80й совершенно
отвердевает в плотную массу. Если ее нагревать (после промывки и удаления жидкости), то
при —40° она становится жидкою, а затем пенится и вспучивается от образующихся
газов, которые оказались содержащими .водород и аммиак, 2N"H8 + Н2. Попытки получения
самого аммония (напр., реакцией 2NH8Li + H2S==Li2S + 2NH4) при низкой темп, (до —
73°) оказались безуспешными, получалась лишь смесь NH8 с Н2. Для кальция получено
соединение Ca(NHa)4, для бария Ba(NH3)e, такое же дает стронций. По существу это то
же, что получили Вейль и Жоаннц.
Упомянем о том, что в особых условиях могут образоваться амальгамы, сходные
по виду с амальгамою аммония и выделяющие водород. Так, напр., если взбалтывать
амальгаму цинка с раствором хлорной платины, без доступа воздуха, то образуется
губчатая масса, которая легко разлагается с выделением водорода.
[184] Мы выше [181] видели, что растворимость NHa в воде доходит при низких
температурах именно до молекулярного отношения NH8 4- Н20, в каком эти вещества содер-
жатся в гидрате окиси аммония NH4OH, и быть может, что при сильном охлаждении этот'
гидрат удастся уединить в твердом виде. Глядя на растворы как на диссоциированные
определенные соединения, мы можем видеть в способности аммиака сильно растворяться
в воде и приближаться при этом к пределу NH4H0 подтверждение такого воззрения
(ср. стр. 116, прим.).
Ё подкрепление справедливости признания NH4OH, как определенного соединения
(ср. стр. 116, прим.) должно привести тот факт, что существуют в отдельности, как тела
сравнительно весьма прочные, щелочные гидраты N/цНО, совершенно аналогичные
гидрату аммония н представляющие с ним и с NaHO поразительное сходство; отличаются же
они от NH4HO тем, что водород в них замещен сложными группами: Л = СН3, С2Н5 и
т. д., напр., N(CHs),HO и т. п. Подробности в органической хам'пи.
[185] Что аммиачные соли прп накаливании разлагаются, а не просто возгоняются,
видно из того, что нашатырь NH4Ct в парах разлагается на аммиак NH3 и хлористый
водород HCI, как это объяснено в главе VII. Отчасти это pn*wo также из того, что

358 дополнения .к главе vi [186 —187
раствор щавелево-аммиачной соли разлагается, выделяя аммиак уже при — 1°. Слабые
растворы аммиачных солей при кипении дают водяной пар со щелочной реакцией от
присутствия свободного аммиака, выделившегося из соли. При этом, конечно, действует,
вступая в двойное разложение (гидролиз), вода, как видно уже из того, что чем крепче
раствор, тем всегда меньшая доля NH„ удаляется при кипении,, а чем более в растворе
воды, тем обильнее доля отделяющегося с водяным паром аммиака (Теку, 1905). При
таком выделении NH3 мера его зависит, при прочих равных условиях, более всего от
энергичности содержащейся в соли кислоты. Так NB^Ci и сходные с нею выделяют
jnmra 0,2% NH8 при часовом кипячении раствора, содержащего молекулярный вес соли
на литр, тогда как NH4C108 теряет 2°/0, а янтарная или лимонная соли теряют более
20% Ші8 в час из молекулярно-литрового раствора. Эти. отношения, показывающие
энергичность (жадность) кислот, сходятся с теми, какие получаются иными способами
(напр., по инверсии сахара и по гидролизу уксусно-метилового эфира).
[186] Изамбер изучал диссоциацию аммиачно-соляных соединений, как мы видели
в доп. 179, и показал, что многие соли способны при низких температурах соединяться
с бще большим количеством NH8) что доказывает полную аналогию с гидратами, и так
как здесь легко уединяются определенные соединения и наименьшая возможная упругость
аммиака больше, чем'воды, то, для понимания природы водных растворов и для
утверждения понятия об образовании в них определенных соединений, аммиачные соединения
представляют большой, особый интерес.
Способность окиси меди соединяться с NH3 видна в опыте [доп. 153] получения
азота из воздуха при действии Си с NH8. Оттого же медные сосуды негодны для
жидкостей, содержащих аммиак. Железо же им не изменяется. Так как цинк прямо выделяет
водород с аммиаком (в водных растворах), то можно того же ждать и для меди, но
сродства здесь малы сами по себе, а потому требуется присоединить сюда еще
кислородное сродство. Медные сплавы можно чистить (удалять с поверхности окислы)
раствором аммиака.
Практические применения аммиака очень разнообразны. Употребление аммиака как
раздражающего средства, в виде так называемого нюхательного или нашатырного спирта,
при обмороках и различных припадках — известно каждому. Для этой цели употребляют
также углеаммиачную, легколетучую соль или смесь аммиачной соли со щелочью. При
втирании в кожу аммиак также производит известное раздражающее действие, отчего и
употребляется иногда, как наружное средство. Так, известная всем летучая мазь
приготовляется из какого-либо жидкого масла, взболтанного с раствором аммиака. При этом
часть масла дает мылообразяо? вещество. Растворимость жирных веществ в аммиаке,
происходящая от образования как эмульсии, так и мыла, объясняет употребление его
для вывода жирных пятен. Употребляют его также, как наружное средство, при укуше-
нии насекомых и ядовитых змей и вообще в медицине. Замечательно также, что опьянение
проходит очень скоро при приеме внутрь воды с несколькими каплями аммиака. Много
аммиака идет в красильном деле для растворения некоторых красок, например, кармина,
для изменения оттенка других, для уничтожения действия кислот. Его употребляют также
для приготовления искусственного жемчуга. Для этого разводят в аммиаке чешуйки
особой мелкой рыбы и вдувают полученный раствор в небольшие стеклянные шарики,
подобно жемчужинам, внутри пустые. В природе и искусствах, однако, чаще всего
употребляется не свободный аммиак, а его соли. В виде них доставляется
растениям часть того азота, который необходим для образования в них белковых веществ *).
По этой причине употребляют ныне много серноаммиачной соли, как удобрительного
вещества. Ту же роль могут выполнить селитра и остатки животных, дающие аммиак
ври своем гниении. При окислении эти же, аммиак-дающи?, вещества образуют селитру
почвы. По этой причине, если весной вводятся в почву аммиачные (водородистые)
соединения, летом они превращаются в азотнокислые (кислородистые) соли.
[187] Когда хлор, как показано в гл. XI, замещает водород, тогда самая реакция,
при которой такая замена происходит, идёт как замещение: АД + С12 — АС1 + ДО, то-
есть действуют два тела, АН и хіор CIS (не элемент, а тело) и происходит два, AG и
НО, и притом две молекулы действуют, две и происходят. Реакции подобного рода идут
часто очень легко. Но замещение одного элемента А другим X происходит не всегда с
такою легкостью, ясностью и простотою. Замена между водородом и кислородом очень
редко совершается прямо при действии этих простых тел, но все же замена этих
элементов друг другом составляет обычнейший случай окисления и восстановления. Говоря
о законе замещений, я имею в виду замену элементов друг другом, а не прямую реакцию
замещения. Закон замещений определяет крут соединений данного элемента, если известны
немногие его соединения, напр., водородные. Развитие понятия о законе замещения жела-
*) 0 применении аммиака для добывания азогной кисіоіы см. стр. 120, прим. (Г.)

188 —190] производные аммиака 359
ющи? найдут в одном из моих лондонских чтений 1889 года (<Два лондонских чтения»
Д. Менделеева, издание 2-е).
По существу дела понятно, что при замещении должно свою роль играть и
сродство, т. е., напр., хотя хлор с натрием образуют NaCl, а потому хлор, С1, может замещать
натрий, Na, но это не всегда и не во всех случаях. Законом указывается возможность
этой замены, а затем, и это всего важнее, законом предвидятся относительные количества,
в которых совершается замена. Два атома водорода заменяются, судя до составу воды,
не двумя атомами кислорода, а одним, именно в виду состава воды. И, конечно, чем
сложнее молекула, тем труднее получить продукты замещения всяких подразделений ее.
Замечу еще, что в указанном виде закон замещения обобщает единовременно принципы
таких явлений, как металепсия (см. гл. XI, замена водорода хлором), окисление и
гомология (гл. VIII), которая обыкновенно (особенно под влиянием электрических и
дуалистических представлений) рассматриваются порознь и независимо друг от друга. Обычные
или привычные случаи замещения — сходного сходным — напр., между металлами,
понимаются при этом как следствие того, что две величины, равные порознь некоторой третьей,
равны между собою, откуда ясно, что если существуют MX и і?Х, то И может
замещать R и обратно.
[188] Если исходить из перекиси водорода Н20а, то при замене Н — Н02, или й.я~
02, или Н — О должно ждать высших форм окисления, чем те, которые отвечают воде,
но в них и должны быть свойства перекиси водорода, то-есть чрезвычайная легкость
{даже через контакт) выделения кислорода. И такие соединения известны. Надазотная,
надсерная и т.п. кислоты, действительно, представляют эти свойства, как увидим при их
описании. Натрий образует водородистый натрий NaH и перекись его NaO (Na^Og),
отвечающую NaH с заменою пай за пай водорода кислородом. Она и обладает всеми
свойствами истинных перекисей.
[189] Хлористоводородное соединение гидроксиламина имеет состав Ш2(0Н)НС1—
= NH4C10, т.е. это есть как бы окисленный нашатырь. Оно получено Лоссеном в
1866 г., при действии олова и хлористого водорода в присутствии воды на вещество,
называемое азотноэтиловым эфиром; при этом действует на элементы азотной кислоты
водород, выделяемый оловом из хлористого водорода:
N(C2H5)Os + 6Н + НС1 = NH40C1 + Н20+С2Н5(0Н)
Азотноэтиловый эфпу Вододор пз НСі л Sn - Гидроксиламин -f НС1 Вода Спирт
Здесь, значит, раскисляется азотная кислота, но не прямо в аммиак, а в
гидроксиламин. Азотная кислота, в смеси с водою и серною пли соляною кислотою при охлаждении
и при катоде из металлической ртути или из амальгамы свинца, почти надело восстано-
вляется гальваническим током в гидроксиламин {Гафель, 1902). Гидроксиламин образуется
также при пропускании окиси азота N0 в смесь олова и соляной кислоты, т. е. при
действии выделяющегося водорода на окись азота: N0 + ЗН + НС1 = NH4OCI и во многих
других случаях. По способу Лоссепа, берут смесь 30 частей азотноэтшгового эфира,
120 частей олова и 40 частей водного раствора хлористого водорода, имеющего удельный
вес 1,06. Спустя некоторое время наступает реакция сама собою. После ее окончания,
выделяют олово посредством сернистого водорода, выпаривают раствор и получают
при этом много нашатыря (который происходит через дальнейшее действие водорода на
гидроксиламиновое соединение, так как водород отнимает от него кислород); под конец
остается раствор, содержащий гидрокспламиновую соль; эту соль растворяют в безводном
спирте и очищают, прибавляя хлорной платины, которая выделяет аммиачную соль, еще
остающуюся в растворе. После сгущения спиртовой жидкости, соль гидроксиламина
выделяется в виде кристаллов NH4OCL Это вещество плавится около 150° и тогда же
разлагается, выделяя азот, соляную кислоту, воду и нашатырь. Смешивая раствор этой соли
с.серной кислотою, получают сернокислое соединение гидроксиламина, так же
растворимое в воде, как и хлористоводородное соединение; это показывает, что гидроксиламин,
подобно самомуі аммиаку, образует ряд солей, в которых одна кислота может заменяться
другою. Смешивая крепкий раствор гидроксиламиновых солей с раствором едкой щелочи,
можно было бы ожидать выделения самого гидроксиламина, подобно тому, как в этих
обстоятельствах аммиачные соли выделяют аммиак, но освобождающийся гидроксиламин
тотчас разлагается, причем образуется азот и аммиак (вероятно и закись азота):
-3NH80=NH3 + 3HS0+.N2. Разбавленные растворы дают такую же реакцию, хотя очень
медленно. Разлагая раствор сернокислой соли гидроксиламина гидратом барита, получают
в водном растворе некоторое количество гидроксиламина (часть разлагается).
Гидроксиламин вводном растворе осаждает основные гидраты, подобно аммиаку, а окиси меди
серебра и других раскисляет.
Свободный гидроксиламин получен Лобри де Врюипем (1891). Это твердое
кристаллическое вещество (удельный вес 1,935), без цвета и запаха, с темп, плавления + 33е,
•сильно гигроскопическое, способное при малом давлении легко перегоняться (так его :

360 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI [190
очищают), но при обыкновенном давлении от нагревания разлагающееся со взрывом. В
обыкновенных растворителях, каковы хлороформ, бензин, уксусный эфир, сероуглерод,
гидроксиламин почтх вовсе н? растворяется. Водные растворы его, содержащие до 60%
(уд. в. 1,15 при 20°), являются довольно прочными: в течение многих недель они
сохраняются без изменения. Для приготовления чистого гпдроксилам^да Лобри де Брюинь
исходил из хлороводородной соли. Последняя обрабатывалась сначала металлатом натрия
(CHaNaO) и затем к смеси прибавлялся метиловый спирт. Выделившийся в осадок
хлористый натрий фильтрованием отделялся от раствора (введение метилового спирта
производится с тою целью, чтобы образующийся осадок хлористого натрия не облекал
нерастворившейся хлороводородной соли гидроксиламина). При действии восстановителей
NHjO дает NH8, при действии NaHO дает Щ и NHO» или Na0.
Гидроксиламин получен во многих случаях, напр., при действии олова. на
разбавленную азотную кислоту, при действии цинка на азотно-этиловый эфир и слабую соляную
кислоту, при действии НС1 на гремучую ртуть и др. Отношение между гидроксиламином
NH2(0H) и азотистого кислотою NO(OH), столь ясное ио смыслу закона замещений,
выступает в действительности в тех случаях, когда восстановители действуют на соли
азотистой кислоты. Так, Raschig (1888) предложил для получения гидроксиламиновой соли
серной кислоты следующий способ: берется смесь кресжих растворов пайных количеств
азотистокалиевой соли КК02 и едкого кали КНО и в эту смесь пропускается при
охлаждении в избытке сернистый газ, а потом полученный раствор долгое время кипятят,
причем получается см§сь сернокислых солей калия и гидроксиламина. В результате:
O0a + KH0 + 2S02 + 2H20 = NH2(0H)H2S04 + K2S04. Смесь солей разделяют
кристаллизацией (см. гл. XX.). При действии едкой извести на NH2 2 (OH)KCl J7. Ж. Awmono*
(1905) подучил соединение CaCI22(NHaOH)H др., в которых гидроксиламин, повидимоау,
играет ту же роль, как NH8 в соединениях с солями.
[190] Свободный амид, называемый гидразином N2H4, получен Курцщсом
(1887) при посредстве диазоуксусного эфира или из бисдиазоуксусной кислоты* Curtius и
Lang (1889), Hantzsk и Silberrad (1900) показали, что бисдиазоуксусная кислота CHN2(C0H0)
(молекулярную формулу должно удвоит*), при нагревании с водою или минеральными
кислотами, дает (вполне точно) щавелевуто кислоту и амид (гидразин): CHN2COOH +
2Н20 = (С00Н)2 + N2H4, т. е. (эмпирически) кислород воды становится на место азота
бисдиазоуксусной кислоты. Амид при этом получается в виде соли. С кислотами амид
дает очень прочные соли двух типов N^HX и N2H4H8X2, напр., с НС1, H2S04 и т. п.
Соли легко кристаллизуются, в кислых растворах действуют как сильные восстановители,
выделяя азот, при накаливании дают аммиачные соли, азот и водород, с азотистокислнми-
солями выделяют азот. Сернокислая соль N2H4H2S04 трудно (3 ч. на 100 воды) растворима
в холодной воде, легко в горячей^ уд. вес 1,378, плавится при 254?, но тогда и
разлагается. Хлористоводородная соль NSH42HC1 кристаллизуется октаэдрами, легко
растворяется в воде-, но не в спирте, при 198° плавится, выделяя НС1 и образуя N2H4HC1, при
быстром нагревании разлагается со взрывом, с PtCl4 тотчас выделяет азот, образуя
PtCl2. При действии щелочей соли NsH^HX дают гидрат амида NJH4H20,
образующий дымящую жидкость, застывающую около 10° (уд. вес 1,03), кипящую при 199°,
почти н? имеющую запаха: водный раствор ее разъедает стекло и каучук, имеет щ?-
ючный вкус и ядовитые свойства. Гидрат с окисью бария дает безводный гидразин, в
виде жидкости (уд. в. 1,01), -кипящий при 113° (но все же лучше перегонять под
уменьшенным давлением, ибо легко разлагается) и застывающий около +1°. Восстановляющая
способность гидрата ясно видна по тому, что из растворов Pt и Ag он восстановля?т
металлы. С HgO дает взрыв. Йодноватая кислота HJOs (и ее соли, даже нерастворимая
в воде баритовая соль BaJ2Oe) окисляет соли гидразина при обыкновенной температуре
и нацело превращается в йодистый водород, образуя газообразный азот (Дитт),
например, BaJaOe + 3N2H4H2S04 = 3N2 + 2HJ + 2H8S04 + BaS04 + 6H20 (эта реакция столь-
полна, что, измеряя объем азота, можно точно судить о количестве бария, что Риглер
предложил применять при анализах). С альдегидом ДО прямо реагирует, образуя N2tf2 и
воду, напр с бензойным альдегидом дает очень прочный, малорастворимый бензала-
зин (CeHgCHN^, желтого цвета (в этом виде легко очищается). Заметим, что гидразин
часто образует двойные соли, напр., MgS04N2H4H2S04 ,или KC1N2H4HC1, и что при
действии азотистой кислоты на альдегид-аммиак также образуется гидразин.Шродукты
замещения в гидразине водорода углеводородными группами R{R = СН8, С2Н5, СвЙ5, и т. п.)
получены ранее самого гидразина, напр., NHtfNH2, Ш*2Щ» иШДН)а.
Из теплоты горения, определенной сжиганием NsH4-H2S04 в калориметрической
бомбе +127,7 кал., выводится теплота образования из элементов водного гидразина —
9,5 кал. Следовательно, гидразин — соединение эндотермическое; переход его в аммиак
с присоединением водорода сопровождался бы выделением 51,5 кал,. В присутствии
кислоты числа эти были бы еще более на+14,4*.кал. Поэтому прямой переход от
аймиака к гидразину невероятен. Что касается перехода гидроксиламина к гидра-

191 —193] а з о и м и д 361
зину, то такой переход сопровождался бы выделением тепла (+ 21,5 кал. в водгом
растворе).
Для фосфора вещество, подобное N2H4, как увидим в гл. XIX, давно известно под
именем жидкого фосфористого водорода Р"2Н4.
[191] В свободном состоянии им ид NH не получен, но его хлористоводородная
соль NHHC1, повидимому, получена Момене (1890) прн накаливании двойной соли дву-
хлористой платины п нашатыря: PtCl2NH4Cl = Pt-}-2HCI + NHHCl. Она растворима'в
воде, из раствора кристаллизуется в шестигранных ромбических призмах, а с FeCI3 даег
двойную соль FeG83NHHCI. Соль NHHC1 по составу тождественна (изомерна) с первым
возможным продуктом металепсии аммиака КН2С1, но что-либо общее по свойствам с ним
иметь едва ли может.
[192] Фосфор, как увидим в главе XIX, дает РН8, отвечающий NH3, и образует-
фосфористую кислоту РН303, которая аналогична азотистой, как фосфорная азотной/но-
фосфорная, или} лучше, орто-фосфорная РН304 кислота способна терять воду и давать-
, пиро-и мета-фосфорные кислоты. Последняя равна орто-кислоте без воды = РН03, а
потому азотная кислота NH08 есть собственно мета-азотная. Так и азотистая BNOs есть
мета-азотистая, (ангидридная) кислота, а тогда орто-азотистая кислота есть NH8Os =
= N(0H)8; для азотной же кислоты должно ждать, кроме обыкновенной или мета-азотной
кислоты HN08 (= VaNsOsHsO), еще орто-азотной кислоты HsN04 (= 7Лі05ЗН2О) и
промежуточной пиро-азотной NsH407, соответствующей пиро-фосфорной кислоте Р0Н4О7. Мы
видим (напр., для окиси ртути), что в азотной кислоте действительно наблюдается
склонность обычных солей (мета-кислоты) ЖКОа соединяться с основаниями ЛГ20 .и
приближаться к составу орто-соединений, которые равны мета-соединениям + основание (MJN08 +
+ лг2о=ж3ко4).
Азотная кислота отвечает ангидриду N205, который далее описывается, но его-
должно считать высшим солеобразным окислом азота, как для натрия окись Na20 и
гидрат NaHO, хотя натрий дает перекись, обладающую свойством выделять кислород столь-
же легко, как перекись водорода, если не при накаливании, то при реакциях, напр., с
кислотами. Так и азотной кислоте отвечает своя перекись, которую можно назвать над-
азотною кислотою (acirte pernitrique). Состав ее хорошо неизвестен, вероятно NH04r
так что ей отвечает N207. Образуется при действии тихого разряда на смеси,
содержащие азот и кислород, так что в ней часть кислорода такая же, как и в озоне. (Ср_
стр. 127, прим.).
[193] - Исходным материалом для получения азотистоводородной кислоты HN8 Еур-
' циусу послужил бензоилгидразіш CflHBC0NHNH2 [гидразин, см. дополн. 190] (это вещество-
получается, при действии водного гидразина на сложный эфир бензойной кислоты). Бен-
зоилгидразин при действии азотистой кислоты дает бензоплазоимид и воду:
CcH5CONHNH2 + N02H = CeH5CON8 + 2Н20.
Бензоилазоимид же при обработке алкоголятом натрия дает натровую соль
азотистоводородной кислоты (азоимид) и бензойноэтиловый эфир:
CeH5C0Na + CsH5ONa = NaN8 + СеН5С02С2Н5.
При прибавлении к полученному раствору эфира, NaN8 выделяется в осадок. При обра*
ботке натровой соли серной кислотой получается газообразная азотистоводородная кислота
HN8. Она имеет острый запах и легко растворяется в воде. Водный раствор
обнаруживает сильно кислую реакцию. Металлы растворяются в этом растворе и дают
соответствующие соли. Газообразный аммиак с азотистоводородной кислотой образует белое-
облако соли аммония NH4N3. Соль эта из раствора в спирте выделяется в виде белых
блестящих листочков. Соли азотистоводородной кислоты получаются реакцией двойного
обмена с натровой и аммониевой солями. Таким образом Еурциусом получены и
исследованы соли серебра (AgN3), свинца (PbNe) и бария (BaNe). С гидразином N2H4
азотистоводородная кислота даег солеобразные соединения, в состав которых на 1 молекулу
гидразина входит 1 или 2 молекулы N3H, таковы: N5H5 и NsHe. Первое соединение
получено в достаточно чистом виде. Оно кристаллизуется из водного раствора в плотных
легко-л?тучих блестящих призмах (до 1 дюйма длиною), плавящихся при 50° и
расплывающихся на воздухе; из раствора в. кипящем спирте это вещество выделяется в виде
блестящих кристаллических пластинок. Соль эта N5H5 представляет тот же элементарный
состав, как'имид и аммиачная соль N8NH4, но вес их молекул и строение иные.
Пропуская пары N208. (развиваемые при действии HN08 на As208) в раствор гидразина H2N4y
Еурциуе (1893) также получил азотистоводородную кислоту. Апдеіі же, действуя крепким
раствором гидразина на насыщенный раствор азотястосеребряной соли, получил легко
взрывающую соль AgN8 в осадке и эту реакцию, основанную на равенстве: N2H4 +
+ JsHOj === HNe + 2HsO, считает столь легко идущею, что опыт этот можно удобна

362 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛ'АВЕ VI [194 —195
воспроизводить в аудитории. Амяд кадия NH2K (получается, действуя сухим NH3 на
нагретый калий) при действии закиси азота прямо дает соль калия: NHflK + NaO =
T4,K+HjO, что представляет самый доступный способ получения соли азотнстоводород-
ной кислоты, а потому и ее самой. Танатар дал способ получения HN8 при помощи
¦окисления перекисью водорода смеси сернокислого гидразина с солянокислым гидроксил-
амином, а 1. W, Browne (1905) показал, что водный раствор одного сернокислого
гидразина с перекисью водорода (слабый раствор) в присутствии избытка Н2304 дает азотисто-
водородную кислоту, невидимому, так: 3N2H4 + 5Н202 = 2HN3 + 10НаО. Сущность дела
здесь та, что HN8 является продуктом окисления NJI^
Термическое изучение азотистоводородной кислоты, по Вертело и Матипьопу,
дало следующие цифры для теплоты растворения аммиачной соли N8HNH8 (1 г на
100 ч. воды) — 7,08 кал., для теплоты нейтрализации едким баритом +10,0 кал. и
аммиаком+8,2 кал.
По теплоте образования из элементов (N8H = — 62,6 кал.) азотистоводородная
кислота из всех водородистых соединений азота характеризуется наибольшим поглощением
тепла, чем объясняется малое постоянство этого вещества.
[194] Из термохимических определений Фавра, Томсепа и особенно Вертело
- следует, что при образовании такого количества окислов азота, какое выражают формулы,
если исходом принять газообразные азот и кислород и если происходящие тела также
газообразны,поглощается (оттого знак —) следующее количество тепла,выраженное
в тысячах мал. кал.:
NaO N20s N203 N.04 N.05
— 21 —43,2 —22 —5 —1 .
— 22 +21 +17 +4
В последней строке дана разность. Например, если N2 или 28 г азота соединились с О,
-т. е. с 16 г кислорода, то поглощалось бы 21000 мал. кал., пли тогда присоединялось бы
тепло, достаточное для нагревания 21000 г воды на 1° Ц. Конечно, прямое наблюдение
здесь невозможно, но если сжечь уголь, фосфор и т. п. вещества в закиси азота и в
кислороде и сличить меру получаемого в обоих случаях тепла, то разность (при горении
в NsO отделится тепла больше) покажет искомую величину. Если затем N20s, соединяясь
¦с 03, дает. NgO*, то, как видно по таблице, выделяется тепло, а именно 38 тыс.,мал.
кал., или N0 + 0 19 тыс. мал. кал. Разности, приведенные в таблице, дают возможность
видеть, что наибольшее поглощение тепла отвечает окиси азота, а из пее высшие степени
окисления происходят уже с отделением тепла. Если бы жидкая азотная кислота
разложилась на газы N2 + ЗОя + Н2, то для того потребовалось бы около 82 тыс. мал. кал.,
т. е. при образовании ее из газов происходит выделение тепла. Заметим, что образование
-грамм-молекулы аммиака NH8 из газов азота и водорода отделяет 12,2 тыс. мал. кал.
[195] Вытеснение азотной к-ты серною дает нередко повод предполагать особенную
значительную степень сродства 'или энергию в серной кислоте сравнительно с азотной;
но мы впоследствии увидим, что понятие об относительной степени сродства кислот и
оснований во многих случаях весьма шатко; его не нужно принимать до тех дгор, пока
есть возможность объяснить наблюдаемые явления без допущения какого-либо
предположения о степени силы сродства, потому что последнее не может быть хорошо измеряемо.
Можно же объяснить действие серной кислоты на селитру только тем, что образующаяся
азотная кислота летуча. Азотная кислота одна из всех веществ, участвующих в реакции,
• способна превращаться в пары: она одна и улетучивается, остальные же вещества
нелетучи или, правильнее, весьма мало летучи. Представим себе, что серная кислота *спо-
¦собна освобождать только малое количество азотной кислоты нз ее соли, и этого будет
достаточно, чтобы объяснить разложение селитры серною кислотою, потому что как
только выделенная азотная кислота, при нагревании превращаясь в пары, выходит из
крута действия остальных веществ, вновь свободная серная кислота освобождает новое
малое количество азотной кислоты, пока не вытеснит ее всю. Очевидно, что при этом
последнем объяснении необходимо, чтобы серная кислота до самого конца Ьп.іа (хотя бы
в небольшом) в избытке; по уравнению, выражающему реакцию, требуетйя, Чтобы на 85
частей чилийской селитры было 98 частей серной кислоты; но при употреблении этого
отношения азотная кислота не вытесняется до конца серною, — необходимо взять избыток:
обыкновенно берут на 98 частей серной кислоты только 80 частей селитры, и потому
часть серной кислоты под самый даже конец реакции остается в свободном состоянии.
Должно заметить, далее, -что серная кислота, по крайней мере крепкая (60° Бомэ),
трудно разъедает чугун, и потому ее можно нагревать в чугунных котлах;'но все-таки
некоторое действие как азотная, так и серная кислота оказывают на чугун, а потому
получающаяся, кислота будет содержать следы железа. В технике берут натровую с?-
. литру, потому что она дешевле; но в лабораториях чаще употребляют калиевую, потому
¦что она чище и не так пенится при нагревании с серною кислотою, как натровая. При

ОКИСЛЫ АЗОТА. АЗОТНАЯ КИСЛОТА И ЕЕ СОЛИ 363
действии избытка серной кислоты на селитру и азотную кислоту, часть последней
разлагается, образуя низшие степени соединения азота с кислородом', которые растворяются
в азотной кислоте; часть самой серной кислоты увлекается в виде брызг парами азотной
кислоты, а потому в продажной азотной кислоте будет находиться подмесь серной кислоты.
Затем в ней находится еще некоторое количество хлористого водорода, потому что в
селитре обыкновенно находится подмесь хлористого натрия, который при действии серной
кислоты дает хлористый водород. Б азотной кислоте, получаемой в большом виде,
находится, сверх того, значительный избыток воды против того, сколько необходимо для
образования гидрата, потому что в глиняные сосуды, назначаемые для сгущения азотной
кислоты, наливается предварительно вода, чтобы облегчить охлаждение и сгущение азотной
кислоты. Притом кислота состава HN08 очень легко разлагается с выделением кислорода и
окислов азота.. Таким образом, заводская азотная кислота содержит много подмесей. Для
того, чтобы очистить такую кислоту от подмесей, поступают часто таким образом: сперва
прибавляют к продажной азотной кислоте азотносвинцовой соли, потому что последняя
дает со свободною серною кислотою и с хлористым водородом нелетучие и малораетво-
римые (осаждающиеся) вещества, напр.: Pb(N08)s + 2HCl=PbCl2 + 2NH0a. Затем к
нечистой азотной к-т? прибавляют хромокалиевой соли; при этом освобождается кислород
из хромовой кислоты, и этом кислород в момент своего выделения окисляет низшие
окислы азота и превращает их в азотную кислоту. Перегоняя с большой осторожностью
(под уменьшенным давлением) обработанную таким образом азотную кислоту и в
особенности собирая при этом только среднюю порцию перегонки (потому что в первой
порции может находиться еще ч&еть хлористого водорода), можно получить азотную кислоту
чистую, не содержащую других примесей, кроме воды. Такая азотная кислота не должна
давать осадка ни с раствором хлористого бария (осадок показывает присутствие серной
кислоты), ни с раствором азотносеребряной. соли '(осадок показывает присутствие хло-
'ристого водорода); она не должна после разбавления водою давать окрашивания с
крахмалом, содержащим* йодистый калий (окрашивание показывает подмесь других окислов
азота). Окислы азота можно удалить из нечистой азотной кислоты, проще всего, нагревая
ее некоторое время с небольшим количеством чистого угля. От действия на него азотной
кислоты получается углекислый таз, который, выделяясь, уносит низшие степени
окисления азота. Перегоняя затем вновь, получают чистую кислоту. Пропуская воздух через
азотную кислоту, можно также удалить окислы азота, находящиеся в растворе.
Должно заметить, что после перегонки азотной кислоты с серною при
всевозможных условиях получается не абсолютная HN08, а лишь с содержанием 98,7%HN03,
абсолютная же (100%) получается из нее осторожным дробным вымораживанием в смеси
жидкой С08 с эфиром, при температурах ниже — 41°. Тогда она дает снегообразные
бесцветные кристаллы, плавящиеся в желтоватую жидкость, которая при испарении дает
немного азотного ангидрида N206 и оставляет вышеупомянутую кислоту с 98,7%
HN08 (Muster и Munch, 1905). По свойству выделять ангидрид и оставлять кислоту с
небольшою подмесью воды азотная кислота сходствует с серною [см. гл. XX и
дополнение 539].
[196] Дальтон, Смит, Бино и др. определили постоянно кипящий гидрат (см.
гл. I) азотной кислоты, как содержащий 2HN083H20, но Роско показал, что' состав его
изменяется при изменении давления и температуры, при которых происходит перегонка.
Так, при давлении в 1 атм. постоянно кипящий раствор содержит его 68,6%, а при
7ю атм. 66,8%. Судя по имеющимся данным, особенно относящимся к изменению
удельного веса, можно думать, что наибольшее уменьшение упругости паров зависит от
образования гидрата NH082H20 (=63,6%)- Такой гидрат можно выразить N(0H)5, как NH4(0H),
в котором все паи водорода замещены водным остатком. Постоянная температура
кипения будет тогда температурою разложения этого гидрата. Изменение удельного веса при
15° от воды 0? = 0) до гидрата NH085H20 (41,2% HN03) выражается через $ = 9992 +
+ 57,4р+0Дбу, если при 4° вода = 10 000. Напр., при ^ = 30%, 5 = 1,186. Для более
концентрированных растворов должно принять, по крайней мере, вышеупомянутый гидрат
HN08H80, для которого удельный вес s = 9570 + 84,18р — О,240р2, но быть может
(наблюдения над удельным весом растворов недостаточно согласны между собою, чтобы,
решить) следует признать гидрат NH083H20, на который указывают многие азотнокислые
¦соли (А1, Mg, Со и др.), кристаллизующиеся с таким содержанием кристаллизационной
воды. От HN0a2H30 до HNOa уд. вес (при 15°) растворов s = 10 652 + 62,08р — ОД №р'2.
Гидрат HN082H20 признан Бертело нрь основании термохимических данных для
растворов азотной кислоты, потому что около него быстро изменяется количество тепла,
отделяющееся при смешении HN08 с Н20. Ликкеринг (1892) при охлаждении получил
кристаллические гидраты: HN08HgO, плавящийся при — 37°, и HN033HsO, плавящийся
при —18°. Должно думать, что при подробном изучении реакции водной HN08 окажутся
изменения в способе и скоростях реагирования около указанных гядратов.
Нормальный гидрат HN08, отвечающий обычным солям можно назвать одноводною^

364
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI
[196
кислотою, потому что ангидрид N205 с Н20 образует именно эту нормальную азотную
кислоту. В этом» смысле HN032HsO есть пятпводная кислота: N205 + 5H20.
В лабораториях и в технике употребляют нередко красную дымящую
азотную кислоту, т.е. нормальную азотную кислоту HN08 или вообще крепкую
(содержащую в себе мало воды), в которой растворены низшие степени окисления азота (N03
и N203). Такую кислоту получают, разлагая селптру половинным количеством крепкой
серной кислоты, или перегоняя азотную кислоту с избытком серной. Получается сперва
нормальная азотная кислота, но она разлагается отчасти и дает низшие степени
соединения азота с кислородом, которые растворяются в азотной кислоте и сообщают ей
обыкновенно бурый или красноватый цвет. Такая кислота дымит на воздухе и притягивает
из него влажность, давая менее летучий гидрат. Если в красно-бурую дымящую азотную
кислоту пропускать долгое время, в особенности при слабом нагревании, углекислый газ,
то он вытесняет все низшие степени окисления азота и оставляет бесцветную азотную
кислоту, свободную от них. При получении красной кислоты необходимо приемник сильно
охлаждать, потому что только на холоду азотная кислота может растворять много
окислов азота. Крепкая красная дымящая кислота имеет удельный вес при 20° 1,56 и
сильный удушливый запах окислов азота. При смешении красной кислоты с водою
появляются зеленый и голубой цвета, а потом жидкость, при избытке воды, обесцвечивается.
Это зависит от -того, что окислы азота с водою и азотною кислотою изменяются и дают
цветные растворы.
Действие красной дымящей азотной кислоты (или ее смеси с серною кислотою) во
многих случаях очень резко и сильно: она иногда действует иначе, чем чистая азотная
кислота, так, железо в такой кпслоте покрывается слоем окислов и теряет способность
растворяться в кислотах — становится, как говорят, пассивным. Так, хромовая кислота
(и двухромокалиевая соль) дает с красною • кислотою окись хрома, то-есть раскисляется.
Это зависит от присутствия в красной кислоте низших степеней окисления азота,
которые способны окисляться, т. е. переходить в HNOa, как высшую степень окисления. • Но
обыкновенно действие дымящей кислоты, как красной, так и бесцветной,, есть, сильно
окисляющее.
При действии азотной кислоты на. металлы, даже на такие, которые с другими
кислотами выделяют водород, водорода не развивается, потому что он в момент выделения
раскисляет азотную кислоту и дает низшие степени окисления азота, как видно из способов
их получения. При этом Ag и Hg дают соли не только азотной, но и азотистой кислот
(Veley, Ray, Divers), a Zn и Sn образуют из HNOB даже N20, N2 и NHS.
Некоторые основные соли азотной кислоты (напр., основная соль висмута) в воде
нерастворимы, зато средние все растворимы, и это составляет редкое явление между
кислотами, потому что с тем или другим из оснований почти у всех обычных кислот
образуются нерастворимые соли. Так, для серной к-ты соли Ва, Vb и др., для ¦ соляной Ag
и т. д. в воде нерастворимы. Однако, средние соли уксусной кислоты и некоторые другие
также все растворимы.
Дзотноаммичная соль или азотнокислый аммиак NH4N08 легко получается,
если к азотной кислоте приливать раствора аммиака или углеаммиачной соли, до
получения средней реакции. При выпаривании такого раствора образуются кристаллы соли,
не содержащие кристаллизационной воды. Кристаллизуется прпзмами (как и се*штра
калиевая), имеет освежающий вкус. 100 ч. воды растворяют при t° по весу 54 + 0,61 %
соли; растворима в спирте, плавится при 160°, а около 180° разлагается, образуя воду и
закись азота; NH4N08 = 2HsO + N20. Если смешать азотноаммиачную соль с серной
кислотой и нагревать смесь около температуры кипения воды, то отделяется азотная
кислота, а в растворе остается серноаммиачная соль; но если нагревание быстро довести до 160°,
то выделяется закись азота. В первом случае серная кислота отнимает аммиак, а во втором—
воду. Рассматриваемая соль употребляется в практике для получения искусственного
холода, потому что, растворяясь в воде, понижает ее температуру весьма значительно;
при этом лучше всего употреблять равные по весу количества соли и воды. Соль сперва,
должно растереть в порошок и быстро смешать с водою, тогда температура от +15°
понижается до —10°, так что вода в такой смеси замерзает. Азотноаммиачная соль
поглощает аммиачный газ и образует с ним непрочные соединения, подобные соединениям
с кписталлизационною водою (Дайверс, 1872. Рауль, 1873). При —10° образуется
NH4NOs2NH3--Teao жидкое, уд. веса 1,15, теряющее при нагревании аммиак. При+ 28°
образуется NH4NOsNH8, тело твердое, легко теряющее' аммиак при нагревании, особенно
в растворе. Троост (1882), исследовавший упругость диссоциации . образующихся
соединений, заключил, что образуется определенное соединение, отвечающее формуле
2NH4NOs3NH3j так как при разложении подобного состава при 0 упругость диссоциации
остается постоянною. В. Курилов (1893; однако показал, что это постоянство упругости
выделяющегося аммвака обусловливается разложением не определенного химического
соединения указанного состава, а насыщенного раствора; во время разложения система

196а] азотная кислота и ее соли 365
состоит яз жидкости и твердого тела; самое постоянство упругости начинается с момента
выпадения твердого тела. Состав 2NH4N033NHS отвечает насыщенному раствору прп О",
растворимость же NH4NOs в NH8 растет с повышением температуры.
[196а] Перегонка растворов и нераздельно-кипящие смеси.
(Дополнение М. С. Вревского.) При перегонке раствора двух жидкостей состав раствора п
состав дестиллата, как известно, непрерывно изменяются. Зависимость этого изменения
от вида кривой р = Да*), где р величина упругости, а х относительное содержание в
растворе одной из жидкостей,, выяснена исследованиями проф. Д. Л. Коновалова. Его
выводы являются следствием высказанного им общего принципа, — закона Коновалова,—
определяющего условия устойчивого равновесия между раствором и его насыщенными
.парами.
Предположим, что некоторое количество раствора определенного состава находится
в цилиндре под "поршнем, вес которого равен давлению пара. Сохраняя постоянство
температуры, изменим положение поршня. Относительное количество вещества в жидкости
В Ь
дд-і і и и в парах , j изменится, в то же время изменится и упругость пара р.
«При всяком положении поршня условия устойчивого равновесия системы состоят
в том, чтобы при увеличении объема давление не возрастало».
Предположим, мы имеем восходящую кривую упругости пара, как функцию отно-
_ dp
сительного содержания тела і>, т.е. -g— >»0. Подняв поршень, мы получим жидкость
нового состава. Согласно общему принципу устойчивого равновесия, р уменьшится.
Уменьшение упругости может иметь место лишь вследствие уменьшения в первоначально
взятом растворе относительного содержания тела #, причем такаЗГ потеря возможна лишь
при условии, что образовавшиеся пары содержат тела В больше, чем взятый раствор.
Ь В
Поэтому для указанного вида кривой , ^ > і ¦ о.
Возьмем второй случай. С увеличением относительного содержания В упругость
пара уменьшается ~7Z-<0. Основываясь на принципе равновесия, мы тем же путем по-
Ь В
лучаем T+f<-^rir
Приведенные два случая не исчерпывают всех возможных условий сохранения
устойчивости равновесия системы при увеличении ее объема. Устойчивое состояние не
оудет нарушено п в том случае, когда при движении поршня вверх упругость пара
останется неизменной. Это имеет место в тех системах, кривая упругости пара которых
имеет и восходящую и нисходящую ветви. Из предыдущего следует, что в точке максн-
dp dp
мума или минимума, где -j- > 0 переходит к -g~ < 0, пли обратно, значит, в точке,
dp • Ь В
отвечающей ^ = 0, состав пара п состав раствора тождественны: , ^ = ^ , р.
Увеличение объема системы не изменяет состава жидкости и ее паров. Мы имеем.
раствор, испаряющийся без изменения состава, т. е. нераздельно кипящую смесь.
Вышеприведенные положения Д. П. Коновалова указывают на существование
трех групп растворов.
1) Растворы, кривал упругости пара которых не имеет, ни максимума, ни
минимума. Во время перегонки состав жидкости непрерывно изменяется, обогащаясь выше
кипящей жидкостью. Повторная перегонка ведет к полному разделению составных частей
раствора. К этой группе принадлежат, например, растворы: из метилового спирта и воды,
из уксусной кислоты и воды.
2) Растворы, кривая упругости пара которых имеет максимум. При перегонке
раствора остается жидкость, все более удаляющаяся по составу от раствора,
соответствующего максимуму упругости пара и обладающего более низкой температурой
кипения. Подвергая порции дестиллата повторной перегонке, мы в конечном результате
получаем дестиллат, состав которого отвечает максимуму упругости пара. Повторная перегонка
остатка дает одну из жидкостей в чистом виде. Полное разделение жидкостей невозможно.
Сюда относятся, напр., водные растворы этилового спирта, дающие при кипении под
атмосферным давлением нераздельно-кипящую смесь. с содержанием 95,6°/0 спирта и
водные растворы пропилового спирта, пераздельно-кппящая смесь которого в этих условиях
содержит 71,7% спирта.
3) Растворы, кривая упругости пара которых имеет минимум. При перегонке
остается жидкость, все более приближающаяся по составу к раствору с наивысшей
точкой кипения, т. е. составу, отвечающему минимуму упругости пара. Состав дестиллатов,

366
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI
[197
подвергнутых повторной перегонке, приближается к составу одной из чистых жидкостей.
Конечным продуктов повторных перегонок будет та или другая чистая жидкость и
нераздельно-кипящий раствор, й в этом случае полное разделение невозможно. К этой
группе принадлежат, например, водные растворы ИС1 и азотной кислоты. При кипении
под атмосферным давлением НС1 дает нераздельно-кипящую смесь с содержанием 20,2470
кислоты; нераздельно-кипящая смесь азотной кислоты содержит 68,0%. кислоты.
Нераздельно-кипящие смеси с давних пор привлекали особое внимание химиков.
Бипо, исследуя водные растворы галоидоводородных кислот, высказал гипотезу, что
полученные им нераздельно-кипящие смеси являются определенными химическими
соединениями НС18Н20, НВг5Н20 и т. п. Однако, последующими работами Роспо и Дитмара,
а также Д. П. Коновалова было доказано, что при изменении температуры (давления)
перегонки состав нераздельно-кипящих смесей изменяется.
Дальнейшее изучение этого вопроса Ж G. Вревскгт показало, что указанное
изменение находится в прямой связи с общим явлением смещения равновесия между
Еаствором данных жидкостей и его насыщенными парами под влиянн?м температуры,
[арциальные упругости пара жидкостей, а, следовательно, и состав пара раствора,
являются функцией не только относительного количества взятых тел, но также и температуры
испарения смеси. Выяснение этой зависимости с термодинамической точки зрения на
основании работ Кирхгофа и Маргулеса приводят к выводу, что направление, в котором
смещается равновесие под влиянием температуры, зависит от величин скрытой теплоты
испарения каждой из жидкостей из раствора, а именно: при повышении температуры
испарения раствора данного состава в парах возрастает относительное содержание того
тела, испарение которого из раствора связано с большей затратой теплоты (закон Gibbs'a—
Le Chatelier).
' Этому закону подчинены все растворы, не исключая п нераздельно-кипящих смесей.
Поэтому, если при данной температуре раствор находится в равновесии с парами
одинакового состава, то при другой температуре тот же раствор будет в равновесии с
парами иного состава, т. е. мы будем иметь уже смесь, состав которой не отвечает составу
нераздельно-кипящей смеси для новой температуры. При изменении температуры точка
максимума или минимума на кривой p = f(x) сместилась. Опираясь на следствия,
вытекающие из закона Коновалова, нетрудно доказать, что направление, в котором изменяется
состав нераздельно-кипящих смесей с переходом системы к другой температуре,
определяется следующими положениями: при изменении температуры. растворов, кривая
упругости пара которых имеет максимум, состав пара растворов и состав
нераздельно-кипящей смеси изменяется в том же направлении. При изменении температуры растворов,
кривая упругости пара которых имеет минимум, состав пара растворов и состав
нераздельно-кипящей смеси изменяются в противоположном направлении. Так, при повышении
температуры- испарения смесей воды с этиловым спиртом пары над раствором данной
крепости обогащаются водой. В том же направлении изменяется состав
нераздельно-кипящей смеси, отвечающей максимуму: 97,6% спирта при 39°,8 и 95,7% при 74°,8. При
повышении температуры испарения водных растворов ПС1 в парах увеличивается
относительное содержание кислоты. В нераздельно-кипящей смеси, отвечающей минимуму,
увеличивается относительное содержание воды: при 20° нераздельно-кипящая смесь-
содержит 24,6% HCJ, а при 75°,9 —22,2%. И. Вревский.
[197] Причину того, что при нитровании (как и при металепсии) химический
характер (напр., кислотность) сохраняется, выражают или ищут в том, что при получении
настоящих нитросо?динений остаток азотной кислоты NOa становится на место водорода
в углеводородной группе. Напр., если дано С,Н8ОН, то C,H|(NOs)OH будет настоящее
нитро-тело, обладающее коренными свойствами СеН5ОН. Если же >Ю2 встанет на место
водорода водного остатка (CeH5ON02), то химический характер изменяется, как при
переходе от КОН к K0N02, селитре (подробнее в органической химии).
Нередко нитро-соединениями называют еще сложные эфиры азотной кислоты, в
которой водород водного остатка (ОН) замещен остатком (N02) азотной кислоты. Они по
химическому характеру отличаются от настоящих нитро-соединений (подробности в орга-
нич. химии), но горят сходно. Такой пример представляет действие азотной кислоты на
клетчатку С8Н1005. Это вещество, составляющее наружную оболочку растительных клеток,
находится почти в чистом виде в хлопчатой бумаге, в обыкновенной писчей бумаге, в
льняных тканях и т. п. При действии на него азотной кислоты образуется вода и
нитроклетчатка (как из КНО—вода и KNO»), представляющая вид взятой хлопчатой бумаги,
но свойства уже совершенно не те: при ударе она взрывает, весьма легко воспламеняется
от искры и действует 'как порох, отчего и называется пироксилином или
хлопчатобумажным порохом; состав этого пороха CeH7N80n.== С3Н100в + 3NH08 — ЗН20. Ограничивая
действие азотной кислоты, можно уменьшить содержание группы N02 в нитроклетчатке
и получить соединения с разными свойствами, напр., обыкновенный (нечистый,
смешанный, давно известный) коллодионный хлопок или коллодий, содержащий от 11

197]
ПЕРЕГОНКА РАСТВОРОВ. НИТРОСОЕДИНЕНИЯ
367"
до 12% азота, и пироколлодий (Менделеев, 1890), содержащий от 12,5 до 12,4%
азота. Оба растворимы в смеси спирта с эфиром (в коллодии часть вещества растворима
в спирте) и полученный раствор -при испарении дает прозрачную пленку, нерастворимую
в воде. Раствор коллодия употребляют в медицине для покрытия ран и в фотографии
для получения на поверхности стекла ровного слоя вещества, в которое вводят реагенты,
употребляющиеся фотографами. Пироколлодий представляет такой состав СмНм(Ш|)и09».
(т.е. продукт замены 12 атомов водорода остатком азотной кислоты N02 в 5СвН10ОД что
при взрыве весь содержащийся в нем водород способен дать воду, а углерод — окись-
углерода СО, занимающую вдвое больший объем, чем — при том же количестве кисло-
!юда — занимает соответственное количество углекислого газа С02, а потому нормальное-
без побочных реакций) разложение пироколлодия выразится равенством: С80Ни(Ш2)і2О2Ві=
= ЗОСО + 19Н30 + 6N2. Представляя нитроклетчатку, развивающую наибольшее"
количество (по объему) паров и газов (из данного веса нитроклетчатки), пироколлодий
составляет одну из форм бездымного пороха, наиболее пригодную для стрельбы, тем более,
что, судя по опытам Морской Научно-Технической Лаборатории (см. «Морской Сборник>,
1895 г.), ленты этого пороха правильно горят при взрыве последовательными слоями (что-
н требуется при стрельбе из орудий, чтобы их не разрывало), и хорошо промытый водою
он сохраняется неопределенно долго, хотя содержит 58% кислорода.
Способность нитроклетчатки, нитроглицерина C8H5(N03)8 (находящегося в динамите),
пикриновой кислоты CeH2(NOs)3OH (образующей мелинить лиддит, «шимозе> японцев) и
других «нитросоединений> сгорать со взрывом и их применение для бездымного пороха.
и вообще для взрывов зависит от тех же самых причин, от которых смесь селитры с
углем дает вспышки, и взрыв; как в том, так и в другом случае элементы азотной
кислоты, находящейся в соединении, разлагаются; кислород идет на сожигание угля, а азот
освобождается; таким образом из взятых твердых веществ образуется сразу большое
количество газов, а именно азота и окислов углерода. Эти газы занимают объем
несравненно .больший, чем первоначальное вещество, а потому производят весьма сильное
давление и взрыв. Очевидно, что, взрывая с выделением тепла (т. е. разлагаясь не с
поглощением энергии, как бывает чаще всего, а с ее выделением), нитросоединения соста*
вляют магазины энергии, которую легко освобождают, к можно думать, что элементы, в
них заключающиеся, находятся в состоянии особо энергического движения. С другой-
стороны, нитросоедипенпя поучительны, как пример и доказательство того, -что элементы
и группы, образующие соединения, разделены в молекулах сложного тела. Надобен удар,
сотрясение или повышение температуры, им равное, для того, чтобы горючие элементы
С и Н вступили в ближайшее столкновение с NOg .и элементы расположились по-иному».
в новые соединения.
Что касается до состава «нитросоединений», то в них на место водорода взятого
вещества поступает из азотной кисДоты сложная группа N02 или N020 вместо ОН; то
же замечается и при переходе щелочей в азотные соли, так что реакции замещения
азотного кислотою, т. е. образование солей и нитросоедпненпй, могут быть выражены таким
образом: в этпх случаях на место водорода становится так называемый остаток
азотной кислоты NOa, что видио из сравнения едкого кали КНО с селитрою K(N02)0;
водной .извести Са11202 с азотноизвестковой солью ¦ Ca(N02)202; глицерина CsHsH8Oa с
нитроглицерином C8H6(N02)a03, фенола СеН5ОН с пикриновой к-той CeH2(NOs)3OH и т. д.
Различие между солями, образованными азотной кислотою, и нитросоединениями состоит в
том, что из солей азотной кислоты весьма легко выделпть азотную кислоту посредством
серной (то-есть путем двойного соляного разложения), но из настоящих ннтросоедпнений,
напр., из нитробензола CeII5(N02), серная кислота не вытесняет азотной. Так как
нитросоединения образованы исключительно углеродными веществами, то онн и описываются
вместе с ними в органической химии.
Группа N02 нптросоединений во многих случаях (как все окисленные соединения
азота) переходит в аммиачную группу и в остаток' аммиака Ш2. Для этого действуют
восстановителями, выделяющими водород: i2N02 + 6H = #NH3+2H20. Так, Зтт
превратил нитробензол CeHgNO* в анилин CeHeNHa, действуя сероводородом.
Принимая существование остатка N02, заменяющего водород в разных соединениях,
можно рассматривать азотную кислоту как воду, в которой половина водорода замещена
азотным остатком. Азотная кпслота в этом смысле есть таитро-вода (N02)H0, а ее, кислоты,
ангидрид двунитро-вода (N02)20. Остаток азотной кислоты в азотной кислоте соединен
с водным остатком, как в нитробензоле он соединен с остатком бензола^
Здесь следует также обратить внимание на то, что в солях азотной кислоты можно
признать группу NOs, потому что соли имеют состав ЛЩТОв)л, как хлористые металлы
имеют состав МС1п. Но группа NOs никаких других соединений, кроме солей и им
подобных—сложных эфиров (напр., C2H5N08), не образует, а потому должна быть-считаема
как водный остаток НО, в котором И заменен N02.
В минном и артиллерийском делах нитросоединения играют важную роль. Подроб-

368 дополнения к главе vi [198 —199
.ности, к ним относящиеся, должно искать в специальных сочинениях, сюда относящихся,
между которыми сочинения А. Р. Шуляченко и И, М. Чельиова занимают видное
место в нашей специальной литературе, а наиболее важную и историческую роль играют
.научные труды в Англии Эбеля (Abel) и во Франции — Вертело, которые выяснили
взрывчатые соединения рядом опытных и теоретических исследований. Между взрывчатыми
веществами особо важное в практическом отношении место занимают: обыкновенный или
•черный порох (гл. XIII), гремучертутнал соль (гл. XVI), виды нитроклетчатки (гл. VI)
и нитроглицерин C3H5(N020)8 или азотнокислый эфир глицерина; в смеси с твердыми
поропгковатыми веществами (напр., магнезией, трепелом и т. п.) он дает динамит, главные
массы которого употребляются для взрыва камней при горных работах, проведения
туннелей и т. п. Упомянем еще, что простейшее по составу истинное нитросоединение, или
¦болотный газ СН4, в котором весь водород заменен группою N02, получен Л. Я.
Шишковым: С(Щ)4, так же как нитроформ CH(N02)8. В заключение же заметим, что конец
XIX века, несмотря на видимое господство мирных отношений и всякого рода сношений
во всем мире, представляет очевидную подготовку к военной борьбе, что сказалось дал;?
в разнообразных усилиях, касагошихся взрывчатых веществ, и определяется
преимущественно как
различиями азиатских и
африканских народов от
европейских, так и
большою скученностью
(теснотой) жителей в
таких странах, как
Германия, Англия,
Япония, .Китай и др., что
заставляет ждать в XX
веке многих жестоких
и крупных войн,
примером которых может
уже служить японская
война 1904 — 1905 гг.
Россия, как страна
сравнительно слабо-
населенная н
пограничная между остальной
Европой и массивом
Азии, должна быть в
этом отношении особо
чуткою и- ее мирные успехи должны много влиять на благополучный исход наступившей
в мире эпохи сближения всех людей, несмотря на различие рас и историй. Выход тут
жиден только в господстве у нас всяких видов прогресса и во внутреннем единстве,
опирающемся на сильную верховную власть и на развитие чуткой общественной
сознательности, требующей прежде всего широкого распространения просвещения и всестороннего
роста промышленности, так как только при помощи их общие интересы — своей страны
н всего человечества—могут брать верх над лично-своекорыстными.
[198] При пропускании паров азотной кислоты через сильно накаленную м?дь
можно разложить всю азотную кислоту до конца, потому чта образующиеся
первоначально окислы азота отдают накаленной металлической меда свой кислород, так что
получается один газообразный азот и вода. Это составляет способ, которым можно
определить состав как азотной 'кислоты, так и всех других соединений азота с кислородом,
потому что, собирая получающийся газообразный азот,, можно, по его объему, судить
об его весе, и следовательно,, о содержании его во взятом количестве азотистого
вещества; взвешивая же медь до и после разложения, можно по прибыли веса определить
содержание кислорода. При пропускании через накаленную трубку смеси паров HNOs и
водорода также образуется1 азот до конца. Натрий, разлагая при накаливании окислы
азота, отнимает также весь кислород, чем иногда пользуются для определения состава
окислов азота.
[199] На том, что прп обыкновенной температуре азотная^ислота «растворяете многие
металлы, основано ее применение для вытравки меди и стали при гравировании на них.
Медь покрывают смолистым слоем, на который азотная кислота не действует, и потом
з некоторых местах смолистый слой снимают иглою и все обливают азотной кислотой.
Места, покрытые--смолистым веществом, остаются нетронутыми, а открытые
разъедается азотною кислотою. Так получают медные доски для «офортов> и других приемов
гравировки." '•
Глядя на сложные уравнения, которыми выражается действие' азотной к-ты на
-Способ разложения азотноватого ангидрида, применимый и к дртгим окислам
азота и могущий служить для их анализа. В Л получается К02 из азотносвин-
цовой соли. ,В В сгущается азотная кислота п др. менее летучие продукты.
В трубке СС положена медь. Ее накаливают жаровней. В D сгущаются (если
•образуются) неразложившиеся летучие продукты, для чего требуется
охлаждение. В этом приемнике видно появление бурых паров, если разложение
не полно. В колоколе Е собирается газообразный азот.

199] АЗОТНАЯ КИСЛОТА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ 369
разные металлы, начинающие часто затрудняются их составлением. Должно заметить, что,
зная продукты действия и вещества происходящие, можно легко составить уравнение
реакции, так, если желаем выразить, что азотная кислота, действуя на цинк, дает закись
азота N?0 и азотноцинковую соль Zn(N03)e, то для составления уравнения реакции должно
рассуждать так: в азотной кислоте есть водород, в закиси же азота и в соли его нет —
значит образуется вода, а потому действует как бы безводная азотная кислота N2Os. Она
для превращения в закись азота отделяет 4 пая кислорода, следовательно, способна
окислить 4 пая цинка и превратить его в окись цинка ZnO. 'Эти четыре пая окиси цинка
потребуют для образования соли еще четыре пая азотного ангидрида, следовательно,
' этого последнего нужио "5 паев или азотной кислоты It) паев. Следовательно, па 4 пая
цинка нужно взять 10 паев азотной кислоты, чтобы выразить реакцию целыми паями.
Не должно забывать, что немного таких реакций, которые выражались бы вполне
простыми уравнениями. Большею частью уравнение реакции выражает только главные
продукты взаимодействия, и притом окончательные. Так, ни одно уравнение, не выражает
всего, что в действительности происходит прп действии металлов на азотную кислоту,
так как образуется всегда несколько окислов азота:вместе или последовательно — один
за другим, по мере нагревания и изменения крепости кислоты. Оно и понятно.
Образующийся окисел сам способен влиять на металлы и раскисляться, а под влиянпом азотной
кислоты он может изменять ее и сам изменяться. Написанные уравнения должно
принимать как схематическое выражение главнейших видов
реакции, как предел, к которому стремится действительность,
по мере устранения посторонних обстоятельств.
По исследованию Монтемартини продукты,
выделяющиеся при действип азотной кислоты па металлы
(и-количество их), находятся в непосредственной связи как с
концентрацией азотиой кислоты, так и со способностью
металлов разлагать воду. Металлы, разлагающие воду лпшь
\при высокой температуре, при реакции ша азотную кислоту
дают NOs, N2Oe и NO; металлы-яге, разлагающие'воду при
менее высокой температуре, кроме указанных продуктов,
дают еще N20, N и М18. Наконец, металлы, разлагающие
воду при обыкновенной температуре, кроме того, развивают разложение закпси азота метал-
еще и водород. Азотная кислота, разведенная большим ко- дическиш натрием,
лнчеством воды, не окисляет меди, но окисляет олово.
Слабая азотная кислота не окисляет также ни серебра, ни<ртути; но через прибавление
азотистой кислоты даже разбавленная азотная кислота действует на вышеназванные металлы.
Это зависит, конечно, от меньшего постоянства азотистой кислоты и от того, что, после
начала действия, азотная кислота сама* превращается в азотистую кислоту,
продолжающую уже действовать на серебро п рігуть. Подробно изучая действие азотной кислоты
на Си, Ifc и Ві, оксфордский химик Белей (Veley, 1891) показал, чтр азотная кислота
?»0% крепости не действует на указанные металлы при обыкновенной температуре, если
нет нисколько азотистой кислоты (следы ее разрушены мочевиной) и окислителей, напр.,
ИіОз, КС104 и т. п., а в присутствии хотя бы малого количества азотистой кислоты
металлы дают ее соли, которые с IIN03 образуют соли азотной кислоты и окислы азота,
возобновляющие азотистую кислот}г, необходимую для начала реакции, .потому что
реакция 2N0 + HNOj + Н20 = 3HN02 — обратима. Названные металлы очень скоро растворимы
в 1% растворе азотистой кислоты. Притом Белей заметил, что азотная кислота
переводится' отчасти в азотистую газообразным водородом в присутствии азотных солей Си и РЬ.
Когда азотная кислота действует на многие органические вещества, часто
происходит не только отнятие водорода, но и присоединение кислорода; так, например, азот-
цая кпелота превращает толуол С7И8 в бензойную кислоту С7Нв02. В некоторых случаях
прп этом и часть углерода, заключающегося в органическом веществе, сгорает на счет
кислорода азетнбй кислоты. Так, например, из нафталина. С10Н8 получается фталевая
кислота, €8Нб04. Итак, действие азотной кислоты на углеродистые вещества часто весьма
сложно: происходит (кроме нитрования) выделение углерода, отнятие водорода,
присоединение кислорода. Но вообще немного таких сложных углеродистых или органических
""гёеществ^-которые бы сопротивлялись действию азотной кислоты. Оттого-то азотная
кислота действует сильно изменяющим образом на многие органические вещества: на коже
от оставляет желтые пятна, в большом количестве производит рапы и разъедает
совершенно ткань тела; ткань растений точно также разъедается весьма легко крепкою
азотного кислотою; капля крепко^ азотной к-ты, капнутая на обычные ткани, как бы
прожигает 'их, дает дыру на ткани. Одна из самых прочных спних растительных красок,
употребляющихся для .окрашивания тканей, е,сть индиго, или,кубовая краска; она легко
превращается в желтое вещество от действия азотиой кислоты, и этим спо-
'¦- собом можно открыть малые следы свободной азотной кислоты.
Д. Менделеев. Основы-химии, т. I. 24

370 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI [200—201
[200] По отношению к N0S и N204 считаю полезным сделать следующие
дополнения:
Если при температуре кипения получается плотность 38, то можно заключить, что
в смеси содержится 79% N,04 потому, что, назвав чрез х весовое количество N«04, по-
х (100 х)
лучим его объем = j~, количество NOa будет 100 — х н, следовательно, объем v—~оо— >
а смесь, имеющая плотность 38, будет весить 100, следовательно, ее объем = -Q?r. Отсюда
Явления и законы диссоциации, рассматриваемой нами только в отдельных
частных примерах, подробно разбираются в сочинениях по теоретической химии. Тем не
менее, по отношению к азотноватому ангидриду, как исторически важному примеру
диссоциации в гомогенной газовой среде, приведем результат тщательных исследований
(1885^1886)22. и л. Натансонов, которые определяли ; плотности прп перемене
температур и давлений. Мера диссоциации, выраженная вышеуказанным способом (ее можно
выражать и иначе, напр., отношением количества разложенного вещества к неизмененному),,
оказывается при всех температурах увеличивающеюся с, понижением давления, как н
должно было ждать для гомогенной газовой среды, в которой уменьшающееся давление,
так сказать, помогает образованию легчайшего продукта диссоциации. Так, в опытах
Натансонов приО0, мера диссоциации растет от 10 до 30% при уменьшении давления
от 251 до 38 jhm; при 49°,7 она возрастает от 49 до 93% при уменьшении давления от
498 до 27 мм; при 100° она растет от 89,2 до 99,7% при падении давления от 732,5 до
11,7 мм. При 13р° и 150°-разложение полное,'то-есть остается лишь NOs, при тех малых
давлениях, (менее атмосферы), при которых Натансоны делали свои определения,
невероятно, что при значительных (в несколько атмосфер) давлениях уже будут
образовываться молекулы N204, и было бы чрезвычайно интересно проследить явление как в
сторону очень значительных давлений, так. и в сторону относительно больших объемов.
Поршнев для приготовления N02 предложил действовать азотною'К-тою на
мышьяковистый ангидрид, потому что тогда (особенно после перегонки над AssOe и Р203) легко
избежать образования других окислов азота. В жидком виде азотноватый ангидрид,
кипящий при 22° — 26°, имеет удельный вес при 0°= 1,494, при 15° = 1,474, по Гей-
теру. Очевидно, что изменение плотности с переменою температуры зависит в жидком
состоянии, как и в газообразном, не от одной физической перемены, но и от
химического изменения, так как с нагреванием уменьшается количество N204 и возрастает
количество N02, а они в жидком состоянии (как вещества полимерные) должны обладать
различною плотностью, как и. видим, напр., в углеводородах: С5Н10 и С10Н20. CS2
растворяет N02. , ^
Считаю неизлишним обратить здесь внимание на измерение те'плоемкости
парообразной смеси N804 с N02, давшее Вертело возможность узнать, что превращение 2N02
в N,04 сопровождается отделением тепла, около 13 000 кал., и так как реакция идет
столь, же легко в одну сторону, как и в другую, то в одном' направлении это будет
реакция экзотермическая, а в противоположном эндотермическая, и это отлично
демонстрирует возможность хода реакций обоих видов, хотя обыкновенно реакции
тепловыделяющие идут легче^
Азотная кислота, имеющая плотность 1,51, растворяя азотноватый ангидрид, окра?
шивается в бурый цвет;1 кислота, имеющая плотность 1,32, окрашивается в зеленоватб-
голубой; кислота же более слабая, чем 1,15, остается при поглощении азотноватого
ангидрида бесцветною [дополна 196].
Азотноватому ангидриду, как смешанному, самостоятельных солей не отвечает, но
Сабатье и Сандеран (18$»2) показали, что NOs способна соединяться прямо, в известных
условиях с некоторыми металлами, напр., медью и кобальтом, образуя Cu2NOg и Co^NO»
в виде темнокаштанового порошка, не показывающего реакций солей. Так, если пропускать
при 25° — 30°, через свеже восстановленную (из окисленных соединений при накаливании
в водороде) медь, газообразную двуокись азота, прямо образуется Cu2N02; с водою
выделяет отчасти N02, отчасти же дает азотнокислую соль меди, оставляя металлическую
медь и ее закись. Природа подобных соединений доныне не исследована.
[20і] Из всех солей азотистой к-ты натровая соль NaN02 приготовляется в
наибольшем количестве, а именно для применения в промышленности, так как реагирует с
амидами диазокраісящих веществ, образуя краски на тканях. Ее называют «нитритом >.
Приготовляется как KN02 (см. в тексте). *
Азотистоаммиачяал соль легко может быть получена в растворе таким же путем
двойного разложения (соль /ария с серноаммиачной солью), как и другие соли азотистой
кислоты; но при ^ьшаривании она весьма легко разлагается, выделяя газообразный азот,

201j , окислы азота 371
как это было упомянуто в гл. V. Если же выпаривать раствор при обыкновенной
температуре, под колоколом воздушного насоса, то получается твердая своеобразная масса,
которая при нагревании, легко разлагается. Сухая соль от удара и около 7о° разлагается
даже со взрывом: NH4N03 = 2HaO+Ns. Она образуется также при действии водного
аммиака на смесь окиси азота и кислорода, при действии озона на аммиак и во многих
других случаях. Для приготовления NH4NOs Зеренеен (1894) действует смесью N203 и
других окислов азота на твердые куски углеаммиачной соли, извлекает образовавшуюся
NH4N02 абсолютным спиртом и осаждает из этого раствора эфиром. Соль эта имеет
кристаллическое сложение, растворяясь в воде, поглощает тепло, на воздухе притягивает
влагу. Для сохранения соли лучше обливать ее слоем безводного чистого эфира.
Азотистосеребряная соль AgNOs получается,. как вещество мало растворимое, в
осадке при смешении растворов азотносеребряной соли AgN03 и азотистокалиевой соли
KN02. В большом объеме воды AgN02 растворима, чем пользуются для отделения от
Ag20, происходящей при получении осадка, потому что в KN02 всегда есть некоторое
количество К20,.которая дает с водою КНО и образует cAgN03-OKncb серебра. Раствор
A^NOs через двойное разложение с хлористыми металлами (напр., ВаС13) дает
нерастворимое AgCl и азотистую соль взятого металла (напр., Ba(NOi)s}.
При пропускании тока через раствор, содержащий NH/и NaHO и некоторое
количество соли меди, на аноде образуется между прочим натровая соль азотистой кислоты
(В. Траубе и Віьлыпц, 1904).
Leroy (1889) для получения KNOs смешивает в порошке KN03 с BhS, бросает в
тигель и промывает сплав, причем остается UuS04, a KN03 растворяется:'4KN08+ BaS =
--=4KNOs + BaS04.
Должно думать, что азотистокалиевая соль KNOs при сильном накаливании,
особенно с металлическими окислами, выделяет N2 и 02 и дает окись калия К20, потому
что селитра способна к такому разложению, но оно до сих пор мало исследовано.
Можно* думать, что реакция N203 = N02 + N0 обратима, т. е. подобна превращению
N204 в N02. Бурый цвет паров N2Q8 'зависит от образования N02.
Если азотноватой ангидрид охладить до — 20° и приливать к нему капля по капле
половинное по весу количество воды, то азотноватый ангидрид разлагается на азотистую
и азотную кислоты: первая из них при этом не остается в виде гидрата, а прямо
переходит в ангидрид, и потому при слабом нагревании полученной жидкости выделяются
пары N208) которые сгущаются в синюю жидкость, как показал Фричгие. Такой способ
получения азотистого ангидрида, повидимому, даот наиболее чистый продукт, но и он
легко диссоциирует, образуя 'N0 и N02 (а потому с водою и азотную кислоту). Bum-
торф (1904) брал прямо жидкий Ж)2 и в нем (без доступа воздуха) при —10° до — 45°
растворял N0. Получается темно-голубая жидкость, содержащая почти чистый N203, с.
подмесью в растворе N02. При охлаждении происходит кристаллизация. Если преобладает
N02, то кристаллизуется она при —10°, если же увеличивать количество N0, то
температура кристаллизации остатка понижается до —112°, —117, причем получается
эвтектическое соединение N02 с N208. При достижении же состава N203 кристаллизуется
около —103° чистый синий ангидрид N208, темп, застывания которого от подмеси N02
понижается до указанной темп. —112°, —117°. Таким образом доказано, что N203
кристаллизуется при —103° и дает синие кристаллы, образуясь из N0 и N0S.
По показаниям Бэкера N208 кипит при — 2J, а абс. сухой при + 42°,5h-- 43d.
При окисляющем действии азотистый-ангидрид дает окись азота N208i== 2NO + (X
Тогда аналогия его с озоном еще более увеличивается, потому что\из 03 получается О,
действующий окислительно, и рбыкновенный кислород 02. С физической стороны
сходство N208 с 08 выражается тем, что оба вещества имеют синий цвет в жидком
состоянии.
Действием N208 на NH8 пользуются для того, чтобы амины Щ,й (где Я есть эле-
, мент или сложная группа) превратить в гидраты NHO. При этом NH2# + NH02 образует
N2 -rf Н20 -j- ДНО; NH2 заменяется НО, остаток аммиака— остатком воды. Эта реакция
употребляется для превращения многих азотистых органически* веществ, имеющих
свойства аминов, в соответствующие гидраты. Так, анилин C&H5NH2, получающийся из
нитробензола CeH5N02, превращается с азотистым ангидридом в феяод С3Н5НО, находящийся
в креозоте, извлекаемом из каменноугольного дегтя. Так, И бензола заменяется последо-
¦ вательно N0,, ШаиНО—путь, который пригоден п для других случаев. С кислотными
аминами из ряда ароматических' (бензольных) углеродистых соединений азотистая к-та дает
сильно окрашенные диазосоединения.
v Действие раствора /марганцовокалиевой t соли (хамелеона) КМа04 на .азотистую
кислоту в присутствии серной кислоты определяется тем,, что высшая степень окисления
.марганца Мп207, заключающаяся в хамелеоне, переходит в низшую МпО, которая, как
основание, дает серномарганцовистую соль Мо504, а кислород служит для окисления
HNO» в NH08. Так как раствор ОіпО< красного цвета, a MnS04 почти бесцветен, то

372 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI [202
реакция ясно видна и может служить для открытия и определения азотистой кислоты и
е? солей.
[202] Температура абсолютного кипения окиси азота = — 96°. Сжиженная кпнит
при—142°, твердая плавится при —152°.
Еемлерер предложил для добывания N0 медные стружки обливать насыщенным:
раствором NaNO? и приливать по каплям H2S04. Соли закисп железа (напр., железный
купорос), окисляясь азотною кислотою, также дают N0. Берут 1 ч. крепкой соляной
кислоты, растворяют в ней железо (FeCI2), прибавляют потом еще 1 ч. соляной
кислоты и селитры. При нагревании выделяется окись азота. Окись азота происходит из
азотистой кислоты начисто (т. е. без получения других продуктов и до конца), при
избытке серной кислоты и ртути, на чем основывается один ;из способов определения
остатков азотной к-ты (в нитрометрах разного устройства, опиіываемых в аналитической
химии), так как количество N0 легко измерять с точностью по объему. Так, напр.,
определяется азот в нитроклетчатке, растворяя ее в «ерной кислоте. Подобным же
образом действует азотистая кислота. Ба основании этого ' Эмгьх (1Ь92) дает следующий
способ получения чистой N0- Б колбу наливается ртуть, а затем опа доверху
заполняется серной кислотою, в которой растворено некоторое количество NaNO* или т. п.
вещества, отвечающего HNOs или, IINOs. Выделение N0 идет при обыкновенной
температуре и тем медленнее, чем менее поверхность ртути (при взбалтывании, очень быстро).
Если газ пропустить чрез КНО, то он получается в чистом виде. При обыкновенной
температуре КНО на N0 не действует, при нагревании происходит KN02 и Ks0 или N8.
Matuschek (1905) показал, что Fe2Cl0 с NaNOs дает смесь N0 и й02, а -при пропускании
этой смеси через воду остается лишь N0, потому что 3NOa + HjO = 2HN03 + Ni).
Превращение газов N0 и 02 в жидкую азотную кпслоту, в присутствии воды и
при отделении теплоты, представляет нагляднейший пример сжижжеиия, производимого
действием химических сил. Они производят с легкостью такую работу, какую физические
Охлаждение) и механические (сдавливание) силы совершают с трудом. Цри этом
движение, газовым молекулам столь явно свойственное, гаснет *).
*) Техническое получение этим путем ДООд теперь решено, по так как русская литература по горению
воздуха в вольтовой дуге достаточно обширна (см. ниже), то ограничиваюсь указаниями главных типов
электрических печей, достигнутых практикою результатов, и остановлюсь лишь на теории процесса, данной
NernsVoM, как на попытке описания опытных данных с точки зрения учения о химических равновесиях.
Заслуга первого практического получения окислов азота с помощью вольтовоіі дуги принадлежит ШгкеЛапсГу
ж Eyde (в Норвегии); дуга от переменного тока горпт в их печах в постоянном магнитном поле, благодаря
чему (РШскег) на-гдаз она производит впечатление волнующегося сильно шумящего огненного диска. Заводы
«Северной Азотной Компании», работающие по способу П. и Е., построены в Норвзгии в Иотоддспе {вод.
СвельгФОС, около 40 000 лош е.), ив Заахейме (вод. Рьюкйнфос, около 300 000 лош. с). Печи мощностью от
600 —1000 — 3500-JTW. Заводы выпускают*, норвежскую селитру, CaHaNgO; + Н»0, пак vдoбpитeлыIoe вещ?-
'ство; азотпо- и азотисто-натровы? соли и азотную кислоту, в 1917 г. их производительность была: 40 000 m
ілитры и
печи:
... .-- ,, ,г „, , , Gelsenklr-
cben) и Siebert'z {Nimim Ak. Ges. Elektrochemiscne Werke, Bittcr/вЫ); последняя работает от трехфазного
тока. Выходы HNOs на 1 KW-чгс известны только для печей В. и %. и бр. РаиіЩ: первые продувают в
1 час на.каждый KW дуги около 2 куб. м воздуха, а выпускают из пеней газы с содержанием около 1,2°/0
КО, что дает на годовой KW (8760 часов) около 0,39 т Н\08;-'вторые вдувают около 1,4 куй*, 'м воздуха, их
ты содержат около 1,5% N0 и выход HN08 на годовой КУС около 0,53 т. Что касается теории горения
воздуха, то большинство, с Nepnst'cM во главе, считает: а) что процесс образования окислов азота тут чисто
термический, т.е. что электрическая энергия важна лишь постольку, поскольку она нагревает до более пли менее
высокой температуры воздух, проходящий сквозь печк; б) что первым продуктом реакции является эндотер-
мичяая окись азота, образующаяся согласно выражению: N2 + 02 -f іЗ 200 мал. кал. -*2NO, где № и Oj
грамм-молекулы азота и кислорода, и в) что тепло образованияN0 не зависит от температуры, т.е. что оно
то же при вольтовой дуге, что и при обыкновенных условиях, или —2і 600 мал. кал. на 30 г N0. Так как
скорость превращения считается в подобных случаях прямо пропорциональной (коэф. проп. kmi) числу
молекул и кислорода и азота в исходном воздухе, и числу молекул окиси авота, способной переходить при
понижении температуры (закон Gtbbs'a — Le CnatPlter) в смесь азота с кислородом (коэф. проп. кз)> а равновесие
объясняется равенством скоростей прямой и обратной реакций, го, обозначив через х процент N0 в газовой
смеси, через 79,2 и 20,8 — азота и кислорода в обыкновенном воздухе, мы должны иметь при равновесии при
температуре Т0 :КХ [m,— j] [20,8—| ] =к&*} откуда
Й"Г>--|][ц.-і]. f і
При температуре Тх будет иметься совершенно такое же соотношение с другими, попятно, опытными
процентами N0. С другой стороны, уравнение изохоры van't Hoff'a. (см. Физическую химию), которое можно
проинтегрировать в пределах от. Т0 до Tt, если тепло превращения системы постоянно, дает для соотношения
Сригговых логарифмов констант равновесия (К0 и Кх) выражение:
w *о- О(Гоу-Гі) _ moo (т0-тц
^10JSTi 2,3026.1,985 70 Ті «,305в.1,98»Г0Гі '
где ff0. и Кі — константы равновесия при абсолютных температурах т0 и Tt: ^snes модуль, для перевода.
. 2,30а©
натуральных логарифмов в брштовы; R — газовая константа из уравнения ри= &Т, выраженная в тепловых

202]
окись дзота 373
—— * . __—.
Окись азота способна вступать во многие характерные соединения; она поглощается
раствором многих кислот, напр., винной, уксусной, фосфорной, серной, хлористыми
металлами (напр., SbCl5, ВіС18 и т. п., с которыми дает определенные соединения, Бессоп, 1889),
также растворами многих солей, в особенности солей, образованных закисью железа,
напр., железным купоросом. В этом последнем случае происходит бурное соединение,
чрезвычайно непостоянное, как и все подобные соединения окиси азота. Действуя на
происходящее соединение едкою щелочью, получают аммиак, потому что кислород окиси
азота и воды переходит к закиси железа, образуя окись, а азот соединяется с водородом
воды. По исследованиям Gay (1885), это соединение образуется с отделением большого
количества тепла и легко диссоциирует, подобно раствору NH8 в воде.
Если в соединениях азотной кислоты должно признать содержание остатка N02, так
же составленного, как азотноватый ангидрид, то в соединениях азотистой кислоты молено
допустить остаток N0, имеющий состав окиси азота. Вещества, в которых допускают
остаток N0, называются нитрозосоединениями. Об этих соединениях см.
сочинение проф. If. Бунге, Киев, 1868 г.
Смесь окиси азота и водорода воспламеняется при зажигании. Если смесь обоих
газов пропустить через губчатую платину, то образуется даже соединение азота с
водородом — аммиак. Окись азота, смешанная со многими горючими нарами и газами,
легко воспламеняется; в особенности характерно пламя, получающееся при зажигании
смеси окиси азота и паров горючего сериистого углерода CS2. 'Это последнее вещество
легко превращается из жидкого состояния в парообразное, так что достаточно
пропустить окись азота через слой сернистого углерода (например, в вульфовой стоянке),
чтобы выходящий газ содержал уже значительное количество паров этого вещества.
Такая смесь газов воспламеняется при зажигании и продолжает гореть пламенем,
испускающим большое количество так называемых ультрафиолетовых лучей, способных
производить химические действия, а потому такое пламя может служить для снятия
фотографических изображений при недостатке дневного света (магний и электрический свет дают
ту же возможность). Смесь окиси азота со многими газами дает взрыв в эвдиометре,
напр., с аммиаком.
• Окись азота не происходит прямо из кислорода и азота через одно их
прикосновение, конечно, потому, что их образование сопряжено с поглощением большого
количества тепла, а именно [см. доп. 194], на 16 ч. кислорода и 14 ч. азота поглощается
21600 мал. кал., следовательно, разложение окиси азота на OnN сопряжено с развитием
этого количества тепла, а потому для окиси азота, как для взрывчатых веществ и смесей
раз начавшаяся реакция может итти сама собою. Действительно, под влиянием взрыва
гремуче-ртутной соли Бертело заметил разложение окиси азота. Само же по себе п такое
единицах, т. е. 1,983; наконец, 43 200 число мал. калорий, поглощаемых при образовании 2-х молекул N0.
Если в оба уравнения вставить для То 2200° и я— 0,09 (опытное содержание окиси азота при равновесии при
указанной температуре ло Nemst'y)s то в результате получается уравнение:
logtnL ,- , * _ . -Ю»ів 0,0249 - ДО Ш0~ Ті. . .(1J
/(*м-т)(*--т)
достаточно хорошо согласующееся с опытными данными, как показывает табличка-
Т° , sd опыт. х выч.
18U« 0,3^ 0,33
1877е 0,42 0,45
2023» 0.32 — 0,80 0.61
ШГ 0,64 0,67
2193е 0,97 0,98
¦- 2380* 2,03 2,02
2673е 2,23 2,33
»
И тем не менее уравнение (1) нельзя признать решающим задачу. Оно несостоятельно математически.
Ксли принять, что х приближается к41,6, т.е. что кислород выгорает почти нацело, то левая часть его
приближаете к бесконечности, а правая, ясно, не может оыть более 0,3442. Оно па согласуется и б химизмом
явления, вэдь при решении его совершенно безразлично, будем ли мы признавать 79,2 за °/о азота, или к-педо-
рэд», а между тем опыт (НаЬег'а. с учениками. Spiel* я) показывает, что с возіухе, содерл;ащем 79,2% Оз и.
30.8°/о Ns, не только дуга резко меняет свой вид. но сильно повышается и выход окислов азота. Наконец,
допущение, что первичным продуктом горения воздуха является NO, прогизоречит наблюдениям Ен-ich'a.
(стр. 130) над стойкостью окиси азота; гораздо вероятнее допущение Spieln, что в дуге образуются какие-то
высшие окислы авота (может быть N08). А потому должно считать теоретическую сторону ігвления еще н?
разъясненной и смотреть на ур-и? (I), как на интерполяционную Формулу, удовлетворительно передающую
результаты опытов Nernst'a.. — русская литер, вопроса: про*. А. В. Сапожников, «Азотная кислота и
селитра из воздуха» СПБ 1911; А. И. Саха но в, «Получение азотноіі кислоты и ее солей из воздуха»,
Москва, 1912; проф. Кайзер, «Asot воздуха и его использование» и про*. Мозер, «Азотная
промышленность, е? развитие и современнее положение», Москва, Госиздат, 192;; В. Ф. Митк?вич и А. И. Горбов,
-Азотная кислота ив воздуха». Труды Менделеевского Съезда. СПБ., 190"; они же, «Горение воздуха в
вольтовой дуге», Ж. Р. Хим. Общ. 1913. [Г.]

374 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI ' [203
разложение не совершается, даже тела трудно горят в окисп азота, вероятно потому, что"
некоторая доля окиси азота, разлагаясь, дает кислород, а оя с другою частью окиси
азота образует N02, как довольно прочное соединение азота с кислородом. Дальнейшие
же соединения окиси азота с кислородом идут все с выделением тепла и совершаются *
сами собою через одно прикосновение с воздухом. Из этих примзров видно, как
действительность ограничивает пользование термохимическими данными.
[203] В присутствии губчатой платины (и других контактных веществ) и при
нагревании, S0S с кислородом воздуха дает S0S, чем ныне пользуются на заводах для
производства серной кислоты, что рассматривается, в главе XX (контактный способ).
Способ этот может давать серную кислоту дешевле и крепче, чем в свинцовых камерах,
а потому постепенно вытесняет эти последние.
Случай действия малого количества N0 для возбуждения в больших массах
определенной химической реакции (2S02 + Og + 2Н20 = 2H2S04) очень поучителен, потому что
частности, к нему относящиеся, изучены и показывают, что в так называемых
контактных или каталитических явлениях можно улавливать промежуточные формы
взаимодействия. Здесь, в сущности, A (=S02) реагирует с В (с* О и Ня0) в присутствии С (N0),
потому что В дает ВС, вещество, которое с Л дает ЛВ и освобождает опять С.
Следовательно, С есть посредник, передающее вещество, без которого дело не идет само по
себе. Легко найти в жизни много таких же точно явлений в других областях: купец есть
посредник, необходимейший между производителем и потребителем, опыт есть посредник
между явлениями природы и познавательными способностями; слово, форма, закон суть
посредники, столь же неизбежные для скрепления людских отношений, как N0 для
отношения S02 к 0+Н20.
Если для получения сернистого газа сожигать колчедан *FeS2, то должно вводить
'для каждого пая сгорающего колчедана (пай железа 56, серы 32, колчедана 120) шесть
паев кислорода (т. е. 96 ч.) для превращения его серы в серную кислоту (для
образования с водою 2II2S04), да еще l1/s пая (24 ч.) для превращения железа в окись Fe203>
таким образом для сожпгания. FeSs, чтобы получить H2S04 и Кеа03, требуется ввести
равный ему вес кислорода (на 120 ч'астей колчедана 120 частей кислорода), следовательно,
воздуха в 5 раз по весу более, чем. колчедана, а 4 весовых части азота останутся без
действия, и, при удалении истощенного воздуха, унесется оставшаяся окись азота. Ее
можно, однако, уловить, если не всю, то, по крайней мере, большую часть, пропуская
удаляющийся воздух, еще содержащий кислород, через вещества, поглощающие окислы
азота. Для этого может служить сама серная кислота, если она будет взята в виде
гидрата HgS04 или будет содержать, сверх того, только малое количество воды, потому
что такая серная кислота растворяет окислы азота. Цз такого раствора легко вновь
выделить окислы азота — стоит только нагреть кислоту или прибавить к ней воды; водная
серная кислота их растворяет только в малом; количестве. Кроме того, S0S действует на
такую серную кислоту, окисляется на счет N^ и дает из нее N0, которая поступает в
круг действия. Поэтому серную кислоту, поглотившую в выходной коксовой (Гей-Люс-
саковской) башне окислы азота, выходящие из свинцовой камеры, приводят к началу
камер, где она (в горячей илн начальной Гловеровской башне) встречает SOa п чрез это
вновь окислы азота входят в реакцию, совершающуюся в камерах. Такова "цель башен.
(Гей-Люссака и Гловера), помещаемых поело и перед камерами.
Другие-г-кроме свинца — металлы: железо, медь, циик (а также дерево)
разъедаются h?Q4? стекло и фарфор не изменяются, но способны трескаться от тех порем он
температуры, которые случаются в камерах; да и трудное могут быть так плотно ^спай-
кою) соединены, как свинец.
В свинцовых камерах готовят в одном приборе, имеющем до 8000 щб. м
вместимости, в течение круглого года (без остановок) до 2 5С0 000 кг камерной серной
кислоты, соДержащей-около 60% гидрата HsS04 и около 40% воды., Эта фабрикация
доведена до такой степени совершенства, что из 100 частей серы получают до ЗбЬ частей
гидрата H2S04, тогда как возможно получить не более 306 частей. Образующаяся в
камерах кислота при нагревании теряет излишнюю воду. Для этого ео нагревают в
свинцовых сосудах. Однако кислота, содержащая около 75% гидрата (в 60° Бомэ), уже
начинает при нагревании разъедать свинец, а потому дальнейшее удаление воды
производят посредством испарения в стеклянных ретортах, или в особых платиновых кубах,
как то описано в XX главе.
Водная кислота (в 50° Бомэ), получающаяся из камер, называется каморною или
английскою кислотою. Чаще употребляют сгущенную кислоту до 60° Бомэ, а иногда и
гидрат (66° Бомэ), называемый купоросным "маслом. Образование серной кислоты при
действии азотной кислоты было открыто Дреббел&/н, а первая евппцовая камера была
устроена Робйком в Шотландии в'середине XVIII столетия. Сущность процосса стала
известною только в начало XIX. столетия, после работ многих химиков, особенно Гей-
Люссака, и тогда введены были.в практику-многие усовершенствования.

204] АЗОТНОВАТИСТАЯ КИСЛОТА. ЗАКИСЬ АЗОТА 375
[204] Если N206 отвечает гидрат HN03, то N„0 соответствует) гидрат HNO —
азотноватистая кислота, и в этом смысле N20 есть азотноватистый
ангидрид. Азотноватистая кислота NHO получена в виде соответственных ой солей ?N0 или
#2N202 Дайверсом. Получаются они при восстановлении азотистых (а след., н азотных)
солей амальгамою натрия. Если в охлажденный раствор азотдстощелочной соли
прибавлять этой амальгамы до тех пор, пока прекратится выделение газов, а затем, насытив
избыток щелочи уксусною кислотою, прилить азотносеребряной соли, то получается
желтый осадок азотноватистосеребряной соли NAgO, нерастворимой в воде. В уксусной
кислоте он на холоду не растворяется, при нагревании же разлагается, отделяя закись
азота, а при быстром нагревании разлагается даже со взрывом. Слабые минеральные
кислоты растворяют его без изменения: от более же крепких, напр., от серной и соляной
кислот, он разлагается, выделяя азот и оставляя в растворе азотную и азотистую
кислоты. Из других солей HNO соли свинца, меди и ртути нерастворимы в воде. Судя по
связи азотноватистой кислоты с другими соединениями азота, можно полагать, что ее
формулу должно удвоить NsHsOt. Так, напр., Тун (1893), постепенно окисляя гидроксил-
амин ]SHs(OH) в азотистую кислоту ЩОЯ), при помощи щелочного раствора КЫп04,
получал сперва азотноватистую кислоту N2H2Os, а потом особую промежуточную кислоту
N2H208, которая, окисляясь далее, дает азотистую кислоту. С другой стороны, Висли-
цещс (1893) показал, что при действии сернокислой соли гпдрокоиламина на азотисто-,
натровую соль, кроме закиси азота (по В. Мейеру, NH8OH2SO4+NaNO3 = NaHS04 +*
+ 2H20 + NsO) образуется в малом количестве и азотноватистая кислота, которую можно
осадить в виде соли серебра, а эта реакция проще всего выражается, приняв удвоенную
формулу азотноватистой кислоты: NH8(OH) + NO(OH) = Н20 + N2H202. Лучшим же
подтверждением для такого удвоения служит способность азотноватистой кислоты давать
кислые соли HNaN202 (Цорн)ч а также определение молекулярного веса в растворах, по
способам, описываемым в главе VII.
Свойства азотноватистой кислоты, по Туну, представляются следующими: будучи
выделена сухим сероводородом из сухой серебряной соли, азотноватистая кислота, даже
при низших температурах, непостоянна и легко взрывает. В водном растворе (напр., из
серебряной соли при действии соляной кпслоты) она является уже постоянной даже при
кипячении с разведенными кислотами и щелочами; раствор представляет бесцветную
сильно кислую жидкость. С течением времени, однако, и в водном растворе
азотноватистая кислота разлагается на закись азота и воду. Полное окисление минеральным
хамелеоном в кислом растворе идет по уравнению: 5HsNaOs + 8KMn04 + 12H2SO4 = 10HNO8 +
+ 4K2S04 + 8MnS'0j + 12Н20. В щелочном растворе" КЫп04 окисляет азотноватистую
кислоту только до азотистой, а не до азотной кислоты. Азотистая кислота действует на
азотноватистую кислоту разрушающим образом. Если слабые водные растворы обеих
кислот слить вместе, то тотчас же начинается отделение окислов азота. Азотноватистая
кислота не. выделяет СОа из ее солей, но н ею не вытесняется.
Замечательно, что гальванически осажденная мелкая медь дает с 10-процситным
раствором азотной кислоты закись азота, а обыкновенная медь — окись. Здесь видно,
что на ход реакций влияет даже физическое и механическое строение вещества, то-есть
контактные отношения или состояние поверхдости.
Разложение азотно-аммиачной соли сопровождается выделением около 25 тыс.
калорий на грамм-молекулу NH4N08, от чего и совершается леіко,а иногда и со взрывом.
Для отделения закиси от могущей содержаться в ней окисич азота, получающийся
газ пропускаю* через раствор железного купороса. Так как закись азота значительно
(при 0° 100 об. воды растворяют 130 об. N20, при 20° 67 об.) растворима в холодной
Ъоде, то ее собирают над теплою водою. Растворимость закиси гораздо более, чем окиси,'
что согласно с тем, что закись гораздо легче сгущается в жидкость, чем 'окись. Виллар
получил кристаллогидрат Nj,06H20, довольно постоянный при 0°.
Фарадэй получил жидкую закись азота, как жидкий JSHS, нагревая сухую азотно-
аммиачиую соль в изогнутой запаянной стеклянной трубке, одна ветвь которой
охлаждается. В этом случае получаются в охлаждаемой части трубки два слоя: внизу вода,
а вверху сгущенная закись азота. Этот опыт должно производить с большою
осторожностью потому чтір давление закиси азота в сгущенном состоянии значительно, а именно
(тРепьо) + 10° = 45 атм., 0°~36 атм.,— 1СГ===29 атм.,— 20° = 28. am, около —90°
она киннт, следовательно, давление == 1 атм. . \
Жидкая закись азота, испаряясь при одинаковом давлении с жидкою С02, разви-;
вает почти одинаковые и даже еще немного низшие температуры. Так, при давлении
25 мм СО* дает охлаждение до —115°, aN2G —125° (по Дьюару). Близость этих свойств
и даже температур абсолютного кппенпя (С02+32°, N0 + 39°) тем примечательнее, что
оба эти газа имеют один и тот же вес молекулы =441
Весьма характерно единовременное горение и весьма сильное охлаждение
посредством жидкой закиси азота, села в широкую трубку налить" жидкой закиси азота и

376 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VI , ^204
влить потом ртути. Последняя застывает, а если потом на поверхность жидкой закиси-
азота бросить зажженный уголь, то он горит весьма ярко, развивая высокую
температуру.
Объемный состав окислов азота объясняет сущность различия закиси от окиси.
Закись образована со сжатием, окись без негожее объем равен сумме объемов азота и
кислорода, в ней находящихся. При окислении, если бы таковое совершалось прямо, два
объема закиси с 1 об. кислорода дали бы не 3, а 4 об. окиси. Эти отношения
необходимо принимать в расчет, сравнивая теплоту образования, способность поддерживать
горение и другие свойства N0 и N80.

К ГЛАВЕ СЕДЬМОЙ.
МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮССАКА И АВОГАДРО-ЖЕРАРА»
(Стр. 136 — 159.)
Р
[205] Если через Р означим вес, через D плотность и через V объем, тотг=і7„
где к есть коэффициент, зависящий от системы, избранной для Р, D и F. Но каково бы
ни было А*, при сравнении объемов оно сокращается, потому что берется не абсолютная,
а лишь относительная мера объемов. В этой главе, как и во всем сочинении, веса Р
даются в граммах, если дело идет об абсолютных весах, а если об относительных—как
при выражении химического состава, то принимается вес атома кислорода =16, для веса
же атома водорода = 1,008.
Рис. 1. n^nOv>p плп определении плотности пара почепособу
Дюмо4. В стеклянный шац иомещают небольшое количество
жидкости, плотность пара которой требуется определять, и шар
нагревают в водяной иди масляной вавв? выше, чем до
кипения жидкость. Когда вся жидкость превратится в пар,
который вытеснит воздух из шара, последний запаивают и
взвешивают. Затем измеряют ем кость, шара и находят таким обра-
вой объем, который занимает известный вес пара при
определенной температуре. \
Так как объемные отпошелия паров и тазов представляют, после весовых
отношений, важнейшую область химических знаний и средство для химических суждений,.
а этн объемные отношения определяются по плотностям, то способы определения
плотностей паров (все равно и газов) составляют важное орудие химических
исследований. Эти способы подробнее излагаются в сочинениях по физике, физической и
аналитической химий, а потому мы касаемся здесь этого предмета только в его общих
основаниях.
Если мы узнаем при температуре t и давлении h вес р и объем я, занятый паром
. данного вещества, то прямо получим плотность, разделив р на вес водорода (если
плотность выражена по водороду, см. гл. II, доп. 106), взятого в объеме «, при t п ft.
Следовательно., способы определения паров и газов сводятся на приемы определения р, ©,
Рис. 2. Прибор Девилляи Треста длгопре*
деления плотности пара по способу Дюма
для тел, кипящих при высоких
температурах. Фарфоровый шар с тем веществом,-
плотность пара которого требуется
определить, нагревают в парах ртути (337°), серы
(444°), кадмия (767°) или цинка (9064. Ilfap
запаивают посредством пламени гремучего

378
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VII
Рис. 3. Прибор Гофмана для
определения плотности паров.
Внутреннюю трубку, длиною
около метра, деленную и калн-
¦Орованную, наполняют ртутью
и, опрокинув в ртутную ванну,
вводят в баромегрическую nv-
¦стоту маленький пузырек (он
виден/слева в натур, велич.] с
¦отвешенный количеством той
жидкости, плотность пара
которой желают определить. Через
внешнюю широкую трубку
пропускают пары воды, амилового
спирта или т. п., чем и
нагревают внутреннюю трубку до t,
«ри которой ж измеряют объем
пара.
t и А. Но два последних данных (температура t и давление К) находятся из отсчетов
¦термометра, барометра и высот ртути или другой жидкости, запирающей газ, а потому
не требуют дальнейшего разъяснения. Требуется заметить только следующее" 1) Для
определения плотности пара жидкостей легко летучих нетрудно иметь ванну с постоянною
температурою, но все же (особенно вследствие неверности термометров) лучше иметь
среду с действительно постоянною температурою, а потому берут или ванны с
плавящимся веществом, напр., с тающим льдом 0°, с плавящимся кристаллогидратом уксусно-
натровой соли (+ 58°) и т. п., или чаще помещают сосуды с веществом в пары
жидкостей, кипящих при определенных температурах и, зная
давление, под которым происходит кипение, определяют
температуру паров. Для этой цели в дополнениях даны
температура кипения воды и разных легко получаемых жидкостей
при разных давлениях. 2) Что же касается температур,
превосходящих 300°, то их постоянство,
необходимое при определении
плотностей (чтобы можно было успеть'
наблюсти объем и чтобы он успел
принять отсчитываемую 0) достигается
проще всего при помощи паров высоко
кипящих веществ. Так, напр., в парах
серы (при обыкн. атмосф. давленип)
получается t около 445°, в парах пятп-
сернистого фосфора ? = 518°, в парах
хлористого олова 606°, кадмия 767й, в
парах цинка 906° (по Вешек и Lam-
plough, 1912) и т.-д. 3) Показания
термометра во всяком случае должны
подвергаться поправкам (на полоясение 0°
и 100°, на калибр, на приведение н
водородному термометру, на давление
и темп, столбика утути), о которых
ближе говорится в физике. 4)
Температура паров при определении плотности
должна быть во всяком случае на
несколько градусов выше температуры
кипения жидкости, чтобы часть ее не
оставалась в жидком виде. Но при этом,
как видно из примера NOs (гл. "VI),
плотность паров не всегда остается
постоянною при перемене tt как должно
было бы быть, если бы закон
расширения газов и паров был абсоліотцо точен
(доп. 107) и если бы не происходило в
парах изменений химического и
физического рода, подобных тем, какие мы
видели в N02, главный же интерес
представляют' постоянные
плотности, то-есть D, не изменяющиеся с t,u
потому возможность влияния t на
плотность должно постоянно иметь в виду.
5) Обыкновенно, радп удобства
наблюдения, плотности паров определяют при
.давлении атмосферы (во барометру), но для трудно летучих тел, а также для тел,
разлагающихся или вообще изменяющихся около температуры их кипения, полезно иди
.необходимо производить определения при меньших давлениях; для веществ же,
разлагающихся под малыми давлениями и при более или менее значительном повышении
давления. 6) Во многих случаях полезно п важно определять плотности паров и смеси их с
другими газами и, следовательно, под парциальным давлением, которое найдется, зная
объем смеси и объем подмешенного газа (см. гл. -I). Особенна важен «тот прием для т*л
легко разлагающихся, потому что в атмосфере одного из продуктов распадения
вещество может остаться неизменным, судя по понятиям о диссоциации. Так, Бюрц
определил плотность РС1В в смеси с парами РОі. Если при перемене давления и t
относительная плотность не изменяется (по крайней мере в заметной мере, превосходящей
логрешности опыта), то такая постоянная плотность показывает газообразяа?
инеизменное состояние вещества. Только к таким плотностям паров относятся да-
¦— osOcsr
Рис. 4. Прибор В. Мейера
для определения
плотности пара. Трубка Ь
нагревается в парах
постоянно кипящей
жидкости. Через трубку d
вводят ампульну с
жидкостью. Вытесняемый
воздух собирают в
цилиндре с, помещенной
в водяной ванне Д

206] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ДАРОВ 379
лее излагаемые законы. Но большинство летучих тел и обладает (до начала распадения),
в некотором удалении от темп, кипения, такою постоянною плотностью. Так, плотность
водяного пара почти не изменяется при t от обыкновенной темп, до 1000° (далее
определений хороших нет) и при давлениях от долей атмосферы до нескольких атмосфер.
Если же изменения плотностей с переменою h и t существуют и значительны, то это
служит руководящею нитью к исследованию химических изменений, совершающихся с
веществом в парообразном виде, или, по крайней мере, указателем отступлений от законов
Бойля-Мариотта и Гей-Люссака (для расширения газов от t). В некоторых случаях
отделение одного вида отступлений от другого сопряжено с произвольными гипотезами.
По отношению к средствам для определения р и v ради нахождения плотности,
должно отличить три главных способа: весовой (определенный объем дан), объемный
(определенный вес вещества введен и находится объем) и по вытеснению. Этот последний
в сущности есть объемный, потому что берется известный вес вещества н определяется
объем вытесняемого парами воздуха при данных t и h.
Весовой способ наиболее надежен и исторически важен. Типом служит способ
Дюма. Берется обыкновенно шарообразный сосуд, как изображено на 1 и 2 рисунках.
В него вводится избыток вещества. Сосуд нагревается до f, высшей, чем темп, киие-
ния, жидкость дает пар, вытесняющий воздух и на полняющий шаровое пространство.
Когда воздух и пар перестанут выходить из шара, его запаивают, или' как-либо
замыкают; охладив, определяют как вес оставшегося пара (для этого илн прямо взвешивают
сосуд с парами, вводя все поправки на вес - .вытесненного воздуха и самого шара, или
химическими способами определяют вес оставшегося вещества), так и объем пара при t
и барометрическом давлении к
, Объемный способ, употребленный первоначально Гей-Люссаком> а затем
измененный Гофманом и др., основывается на том, что в деленный колокол, нагретый
до-" t, или просто в барометрическую пустоту, как изображено на рис. 3, вводится
отвешанное (в ампульке, т.е. в запертом маленьком сосуде, иногда запаиваемом
при взвешивании и в пустоте при нагревании лопающемся, если жидкость налита
доверху) количество испытываемой жидкости и определяется число объемов, занимаемое
ларами, когда паровое пространство в;агрето до желаемой температуры t.
Способ вытеснения, предложенный Виктором Мейером, основывается на
том, что в пространстве 6, нагретом до постоянной температуры t (окруженном парами
постоянно кипящей жидкости,), дают нагреться заключенному воздуху (или другому газу),
и когда это произойдет, в это пространство' (сверху из а, рис. 4) бросают ампульку
с отвешенным количеством испытуемой жпдкостп. Она тотчас превращается в пар и он
вытесняет воздух в измерительный цилиндр е. По объему этого воздуха судят об объеме,
занятом парами при температуре измерительной трубки е. Расположение прибора в
общих чертах дано в прилагаемом рис. 4.
Пары и газы, как объяснено, в главе II, повинуются одним законам, притом
лишь приближенным. Для вывода объемных законов, очевидно, должно брать во внимание
только возможно совершенное состояние (удаление от жидкого) и химическую
неизменность, при которых^ плотность пара постоянна, то есть такое, при котором
¦объем данного газа пли пара изменяется, как объем водорода,, воздуха или другого газа
при перемене давления и температуры (тут, конечно, есть своя условность, но она
неизбежна почти всюду, ибо абсолютное — недостижимо). Оговорку эту необходимо
сделать для того, чтобы ясно видеть, что законы газовых объемов, далее излагаемые,
находятся в теснейшей связи с законами перемены объемов от давления и температуры.
А как эти последние законы (гл. II) не строго, а только приближенно точны, то это" же
относится и к далее излагаемым законам, й как есть возможность найти дальнейшие,
более точные (второе приближение) законы для изменения v от р и t (чему примером и
служит формула ван-дер-Баальса), так точно возможно и более точное выражение для
соотношения между составом п плотностью паров и газов. Но чтобы в самом начале н?
родилось сомнения в широте и общности объемпых , законов, достаточно сказать, что
плотность таких газов, как кислород, азот, углекислота и пр., и таких паров, как ртути
дли воды — по опыту — остается постоянною (в пределах точности опытов) в
широких пределах температур от обыкновенной до болокалнльного жара. При перемене
ж? давлений, судя по тому, что дано в моем сочинении «Об упругости газов»- (Т. I,
стр. 9), мозкно думать, что плотность сохраняется с большим постоянством даже.тогда,
когда отступления от закона Марпотта весьма велики. Однако, в этом последнем
отношении число данных еще мало для окончательного суждения.
[206] lie должно забывать* что и Ньютонов закон тяготения сперва был
гипотезою, но она' достигла полнейшей твердости, совершенства теории и качеств основного
закона, вследствие согласия следствий с действительностью. Всякий закон, всякая теория
естественных явлений сперва суть, гипотезы. Иные гипотезы ¦ утверждаются быстро
точными, согласными с дейстіштсльностью:следствиями, другие лишь мало-по-малу: не мало

380
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VII
[207
и таких, которые отвергаются по несогласию следствий с действительностью, иные же
удерживаются — ради тех или иных удобств и- своей возможности, лишь временно, если
нет возможности поверить их следствия с разных сторон и до конца.
[207] Образование NH4C1 из равных объемов NHa и ЙС1 можно не только видеть
по расчету, но ярямо по опыту. Берут трубку со стеклянным краном в середине. Одну
часть наполняют сухим (это условие должно быть хорошо соблюдено, потому что NH8
и НС1 сильно растворимы в воде и, следовательно, малая подмесь воды может содержать
много этих газов в растворе) хлористым водородом, а другую сухим аммиаком под
обыкновенным давлением. Одно отверстие (напр., в той части, где- аммиак) трубки плотно
запирают, а другое погружают в ртуть и тогда отворяют кран. Из газов произойдет
твердый нашатырь, но часть газа останется! если объем одного газа был более, чем
другого. Погружая трубку в ртуть для того, чтобы давление внутри трубки было равно
атмосферному, легко убедиться в том, дто объем оставшегося газа равен разности
объемов обеих частей трубки и что оставшийся газ,, есть тот, которого объем' был
больший. %
Равенство объемов реагирующих, напр., соединяющихся, веществ, видно ясно для
бензойной кислоты,, распадающейся на бензол СвНв и углекислый газ С02. Покажем это
здесь числами. Из 122 г бензойной кислоты получается: а) 78 г бензола, плотность паров
которого по водороду 39, следовательно, относительный обьем — 2, и Ь) 44 з углекислого
газа, которого плотность 22, следовательно, объем = 2. Те же и в других случаях. -
Большое число обобщенных реакций, ноказывающих'реагирование равными
объемами, отвечает, именно, углеродистым соединениям, потому что между ними много
летучих. Реакции щелочей на кислоты или ангидридов на воду и т. п., столь частые
между минеральными веществами, дают м'ал.0 подобных примеров, потому что многие
вещества нелетучи и лілотность пара неизвестна. Но и здесь видно в сущности то же. Так,
напр., серная кислота H2S04 распадается на ангидрид SOa и воду HsO, которые
представляют равенство объемов. Укажем хотя на один пример, где три тела соединяются и
входят в состав равными объемами: углекислый газ С02, аммиак NH8 и Н20 (все объемы
равны 2) образуют кислую углеаммиачную соль (NH4)HC08.
Считаю уместным здесь обратить внимание на то, что исследования Л. Рэлей,
Д. Вертело, Ги, Ледюка, Шаппюи, А. ЛСакеро и др. сделали в начале этого века
вероятным то предположение, что, приппмая во внимание сжимаемость газов [доп. 107],
можно найти для каждого из них такой предельный вес. литра, который точно
выражает молекулярный вес, т. е. такой, при котором объемы молекул оказываются не
только близкими, но и совершенно — в пределах точности опытов — одинаковыми между
собою. Для примера возьмем водород и кислород. Вес литра водорода при 0° и 760 маь.
давления и при географической широте в 45° по всем последшш сведениям не менее
0,08987 г и не более 0,08995 г, в среднем = 0,08991 г. Такой же вес литра кислорода =
= 1,4290. Молекулярные веса этих газов равны 2,016 п 32. Разделяя эти последние на
вес литра, получим, что молекула водорода занимает объем 22,422 л, а кислорода
22,393 л. Объемы весьма близки, но все же неодинаковы, и разность превосходит
пределы возможных погрешностей. Но мы видим ..[доп. 107], что сжимаемость водорода
' менее, чем следует,по закону Бойля-Мариотта, а кислорода—более. Чтобы принять это
различие во внимание, сравнивают объемы t?j н щ при двух (близких к атмосферному)
давлениях рх и ріу напр., в 0,5 или 1, и получают велдчнну коэффициента с так:
г РіЬ
Рі—Р*'
Очевидно: 1) что для газов с положительным отступлением [доп. 107], каков
водород, с получается отрицательное, а для газов с отрицательным отступлением
получается положительное с и 2) что, судя по совокупности данных [доп. і07], значение с
должно изменяться с переменою давлений pt и р2. Тем не мепее слшмаемость около 760 мм
будет характеризована величиною с. Для водорода по Рэлею с = — 0,00053, по Jayuerod
и Sckener (1905) = —0,00052, для" кислорода первый дает + 0,00094, а вторые нашли
-4-0,00097. Предельны^ вес литра газа LQ принимают равным наблюденному,
умноженному на (1-е). Так, получается LQ для водорода около 0,08991 (1 + 0ДЮ525) = 0,08996,
а для кислорода 1,4276. Для таких предельных весов литра получаются молекулярные
объемы: для водорода -ф~-щ-~=22,410, \ для кислорода = 22,415, и разность этих
объемов меньше возможных погрешностей опыта. Тот же средний объем получен для 0Р
и 760 мм для немногих других газов, которых сжимаемость известна, и, быть-может,
замеченная правильность послужит со временем — если только оправдается — для
немаловажных теоретических выводов, которые ныне было бы рискованно делать, тем более,

208 — 213] плотности паров 381
что опыты до сих лор относятся лишь к малой перемене давлений и к одной только
температуре.
[208] Мнение о первоначальном происхождении перекиси водорода и об
образовании уже через ее распадение воды, всегда мною выставляемое (с первых изданий этого
сочинения), в последующее время стало распространяться, особенно благодаря Траубе.
Оно, быть может; прощо всего уяснит необходимость следов воды во'многих реакциях,
напр., при взрыве смеси окиси углерода с кислородом, и, быть-может, самая теория
взрыва гремучего газа и горения водорода выигрывает в ясности и правдивости, если
примем во внимание предварительное образование перекиси водорода и ее распадение.
[209] Возможность реакций неравными объемами, прд общности закона Авогадро-
Жерара, может зависеть от того, что участвующие вещества в момент реагирования
претерпевай-т предварительное изменение: разложение, изомерное (полимерное)
превращение и т. п. Так, если нз N204 происходит видимо N02, из 03 образуется 02 и обратно,
то нельзя отвергать возможности происхождения молекул, содержащих лишь один атом, ,
напр., кислорода, равно как и иных полимерных форм. Но необходимо заметить, что,
быть может, наши сведения в подобных случаях еще далеко неполны. Если есть гидразин
или амид KSH4 и пмид К2Н2, в котором 2 об. водорода соединены с 2 об. азота, то
реагирование я здесь; быть может, сперва совершается в равных объемах. Если окажется,
что преяде NH8 происходит менее прочный пмид N,H2, который может распадаться с
образованием аммиака, то и здесь первая реакция будет между равными объемами азота
и водорода.
[210] Так как плотность водяных паров остается постоянною в пределах точности
определений, даже при 1000°, когда диссоциация уже наверное началась *), то должно
думать, что при этих температурах разлагается лишь очень малое количество воды.
Если бы разложилось даже 10°/0 воды, то и тогда плотность- была, бы 8,64 и частноь
М '
—=2,08, а при столь высоких температурах, какпе здесь необходимы, погрешность
опыта едва ли не больше отступлений такой величины от 2. А вероятно диссоциация,
при 1000° еще далеко не достигает 10%. Поэтому через изменение
плотности паров воды нельзя надеяться о.т к рыть начало ее
диссоциации.
Объяснение малой плотности паров нашатыря, серной кислоты и т. п. веществ,
разлагающихся при перегонке, было естественнейшпм с' самого начала приложения
закона Авогадро-Жерара к химическим отношениям; оно, напр., дано в моем сочинении
«Удельные объемы» 1856 г., стр. 99. В том же сочинении уже применена формула
¦^ = 2, которую затем стали применять очень многие другие исследователи.
^ [211] Начинающим изучение опытных наук необавдимо помнить, что построение
опыта, его разложение и приемы определяются основным рассуждением, заключающим в
себе принцип, а не наоборот, как представляется иным. Во главе дела стоит
соображение, им определяется и самое стремление делать опыты.
[212] Бэпер (Baker, 1894) показал, что полное разложение NH4C1 при возгонке со- .
першается только в присутствии воды, следы которой для сего совершенно достаточны;
при полном же отсутствии влаги (тщательнейшим высушиванием с Р305) разложения или
пет и плотность паров нашатыря получается нормальная, т. е. близкая к 27, или
разлагается часть через соли {Гартмап).Ъ чем здесь роль малого количества воды — ныне
• -еще не вполпе ясно, и должно полагать, что явление относится к разряду контактных,
доныне мало еще уясненных (см. гл. IX). В. Курбатов показал, что хлористоводородный
анилин (в сущности аналог нашатыря) дает плотность пара 32,6, отвечающую почти
полному разложению на NCeII7 + НС), если температура достаточно высока, но при
низших t — разложение неполное.
[213] Для хлора С!3 хотя сперва признавали распадение на атомы, но проверка
показала, что если есть уменьшение плотности, то лишь малое. Для брома немного более,
по далеко не такое, как для иода. Так как химические процессы мы вообще очень часто
невольно смешиваем с физическими, то быть может, что в деле уменьшения плотностей
хлора,, брома и ьода участвует, если, не вполне, то отчасти, физический процесс
изменения коэффициента расширения с переменою" температуры и молекулярного веса. Так,
мною замечено (Comptes rendu?, 1«7С), что коэфф. расширения газов возрастает с их
молекулярным весом, и прямой опыт дал [гл. II, доп. 107], напр., для бромистого
водорода коэфф. расширения 0,00386 0>/= 81), вместо 0,00367 для водорода (;*/= 2). Для
ларов иода (Д/=254) поэтому должно ждать очень большого коэфф. расширения, а от
одной этой причины должно уже произойти уменьшение плотности. Если только принять
*) См. примечание к доп. 93. (Г.)

382 до до л нения к главе vu 214 — 216
для паров иода коэфф. 0,004, то при 1000° плотность должна быть уже 116. Поэтому
быть может, что диссоциация иода есть явление лишь кажущееся. Однако, с другой
стороны, тяжелые пары ртути (М =200, Z) = 100) при температуре 150и° почти не
уменьшают (Z) = 98 по В. Mettepy). своей плотности; но не должно забывать, что молекула
ртути содержит одпп атом, а пода два, что должно иметь большое значение.
[214] В 50-х годах одни принимали 0 = 8, другие О = 16, если II — 1. Вода для
первых была НО, перекись водорода Н02, для вторых,' как ныне, вода Н20, перекись
водорода IL02 или НО. Смута, сбивчивость господствовали. В 1860 году химики всего
'света собрались в Карлсруэ для того, чтобы на конгрессе достичь соглашения,
однообразия. Присутствовав на этом конгрессе, я хорошо помню, как велико было разногласие,
как с величайшим достоинством охранялось корифеями науки условное соглашелие и как
тогда последователи Жерара, во главе которых встал итальянский профессор Еанн-и-
царо, горячо проводили следствия закона Авогадро. При господстве научной свободы
(без нее наука не двигалась бы вперед, окаменела бы, как в средние века) и при
одновременной необходимости научного консерватизма (без него корни прошлого изучения не
могли бы давать новых плодов), условное соглашение не было достигнуто и не должна
быть достигаемо, а вместо 'того истина, в виде закона Авогадро-Жерара, при посредстве
конгресса, получила более широкое распространение и скоро затем покорила все умы.
Тогда сами собою укренилнсь новые, так называемые жераровские веса атомов и
уже с 70-х годов они вошли во всеобщее употребление.
[215] Если возможны скопления разнородных молекул в состоянии газовом, когда,
молекулы значительно удалены друг от друга, то в жидком состоянии, когда молекулы
уже сближены, такое скопление становится возможным только при том виде
взаимодействия молекул, который проявляется при химическом их притяжении, особенно же при
способности разнородных молекул к взаимному соединению. Такими должно
представлять растворы и другие так называемые неопределенные химические соединения. В них
по представлению, развиваемому в этом сочинении, должно предполагать как самые
соединения разнородных молекул, так и продукты их распадения, как в азотноватом ангид-
•риде N804 и N02.
Через признание молекул укреплялась основная мысль об единстве и стройности
всего мироздания, составляющая одну из тех мыслей, которыми человек во все времена
проникался и которая открывает надежду со временем, при накоплении дальнейших
наблюдений, опытов, законов, гипотез и теорий, достичь в понимании внутреннего невидимого
строя сплошных тел такой же степени ясности и точности, какой достигло познание
видимого строения небесных светил. Прошло еще немного лет, как стал укрепляться в
'науке закон Авогадро-Жерара. Это на памяти у многих действующих еще
естествоиспытателей, в том числе и-на моей памяти. Немудрено поэтому, что немногое еще успели
выработать в области молекулярной механики, но одна теория газов, тесно связанная с
понятием о молекулах, показывает, по своим успехам, что близко время, когда знание
внутреннего строения веществ будет срздано и укреплено.
[216] Если Be = 9 и хлористый бериллий BeCls, то на 9 ч. бериллия приходится
71 часть хлора, молекулярный вес ВеС1а== 80, следовательно плотность пара должна
быть = 40, или п 40. Если Be = 13,5 и хлор, бериллий В?С18, то на 13,5 бериллия приходится
106,5 хлора,) след., вес молекулы 120 и плотность пара = 60 или п 60. Состав, очевидно, в
обоих случаях тот же, потому что 9: 71 = 13,5:106,5. Так, на вид очень различные
формулы; если под знаком простого тела подразумевать различные атомные веса, могут
одинаково хорошо выражать как процентный состав тел, так и т.е свойства, которые
требуются законами кратных отношений и паев. Выбор кратной величины для атомного
веса невозможен без твердого и конкретного понятия о молекуле и атоме, а они даны
лишь как следствия закона Авогадро-Жерара, поэтому современные веса атомов суть
следствия этого закона.
Вообще, когда требуется от формулы перейти к процентному состав^, тогда вместо
букв нужно подставить отвечающие им атомные веса, найти сумму их и, ?ная в ней
содержание данного простого тела, по пропорции, дегко найти содержание этого элемента
в 100 или в любом другом количестве весовых частей (сгр. 13). Наоборот, если
требуется по данному процентному составу найти формулу, то нужно поступать таким
образом: разделить процентное содержание каждого элемента, входящего в состав веществ і,
на вес его атома, и -полученные таким образом частные сличить между собою: они
должны быть -в простом кратном между собою отношении. Так, напр., по процентному
составу перекиси водорода:, 5,93 водорода и- 94,07 кислорода, легко найти ее формулу,
стоит только содержание водорода разделить на 1,008, а содержание '• кислорода на 16,
получатся числа 5,88 и '5,88, которые относятся между собою как 1:1. Значит, в иере-
киси водорода»на один атом водорода приходится один атом кислорода.
Заметим сверх того,. что даже самыіГ'химический язык или номенклатура мЬжет
получить особую ясность и последовательность путем понятия о молекулах, потому чт»

217] молекулы и атомы 383
прямо словами можно означать состав. Так, двуокись углерода прямо говорят о СО*
яснее и больше, чем углекислый газ, или даже угольный ангидрид. Уже многие
склоняются к такой номенклатуре. Но выражая состав без обозначения или хотя бы без.
одного намека на свойства,* мы упустили бы выгодные стороны современной
номенклатуры. Двуокись серы S02 говорит то же, что двуокись бария Ва03, а сернистый
ангидрид — намекает на кислотные свойства S02. Вероятно, со временем удастся сочетать обе
выгоды в один стройный химический язык.
[217] Формула эта (данная мною в сочинении «Об упругости газов» и в «Compter
rendns, 1876, Fev.» несколько в ином виде) выводится следующим образом. По закону
Авогадро-Жерара для всех газов Л/= 21). где М есть вес, a D плотность по водороду.
Но она равна весу в граммах куб. саптиметра газа «, при 0°п76 ем давления, деленному
на 0,00008994, ибо это есть вес в граммах куб. сантиметра водорода при 0° и 76 см,
А вес s куб. см газа при темп, t и давлении р (в сантиметрах) равен °^
$.76(1+ at) _ 76-лЦ + аО
Потому .о= к- , следовательно В=__^ откуда:
М =
76 (1 + аО-
152* (1 + aQ
0,00008991 р *
что и дает вышеприведенное выражение, потому что—= 273, а 152, деленное на 273 и
на 0,00008994, блпзко к 6200. Вместо s можно взять — , где т есть вес, a v объем
паров при t и р.
Предлагаемую формулу прямо можно применять при нахождении молекулярного
веса по данным: весу пара т г, объему его « куб. ем, давлению р см и *°, так как
- ., 620O-m(27H + f) тт
s равно весу паров т, деленному на объему «, след., Дх — '. Поэтому
вместо формулы pv = R (273 +t), же R изменяется с массою и природою газа, можно
применять формулу: jpt) = 6200 (¦¦*¦) (273 + ?). Во многих практических вопросах
указанные формулы облегчают расчеты. Напр., спрашивается: какой объем v займут 5 е-
водяного пара прп температуре ( = 127° и при давленип p = 76c.n? По формуле Ж=
= _±—IIA—L."*~ * находим, что v = 9064 куб. см, так как для воды М=18 и. здесь-
pv
т — Ьг. f
Средний объем молекулы газов, выражая молекулярный вес в граммах, по
расчетам, сделанным Д. Вертело (1904) для обычных газов =22,412 л *). Что касается
коэффициентного расширения газов, то из совокупности новых определений Д. Вертело^
принял 0,003662, т. е. температуру абс. нуля при — 273,09. При этих числах основная
формула газов получает вид для данного веса газа:
р^ШМ™т+* ••••(Л)
если р в атмосферах и v в литрах. Если отсюда перейти к тому виду формулы, который
дан мною (1876), выразив давление р в атмосферах, а объемы в литрах и обозначив
через М молекулярный вес, то для т граммов формула получает вид:
pv = 0,08207-(273,09 + t\ (В>
рр АЛ О
где 0,08207 = !=—?. Формула ота тождественна по существу со II, данною да стр. 151,
представляя то преимущество, что позволяет прямо переходить от одного газа к
другому и при данном газе к любой его массе. Если газ дан (дано Jf) и масса (вес)
газа тоже дана (т. е. дано и т), то (В) даст (А), то-есть вид формулы (В) общее, шире
и позволяет больше приложений. Так, напр., (В) дает вес литра (в = 1) газа при 0 .
(* = 0) я 1 атм. (р = 1):
М __ М
ті~ 0,08207 - 273,09 ~ 22,412 '
*) Ср. выше доп. 207, (К.)

384 дополнения к главе vii [218 — 219
Напр., для водорода ДГ= 2,016, а потому вес литра тх^=0,03995. Притом (как объяс-
еено в тексте), наша формула [I или II на стр. 151 или здесь (В)] дает легкую
возможность для каждого газа (а потому и для их определенной смеси) от объема v переходить
к весу т, если даны температура t и давление р.
[218] Сюда близко соприкасаются данные о скорости звука в парах и
тазах. Она= У*$9— где к есть отношение двух теплоемкостей (оно близко к 1,4
D (1 + at)
для газов, содержащих 2 атома в молекуле), р есть давление газов, выраженное весом
ф. е. давление, выраженное высотою ртутного столба, следует умножить на плотность
ртути), д есть напряжение тяжести, I) вес куб. меры газа, а = 0,00367 и t темпе-
¦ ратура. След., если к известно, то по составу газа находится /), а по нему и скорость
звука. Если она дана, то по ней узнают к. Особенно легко определяется относительная
скорость звука в двух газах (Купат). Если защемить в середине (замкнутую по концам)
горизонтальную стеклянную трубку (имеющую длпну около 1 м\ наполненную газом, то
-трением (от середины к концам) трубки мокрою тряпкою легко заставить трубку и газ
яриттп в продольное колебание. Колебание газа легко сделать видимым, если в трубку
всыпать ликоподия (желтая присыпка — пыль пли поры ликоподия — употребляется часто
,в аптеках), прежде ввода газа и запаивания. Пылинки ликоподия расположатся
фигурами, число которых зависит от скорости звука в газе. Если будет 10 фигур, значит
скорость звука в газе в 10 раз медленнее, чем в стекле. Очевидно, что этим путем легко
сравнивать скорости звука в газах. Опыт показал, что скорость звука в кислороде в
4 раза меньше, чем в водороде, а именно, в обратном этому отношении стоят -между
особою корни квадратны?'из плотностей и'молекулярных весов кислорода и водорода.
Понятие о молекулярных количествах вещества, если не дает в применении к
скрытому теплу испарения прямо строгого закона, то по крайней мере позволяет видеть
некоторую равномерность в числах, иначе представляющих один простой вывод наблюдения.
' Молекулярное количества жидкостей оказываются! расходующими па испарение почти
¦одинаковые количества тепла. Более тесную связь /между скрытым теплом испарения L
л молекулярным весом М веществ показывают законы термодинамики, в зависимости от
.абсолютной температуры кипения Г=273 + * (Персон, Рамзай, Форкрапд, Леша-
зпелье, Коновалов и др.), что видно и в эмпирическом законе Тр аут она, п именно:
—'=— = постоянной, изменяющейся, судя по опытным данным (когда нет разложения),
от С = 19 до С=26, но чаще всего близкой к 21, как видно из примеров:
Бром Вг2
Ртуть Ug
CSS
CeHe
CeH7N
Для воды и спирта й около 25,9, но для них, судя по капиллярности, Рамзай и
др. уже заметили своего рода уклонения, которые подробнее рассматриваются в
физической химии. Замечу лишь, что уклонения эти не скрывают общности закона Траутона,
.«, потому зная Ь-z t, можно приближенно определить Я/, подобно тому как это
можно делать, зная депрессию для растворов, как это рассматривается далее (см. след.
^оиолн.). *)
[219] Из того, что растворы, показывающие одинаковые осмотическое давление и
депрессию, дают одинаковые повышения температур кипения и одну и ту же упругость
\
*) Нернст показал, что величина —=— изменяется в зависимости от температуры кипения тела (при
давлении одной атмосферы) и предложил следующую эмпирическую «ормуду:
t
61°,б
357°
4б°,6
80°,2
184°,5
L
43,7
63
85,7
93,6
104,7
' М
160
200
76
78
93
е
20,9.
19,7 '¦
20,4"
20,6
21,2
Приведем несколько примеров:
^-^=9,5 logl'-0,u07 Г.
Г I'M Ц~ 0,3 log Г—0,0007 /
\ Водород «0,4! 248 12,2 12,3
Азрт 77,5 . 1362 17,6 17,4
Кислород 18,1 ' Щ1 18,1 18,0
метав 108,0. 1951 18,0 18,6
А.ЯИЛНН 457,0 1бИ0 23,0 22,1
Вода 373,0 9700 26,1 «1,8
М

219J
МОЛЕКУЛЫ И АТОМЫ
385
паров раствора, следует, что зависимость от концентрации и молекулярного веса будет
выражаться для D, так же как для Д, а именно;
Р^-С_ 0,02 (273+ *і)а
9 • * Щ
где Cs постоянная для данного растворителя, %х- его темп, кипения и wt его скрытое
тепло испарения. Так как для воды г1 = 10О и W! = 538^to для нее С, = 5,17. Напр.
для сахара, когда (как выше) ^ = 1,008, D=0,0153 (следовательно, для воды D почти
в 4 раза менее, чем Д). Для спирта С% близко к 1ГД для эфира к 2Г, для уксусной
кислоты к 25°, для хлороформа к 36° и т. д. Не вдаваясь в подробности (они в
физической химии), заметим по отношению к уменьшению упругости пара, что для него (Рауль
Вант-Гофф)
где f упругость (при данной t} паров растворителя, /і упругость пара раствора,
содержащего на 100 е q г вещества, имеющего молекулярный вес Л/, а А есть плотность пара
растворителя (считая для водорода плотность = 1) около темп, его кипения, в
насыщенном состоянии. Поэтому здесь Cs близко для воды к 0,19, для CS2 к 0,8, для СНС13 к 1,3,
для CH8J к, 1,5 и т. д. Для уксусной кислоты С2Н402 перегретый пар представляет
плотность около 30, но насыщенный при обыкновенном давлении около 48, а потому для ее
растворов Сг около 0,96 {Рауль и Рекура, 1890).
Считаю нензлишним обратить здесь внимание на то, что постоянное С,
получаемое для депрессии в разных жидкостях (при кристаллизации растворителя), представляет
величину для большинства растворителей близкую к 63й/ц от величины их
молекулярного веса, напр., для бензола С=50, а молек. вес = 78, для уксусной кислоты С = 39,
мол?к. вес 60, только для воды это отношение иное, так как С =18,9, а молек. вес=18.
Это указывает как бы на то, что при низких температурах молекулы воды раза в
полтора сложнее, чем в состоянии паров, т. е. что часть молекул при низких температурах
ассоциирована (усложнена, полпмеризована). Такой же вывод вытекает из исследований
над поверхностным натяжением жидкостей (дотвес, Рамзай и Шильдс, Розе Иннес,
В. А. Кистяповский), определяемым по величине капиллярной постоянной и ее
изменений с температурою (рассмотрение чего уже входит в предмет физической химии). Из
этих исследований видно, что молекулы некоторых жидкостей имеют тот же вес, как и
в парообразном виде (напр CS2, С?Нв и др.), а другие, между ними и вода,
ассоциированный, т. е. увеличенный. Из исследований этого предмета для воды вытекает, что ее
молекулы при низких t усложнены по крайней мере в \ljt раза • {Розе Иннес), а быть
может ив 3 раза (Рамзай и Шильдс). Повторю, что подробности должно искать уже
в специальных сочинениях по физической химии, тем более, что доныне не найдено еще
прямого отношения между ассоциацией' молекул воды и химическим взаимодействием
воды при разных температурах.
На основании того, что для электролитов получается по депрессии, осмотическому
давлению, электропроводности и другим свойствам растворов, молекулярный вес Ми
меньший чем Л/, т. е. г [доп. 50 и 71] выходит более единицы, Аррепиус, Оствальд,
Лерпст и за ними многие другие гипотетически признают: 1) что в растворе часть элек-
f слито»разложена на ионы (напр., NaCI на Na и CI; K2S04 — на К, К и SO* и т. д.);
что эти ионы производят в растворах такое же действие, как целые молекулы и
что полнота такого разложения определяется разведенностью, так что при
значительном разбавлении вддою величина і приблизится к числу возможных ионов, при меньшем
же количестве воды часть молекул остается неразложенною, вследствие чего для крепких
растворов і менее, чем для слабых. Развитию этой гипотезы
электролитической диссоциации в конце XIX в. посвящен целый ряд. прнмечат?лънепшйі
научных трудов (умножающих сведения о химии растворов), как в прошлые эпохи. химии
посвящалось много обогативших науку работ: электрохимии, типическому представлению
о строении всяких веществ, химической механике, основанной на термохимии, и т. п.
учениям, давшим свои весьма ценные вклады в сокровищницу нашей науки, но все же
оставленным — по существу, и игравшим роль '«рабочих гипотез», пригодных для
данного периода развития паук и возбуждающих пытливость, однако далеких от реальности
и при разработке предмета — оставляемых. Такова, по моему мнению, и гипотеза
электролитической диссоциации [доп. 71], тем более, что она несогласима со многими
фактами. А так как она до сих пор не дала чего-либо для чисто химической стороны
учения об элементах, то я считаю излишним излагать ее подробности в этом сочинении.
Главный повод появления указанной гипотезы составляют'отступления от законов Вант-
Гоффа и Рауля замечаемые в растворах электролитов, так как для них получается і
«более 1мт. е. вместо И (химич. молек. вес)—величина-молек. веса Mt меньшая, указы-
Д. Менлелеер. Основы химии, т. I. 25

3&6 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VII |219
вающая как бы на распадение химических молекул .растворимых тел в таких растворах.
Но рядом с таким явлением те же физико-химические исследования показали отступление
в сторону противоположную — ассоциации — для воды (см. выше), спирта, уксусной к-ты
и других, особенно гидроксильных, растворителей, а потому в сумме дело сводится на
то, что в известных разрядах химических соединений (солеобразных, гидроксильных)
оказываются отступления от нормы, особо приложимой к таким индиферентным телам
как углеводороды и большинство органических соединений. Мне кажется, что наиболее
полное толкование "всех относящихся сюда явлений (отступлений) может получиться
только при умножении исследований (особенно над депрессией и уменьшением упругости)
с другими растворителями, чем вода, напр., подобных исследованиям проф. (в Риге)
Вальдена (1901) над растворами в жидком сернистом ангидриде S02. Применяя прием
повышения темп, кипения и пользуясь для SOg постоянною С2 = 15,0 (при
вей-непроводники дали t близкое к, 1, хотя С2 рассчитано, как указано выше, но темп, кипения н
скрытому теплу испарения S02), Вальден показал, что между электролитами в растворе
многие вещества дают в самых слабых растворах і, близкое кі (или к ней
приближающееся), напр. RbJ, N(CH8),HCi; другие солеобразные же соединения состава N(CHS)5CI,
N(C2il5)4J и даже S(CHj)a.l дают в растворах SOs величину-г или немногим большую чем 1,
или такую, которая при разбавлении растворителя (S02) превосходит 1; некоторые же
электролиты, напр., KJ, KCNS и др., дают і явно меньше 1, но для всех последних і
возрастает по мере разбавления раствора жидким SO,, так что можно предполагать, что в
пределе разбавления і приближается к 1. Только для кристаллического соединения
пикриновой кислоты с нафтолом (бета) Вальден получил і = 2,05, хотя такой раствор тока
не проводит, а разложение — при растворении — предполагать в нем трудно, потому что
сама пикриновая кислота нерастворима в сжиженном сернистом газе. Притом (как и для
водных растворов) для одних растворов і с прибавкою растворителя падает, для других
возвышается, и электропроводность при растворении в S02 для одних солей больше, чем
для водных растворов, для других меньше. Не менее поучительны растворы некоторых
солей в пиридине C5H6N (кин. 116°, уд. вес 0,98 — 1,00), которые исследовал ./. Schroder
(1904), потому что, по определению темп, кипения все растворы дали молекулярный вес
не менее (как можно ждать по степени проводимости) обычного, а даже немного более,
что могло бы указывать на ассоциацию с растворителем. В пиридине растворяются
напр., HgClj, HgBr2, HgJ2, HgC2N2, AgN08 и др., и многие такие растворы взаимно
реагируют совершенно как водные (напр., H2S дает не черный,-а красный кристаллический
осаддк Hgb в солях HgJs). Подобные факты, явно не согласуясь с гипотезою
электролитической диссоциации, могут быть объясняемы с натяжкою в смысле "гипотезы тем, что
единовременно с диссоциацией совершается и ассоциация, но, по моему мнению, есте-
'ственнее признать, что отступления от закона Вант-Гоффа ныне несомненны,
разнообразны, чаще всего встречаются при электролитах, и доныне отчасти явственно лишь
однообразие в ряде явлений при переходе с одного свойства раствора к другим, но
внутреннюю причину отступлений до сих пор должно считать скрытою. Если в химизме
электролитных растворов искать причину упомянутых отступлений, то прежде всего
должно спросить: как здесь влияет воздействие растворителя на растворенное вещество?
Не происходит ли при этом начало как соединений, так и двойных разложений,
подобных, например, действию воды на соль: MX + На6 = MHO + Л/А'? и не находятся ли
отступления, замечаемые для солеобразных веществ, в зависимости от того, что вещества
эти способны к «моментальным» (см. дополн. 71, опыт Каленберга, стр. 277) -и вообще
энергическим химическим реакциям?
На мой личный взгляд, факты, показывающие отступление от общего правила
(і =1), относясь преимущественно к электролитам и слабым водным растворам, скорее
всего только показывают, что растворитель не только рассеивает растворенное вещество,
удаляет его молекулы друг от друга, как при переходе в пар, но и действует химически
на растворенное вещество. А действие это для воды и солей уже проще всего
представить в виде гидролитического двойного разложения: MX (соль) + HsO = МОП (гидрат
основания) + UX (кислота), чем как-либо иначе. Тогда вместо одной молекулы соли-
при избытке воды (т. е. при действии ее большой массы) — MX получим две: Л/ОН и
11Д, а потому і стремится от 1 к 2-м; при MJ к 3-м (ибо ЛУ + 2НаО = 2МШ + НаУ)
н т. д. — со множеством всякого рода изменений, смотря по особенности растворителя и
растворяемого вещества и по их относительной массе и энергии. Однако, тотчас вслед
затем считаю долгом сказать, что я вовсе не, желаю высказанным заменить одну
произвольную гипотезу —другою, такою же произвольною, хотя преледняя п не насилует
обычных и общепринятых химических понятий, как4 то -делает гипотеза
электролитической диссоциации. Предмет все *еще нов и надо уметь признаваться в его неполном
понимании. Признание непонимания частностей только вызывает пытливость и вероятность
прогресса, а потому мне кажется наиболее правильным в заключение сказать, что
причина многих известных отступлений' в величине і от 1 до сих пор не выяснена. Числа

220} АССОЦИАЦИЯ И ДИССОЦИАЦИЯ МОЛЕКУЛ 887
Вальдепа, как и многое другое, подрывают гипотезу электролитической диссощіашш
которая удерживается многими химиками и физиками только благодаря своей простоте
и способности легко служить к составлению многих новых дополнительных гипотез Мне
кажется, что в истории нашей науки эта гипотеза (электролитической диссоциации)
займет со временем такую же роль, какая принадлежит давно уже флогистону И у него
не мало ярых защитников, внесших много нового в науку, хотя и защищавших неверную
гипотезу. J, ^ * J
Заметим еще, что для серной кислоты возрастание € п г идет, начиная от
раствора, содержащего около 2X/S%, в обе стороны, т. к. при убыли воды, так и при е?
прибавлении, как видно, напр., из наиболее точных измерений Хрущова (HsS04, М=
= 98,08).
$ Д С і »=$0Д835
0,7065 0°,2526 35,07 1,85 0Д296
1,4354 0°,4836 33,04 1,75 0 2634
2,9444 0°,9488 31,61 1,67 0,5403
4,2494 Г,3852 31,97 1,69 0,7798
Такое явление (minimum) для t известно для растворов ВаС]а, СаС12 и др. (Арре-
ниус, Пиккерипг).
Можно полагать, что предметы, подобные вышерассмотренным, относящимся к
растворам, выиграют в ясности и подготовят к действительному решению только
тогда, когда будут расследованы многие отдельные случаи явлений, происходящих в
расплавленном состоянии как для металлов, так и для многих солей, а предмет этот еще
мало разработан и ждет исследователей. Образцом ожидаемых в этом отношении работ
я считаю то, что выполнил А. Богородский и что изложено им в сочинении:
«Материалы по электрохимии неорганических соединений в огненно-жидком состоянии». Казань,
1905. Явившаяся 1 часть (препаративные исследования, электролиз и электропроводность)
'содержит уже много нового и поучительного как в собственных наблюдениях автора,
так и в его оценке ранее найденного.
[220] По отношению к светопреломляющей способности необходимо сперва
заметить, что когда рассматривается показатель преломления, то употребляется двоякий
способ: а) или относят все данные к одному определенному лучу, напр., к фраунгофе-
ровой (натриевой) линии D солнечного спектра, т. е. к лучу определенной длины волны,
часто к тому красному лучу (водородного спектра), длина волны которого равна 656
миллионных долей миллиметра; б) или же пользуясь формулою Еошщ показывающею
зависимость показателя преломления и светорассеяния от длин волн (подробности в курсах
физики): M = A + -rg-, где А и В суть два постоянных различных для каждого тела, но
постоянных для всех лучей спектра, X есть длина волны того луча, показатель
преломления которого есть п. При этом последнем способе исследование касается обыкновенно
величины А, не зависящей от светорассеяния. Мы далее приводим данные,
рассматриваемые по первому способу, по которому и установили Гладстон, Лапдольт и др.
понятие об эквиваленте преломления.
Показатель преломления света я, для данного вещества, как давно по-
л (и — 1)
казано, уменьшается вместе с плотностью вещества D, так что величина—^—= с есть
почти постоянная для данного луча (имеющего определенную длину волны) и для
данного вещества. Эту постоянную называют энергией преломления (refractive
energy), а ее произведение на атомный или молекулярный вес эквивалентом
преломления (refraction's aequivalent). Показатель преломления кислорода = 1,00021,
водорода =1,00014, для них плотности (по отношению к воде) суть 0,00143 и 0,00009, веса
атомов 0 = 16, Н = 1, след. их эквиваленты преломления суть 2,4 и 1,6. В воде
содержится Hs и 0, следовательно, сумма эквивалентов преломления = 2 • 1,6 + 2,4 = 5,6.-
А так как показатель преломления воды = 1,33, то ее эквивалент преломления = 5,94
или около того. Сравнение показывает (приближенно), что сумма эквивалентов
преломления атомов, образующих соединение (или смеси), равна эквиваленту преломления этого
соединения. Исследования Гладстона, Ландольта, Брюля, Еанонникова и др. дали
эквиваленты преломления элементов по исследованию состава (и хим. строения) их
соединений; иногдеилб эквиваленте преломления многих элементов можно было судить только
по раствору их соединений. Зная состав раствора, можно было по нему рассчесть
эквивалент преломления одной из составных частей, если все прочие были ранее известны
*

388 дополнения к главе vii [221
и считал сумму* эквивалентов равной эквиваленту соединения. Допускаемая законность
не строго применима, тем не менее представление об эквиваленте преломления дает
легкую возможность прямо по химическому составу вещества знать, хотя приближенную
величину его показателя преломления. Так, напр., по составу сернистого углерода CS2
и по его плотности 1,27, находим показатель преломления для него = 1,618 (потому что
эквивалентное преломление = 5 + 2 « 16 = 37, если С = 5 и S = 16, как получено вообще
для соединений С и S), что очень близко к действительности. При вышеизложенном
представлении очевидно, что указанное физическое свойство сложных тел относится к
свойствам, присущим элементарным атомам, его образующим. Если бы представления о
сохранений простых атомов в сложном теле не существовало, едва ли бы родилась и самая
попытка связать немногими числами целуто массу данных, относящихся к показателю
преломления разнообразнейших веществ. (Подробности этого интереснейшего предмета—
в физической химии.)
[221] При обсуждении зависимости свойств и явлений вообще от массы должно не
забывать, что самое понятие о массе, или о количестве весомого (притягиваемого)
вещества, со времен Галилея и Ньюпрона остается во многом неясным^ а потому
важнейших успехов во всем естествознании должно ждать от исследований (а потому и от
гипотез), касающихся притяжений, производимых массами вещества.

К ГЛАВЕ ВОСЬМОЙ.
УГЛЕРОД И УГЛЕВОДОРОДЫ.
(Стр. 160 — 175.)
[222] Древесина дерева есть отложившаяся и отжившая часть многолетних
растений; живая часть обыкновенных деревьев находится между корою и древесиной.
Ежегодно из соков, поглощаемых корнями и перерабатываемых листьями, отлагается в
этой части дерева древесинный слой; поэтому-то о числе лет дерева и можно судить по
числу древесинных слоев, в нем находящихся. Масса дерева (древесина) состоит из клет-'
чатои ткащіг в которой отложилось так называемое инкрустирующее вещество. Клетчатка
имеет состав CflHJ0Os; отложенное же на ней вещество содержит больше С и Н и меньше
кислорода. Эта масса вещества пропитана влажностью в свежем состоянии дерева.
Свежая береза содержит около 31% воды, липа 47%, дуб 35%, сосна и ель 37%. Высыхая
на воздухе, дерево теряет значительное количество воды; остается не более 19%. При
искусственном высушивании потеря воды еще увеличивается. Если в поры дерева войдет
вода, оно тонет, так как древесина, составляющая дерево, имеет плотность около 1,6. Один
кубический сантиметр березы весит не более 0,901 грамм, ели 0,894, липы 0,817, осины
0,765, в -свежем состоянии; в сухом же состоянии—березы 0,622, сосны 0,50, ели 0,355,
липы 0,430, бакаута или гвалкового дерева 1,342, черного дерева 1,226. На одном гектаре
(около десятины), заросшем деревом, в умеренном- поясе ежегодно прирастает до 3000 кг
(около 180 пуд.), редко до 5000 кг одной древесины (ствола и корней) без мелких ветвей
ц листьев.
"Что касается до среднего химического состава дерева, то его можно выразить в
состоянии, высушенном на воздухе, такпм образом: гигроскопической воды 12%, углерода
43,8%, водорода 6,3%, кислорода 38,2%, азота 0,2%, золы 0,5%. При 150° дерево теряет
гигроскопическую воду и начинает разлагаться, около же 300° дает хрупкий бурый или
красный уголь, выше 350° получается черный уголь. Так как для сгорания 5% водорода,
заключающегося в дереве, требуется около 40г частей, по веоу» кислорода, а его в дереве
около 38%, то в дереве горит преимущественно углерод, в нем заключающийся, и потому
100 частей дерева развивают почти столько же тепла, как и 42 части угля; а потому для
нагревания было бы чрезвычайно выгодно употреблять вместо дерева уголь, если бы
можно было получить его такое количество, какое.хо ответствует процентному содержанию,
т. е. около 40% пз 100 частей дерева. Обыкновенно, однако, его получается из дерева
гораздо менее, никак ы? более 30%, потому что при получении угля часть углерода
выделяется в виде газа, дегхя и т. п. летучих веществ. Если тре'буется дерево далеко
перевозить и, в особенности, если требуется посредством его получнть высокие температуры,
то тогда н при выходе 25% становится выгодным добывать из дерева уголь. Один грамм
древесного угля, сгорая, развивает около 8000 малых калорий, тогда как высушенное на
коздухе дерево развивает не более 3400 малых калорий, а потому 1 весовая часть угля
дает столько же тепла, сколько 2V4 частя сухого дерева. Ч-то касается до температуры
горения* то она от угля может быть гораздо выше, чем от дерева, потому что горящее
дерево дает, кроме углекислого газа, развивающегося при гореиии угля, еще много воды,
нагревание паров которой требует значительного количества тепла. (Подробный расчет
теплоты н температуры горения разных видов топлива помещен в моем сочинения: «Основы
фабр.-завод. промышленности. Вып. 1: Топливо. 1897.) [285 и 235а.]
Состав травянистых част&й растения, листьев, молодых ветвей» стеблей и
т. п. отличается от состава дерева тем, что в этих живущих частях находится
значительное количество сока, а ,в этом соке находится много азотистых веществ (в массе самого
дерева их очень мало), минеральных солей п большое количество воды. Для примера
приводим состав клеверного и лугового сена в сыром я высушенном состоянии. В 100 частях
сырого клевера около 80% воды и около 20% сухого вещества, в котором около 3,5
частей азотистых (белковых) веществ, около 9,5 частей растворимых и около 5 частей не-

390 дополнения к главе vHi [223
растворимых безазотистых веществ и золы около 2°/0. В сухом клевере или клеверном
сене около 15% воды, 13% азотистых, около 70% клетчатки и других безазотистых —
углеродистых веществ и 7% зольных веществ. Состав этот показывает причину того
различия питательности, какое существует между деревом и названными веществами. Эти
последние служат пищей животных, потому что содержат в себе вещества, способные
растворяться (входить в кровь) и образовать тело животных, каковы азотистые вещества,
крахмал и т. п. Заметим здесь, что, при хорошем урожае, десятина земли в виде трав .
может давать в год такое ж? и даже большее количество углеродистых веществ, чем
какое она дает в виде дерева.
Сто частей сухого дерева, кроме 25% угля, могут, при сухой перегонке,
дать около 10 и более процентов дегтя *), около 40% водянистой жидкости, содержащей
в себе уксусную кислоту и древесный спирт, и около 25% газов, которые могут итти
для освещения или нагревания, потому что они маю отличаются от обыкновенного
светильного газа, который получается, между прочим, и из дерева. Так как древесный уголь
и деготь представляют ценные продукты, то в некоторых случаях сухую перегонку
дерева ведут преимущественно для их производства. Для этой цели в особенности пригодны
т? сорта дерева, которые содержат смолистые вещества, особенно хвойные деревья, как
ель, сосна и т. п.; береза, дуб и ясень
дают гораздо меньше дегтя, ио зато
они образуют больше водянистой
жидкости или древесной кислоты. Эта
последняя употребляется для
приготовления древесного спирта СН40 и
уксусной кислоты С2Н402. Сухую
перегонку дерева производят или в так
называемых казанах, или в печах.
Казаны представляют лежачие или
стоячие цилиндрические реторты, очень
плотно сделанные из котельного
железа, нагреваемые топкой и имеющие
отверстия обыкновенно в верхней л
Нижней частях, для выхода паров
легких и тяжелых продуктов сухой
перегонки. Сухая перегонка дерева в пе- .
чах производится двояким образом:
или сжигая в самой печи часть дерева,
чтобы посредством горения этой части
подвергнуть сухой перегонке
остальную массу дерева, или помещая
дерево в печь, тонкие стенки которой
окружаются дымовым ходом, идущим
от топки, помещенной внизу того
пространства, в котором помещено дерево.
Первый способ дает меньше жидких продуктов сухой перегонки, второй более. В
последнем способе, обыкновенно, делают внизу печи отверстие для высыпания угля, когда сухая
перегонка кончена. Для сухой перегонки ста частей дерева употребляется от 40 до
20 частей топлива. На севере СССР дерева так много и оно столь дешево, что этв места
вполне пригодны для развития мировой торговли продуктами сухой перегонки дерева
(особенно ценною укеуспою кислотою). Сухой перегонке подвергают также каменные угли
[дополн. 225], водоросли, торф, животные вещества (гл. VI) и т. п.
[223] При неполном горении не только часть топлива пропадает и получается по
многих отношениях неудобный я вредный для здоровья дым, но и низкая" температура
пламени, а потому д передача тепла к нагреваемому предмету уменьшается. Неполное
горение сопровождается всегда не только образованием сажи или недогоревших частиц
угля, но и содержанием в дыму окиси углерода СО (см. гл. IX), которая горит,
развивая много тепла. Борьба практики, потребляющей много топлива, особенно для заводских
и промышленных целей, против столь невыгодного неполного горения топлива выражается
•
") Лиственные породы дают дегтя гораздо менее Ш/о (около 5 — во/о), хвойные же —10% и более
(дв 16°/о). Ель для получения дегтя теперь не применяется. В настоящее время часто применяются более
совершенные способы сухой перегонки дерева в ретортах, причем используется го обстоягельство,. что между
430е—270° сухая перегонка дерева сопровождается выделением тепла. А именно, в этих условиях выделяется
ополо 60/о того количества теплоты, которое ¦способно выделить сухая древесина при полном сгорании. По-
ьтому при п?регозяе дерево нагревают лишь до той температуры, когда процесс делается экзотермическим, а
ватем выделяемого деревом тепла может хватить для того, чтобы сухая перегонка сама собою дошла до
конца. (Ч.)
npntfop для сухой перегонке дерева. Л —казан, или котел,
или реторта с деревом, нагреваемая дымовыми ходами ее.
Пары воды и легких продуктов перегонки идут по трубке д
в холодильник т, где и сгущаются. Формы, размеры и
расположение частей, однако, бывают весьма разнообразны.

224]
СУХАЯ ПЕРЕГОНКА
391
множеством, приспособлений для достижения полноты горения. Лучшим и радикальным
средством можно считать пользование горючими (генераторным и водяным) газами,
потому что. при них легко достигается полнота горения без потери теплопроизводительной
способности, при достижении наивысших температур. При употреблении твердого топлива
(каменного угля, дерева, торфа) неполное горение особенно обусловливается открытием
топочных дверец для ввода новой массы горючего материала. Лестничная топка может
часто помогать этому недостатку. В обыкновенной топке свежее топливо кладется на
прогоревшее, и продукты сухой перегонки свежего топлива должны сгорать за счет
того кислорода, который остался несоеданеаеым с прогоревшим топливом. Неполнота
горения замечается при этом еще . вследствие того, .что сухая перегонка и испарение
воДы свежего топлива, лежавшего поверх прогоревшего, понижают температуру пламени.
потому что при этом часть тепла становится скрытой. Оттого замечается обильный
дым (неполное горение) в то время, когда в топку кладут новое количество топлива.
Это устраняется, если так устроить топку (или так закладывать новое топливо), чтобы
продукты перегонки проходили через накаленный уголь, оставшийся от прогорелого
тонлива. Нужно только, чтобы и к этому углю доходило достаточно воздуха для пол-
лого его сгорания. Это достигается лестничными колосниками. Через воронку А
всыпается топливо, падающее на колосники, располоясенны? в виде лестницы, напр.,
прогорающий уголь будет внизу, а потому пламя, образующееся из свежего топлива, будет
накаливаться от прикосновения с раскаленным прогоревшим углем. Кокс, уголь, антрацит
горят без дыма, потому что не содержат водородистых веществ, дающих продукты сухой
перегонки, но и с пими может быть неполное горение, если в дыме будет окись углерода.
Подробности о топках и вообще о топливе должно искать
в сочинениям по химической технологии,
[224] Органические вещества при действий воздуха
могут так окисляться, что весь углерод и весь водород, в
них заключающиеся, превратятся в углекислый газ и воду.
Такому изменению подвергаются остатки растений и
животных, когда медленно гниют и тлеют или быстро горят при
прямом доступе воздуха. Но бели доступ воздуха
ограничен, то тогда полного превращения в Н20, С02 и другие
летучие вещества (богатые водородом) быть не может, а
должен оставаться уголь, как вещество нелетучее. Все
животные и растительные вещества непрочны, изменяются при
обыкновенной температуре, в особенности в присутствии
вода; поэтому становится понятным, что через изменение
веществ, входящих в состав организмов, может во многих
случаях получаться уголь, хотя и нечистый. Но из орга-
вического вещества не выделяется только вода и углекислый газ: углерод, водород и
кислород могут давать множество разнообразных соединений; некоторые из этих
соединений летучи, газообразны, растворимы в воде; они и уносятся из органического
вещества, изменяющегося без доступа воздуха. Другие, напротив того, нелетучи, богаты
углеродом и постоянны под влиянием различных деятелей природы. Эти последние остаются
на месте разложения и составляют подмесь к углю; такова, напр., подмесь смолистых
веществ.. Смотря по тому, сколь продолжительно и сколь энергично было разлагающее
влияние, количество тех веществ, которые находятся в подмеси к углю, будет весьма
различно. Приводимая здесь в виде примера таблица показывает, по данным Виолетта,
те изменения, которым подвергается дерево при разных температурах, будучи
подвержено сухой перегонке посредством перегретого водяного пара:
Лестничная топка ори паровом
котле.

Температура иака
давания
150°
350°
1032°
1500°
Остаток В 100 частях оставшегося
из 100 ча- угля
сгеіі ольхи С Н О и N Золы
100 47,5 6,1
29,7 76,6 4,1
18,7 81,9 2,3
17,3 95 0,7
46,3
18,4
14Д
3,8
од
0,6
1,в
1Д
Причины, заставляющие добывать из дерева уголь, объяснены в допоін. 222
Древесный уголь получается иди в так называемых кучах при неполном сгорании дерева,
или при сухой его перегонке без доступа воздуха. Добыча его производится
преимущественно для металлургических производств, особенно же для выплавки чугуна и для ковкн,
т. е. для употребления в кузницах. Получение угля в кучах представляет то удобство,
что на всяком месте в лесу может быть произведена добыча угля. Но при этом теряются
все летучие продукты сухой перегодки. Устраивают костры или кучи, в которые плотна

392
ДОПОЛНЕНИЯ" К ГЛАВЕ VIII
225
накладывают горизонтально, или вертикально, нли наклонно, бревна, образуя таким
образом кучу, диаметром от одной сажени до восьми и даже более. Внизу кучи оставляется
несколько горизонтальные ходов для движения воздуха, а в середине отверстие для
выхода дыма. Кучи с поверхности покрывают землею и дерном, чтобы тем устранить
свободный приток воздуха с боков и сосредоточить жар внутри кучи. Когда куча зажжена,
мало-по-малу костер оседает и необходимо следить и поправлять дерновую оболочку. По
мере того, как горенпе распространяется во всем костре, температура дерева повышается
и начинается истинная сухая перегонка. Тогда необходимо полузаложить отверстия,
дающие доступ воздуху, чтобы по позможности избежать излишнего горения. О сущности
процесса см. прим. к доп. 222. Обугливание кончают, когда из кучи выделяются уже не
продукты сухой перегонки, горящие ярким пламенем, а только бледно-синее пламя
горящей окиси углерода. Сухое дерево дает в кучах около 1/4 своего веса угля.
[225] Когда, при образовании торфа и каменных углей, отжившее растительное
вещество изменяется на воздухе в присутствии влажности и низших организмов, то остается
вещество, богатое углеродом, называемое перегноем, черноземом, гумусом. Перегной
содержит в сухом виде в 100 частях около 70% углерода. Из отживших растительных
веществ (древесины, клетчатЯй) образуются сперва бурые вещества (ульминовые
соединения), потом черные (гуминовые вещества), оба нерастворимые в воде, а под конец
происходит растворимая в воде бурая (апокреновая), а поіом бесцветная, растворимая в воде
(креновая) кислота. Щелочи растворяют часть первоначального бурого и черного
вещества и образуют растворы бурого цвета (кислоты ульминовая и гуминовая), которые
иногда сообщают свой цвет ручьям и рекам. Содержание перегноя в почве имеет
обыкновенно связь с ее производительностью, потому: 1) что тлеющее растение развивает
углекислоту, аммиак и выделяет зольные вещества, • необходимые растениям; 2) что перегной
способен притягивать влагу воздуха и удерживает влажность (до 2 ч. по весу) дождей
и тем способствует сохранению в почве сырости, необходимой для питания; 3) что
перегной придает почве рыхлость и 4) делает ее более способною для поглощения
солнечной теплоты. Оттого-то черноземные почвы чаще всего отличаются плодородностью.
Удобрение навозом имеет между прочим целью увеличить в почве количество перегноя, для
чего могут служить и всякие легко изменчивые остатки растений и животных (компосты).
Громадные -площади черноземных почв СССР составляют неоценимое богатство нашей
страны. О происхождении и распространенпп чернозема подробнее всего можно узнать
из сочинений проф. Докучаева.
' ' Если те вещества, которые дают перегной, изменяются под водою, то углекислого
газа поручается меньше, образуется много болотного газа СН4, который выделяется, а
твердыігостаток, происходящий при этом, составляет кислый перегной болотных мест, а
в больших массах — торф. Такой процесс изменения растительных веществ под водою
происходит в огромных размерах в болотах. В особенности много торфяников находится
в низменностях Голландии, Северной Германии, Ирландии, Баварии; v нас в средней часта
СССР есть много местностей, представляющих обширные торфянпки. Плотные старые виды
торфа приближаются по составу и свойствам к бурым углям; новейшие же торфяные
образования, не уплотненные давлением, представляют массу весьма пористую, в которой
заметны следы тех растительных частей, из которых образовался торф. Высушенный (а
иногда и прессованный) торф употребляется как топливо. Что касается до состава торфа,
то он в различных местностях весьма разнообразен. Высушенный на воздухе, он
содержит не менее 15% в<да в около 8% золы; остальная масса торфа содержит около 45%
углерода, 4% водорода, 1% азота п 28% кислорода. Нагревательная способность почти
как у дерева. Землистые бурые угли, вероятно, образовались как торф. В других
случаях они представляют массу, в которой ясно замечается деревянистое строение, и тогда
их зовут лигнитами. Бурые углп во всех отношениях занимают середину между торфом
и каменными углями.
Трава и дерево, массы водорослей допотопных морей и т. п. остатки во все
геологические времена должны были подвергаться во многих случаях тем же самым
изменениям, каким они подвергаются ныне, т. е. доллшы были образовать, попавши под воду,
торф или лигнйты. Такие вещества, долго сохраняясь под землею, подвергаясь в былое
время действию воды, сдавленные лел^ащими над ними позднейшими отложениями земли,
измененные через выделения более летучих составных частей (торфы и бурые угли
продолжают выделять, даже и в выработанном состоянии, газы: азот, углекислый и болотный),
образуют каменные угли. Они представляют сплошную, однородна о массу черного
цвета с жирным или стеклянным блеском, реже матовую, не имеющую видимий растителъ-
ной структуры, чем и отличаются на вид от большинства бурых углей. Плотность
каменных углей (помимо подмеси колчеданов и др.) изменяется для различных сортов от 1,25
(сухие угли, длинно-пламенные) до, 1,6 (антрациты — беспламенные) и даже 1,9, как в том
крайне плотном олонецком шунгите, который, по исследованиям проф. Ипострапцева,
представляет во всех отношениях «крайний член> различных видоизменений каменных

225] торф и каменный уголь 393
углей. Для объяснения процесса образования углей из растительных остатков Камьяр»
Лстур запаивал высушенные куски дерева в толстую трубку и нагревал при температуре-
кипения ртути; тогда дерево превращается в черную полужидкую массу, выделяющую
вещество, весьма похожее на каменный уголь.. Разложение в природе, но всей
вероятности, происходило в редких случаях только от действия одного жара; всего вероятнее
от действия воды; но результат в том и другом случае должен получиться
приблизительно сходственный, как это мы видим из тогокчто происходит в болотах с торфом*.
Средний состав, выведенный для каменных углей из многих анализов, дает в них
содержание, не обращая внимания на золу: 84 части углерода, 5 частей водорода, 1 часть-
азота, 8 кислорода, 2 серы. Среднее количество золы достигает 5VS%; но есть угли,
содержащие много золы, и те, конечно, менее пригодны, как топливо. Между даменныма
углями различают антрациты, т. е. такие угли, которые.^не дают летучих продуктов,,
или дают их очень'мало, потому что содержат мало водорода. Средний состав
антрацитов, не обращая .внимания на золу: 94 части углерода, 8 водорода и 3 кислорода и азота.
По анализам А, А, Воскресенского, Грушевский антрацит
(Донскойобласти)содержит С = 93,8, Н = 1,7, золы 1,5. Следовательно, в антраците мало водорода, могущего
соединиться с углеродом и дать углеводороды, горящпе пламенем. Антрациты суть
наиболее древние каменные угли. Самые молодые, наименее измененные, близкие к некоторым
бурым углям, суть сухие угли. Они, как дерево, горят пламенем и оставляют коксг
имеющий форму кусков каменного угля, а в пламя выделяют почти половину своих
составных частей (в них много Н и О). Остальные сорта углей (газовые, кузнечные,
коксовые и тощие антрацитистые — по Грюнперу) представляют во всех отношениях
переходы от сухих углей к антрацитам. Вот эти-то каменные угли горят сильно коптящим
. пламенем (курные угли) и при накаливании оставляют кокс, который относится к
каменному углю точно так, как древесный уголь к дереву. Количество и качество кокса,
образуемого каменным углем, весьма различны для разных сортов его. В практике
различают каменные угли, именно, чаще всего по свойству и количеству кокса, который ими
образуется. В этом отношении-особенно важны так называемые жирные (смолистые)
угли, которые дри сухой перегонке дают даже из мелкого каменного угля (от спекания)
кокс в виде больших глыб. Лучшие коксовые угли, при выжигании в печах, оставляют
до 65% плотного, спекшегося кокса. И такие угли драгоценны для металлургических
целей. Кроме кокса, из каменных углей, при сухой их перегонке, получается газ (см.
светильный газ), каменноугольный деготь (дает бензол, карболовую кислоту, нафталин, смолы
для искусственного асфальта и др.) и щелочную (у дерева и бурых углей кислую от-
уксусной кислоты) водянистую жидкость, содержащую углеаммиачную соль (гл. VI).
Англия в 1850 г. добывала уже 48 мплл. тонн каменного угля, а за последние годы
добыча ее около 220. милл. тонн. С.-А. С. Штаты получают уже более этого, а во всем
мире добывают ныне около 650 мплл. тонн каменного угля, СССР в этом числе около
25 мплл. тони (в 1901 г. 1250 милл. пуд.). Таким образом в мире сожпгается ежегодно
около 40 миллиардов пудов каменного угля, что представляет ценность не менее 5 мил*
лиардов рублей и после хлебов важнейший товар, служащий преимущественно для про*
пзводства механических сил на пароходах, лселезных дорогах и фабриках, а также для -
получения железа и других металлов, для топок и т. п. Так как па каждую лошадиную
силу ( = 75 килограммометров в секунду) паровые машины расходуют в среднем около
25 кг в сутки пли в год (вычптая простои) не менее 5 тонн на силу, а расход каменного
угля на двигатели составляет, по крайней мере, половину всего потребления, то даровых
двигателей в мире надо считать не менее 65 мплл. лош. сил. Поэтому каменный уголь
может служпть мерилом промышленного развития. Около 15% добываемого каменного
;'угля пдет для добычи чугуна, железа, стали и изделий из них *).
Главные разрабатываемые каменноугольные залежи СССР: донецкий
бассейн (1901. г. около 930 милл. пуд.), тульские и рязанские залелш подмосковного бассейна,,
уральский басе, Кавказские (Тквибул около Кутаиса и др.), киргизские степи, кузнецкий
*) В 1913 году мировое производство каменного угля, считая и бурые угли, составляющие 10 — 15»/»
общей добычи, равнялось 134S милл. т, из них на долю Англии приходилось й>й милл. т, Германии —
173 милл. т и кроме того 87 мплл. m бурого угля, Франции —40 мплл. т, а на долю СССР всего 35,0 милл. «•
между тем как сев.-амер. соед. штаты добыли в этом году 331 мплл. го.
Мировая война задержала мировое промышленное развитие, и еще в 1920 г. мировая добыча
каменного угля не достигла уровня 1913 г., а именно, всего было добыто 1290 милл. т кам. угля. Лишь Соед. Штаты
превзошли добычу 1913 года и добыли 601 милл. т, т. е. почти половину всей мировой добычи. Производство
Англии в этом году равнялось 2'.(2 милл. т, Франции 21 мплл. т, Германия, несмотря на лишение части своих
месторождений, добыла в отом году 131 милл. т каменного и ill мплл. т бурого угля, т. е. в сумме — почта
цифру і«із года. Лишь в 1925 году мировое производство каменного угля достигло величины 1913 г., и именно-
равнялось 1363 милл. т, причем добыча Германии превысила довоенную (2721/д милл. т), добыча САСШ упала
до размеров 1913 г., а добыча СССР равняла» 17,7 ыплл. т. В 1927/28 г. последняя уже достигла ци*ры
WVi милл. т и продолжает увеличиваться.
Благодаря усовершенствованию тепловой техпики на каждую лошадиную силу в паровых машинах
тэперь сжигается около 20 к% угля (с теплотв. способн. 7300 кал.) (Ч.)

•394 дополнения к главк via [226
¦бассейн (Томской губ.), Сахалин и др. В подмосковном бассейне нет коксующихся углей.
Все сорта каменных углей (от сухих, близ Лисичанска, на Донце, до антрацитов на всем
юго-востоке бассейна), большое изобилие превосходных металлургических (коксующихся,
•см. выше) углей в западной части бассейна, его громадные размеры (до 25 ООО кв. км),
малая глубина залегания (добыча ныне на глубине от 40 до 300 м, в Англии и
Бельгии до 1000 м), плодородие почвы (чернозем), близость моря (до Азовского с
небольшим 100 км) и рек Донца, Дона и Днепра, изобильнейшие залежи превосходных
железных (Корсак-Могила, Кривой Рог, Сулин и проч., и проч.), медных, ртутных (около
Никитовки, Бахмутского уезда Екатеринославской губ.)>_и других руд, богатейшие, быть-
-может, во всем мире залежи каменной соли (там же, около ст. Ступки и Бряндовки),
превосходные для всякпх целей глины (фарфоровые, огнепостоянные), гипсы, сланцы,
песчаники и другие богатства Донецкой угольной области дают полную
уверенность в том, что при развитии промышленной деятельности в СССР этот благодатный
край сделается центром обширнейших.. производительных предприятий не только для
нужд самой СССР, но и всего света, потому что нигде не сочеталось в одном месте
столько для сего благоприятнейших условий.
[226] Скважины древесного угля составляют остатки клеток дерева и ходов, по
которым выделялись летучие продукты, получающиеся вместе с углем при его образовании.
•Степень пористости угля весьма различна и имеет техническое значение в разных сортах
угля. Наиболее пористый уголь представляет вес кубической меры весьма
незначительный {куб. м древесного угля весит около 200 кг). Многие свойства угля, зависящие
исключительно от степени его скважности и свойства поверхности, принадлежат и
некоторым другим скважистым (контактным) телам и изменяются, смотря по способу
приготовления. Сюда относится способность угля поглощать газы, жидкости и многие вещества
из растворов. Плотнейшие виды угля получаются при действии сильного жара, напр., па
-сахар и другие плавящиеся вещества. Таков же серый блестящий и плотный уголь,
образующийся в ретортах, где добывают газ из каменного угля. Этот плотный уголь
скопляется на внутренних стенках реторт, подверженных действию сильного жара, и
происходит из паров и газов, выделяющихся при накаливапии помещенного в реторты угля.
Вследствие своей плотности, такой уголь становится уже хорошим проводником
гальванического тока, составляет переход к графиту. Его употребляют преимущественно для
" гальванических элементов. Кокс, или уголь, остающийся от неполного сгорания каменных
углей и смолистых веществ, так же мало порист, блестящ, не марает и не пишет,
плотен и почти лишен способности удерживать жидкости и поглощать газы. Легкие же виды
. угля, происходящие при обугливании дерева, обладают этою способностью. Особенно же
развита она в том весьма мелком и рыхлом угле, какой получается при прокаливании
животных веществ, кожи, костей. Поглотительная способность угля
относительно газов подобна сгущению газов в губчатой платине. Здесь, очевидно, существует
явление прилипания газов к твердому телу, точно так, как жидкости обладают
способностью прилипать к различным твердым телам. Один объем угля поглощает объемов газа
<угодь способен сгущать в себе огромное, почти равное своему весу, количество хлора):
N11,
со,
N,0
Ш
СоссіЬр.
Буков ив-
уголь
90
35 -.
40
85 '
Фивр.
Уголь
кокосовые орехов
172 об.
97 »
99 >
165 »
Отделяется
тепла на 1 t
поглощ. газа
494 м. кал.
158 >
160 >
274 >
Дьюар показал, что уголь 'с особою силою втягивает -(поглощает) и удерживает
газы воздуха при низких температурах, доставляемых жидким воздухом. Уголь,
полученный из плотной скорлупы кокосовых орехов, освобожденный (после прокаливания в хлоре)
накаливанием до белокалильного жара от ранее поглощенных газов и охлажденный до —1У0
<в жидком воздухе), способен поглощать 180 —¦ 2и0 куб. см воздуха на каждый е угля,
как сообщил мне проф. Дьюар в письме от 5 июля 1905 г., и притом путем этим
поглощение может быть доведено до наиболее совершенной пустоты, какой нельзя достигнуть
насосами. Это показывает, что при —190° упругость (диссоционная) того вида соедине-
лия (твердого раствора или поглощения) воздуха с углем, которое происходит при
указанном поглощении, ничтожно мала, и этим очевидно впредь можно пользоваться для*
удобного получения совершеннейшей пустоты *).
*) Дьюар нашел (ХШ) следующие ци*ры поглощения газов угдем кокосового ореха На 1 t угля
поглощалось газов:
При 0° При — 183е
Hj 4 куб. см 135 куб. см
Kg ' 15 ¦ • 133 » .

227] графит 395
j
ч
Количество газа, поглощающееся углем, увеличивается с давлением и
приблизительно пропорционально ему.. Количество тепла, выделяющееся при поглощении углем,
близко к тому, которое освобождается при растворении или переходе в жидкое
состояние. Уголь поглощает не только одни газы, но и множество других веществ. Так, спирт,
содержащий в себе неприятно пахучее сивушное масло, будучи смешан с углем или
через него процежен, оставляет в угле большую часть сивушного масла. В химической
и заводской практике процеживание через уголь, для удаления различных веществ,
употребляется очень часто. Цедят через уголь растворы масла, сахара (сиропы), различного
рода экстракты или растворы растительных веществ и т. п. Такое процеживание через
уголь называется колированием. Для показания обесцвечивающей способности угля, можно
употреблять различные окрашенные растворы, например, анилиновых красок, лакмуса и
т. п. Уголь, поглотивши одно вещество до насыщения, может удерживать еще некоторые
другие вещества. Животный уголь, получающийся в весьма мелком состоянии (и
содержащий в себе часть азотистых начал), особенно прп накаливании костей, составляет
лучшую форму угля, служащего для поглощения. Костяной уголь в особенно значительном
количестве употребляется на сахарных заводах для процеживания сиропов и всяких
сахарных растворов, для их очищения не только от веществ окрашивающих и пахучих, но
также и от извести, которая употребляется в подмесь к сиропам, чтобы сделать* их
менее изменяющимися при кипячении. Поглощение извести животным углем зависит, по>
всей вероятности, в весьма значительной степени, от минеральных составных частей
костяного угля.
Достойно примечания, что при восстановлении газообразной СО* горящим в пей
магнием получается уголь с его обычными свойствами и что при действии тока на за>
вердевший сплав ВаС12 и 5 —10% ВаСОа при 400° —5.00° Haber и Toloczko (1904)
получили такой же уголь на катоде (очевидно из ВаСОа).
Уголь весьма худой проводник тепла и потому может служить отличною за'юйкой
или набивкой, для предупреждения передачи тепла через степы. Угольную пабойку
употребляют также при прокаливании многих4 веществ в тиглях, потому что уголь не
плавится и может служить хорошим тугоплавким материалом, выдерживающим гораздо
более сильный жар, чем множество других веществ.
Неизменность угля от действия атмосферных влияний, от которых изменяются даже
каменистые вещества п большинство металлов, служит нередко и для практики. Так,
например, в межевые ямы всыпают уголь. Дерево обжигают с поверхности, чтобы сделать
его удобосохраняемым в почве и влажных местах, где само дерево скоро гниет. Углем
или коксом наполняют те пространства (на заводах целые башни), где проходят кислоты
(напр., H2S04, НС1), если их должно привести в прикосновение с газами пли жидкостями,
употребляя кокс именно потому, что на него при обыкновенной температуре не действуют
даже кислоты очень энергические.
[227] Карандаши делаются из графита, предварительно обработанного в однородную
массу через отмучивание, измельчение-и удаление подмесей каменистых веществ; лучшие
же сорта приготовляют из совершенно однородного графита, выпиливая из него
подходящие палочки. Графит встречается во многих местностях, у нас в особенности
знаменит так называемый сибирский или Алиберовский графит, встречающийся около
китайской границы в Алтайских горах; во многих местностях Финляндии, а также па берегах
Малой Тунгузки, г. Сидоровым найдено также значительное количество графита. Много
графита идет с Цейлона. Природный — везде содержит каменистые подмеси. Графит в
смеси с глиною применяется для делания огнепостоянных тиглей или горшков,
назначаемых для плавки металлов. Графит, подобно большей части углей, содержит еще
некоторое количество водорода, кислорода и золы, так что в чистейших видах природного
графита содержится не более 98% углерода. Для очищения графита в практике употребляют
простую промывку мелко растертого графита, через что отделяются более грубые каме-
вісты? части. Способ, предложенный для этой цели Броди, состоит в том, что измельчен-
'' —
о*
Аг
не
со
со + о
При обжиге древесного угля в определенных условиях с пропусканием водяного пара и при обработке
различными веществами, напр., хлористым цинком, получается так называемый активированный уголь,
который, благодаря сильному увеличению поверхности, обладает очень большой поглотительной способностью,
как по отношению к газам, так и по отношению к растворенным веществам. Такой уголь находит теперь
обширное применение в технике, напр., для обесцвечивания окрашенных жидкостей, для уловления паров
низко кипящих органических растворителей, а также в качестве катализатора, напр., при образовании
Фосгена и» хлора и окиси уыерода, и проч. Кроме того, он является незаменимым веществом для изготовления
противогазов при газовой войне, а также предохранительных масок при работе с ядовитыми газами или легко
испаряющимися жидкостями. (?.}
При 0°
18 куб. см.
12 » *
2 » »
21 » »
30 * -
при — т°
230 куб. СМ.
175 » »
IT) » »
1і»0 » »
Ш - »

396
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VIII
[228
ный графит смешивают с 1/и частью по весу бертолетовой соли; смесь обливают двои
ным по весу количеством крепкой серной кислоты и нагревают до тех пор, пока
перестанут отделяться пахучие газы; по охлаждении смесь бросают в воду и промывают;
затем полученную массу просушивают и прокаливают до краснокалильного жара; при этом
она значительно увеличивается в своем объеме и превращается в чрезвычайно мелкий
порошок, который промывают. Действуя на графит несколько раз нагретою до 60° смесью
бертолетовой соли с азотного кислотою, Броди превратил его в желтое нерастворимое
кислотное вещество, названное им графитового кислотою, близкою по составу к С14Н4Ов.
Алмаз не изменяется от подобной обработки; аморфный же уголь вполне окисляется.
Пользуясь этой возможностью отличать графит от алмаза и от аморфного угля, Бертело
показал, что при разложении от накаливания соединений углерода с водородом
выделяется преимущественно аморфный уголь, тогда как при разложении соединений
углерода с хлором, серою и бором выделяется главным образом графит.
[228] Алмаз находят в особой сплошной породе, известной под названием итако
думита. Добывается он из россыпей, которые, по всей вероятности, произошли через
разрушение водою итаколумитов. Такие россыпи при промывке оставляют алмаз; они
находятся преимущественно в Бразилии, в провинциях Рио и в Бахиа, и на мыс? Доброй
Надежды. Эти россыпи дают кроме черного песку, или так называемого каскальо,
черный или аморфный алмаз и обыкновенный бесцветный или желтоватый прозрачный алмаз.
Так как алмаз обладаетv весьма ясным листопрохождением, то первая обработка состоит
в раскалывании алмаза (clivage), а потом уже следует грубая и более тонкая полировка,
производимая посредством алмазного порошка.
В 1887 г. проф. П. Л. Лачинов и Ерофеев нашли алмазный порошок в
метеорном камне, упавшем в Пензенской губернии, Краснослободского уезда, около выселка
Новый Урей (10,сентября 1886 г.). До тех пор в метеоритах находили уголь и графит
(особое изменение — клшртонит), алмаз же лишь подозревали. Ново-Урейский метеорит
главным образом состоит из кремнеземистых пород и металлического железа (с никкелем), как
и многие другие метеориты. Такой же алмаз нашли в метеорите Canon Diablo в Америке
н др. Россель (1896) нашел в закаленной стали мельчайшпе частицы алмаза.
Иногда алмаз является в форме шариков и в этом последнем случае не
представляет возможности гранения; когда такой шарообразный алмаз начинают шлифовать, или
вообще разрушать его поверхность, он рассыпается на мелкие куски. Нередко мелкие
кристаллы алмаза образуют сплошную массу, подобную массе сахара. Такая
кристаллическая масса алмаза обыкновенно измельчается для получения алмазного порошка,
назначенного- для шлифовки алмазов. Известны также впдонзмепеппя алмаза почти совершенно
непрозрачные, черного цвета. Такой алмаз так же тверд, как и обыкновенный, и упо-
• требляется для полировки алмаза и других драгоценных камней и для сверления отверг
.стий в твердых горных породах, напр., при прорытии туннелей. При нагревании до 200°
такой алмаз выделяет газ и отчасти пли совершенно обесцвечивается.
Ваппау (1880) получил алмаз при накаливании в толстостенной железной трубке
смеси тяжелых углеводородных жидкостей (параффинового масла) с магнием. Это
наблюдение, кажется, осталось' без повторений.
Электрическая печь составляет приобретение нового времени, дающее
возможность получить жар до 3500°, какого не дают не только обыкновенные печи, но и
^ пламя гремучего газа, где достигается жар не выше 2000°. Состоит электрическая печь
из двух кусков известняка, положенных друг на друга плоскою поверхностью. В нижнем
делается углубление для помещения вещества между двумя толстыми электродами из:
плотного угля. Пропуская ток в 70 вольт и 450 ампер, легко достигают температуры в
3000°. При жаре в 2500е (100 ампер, 40 вольт) не только все металлы, но известь и
магнезия (помещенные в пространство между угольными электродами, т. е. в вольтову дугу)
размягчаются и остывая кристаллизуются. При 3000° известь очень жидка, улетучивается
и дает уже отчасти металлический кальций и углеродистое соедпнение, долго остающееся
жидким. Окись урана тогда восстановляется в закись и металл; циркон а горный
хрусталь плавятся и отчасти улетучиваются, равно и глинозем; платпна, золото и даже уголь
при подобной температуре явно улетучиваются; большинство металлов дают тогда
соединение с углеводом. Чтобы показать влияние различных температур, подучаомых в
электрической иечи, Муассан приводит следующий поучительный пример, ток в 100 ампер
п 50 вольт ведет к восстановлению титанового ангидрида в низшую синюю степень
окисления. При 300 амперах и 70 вольтах получается сплавленный желтый азотистый титан,
а при 1200 амперах и 70 вольтах получается углеродистый титан, то-есть углерод
заменяет азот, выделяющийся от повышения температуры. Наиболее опытов в электрической
печи сделал Муассан в 1892 —1899 годах.
Муассан сперва изучал растворение угля'в расплавленных металлах (и
образование углеродистых металлов), каковы: магний, алюминий, железо, марганец, хром, уран,
серебро, платина, кремний. Одновременно с тем Фридельг в виду нахождения алмаза в

229]
АЛМАЗ
397
метеорном железе, допустил, что образование алмаза обусловлено влиянием железа и серы.
С этою целью Фридель, для получения алмаза, заставлял реагировать серу на образчики
чугуна, богатые углем, в закрытом сосуде при температуре до 500°, и после растворения
образовавшегося сернистого железа выделил незначительное количество черного порошка,
чертящего корунд, т. е. алмаза. Более удачными оказались опыты Муассана (1893), успех
которых может быть объяснен применением электрической печи. Если насытить углем
железо при температуре между 1100° и 3000°, то при 1100°—1200° происходит смесь
аморфного углерода и графита, при 3000° получается только один графит в весьма
красивых кристаллах. Таким образом, в этих условиях, не замечается образования алмаза,
который получается лишь в том случае, если, кроме высокой температуры, применить
сильное давление. Для этого Муассан пользовался давлением при переходе расплавленной
массы углеродистого железа Fe8C из жидкого в твердое состояние, так как оно,
отвердевая, увеличивается в объеме и брошенное в воду дает кору, сдавливающую внутреннюю
массу, в которой выделяется часть углерода в виде алмаза. В электрической печи
расплавляется предварительно 150 — 200 з мягкого железа, затем в"'жидкую массу быстро
вводится угольный цилиндр. Потом тигель с расплавленной массой вынимается из д?чи
и погружается в резервуар с водой. По удалении из него железа (если кора не
лопнула — иначе будет только Ге3С и графит) кипящей хлороводородной кислотой, остаются
три разновидности углерода: 1) графит в небольшом количестве (если охлаждение было
быстрое); 2) уголь каштанового цвета в очень тонких искривленных нитях — знак того,
что он был подвергнут весьма сильному давлению (подобная разность была встречена в
образчиках метеорита Canon Diablo), и, наконец, 3) незначительное количество весьма
плотной массы, которая, после обработки царской водкой, серной и фтороводородной
кислотами, освоболдалась от примеси более легких разновидностей, а затем пра помощи
жидкого бромоформа (уд. вес 2,900), удалось выделить из неё несколько небольших, более
плотных, чем бромоформ, кусочков, чертящих рубин и обладающих свойством алмаза.
Одна из них черного цвета, другие прозрачны и сильно преломляют свет. Темно-серая
окраска первых тождественна с цветом известных черных алмазов (карбонадо). Плотность '
их между 3 и 3,5. Убедившись, что в метеорном железе из Canon Diablo есть сера и
кремний, Муассан (1905) в своих опытах стал прибавлять сернистого и кремниевого железа
и тогда заметил, что количество алмазов увеличилось, по размеры все же не достигали
1 мм, К. Хрущов указал, что при температуре кипения серебро растворяет до 6%
углерода. Охлалсдедие производилось быстро, так что на поверхности образовалась кора^
препятствующая расширению металла, чем п вызывалось внутри сильное давление. Насть
выделившегося при этом углерода представляет свойства алмаза. Руссо для той же цели *
накаливал в электрической печи углеродистый 'кальций. Все они получили несомненно
алмаз, как тело прозрачное, дающее при сожнгании С02 и обладающее исключительною
твердостью, но лишь в виде мелкого порошка *). *
[229J Углеводороды, бедные водородом (далекие от предела) и содержащие много
атомов углерода, как хризен, петроцен и т. п. СПН2(П—т), суть тела твердые и тем менее
плавкие, чем больше п и т. В них до некоторой степени видно приближение к свойствам
алмаза. А по мере отнятия воды от гидратов углерода СяИ2т'От> например, в гуминовых
[доп. 225] соединениях, явно выражается переход сложных органических веществ к углю.
Тот, на уголь и графат похожий, остаток, который получается от удаления (с помощью
CuS04 и NaCl) железа из белого чугуна, содержащего углерод, химически соединенный с
железом, также оказывается, особенно после исследований Г. А. Забудского, телом
сложным, содержащим ClsIfe06. Усилия, направленные в сторону определения меры сложности
молекул угля, графита и алмаза, когда-либо, вероятно, приведут к решению этой задача
и, вероятно, покажут, что в рапных формах угля, в графите и алмазе содержатся
молекулы углерода различной, но всегда значительной сложности. Постоянство группировки
бензола СбНв и огромное распространение и легкость образования гидратов углерода,
содержащих Св (например, клетчатка С6Н10О5, .глюкоза СвН12О0), дают повод думать, что
группировка Св есть первая, простейшая из возможных для свободного углерода, и можно
надеяться, что в этой группировке когда-нибудь удастся добыть уголь. В алмазе, быть
может, окажутся отношения атомов, подобные бенвольным, в угле же такие, как в
гидратах углерода.
Когда уголь горит, тогда из сложной молекулы Сп получают простые молекулы
СОя и, следовательно, часть тепла, по всей вероятности—не малая, расходуется на
разрушение сложной молекулы Сп. Сожигая сложнейшие и наиболее водородом бедные
вещества, быть может удастся получить понятие о работе, необходимой для распадения Сц
на отдельные атомы.
*) Несомненно, однако же, что эти методы не дают чистого алмаза, но лишь алмазоподо(*ны? карбиды,
или, яо крайней мере, алмаз, содержащий примеси карбидов. (Ч.)

398 дополнения к главе viii 230 — 234
[230] Вязкость пли подвижность жидкостей выражается.в их
внутреннем трении. Оно определяется но времени (скорости) истечения жидкостей через
топкие (капиллярные) трубки. Легко подвижные жидкости протекают быстрее вязких, густых.
Вязкость изменяется с температурою п природою жидкостей, а для растворов она
меняется с содержанием растворенного вещества,, по ему не пропорционально, так что,
например, для спирта при 20° вязкость—69, а для 50-процентного раствора 160, если для
воды—100: Объем протекающей жидкости, по опыту (Пуазе,/іль) и теории (Стоке),
пропорционален времени, давлению и четвертой степени диаметра (капиллярной) трубки и
обратно пропорционален длине трубки, что и дает возможность из опытов выводить
сравнимые суждения о коэффициенте внутреннего трения и о вязкости. Чем более
увеличивается сложность молекул углеродистых веществ через прибавление углерода (или СН2)
тем более возрастает вязкость. Обширные ряды исследований, сюда относящихся,
рассматриваются в физической химии. Та связь, которая (уже отчасти подмеченная)
существует между вязкостью и другими физическими и химическими свойствами, заставляет
считать, что велияина внутреннего трения займет важную роль в молекулярной механике.
Из. существующих данных уже видно, что при температуре абсолютного кипения вязкость
становится столь же малою, как в газах..
[231] Косвенными путями, однако, во множестве углеводородов и их производных
можно производить иногда замещение водорода металлами. Особенно характерно в этом
отношении свойство ацетилена СН? и его аналогов образовать металлические производные.
Судя по тому, что углерод есть элемент кислотный (то-есть дающий с кислородом
кислотный ангидрид), но сравнительно слабо кислотный (потому что COs есть кислота мало
энергическая, и хлористые углерода, даже СС14, водою не разлагаются, как это видим
для РС18, даже для SiCI4 или BClf, хотя они отвечают кислотам мало энергическим), можно
ждать в водороде углеводородов именно свойства замещаться металлами. Металлические
производные, отвечающие углеводородам, носят название металлоорганических
соединений, если в них содержатся единовременно металлы и
водород.Таков,например, цинкэтил (С2НБ)2гп5 отвечающий водородистому этилу или этану С,Нв с заменою двух
атомов водорода одним цинка. Соединения же* углерода с одними металлами суть
карбиды или углеродистые металлы, например, карбид кальция С2Са (гл. XIV).
[232] В «Записках Спб. Академии Наук> 1861 г. помещена моя статья о
соединениях предельных углеродистых зодородов. До тех пор, хотя многие присоединения,
совершающиеся с углеводородами и их производными, были известны, но не обобщались и
даже неоднократно толковались как случаи замещения. Так, соединение С,И4 с Cls
рассматривали нередко как образование продуктов замещения CSH,CI и HGI, которые,
предполагали, удерживаются между собою как кристаллическая вода при солях. Уже ранее
(1857, «Записки Петр. Академии») я рассматривал подобные случаи как истинные с?-
един?ния. Вообще, по закону предела, непредельный углеводород или его производное,
соединяясь с чем-либо, дает вещество предельное или приближающееся к пределу.
Исследования Франкланда над многими металлоорганическими соединениями ясно показали
предел металлических соединений, к которому в дальнейшем изложении мы многократно
будем обращаться, но и для углерода есть свой предел, достигаемый в CuHsn + s.
[233] Понятие о гомологии проведено Жераром через все органические соединения
в его классическом сочинении «Traite de chimie organique>, оконч. 1855 (4 vo1.), где оа
ввел то деление всех органических соединений на жирные и ароматические,
которое держится в сущности и по настоящее время, хотя ныне последние чаще
называют бензольными производными, вследствие того, что Кекуле в прекрасных своих
исследованиях о строении ароматических соединений выяснил связь их всех с «кольцом>
или «ядром» бензола С„Н„.
[234] Температура кипения, вязкость и уд. вес гомологов с возрастанием количества
углерода и молекулярного веса для углеводородов всегда возрастают, но для их
производных в низших гомологах иногда иное, напр., в ряду предельных спиртов СпНп+і(ОН)„
при я=0, получаем воду Н(ОН), кипящую при 100е, уд. вес 15°=0,99913, при п=1
древесный спирт (Л1,(ОН), кипящий при 66°, уд. вес 15° = 0,7964, при п==2 обыкновенный
спирт С2Н6(ОШ, кипящий при 78°, уд. вес 15° = 0,7935 и далее увеличивается. Для гли-
колей СПП2П(0П)2 явление подобного рода еще резче: сперва темп, кипения и плотность
возрастают, а потом при усложнении уменьшаются *). Причину этого явления, очевидно,
должно искать во влиянии и свойствах воды и того сильного средства, которое, действуя
между водородом и кислородом, определяет многие исключительные свойства воды
(гл. I).
В порядке предельных углеводородов СПН,П+» низшим /членом (п = 0) должна
считать водород Н2, газ очень трудно (tc ниже —190°) сжижаемый, а в жидком виде
*) Согласно новейшим данным плотности гликолея с увеличением молекулярного веса все время
уменьшаются, а изменения температур кипения сильно осложваются наличностью изомерия. (Ч.)

235 — 235а] вязкость, закон предела, гомология 399'
имеющий плотность, без сомнения, очень малую. При п = 1, 2, 3 углеводороды СН4,
C2He, Csll8 суть газы все легче и легче сжижаемые. Темп. абс. кипения для СН4 = —82°8,.
для этана С?Ив и далее она повышается. Углеводород С4И10 уже около 0° сжижается,.
С5Ні2 в нескольких своих изомерных видоизменениях киппт от +9° (Львову до +37%.
. CflH14 от 58° до 78°, и т. д. Уд. вес в жидком виде при 15° явно возрастает с п:
*'Г>"і2 ^«"14 ^-*7"ів ^lo"22 ^ie"St
0,63 0,66 0,70 0,75 0,85
[235] Если при обыкновенной темп, (след., принимая, что происходящая вода будет4-
в жидком состоянии) сжечь грамм-молекулярный вес (26 г) ацетилена, CsHa, то выделяется
3L0 тыс. кал. (Томсеп), а так как 12 г угля, сгорая, развивают 97 б. кал., а 2 г
водорода 69 б. кал., то, если бы сжечь уголь (24 г) и водород, которые можно получить из
ацетилена, то отделилось бы только 2-97 + 6*9 или 263 б. кал. Очевидно,, что при
образовании ацетилена из угля и водорода поглотилось 310—263 пли 47 б. кал. и
причину этому должно видеть прежде всего в том, что твердый уголь перешел в газ,,
так сказать рассеян в водороде. При образовании же СН4, CaIIe и т. п. по отношению-
к водороду произошло сжатие, долженствующее вести за собою выделение тепла. Таким
образом, наблюдаемые термохимические числа представляют результаты суммы
физических и химических изменений.
Для соображений, относящихся к гореншо углеродистых веществ, приводим сперва
количества тепла, отделяющиеся при горении определенных химических углеводородных
соединений, а потом несколько цифр, касающихся практически применяемых видов-;
топлива.
Для молекулярных количеств получены следующие теплоты полного горения
(когда образуется газообразная С02 и жидкая вода): 1) по данным Томсена для
газообразных CftHsn+1: 52,8 + 158,Sn тыс. кал.; 2) для СИН8П: 17,7+158, In тыс. кал.; 3) по
Шшоману (1888) для жидких предельных спиртов CnHan+sO: 11,8 + 156,3я, атак как
скрытое тепло испарения = около 8,2 + 0,6п, то в газообразном состоянии 20,0 + 156,9п;
4) для одноосновных предельных кислот жидких CnIIsnOs: — 95,3 + 154,3п, а так как-
скрытое тепло их испарения около 5,0 + 1,2п, то для" газообразных около 90 + 155и;
5) для предельных двуосновных кислот твердых СпИ2П„204:—253,8+152,6п; если же их.
изобразить CnH8ftCsHa04, то: 51,4 + 152,бп; 6) дня бензола и его гомологов жидких (все-
по Шшоману) СпН2П_в:— 158,6 + 156,3п, а в газообразном виде около — 155+157я;
7) для газообразных гомологов ацетилена СПН2П_2 (по Томсену): — 5 + 157п. Из
предшествующих чисел видно: что группа СН2 или замена И метилом СН8, сгорая, развивает
от 152 до 159 тыс. кал. Это меньше, чем для С + Н2, потому что они дают 97 + 69,
т. е. 166 тыс. мал. кал. По Штоману для правой глюкозы СвН18Ов 665, для обыкн.
сахара CJSH«3Ou 1322, для клетчатки СвН1005 672, крахмала 662, декстрина 666,2, гликола.
СЛ1в02 28~1,7, глицерина 397,2 и т. д.
Теплоты горения следующих веществ (по Штоману) приводим на единицу веса:
нафталин С,0Н, 9621, мочевина CN2H40 2465, яичный белок 5579, сухой ржаной хлеб 4421,.
пшеничный 4302, сало 9365, коровье масло 9192, льняное масло 9323. Собрание численных
данных для теплот'горения находится в сочинении В.Ф. Лугинина: «Описание
различных методов определения теплот горения органических соединений» (Москва, 1894).
На 1 кг обычных видов топлива, в обычной для практики степени сухости
и чистоты, можно считать,развивается, при полном горении и охлаждении дыма, боль-
•ыи их калорий Q = 81а + ЗООА — 23 (о — $), где а, Л, о и $ выражают процентное
содержание в топливе углерода, водорода, кислорода и серы. Напр., для нефти,
содержащей 86°/о углерода, 12% водорода и 2°/0 кислорода, Q по опыту и расчету около
lOVa тыс, кал. Вывод вышеприведенной формулы дан мною в сочинении, указанном в
дополн. 222. Там показано также, что на 1 куб. м воздуха, пошедшего для горения,,
все виды твердого топлива дают от 890 до 935 калорий, если вода остается в продуктах
горения в виде пара; газообразные виды топлива дают до 1000 кал. на куб. метр-
воздуха.
[235а] Теплоты горения (Дополнение Д. П. Коновалова). По исследованиям
Д. П. Коновалова, молекулярные теплоты горения *) Г органических соединений,
содержащих углерод и водород, а также и кислород и азот, подчиняются простым
соотношениям, если считать воду, образующуюся от сгорания, в газообразном состоянии, как а
угольную кислоту. Уменьшая вычисляемые из калориметрических опытов данные для1
молекулярных теплот горения Q на теплоту сжижения воды (10,6 на молекулу воды),,
находим T—Q — 5,3 Л, где k число атомов водорода в молекуле. При таких, условиях.
7=48,8п±: X (в тыс. ед. тепла), где п—число атомов кислорода, необходимых для
полного сгорания данного соединения. У значительного числа органических соединений Лг=0;
*) При постоянном дадлеваи. (А- В.)

400 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ \И [235а
я для них Г=48,8п. Это вещества «нормального уровня». Для свободного углерода, считая
Х=0, находим Г=97Д что близко подходит к находимой опытом теплоте горения 12 е
твердого аморфного углерода. Вещества нормального уровня при горении
выделяют на каждый атом израсходованного кислорода столько же
тепла, сколько и уголь.
Отклонения вверх и вниз от нормального уровня зависят от определенных
особенностей строения. В каждом гомологическом ряде, включающем вещества одинакового
¦строения, величина X остается постоянной, а потому разность теплот горения соседних
•членов во всех гомологических рядах должна быть одна и та же, именно Гц—Т\ = 48,8 X 3=
= 146,4 или On — ?>і = 146,4 + 10,6 = 157 (п принимается здесь равным 3, согласно
уравнению: СН2 + 30 = С02 + Н20). Опытные данные дают согласные с этим выводом
результаты, начиная с членов, содержащих не менее двух атомов углерода. Постоянные
для отдельных рядов величины X представляют их термические
характеристики. Для.уксусной кислоты и ее жидких гомологов д"=—6, для ее твердых
гомологов Х= —12, для ацетона и его гомологов Х = + 6, для уксусного альдегида и его
гомологов J= + 12. Для этилового спирта и его, гомологов, так же как для параффинов,
JS[=0; это вещества нормального уровня.
Термические характеристики X представляют числа кратные 3. Эту последнюю
величину мы находим у соединений с одним атомом углерода, а именно: уметана Х=—3,
у метилового спирта X = + 3, у муравьиной кислоты л = + 3. Каждый пз
гомологических рядов, независимо от величины и знака X, по мере возрастания молекулярного веса
приближается к нормальному уровню. Из формулы Г=48,8л±: X находим —^= 48,8 ± —,
т. е. количество тепла, выделяемое на один атом кислорода, с увеличением п
приближается к величине, свойственной нормальному уровню.
Величины н знак термической характеристики определяют тепловой эффект
превращений. Соединения, поднимающиеся над пормальным уровнем, образуются при
условиях поглощения энергии. Так, в зеленых частях растений nd% влнянием света образуются
углеводы — вещества с повышенной энергией, с большими положительными термическими
характеристиками. Эти соединения легко подвергаются процессам распада с выделением
энергии. Глюкоза «бродит» с разогреванием, выделяя излишек энергии, составляющий ее
термическую характеристику (в 24 тыс. ед. тепла), и образуя спирт—вещество
нормального уровня. Повышенная термическая характеристика клетчатки является источником
энергии в процессах гниения. Этот излишек энергии выражается и самонагреванием в
процессе сухой перегонки дерева, вызванном предварительным осторожным его нагрева-
си?м (см. примечание к доп. 222, стр. 389).
Для веществ нормального уровня теплота сгорания на единицу веса выразится
4Я ft
формулой Т==-^- К=Ъ,ОЪ К, где К—кислородный коэффициент горючего, т. е.
количество кислорода, расходуемого на единицу веса горючего. Если топливо содержит С,
8/V | ОД fit
А' и 0' процентов углерода, водорода и кислорода, то К~~г im , а Г=3,05х
X з !—г (в тыс. ед. тепла). Для клетчатки, вещества сильно приподнятого над
-нормальным уровнем, эта формула даст величину на б1/*0/,» меньшую, чем опыт; чно для
ископаемых горючих это расхождение уменьшается с понижением содержания в них кис ¦
.лорода, соответственно потере энергии в процессах гниения, приближающих продукты
гниения к нормальному уровню. Для каменных углей она дает уже близкие к действи-
¦тельности результаты. Хорошо согласуется с формулой нефть.
Пользуясь формулой T=48,8xn±J, находим выражение для теплоты
образования из элементов молекулы органических соединений в тыс. мал. кал., исходя из
твердого аморфного углерода (угля);
? = 4ДА+ 48,80 :?Х.
Термпческая характеристика входит здесь с обратным знаком, k п 0 обозначают
¦количества атомов водорода и кислорода в молекуле. Значительные положительные
тепловые эффекты образования молекул вызываются вхождением в их состав кислорода:
так, для щавелевой кислоты (Х = 0) по формуле находим: $г= 204,6. у бескислородных
«оединений с большой положительной величиною X выделение тепла при малом содержании
водорода может смениться поглощением тепла образования из элементов. Так, для СА
<>тана) Х=0 и 7 = 28,2, для -С А (этилена) J== —30 и <7 = —11,2, для С А (ацетилена;,
J=60 и #=—50,6. И в других случаях переход к менее предельному соединению
вызывает, повышение термической характеристики. Если бы мы пожелали эти расчеты величин q
яронзвести, исходя из алмаза, как это обыкновенно делают, вычисленные величины q надо

236]
СВЕТИЛЬНЫЙ ГАЗ
401
Зыло бы понизить наЗ,ЗС, где С—число атомов углерода в молекуле данного соединения,
а 3,3 — тепловой эффект, отвечающий переходу 12 г утля в алмаз. Для ацетилена мы
найдем тогда—57,2. Непосредственное вычисление по найденным отдельными
наблюдателями теплотам горения дает для ацетилена числа, значительно расходящиеся, вследствие
расхождения опытных данных. По Томсенурдя ацетилена 0=310, по Вертело 0=315,7
ъиоМикстеру 0 = 312,4. Расчет по формуле с указанной выше величиной X=60 дает
Схематический вид завода для приготовления светильного газа. Описание в тексте.
Q = 314,6. Определяемые ныне с помощью бомбы Вертело теплоты горения веществ, в
должной мере очищенных, как это удается особенно для веществ кристаллических,
сходятся нередко у разных авторов до Q,l —0,2%- (Д* &)
[236] Светильный газ получают чаще всего посредством накаливания
газового (богатого смолами) каменного угля в овально-цилиндрических лежачих чугунных
или глиняных ретортак. Несколько таких реторт аа располагают в печи с общею топкою.
Когда реторты раскалены до краснокалильного жара, в них
бросают куски каменного угля и тотчас запирают реторту плотной
крышкой. В ретортах совершается сухая перегонка, остается кокс,
а газ и летучие продукты идут по трубкам d, соответствующим
каждой отдельной р?торт?. Трубы эти загибаются поверх печи и
кончаются в гидравлике, где собираются те продукты (деготь)
сухой перегонки, которые легче всего переходят из парообразного
состояния в жидкое. Затем пары и газы идут в холодильник jj,
где охлаждаются от соприкосновения с более холодными стенками
труб, иногда орошаемыми водою > из К. При этом новое количество
паров сгущается. Сгустившиеся жидкости из труб стекают по
трубкам приемника HJ. В этих приемниках, как в гидравлике, постоянно
находится жидкость и концы трубок погружены в нее, а потому
здесь не может выходить газ; это составляет так называемый
гидравлический запор газа. Газ в том виде, как он выходит из
холодильника /;, содержит преимущественно: Г) пары воды, 2) углеам-
миачной соли, 3) жидких углеводородов, 4J сернистый водород H2S,
5) углекислый газ СО,, 6) окись углерода СО, 7) сернистый газ S02,
но большая часть светильного газа состоит из 8) водорода, 9)
болотного газа, 10) маслородного газа C,fti и других газообразных
углеводородов. Углеводороды (3,9 и 10), водород и окись углерода
способны гореть и составляют полезные составные части, но
углекислый г&з,\ сернистый и сернистоводородный газы, так же как и
пары углеаммиачной роли, составляют вредные подмеси, потому
что они не горят (CO?j S08) и уменьшают температуру и яркость
пламени, или потому, что хотя сами и способны гореть, но, сгорая,
дают сернистый газ (напр., 1I2S, CS8 и др.), а этот последний имеет
неприятный запах, вреден для дыхания и портит многие предметы.
Для удаления вредных подмесей газ пропускают через воду,
известь и другие очищающие вещества (в I). Известь, как
щелочь, поглощает С0Ъ S0S и HSS, потому что они обладают кислотными свойствами.
Конечно, ее нужно переменять, потому что ее поглотительная способность истощается.
Еще лучше действует смесь извести с железным купоросом FeS04, потому что
последний с известью Са(НО)2 дает закись железа Fe(HO)8 и гипс CaS04. Закись (отчасти
переходящая в окись) железа поглощает HSS, образуя FeS и Н30, а гипс удерживает
Д. Менделеев. Основы химии, т. I, 26
Рис. 1. Паяльная
трубка. Через а вдувается
воздух, через
платиновый наконечник h он
входит в пламя.
Барабан cd служит для
соединения вставленных
в него трубок аЬ и fg.

402
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VIII
[23G
остатки аммиака, избыток же извести поглощает COs и S02. Такое очищение газа
производят в приборе Z, где газ проходит через сетки, на которые положены опилки,
смешанные с известью и железным купоросом. Должно заметить еще, что при
производстве газа необходимо извлекать пары из реторт, чтобы они не оставались в них долгое
время (иначе углеводороды могут подвергаться, в значительной мере, дальнейшему
распадению на уголь и водород) н для того, чтобы давление газов в приборах не
было.велико, потому что через это во всякое отверстие, неизбежное в сложном аппарате, уходило
бы много газа. Для этого извлечения газа из реторт служат особые насосы (эксгаусторы),
так регулируемые, чтобы извлекалось только образующееся количество газов (насос на
рисунке не изображен). Очищенный газ входит затем в газометр (газгольдер), или
колокол из железных листов. Края колокола погружены в воду, влитую в кольцеобразное
углубление, назначенное для помещения боковых стенок колокола. В этом колоколе
собирается приготовленный газ, отводимый на место потребления по трубам, сообщенным с
трубою, идущею из колокола. Давление колокола на газ дает ему возможность, пройдя
длинный путь, проникать в те узкие щели, через которые выходит газ в горелках. 100 кг
угля дают около 20—30 куб. м газа, имеющего плотность в 4—9 раз большую, чем
плотность водорода. Куб. метр (1000 литров) водорода весит около 87 г, следовательно,
100 кг угля дают около 18 кг газа, или около Ve своего веса. Светильный газ бывает
легче болотного от содержания
значительного количества водорода; он
бывает тяжелее болотного газа тогда, когда
содержит много более тяжелых угле-
водородов. Так, маслородный газ С?И4 ^>
Рис. 1 Нагревание на угле с
помощью весьма удобной
газовой паяльной трубки, в которую
газ доставляется трубкою ао, a
во&дух через с.
Рис. 3. паяльный стол АВ q газовою паяль-
пою лампою С, в которую газ входит через
трубку аЬ, а вовдух через трубку ей
вдуваете* ив.меха е/, действующего подножкою
В и грузом д.
в Н раз, апар бензола в 39 раз тяжелее водорода, а их в светильном газе иногда
находится до 15% но объему. Чем более маслородного и подобных ему тяжелых vrae-
водоро&ов, тем ярче, горит газ *), потому что тем более содержится в его. объеме
углерода и тем больше выделяется угольных частиц. Обыкновенно газ содержит от 35
до 60% по объему. болотного газа, от 50 до 30 объемов водорода, от 3 до 5 объемов
окиси углерода, от 2 до 10% тяжелых углеродистых водородов и от 3 до 10% азота.
Дерево дает почти такой же газ, как каменный утоль^ но в древесном газе много
углекислого газа, зато почти нет сернистых соединений. Смолы, масла, нефть и тому подобные
материалы дают и много, и хорошего, яркосветязцего газа. В обыкновенной горелке, дающей
пламя светом в 8—10 свечей, каменноугольного газа горит 5-НЗ куб. футов в час, а
нефтяного всего 1 куб. фут. Пуд нефти дает до 500 куб. футов газа, то-есть кг нефти около
1 куб, м газа. Образование горючего газа, при накаливании каменного угля, было
открыто в начале XVIII столетия, но только в конце его Ле-Вон во Франции и Мор-
*) В настоящее время производство светильного газа ведется не в горизонтальных ретортах, а в
вертикальных, или наклонно расположенных шамотных ретортах, или камерных печах. Охлаждение газа
производится сначала в гидравлике* затем в воздушных холодильниках, а затем иногда в водяных. Кроме
очистительного аппарата, удавливающего сероводород, цианистые соединения и другие вредные примеси.'иногда-
устраиваются особые канеры-улователи для очищения от твердого углеводорода на-кгаднна СюНя, во ивбе-
жание засорения ям груб, v ' г
Применение светящего газового пламени теперь' почтя оставлено в виду экономичности освещения
пфі помощи луэроиеких то#едок [доп. 490], ночему при добывании гава стремятся к получению не светящего
газа, но^гава, обладающего б^вйиой теплотворной епособяоетыо. (4:j ¦

237 — 239] светильный газ 403
док в Англии предложили его для практики. В Адгллд Мордок с знаменитым Ват:
том устроили первый газовый завод в 1805 г.
В жизненной практике светильный газ идет не только для освещения (керосиновое
обходится дешевле газового, электрическое почти то же), но и для движения газовых дви-
-гателей, потребляющих в час на каждую силу около половины куб. метра газа, а в
лабораториях и для нагревания. Во введении изображена обыкновенная газовая горелка.
Когда жар должно сосредоточить, то применяют или обыкновенную паяльную трубку
¦.(рис. 1), вставляя ее конец в пламя и вдувая (через а) воздух ртом, или же проводят
(через аЬ) в паяльную трубку газ, как изображено на рис. 2. Когда же для нагревания
тиглей или для выдувания стекла требуется большое, жаркое, некоптящее пламя, то поль-
зуются паяльным столом, изображенным на рис.3. Высокие температуры, часто потребные
для лабораторных и заводских дел, легче всего достигаются при помощи
газообразного топлива (светильного газа, генераторного и водяного, .о которых говорится в IX гл.),
/потому что при нем можно достигать полного горения без избытка воздуха. Очевидно,
• что для получения высоких температур необходимо заботиться об уменьшении потерь
тепла лучеиспусканием и о полноте горения*).
[237] Хотя приемы получения и способы реагирования углеродистых водородов не
описываются в этом сочинении, потому что рассматриваются органической химией, но для
того, чтобы при первом знакомстве с предметом стал ясен механизм тех превращений,
при помощи которых происходит накопление углеродных атомов в молекуле углеродистых
соединений, приводим схематический пример реакций этого рода. Из болотцрго газа СН4
можно получить, с одной стороны, продукты замещения водорода хлором или иодом СН3Сі
CH8J, а с другой стороны, замещение водорода такими металлами, как натрий CHsNa,
- цинк Zn(CHj)s и др. Такие или подобные продукты замещения служат средством для
получения из данных углеродистых веществ других более сложных. Если мы приведем во
- взаимное прикосновение два вышеназванные (металлический и галоидный) продукта
замещения болотного газа, то металл с галоидом соединяется, образуя в указанном примере
поваренную соль NaCI, а углеродные группы, бывшие в соединении с ними, как остатки,
выделяются во взаимном соединении, как видно по уравнению: CH8Cl + CH8Na =
== NaCI + С2Нв. Это составляет простейший пример образования сложного углеродистого
соединения по остаткам.
[238] Ацетилен и его полимеры представляют эмпирический состав СН, этилен и
.его гомологи (и полимеры) СН8, этан СН8, метан СН«. Этот ряд представляет хороший
пример закона кратных отношений, но между числом паев углерода и водорода в ныне
уже известных углеводородах встречается такое многообразие отношений, что можно
было бы даже сомневаться в точности закона Дальтона. Так, составы СзоНв2 и СгоН80
1 столь мало отличаются* между собою весовым содержанием С и Н, что разность впадает
в неизбежные погрешности анализа, а реакции и свойства дозволяют однако их отличать
между собою с совершенною несомненностью. Без существования закона Дальтона не
могла бы химия. притти в современное состояние, но он один не мог бы служить для
выражения всех тех оттенков, которые с законом Аногадро-Жерара понимаются и
предугадываются совершенно ясно.
' [239] Понятие о строении углеродистых соединений, то-есть выражение тех связей
и соотношений, какие имеют их атомы в молекулах, долгое время ограничивалось
представлением о содержании в органических веществах сложных радикалов (напр., этила С2Н5,
г метила СН8, фенила С0Н5 и т. п.); затем со времени 40'Х годов, изучением явлений заме-
; щения и соответствия продуктов замещения с первоначальными телами (ядрами и типами),
и только в 60-х годах, когда, с одной стороны, распространилось Жерарово учение о
молекулах, а с другой—накопились материалы для суждения о превращениях простейших
углеродистых соединений, стали появляться представления о взаимной связи атомов
углерода в молекулах сложных углеродистых соединений. Тогда Кекуле и Л. М.
Бутлеров прямо стали выражать связь отдельных атомов углерода, считая его,элементом
четырехвалентным. Хотя их способы выражения и некоторые стороны, воззрения
отличаются как между собою, так и от тех способов, которыми изложен предмет в этом
сочинении, но главная сущность дела, именно, понимание причин изомерии и связи отдельных
атомов углерода остается та же. Но помимо такого представления, с 70-х годов
появилось и год от года усиливается направление, стремящееся постичь действительное, про-
*) Важные результаты в смысле экономического использования теплоты при горении газообразного
топлива обещает получившее уже довольно значительное распроадравение в Англии и Америке так
называемое «беспламенное горение». При этом используется способность всех твердых тел при высоких
температурах каталитически ускорять процесс горения ва своей поверхности. Если, поэтому, смесь светильного газа
и воздуха прогонять через стенки из пористого огнеупорного материала и просачивающийся газ зажечь, то
он горит без пламени в поверхностных слоях стенки, которая скоро доводится до накаливания и делается
сильным иэлучателем теплоты. При посредстве такого «поверхностного горения» весь горючий газ может быть
; ?кономично сожжен, и его теплотворная способность может быть вполне использована, так как ішучевп? от
накаленной твердой поверхности значительно превосходит излучение газа. (Ч.)
'¦-.¦','¦ і *

404 дополнения к главе vni [240 — 241
странственное распределение атомов в молекулах, благодаря усилиям Лебеля (1874)
ВашігГоффй (1874) и Вислиценуса (1887), употребленным для объяснения случаев
изомерии, напр., различных изомеров, отклоняющих плоскость поляризации в разные стороны.
Направление это должно считать обещающим многие результаты для химической механики*
но подробности сведений, сюда относящихся, должно искать уже в специальных
сочинениях по органической химии.
[240] Между безазотистыми, но кислородными производными углеводородов особенно
известны: 1) спирты или алкоголи. Это суть углеводороды с заменою водорода гидро-'
ксилом (ОН). Простейший спирт есть метиловый СН8(ОН) или древесный, получающийся
при сухой перегонке дерева. Этану С2Нв отвечает обыкновенный, или этиловый, или винный
спирт С8НБ(ОН) и гликоль CsH4(OH)2. Пропану С3Н8 отвечает нормальный пропиловый спирт
СНаСН8СН2(ОН) и вторичный или изопропиловый СН8СН(ОН)СНа, пропил?новый
гликоль С8Нв(0Н)3 и глицерин С8Н6(ОН)8, который с органическими кислотами образует
жирные вещества. Все спирты способны с кислотами давать воду и сложные эфиры,
подобно тому, как щелочи дают соли. 2) Альдегиды суть спирты без водорода, напр.*
винному спирту отвечает альдегид СаН40. 3) Органические кислоты проще всего
рассматривать как углеводороды, в которых водород замещен карбоксилом (CHOg), кап
это будет объяснено в следующей главе. Есть масса переходных соединений, напр.,
альдегидо-спиртов, спирто-кислот (или окси-кислот) и т. п., напр., окси-кислоты суть
углеводороды, в которых часть водорода замещена гидроксилом, другая карбоксилом,
напр., молочная кислота отвечает CsHe и есть С8Н4(0Н)(СН02). Если к этим производным
прибавить галоидные (где Н заменен CI, Br, J), нитросоединения, содержащие N02 на
место Н, амидяые, синеродистые, хиноны, кетоны и т. д., то станут понятными не только
возможность громадной массы органических соединений, но и разнообразие свойств
углеродистых веществ, как это видим и над составом животных и растений.
В моем изложении здесь и далее я воздерживаюсь от введения обычного и
привычного для многих химиков представления ¦ о валентности элементов и вместо него и его
следствий привожу закон замещений и его следствия, прежде всего по двум причинам:
1) валентность элементов (напр. 4 для С, 2 для 0 и т.п.) нельзя признать их'неизменным,
коренным свойством, а основная цель всего моего сочинения состоит в стремлении
охватить неизменные или коренные свойства химических.элементов; 2) закон замещений, со-
. ставляя прямое приложение одного из Ньютоновых начал всего естествознания (действие
равно противодействию), в достаточной мере, без всяких дополнительных гипотез, дает
возможность понимать все то, что дает учение о валентности даже в таком примере —
углеродистых (органических) соединений, тде учение о валентности родилось, развилось
и чаще всего — с пользою —прилагалось. Притрм я полагаю, что начинающие изучение
химии, осваиваясь с законом замещения, не только не встретят трудности в усвоении
понятий о валентности (напр., углерода), но и шире и свободнее взглянут на предмет, до
некоторой степени особо освещаемый законом замещения.
[241] Бромистый этилен С2Н4Вг2 в спиртовом растворе с измельченным цинком при
слабом нагревании развивает чистый этилен, причем цинк просто отнимает бром от
этилена {Сабанеев).
Разлагается СаН4 довольно легко, действием электрических искр и высокой
температуры. При этом объем образующегося газа может оставаться тем же самым, когда
маслородный газ разлагается на уголь и болотный газ, или увеличивается вдвое, когда
получается водород и уголь: С,Н4 = СН4 + С == 2С + 2Н4. Смесь маслородного газа с
кислородом дает чрезвычайно сильные взрывы; два объема этого газа требуют для своего
полного сожигания 6 объемов кислорода, и тогда образуется из взятых 8 объемов смеси
8 же объемов продуктов горения — воды и углекислоты: CSH4 -j- 30* = 2С02 + 2И20. При
охлаждении после взрыва произойдет сжатие от того, что вода превратится в жидкость.
На 2 объема взятого маслородного газа сжатие будет равно 4 •объемам, как и для
болотного газа. Количество же углекислого газа, образуемого обоими газами, неодинаково.
2 объема СН4 дают только 2 объема С02, а 2 объема С2Н4 дают 4 объема углекислого газа.
Смесь CSH4 с Н2 под влиянием платиновой черни дает сжатие вследствие образования
этана С2Ыв (Jyme, 1897). При горении и взрывах смесь С*Н4 с малыми количествами
кислорода и при возможно низких темп., этилен (по исслед. W. A. Bone и R. У. Wheeler,
1904) образует муравьиный альдегид СН20, муравьиную кислоту и окиоь углерода. Л N.
СоШе (1905) при пропускании тихого разряда через охлажденный этилен получил жидкий
углеводород (отчасти полимер) и водород, а взяв смесь GO с CSH4, заметил образование
альдегидов при действии тихого разряда *).
*) Этилен присоединяв» водород л сполна переходит в втан в присутствии мелко раздробленного
линией уж при обыкновенной температуре (Sabatier, SenderensL Этилен постоянен, приодизительно, до 330е;
выше он разлагается на метан и ацетилен: ЗС8Н4— *СН4-Ь 2CjHs. При высоких температурах оя разлагается
ва ацетилен и водород: С8Н4«С«Нв4-В»: еще выше ацетилен разлагается на уголь и водород. При
нагревании поі высоким давлением яри 400*— іж этидеп превращается в смесь жидких углеводородов Формулы СпН8»
еще легче эта полимеривация идет под влиянием окиси алюминия (Япатш). (Ч.)

242 — 245] углеводороды 405
Гомологи этилена СПН2П, как он, способны также к прямым* соединениям, но с
различною степенью легкости. Состав всех их должно выразить (СН)ад(ОТ,)ЛСН)4Сг, где
сумма х + 2 всегда четная, а сумма х + z + r равна полусумме $х+х, откуда z +2 г=х.
Этим и определяются возможные изомеры. Напр., для бутиленов С4Н* возможны: (СИЛ.
(СН)2; (СН8)2(СН)2С; (СН2}(СН2)2СН и (СНа)4.
[242] При практическом пользовании ацетиленом не должно упустить из виду, что
он ядовит и способен ко взрывам не только в смеси с воздухом, но и сам по себе
(С3Н2 = С2 + Н2) под влиянием электрических искр, ударов и соседнего взрыва гремучей
(в ружейных капсюлях) ртути. Особенно опасны взрывы сжиженного ацетилена
(абсолютная или критическая темп, его кипения = 37°) и сжатого ацетилена. Он сильно
растворяется (до 25 об. при обыкновенном давлении) в ацетоне: даже вода растворяет его
более (до 50°/о по объему) *), чем какой-либо другой углеводородный газ, что зависит,
вероятно, от зачатка кислотных свойств ацетилена.
Образование С2Н2 достигается легко в тех газовых лампах, какие употребляются
в лабораториях и описаны во введении. В этих лампах газ сперва смешивается с
воздухом в длинной трубке, поверх которой и зажигается. Но если его зажечь внутри
трубки, то от охлаждения о стенки металлической трубки газ не догорает и образует
ацетилен, что слышно по запаху и что можно "доказать, проводя происходящий газ
(аспиратором) в аммиачный раствор полухлористой меди.
В ацетиленовых лампах площадь отверстия для выхода газа в 15 — 25 раз менее,
чем в горелках для светильного газа. Между гомологами ацетилена СЯНЗП_, ближе всех
стоит С3Н4. Известны изомеры: аллилен СН8ССН, аллея СН8ССН2 и замкнутого строения
СН2(СН)з ).
[243] В американской нефти, особенно в наиболее летучих ее частях, преобладают
предельные улеводороды; в бакинской нефти углеводороды состава СДН1П (іисенко, Мар-
ковпиков, Бейлъштейн), но несомненно (Менделеев) содержатся и предельные CftHn + 2.
Строение нефтяных углеводородов известно только для низших гомологов, но несомненно, что
различие углеводородов пенсильванской и бакинской нефтей, кипящих при одной и той же
температуре (после надлежащего очищения повторенной, методической перегонкой, которую
очень удобно производить при помощи водяных паров и пропускания паров че$ез
сгущённую их часть,-то-есть через ректификацию), зависит не только от преобладания в
первой предельных, а •во второй нафтенов CnII2n> но и от различия состава и строения
соответственных порций перегонки. Бакинские продукты нефти богаче углеродом (оттого
они должны гореть в лампах надлежащего устройства более ярким светом), выше
удельным весом и обладают большим внутренним трением (поэтому пригоднее для смазки
механизмов), чем американские, собирающиеся при тех же температурах кипения.
[244] Вероятно, что при глубоких бурениях нефть станут находить и там, где нет
на поверхности ее признаков, так как некоторые хребты гор сгладились, а нефть в
глубинах может сохраняться (запертая глинистыми слоями) неопределенно долго.
Образование нефтяных фонтанов (извергающихся иногда после прохождения
бурением покрывающих или запирающих верхних глинистых пород, лежащих над слоями
песков, пропитанных нефтью) основывается несомненно на давлении или упругости
горючих углеводородных газов, сопровождающих нефть и в ней под давлением
растворяющихся. Иногда нефтяные фонтаны превосходят высоту 100 м> напр., фонтан 1887 года
около Баку. Нефтяные фонтаны обыкновенно действуют периодически и их сила с
течением времени ослабляется, что и должно быть, потому что газы, производящие
фонтаны, находят выход, а прибывающая к буровой скважине нефть выносит с собою песок,
отчасти засоряющий скважину.
> [245] Части нефти, которые кипят выше 275° —300° и имеют уд. вес выше 0,84,
образуют так называемое промежуточное (между керосином и смазочными маслами) масло,
соляровое масло или пиронафт. Лампы, пригодные для его сожигания, уже выделы-
ваются, но еще требуют улучшений, а главное — более широкого распространения,
которого ныне недостает по двум причинам: 1) в американской нефти, продукты из которой
наиболее распространены во всемирном потреблении, мало промежуточного масла и оно
вводится частью в керосин, частью в смазочные масла; 2) бакинская нефть, могущая
дать много (до 30%) промежуточного масла, добывается в громадном количестве, около
500 милл-. пуд. в год, не имеет правильного сбыта в мировую торговлю, а для
потребления СССР (около 35 милл. пуд. керосина в год) и для ограниченного (до 80 милл. пуд.
в тод) вывоза (по единственному пути Закавказской жед. дор.) в Западную Европу
достаточно тех летучих и в пожарном 'отношении опасных частей нефти, которые входят
в керосин американского типа, потому что бакинская нефть дает около 25% такого
керосина. Потому нын? добыча пиронафта не существует в достаточных размерах и весь мир
*) Ацетилен растворяется при 18° в равном объеме воды. (Ч>)
**) Изомер CHs(CH)a подуши лишь в 1922 г. Л. Я. Демьяновым. (Ч.)

406 дополнения к главе vm [246 — 247
пользуется огнеопасным керосином. Когда за Кавказом устроится от Баку до Черного
моря нефтепровод (в Америке их много доставляют от источников Пенсильвании сырую
нефть к берегам океана, где нефть переделывают в керосин и другие продукты), тогда
масса бакинской нефти даст безопасные осветительные масла и они, без всякого сомнения,
найдут громадный сбыт *). Смесь промежуточного масла с керосином, или б а к у о л ь
(уд. вес 0,84 — 0,85), может (при отгоне бензина) составить наиболее пригодное для
практики осветительное масло, потому что, будучи мало огнеопасен (вспышка от 40° до
60°), бакуоль будет более дешев (бакинская нефть дает до 60% бакуоля) и вполне
хорошо горит в лампах, лишь мало отличающихся от тех, которые всюду устраиваются
для сожигания обычного (огнеопасного, вспышка 20° — 30°) керосина.
Замена обычного керосина бакинским пиронафтом, или промежуточным маслом,
или бакуолем, представит не только, выгоду в пожарном отношении, но н в
экономическом. Тонна (61 пуд) сырой нефти в Америке, на берегу океана, стоит более 12 руб.
о
и может дать до -$- тонны керосина, пригодного для обычных ламп. Тонна сырой
о
нефти ныне (1906) в Баку стоит от 3 до 6 руб^, а при нефтепроводе должна стоить, на
берегу "Черного моря, не дороже 8 руб. А тонна бакинской нефти может дать керосина,
бакуоля и пиронафта, пригодных для лампового освещения, также до ~ тонны. **)
[246] Нефтяное отопление в больших размерах применяется в СССР, по причине
не только дешевизны нефти и остатков от добычи из нее керосина, но и по причине
того, что нет ныне у нас путей сбыта всяких продуктов бакинской нефти в мировую
торговлю, так как 300 — 400 мил'л. пуд. в год одного этого товара Закавказская жел. дор.
вывозить не может, а она единственный путь. Сама нефть и разные ее отбросы составляют
превосходнейшее топливо, могущее гореть без дыма и давать высшие температуры
(сталь и железо плавятся легко на нефти). Для замены куб. сажени сухих (около 250 п.)
дров при топке паровиков необходимо около 100 пудов хорошего (напр., донецкого)
каменного угля, нефти же достаточно 60 — 70 пудов и нет надобности в истопниках, ибо
она, как жидкость, потечет, куда следует," в должном количестве. Экономические и другие
вопросы, касающиеся американской нефти, подробно развиты мною -в нескольких
отдельных сочинениях, к которым и отсылаем желающих (Д. Менделеев: 1) «Нефтяная
промышленность Пенсильвании и Кавказа», 1870; 2) «Где строить нефтяные заводы», 1880;
3) «По нефтяным делам», 1883: 4) «Бакинское нефтяное дело», 1886; 5) «Всемирная
Колумбова выставка», 1893 г. в Чикаго, «Промышленность и торговля России», статья о
нефтяной промышленности). ***) *
[247] Так как при сухой перегонке дерева, водорослей и т. п. растительных
остатков, равно как и при разложении жиров действием жара (в запаянных сосудах), образу-
*) Кроме старого кероснно-лровода из Баку в Батум, в настоящее время имеются нефтепроводы из
Грозненского района к Каспийскому морю (Петровск) и из майкопского района в Туапсе (1924 г.). В 1929
году закончена постройка нефтепровода из Грозного в Туапсе и. заканчивается большой нефтепровод (па 17
милл. тонн в год) из Баку в Батум. Кроме того, вскоре будет пристуш?но к постройке нефтепровода от Пет-
ровска до Москвы (на 25 милл. тонн в год). (Ч.)
'**) Наиболее легко кипящие части нефти, обыкновенно не свыше 130°, носят название бензина. Из
них обыкновенно выделяются дробной перегонкой части (Фракции), находящие различное практическое
применение: как топливо, особенно для двигателей внутреннего сгорания (главное применение), в качестве
растворителей, л в качестве осветительных масел. Сорта бензина различают по удельному весу, пределам
температур кипения и количеству отгона до определенной температуры. Сорта бензина разделяют на бензины
легкие, средние и тяжелый Легкие бензину обыкновенно носят название пегролейного эфира
или газолина {уд. вес 0,64 — 0,66, темпер, кипения главной части 40° — 75°). Употребляют и сорта
бензина с более низк?и температурки кипения, напр., р и го лен или цимоген, идущий для получения
искусственного холода. Средние бензины сильно различаются по уд. весу и темп, кипения, в зависимости от
назначения. Но более часто применяется бензин с темп. кип. 70° —120° и уд. весом 0.70. Для тех же целей, и
особенно для освещения, применяются итя ж ел ы? бензины (уд. вес 0,73 — 0.77). Сюда относится и часто
применяемый как растворитель л игр о и и (темп. кип. 120° —135°, уд. вес около 0,73). (Ч.)
Ввиду колоссального употребления бензина, как топлива для автомобилей, аэропланов* морских
теплоходов и проч., большие количества бензина приготовляются искусственно из высших Фракций н?фти
посредством теплового разложения, носящего название крекирования. Это превращение состоит в том, что
•молекулы сложных углеводородов при температуре 450* —580° распадаются, образуя молекулы более простых
жидких углеводородов. При 330° — 630° происходит процесс, носящий название глубокого крекирования или
пирогенизации, причем получается много углистого вещества (яокса) и простейших газообразных
углеводородов, а так смесь жидких углеводородов, в которой преобладают ароматические углеводороды
(«ароматизация нефти»), (Ч.)
Если производить крекирование в присутствии водорода, особенно — под давлениями в присутствии *
катализаторов (напр. Fe2Ojj, то получается смесь углеводородов, в которой преобладают гомологи метана
(Бергиус).С9.;
Ори нагревании в тех же условиях каменного угля к последнему присоединяется водород, и образуется
смесь углеводородов, подобная нефти («ожижение угля»). Эта так называемая «синтетическая нефть» готовится
теперь в больших количествах в Германии, не имеющей собственных сколько-нибудь значительных залежей
н?фіи.
***) Для ознакомления с современном положением нефтяного дела см.: і) Максимович. Мировая
нефтяная конъюнктура и перспективы нефтаной промышленности СССР. 2) Вильяме. Н?фть, ее добыча я
веретонта. (Ч.) , ¦

247j происхождение нефти 407
ются углеводороды, сходные с нефтяными, то перве? всего мысль обращается к этим
источникам нефтеобразования. Но гипотеза происхождения нефти из растительных
остатков требует непременно угля, как главного остатка разложения; нефть же встречается
в Пенсильвании и Канаде в пластах силлурийских и девонских, угля не заключающих
я отвечающих эпохе, еще небогатой организмами. Из растительных остатков
каменноугольной, юрской и вообще новых эпох образовались каменные угли, но, судя по их
составу и строению, они подвергались разложению того самого рода, как торф, причем
жидкие углеводороды не могут образовываться в такой массе, какую видим в нефти.
Приписывая происхождение нефти разложению жира (адипосира, трупного жира)
допотопных животных, мы встречаем три едва ли преодолимые трудности: 1) животные ос-
/ татки должны были бы дать много азотистых веществ, а их очень мало в нефти; 2)
громадность массы уже открытой нефти и незначительность содержания жиров в животном
теле и 3) параллелизм местонахождений нефти с горными кряжами остается совершенно
непонятным. Пораженный этим самым параллелизмом в Пенсильвании и видя, что
нефтяные источники Кавказа окружают весь хребет Кавказа (Баку, Тифлис, Гурия, Тамань,
Грозный, Дагестан), я и составил (1876) после поездки в Америку излагаемую далее
гипотезу минерального происхождения нефти. Намеки того же рода еще ранее делал Бер~
, іпш, а в новое время подобное же мнение защищает Муассан, хотя еще не мало число
ученых, которые склонны производить нефть из допотопных остатков животных или растений.
При подъеме горных хребтов должны образоваться на вершинах трещины,
отверстые кверху, а при подошве гор трещины, отверстые книзу. Они с течением времени
заполняются, засыпаются, но чем моложе горы (Аллеганские выступили наверное гораздо
раньше Кавказских, которые образовались в третичную эпоху), тем свежее трещины,
и через них вода должна получать доступ так глубоко внутрь земли, как в норме (на
равнинах) быть этого не может. Нахождение нефти именно в предгориях хребтов
составляет главное наведение приводимой далее гипотезы.
Другим основным поводом для нее служило соображение о средней плотности
• земли, павендиш, Айри, Корню, Бойс и др. различными методами нашли, что средняя
плотность земли, считал воду = 1, близка к 5,5. А так как на поверхности земли много
воды, и все породы (пески, глины, известняки, граниты и т. п.) имеют плотность не
большую, чем 3, то очевидно, ¦ что (твердые тела мало сжимаемы даже от величайших
давлений), внутри земли содержится вещество большей плотности, а именно, не менее 7 или 8.
Дто же можно там допустить? Нечто тяжелое, содержащееся внутри земли, должно быть
распространенным не только на ее поверхности, но и во всей солнечной системе, потому
что все заставляет считать солнце и планеты происшедшими из одного материала: по
гипотезе же Лапласа и Канта, наиболее вероятной, даже должно думать, что земля и
планеты суть лишь отрывки солнечной атмосферы, успевшие уже много охладиться и
дать полужидкие внутри и твердые снаружи массы, образующие планеты и спутников.
На солнце же, из тяжелых элементов, особо много железа, как показывает
спектральный анализ. Его в окисленном состоянии много и на поверхности земли. Метеорные
камни, носящиеся, как обломки планет, в солнечной системе и изредка на землю
попадающие, состоя из кремнеземистых пород, подобных земным, часто содержат или
сплошные массы (напр., Палласово железо, хранящееся в музее СПБ Академии наук) железа
или вкрапленные зерна его (напр., в оханском метеорите 1886 года). Поэтому вероятно
и внутри земной массы находится много железа в металлическом виде. Держась
гипотезы Лапласа, должно именно этого ждать, ибо железо должно было сгуститься в
жидкость в то время, когда другие составные части земли были еще сильно накалены, и
окислы железа еще не могли образоваться. Шлаки (кремнеземистые сплавы окислов,
подобных стеклу'и расплавленным горным породам) прикрыли железо и не дали ему сго-
*веть на счет кислорода атмосферы и воды, именно еще в эпоху, когда температура земли
/'рыла весьма высока.^ Уголь был в том же положении, его окислы также к диссоциации
¦способны Цевиллъ), и он так же мало летуч, а сродством к железу обладает, да и в
метеорных камнях углеродистое железо встречается (уголь и даже алмаз). Потому
предположение о нахождении внутри земли углеродистого железа составилось у меня из массы
наведений, которые находят некоторое реальное подтверждение в том, что в" некоторых
¦базальтах (это древние лавы) нашли вкрапленные кусочки железа, такие же, как в мете*
• орных камнях. Встреча' железа с углем при образовании земли тем вероятнее, что в
природе преимуществуют элементы с малыми атомными весами, а между ними из распро-
страненнейших самые тугоплавкие и, следовательно, наилегче сжижаемые (гл. XV) суть
именно углерод и железо. Они перешли в жидкий вид тогда, когда была еще температура
'долной диссоциации всяких соединений. От взаимодействия железо и-уголь должны были
дать углеродистое железо, и оно должно сохраниться накаленным внутри земли. А от
действия воды, особенно соленой, углеродистое железо и может дать нефть С^Н2Л.
Примерное равенство зтого образования будет следующее: 3FemCn + 4CTH,0 = 7nFe,04 +

408
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ VIII
[247
Клоэз исследовал углеводороды, происходящие из чугуна при растворении его
соляною кислотою, и нашел СдН2п и др. Я обрабатывал кристаллический марганцовистый
чугун (с 8°/о углерода) тою же кислотою и получил жидкую смесь углеводородов, по
запаху, виду и реакциям совершенно такую же, как природная нефть.
За последнее время многие лица, занимавшиеся вопросом о происхождении нефти,
обратили внимание на то, что она сама и ее продукты вращают (обыкновенно вправо, но-
лишь очень мало) плоскость поляризации, и на основании этого считают совершенно
невозможным допустить минеральную гипотезу происхождения нефти, так как такая
вращательная способность свойственна-де только продуктам, полученным от организмов, напр.,
эфирным и жирным маслам и т. п. Такое соображение для основательности следовало
подтвердить испытанием «искусственной! нефти, приготовленной из чугуна (что мною
начато, но еще не закончено), тем более, что вращательная способность свойственна (а
даже всегда применяется) даже кварцу, и другим «минеральным» веществам. Здесь суть
дела исключительно в огромных массах нефти, в ее несомненном образовании в разные
геологические периоды и в ее соседстве с кряжами гор. Но допустив даже и то, что
«искусственная» нефть не будет представлять вращательной способности (что еще 'следует
узнать), можно объяснить малую вращательную способность нефти тем, что она, многий
века находясь под землей в присутствии воды, могла принять в себя (растворить)
органические вещества, образовавшиеся в воде и пластах земли, и от них получила свою
ничтожную (в 1° и 2°) вращательную способность. Таким образом поныне еще не видно
оснований оставлять «минеральную» гипотезу происхождения нефти, тем более, что
«органической» гипотезы в удовлетворительном виде еще не явилось и она доныне являлась
лишь в виде критики, которой пользу я отрицать не желаю, так как в деле науки
свобода мнений несомненно ведет к успеху. Руководясь таким началом, я продолжаю
держаться высказанного мною мнения о происхождении нефти — из глубоких недр земли.
Вероятно, нефть, происходила при всяких подъемах горных кряжей, но только &
немногих случаях находились условия для ее сохранения под землею. Вода, проникнув
внутрь земли, давала там смесь паров нефти и водяных, и эта смесь в выходила по
трещинам к холодным частям земной оболочки. Нефтяные пары, сгущаясь, давали нефть и,
если не было препятствий, она являлась на поверхности земли и воды. Здесь часть ее
пропитывала породы (быть может, таковы многие смоляные сланцы, бохгеты, доманит
и- т. п. горючие образования), другая неслась по воде, окислялась, испарялась и
прибивалась к берегам (кавказская нефть, вероятно, этим способом, во время существования
АрадогКаспийского моря, доносилась до Сызранских берегов Волги, где много пластов
проникнуто нефтью и ее продуктами окисления, подобными асфальтам и киру), большая
же часть так или иначе сгорала, т. е. давала СОа и На0. Если же смесь паров воды а
нефти, образовавшаяся внутри земли, не имела прямого выхода на земную поверхность,
то она все же по трещинам должна была проходить до поверхностных, более холодных,
пластов и здесь охлаждалась. Некоторые породы (глины), нефти не' поглощая, только
размывались теплою водою и образовали грязь, которую и теперь видим выпирающею из
земли в виде грязевых вулканов. Все окрестности Баку, соседние с нефтяными
местностями, полны такимп вулканами, еще и ныне по временам действующими. В старых
" месторождениях (каковы пенсильванские) нефти и эти отдушины закрылись, и сами
грязевые вулканы успели смыться. Нефть же и углеводородные тазы, с нею происшедшие
под,давлением сверху лежащей земли и воды, пропитывали пласты песку, могущего
принимать массу подобной жидкости, и если сверху были нефтенепроницаемые пласты
(плотные, глинистые, водою смоченные), то нефть могла в них скопляться. Там она хранится
от давних геологических времен до наших дней, сжатая и растворившая под
давлением газы, которые выходят местами из земли и дают нефтяные фонтаны. Если же все
это принять, то можно думать, что в сравнительно молодых (геологически) горных
кряжах, каков Кавказ, нефть образуется и поныне. Такое (побочное) предположение может
объяснить тот примечательный факт, что в Пенсильвании данное место, где добывают
нефть, быстро, лет в пять, истощается и потому необходимо все время прибегать к новым
местностям. С 1859 года, таким образом, добыча переходила по линии, параллельной
Аллеганам,' на длину более 200 верст, и теперь истощилась почти. Перешли в Огайо и
Техас. В Баку же добыча идет с незапамятных времен (персы добывали около деревни
Валахань*) и до сих пор все на одном и том же месте. Количества же пенсильванской и
бакинской годовой добычи ныне близки, а именно- около 500 млн. пуд. (8 млн. тонн) в
год *). Быть может, что бакинское месторождение, как более молодое геологически, не
*} Добыча нвФти в Америке все вреыя сильно растет и в 1922 г. равнялась около 74 млн. тонн.
Добыча неФтн н Баку возрастала до Ю01 г., после чего она оставалась до Юіз г. почти неизменной {в 1913 г.
в дореволюционной России было добыто 9 млн. тонн, а в С.-А. Штатах—32 млн. тонн). В і9і8 г. мировая
добыча нвФти равнялась Ж млн. тонн, из которых ,123 млн. добыты в С.-А. С. Штатах, 15 млн. —в
венецуэле и оноло 11 млн.—в СССР. Добыча в?фти в СССР начинает сильно увелцчикаться, ц в 1932/33 г.
уе предполагается довести не менее, чем до 32 млн. тони. (9.) ¦ ¦ " -'¦ ¦¦

247]
ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕФТИ
40?
столь природно истощено, как пенсильванское, а может быть, что в окрестностях Баку
еще и ныне продолжается нефтеобразование, чему указанием отчасти служит
продолжающаяся деятельность здесь грязевых вулканов. Однако и в Баку для добычи приходится
с годами углублять буровые скважины: в 80-х годах их глубины были около 80 сажен,,
к 1902 году.они уже достигли до 150 сажен.
Так как многие сорта'нефти содержат в растворе твердые, мало-летучие
углеводороды, подобные параффину и церезину (минеральному воску), то в связи с нефтеобра-
зованием объясняется и происхождение озокерита или горного воска* (нефтагила),
который в Галиции, около Новороссийска, на Кавказе и на островах (особенно на Челекене
и на Святом острове) Каспийского моря встречается большими массами и служит для
получения параффина и церезина, употребляемых для делания свеч и тому подобных
целей.
Так как нефтяные богатства Кавказа едва початы (около Баку и еще около
Кубани и Грозного), і нефть находит многоразличные приложения, то предмет этот,
представляющий большой интерес для химиков и геологов, заслуживает большого внимания
как теоретических, так и практических деятелей.

К ГЛАВЕ ДЕВЯТОЙ.
СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕРОДА С КИСЛОРОДОМ И АЗОТОМ.
(Стр. 176 — 193.)
[248] Количество выдыхаемого человеком углекислого газа распределяется в сутки
неравномерно: во время ночи принимается более кислорода, чем днем (ночью в 12 часов
около 450 г), а выделяется углекислого газа днем более, чем во время ночи и покоя,
а именно: из 900е суточного выделения ночью выделяется всего около 375, а днем —
около 525. Это зависит, конечно, от выделения COs при всякой работе, совершаемой
человеком днем. Каждое возродившееся движение есть результат какого-либо изменения
вещества, потому что сила сама собою происходить не может (по закону • сохранения
энергии). Пропорционально количеству сгоревшего углерода, развивается в организме
ряд сил, потребных для разнообразных движений, производимых животными.
Доказательством этому служит то, что во время работы человек выдыхает в течение 12 часов,
вместо 525 г, 900 г С02, поглощая при этом такое же количество кислорода, как и
прежде, человек тогда — горит. В рабочие сутки ночью человек выдыхает почти то же
самое количество углекислого газа, как и в сутки покоя; но поглощает зато сравнительно
большее количество кислорода ночью, так что в результате рабочих суток человек
выделяет около 1300 е углекислого газа и поглощает около 950 г кислорода. Следовательно,
от работы обмен материи увеличивается. Углерод, расходуемый на работу, поступает из
пищи; поэтому пища животного -должна содержать непременно углеродистые вещества,
способные растворяться от действия желудочных соков и переходить в кровь, или, как
говорится, способные перевариваться. Такою пищею служат человеку и всем другим
животным или вещества растительные, или части других животных. Эти последние, во
всяком случае берут углеродистые вещества из растений; в растениях же они образуются
вследствие отложения углерода из углекислоты, происходящего днем во время дыхания
растения. Объем выдыхаемого растениями кислорода почти равен объему поглощаемого
углекислого газа; значит, весь почти кислород, входящий в растение в видд углекислого
газа, выделяется растением в свободном состоянии; от углекислого газа остается, значит,
в растении углерод. В то же время растение поглощает и своими листьями, и своими
корнями влажность. Неизвестным нам процессом эта поглощенная вода и этот
оставшийся от угольной кислоты углерод входят в состав растения в виде так называемых
гидратов углерода,'составляющих главную массу растительных тканей;
представителями их служат крахмал и клетчатка состава СвН10О5. Их состав можно себе
представить как соединение углерода, оставшегося от угольной кислоты, с водою: 6С + 5Н20.
Таким образом совершается в природе, уже посредством одних организмов растительных
и животных, круговорот углерода, в котором главным членом служит углекислый
газ воздуха. Однако во всем этом круговороте значительную долю участия принимает и
¦вода, особенно в океанах, потому что содержит С0Я и е? во всей воде более 6х/а * 10" тонн,
т. е. почти в 30 раз более, чем C0S во всем воздухе' (A. Krogh, 1904). Если бы явились
условия, увеличивающие содержание С02 в воздухе, то вода океанов в сильной мере
уменьшила бы это возрастание.
[249] Если рыхлый известняк, напр., мел, облить серною кислотою, разбавленною
равным ей объемом воды, то она впитываетсд" и, действуя на зерно соли, очень
равномерно и долго выделяет углекислый газ. Вместо углеизвестковой соли, конечно, можно
©зять другие углекислые соли, напр., соду Na2COa, чем й пользуются, если желают иметь
•очень быструю струю углекислого газа (напр., для его сжижения). Но природная
кристаллическая угл?магн?зиальная соль с трудом разлагается соляною и серною кислотами.
Еогда в заводском деле, напр., для осаждения извести в сахарном производстве, требуются
массы углекислого газа, тогда чаще всего "прямо сжигают уголь, и продукты горения,
богатые СО*, вводят в жидкость, содержащую известь, причем С08~и поглощается.

250 — 251] ~ свойства С02 411
В технике берут также иногда С02, выделяющийся при брожении или из печей, в которых
обжигают известняки. При брожении сусла, виноградного сока и т. п. сладких растворов,
под влиянием дрожжевых организмов изменяется глюкоза СеН12Ов, образуя спирт (2С2НвО)
и углекислоту (2С02), которая и выделяется в виде газа, а если брожение кончается в
закупоренной бутылке, то получается шипучее вино. Когда углекислый газ
приготовляется для насыщения воды или других напитков, непременно нужно иметь его в
возможно чистом виде; а в том состоянии, к каком он выделяется посредством кислот из
обыкновенных известняков, он содержит, кроме некоторого количества кислоты, еще и
органические вещества, находящиеся в известняке. Для уменьшения количества этих
веществ берут возможно плотные доломиты, содержащие меньше органических веществ, и
образующийся газ пропускают, кроме других промывных снарядов, через раствор мар-
ганцовокалиевой соли, которая не поглощает углекислого газа и разрушает органические
вещества *).
В обычных содовых порошках берут двуугленатровую (или кислую угленатровую)
соль NaHC08 и смешивают ее с порошком лимонной или винной кислот. Порошки в сухом
виде не выделяют С02) а при обливании водою выделение идет сильно и быстро, что
зависит от перехода веществ в раствор. Соли угольной кислоты можно открывать именно
на основании того, что они выделяют углекислый газ с шипением, при действии всех
кислот. Уксус, заключающий уксусную кислоту, налитый на известковую плиту, мрамор,
золу, малахит (заключающий углемедную соль) и т. п., выделяет углекислый газ с
шипением. Заметим, что в отсутствии воды ни HCI, ни даже H?S04, ни уксусная кислота не
действуют, напр., на известняк, к чему мы возвратимся впоследствии.
Прямые наблюдения, сделанные (1876) Богуским и Еаяндером, приводят к тому
заключению, что количество углекислого газа, выделяющегося при действии кислот на
мрамор (по возможности однородный), прямо пропорционально: времени действия, мере
поверхности и концентрации кислоты1 и обратно пропорционально молекулярному весу
кислоты., Если величина поверхности каррарского мрамора равна 1 дм, время действия
равно одной минуте, а в куб. депрметре или литре кислоты содержится 1 г хлористого
водорода, то выделяется около 0,02 г углекислоты. Если в литре будет п г ИС1, то
выделяется, судя по опытам п • 0,02 г С02. Следовательно, при содержании в литре 36,5
(=НС1)г хлористого водорода выделяется в каждую минуту около 0,73 г (около ljt л)
углекислого газа. Если заменять хлористый водород азотною и бромистоводородною
кислотами, то при содержании пайного количества кислоты выделяется такое же количество
углекислого газа. Так, при содерл;ании в литре 63 г (=HN08) азотной шш 81 г (=НВг)
бромистоводородной кислот выделяется опять 0,73 г углекислого газа. Подобные же опре
деления производил Спргтг (1890).
[250] Будучи в I1/* раза тяжелее воздуха, углекислый газ трудно
диффундирует, т.* е. трудно смешивается с воздухом и тонет в нем. Это можно показать
многими способами; так, например, из цилиндра, наполненного углекислым газом, можно
осторожно перелить его в другой цилиндр, наполненный воздухом. Если в первом сперва
•погасало зажженное тело, то после выливания оно будет гореть в нем, а будет тухнуть
в том цилиндре, в который перелита С02. Если в цилиндр, и вообще в какой-либо сосуд,
напустить некоторое количество углекислого газа и потом бросить мыльные пузыри, то
они тонут только до того места, в котором начинается атмосфера углекислого газа,
потому что последний тяжелее мыльных пузырей, наполненных воздухом. Конечно, спустя
некоторое время, углекислый газ, находящийся в открытом сосуде,, все-таки будет
смешиваться с воздухом и равномерно распространяться в нем, как соль в воде.
[251] В первый раз сгущение углекислого газа было произведено Фарадэем,
который запаивал в трубку смесь углекислой соли и серной кислоты. Впоследствии такой
способ добывания был весьма значительно улучшен Тилорье и Латтерером. Прибор
•последнего изображен на стр. 135, при описании NsO. Необходимо заметить, что
сжижение углекислоты требует весьма хороших сгустительных аппаратов, постоянного
охлаждения и быстрого приготовления большой массы углекислого газа. і
Имея тот же молекулярный вес, как N20, углекислый газ при сжижении очень
сходен с закисью азота. ^
Налитый в стеклянную трубку, которая потом запаяна, сгущенная в жидкость
углекислота сохраняется весьма легко, потому что толстостенная трубка выдерживает легко
то давление, которое евойственно этой жидкости при обыкновенной температуре, а сменно,
около 50 атмосфер давления. При — 2Й? уд. вес почти =1, при -4-20^ около 0,77, при
критической т?нп. + 31°,4 около 0,46. Тогда и газообразная С02 имеет почти ту же
плотность, ибо давление около 75 атм.
' При выпускании тонкою струею в закрытый металлический сосуд жидкая С02 дает
*} Применение марганцовокали?вой соли для разрушения органических веществ едва ли всегда
дожигает ц?лн, так как она окисляет далеко не все органические вещества. (Г.)

412 дополнения к главе и [252 — 254
лишь около 7« своей массы твердой С02, остальная часть испаряется (стр. 179, прим.).
Опыты охлаждения с твердою С02 лучше всего делать, смешивая ее с эфиром,. иначе
точек прикосновения будет мало. Если через смесь жидкой С02 и эфира продувать струю
воздуха, то испарение идет быстро н охлаждение получается большое. Ныне уже на
особых заводах (и при производстве искусственных минеральных вод) сгущают заводским
образом С02, налпвают в железные цилиндры и закупоривают винтовыми кранами; в та-
том виде жидкая СОй хранится беспредельно долго, развозится и продается. Ее
применяют, напр., при разливе и подъеме пива, там, где нужны низкие температуры и т. п.
Твердый угольный ангидрид (уд. вес около 1,4), несмотря на свою весьма низкую
температуру, может быть безопасно положен на кожу, потому что постоянно отделяет
газ, не допускающий прикосновения к коже; но если кусок снегообразной углекислоты
сжать между пальцами, то происходит сильное отмораживание, сходное с обжогом.
Смешивая снегообразную кислоту с эфиром, получают полужидкую массу, могущую служить
средством для искусственного охлаждения.' Такая смесь может служить для превращения
в жидкость многих других газов, например: хлора, закиси азота, сернистого водорода и
других. Под колоколом воздушного насоса испарение такой смеси происходит гораздо
быстрее, и вследствие того охлаждение еще больше. В этом случае сжижаются многие
газы, другим способом н? превращенные в жидкость, как, например, маслородный газ,
хлористый водород и другие. Трубка с жидкой угольной кислотой в этом случае
застывает в стеклообразную, прозрачную, твердую массу, равно как и многие другие,
сгущенные в жидкость, газы.
[252] Если углекислая вода просачивается по трещинам и входит в пещеру, то
испарение будет медленное, и вследствие того медленно будут образовываться в тех
местах, где капает вода, наросты углензвестковой соли, совершенно сходные с' теми,
какие происходят зимою, пря таянии снега на кровлях. Подобные конические и
цилиндрические каменные сосульки образуют так называемые сталактиты, т. ?. наросты,
спускающиеся сверху, и сталагмиты, образующиеся на дне пещер. Иногда те и другие схо-
'дятся вместе и составляют целые колонны, которыми наполнены пещеры. Многие из
таких пещер знамениты своею живописностью, например, Антипарросская пещера в
Греческом Архипелаге. Подобная же причина определяет образование туфа, т. е.
ноздреватых масс углензвестковой соля, образующихся около некоторых источников в том
месте, где. они выходят на поверхность земли. Вследствие этого весьма повжгж>, что
известковый раствор может проникать иногда в растения и наполнять всю их массу угле-
известковою солью. Это составляет один вид образования окаменелых растений.
Растворение фосфорно-известковой соли в воде, содержащей углекислый газ, имеет важное
значение для питания растений, потому что все растения содержат в себе и известь, и
фосфорную кислоту.
[253] Легко можно показать кислотные свойства COs. Длинную трубку, запаянную
с одного конца, наполняют этим газом и, влив в пробирный цилиндр раствор щелочи
(напр., NaHO), вводят его в эту трубку, а затем ее тотчас запирают плотною пробкою.
Тогда взбалтывают раствор щелочи внутри трубки и, погрузив в воду (запаянным
концом кверху), открывают пробку под водою. Вода наполняет тогда трубку. Получаемая
при поглощении С02 пустота может быть столь совершенною, что через нее не проходят
электрические разряды. Прием этот иногда .применяют для получения пустоты.
Углекислый газ, при действии восстановителей, поглощал тепло (или расходуя
соответственное количество электричества), дает разные менее окисленные соединения
(особенно СО и соединения муравьиной кислоты, которая по составу = СО + Н20); и в
конце уголь (чему отвечают сгидраты углерода», напр., клетчатка и крахмал СвН10О5 =
= Св + 5Н20). Металлы, подобные Na, К и Mg, при накаливании в СОа горят и прямо
дают уголь. Если сплавить (около 1000°) безводный BaCls и в нем растворить (сплав
остается прозрачным) около 2(г/о ВаСО,, то получается масса, которая (после застывания,
т. е. при температурах много ниже 1000°, напр., при 600°) дает уголь не только
при действии металлического натрия, но и при пропускании тока, очевидно, на катоде
(ЙаЬег и Tolloczko, 1904). В последнем случае восстановление идет в твердом теле,
потому что сплав ВаС18 и ВаСОв при нагревании все же проводит ток (один BaCL при
действии тока даст Ва и CL).
[254] До 40-х годов н? делали отличия кислот по их основности. Трем, изучая
фосфорную кислоту Н8Р04, и Либих, изучая многие органические кислоты, отличали
одно-, дву- и трехосновные кислоты. Жерар и Лоран обобщили эти отношения,
показав, что различие это простирается на многие реакции (напр., на способность
двуосновных кислот давать с КНО, NaHO — средние и кислые соли» со спиртами ДНО кислыо
и средние эфиры и т.. п.), а ныне, с установлением твердого понятия о молекулах и
атомах, основность кислоты определяется числом атомов- водорода,
замещаемого металлами, заключающегося в молекуле кислоты.
Если: угольная к-та образует кислую NaHCO* и среднюю ИаяСО, соль, то очевидно уже»

255] свойства С02 413
что гидрат Н2С03 есть двуосновная кислота. Иначе изобразить состава солей ныне нельзя.
Но когда принимали С = б и 0 = 8, тогда формула С02 выражала состав, но не
молекулярный вес. угольного ангидрида, а состав средней соли был Na2C208 или NaC03,
следовательно, можно было считать углекислоту за одноосновную кислоту. Тогда кислая
соль представлялась так: NaC08HC08. В рассуждении химиков 50-х годов шло
разноречие, вызываемое вопросами подобного рода. Ныне не может быть здесь двоякого
мнения, если закон .Авогадро-Жерара проведен строго со всеми последствиями. Заметим
здесь, однако, что долго считали одноосновные кислоты Й(ОН) неспособными прямо
разлагаться на воду и ангидрид, а это свойство приписывали двуосновным кислотам й(0Ы)2,
как заключающим элементы, необходимые для выделения молекулы воды Н20. Так,
H2S04 или S02(OH)2, Н2С08 или С0(0Н)2 и т. п. двуосновные кислоты разлагаются на
ангидрид $0 и воду Н20. Но так как азотистая Ш02) йодноватая Ш03, хлорноватистая
НС10 и другие одноосновные кислоты легко дают свои ангидриды N203, J205, С120 и т. п.,
то мнение о подобном способе отличения основности кислот нельзя считать
справедливым. Можно только заметить, что ни для одной двуосновной кислоты не наблюдается
до сих пор способности перегоняться без разложения на ангидрид и воду (даже H2S04
при испарении и перегонке дает S08 + Н20) и что разложение кислот на воду и
ангидрид идет особенно легко в том случае, когда имеется слабая, мало энергическая
кислота, какою должно считать и угольную, и азотистую, и борную, и хлорноватистую.
Добавим, что углекислота, как гидрат, соответствующий болотному газу С(НО)4 = С02+
-f-2H20, должна бы быть четырехосновною. Но таких солей обыкновенно она не дает.
Однако, основные соли, напр., CuC08Cu0, можно рассматривать в этом смысле, потому
что ССи204 отвечает СН404, так как Си отвечает Н2. Между эфирами (спиртовыми произ"-
водными) углекислоты, однако, известны соответственные э'фиры, напр., ортоуглеэтиловый
эфир С(С2Й5)404 (получается при действии хлоропикрина C(N02)C18 на алкоголят натрия
CjHgONa, кипит при 158°, уд. вес 0,92). Название о р т о -угольная кислота для СН404
взято от о р т о -фосфорной кислоты РН804, отвечающей РН8 (см. гл. XIX).
[255] Издавна пытались найти меру сродства кислот и оснований, потому
что одни из кислот, как серная или азотная, дают сравнительно прочные соли,
нагреванием и водою трудно разлагаемые, другие же, как угольная и хлорноватистая, со сла-
' быми основаниями даже не соединяются и со многими дают легко разлагаемые соли.
Точно то же должно сказать об основаниях, из которых каля К50, натр Na20 и барит
ВаО могут служить примерами сильнейших, потому что соединяются со слабейшими
кислотами и образуют массу солей большой прочности, а примерами слабейших
оснований можно считать глинозем А1203 или окись висмута Ві208, потому что они дают соли,
легко разлагаемые водою или нагреванием, если кислота летуча.
Понятию об относительном сродстве кислот и оснований давно стремятся придать
измеримую степень точности, применяя для- сего самые разнообразнейшие приемы,
с частью которых мы познакомимся в следующей главе, но совокупность которых должно
искать в сочинениях по физической и теоретической химии, так как предмет этот нельзя
считать вполне выясненным, а между тем в нем многое относится к отраслям
физико-химических знаний, представляющих живой современный интерес. С своей стороны, я
полагаю, что ни термохимические исследования в водных растворах, ни изменение объемов
[дополн. 290], происходящее при смешении растворов кислот и оснований, ни
определение гальванопроводности слабых растворов, ни изучение «распределения», ни многие
из других применявшихся способов для определения меры сродства оснований и кислот,
взятых в растворах, не чужды того основного недостатка, что при них не принимается
во внимание вода, служащая для растворения и оказывающая свое химическое
воздействие на взятые и происходящие вещества. Определение так называемой, «скорости
реагирования», более всего способное дать надежные результаты, имеющие прямое
отношение как к сродству, так и к распределению, к сожалению, неприложимо прямо к
реагированию кислот с основаниями, так как реакции эти протекают с чрезвычайною
быстротою, хотя реагирование, например, спиртов с кислотами идет настолько медленно, что
его можно точно измерять. Из того, что скорость эта для таких кислот, как НС], HN08
и H2S04, во много раз больше, чем для уксусной, муравьиной и т. п. кислот, можно уже
видеть, что первые энергичнее вторых, но меру «сродства» вообще с мерою времени —
в данном случае — отождествлять, мне кажется, нет оснований. Тем не менее
многочисленные наблюдения, произведенные в 90-х годах, особенно в лаборатории профессора
Оствальда^ над вышеуказанными предметами, составляют не только' обширный запас
опытных вкладов в науку, но и предмет, заслуживающий большего внимания в
теоретическом отношении, особенно по той причине, что разнообразными путями добытые
численные отношения оказываются в большой сравнительной близости. В прилагаемом
сопоставлении видно, что отношения так называемой молекулярной гальванопроводности
слабых растворов разных кислот (I) совпадают с теми отношениями, в какпх те же
кислоты стоят по распределению (II), найденному одним из вышеуказанных способов, и,

414 дополнения к главе іх [256 — 258
с отношением, выводимым для них из наблюдений .над скоростью реагирования (III),
напр., по скорости распадения уксуснометилового эфира (на спирт и кислоту), или из
скорости так называемой инверсии сахара, т. е, превращения его в глюкозу, как видно
из чисел, в которых энергия соляной кислоты принята равною 100:
i п m
Соляная к-та HCI 100 100 100
Бромистовод. к-та. . . НВг 101 ' 89 105
Азотная к-та HN03 100 100 96
Серная к-та H2S04 65 49 74
Муравьиная к-та . . . CHsOs 2*4 1
Уксусная к-та С2Н402 12 1
Щавелевая к-та.... С2Н204 20 24 18 -
Фосфорная к-та. . . , РН804 7 — 6
Совпадение чисел этих, столь различными способами полуденных, представляет
весьма важное и поучительнейшее отношение между явлениями различного рода, но, по-
моему мнению, оно не позволяет еще утверждать, что всеми этими приемами
определяется сродство, действующее между основаниями и разными кислотами, именно
потому, что нельзя упустить из вида влияние воды. Поэтому, пока теория растворов еще
не окончательно выработана, должно смотреть на упомянутое совпадение с большою
осторожностью. Подробнее разбирается все это в курсах физической и теоретической
химии.
Хотя углекислота принадлежит к числу слабых, но есть не мало кислот, очевидно»
еще более слабых, напр., синильная, хлорноватистая, не мало органических и т.
п..Основания, подобные глинозему, или столь слабые кислоты, как кремнезем, со щелочами дают
соли, разлагаемые в водных растворах углекислотою, но при сплавлении, то-есть без
присутствия воды, ее вытесняют, что явно показывает, как много значат в явлениях
этого рода условия реагирования и участие воды.
[256] Должно заметить, что при мытье тканей едкие щелочи, напр., NaHO, в слабых
растворах действуют, удаляя жирные вещества, точно так же как и растворы углекислых
солей, напр., соды NasC03. Так же действует и мыло, образованное слабыми же
кислотами, соединенными со- щелочью, напр., жирными или смоляными. Поэтому все такие ве-
.щества и применяются в заводском деле, и вообще в практике, одинаково хорошо при
белении и мытье тканей. Предпочитают соду или мыло едкой щелочи, потому что
избыток последней может действовать разрушительно на ткань. Можно даже думать, что в
водном растворе как мыла, так и соды, часть основания дает едкую щелочь, то-есть
вода конкурирует со слабыми кислотами, и щелочь распределяется между ними и водою.
[257] Водород и углерод близки по сродству своему с кислородом, но, надо
думать, что все же сродство водорода немного более, чем углерода, потому что при
горении углеводородов обыкновенно сцерва выгорает водород. Об этой блиаости сродства
можно до некоторой степени судить по количеству выделяющегося тепла. Два грамма
водорода Н2, соединяясь с 16 г кислорода О = 16, развивают. 69 тыс. мал. кал., если
происходящая вода сгустится в жидкость. Если же она останется в виде газа (пара), то.
убавится все скрытое тепло испарения и разовьется 58 тыс. калорий. Утоль, взятый в
твердом виде, соединяясь с 32 г 02, развивает около 97 тыс. калорий, образуя
газообразную COt. Если бы уголь был газообразен,'как водород, и, как он, содержал бы в
молекуле лишь С2, то развилось бы гораздо более тепла, и судя по примеру других тел,
которые, переходя из твердого состояния в газообразное, поглощают около 10 —15 тыс.
калорий на грамм-молекулу, должно думать, что газообразный углерод, образуя
газообразную СОо, развил бы не менее 110 тыс. кал., то-есть примерно в два раза более,
чем Н20. А так как в молекуле СОа в два раза более кислорода, чем в молекуле Hs0,
то кислород развивает, соединяясь с водородом и углеродом, примерно, одинаковое
количество тепла. Здесь, значит, мы имеем (дополн. 95] такую ж? близость сродств,
определяемых по количеству теплоты, как между Н, In и Fe. Поэтому и здесь, как в
отношении Н и Fe, должно ждать явного распределения О между Н и С, еслиодн оба будут
в избытке сравнительно с количеством кислорода, а если будет избыток С, то он
разложит Hs0,. избыток* же Н2 разложит С02.
Л, Сабатье и Сапдерен показали (1902), что мелкий (восстановленный из окиси)
ло-рошок никкеля при температуре 350° превращает нацело смесь углекислого газа и
водорода в метан и воду, если -водорода будет не менее, как в равенстве: С02 + 4Й2 —
= СН4 4- Н20. Здесь водород при контактном действии никкеля опять отнял кислород от
С02, но вероятно и сродство углерода к водороду оказало влияние на ход реакции.
[258] Степень или относительная величина диссоциации С02 изменяется с
.температурою и давлением, а именно, возрастает по мере возвышения температуры и по меро

259 — 261] свойства С03 415
уменьшения давления. При давлении в 1 атмосферу Девилль нашел, что в пламени
торящей окиси углерода в кислороде, когда температура около 3000°, разлагается около
40% С02) при 1500° разлагается менее 1% (Ерафтс); а при давлении около 10
атмосфер при 3300° около 34% (Маллар и Ле Шателье). Отсюда уже можно понять, что
при очень малых давлениях диссоциация С02 будет значительною, даже при сравнительно
невысоких температурах, но, однако, при температурах обычных печей (около 1000°)
даже и при малом парциальном давлении углекислоты существуют ничтожные следы
разложения, которыми можно пренебречь при практических расчетах, относящихся до
горения углеродистых веществ. Приведем здесь величину молекулярной теплоемкости СО^
(т. е. количества тепла для нагревания на 1 градус 44 граммов С02) по определениям
и расчетам Маллара и Ле Шателье, при постоянном объеме С„ = 6,26 + 0,0037 t, при
постоянном давлении Ср=С„ + 2 [дополн. 375], т. е. теплоемкость СОа быстро растет
с повышением температуры, напр., приО° (на 1 г) она при постоянном давлении = 0,188,
при 1000° она = 0,272, при 2000° около 0,356. Причину этого должно искать отчасти в
диссоциации. И, М. Чельцов, однако, считает, на основании своих исследований над
взрывчатыми веществами, необходимым допустить, что при некотором возвышении
температуры (около 2500°) достигается максимум, за которым следует уменьшение
теплоемкости.
[2591 Надугольная к-та Н2С04 (= Н8СОа + 0), по предложению А. Баха (1893),
происходит из угольной при действии света на растения именно так, как (по далее
указанной схеме) серная из сернистой с образованием углерода, остающегося в виде
гидратов углерода: ЗН2С08 = 2Н2С04 + СН20. Вещество это СН20 выражает состав муравьи*
ного альдегида (формальдегида), который хорошо известен, и, по мнению Байера, поли-
меризуясь и изменяясь далее,, дает гидраты углерода (СН20)в и пр. и служит первым
"продуктом, происходящим в растениях1 из С02. Бертело (1872) уже ранее, единовременно
с получением надсерной (гл. XX) и надазотной к-т упоминал об образовании непр?чного
надугольного ангидрида С08. Таким образом, при всей гипотетичности предшествующего
равенства, оно может быть допущено, тем более, что тогда объяснится сравнительное
изобилие перекиси водорода (Шет, гл. IV) в воздухе именно в период усиленного роста
растений (в июле), потому что надугольная кислота должна, как все перекиси, легко
давать Н202. Сама надугольная к-та вероятно не может существовать и ее (СН204) можно
рассматривать как соединение Н202 с С02; соли же ее, невидимому, существуют как
непрочные продукты действия Н202 на углекислые соли, но сведения о них еще нельзя
считать полными *).
[260] Если С03 есть ангидрид двуосновной кислоты и ему отвечает С02Н,
карбоксил, замещающий водород углеводородов и дающий им характер сравнительно все же-
слабых кислот, то S08 есть ангидрид энергической двуосновной кислоты, ему отвечает
сульфоксил S02(OH), способный замещать водород углеводородов и дающий
сравнительно очень энергические сульфокис-лоты, напр., СвНв отвечает бензойная СвН5(С02Н>
и сульфобензоловая CeH6(SOaHO) кислоты. Еак замена Н метилом СН8 равна прибавке CIL,
замена карбоксилом СООН равна присоединению С02, так замена Н сульфоксилом равна
присоединению S08. Это последнее идет прямо, напр.: СвНв + S08 = C8Hfi(S02OH).
Так как, по определениям Тожена, известны теплоты сгорания паров кислот
ЯС02, где R есть углеводород, и теплоты сгорания самих углеводородов я, то можно
видеть, что образование кислот ЙС02 из R + С02 сопровождается всегда малым
поглощением или развитием тепла. Теплоты сгорания даем в тысячах калорий, относя к
молекулярным весам сгорающих веществ:
В=Н2 CH4 CsHe
тыс. над.
Углеводород .... 68,4 212 370
Кислота ДС08 . • .69,4 225 738
Бензол НеСв дает 777, бензойная к-та С7Нв02 766 б. кал. Данные для этих
последних взяты от Штомана ? относятся к твердому состоянию.
[261] В генераторах превращают в горгіЯий газ всякие углеродистые виды горючих
материалов, даже такие, которые-вовсе не способны (по своей малой плотности и по
содержанию массы золы или негорючих подмесей) давать в обычных печах сколько-либо-
возвышенную температуру, напр., хвойные шишки, торф, низкие сорта каменных углей-
и т. п. Газ получается такой же,- как из лучших видов углей, потому что вода про.
*) в настоящее время известен целый ряд солей, отвечающих пр составу нескольким надугольньпв
кислотам. Соли эти получаются при электролизе углекислых солей при низких температурах, при действии-
перекиси водорода на углекислые соли, а также при действии перекисей металлов (натрия бария) на
углекислоту. Известны натровые соли следующего состава: Na2C04, Na2HC04, Na2C2Oe, Na2G05 (Волъфенште&и*
Лелътнер). Соли надугодьных кислот крайне непрочны. Бариевые соли образуются, как промежуточные
продукты, при техническом получении перекиси водорода действием углекислоты на перекись бария. (Ч.)

416
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ IX
[261
ДАГРУ30ЧП0Е ОТВЕРСТИЕ
¦охлаждении сгущается, а зольные вещества топлива остаются в генераторе. Устройство
генераторов видно на прилагаемых рисунках. Схема генератора, как они
устраивались ранее, дается рисунком на стр. 417. На колосниках А лежит топливо; через них
•и зольник входит воздух,.направление движения которого доказано стрелкой; он входит
или самодувом — от тяги вытяжной трубы при печи, где горит газ, или от вдувания
(воздуходувным: прибором; его количество соразмеряется заслонками. Воздух через колос-
дики поступает в шахтенное пространство I), которое книзу расширяется, так что
падающий сверху горючий материал
внизу лежит рыхло, вверху же
гораздо плотнее. Образующиеся газы
отводятся, как показывает стрелка,
в Е. Их выход тоже регулируется
заслонками. Прибавка горючего
должна производиться так, чтобы не
могли выходить образующиеся в
шахте газы. Для этого загрузочное
отверстие, по заполнении горючим,
закрывается крышкой В; при
отодвигании заслонки С материал падает
в шахту. В настоящее время чаще
придают генераторам устройство,
изображенное—тоже схематически—
на рисунке стр. 416; пояснение
дается подписью под ним.
Генераторный газ, как
газообразное топливо, легко сжечь до
конца, не прибегая к избытку
воздуха, понижающего температуру
горения. В обыкновенных заводских
топках избыток воздуха раза в два
превосходит количество,
необходимое для полного горения. В
лучших топках (с колосниками, регу-
лирозанными притоком
воздуха и
соразмеренною тягою грубы)
воздуха приходится
вводить в 17s р&за более,
чем следует, иначе в
дыме много СО.
Если в заводской
печи требуется, напр.,
температура 1000°, то
пламя уходит с этою
или высшею
температурою, а потому в дыме
теряется масса тепла.
Для тяги трубы
достаточно иметь
температуру 100°—150° и, след.,
остальное тепло дыма
следует утилизировать.
Ставят на дыме
паровики или другие
нагревательные приборы;
предварительное
подогревание воздуха составляет лучшую утилизацию, когда требуется достигать высоких
температур.
Регенеративные печи введены бр. Сименс в 60-х годах во множество технических
производств и составляют важнейший успех техники топлива, особенно для получения
высших температур. Принцип таков: отработавшее в печи пламя ведется в камеру I,
накаливает в ней кирпичи и проходит ват?м в .вытяжную трубку, а когда кирпичи рас-
;калятся, продукты горения проводят (переменяя задвижки) в другую, рядом стоящую,
камеру II, а через I пускают воздух, пе>гребный для горения генераторных газов. Про-
додя около накаленных кирпичей, воздух раскаляется, и кирпичи-охлаждаются, то-есть
"Современные геператоры разделяются на 8 типа: нормальные генераторы
¦с различного рода колосниками, генераторы для получения чистого газа» не
содержащего смолы, и генераторы с получением так нав. первичной смолы.
На чертеже представлен генератор с вращающимися колосниками, с
мокрым удалением золы., Каменный уголь, также брикеты, кокс, тор* и т. п.
загружаются сверху. Снизу подается пар и вовдух. -Зола удаляется через
водный слой. Колосники получают вращение от электромотора на IV* — 3 л. с,
показанного на чертеже. Подводка воздуха для* д^тъя видна слева. (?.)

2621
ГЕНЕРАТОРЫ
417
тепло дыма возвращается в печь. Затем воздух пускают через II, а дым через I и т. д.
На том же принципе основываются регенеративные горелки для светильного газа:
продукты горения нагревают притекающий воздух, температура становится выше, свет от
того ярче, и этим достигается экономия газа для освещения.
На первый взгляд кажется неверным, бесполезным, парадоксальным терять почти
*/, тепла, которое может развить топливо, превращая его в газ. В действительности же
выгода очевидна, особенно для получения высоких температур, как вадно уже из того,
что топливо, богатое кислородом (напр., дерево) и сырое — вовсе, ни при каком
устройстве очага, само не может дать температуры, надобной для сталелитейной печи, а газ в
генераторе они дают совершенно такой же, как самое лучшее и сухое топливо. Чтобы
понять принцип, здесь действующий, достаточно обратить лшщ> внимание на то, что
много тепла, но с невысокою температурою, в.о множестве случаев совершенно пропадает
без пользы. Мы здесь не можем входить во все подробности" сложного дела примененпя
топлива, и дальнейшие подробности должно искать уже в специальных технических
сочинениях.
[262] Первый продукт горения угля всегда есть С02, а не СО. Это видно из того,
что при некотором слое (менее дециметра, при плотном
положении. углей) угля вовсе не происходит СО. Ее н?
образуется даже и при большом слое угля, если его
температура не выше 500° и ток воздуха или кислорода
очень медленный. При быстром токе температура
возвышается, тогда является СО {Лат, 1888). Эрнст (1891)
нашел, что ниже 995° окись углерода всегда
сопровождается1 С02) а начало образования СО близко к 400?
Еауман и. Пистор определили, что реакция С02 с С
начинается около 550°, а между На0 и С" около 500°. При
этой последней также происходит С02, а лишь при
повышении температуры СО (Ланг) от действия С02 на
С и от реакцпи С02 + Н2 = СО + Н20. Ратке (1881)
показал, что С02 + С ни при какой температуре не дают
до-конца СО, часть С02 остается, а Ланг определил,
что около 1000° остается не менее 3% СОв, не
превращенной в СО, даже при действии в продолжение нескольких
часов. Столь же неполны эндотермические реакции С +
+ 2НаО = СОа + 2Н2 и СО+Н20=С02 + Н2. Это
уясняется, если только заметим, с одной стороны, что
упомянутые реакции все обратимы, следовательно,
ограничиваются пределом; с другой, что при 500° киблород
начинает соединяться с Н и С, в третьих, что низшие
пределы диссоциации НаО, С02 и СО лежат близко друг к
другу, между 500° и 1200°. Для Н20 и СО этот низший
предел начала диссоциации не вполне известен (и
контактно изменяется с качествами стенок трубки), но для
С02, судя по совокупности имеющихся данных (по Ле
Шателье, 1888) должно принять около 1050°. Около
2000° половина С02 уже разлагается, если давление будет мало, около 0,001 атмосфер
ного. При атмосферном же давлении тогда разлагается не более 0,05 С02. Влияние
давления здесь ясно по той причине, что распадение С02 на СО + О сопровождается
возрастанием объема (как диссоциирует N204, см. доп. 200). Так как в печах, лампах и
даже при взрывчатых веществах температуры не выше 2000°— 2500°, то, хотя
парциальное давление С02 мало, все же ее диссоциация не может быть 'значительна и, ве
роятно, не превышает 5°/б-
Л. Монд в 1890 году показал, что порогоковатый, свежевосстановленный
металлический никкель (он получается аз окиси, прокаленной в струе водорода) при накали -
вании всего до 350° вполне (т. е. до конца) разлагает окись углерода на С02 и уголь,
остающийся с никкелем и легко из него удаляемый при накаливании в струе воздуха,
причем 2СО = СОа + С. Должно заметить, что при этой реакции развивается [след. доп.]
теплота, а потому контактные влияния здесь могут иметь место, и указанную реакцию
Монда должно отнести к числу лримечательнейпшх примеров контактных влияний *)
[доп. 102].
*) Такое же превращение окиси углерода идет под влиянием железа, кобальта и. вероятно, молибдена
и рутения, для которых кондом получены карбонильные соединения (1910j, а также под влиянием минералов,
содержащих железо и кобальт, и это обстоятельство играет довольно важную роль в доменной н.шке (см.-гл.
XXII} при добывании чугуна из железных руд Верхнего озера Сев. Америки Окись урана вызывает уто
превращение, уже начиная с 300* {Зимакое, 1928). (г.)
Д. Менделеев. Основы химии» т. I. -'
Ш
Схема генератора: Л — колосники,
через которые входит воздух, ВС —
приспособление для введения
топлива, D — слой горящего угля, Е —
канал, отводящий генераторный газ
в топку.

418 дополнения к главе іх [263 — 264
[263] Грамм-молекулярный вес газа СО (28 г), сгорая (образуя С02), развивает
68 тыс. мал. кал. (Томееп 67,990 кал.). Грамм-молекулярный вес водорода Н2 развивает,
сгорая в жидкую воду, 69 тыс. мал. кал. (по Томеену 68 300), а образуя
парообразную воду, 58 тыс. мал. кал. Уголь, сгорая в СО и образуя его гр.-нот. количество,
развивает 97 тыс. мал. кал. Из данных об этих экзотермических реакциях следует: 1) что*
окисление угля только до СО развивает 29 тыс. мал. кал., 2) что реакция С + С02 =
= 2СО поглощает 39 тыс. кал., 3) С + Н20 == Н9 + СО поглощает (если вода
парообразна) 29 тыс. кал., а исходя от жидкой воды 40 тыс. кал. (почти столько же,
как С + СО*), 4) С + 2Н20 = С02 + 2Н2 поглощает (если вода парообразна) 19 тыс.
мал. кал., 5) реакция СО + HsO = C02 + H2 развивает 10 тыс. мал. кал., если взять
воду в парах, и 6) распадение, выражаемое уравнением 2СО = С + С02 [доп. 262]
сопровождается выделением 39 тыс. мал. кал. Следовательно, СО или Н2, сгорая в С03
или в Ы20, развивают почти одинаковое количество теплоты, так же как и реакция
С + Н,0 = СО-+Н, и C + COs = CO + CO.
Водяной газ; полученный при белокалпльном жаре, содержит около 50% Нг
(по объему), около 40% СО, ок. 5% С02, остальные 5% состоят из азота, берущего
начало из угля и воздуха. По сравнению с генераторным газом, содержащим много азота,
это есть газ гораздо более богатый горючими началами, а потому могущий давать
высокие температуры и большую утилизацию. Если бы СОа можно было иметь в чистом
виде столь же легко, как Н20, можно было бы готовить прямо СО из COs + С, и тогда
пользование теплотою угля было бы так же, как и в водяном газе, потому что СО
развивает столько же тепла, как И2, даже более, 'если дым имеет температуру выше 100° и
вода остается в парах. Йо в генераторном газе много азо^а, а потому водяной газ выше
генераторного. Потому там, где необходимы особо высокие температуры (напр., для
освещения — для накаливания извести или магнезии, для плавки стали и т. п.) и
возможно легкое распределение газа по трубам, водяной газ заслуживает ныне особого
предпочтения, но когда (при обычных топках, в сварочных', стеклоплавильных и т. п.
печах) не требуется температуры особо высокой и нет надобности в распределении газа
по трубам, (как это бывает в заводах, тогда следует ныне предпочитать генераторный
газ но простоте его приготовления, тем более, что для приготовления водяного газа
требуются столь высокие температуры, что снаряды скоро портятся. Готовится водяной
газ (систем очень много) в цилиндрическом генераторе, в который вводят нагретый
(теряющимся теплом) воздух, чтобы уголь раскалился до-бела. Продукты горения,
содержащие СО, утилизируются зазодом для перегревания водяного пара. Перегретые пары
воды пускаются на накаленный до-бела уголь. При этом-то и собирается водяной газ
или смесь водорода и окиси углерода. Водяной газ (иногда зовут «топливом будущего»^
применим не только для нагревания, но и для освещения *). Для этой последней цели
или накаливают в пламени водяного газа платину, известь, магнезию, окиси циркония,
тория и т. п. огненостоянные вещества (как в друммондовом свете и в ауэровских
горелках), или карбурируют газ,- то-есть примешивают к нему пары ^летучих (чаще
всего бензин из нефти, нафталин, ацетилен или просто нефтяной газ) углеродистых
веществ, которые сообщают бледному пламени СО и Н8 большую яркость от высокой
температуры, развиваемой горением. Иногда готовят в генераторах даусоновский газ,
представляющий смесь водяного и генераторного газов, впуская в обыкновенный
генератор [доп. 261] водяные пары в то время когда температура угля достигает
достаточной' высоты для хода реакции С + Н20 = СО + Ы5.
[264] Так называемое желтое сииь-кали, K4PeCeNe (или даже просто синерод, калий),
при нагревании с 10 частями крепкой серной кислоты образует значительное количества
весьма чистой окиси углерода, совершенно свободной от углекислого газа. Greshoff (1888)
показал, что йодоформ CHJ8 с раствором ляписа прямо и начисто дает^СО по уравнению:
CHJ3 + 3AgN03 + H20 = 3AgJ + 3HN08 + CO, а 2иле и Дент получили СО при действии
крепкого раствора едкого кали на хлороформ: СНС18 +ЗКНО = ЗКС1 + 2Н20 + СО.
Реакцию получения СО из муравьиной кислоты производят, смешивая последнюю
с глицерином, потому что сама она в отдельности улетучивается раньше распадения **).
Ч, Водяной газ применяется не только для нагревания и освещения, но и является исходным
материалом для технического получения водорода [доп. 103] и для синтезов различных органических соединений:
углеводородов с точкой ннп. вплоть до 300е, спиртов, кислот, кетонов, альдегидов и проч.
В частности для технического получения метилового спирта (СП3ОН), имеющего большое значение в;
промышленности, к водяному газу (CO + us) прибавляют еще водорода и в присутствии катализаторов (меди,
цинка и их сплавов] подвергают нагреванию под большим давлением. Тогда происходит реакция по
уравнению: —
СО -f 8НЯ = СН3ОЯ
і
Вопрос о получении из водяного газа не*тяных продуктов в техническом масштабе находится в
стадии разработки {Фр. Фишер, 1923 —1926). (Г.)
**) Этот способ теперь иногда не подменяется вследствие его несовершенств (см. примечание на
схр. 183). (7.) .

f
265 — 266] окись углерода 419
Соли муравьиной кислоты с серной кислотою при нагревании образуют окись
углерода.
Разложение муравьиной и щавелевой кислот с образованием СО понятно в смысле
карбоксила, потому что первая есть Н(С02Н), и вторая (НС02)а или Н2, в которой один
или оба Н заменены карбоксилом, след., они равны Ha + COs и На + 2СО,, аН, с СО,, как
показано выше, реагируют, образуя СО и Н20. Поэтому очевидно также, что щавелевая
к-та, выделяя COs, дает муравьиную к-ту и что эта последняя может произойти из
CO + HsO, как увидим далее. .іЕимонная кислота СвЫ8Ов, распадаясь при нагревании с
крепкой серной к-той, дает также окись углерода.
[265] Примечательно, что совершенно суіая СО с кислородом не дает, по
наблюдениям Диксона, взрыва от искр малого напряжения, при малейшей же подмеси
влажности взрыв, всегда происходят. Л. Мейер показал, однако, что искры при значительном
напряжении электрического разряда производят взрыв. Мне кажется, что дело можно
объяснить тем, что Н20 с СО частью дает С03 + Н2, а водород с кислородом Н202
' (гл. VII), которая с СО образует С02 и Н20. Следовательно, вода возобновляется и вновь
служит для той же цели. Но быть может, что здесь придется признать контактное влияние.
После того, как Диксон показал влияние следов влажности на реакцию СО + О, явилось
много наблюдений подобного же рода. Обстоятельнейшее исследование влияния влажности
на ход многих химических реакций сделано Бекером (Baker) в 1&94 г. Он. показал, что
при полнейшей сухости многие превращения (напр., образование озона из кислорода,
разложение Ag20, КСЮ8 при нагревании и т. п.) совершаются точно так же, как в
присутствии влажности, но во многих случаях следы влажности оказывают, явное влияние.
Упомянем, напр., о следующем: 1) сухая SOs не действует на сухие СаО или СиО; 2)
совершенно сухой нашатырь с сухою СаО не дает NHa, а просто возгоняется; 3) сухие N0 и
02 не реагируют; 4) совершенно сухие NH8 и НС1 не соединяются; 5) совершенно сухой
нашатырь не диссоциирует при 350° [доп. 212], 6) совершенно сухой хлор не действует
на многие металлы и т. д. *).
Окись углерода отравляет очень скоро, потому что поглощается кровью в таком же
виде, как кислород. Спектр поглощения крови при этом столь явно меняется, что при
помощи крови легко узнать в воздухе присутствие малых следов СО. Проф. if. Я.
Капустин нашел, что льняное масло (а потому н масляные краски), высыхая. (поглощая
кислород), может давать окись углерода.
Окись углерода, с сухою окисью серебра даже при обыкновенной темп.„а особенно
при слабом нагревании дает СС2 и Ag (Dejust), а с влажною окисью серебра медленно
поглощается, образуя Ag4C08 (А. Готье). Раствор AgN08 с NH8 от СО дает Ag,
(Вертело).
Формальдегид (альдегид муравьиной к-ты) СН20, получающийся при окислении
метилового спирта СН40 и легко дающий твердые полимеры, действует как сильный
восстановитель, именно потому, что содержит элементы СО + Н2, как фосген содержит
СО + С12. Он применяется для дезинфекции и образуется очень часто при горении.
Черная масса соединения СО с К легко и сильно взрывает, на воздухе окисляется.
Хотя Брода, Лерх и Жоанни (получивший его в 1893 г. в бесцветном состоянии при
9 помощи NH5K, описанного в доп. 183) многое уже разъяснили в отношении к этому
соединению, 'но все же оно еще мало изучено. Оно вероятно существует в разных
полимерных и изомерных соединениях, имея, состав (КСО)л **).
[266] Укажем, что о к с а м и д или амид щавелевой кислоты (CNH20)2 получается в
виде нерастворимого осадка по прибавлении раствора аммиака к спиртовому раствору
*) Иавейгаие исследования Бскера привели к новым порагигелъным результатам. Оказалось, что
вещества, подвергнутые многолетней сушке (при помощи фосфорного ангидрида), кипят при температурах,
значительно более высоких, чем их обыкновенные температуры кипения, а также имеют и более высокие точки
плавления. Напр., после 8 —9-летнен сушки:
БрОМ . . .
Ртуть . . .
Гексап. . .
Бензол . .
Офир зти.і. .
Спирт обыкп.
обычная
темп. кип.
. . 63°
. . Зй8°
. . 08°,і
. . 80°
. . 35°
. . 78с,3
новая
темп. кип.
118°
420° — 423°
8-2°
Ш°
83°
138° .
повышение
темя. кип.
33°
62е
н°
26°
48°
60°
Темп, плавления брома поднялась с 4°,3 до 7°,3, а темп, плавления серного ангидрида с К0° до 61 ,5
(20 лет сушки). Наконец, плотность пара эфира до водороду поднялась с 37 до 81,7, а метилового спирта с 16
ДО 47°
Причину этих явлений Еекер усматривает в том, что молекулы совершенно сухого вещества
ассоциированы. Опр?дейение поверхностного натяжения действительно показало, что молекулярный вес абсолютно
сухих веществ выше, чем у обыкновенные. Следы воды способствуют, следовательно, распадению
ассоциированных молекул. Жидкости, образовавшиеся сгущением паров, имели нормальную температуру кипения. (ЧА
**) В настоящее время бесспорно установлено.существование двух таких соединений (?СО)в и {КСО)2- [Ч.)
*

420 дополнения к главе іх [267 — 270
щавелезо-этилового эфира (CCsH602)2, который образуется при действии щавелевой
кислоты на спирт (CH02)2 + 2(C2H5)OH = 2HOH + (CC2H5Oj)2. Как ближайшие производные
аммиака, амиды со щелочами выделяют аммиак и образуют соль кислоты. Нитрилы уже
яе столь легко способны к подобной реакции. Большинство амидов, отвечающих кисло-
так, представляя состав #NH2, весьма легко обратно соединяются с водою, даже при
простом кипячении с пей, а тем больше при действии щелочей и кислот. Амиды, таким
образом, легко переходят обратно в аммиачные соли, но они от них явственно
отличаются. Ни- одна аммиачная соль не перегоняется, не улетучивается без изменения; в
большинстве случаев аммиачные соли при нагревании выделяют воду и дают амид, а
многие амиды очень часто летучи без изменения и нередко представляют
кристаллические летучие вещества, перегоняющиеся весьма удобно. Таковы, напр., амиды кислот
уксусной, бензойной, муравьиной и целого ряда других органических кислот.
[267] Кислая углеаммиачная соль ШН4)НС08, теряя воду, должна была бы дать
карбаминовую кислоту OH(CNHsO), но- она не образуется, что понятно уже из
непостоянства самой кислой соли; выделяется С02 и происходит NH3, который и дает кар-
баминово-аммиачную соль. і
Содержание воды: в средней 2NH3 + С02 + Н20, в кислой NIIa + С02 + Н30, в
карбаминовоаммиачной 2NH3+C02, а в продажной на ЗС02 только 2Н20.
Науман определил следующие диссоционяые упругости паров
карбаминовоаммиачной соли (в миллиметрах ртути):
t _ ю° 0° +10° 20° 30° 40° 50° fiO°
р 5 12 30 . 62 124 248 470 770
*
При избытке NH3 или COs (Горстман и Изамбер) масса образующейся соли
(в твердом виде) возрастает, а упругость пара уменьшается.
СаС12 вступает в двойное разложение с NsH6COs. Кпслоты (напр., серная) отнимают
NH3, выделяют С02, щелочи (напр., КНО) отнимают COs, выделяют NH3, а потому, как
воду отнимающее вещество, здесь можно взята только Na2C08, или К2С03. Водный раствор
карбаминовоаммиачной соли не вполне осаждает раствор СаС12, вероятно потому, что
известковая соль карбаминовой кислоты растворима в воде и при растворении не вся
(NHS)2C02 превращается в среднюю соль (Ш40)2С02.
Надо думать, что реакция между NH3 и С02 совершается сперва между равными
объемами (глава VII), но тогда происходит карбаминовая кислота H0(CNH20), которая,
как кислота, тотчас соединяется с аммиаком, образуя NH40(CH2NO).
[268] Мочевина составляет несомненно продукт окисления сложных азотистых
(белковых) веществ животного тела. Ее находят в крови. Она почками всасывается из крови.
Человек в день выделяет около -30 е мочевины. Будучи производным С02, мочевина, как
и С02, есть продукт окисления.
Синтез мочевины имел важное историческое значение особенно потому, что в то
время совершенно не ожидали столь легкого образования вне организмов таких веществ,
которые встречаются в них, и полагали, что под влиянием сил, действующих в
организмах, происходят такие вещества, которые вне их вовсе н? образуются^ Но и помимо
разрушения этого предрассудка легкий переход NH4OCN в CO(NHs)2 есть лучший пример
перехода одного равновесия атомов в иное — более стойкое.
[269] Если NH8 и СН4 не имеют кислотных свойств, то это зависит от того, что в
них много водорода; в синильной же кислоте <один атом водорода находится под влиянием
двух элементов, дающих кислоты. Ацетилен С2Н2, заключая в себе уже мало водорода,
представляет в известных отношениях уже кислотные свойства, потому что его водород
заменим металлами. Азотисто-водородная кислота HN3, содержа мало водорода, также
обладает свойствами кислоты.
Растворы синеродистых металлов, напр., KCN или BaC2N2, разлагаются и
углекислотою. Так действует даже С02 воздуха. Растворы этих солей не сохраняются, так
как свободная HCN, во-первых, сама разлагается и полимеризируется, а во-вторых, со
щелочными жидкостями дает Ш8 и муравьиную кислоту. Синильная кислота не
выделяет С02 из раствора Na2C03 и К2,С08. Но смесь раствора К2С03 и HCN выделяет С02 от
прибавления окислов, подобных ZnO, HgO и др. Это основывается на великой склонности
синеродистых металлов давать двойные соли. Образуется, напр., ZnK?(CN)4 —в воде
растворимая двойная соль.
[270] Переход азота воздуха в синеродистые соединения хотя и возможен, но
доныне в заводской практике не производится, и к задачам будущих исследований должно
причислить нахождение практически выгодного приема для перевода азота воздуха в
синеродистые металлы не только потому, что синеродистый калий нашел огромное и важное
применение для получения золота из всяких (даже беднейших) его местонахождений, но
особенно потому, что при помощи синеродистых соединений .возможны многие синтезы
сложных углеродистых веществ, а азот, содержащийся в Синероде, легко переводится

271 — 273] цианистые соединения 421
во всякие азотистые вещества и в аммиак, имеющий важное значение для увеличения
урожаев *).
[271] Можно прямо пропускать смесь паров воды и синильной кислоты,
выделяющейся при нагревании желтой соли с серною кислотою, через сосуды или трубки,
наполненные хлористым кальцием. Эти трубки должно охлаждать, потому что, во-первых,
синильная кислота легко изменяется при нагревании, а во-вторых, тогда хлористый кальций
уже отнимает меньшее количество воды. Смесь CNH и паров Н20, проходя через длинный
слой СаС12) отдает ему воду, и в парах остается только одна синильная кислота. Ее
должно охлаждать по возможности тщательно, чтобы превратить в жидкое состояние.
Способ, которым Гей-Люссак получил чистую синильную кислоту, состоял в действии
хлористоводородного газа на синеродистую ртуть. Эта последняя может быть получена в
чистом состоянии, если раствор желтой соли кипятить с раствором азотнортутной соли,
потом процедить и кристаллизовать охлаждением, тогда синеродистая ртуть Hg(CN)2
получается в виде бесцветных кристаллов. Для получения синильной кислоты в безводном
виде может служить также разложение нагретой синеродистой ртути сернистоводород-
ным газом Hg(CN), + H2S = 2HCN + HgS.
Слабый (до 2%) водный раствор синильной кислоты получается при перегонке
некоторых растительных веществ; в особенности значительной известностью пользуется так
называемая лавровишневая вода, которая содержит синильную кислоту. Получают ее
через настаивание и перегонку листьев лавровишневого дерева. Совершенно подобная ::;е
вода получается при перегонке настоя горьких миндалей. Они, как известно, ядовиты, и
отличаются особым горьким вкусом, зависящим от присутствия в них амигдалина,
извлекаемого из горьких миндалей спиртом. Этот амигдалин, при настаивании растертых миндалей,
разлагается, образуя эфирное горькоминдально? масло, глюкозу и синильную кислоту:
C20H27NOu + 2HsO= C7HeO+ CNH+ 2СвН12Ов
Амигдалин в Вода Горьк.-минд. Синильная Глюкоза
горьЕ. миндале масло кислота
Если водный настой горьких миндалей перегонять, то вместе с парами воды
уносится и образующаяся синильная кислота, и летучее горькоминдально? масло. Последнее
в воде нерастворимо или растворяется только в малом количестве, тогда как синильная
кислота остается в водном растворе; Горькоминдальная и лавровишневая вода
употребляются в медицине, конечно, в малом только количестве, потому что значительные
количества их производят отраву. Чистая безводная синильная кислота сохраняется без
изменения, равно как слабые растворы, но крепкие сохраняются лишь в присутствии других
кислот, а в присутствии многих подмесей растворы дают легко бурое полимерное вещество,
образующееся тоже из раствора KCN.
[272] Для приготовления циана из синеродистой ртути нужно брать совершенно
сухую соль, потому что в присутствии влажности она при накаливании дает аммиак,
углекислоту и синильную кислоту. Вместо синеродистой ртути можно употреблять смесь
совершенно сухой желтой соли и хлорной ртути; тогда в самой реторте происходит двойное
разложение и образование синеродистой ртути. Синеродистое серебро также выделяет
синерод при простом накаливании.
Синерод поглощается (как хлор) раствором едкого натра, причем происходит
синеродистый натрий и синеродистонатровая соль C2N2 + 2NaHO = NaCN-)-CNNaO + H20; но,
впрочем, последняя соль легко разлагается, так же как и часть синерода подвергается
более сложному изменению.
[273] Парациан есть бурое твердое вещество, имеющее состав синерода,
образующееся при всех способах приготовления синерода, причем оно остается в остатке.
.Синеродистое серебро при слабом нагревании плавится, а при дальнейшем нагревании
выделяет циан, в остатке же получается значительное количество парациана.
Замечательно при *этом, что ровно половина синерода делается газообразною, а другая
превращается в парациан. В остатке вместе с парацианом. будет металлическое серебро, которое
можно извлечь ртутью и потом азотною кислотою, которая не действует на парациан.
Если парациан нагревать в пустоте, то он диссоцирует, образуя синерод, и для диссо-
ционного давления Трост и Готфейль (1868) нашли:
j = 530° 581° 600° 635°
р= 90 143 296 1089 мм
Однако уже с 550° часть синерода разлагается на С и N. Обратный переход
синерода в парациан начинается с 350°, а при 600° идет быстро. И если переход первого
рода параллелен с испарением, то обратный ему переход или полимеризация
представляет сходство с переходом паров в твердое состояние.
*) В настоящее время получение синеродистого натрия с помощью азота воздуха производится в
небольшом масштабе (в Америке и Норвегии), а получение кальций-цианамида является адним из главных
' способов утилизации азота воздуха. Ср. стр, Ш, 112. [Ч.)

К ГЛАВЕ ДЕСЯТОЙ.
ХЛОРИСТЫЙ НАТРИЙ. УЧЕНИЕ БЕРТОЛЛЕ, ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОД.
(Стр. т—ищ
[214] По принципу атомности иди валентности нельзя предугадать всех соединений,
образуемых элементом, потому что валентность элементов изменчива. В С02) в СОХ2, в
СН4 и в массе им отвечающих углеродистых соединений углерод С четырехвалентен, но
в СО или должно признать углерод двувалентным, или счесть валентность ¦ кислорода
изменившеюся. А углерод между тем составляет пример элементов, сохраняющих свою
валентность в большей мере, чем все другие элементы. Азот же в NH8, в NH2(OH)> в
N2Os, даже CNH можно признать трехвалентным, но в NH4Oy N02(0H) и во всех им
отвечающих соединениях необходимо признать пятивалентным. В N20 и в NHO, если
валентность кислорода=2, азот одновалентен, а в N0 он двувалентен. Если сера во многих своих
отношениях двувалентна, как кислород (напр., HaS, SC12, KHS и п. т.), то из этого нельзя
предвидеть, что она образует S02, SOa, SC14 и SGCl2 и ряд тому подобных, соединений, в которых
ее валентность должна быть признана высшею, чем 2. Так, в сернистом ангидриде SOa
замечается масса признаков сходства с С02, и если С четырехвалентен, то в S03 и S
четырехвалентна. Поэтому принцип валентности элементов не может быть положен в
основу изучения элементов, хотя представляет легкую возможность охватить многие
аналогии. Главнейшими препятствиями для признания валентности элементов за -исходное
понятие для рассмотрения свойств элементов* я считаю четыре следующих: 1) Такие
одновалентные элементы, как Н, С1 .и т. п., являются в свободном виде, как молекулы
На, С12 и т. п.; а К и Na, также несомненно одноатомные элементы, в свободном виде
содержат в молекуле по одному атому: К, Na. Отсюда следует, что свободные
сродства могут существовать. А тогда шчто не препятствует признавать возможность
свободных сродств во всех ненасыщенных соединениях, напр., в М13, приняв азот
5-валентным—два свободных сродства. Если же допустить подобные случаи свободных сродств,
і теряются главные выгоды от применения учения о валентности. 2) Есть случай, напр.,
JC13, KJC14 [доп. 355] и др., когда одновалентные элементы Л .скопляются в молекулы
сложнейшие, чем 2?2, дают Rz и т. д., что заставляет считать исходные одновалентные
элементы способными менять свою валентность. 3) Периодическая система элементов,
которая излагается в главе XV, показывает, что есть законность или правильность
изменения форм кислородных и водородных соединений: хлор одновалентный по водороду, по
кислороду 7-валентен, сера двувалентная по водороду, по кислороду 6-валентна, фосфор
3-валентный по Н, ^-валентен в отношении к О, всегда сумма = 8. След., в существе
природы элементов лежит их свойство менять валентность. А потому ее нельзя считать
коренным свойством. 4) Кристаллогидраты (напр., NaCl2H20 или NaBr2H20), двойные соли (напр.,
^tCI42KCl, H2SiFe и т. п.) и тому подобные сложные соединения (а по гл. I и растворы)
показывают способность не самих элементов, а их насыщенных, предельных соединений
вступать в дальнейшие соединения.
[275] Первичными породами должно назвать такие, которые не носят на себе явных
следов осаждения из воды (не имеют пластового расположения, не содержат остатков
животных и растений), находятся под осадочными слоями земли и всюду, во всех странах,
однообразны по составу и строению, обыкновенно явно кристаллическому. Если начальное
образование земли было огненножидким, то первичные породы составляли первую твердую
кору земли. Из продуктов разрушения первичных пород (преимущественно атмосферою,
водою, извержениями, организмами и т. п.) произошли все породы и вещества земной
поверхности. Говоря о происхождении тех или других веществ, мы можем восходить, на
основании фактических данных, только до первичных пород. Их примером могут служит
граниты, гнейсы и порфиры. 1-
/ [276] В виде мелкой пыли хлористый натрий найден в воздухе; в нижних слоях
атмосферы он находится в большем количестве, чем в верхних, а потому, в дождевой воде,

±
277 — 282] хлористые калий я натрий 423
выпавшей на горах, содержание его меньше, чем в долинах. Мюшіц (1891) указывает,
что в литре дождя, собранного на вершине Pic du Midi (2877 м над уровнем моря),
содержалось 0,34мг хлористого натрия, в то .время как литр дождя, выпавшего в долине,
чюдержал от 2,5 до 7,6 ліг.
[277] Добыча калийных солей (или так называемой летней соли) велась на острове
Камарге (устье Роны) в конце 60-х годов, когда мне пришлось там быть. Ныне Стасс-
¦фурт стал доставлять соли калия более дешево, потому что здесь испарение и выделение
соли произошло естественным путем, требуется только переделка и очищение, какие
необходимы и для «летней соли», получающейся из морской воды. Это составляет один из
поучительных примеров в направлении промышленной деятельности.
[278] Карналлит есть кристалло-гидратное соединение KQ с MgCl2, или двойная
соль KG и MgCl2. Она образуется только из растворов, содержащих избыток MgCI,,
потому что вода разлагает эту двойную соль, извлекая из нее более растворимую MgCl2.
Вапт-Гофф изучил все условия (температуры), показывающие относительные содержания
КС!, MgCl2 и Н20, которые ведут к образованию карналлита. . {
[279] По основному свойству-солей обменивать свои металлы нельзя сказать, что
в морской воде содержатся именно такие-то соли, а можно только сказать, что
содержится столько-то и таких-то металлов М (одновалентных, кате Na, К, и двувалентных, как
Mg и Са) и галоидов X (а именно, одновалентных, как С1, Вг, и двувалентных, как S04,
<Ю3), которые распределяются во всевозможных сочетаниях: напр., К в виде КС1, КВг,
К2Ь04, точно так же Na, Mg и Са. При испарении выделяются последовательно различные
-соли, лишь потому, что доходят до насыщения. Этому доказательство должно видеть в
том,' что раствор смеси NaCl с MgS04 (обе соли получаются из морской воды, как выше
упомянуто) при испарении выделяет кристаллы этих солей, при охлаждении (если
раствор достаточно сгущен) осаждается сперва Na2S0410H20, потому что она первая
достигает насыщения при низких температурах. Следовательно, в этом растворе есть кроме
MgS04 и NaCl, тоже MgCl2 и Na2S04. То же и в морской воде.
Добываемую или выволоченную из воды соль кладут в кучи (бурты) и оставляют
под влиянием дождевой воды, которая и очищает (рафинирует, литрует) соль, потому
что, насытившись поваренною солью, ее уже не растворяет, а подмеси вымывает.
[280] Когда ученые Германии с разных сторон указали, на основании Собранных..
сведений о буровых скважинах и о направлении пластов, точное место и глубину
залегания соли в Стассфуртё и когда произведенные правительством бурения дошли л,о пласта
воли, но горькой и негодной в пищу, тогда не оказалось недостатка в невежестве,
издевавшемся над наукой, и сомнение в результате забавило даже приостановить дальнейшие
работы по углублению4 проведенных шахт. Немалых усилий стоило склонять вновь
правительственные сферы к продолжению работ. Ныне, когда достигнутый внизу чистый слой
соли составляет одно из важных богатств Германии и когда эти «бросовые соли» именно
оказались наиболее драгоценными (для добычи солей К), в Стассфуртских
месторождениях должно видеть одно из завоеваний науки на пользу людскую.
В Западной Европе давно известны месторождения каменной соли в Величке, около
Кракова, в Кордове—в Испании и др. У нас известны: а) прямо на земную поверхность
выходящие громадные массивы каменной соли в Илецкой Защите, лежащей на левой
стороне реки Урала в Оренбургской губ. (3 кв. км поверхности и до '140 м толщины),
6) Чпнгакское месторождение Астрах, губ. Енотаевского уезда (90 верст от
Волги), в) Куль пинское месторождение за Кавказом на Араксе, Эрпванской
губ., где толща достигает до 150 м, г) Кагызманско? месторождение в Карсской обл.,
д) Красноводское в Закаспийской обл. и др. «;
В выломках каменной соли обыкновенно замечаются прослойки подмесей, иногда они
очень малы по весу, но видимы по различию в преломлении. В прекрасно устроенных
Брянцевских соляных коТУях я насчитал (1888) средним числом на каждый метр толщи около
10 прослоек, между которыми соль, вообще очень чистая, местами совершенно прозрачна.
Если это так, то на всей толше соли (около 35 м) существует около 350 прослоек. Вероятно
они отвечают годовым отложениям соли. Тогда наслоение ее-длилось более 300 лет.
По определениям бар. Клодта, брянцевская каменная соль может при сдавливании
оказывать сопротивление 340 кг на кв. см, а стекло 1700 кг. В этом отношении соль
вдвое надежнее кирпича, а потому в подземных выемках можно безопасно вынпмать
громадные массы, не устраивая креп,, а- пользуясь лишь свойствами самого материала соли.
[281] Чтобы получить хорошо образованные кристаллы NaCl, насыщенный раствор
смешивают с FeCl3, помещают на дно несколько мелких кристалликов NaCl и дают (в
прикрытом сосуде) раствору медленно испаряться. При подмеси буры, мочевины и др.
получаются кубо-октаэдры. В массе студенистого кремнезема образуются прекрасные
кристаллы соли.
[282] Если нагревание раствора NaCl идет медленно и притом еще сверху, где
совершается и испарение, то в верхнем слое должно наступать насыщение ранее, чем в

-424 дополнения к главе х [283 — 285
нижних более холодных слоях, поэтому кристаллизация тогда начнется сверху, и первый
образовавшийся кристаллик будет держаться, обсохнув также сверху, на поверхности, пока,
не наступит полное смачивание. Будучи тяжелее раствора, кристаллик отчасти
погружается в него, а следующая кристаллизация, происходя опять на поверхности, отложится
лишь по бокам первоначального кристаллика. Так образуется воронка. Она затем будет
держаться (если нет волнения) на поверхности, как лодочка, потому что нарастать будет
более с верхних краев. Так должно понимать, столь странную на первый взгляд,
воронкообразную форму кристаллизации поваренной соли. Для объяснения же причины начала
кристаллизации в указанных условиях не в нижних слоях, а сверху, необходимо знать,
что уд. вес кристаллического NaCl = 2,16, а насыщенный яри 25° раствор содержит 26,7°/(>
NaCl (на 100 з раствора) и имеет при 25/°4° уд. sec 1,2004, щш 15° насыщенный раствор
содержит 26,5%, NaCl и имеет уд. вес 1,203 при 15°/4°- Следовательно, насыщенный при высшей
темп.раствор,несмотря на большое содержание соли, все же удельно легче.
Кристаллизации на поверхности не может происходить для многих веществ именно потому,
что их растворимость быстрее прибывает с температурою, чем уд. вес с нею
уменьшается, для них насыщенный раствор будет всегда в низшем слое, где п совершается
кристалнзация. Добавим сверх того, что, вследствие свойств растворов NaCl, при
нагревании их сверху (напр., солнечными лучами), теплейшие слои, как легчайшие, остаются
наверху (при нагревании снизу они поднимаются наверх).
Сводя данные Лоджиале, Шеллера и Еарстена, получим, что в насыщенном
растворе при t от & до 108° содержится на 100 г воды: 35,7 + 0,0241-|-0,00021 граммов
соли. Но я полагаю, что при низких (напр.,—15°) темп, растворимость иная, потому 'что
образуется NaC12H20. Совершенной уверенности в .числах нет.
[283] Совершенно чистая сплавленная соль не гигроскопична но Еарстену. а
кристаллизованная, лаже вполне чистая, по Стасу, притягивает до 0,6°/0 воды из влажного
воздуха. Если соль содержит подмеси MgS04 и т. п., то она более гигроскопична. При
подмеси MgCls она во влажной атмосфере отчасти расплывается. Кристаллизованная,
не вполне чистая, в жару растрескивается от содержащейся внутри воды. Чистая, а также
прозрачная, каменная соль раз сплавленная не растрескивается. Сплавленная NaCl дает на
лакмус слабую щедочную реакцию, зависящую от образования окиси натрия (вероятно,
от действия кислорода воздуха), как свидетельствуют многие наблюдения. По показанию
А. Щербачева, весьма чувствительный лакмус (промытый спиртом и нейтрализованный
щавелевое к-той) дает слабую щелочную реакцию даже для кристаллизованной соли. Так
'как Na, действуя на сплавленную NaCl, дает синее окрашивание и, повидимому, образует
низшую 'степень соединения Na2CI *), которая, растворяясь в воде, дает NaHO, то можно
предполагать, что небольшая подмесь *этого вещества содержится в природной соли, тем
более, что среди каменной соли встречаются куски синего цвета.
Заметим, что в каменной соли иногда находятся включения бесцветной жидкости
в пустотах. Некоторые виды каменной соли выделяют углеводородный запах. Явления
эти до сих пор мало изучены.
[284] Охлаждая до—15° -насыщенный при обыкновенной темп, раствор поваренной
соли, я получал сперва хорошо образованные пластинчатые (шестигранные) кристаллы
(которые, доходя до обыкновенной темп., распадаются, -выделяя безводный NaCl), а затем
из того же раствора образовались призматические иглы, длиною до 20 мм. В чем здесь
причина различной кристаллизации, я до сих пор не расследовал.
Как ни просты [дополн. 71] наблюдения над образованием льда из растворов, но
до сих пор нельзя считать, даже для NaCl, данные достаточно полными и согласными.
По Благдену и Раулю', температура образования льда из раствора, содержащего на
100 г воды с 1 г соли.= — 0,6 с, до с = 10, по Роветти — — 0,649 с, до с = 8,7, по данным
де-Коппе (ко с —10) = — 0,55 с — 0,006 с*, по данным Еарстена (до с = 10) = — 0,762 с+
-f 0,0084 с-, по данным Гутри — числа много ниже, чем у других. Данные не менее
разноречивы для крепких растворов. Так, при 20°/о NaCl образуется лед при —14°,4 по
Еарстепу,— 17°,0 по Гутри, —17°,6 по дег-Еоппе. Рюдорф принимает, что для
крепких растворов темп, образования льда понижается пропорционально содержанию NaC12flaO
(на 100 г воды) вд, 0°,342 для 1 г соли, а де*Еоппе показывает, что пропорциональности
нет в строгом смысле ни для содержания NaCl, ни для NaC12H80.
[285] Когда уд. веса наблюдаются при помощи взвешивания в воздухе, не делая
поправки на расширение сосуда и т. п., то получаются, конечно, иные числа, что не
должно упускать из вида в точных исследованиях.
Если уд. вес S2 найден прямо через деление веса раствора на вес воды при той же
температуре и том же объеме, то истинный уд. вес, отнесенный к воде при 4°, найдется
через умножение S2 на уд. вес воды при температуре наблюдения.
*} ЗиШтопф ж др. считана, что в этом случае образуется твердый раствор Na в NaCl, окрашенный
в синиіі цвет. (Г.) tr * * v

286— 290] УЧЕНИЕ БЕРТОЛЛЁ 425
[286] По Шиффу, 100 г спирта, содержащего р весовых процентов С2Нв0, при 15°
растворяют:
р = 10 20 40 60 80%
28,5 22,6 13,2 5,9 1,2 г NaCl.
[287] Между двойными солями, образуемыми NaCI, примечательна соль,
полученная Диттом (1870) при испарении раствора, остающегося после нагревания иодно-
ватонатровой соли с соляною кислотою — до прекращения выделения хлора. Состав ее—
NaJ03NaC1.14H20. Подобную же (может быть, ту же) соль получил Раммельсберг прямым
воздействием обеих солей в отлично образованных кристаллах.
В пламени горелки NaCl дает натрий (гл. XIII), причем, без сомнения, действуют
восстановляющие элементы С и Н пламени. При избытке НС1 в пламени, когда натрий
;ает NaCl, натрия не образуется, и соль не сообщает ему своего окрашивания.
Надо полагать, что и взводном растворе поваренная соль разлагается всегда с
выделением натрия, а не просто вступает в двойное разложение с водою (NaCl + H20 =
= NaHO + НС1), как видно из того, что при быстром разложении током насыщенного
раствора поваренной соли на аноде является много хлора, а на ртутном катоде образуется
амальгама натрия, лишь медленно действующая на крепкий раствор соли. На основании
этого вида разложения соли ныне производят заводскую переработку доваренной соли в
хлор, едкий натр и водород *).
[288] Если представить под MX и NY молекулы солей и если нет никакого
третьего тела (напр., воды, как в растворах), то и тогда возможно было бы кроме
MY и NX образование XY и MN9 напр., хлор и иод способны соединяться между собою,,
как и с металлами. Сверх того соли MX с NX или MY с NY могут давать двойные соли,
и вообще дело может усложняться образованием иных тел, кроме MY и NX; а когда в-
деле участвует растворитель, в особенности же большою массою, тогда явления, очевидно,
должны еще более усложняться. Поэтому, излагая некоторую- часть существующего
запаса сведений об явлениях двойных соляных разложений, я не могу считать теорию
предмета полною, а потому ограничиваюсь немногими данными, полное собрание которых
должно искать, не теряя вышесказанного из вида, в более подробных сочинениях по
предмету теоретической химии. Обратимость многих реакций — при данных условиях —
выражаемая нередко знаком ZZ (напр. АВ^2А + В значит, что АВ способно распадаться на
А и В} но в то же время при тех же условиях А способно соединяться с В и давать-
АВ) ясно показывает, что одни термохимические данные, касающиеся выделения или
поглощения тепла, недостаточны для определения направления реакции, потому что если в
одном направлении выделяется тепло, то в противоположном оно поглощается.
Так как всякое двойное разложение можно умственно свести на сумму разложений
ъ соединений, то основным понятием химической механики должно считать диссоциацию.
3 ее смысле, указанном Септ-Клер Девиллем, влияние масс, условия среды,
температур, давления, сродств и равновесия сразу выступают, а потому учение Бертоллё
приобрело новое значение и смысл только после того, как утвердились понятия о
диссоциации.
[289] По отношению к двойным соляным разложениям полезно упомянуть о
наблюдениях Видемана над разлагающим действием, (гидролизом) массы воды на соли окиси
железа FeXs + 3H20 = ЖХ + Fe(OH)8, о чем можно было судить, измеряя магнетизм
растворов, потому что освобождаемая водою (растворимая коллоидальная) окись железа
обладает меньшим магнетизмом, чем соли окиси железа.
Остановлю также внимание на том, что для многих пар металлов прямо замечается
взаимная вытесняемость, напр., между ртутью и серебром, Zn — Си (напр., Си вытесняет
Zn из крепкого раствора ZnC2N2), К—Na, К —Ва, Ag —Аи и др., но при этом один
металл (написан первым в паре) легче производит вытеснение, чем наоборот.
По изложенным в текЬт? началам двойных разложений следует, что избыток кис-
доты должен так же влиять на взаимодействие, при эфирпзации, как ез5ыток спирта. Если
на одну молекулу спирта взять 2 молекулы уксусной кислоты, то действительно по опыту
84% спирта эфиризуется. Если при большом преобладании кислоты или сцирта
замечаются некоторые отступления, то причину их должно искать в неполном тождестве
условий и влияний.
[290] Укажем на два приема, примененных Томсепом и Оствальдом для
оправдания приложимости учения Бертоллё и Гульдберга-Вааге к случаю двойных разложений
*) Реакция, протекающая в согласии с выражением:
2NaCl + 2HsO + ток —> [2NaOH + Н2) -f CU,
катод анод
была широко использована во время мировой войны, когда хлор применялся и сам я входил в состав ряда.
удушающих (отравляющих) средств. Об аппаратуре и о современном состоянии содового производства — см.
т. Н, доп. 344; о применениях хлора — доп. 30і:*(Г.)

426 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ X 290
н присутствии избытка воды (в растворах). Томсен (1869) приложил термохимический
метод к сильно разбавленным растворам и вовсе не обращал внимания на воду. Взяты были
им такие растворы, что на NaHO содержалось 100Н2О; серная кислота была взята в виде
раствора, содержащего VJBsS04 -f- 100Н20. Когда смешивались эти растворы в таком
количестве, чтобы действовали пайны? отношения, тогда выделялось +15 689 мал. кал. Если
образовавшуюся среднюю сернонатровую соль смешать с п эквивалентами серной кислоты,
-то при этом смешении поглощается некоторое количество тепла, а именно, количество
¦(поглощающегося) тепла=— п-1650 (п + 0,8) мал. кал. Пай едкого натра, соединяясь с
эквивалентом азотной кислоты, выделяет +13 617 мал. кал., а увеличение- количества
азотной кислоты влечет на каждый пай поглощение тепла, равное — 27 мал. .кал.; точно так
же, при соединении с соляной кислотой, выделяется +13 740 мал. кал., и на пай,
прибавленный сверх того, соляной кислоты поглощается — 32 мал. кал. Томсен смешивал
затем одну из трех средних солей с кислотою, в ней не содержащеюся; напр., раствор
-сернонатровой соли смешивал с раствором азотной кислоты и определял количество мал.
тсад., при этом поглощающихся. Поглощение происходило, потому что взята была уже
средняя соль, а смешение всех вышеназванных средних солей с кислотами производит
поглощение тепла. Количество поглощающегося тепла могло дать понятие о процессе,
совершающемся при таком смешении, потому именно, что серная кислота, прибавленная к
¦сернонатровой соли, поглощает значительное количество тепла, тогда как соляная и
азотная при этом поглощают очень малое количество тепла. Смешивая, напр., пай сернонат-
.ровой соли с различным числом паев азотной кислоты, Томсен наблюдал, что при уве-
-личении количества азотной кислоты возрастает все более и более количество
поглощающегося тепла, а именно, когда на 1/iNasS04 было взято HNOs-, то на пай едкого натра,
•заключающегося в сернонатровой соли, поглощается 1752 мал. (кал. 'Когда было взято
гвдвое более азотной кислоты, поглотилось 2026 мал. кал. Если бы двойное разложение
-было полное в том случае,, когда взят был один эквивалент азотной кислоты на
эквивалент Na2S04> то по расчету из подобных данных должно было поглотиться 298^ мал. кал.;
в действительности же поглощалось только 1752 мал. кал. Отсюда Томсен вывел, что
произошло вытеснение только около %{г серной кислоты, то-есть отношение к: к' для
реакций 72Na2S04 + HN08 и NaN08 + 1/sHsSOa примерно то же, как для эфиров. Приняв это
число и допустив вышеизложенное предположение, Томсен нашел, что для всяких
смешений NasS04 с HNOs и NaN08 с Н2304 количества тепла следовали закону .Гульдберга
и Вааге, то-есть наступил предел разложения тем больший, чем более была
прибавляемая масса кислоты. То же самое дало и отношение НС1 к серной кислоте. А потому
Томлен считает, что совершенно оправдались гипотезы Гульдберга и Вааге и учение Вер-
толлё.
Удерживая' в сущности приемы Томсена, Оствальд (1876) определил в слабых же
растворах изменения уд. веса (или же — позже — объема), происходящие при насыщении
кислот основаниями и при разложении солей одной кислоты другою, и пришел к выводам
совершенно того же рода, как Томсен. В примере ясно виден прием Оствальда. Раствор
-едкого натра, содержащий почти (40 г) грамм-молекулярный вес на литр, имел уд. вес
3,04051. Ему равный по объему и эквивалентный по содержанию раствор серной кислоты
имел уд. вес 1,02970, азотной кислоты 1,03084. При смешении растворов NaHO и H2S04
произошел раствор Na2S04 уд. веса 1,02959, след., произошло уменьшение уд. веса,
которое назовем Q, равное 1,04051 + 1,02970 —2-1,02959 = 0,01103. Точно также для смеси
растворов NaHO и HN08 уд. вес 1,02633, а потому Q = 0,01869. Когда к 2 об. раствора
Na2S04 был прибавлен 1 об. раствора азотной к-ты, тогда получился раствор уд. веса
1,02781, а потому происшедшее уменьшение уд^ веса Qt = 2-1,02959 +1,03084 — 3 ¦ 1,02781 =
= 0,00659. Если бы не произошло химического воздействия между солями, то, по
соображению Оствальда, уд. вес растворов не изменился бы, а если бы азотная кислота
вытеснила серную, то Q2 было бы = 0,01869 —0,01103=0,00766. Выводится то, что4 часть
серной кислоты вытеснена азотною. Но мера вытеснения не равна отнбшению' Qx к Q2,
потому что уменьшение уд. веса происходит также от смешения раствора Na2S04 с H2S04,
•смешение же растворов NaNOe и HN08 производит лишь незначительные изменения уд.
веса, впадающие в пределы погрешностей опыта. Из1 подобных данных Оствальд выво-
.дит то же самое, что и Томсен, и тем вновь подтверждает формулировку Гульдберга
и Вааге и учение Вертоллё.
В способах, примененных Оствальдом, еще яснее, чем в приемах Томсена, видно
участие воды, потому что, когда происходит насыщение растворов кислот щелочами (что
изучали ранее того Щемерс, Рейнгольд и др.), замечается не сжатие, как можно было
¦бы ждать по массе тепла, тогда отделяющегося, а расширение объемов (уменьшение уд.
зеса, если рассчитывать, как Оствальд в своем первоначальном исследовании). Так, сме-
лпивая 1880 г раствора серной кислоты состава SO8 + 100H2O, занимающего объем
1815 куб. см, с соответственным количеством раствора 2(NaHO + 50Н20), которого объем =
= 1793 куб. см, прлучаем не 3608, а 3633 куб. см, расширение = 25 куб, см, на грамм-моле-

291 — 293] учение бертолле 427
куду происходящей соли Na2S04. Так и в других случаях. Азотная и соляная кислоты дают
еще большее расширение, чем серная, КНО большее, чем NaHO (а растворы NH, дают
сжатие). Причиною этих явлений должно считать отношение к воде NaHO и H«S04; они,
растворяясь в воде, отделяют тепло, дают и сильное сжатие. После же взаимного
насыщения они образуют соль Na2S04, слабо удерживающую воду, выделяющую с нею мало
тепла, словом, имеющую мало сродства к воде. Вода, при насыщении серной кислоты
едким натром, так сказать, вытесняется из прочного соединения, переходит в непрочное.
Отсюда и происходит расширение (уменьшение уд. веса). Не воздействие кислоты на
щелочь, а воздействие воды производит то явление, которым Оствальд желает измерять
меру солеобразования. Объем H2S04 = 53,3, 2NaHO об. = 37,4, происходит 2Н20 об. = 36 +
+ Na2S04 оо. = 53,6. Действует 90,7 куб. см, а происходит при насыщении 89,6 об.; след.,
.здесь произошло сжатие, а потому явления, изученные Оствальдом, едва ли много
зависят от меры воздействия солей, а скорей и более от отношения растворенных веществ
к воде. На основании сказанного можно думать, что, приняв во внимание воду, явления,
изученные Томсеном z. Оствальдом, окажутся гораздо более сложными, чем они
первоначально представляются, и едва ли этим путем можно составить точное суждение о
распределении кислот между основаниями.
[291] Исследования Г. Р. Густавсока над взаимными замещениями галоидных
соединений металлоидов — в отсутствии воды — произведенные в лаборатории
С.-Петербургского университета в 1871 —1872 гг., принадлежат к числу первых, в которых совершенно
ясно в пределе замещения (и в скорости реагирования) выступает мера сродства
элементов к галоидам. Исследования проф. А. Л. Потылицына (о них говорится в гл. XI,
дополн. 328), произведенные (1879) в той же лаборатории, касаются другой стороны той
же1 задачи, ныне еще мало двинувшейся вперед, не взирая на ее важное значение и на
то, что теоретическая сторона предмета (особенно, благодаря Гульдбергу и Вант-Гоффу)
с тех пор сильно двинулась вперед. Весьма было бы важно, если бы исследования Ту-
ставсона коснулись влияния -масс и подробнее бы обставились данными для скоростей
и температур, 'именно по тому большому значению,, которое имеет рассматриваемый
случай для понимания двойных соляных разложений «в отсутствии -зоды». Притом Густав-
сон показал, что чем'больше атомный вес элемента (В, Si, Ті, As, Sn), соединенного с
хлором, тем более хлора замещается бромом при действии СВг4, и след., при действии
шСбромистые соединения СС14, тем менее брома замещается хлором. Напр., для
хлористых соединений процент замещения (в пределе):
ВС18 SiCl4 TiCl4 AsCl3 ' SnCl4
10,1 12,5 43,6 71,8 77,5
Должно, однако, заметить, что Торпе, на основании своих опытов, отвергает
общность ^того вывода. Упомяну еще об- одном следствии, которое мне кажется возможным
вывести из приведенных чисел Густавсона, если они далее оправдаются хоть в тесной
границе. Если СВг4 нагревать с RC14, то происходит обмен брома хлором. Спрашивается,
что же будет, если смешать с СС14? Судя по величине атомных весов В =11, С = 12,
Si ==28, около 11°/о хлора заменяется бромом. Но что это может значить? Думаю, что
это показывает существование движения атомов в молекулах. Смесь СС!4 с СВг4 не остается
мертвенно равновесною, в ней не только молекулы находятся в движении, но и атомы в
молекулах, и приведенное чиело показывает меру их перемещения в указанных условиях.
Бром из СВг4 в пределе обменивается с хлором СС14 в количестве около 11 из 100,
то-есть часть атомов брома, бывших в сей момент в соединении с этим атомом^С,
переходит к другому атому С, и хлор становится на его место от этого второго атома С.
Поэтому и в однородной массе СС14 не все атомы Сі остаются в соединении постоянно с
теми же атомами С, и есть мена атомов и в однородной среде между раз-
ными молекулами. Гипотеза эта, по моему мнению, может объяснить некоторые
явления диссоциации, но, высказывая ее, я считаю невозможным останавливаться над нею.
Замечу только, что такая гипотеза динамического или подвижного равновесия может быть
согласована с учением о запасе внутренней химической энергии.
[292] Учение Бертолле едва ли может сколько-либо поколебаться, когда будет
доказано, что есть случаи отсутствия разложения между солями, потому что в принципе
сродство может быть столь малым, что большие массы не будут еще давать заметных
вытеснений. Основное условие применимости учения Бертолле, равно как и учения Де-
вилля о диссоциации, состоит в обратимости реакций. Так как есть тела практически
нелетучие и не разлагаемые, то должно допустить и практически необратимые реакции,
напр., СС14 + 2HS0 = СОа + 4HU.
[293] Если раствор поваренной соли смешать с раствором серномагнезиальной соли,
то через взаимодействие молсет образоваться сернонатровая соль и хлористый магнии —
вещества, в воде растворяющиеся: ничто-не выделяется а потому разложение 2NaCl +

428 дополнения к главе х [294 — 295
+ MgS04 = MgClj + NasS04 не идет до конца. Однако можно выделить образовавшуюся
этим путем сернонатровую соль, именно, если взять крепкие растворы и охлаждать.
Полного выделения, конечно, не произойдет (вследствие того, что часть соли остается в
растворе), но Na2S04 выделится в кристаллах. Такого рода разложением пользуются для
получения NasS04 из остатков испарения морской воды, содержащих смесь серномагнезиаль-
ной и поваренной солей.
Раствор серномедной соли, или медного куюроса, представляет жидкость
синеватого цвета; хлористая же медь в растворе имеет зеленый цвет. Если смешать растворы
обеих солей вместе, то зеленый цвет ясно виден, так что этим способом можно видеть
присутствие хлористой меди в растворе серномедной соли. Если теперь к раствору
серномедной соли прибавить раствор поваренной соли, то получается зеленое окрашивание,
которое и указывает на образование хлористой меди. Она в этом случае не выделяется, но
образуется при прибавлении поваренной соли, как и следует по учению Бертоллё.
Полное образование из поваренной соли другого хлористого металла может
произойти, судя по предыдущему, только в том случае, когда могущий образоваться
хлористый металл будет выделяться из круга действия. Такой случай представляют соли
серебра, потому что хлористое серебро нерастворимо в воде; поэтому, если к раствору
серебряных солей прибавить хлористого натрия, образуется осадок хлористого серебра и
раствор натровой соли той кислоты, которая была в виде серебряной соли.
Если AgNOj сплавить (темп, плавл. 208°) и прибавить NaCl (или иной галоидной
соли) в эквивалентном количестве,, то получится осадок AgCl, а поверх него сплавленная
NaNOs, т. е. происходит то же, что в водных растворах, потому что AgCl нерастворимо
в .сплавленных NaNO„ (И. А. Каблуков, 1905).
. ' [294] Для приготовления малых количеств соляной кислоты употребляют
обыкновенно прибор с вульфовыми стклянками [доп. 181]. В колбу кладут поваренную соль; еэ
обыкновенно перед этим сплавляют, потому что несплавленная она дает пену, могущую
выброситься из аппарата. Когда прибор составлен, через вельтеровскую воронку вливают
смесь серной кислоты с водою. Крепкой серной кислоты по весу обыкновенно берут в
полтора раза более, чем поваренной соли, и разбавляют ее небольшим (х/2) количеством
воды, если желают замедлить взаимодействие, так как при употреблении крепкой серной
кислоты реакция идет сразу очень сильно. Такал смесь сперва без нагревания, а потом
при нагревании (в водяной ванне) выделяет хлористый водород. Цродажная соляная
кислота содержит много подмесей, обыкновенно ее очищают перегонкой, собирая средние
порции. Чтобы очистить ее от мышьяка, прибавляют FeCl8, перегоняют и бросают первую
треть перегона. Если же желают получить свободный хлористый водород не в виде
водного раствора, то выделяющийся газ пропускают через стклянку с крепкою серною
кислотою, для высушивания, а собирают в ртутной ванне. Фосфорный ангидрид при
обыкновенной температуре поглощает НС1 {Bailey и Fowler, 1888: 2Р208 + ЗНС1 = РОС1а +
+ ЗНРОз), а потому НС1 нельзя сушить Ра05. .
На фабриках, где употребляется серная кислота в 60° Бомэ (с 22% воды), берется
на 117 ч. поваренной соли около 125 ч. серной кислоты.
Так как на заводах; переделывающих соль для Na2S04, соляная кислота иногда
вовсе не ценится (не имеет сбыта), то НС1 охотно выпускали бы с дымом на воздух, но-
это вредит воздуху окрестностей, даже губит в них растительность, а потому во всех
странах законы запрещают заводам поступать таким образом, то-есть требуют
поглощения наибольшей части НС1 водою на самых заводах, причем не допускается т^акж?
спускать раствор в реки и ручьи, потому что он их воду портит. Заметим при этом, что
поглощение НС1 не представляет особого затруднения (поглощение SOs много труднее),
потому что НС1 имеет большое сродство к воде и с нею дает гидрат, кипящий выше 100°.
Поэтому даже пары воды и горячая вода поглощают НС1, слабые же растворы можно
применяться поглощения. Однако Вардер (1888) показал, что слабые растворы состава
НгО + лНС1 при кипячении (в остатке будет почти НС1.8Н30) выделяют (не воду) раствор,
содержащий Н20 + 445п4НС1, напр., при перегонке НС1.ЮН20в дестиллат? получается
вначале HCI,23H3Q. По мере увеличения крепости остатка возрастает и крепость дестиллата,
а потому для полного поглощения НС1 необходимо под конец применять чистую воду.
[295] Слабым основаниям отвечают хлористые металлы, разлагаемые в большей или
меньшей мере водою. Таковы, напр., MgCla, A1C18, SbCl8, ВіС18. "Разложение MgCls серною
кислотою (также карналлита) идет при обыкновенной темп., а при нагревании вода раз-
лагает MgCl2 до 50%, и это м о ж е т служить удобным способом добывания
HCI. Хлористый водород происходит также при прокаливании в струе водорода
некоторых хлористых металлов, особенно тех, которые легко восстановляются, напр., хлористого
серебра. Хлористый свинец, накаленный в струе водяных паров, дает НС1 и РЬО.
Многочисленность случаев образования НС1 понятна из того, что НС1 представляет вещество
е^авнительно весьма прочное, подобное в этом отношении воде, и даже по всей
вероятности более прочное, чем вода, потому что при возвышенной температуре и при действии

296]
РАСТВОРЫ HCli
429
«вета хлор разлагает воду с выделением кислорода, причем образуется хлористый
водород.
[296] Для дополнения сведений о НС! и ее растворах приводим несколько
подробностей. По Ansdell (1880), уд. вес жидкого НС1 при 0°=0,908, при 1Г,67 = 0,854, при
22°,7 = 0,808, при 33°,0 = 0,748. Отсюда видно, что расширение этой жидкости сильнее,
чем газов.
По Роско и Дитмару, при давлении 3 атм. постоянно кипящий раствор содержит
18% ЙС1, а при давлении */« атмосферы 23%.
Пропуская через раствор соляной кислоты воздух при 0°, они же получили в остатке
кислоту 25% НС1, при 100° с 20,7%, НС1.2Н20.
Кристаллогидрат (получили Пьер и Пюшо, изучил Розебум) аналогичен с NaC1.2H20.
Кристаллы НС1.2Н20 при — 22° имеют уд. вес 1,46. Упрутость паров (диссоционная)
раствора, имеющего состав НС1.2Н20 — 24° = 760; — 19° =1010; —18° = 1057; —17° = 1112 мм
ртути. При —17°,7 кристаллогидрат имеет в твердом состоянии ту же упругость, при
низших же температурах гораздо меньшую: напр., при — 24° около 150, при —19° около
580 мм. Смесь охлажденной дымящей НСі со снегом дает холод до — 38°. Если к
гидрату НС1.3Н20 при —18° прибавить еще пай воды, то темп, застывания падает до —2р°,
образуя НС1.3Н20 (Пиккеринг, 1893).
Из определений Роско, при 0° с т о г воды при давлении р (в мм ртути) растворяют:
р = 100 200 300 500 700 1000
8 НС1 : 65,7 s 70,7 73,8 78,2 81,7 85,6
При давлении 760 мм и температуруt сто г воды растворяют:
* = 0° 8° 16° 24° 40° 60°
v г НС1:82,5 78,3 74,2 70,0 63,3 56,1
Бакгуис Розебум (1886) показал, что вместе с кристаллогидратом НС1.2Н20 могут
(при переменном давлении р) образовываться при f растворы, содержащие на 100 г воды
с г НС1:
*° = — 23°,8 —21° —19° —18 —17°,7
с = 84,2 86,8' 92,6 98,4 101,4
р= — 334 580 900 1073 мм.
Последний состав отвечает сплавленному кристаллогидрату НС1.2Н20,
распадающемуся при температуре выше —17°,7. При постоянном же атмосферном давлении, когда
кристаллов нет,
t° = — 24° —21° —18° —10° 0°
с = 101,2 98,3 95,7 , 89,8 84,2
Из этих данных видно, что гидрат НС1.2Н20 может быть в жидком виде, чего нет
для гидратов COs, Cl2, S02 и др.
По Мариньяку, теплоемкость с раствора HCl + wiH20 (около 30°, считая
теплоемкость воды—1) определяется выражением:
' ' < с (36,5 + А»18) = 18m — 28,39 + 1і0/т — 268/яі8,
если т не жнее 6,25. Напр., для HCl-f 25H20 с = 0,877.
По данным Томсена, количество тепла Q, выраженное в тысячах калорий,
отделяющееся при растворении 36,5 г газообразного НС1 в тпН20, т. е. в 18т г воды-
яг = 2 4 10 50 400
13 = 11,4 14,3 16,2 17,1 17,3
В этом количестве тепла содержится скрытое тепло сжижения, а его для
молекулярного количества НС1 должно принять от 5 до 9 тыс. кал.
Исследования Шеффера (1888) над скоростью диффузии (в воду) растворов
соляной кислоты показывают, что коэффициент диффузии к уменьшается с возрастанием
содержания п воды, если состав раствора есть НС1пНаО; при 0° ч
п = 5 6,9 9,8 14 27,1 12РД5
j к = 2,31 2,08 1,86 1,67 15,2 13,9
Притом оказалось, что крепкие растворы к слабым диффундируют скорее, чей
в воде.

430
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ X
[297 — 299
Удельные веса S при 15°, считая воду при наибольшей плотности (4°) = 10 000, для
растворов, содержащих р% НС1:
р
5
10
15
20
S
10242
10490
10744
11001
Р
25
30
35
40
S
11266
11522
11773
11997
Формула S— 9991,6 + 49,43р + 0,0571#* 0т воды до р = 25,26 отвечает гидрату
НС1.6Н20 *) дает уд. веса слабых растворов соляной кислоты. При большем содержании
HG1 S^=9785,1 + 65,10р—0,240р2. 'Приращение уд. веса с возрастанием процента (или
производная ds/dp) достигает около 25% наибольшей величины. Переходный раствор
НС1.6Н20 отличается еще тем, что для него изменение уд. веса с переменою температуры
есть величина постоянная, так что уд. вес этого раствора равен 11352,7 (1—0,000447 t), где
0,000447 модуль расширения этого раствора. Для растворов слабейших, как и для" воды,
с повышением температуры изменение уд. веса на 1° (или производная ds/dt) в о з р а-
стаетстемпературою.
? = 0 5 10 15 20
50 —515 = 7,2 23 38 52 64
S15-S30 = 34,l 42 50 59 67
Для растворов же, еще более содержащих НС1, чем в НС1.6Н20, эти коэффициенты
с возрастанием температуры уменьшаются, например, для 30% НС1 величина S0 —
— S5 = 88, a S15 — S80 = 87 (судя по данным Марипьяка). Таким
образом есть начало фактических оснований признать между
водою и хлористым водородом образование двух определенных соедп->
нений или гидратов НС1.2Н20 и НС1.6Н20. Но оба они, находясь
в жидком состоянии, диссоциируют оче'нь легко на НС1 и Н20, а
при переходе в пар совершенно разлагаются.
Раствор совершенно сухого НС1 в сухом бензоле не действует
на сухие углекислые соли (Еалепберг, 1902), конечно, потому, что
соли эти в бензоле нерастворимы, но на сухую олеиновом?дную
соль действует, потому что она в бензоле-растворима [доп. 71].
С основаниями HG1 и HN08 выделяют в слабых растворах
[доп. 144] почти одинаковое / количество тепла; отношение к
серной кислоте у них совершенно одно и то же: обе дают дымящие
растворы, равно как и гидраты, обе образуют постоянно
кипящие растворы.
[297] Рыбажіт (1891) определил, что медь начинает"
выделять с соляною кислотою водород при 100°, а хлористая медь
начинает отдавать хлор водородному газу при 230°, для Серебра,
эти температуры суть: 117° и 200°, т. е. разность между ними меньше.
[298] Когда непредельный углеводород или вообще ненасыщенное соединение
присоединяет к себе молекулы С12, НС1, SOs, II2S04 и т. п., тогда проще всего представляется
причина такой реакции — достижением предела. Так как азот кроме типа NJ8) к
которому относится Ш8, образует соединение формы NJ5, напр., N02(0H), то и образование
аммиачных солей должно понимать в этом смысле: NH8 дает NH4CI, потому что #ХШ
способна давать NX5- Но так как насыщенные (предельные) соединения, напр., НС1, НаО,
NaCl и т. п., способны также к соединениям, даже между собою, то и НС1 нельзя
отказать в способности к соединениям. S04 соединяется с Н30, также с НС1, также с
непредельными углеводородами.
[299] Нашатырь хприготовляют из углеаммиачной соли, получающейся при
сухой перегонке азотистых веществ (гл. VI), насыщая полученный водный раствор
хлористым водородом. Таким образом происходит раствор нашатыря: его испаряют, в остатке '
получается масса, содержащая в себе подмесь различных других продуктов сухой пере-
V
•40
**Р
V
\
! ckctzma\ ¦ |
вола -хлороволороп
Г
на-г^А,
и-з
Н,0
на
0%
го% 40%
60%
Кривая, начинающаяся
при 0°, кривая
выделения льда. Состав
кристаллогидратов надписан.
Справа кривая
выделения кристаллогидрата —
НС1.НаО.
*) Насколько известно, HC1 п? образует кристаллогидрата —НСі.СНоО. Этим составом обладает крио-
гидратная точка (эвтектика), отвечающая одновременному выделению при охлаждении льда и кристаллогидрата
HGLSHsO. Раствор, ей отвечающий, содержит, ло опыту, 24,80% НСЛ. Она служит начальной точкой кривой
жидких растворов HCI, обладающих минимумом давления пара, которая с повышением температуры отклоняется
в сторону воды. Кроме кристаллогидрата НСі.ЗНяО, плавящегося при—24°,9 (см. диаграмму), получены еще*
кристаллогидраты: НС].2Н20, плавящийся при 17*7 и ЛС1.Н«0, который жри повышении температуры и
дальнейшем насыщении НС1 распадается/ на два жидких слоя {Розйбум, Никкерині, Ролоф, Руперт, 1909). Две
других эвтектики между ЯС1.3Н?0 и НС1.2Н30 и HCI.8H.0 и НС1.Н30 содержат: около 44,00% и 37,35% HG1,
что близко отвечает Формулам: [2(НС1.3Н2О) + 8(НС1.2Н20)] и НС1.2НаО 4-HU.H20). (Г.)

,299] растворы НС] 431
гонки, в особенности смолообразных. Для • очищения нашатыря его подвергают
обыкновенно возгонке. Для этого употребляют чугунные котлы, закрывающиеся
полушарообразными металлическими крышками, или просто глиняные горшки, закрытые другими
горшками. Верхняя часть или шлем в приборах этого рода будет иметь низшую
температуру, чем нижняя часть, непосредственно нагреваемая. Нашатырь при нагревании
возгоняется и садится на более холодные части прибора. При этом он очищается от многих
подмесей и получается в виде кристаллических корок, обыкновенно толщиною в несколько-
сантиметров, в каком виде и встречается чаще всего в продаже.
Растворимость нашатыря в 100 ч. .воды (по Аллюару):
.0° 10° 20° 30° 40° 60° 80° 100° 110°
28,40 32,48 37,28 41,72 46 55 64 73 77
Насыщенный раствор кипит при 115°,8. Уд. веса при 15°/4° растворов нашатыря
(вода 4° = 10000) = 9991,6*)+ 31,26 р — 0,085 р\ где р есть весовое количество NH4CL
в 100 частях раствора. У большинства солей производная dsjdp возрастает, а здесь
уменьшается с возрастанием р. Для аммиачных солей (в отличие от солей КНО и NaHO)
раствор щелочи -f- раствор кислоты по объему более раствора происходящей соли. При
растворении твердого NH4C1 в воде происходит не расширение, а обыкновенное
сжатие.'Заметим еще, что растворы нашатыря имеют кислую реакцию даже после
продолжительного промывания (как делал А. Щербаков) возогнанной соли водою.
*} Удельный вес иолы при 1375° теперь, по Chappuis. 0,099126. Ср. доп. 296. (Г.)

К ГЛАВЕ ОДИННАДЦАТОЙ.
ГАЛОИДЫ: ХЛОР, БРОМ, ИОД И ФТОР.
(Стр. 215 — 235.)
[300] Разложением расплавленной соли NaCl и ее крепких растворов от действия
тока уже пользуются для получения хлора и натрия. Крепкий раствор HCI при действии
гальванического тока разлагается на равные объемы хлора п водорода. Если в тигле
расплавить свинец и NaCl и первый соединить с катодом, а во второй погрузить
угольный анод, то РЬ растворяет Na, а хлор выделяется, как газ. Эти и сходные с ним приемы
электротехники уже вошли в заводскую практику. Получение хлора на аноде при
электролизе раствора хлористых металлов в самом конце XIX столетия стало особенно
распространяться в Германии, С. Штатах и Англии вследствие того, что целью обработки
¦были металлы, являющиеся на катоде, а хлор при этом оказывается побочным (а потому
Е дешевым) продуктом, находящим сбыт чаще всего лишь в виде белильных солей. Так,
при отделении (и очищении) меди или цинка часто получают их (при помощи НС1 или
NaCl) в виде раствора хлористых металлов, а такие растворы при электролизе дают
металл, а. на аноде хлор. При электролитическом получении магния нз карналлита:
KMgCl8==KCl-f Mg + Cl2. также выделяется хлор. Крепкие растворы Napl при действии
тока также дают хлор,"а происходящий на катоде натрий (растворяется в ртути,
служащей катодом) дает — после действия воды — едкий натр, так что опять хлор является
побочным продуктом. Электролитические способы ныне на заводах часто вытесняют
другие (из НС1, при отнятии К при помощи кислорода или высших окислов) приемы для
получения хлора и становятся чрезвычайно выгодными особенно там, где ток получается
не при помощи паровых машин, а при содействии турбин, двигаемых падающею водою
д т. п., приводящих в движение динамо-машины.
[30L] Кислотные свойства хлористого водорода стали известны, когда Лавуазье
указал на образование кислот соединением воды с окислами металлоидов, а потому можно
<іыло думать, что и здесь содержится кислородная кислота. Когда Шееле получил хлор
при действии соляной кислоты на перекпсь марганца, он счел его за кислотный окисел,
заключающийся" в поваренной соли. Когда стало известно, что хлор ,с водородом дает
соляную кислоту, Лавуазье и Бертоллё полагали, что он есть соединение ангидрида,
заключающегося в соляной кислоте, с кислородом. Они предполагали, что в НС1
находится вода и окись особого радикала, хлор же есть высшая- степень окисления этого
радикала (murias, от латинского названия морской соли, отсюда acidura muriaticum —
соляная кислота). Только 'в 1811 году Гей-Люссак и Тенор во Франции, а в Англии
Деви убедились в том, что вещество, полученное Шееле, не содержит кислорода, не
дает с водородом ни в каких условиях воды, что ее нет в хлористом водороде; с тех
пор и стали считать хлор за вещество элементарное. Назвали его хлором (от греческого
слова зелено-желтый) от той особенности в цвете этого газа, которая сразу замечается
лрп знакомстве с ним, так как хлорному газу свойствен зеленовато-желтый цвет.
Азотную кислоту предложено применять для получения хлора, но способы эти не
представляют выгод по сложности приемов. Так как азотная кислота способна отнимать
водород от НС1, то для получения хлора -применяют иногда нагревание смеси азотной
и соляной кислот; образующуюся смесь хлора и низших окислов азота смешивают с
воздухом и водяным паром, через что возобновляется HN08, а хлор остается в виде газа,
смешанного с азотом воздуха, а в этом виде он вполне пригоден для беления, получения
•белильной извести и т. п.
Представление о получении хлора из НС1 через окисление водорода наиболее
естественно. Однако, обыкновенно представляют это разложение таким образом, что хлор
дает с марганцем только одну степень соединения МпС1я и потому прямо реагирует
следующим образом: Мп02 + 4НС1==МпС12 + 2НаО + С12, причем как бы предполагается,
что Мп02 распадается на закись марганца МпО и О, оба реагируют с хліористым водо-

301]
ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ХЛОРА
433
родом: закись марганца действует на НС1, как основание, и дает МпС12, и в то же время
2ЩЛ + О дает Н20 + С12. Действительно, смесь кислорода с хлористым водородом при
накаливании дает хлор, а здесь это же происходит в момент выделения. Все степени
окисления марганца (Мп203, Мп02, Мп03, Мп207), исключая одну закись МпО, с
хлористым водородом дают хлор, потому что из соединений хлора с марганцом только один
хлористый марганец МпСі, существует как прочное тело, а все высшие степени охлоре-
ния непрочны, выделяют хлор. МпСі — неизвестен, а МпС18 получен, но легко (даже в
двойных солях) выделяет хлор. Вообще многие высшие соединения хлора с металлами
способны выделять часть хлора. Сюда относится, наггр., пятихлорпстая сурьма SbCl5,
которая при нагревании распадается на хлор и треххлористую сурьму. Двухлористая
медь, соответствующая окиси СиО и имеющая состав Cu?I2,- при нагревании выделяет
половину своего хлора, совершенно так, как перекись бария выделяет половину своего
кислорода. Этим даже можно пользоваться для получения хлора и полухлористой меди
CuCL Эта же последняя на воздухе притягивает кислород и при этом из бесцветного
соединения превращается в зеленое вещество, имеющее состав CuXLO. Такое вещество
с хлористым водородом дает воду и хлористую медь: Си2С120 4- 2НС1 = Н.>0 + 2CuCL>.
Стоит последнюю высушить и нагреть, она опять будет
выделять хлор. На этом основан способ Дикона (Deacon)
для получения хлора из соляной кислоты при помощи
воздуха и солей меди, направляя при температуре около
440° смесь воздуха и НС1 через камни, пропитанные
раствором солей меди (именно, смесью растворов CuS04 и
NaobO*). Тогда образуется двойным разложением из солей
меди и соляной кислоты CuSI2, она дает CuCl и хлор, а
CuCl с кислородом воздуха образует Cu2CLO; эта-с 2ИС1
дает опять СиС12 и т. д. В хлор по этому способу удается
перевести однако не всю НС1, а только часть ее
(обыкновенно менее 7s) ¦ Хлористый магний, получающийся из
морской воды (из карналлита и др.), может служить для
добычи не только НС1, но и хлора, потому что (процесс
Weldon-Pechiney 1884 г.) основная его соль MgsOCIs, при
накаливании на воздухе, дает окись магния и хлор. Этим
путем иногда добывали хлор на заводах.
Сверхтого упомянем о способахполучёпияхлора'Соль-
еея и Монда. Первый основан на реакции 2СаС12 + 2Si02 -f-
+ Оа (воздух) = 2CaOSi02 + 2С12; второй на действии
накаленного кислорода воздуха на MgCL: 2MgCls + 02 =
= 2MgOo+2Cl2; остающеюся MgO действуют на
нашатырь, чтобы возобновить MgCI2 (MgO+2NHiCl = MgCls +
+ Н20 + 2NH3), а происходящий NH8 опять превращают
в нашатырь, т. е. расходуют соляную кислоту. Эти последние способы в практике мало
применяются, вытесненные электролизом *).
Для получения хлора чаще всего берут по весу 5 ч. порошка двуокпси марганца,
11 ч. соли (лучше сплавленной, чтобы не пенила) и 14 ч. серной кислоты, смешанной
предварительно с равным объемом воды. Нагревают в соленой ванне, чтобы температура
была выше 100°. Для составления приборов пробки предварительно пропитываются па-
раффияом (иначе хлором разъедаются), а каучук берется черный, не вулканизированный,
смазанный вазелином (в обыкновенном вулканизированном каучуке есть сера, от хлора
каучук тогда становится хрупким). Реакцию можно выразить так: Ma02 + 2NaCl +
+ 2H2S04=Mn2S04 + Na2S04 + 2H20-f С1а. Добывание Cls из МпОа и HCI дано Шееле,
а при помощи NaCi — Бертоллё *).
Действие соляной кислоты на белильную известь дает хлор без нагревания:
СаС1204+4НС1 = СаС12 + 2Н20 + 2С13, а потому также применяется для добывания хлора.
Реакция соляиой кислоты на белильную известь идет очень бурно, если сразу прилить
кислоту; надо приливать капля по капле. Е. Винклер предложил смешивать белильную
*) Добываемый теперь в громадных количествах электролитический хдор применяется: а) для
стерилизации питьевых и сточных вод (см. И. И. Андреев. Изв. Р. Инст. пр. Хим., вып. I, 1922); б) для удаления
олова с жести fSn улетучивается в виде SnCUJ; в) для хлорирования органических соединений (напр.
уксусной кислоты: монохлор-укстсная кислота играет важную роль в получении синтетического индиго и на
добывание ее шло в довоенное время ох ? до э миллионов тонн хлора ежегодно; бензола и толуола — при
приготовлении их взрывчатых нитросоединений и т. д. и т. д.); г) для вытеснения брома из его солей; д) для беления
газообразным хлором. Применение для последней цели жидкого хлора не только проще применения
белильной соли, но и экономически выгоднее. Белильная соль, отвечающая приблизительно Формуле: СаОгСі© -Ь
+ CaCI2 + 2(CaO.HsO), выделяет с кислотами всето 34—36°/о активного хлора и потому перевозка жидкого
хлора выгоднее, чей перевозка его в виде белильной соли, особенно с тех пор, как он стал пересылаться
(С.-А. Штаты) в железных котлах, вмещающих до двух тонн жидкого хлора. Вероятно, что добывание белиль
ной соли {стр. 223), выработанное Тенкантом в 1700 г., скоро совсем прекратится. (Л)
Глиняный сосуд для заводского
получения хлора.
Д. Менделеев. Основы химии, т. I.
28 .

434 дополнения к главе хі [302 — 303
известь с 1іі жженого толченого гипса, смочить смесь водою, прессовать и, разрезав на
кубы", сушить при обыкновенной температуре. Такие кубы можно тогда применять для
добывания хлора в приборах для водорода и С02 — отделение хлора идет ровно. Смесь
двухромовокалиевой соли и соляной кислоты развивает хлор, совершенно свободный от
кислорода (в, Мейер и Лангер). Требе (1902) показал, что марганцовокалиевая соль
<50 г), от постепенной прибавки соляной к-ты (360 г уд. веса 1,17), дает ровный ток
хлора: с точностью по равенству 2КМп04 + 16НС1 = 2КС1 + 2МпС12+ 8Н20 + 5С12.
На заводах, где для приготовления хлора употребляют наиболее часто МпОа
и HCI, строят прибор, изображенный на рисунке. Берут трехгорлый сосуд А, имеющий
среднее горло широкое. В него вставляется глиняная же или'свинцовая воронка В со-
многими отверстиями. В эту воронку накладывают крупно измельченные куски
природной двуокиси марганца. Воронка В закрывается крышкою С и замазывается. Горло D
запирается глиняной пробкой с замазкой и служит для приливанпя соляной кислоты, а
также и для удаления остатков от получения хлора.^Выделяющийся хлор идет по
свинцовой газоотводной трубке, вставленной в горло Е. Ряд таких сосудов окружают водяною ¦
ванною, чтобы нагревание было равномерное. В остатке получают хлорпстый марганец.
К кислому раствору хлористого марганца (способ Валыпер-Вельдона) прибавляют
извести. .Через двойное разложение получается водная закись марганца и хлористый кальций.
Когда 'нерастворимая закись марганца осела, прибавляют еще избыток
известкового раствора (чтобы вышло около 2МпС134*СаО + #СаС12 — это лучшая
пропорция, судя по опыту) и тогда пропускают через раствор воздух, вталкивая его
насосом. Закись марганца тогда из бесцветного вещества превращается в бурое, содержащее
перекись Мп02 и окись марганца Мп20з- Значит, закись марганца поглощает кислород
воздуха. Эта смесь от соляной кислоты выделяет хлор, потому что из всех соединений
хлора с марганцем только один двухлористый марганец МпС12 постоянен. Так одна и та
же масса марганца вновь служит для добычи хлора. Того же достигают иначе. Если
закись марганца подвергнуть действию (способ Кульмана) окислов азота и воздуха, то
образуется азотномарганцовистая соль Mn(N03)2, которая при прокаливании дает окислы
азота (они опять пойдут в дело) и двуокись марганца, а потому она возобновляется для
приготовления хлора.
Хлор получается также при реакции КСЮ3 с НС1, по равенству: КС105 + 6НСТ=
= КС1 + ЗН20 + ЗС13. От контактного действия платины (Sirk, 1905) эта реакция ускоряется.
.[302] Сжижение хлора произвел в 1823 г. Фарадэй, нагревая в изогнутой трубке
' (как при NH8) кристалло-гидрат хлора С128Н20 *) в теплой воде, а другой конец трубки
погружая в холодильную смесь. Мельсан сгущал хлор прокаленным углем
(помещаемым в стеклянную трубку), поглощающим на холоду равный себе вес хлора, затем
трубка с таким углем зацаивалась, загнутый конец охлаждался, а угол'Ь нагревался, при
чем хлор из него выделяется и увеличивает давленпе, что необходимо для сжижения *).
В. Мейер и Лангер (1885), заметив, что при 1400° плотность хлора — 29, считают,
что молекулы хлора распадаются и отчасти дают атомы С1, но можно думать, что
наблюдаемое уменьшение плотности зависит только от увеличения коэффициента расширения,
[доп. 107].
[303] Равновесие между хлором и водяным паром, как газами, водою, жидким
хлором, льдом и твердым крнсталло-гпдратом хлора, очевидно, очень сложно. Теорию
подобных равновесий (правило фаз) далп Гибс, Гульдберг (1870) и др.; ее затем развил
Бакгуис Розебум (1887); но здесь. было бы неуместно входить в ее подробности; их
место в физической и теоретической, химии. Достаточно, во-первых, сказать, что ныне
несомненно (по теории тепла и по прямым наблюдениям, напр., Рамзая и Юнга)
различие упругоСтей при одной и той же температуре для твердого и жидкого состояния
веществ; во-вторых, обратить внимание на сгДзанное за сим далее и, в-третьих, сообщить,
что в присутствии кристалло-гидрата вода при температурах от 0°,24 до + 28°,7 (когда
могут единовременно находиться гидрат и раствор) растворяет иное количество хлора,
чем в случае отсутствия кристалло-гидрата.
По данным Фарадэя гидрат хлора считался содержащим С1210Н2О, но Розебум
(1885) показал, что он менее богат водою — С128Н20 **). Кристаллы сперва получаются
мелкие,/ почти бесцветные, но они понемногу образуют (если температура ниже для пих
критической 28°,7, выше которой они не существуют) большие желтые (как К,Сг04)
кристаллы. Их уд. вес 1,23. Гидрат происходит, если в растворе будет более хлора, чем
может раствориться под диссоционным давлением, отвечающим данной температуре*
*) По исследованиям А. Буза — СЬ.6Н20. (Р.)
**} Давление (в атмосферах) пара Жидкого хіора следующее (ср. стр. 216);
Температура. % . . — Зі°,5 —20° —10е 0° -4-10° +20°
Давление. ..... 1 (кил.) 1,91 2,6$ 3,66 4,9В 6,02
(Knietsch, 1800; Johnson и Мс intosb, 1909; Pellaton, 1015). (Г.)

304 — 305] получение и свойства хлора 435
В присутствии гидрата процентное содержание хлора: при 0° = 0,5, 9° = 0,9,
20° = 1,82%. При температурах ниже 9° растворимость обусловливается образованием
гидрата, при высших же температурах под обыкновенным давлением гидрата
происходить не может и растворимость хлора падает, как и у всех газов (гл. I). Если
кристаллогидрата не образуется, то ниже 9° растворимость следует тому же правилу
(6° — 0,7% С1, 9° — 0,95%). По определениям Розебума^ выделяемый гидратом хлор
представляет диссоционнуіо упругость при 0° = 249 ли*, прп 4° = 398, при 8° = 620, прп
10° = 797, при 14° = 1400 мм. При этом часть крпсталло-гпдрата остается твердою.
При 9°,б упругость диссоциации доходит до атмосферной. При увеличенном давлении
кристалло-гидрат может образоваться при температурах высших 9 , до 28°,7, когда
упругость гидрата равна упрутостп хлора. Очевидно, что получающееся равновесие
представляет, с одной стороны, случай сложной гетерогенной системы, а с другой, случай
растворения твердого и газообразного веществ в воде.
Подобно тому как с водою, хлор (равно и бром) дает прп низких температурах
(—80° и ниже) соединения со спиртами, напр., С122СЛ10О; оно плавится при —88°, с эфиром
С12С4Н100,—плавится при — 51° (Дуглас Макинтош, 1905).
Для сохранения хлорной воды пли кристалло-гидрата хлора необходимо работать'
в темноте или преграждать доступ света темным стеклом — иначе выделяется кислород
и образуется ИСК
[304] Химическое действие света на смесь С12 и Н2 открыто Гей-Люсеаком п
Тенаром (1809). Его изучали многпе, особенно Дрепер, Бупзеп, Роско. Свет
электрический, также от горящего магния или от горенпя CS2 в N0, вообще, такой, который
производит фотографические изображения, действует как солнечный — по мере
напряженности. При температуре ниже—12° свет уже не вызывает реакции, по крайней 'мере
не дает взрыва. Долго полагали, что хлор, подверженный действию света, потом в
темноте способен реагировать с водородом, но оказалось, что это совершается только с
влажным хлором и зависит от образования окиси хлора. Подмесь посторонних газов к
Н2 + 012, и даже хлора или водорода сильно ослабляет взрыв, а потому для опытов
готовят гремучую смесь действием тока на крепкий раствор (уд. веса 1,15) HGI, причем
вода не разлагается, то-есть к хлору не подмешивается кислород.
Количество соединяющихся — под влиянием света — хлора и водорода
пропорционально напряженности света, но не всех лучей его, а только известных, так называемых
химических лучей света, производящих химические реакции (актинических). Таким
образом, смесь хлора с водородом, выставленная на действие света в сосуде определенной
емкости поверхности, может служить средством для измерения напряженностп химических
лучей (актинометром). Исследования подобного рода (фотохимические) показали, что
химическое действие совершается-преимущественно в фиолетовой стороне спектра, что даже
невидимые глазом ультрафиолетовые лучи его производят. Бледное газовое пламя не
содержит химически действующих лучей; пламя, окрашенное от солей медп в зелоный цвет,
оказывает большее химическое действие, чем бледное пламя, но пламя, ярко окрашенное
от солей натрия в желтый цвет, не имеет химически действующих лучей, как и бледное
газовое пламя *). Так как в растениях» в фотографии, прп белении тканей и прп
изменении красок на солнце химическое действие света становится очевидным, а в реакции
хлора с водородом имеется средство изучения, то в фотохимии предмет этот
наиболее изучался. Работы Бупзена и Роско в 50-х и'60-х годах дали исходные начала.
Актинометр их содержал Н2 + С12 и замыкался раствором хлора в воде. Образующаяся
HCI поглощалась, а потому по изменению объема газа можно было судить о происшедшем
соединении. Так как действие света оказалось, как и можно было ждать,
пропорциональным времени и напряженности света, то получилась возможность подробных
фотохимических исследований, относящихся к временам дня и года, к разным источникам
света, к поглощению его и т. и. Предметы эти разбираются подробнее в фазпческой
химии. Так как при рвакцпп ^хлрра с водородом отделяется много теіш, п реакция эта
может поэтому совершаться сама собою как экзотермическая, то влияние света в
сущности подобно зажиганию, то-есть оно приводит хлор и водород в состояние, необходимое
для реагирования, так сказать, расшатывает первоначальное равновесие, что и составляет
работу, производимую световою эиергиею. Так, мпе кажется, должно понимать вместе с
Прингсгеіімом (1887) действие света на хлорный гремучий газ.
[305] При образовании паров воды (из одного грамма водорода) выделяется 29 тыс.
мал. кал., а для НС! 22 тыс. мал. кал. Приводим (из данных Том-сена, для Na20 —
Бекетова) количества тепла (тыс. мал. кал.) при образовании различных других
соответственных соединений кислорода и хлора:
*) В настоящее время установлено, что не существует особых «химических» лучзп, а что вез лучи,
видимые и невидимые глазом, т. е., иначе говоря, все э л е к т р о м а г н н т и м в в о л п ы, независимо от их
длины, могут оказывать химическое действие, если только оші поглощаются изменяющимися при этом
телами. (Г.)

436 дополнения к главе хі [306 — 309
(2NaCl 195
\Na80 100
12AsCl, 143
\Ass08 - 155
CaCls 170; HgCl2 63
CaO 131; HgO 42
2PC15 210; CC14 21
P205 270; CO, 97
2AgCl 59;
Ag20 6;
2HCI 44 (газ)
H40 53 (газ)
Для первые четырех простых тел образов гнпе хлористого, а для следующих
четырех — образование кислородного соединения дает более тепла. Первые четыре
хлористые металла суть настоящие соли, образующиеся из окиси и HCI, а последние с иными
свойствами, как видим из того, что их хлористые соединения не происходят из окислов
и НС1, а с водою дают ИС1.
[306] Поучительный опыт горения в хлоре производится так: в стеклянный шар
помещают листовой поталь (употребляемый для позолоты, вместо чистого золота),
вставляют пробку с газопроводной трубкой и стеклянным краном, выкачивают воздух,
соединяют газопроводную трубку с сосудом, содержащим хлор, и тогда открывают кран: хлор
врывается и металлические листы загораются *).
Отношение платины к хлору при высокой температуре (1400°) очень примечательно,
потому что при этом происходит PtCl2, а между тем это вещество разлагается при гораздо
низшей температуре на С1а и Pt. Поэтому, когда хлор при такой высокой темп, встречает
платину, он образует пары PtCIa, а они, охлаждаясь, разлагаются и образуется Pt, так
что явление представляется как бы состоящим в летучести платины. Помещая внутрь
накаленной трубки холодную (как в опыте с СО), Девилль доказал образование PtCL
Однако, при 1690° В. Меи ер мог наблюдать плотность хлора в платиновом сосуде, по~-
тому что тогда нет или почти нет этого действия С1 на Pt.
[307] Гебер, алхимик средних веков, показал, что смесь селитры с.нашатырем
при перегонке с медным купоросом и квасцами дает «царскую водку» Aqua regia,
способную растворять золото. Деятельное в ней начало есть хлор.
Оставленная на воздухе царская водка испаряет хлор и тогда перестает
действовать на золото. Гей-Люссак, объяснивший действие царской водки, показал, что при ее
нагревании выделяются, кроме хлора, пары двух хлорангидридов: азотной кислоты N0SC1
(азотная кислота N02OH, в которой ОН заменено хлором, см. главу о фосфоре) и
азотистой NOC1, но они на золото не действуют. Образование царской водки поэтому можно
выразить: 2NH08 + 4HC1 = N02C1 + N0C1 + 3H20 + С1а. Происхождение N0X1 и NOC1
понятно из того, что азотная кислота раскисляется, дает N0 и N02, а они с хлором прямо
соединяются и дают упомянутые хлорангидриды.
[308] Хлор, взятый в избытке, может действовать и на самую ткань. Поэтому
беление посредством хлора требует известного ряда технических предосторожностей,
чтобы хлор не обратил своего действия на самые волокна, а ограничил его только
красящими веществами. Так, напр., белят волокна для писчей бумаги. Способность хлора
белить была открыта Бертоллё и составляет важное приобретение техники, потому что
этим способом заменился в большинстве случаев прежний общий способ беления на
солнце при смачивании водою, что употребляется еще ныне для полотен, воска и т. п.
Время и масса труда, а потом/ п ценность, через такую замену значительно
сберегались. Озон и перекись водорода также белят ткани и волокна. Так как действием
перекиси водорода легко управлять, взяв слабый ее раствор, и она почти не действует
на самые волокна, то применение ее для беления все более и более вытесняет беление
хлором.
Окисляющее свойство хлора высказывается и в том случае, когда он разрушает
большинство органических тканей и убивает самые организмы. Этим свойством хлора
пользуются при уничтожении миазмов, например, в чумных карантинах. Но
простое окуривание хлором должно быть в жилищах производимо с большою осторожностью,
потому что хлор, пущенный в избытке, делает воздух вредным для здоровья **),
[309] В огромном поглощении хлора углем должно видеть некоторую склонность
угля притягивать хлор, но, сколько то известно *до сих пор (никто не пытался, если
не ошибаюсь, прибегнуть к помощи света), при этом не происходит соединений хлора с
углеродом.
Разделение хлора при металепсип на две части (одна часть соединяется с Ы,
другая замещает выбывший II) может служить подтверждением понятия о молекуле С1а,
содержащей два атома этого вещества.
Переносчики или посредники в передаче хлора и вообще галоидов, давно известные
в виде иода и SbCl3, наиболее изучены Р. Г. Густавсоном по отношению к* бромистому
алюминию и Фриделем по отношению к хлористому алюминию. Густавсон показал, что,
*) Самовозгорание наблюдается только в присутствии следов влажности (Newt Ь). См. доп. 265. (Г.)
**) Благодаря последнему свойству хлор применялся в войну 1914 — 1918 гг. в качестве удушающего
газа, как средство атаки. [Г,]

310 — 311] СВОЙСТВА ХЛОРА. МЕТАЛЕПСИЛ
взяв бром и распустив в нем малейшее количество металлического алюмшшя (Аі сперт
плавает на броме, а когда соединение происходит, отделяется много тепла и света),
получается в броме такое свойство тотчас вступать в металепсшо, какого сам по себе этот
галоид не имеет. Чистый он действует, напр., на бензол СвЙв очень медленно, а ирп
нодмеси AIsBre действие идет сильно и легко, так что каждая капля углеводорода дает
массу НВг и продукта металепсип. Густавсон показал, что механизм'этой поучительной
реакции основывается на способности А12Вгв вступать в соединения с углеводородами
и их производными. Подробности этих и всяких исследований, касающихся металепсии
углеводородпстых соединении, должно искать уже в специальных сочинениях по
органической химии.
Так как малая подмесь J2, А12С1Й и других помогает металепсии больших количеств
вещества, подобно тому, как N0 помогает воздействию S02 с 0 и ELO, то сущность дела
здесь такова же. От настоящих контактных явлении (которые тоже должны получать
объяснение — через химическое реагирование, на поверхностях происходящее) подобные
явления отличаются лишь тем, что здесь совершаются промежуточные химические
реакции, там не наблюдаемые. Вероятно, что действие пода основывается на образовании
хлористого иода, который легче реагирует, чем хлор.
Металепсия относится к числу реакций, если можно так выразиться, деликатных^
сравнительно с резкой реакцией горения. Таковы вообще многие случаи замещения.
Реакции металепсии сопровождаются выделением тепла, но меньшим, чем при
образовании происходящего количества галоидоводородной кислоты. Так, реакция С8Нв + CIS —
С2Н5С1 + НС!, судя по данным Томсена, развивает около 20 тыс. мал. кал., а образование
НС1 22 тыс. мал. кал.
[310] В истории органической химии, при господстве представлений о сложных
радикалах (это учение ведет свое начало-от Лавуазье п Гей-Люссака], очень был важен
момент, когда стало возможным судить о строении самих.радикалов. Было ясно,
например, что этил С2Н5 или радикал обыкновенного спирта C2IIsOH переходит, не изменяясь,
в массу этиловых производных, но его отношение к еще более простым углеродистым
соединениям было неясно, не занимало даже умы в 40-х п 50-х годах. Получая
водородистый этил С2НБ11='С2НС, считали в нем опять тот же этил, как в метане видели
водородистый метил: СН4 = CIIJI. Получая из него свободный метил СН8СНв = С2Ы<,, считали
его производным метилового спнрта СН3ОН и только изомером водородистого этила. При
помощи продуктов металепсии убедились, однако, что здесь не изомерия, а полное
тождество, а потому стало ясно, что этил есть метилированный метил: С2Н5 = СИ3С113.
Тогда стало ясно, что необходимо разбирать самые радикалы, разбивая их до понимания
связей отдельных входящих атомов. Отсюда родилось учение о строении (о структуре)
углеродистых соединений.
Сводя к металепсии многие случаи действия хлора, мы не только одним способом
объясняем косвенные пути получения СС!4, NC18 и С120, но и достигаем того, что реакция
металепсии углеводородов теряет ту исключительность, которая ей нередко
приписывалась. Подчиняя же химические представления закону замещений, мы предугадываем ме- •
талепсию, как частный случай общего закона. Не должно однако упускать из вида, что
во всех продуктах металепсии хлор более или менее реагирует иначе, чем хлор_ в
хлористых металлах. Так, в растворе обычных і/С1 растворимые соли серебра Ag.V тотчас
дают AgCl + MX, а с продуктами металепсип обыкновенно подобная реакция идет
медленно. Не входя в рассмотрение скоростей реагирования (это рассматривается
«теоретическою» хпмиею), замечу только, что в так называемых «комплексных» соединениях
(см. гл. XXII и XXIII) хлор, повидимому, соединенный с металлом, или не реагирует
с kgX, или действует медленно, напоминая этим хлор металептический. Отношения этого
последнего свойства в наше время нельзя считать достаточно' выясненными, над ними
работают многие и они представляют большой интерес — особого рода. По сложности и
незаконченности предмета, я касаюсь его только в последних главах книги и, по
возможности, ограничиваюсь'лишь фактами и сближениями.
[311] Действием хлора на NH3 можно пользоваться для получения азота. Еслп в
цилиндр налить хлорной воды и долить остаток малым количествам раствора NII3, то
после взбалтывания выделяется азот. Если через тонкое отверстие вводить аммиачный
¦ газ в сосуд с хлором, то реакция образования азота сопровождается отделением света и
появляется дым нашатыря. Во всех этих случаях есть избыток хлора.
Когда хлор действует на NH3, то образующийся НС1 соединяется с NH3, а потому
результат при металепсии таков: 4NH8 + 3Cla = NCl3 + 3NH4C1. Ход реакции в сторону
металепсип совершается в действительности только при избытке аммиака пли его соли
Если через тонкую трубку в сосуд с аммиачным газом впускать нузырькп хлора, то
каждый дает взрыв. Однако, если пропускать хлор в раствор аммиака, то реакция сперва
направляется в сторону образования азота, потому что хлористый азот действует на
а шиак как хлор. Тогда же, когда произойдет уже нашатырь, тогда реакция направляется

438 дополнения к главе хі [312
в сторону хлористого азота. На раствор нашатыря нервое действие хлора состоит всегда
в образовании хлористого азота, который с аммиаком реагирует так: NCla + 4NH3 =
— N2 + 3NH4C1. Поэтому, пока жидкость щелочна от аммиака, главный продукт будет
азот. Реакция NH4CI + 3Cl2 = NCl3.-f-4HC:i обратима: в слабом растворе она идет в
написанную сторону (быть может, вследствие сродства НС1 с избытком воды), а при действии
крепкой соляной кислоты — в обратную-(вероятно, в силу сродства HCI с NH8). Поэтому
между NH3, HG1, С12, Н20 и NCla должны существовать очень интересные случаи
равновесия. Реакция NCI8 + 4БС1 = NH4CI + ЗС12 дала Девгьллю и Готфейлю возможность
установить состав хлористого азота. Разлагаясь медленно с водою, хлористый азот дает,
как хлорантидрид, азотистую кислоту или ее ангидрид: 2NC18 + ЗН20 = N208 + 6НС1. Из
этих сведений видно, что хлористый азот представляет много химического интереса,
который усиливается его аналогией с треххлористым фосфором. Исследования (1891—-1894)
Ф. Ф. Селиванова показали, что NC13 можно рассматривать как аммиачное производное
хлорноватистой кислоты С1НО. Хлористый азот с разбавленной серной кислотой ее
образует: NCI3+3H20-(-ILS04==NH4HS04 + 3IlCIO. Реакция эта обратима и идет только
тогда до конца, когда к жидкости прибавлено вещество, соединяющееся с БС10 (напр.,
сукцтшмнд),- или вещество, ее разрушающее. Это отчасти понятно из того, что сама
хлорноватистая кислота НС10, при том взгляде на предмет, который применяется в нашем
изложении, может быть рассматриваема как продукт металепсии воды и, следовательно,
относится к NCIa, как HsO к NH3, или как ДНО к BNH2jr fl2NH и i^N, т. е. NC18 отвечает
как аммиачное производное С10Н и С12 совершенно так же, как вообще Ni?3 соответствует
ДОН и й2. Селиванов же получил, исследовал и обобщил многие Ntf2Gl и NflCl2, где
R есть остаток органических кислот пли спиртов, и показал их отличие по реакциям от
хлорангидридов, чем дополнил историю хлористого азота, который есть простейший из
амидов, содержащих хлор, N#3, где R вполне з'амещен хлором.
При получении NC1S следует принимать предосторожности против возможности
взрыва, для чего следует наблюдать, чтобы' NCI8 оставался иод слоем водных растворов.
Когда аммиачные вещества приходят в прикосновение с хлором, .всегда нужно быть
очень осторожным, потому что могут быть случаи образования NC18 и опасные взрывы.
Безопаснее всего можно жидкий продукт металепсин аммиака получить в виде малых
капель, действуя гальваническим током на слабо-нагретый раствор нашатыря; тогда на
аноде отделяется хлор; действуя на аммиак, он мало-по-маду дает продукт металепсии,
который всплывает на поверхность жидкости (оттого, что увлекается газом), и если на
нее налить сдой терпентинного масла, то, прикасаясь к нему, эти ¦ маленькие капли дают
слабые взрывы, нисколько не опасные по малости массы образующегося вещества. Капли
хлористого азота можно, хотя с большою осторожностью, собрать для исследования, если
поступать следующим образом: горло воронки опускают в чашку со ртутью, а в воронку
наливают сперва насыщенного раствора поваренной соли, а поверх его раствор нашатыря
в 9 ч. воды, после чего медленно пропускают хлор, и тогда в соленую воду падают
.капли NClj. Hentschel (1897) для приготовления раствора NC13 в бензоле поступал так:
раствор белильной извести осторожно смешивается с таким количеством соляной к-ты,
чтобы раствор NH4C1 не давал газов, и тогда прибавляют раствор нашатыря и бензола—
при постоянном взбалтывании, причем NC18, образуясь, растворяется в бензоле п раствор
всплывает. Он в темноте безопасно сохраняется.
[312] Раствор хлорноватистонатровой солп сохраняется без изменения (т. е. не дает
NaClOs)" только при избытке щелочи и в темноте (Требе).
Безводная известь СаО (как и СаС08) не поглощает хлора на холоду, но при
накаливании в струе хлора, выделяя кислород, образует СаС12. (Это подтвердилось в
1893 г. исследованиями Белея в Оксфорде.) Такая реакция отвечает разлагающему
действию хлора на СН4) NH8 и Н20. Гидрат (сухой) извести СаН202 при 100° также пе
поглощает хлора. Поглощение идет ниже 40° при. обыкновенной темп. Сухая масса,
получающаяся при этом, содержит водной извести не меньше, как В пая на 4 пан хлора, так что
имеет состав [Са(НО)2]3С14. Здесь, по всей вероятности, сперва происходит простое
поглощение хлора известью, о чем можно судить из того, что даже углекислый газ,
действуя на сухую массу, полученную вышеописанным способом, выделяет из нее весь хлор,
образуя только углеизвестковую соль. Но если получать белильную известь водным
путем, или растворить полученную белильную известь (она легко растворяется) в воде и
пропускать в нее углекислый газ, то выделяется уже не хлор, а окись хлора С120, и то
только половина хлора переходит в состояние этой окиси; другая остается в жидкости
и именно в виде хлористого кальция. Из этого можно думать уже, что при действии
воды на белильную известь образуется хлористый кальций, что доказывается тем, что
малые количества воды извлекают из белильной извести много СаС1й. Если на белильную
известь действовать большим количеством воды, то остается избыток водной извести,
часть которой не подверглась изменению. Действие воды можно выразить следующими
формулами: из сухой массы Са,Ш0)вС14 образуется известь Са(НО)2, хлористый кальций

313 — 315] хлористый азот, белильные соли 439
СаС12 и солеобразное вещество Са(СЮ)2. Ca3HeOgCl4 = CaH202 + CaCl203 + CaCl3-f 2Н20.
Происходящие вещества неодинаково растворимы; вода извлекает сперва хлористый
кальцин, наиболее растворимый, потом соединение Са(СЮ)2 и оставляет под конец одну
водную известь. В раствор переходит смесь хлористого кальция и хлорноватистоизвестковой
>солп. Если испарять, то остается Са202Сі4ЗН20. Сухая белильная известь не поглощает
более хлора, но раствор моясет поглощать его в 'значительном количестве. Если после
этого жидкость кипятить, то выделяется значительное количество окиси хлора. При этом
в жидкостп остается один хлористый кальций, и разложение может быть представлено
¦следующим образом: СаС12 + СаС1202 + 2С12 = 2СаС12 + 2Сі20. Так как из свежей и сухой
белильной извести вода извлекает СаС12 + Са(СЮ)2, то состав е? иногда представляли
как перекись кальция Са02, с заменою одного кислорода двумя атомами хлора СаОС12,
потому что СаС!2 + Са(ОС1)2 = 2СаОС12, но так как из белильной извести можно отдельно
извлечь СаС12 и Са02С1а, то предшествующее представление (как о перекиси) нельзя
считать правильным.
Так как для беления волокон и тканей белильные соля употребляются в растворе,
•то следует обратить внимание на то, что такие растворы можно сравнительно легко
получать, имея в распоряжении гальванический ток, потому что при низких (до 25°)
температурах, если действовать на растворы хлористых металлов, на аноде образуются
белильные соли. Так, напр., 10% раствор NaCI при большом развитии поверхности анода,
в разного рода приборах, для того назначенных, легко дает растворы, содержащие до
1% активного хлора, что отвечает потребностям многих белилен, где этим и пользуются
уже довольно часто.
Заметим еще, что при образовании белильных солей необходимо, чтобы С!2 был
¦свободен от НС1 и даже известь от СаС12. Избыток хлора, действуя на раствор
белильной извести, может также ^давать окись хлора, потому что и углеизвестковая соль при
действии воды и хлора дает окись его. Для этого может служить обработка свежеосаж-
денной углеизвестковой соли струею хлора в воде: 2С12 + СаС08 = С02 + СаС12 + С120.
Из этого можно заключить, что угольная кислота если и вытесняет СЮ2, то избытком
может быть и сама вытесняема. 100 кг СаН20а дают 150 кг белильной извести с 35°/0
действующего хлора.
[313] Смешанная с водою красная окись ртути слабо действует на хлор, свеже-
осажденная выделяет с хлором кислород. Окисел ртути, дающий с хлором в присутствии
воды много и лі&ко СіоО, приготовляют следующим образом: осаждают из- соли окиси
ртути, посредством щелочи, окись ртути, эту последнюю нагревают до 300° и охлаждают
щелуз). Если к раствору соли окиси ртути HgX2 прибавить соли 2МС10, то выделяется
HgO, потому что хлорноватистая соль ртути разлагается.
Раствор окисп хлора в воде получается также и при действии хлора на многие
соли, напр., при действии на сернонатровую соль в растворе происходит следующее:
Na2S04 + Н20 + Cl2 = NaCl + НСЮ + NaHS04. Имея слабый раствор хлорноватистой
кислоты пли окиси хлора, его можно сгустить перегонкою, а если к крепкому раствору
прибавить вещества, отнимающего воду "(но не разрушающего НСЮ), напр., азотноизвестко-
вой соли, то выделяется ангидрид хлорноватистой кислоты, т. е. окись хлора.
[314] Взрывчатые вещества: О*, Hs02n NC13, нитросоединения и т. п., как С120,
образуясь, поглощают теплоту. Оттого они легко разлагаются. С120 в жидком виде
взрывает даже от порошковатых тел и быстрых сотрясений, напр., если потереть напилком
сосуд, в котором она находится.
Раствор окиси хлора или хлорноватистой к-ты не взрывает уже потому, что в нем
масса воды; растворяясь, С120 развивает уже около 9000 мал. кал., так что запас тепла
в С120 становится меньше. Способностью хлорноватистой кислоты вступать в соединения
•с непредельными углеводородными соединениями (вслед за Еарнуеом и др.) очень часто
пользуются в органической химии. Так, раствор ее поглощает этилен, образуя СаН5С10.
Окислительною способностью хлорноватистой кислоты и ее солей пользуются не только
для беления, но и для многих реакций окисления. Так, она переводит низшие окислы
марганца в перекись;
[315] Хлористая кислота НС102 (судя по данным Millon, Brandau и др.) во
множестве отношений очень сходна с хлорноватистою НСЮ, и обе они отличаются от
НС10„ и НСЮ4 степенью непостоянства, выражающеюся, напр., в белящей способности;
две высшие кислоты не белят, а обе низшие белят (окисляют при обыкновенной темп.).
С другой стороны, хлористая к-та НСЮа сходна с азотистого HN02. Ангидрид хлористой
к-ты С1203 в чистом виде неизвестен, но, вероятно, он подмешан к двуркиои хлора СЮ3,
получающейся при действии азотной и серной кислот на смесь бертолетовой соли с
такими окисляющимися веществами, как NO, Ass08, сахар и т. п. Чистая двуокись хлора
СЮ2 (см. далее) при действии воды (и щелочей) постепенно переходит в смесь
хлорноватой и хлористой кислот, то-есть действует как NOa (дающая HN03 и HNOs) или как
смешанна ангидрид: 2CIO. + H.O —НСЮ, + НСЮЯ. Серебряная соль AgC103 в воде мало

440 ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ 51 [31ft
растворима. Исследования Garzarolli, Thurnlackh и др., невидимому, показывают, что
С203 отдельно не существует.
По отношению к кислородным кислотам хлора заметим, что хлористый водород.,
составляющий исход соединений этого рода, представляется веществом уже замкнутым.,
не соединяющимся непосредственно с кислородом, а между тем, косвенным путем, между
элементами, его образующими, можно втиснуть еще значительное количество кислорода..
Это же самое замечается и во множестве других случаев. Так, например, к предельному
углеводороду можно прибавить (между его элементами втиснуть) кислород, иногда в
значительном количестве, напр., в С3Н8 три кислорода, произойдет спирт, глицерин С8Нв(ОН)3_
Подобные же примеры мы будем встречать и далее. Это объясняется обыкновенно тем,
что' признают кислород за элемент двувалентный, т. е. обладающий способностью
соединяться с двумя различными элементами, такими, как хлор, водород и т. п. На основании
этого его можно поместить между каждыми двумя соединенными элементами; одним
сродством своим кислород будет тогда соединяться с одним из элементов, а другим сродством'
с другим элементом. Такое воззрение, однако, не выражает всего существа дела, даже
в приложении к соединениям хлора. Хлорноватистая кислота HOCI, т. е. хлористый
водород, в который втиснут один атом кислорода, вещество мало постоянное: нужно было бы.
ждать, что через присоединение нового количества кислорода получатся вещества еще-
менее прочные, потому что еще бол'ее удаляются при этом, судя по высказанному
воззрению, хлор и водород, образующие столь прочное взаимное Соединение; но оказывается,
что НСЮ8 и НСЮ представляют вещества гораздо более прочные. Притом
присоединение кислорода имеет свой явный предел; его удается прибавлять только до известной
степени. Если бы вышеизложенное представление было верно, а не формально, то
границы присоединению кислорода нельзя было бы ждать; и чем его вступало бы болео
в одну сплошную цепь, тем менее прочные тела можно бы ждать. Но к сернистому
водороду больше четырех паев кислорода не удается прибавить, к хлористому водороду
также, к фосфористому водороду также. Должно-быть в самых свойствах кислорода ле-
х ит причина такой особенности; четыре атома кислорода, повидимому, обладают
свойством образовать нечто целое, которое удерживает два или несколько атомов различных
других веществ, напр., хлора и водорода, водорода и серы, натрия и марганца, фосфора
и металлов и т. п., образуя сравнительно прочные соединения NaC104, Na2S04, NaMn04„
КаР04 и т. п. -
[316] Если в охлаждаемый раствор КНО пропускать хлор, то образуется
белильная соль, KC1+KCI0, а при пропускании в нагретый раствор происходит
бертолетова соль. Так как она мало растворима в воде, то засоряет газопроводную трубку,
приводящую хлор, а потому ее должно кончать воронкою.
На заводах для приготовления хлорновато-калиевой или бертолетовой соли KC10S
обыкновенно сперва приготовляли хлорновато-известковую соль, пропуская (пока
поглощается) хлор в подогретую воду, содержащую известь. * Через это образуется в растворе
смесь хлористого кальция и хлорновато-кальциевой соли. К этой теплой смеси растворов-
прибавляют хлористого калия, и при охлаждении, через двойное разложение, получается
в осадке хлорновато-калиевая соль, как вещество, в холодной воде, в особенности в
присутствии других солей, мало растворимое: Са(С108)2+2КС1=СаС]2+2КС108. Ныне всю-
бертолетову соль (а также КСЮ4) готовят исключительно электролитическим путем.
Если при 40 —- 60° через раствор КС1 (10 ч. соли на 27а ч. воды), содержащий подмесь-
(1°/0) двухромовокалиевой соли (она на катоде дает окись хрома и по опыту оказалась
предохраняющею от восстановительного действия водорода, отделяющегося на катоде),,
пропустить гальванический ток (расстояние платиновых электродов 10 мм), то
выделяющийся на аноде хлор (при плотности 20 ампер тока на 10О кв. см) превращает едкое
калл, происходящее на катоде, в КСЮ8, которая, накопившись, выкристаллизовывается,
особенно после охлаждения (Baeussermann и Naschold, 1894, и др.). При низких же
температурах происходит КСЮ. А при повышении температуры раствор КСЮ8. дает при
действии тока КС104. Обе соли, нашедшие применение для взрывчатых смесей, ныне
готовятся исключительно этими способами из KCI.
Бертолетова соль хорошо кристаллизуется в больших бесцветных пластинках. Ее
растворимость в 100 частях воды: 0° = 3 ч.; 20е = 8 ч.; 40° = 14 ч.; «О0 = 25 ч.; 80° =¦
= 40 ч. Для сравнения приводим числа, - показывающие растворимость в 100 ч. воды
KCI: 0° = 28 ч., 20° = 35 ч., 40° = 40 ч., 100° = 57 ч.; КС104: при 0° около 1 ч., при 20°
около 174 ч., при 100° около 18 ч. При нагревании Ш08 плавится (370°) и разлагается
с выделением кислорода, причем сперва происходит хлорно-калиевая соль, как будет-
далее описано. Смесь бертолетовой соли с азотного и хлористоводородною кислотами
служит для окисления и хлорирования в растворах.. Брошенная на накаленные угли, она
дает вспышку; смешанная с серою (7$ по весу), она сжигает ее даже при ударе,
производя при этом взрыв. То ж? происходите) многими серпистыми металлами и
органическими веществами. Подобные смеси воспламеняются от капли крепкой серной кислоты-

317 — 318] ХЛОРНОВАТАЯ КИСЛОТА 441.
Все это зависит от большого содержания кислорода и от легкости, с какою бертолетова
соль его выделяет. Смесь 2 ч. бертолетовой соли с 1 частью сахара и 1 частью желтой
соли действует как порох, но очень быстро, а потому разрывает орудия и притом очень-
сильно окисляет их металл. Натровая соль NaC108 гораздо растворнмее калийной, а
потому труднее очищается от NaCl и др. Бариевая соль также растворнмее калийной.
0° = 24 ч., 20° = 37 ч., 80° = 98 ч. соли на 100 частей воды.
Для приготовления хлорновато-бариевой соли Ва(СЮз)2Н20 поступают-
следующим образом: сперва приготовляют нечистую хлорноватую кислоту, насыщают
баритом, баритовую соль очищают кристаллизацией. Для того же, чтобы получить хотя
нечистую, но свободную хлорноватую кислоту, переводят калий, находящийся в КСЮ3.
в нерастворимую соль. Для этого прибавляют к раствору бертолетовой соли винной или
кремнёфтористоводородной кислоты, потому что кислая впннокалиевая соль п кремне-
фтористый калий в воде мало растворимы. Выделенная же этими кислотами хлорноватая
кислота в воде растворяется. Соли JUg, Zn, Со, Ni кристаллизуются в виде 6-водных
кристаллов, а выше 15° — 30° переходят в R(C103)24H20. При дальнейшем нагревании дают
соединения с 2Н20; таков состав прочной Cd(Cl03)22H20, т. е. здесь содерлсание
кристаллизационной воды изменяется на 2Н20, а в солях азотной к-ты на ЗН20; соли
хлорноватой к-ты для названных металлов растворимее соответственных азотнокислых солей
{Meusser, 1902).
[317] Для приготовления СЮ2, 100 г H2S04 охлаждают в смеси льда с NaCI и
понемногу вводят 15 г КС108 в виде порошка, потом осторожно при 20° — 40° перегоняют,
сгущая выделяющиеся пары в холодильной смеси. ЗКС10з + Ш2§04 —2KHS04 + КСЮ4+
+*2СЮ3 + Н20. При этом могут получаться взрывы. Calvert и Davies, нагревая в
пробирном цилиндре (в водяной ванне до 70°) смесь щавелевой к-ты с КСЮ3, получили
совершенно безопасно СЮ2: 2КС108 + 3[С2Н2042Н20] = 2С2НК04 + 2С02 + 2СЮ2 + 8Н20. От
прибавки небольшого количества серной к-ты реакция еще более облегчается.
По аналогии с N02 должно думать, что при низких температурах для С102 будет
удвоедпе CL>04, так как реакции С103 указывают на смешанный ангидрид кислот НСЮ*
и НСЮ,.
По прпчине образования этой двуокиси хлора смесь КС103 с сахаром
воспламеняется от капли серной кислоты. Этим свойством пользовались прежде для получения
зажигательных спичек, а иногда и ныне пользуются для зажигания мин, устраивая так,
чтобы серная к-та попадала на смесь в желаемый момент. Образование СГ02 ведет также-
к поучительному опыту горения фосфора под водою. В воду кладут кусочки фосфора ц
куски бертолетовой соли, а на них (через длинную воронку) наливают H2S04, тогда
фосфор горит на счет образования СЮ2.
МаК04 окисляет С102 в хлорноватую кислоту (Furst).
Эйхлорин, полученный Деви при 'слабом нагревании КСЮ8 с НС1, есть (Пебальі
смесь С103 с Сіо.
[318] Если раствор хлорноватой к-ты НСЮ8 сгущать сперва под колоколом
воздушного насоса над серной кислотой а потом перегонять, то выделяется хлор и
кислород и образуется хлорная к-та: 8НСЮ3 = 4НСЮ4 + 2С12 + 302 + 2Н20. Поэтому Роска
прямо разлагал раствор КС103 кремнефтористоводородною кислотою, отцеживал от осадка
K2SiFe; сгущал раствор НС10а и затем его перегонял, причем и получается НСЮ4.
Способность НС103 переходить в НСЮ* видна также в том, что KMnO.j обесцвечивается, хотя
медленно, от раствора НСЮ8. При действии тока на растворы С12 и С120 образуется
С1Н04. Хлориая к-та получена граф. Стадионом, затем Серюлла и изучена Роско.
Хлорная кислота, будучи летуча, при перегонке отчасти, разлагается. Полученный
при перегонке раствор может быть сгущен испарением в открытом сосуде. При
перегонке раствора температура достигает 200°, и тогда в перегонке получают жидкпйг
весьма постоянный гидрат, представляющий состав НС1042Н20. Если такой гидрат
смешать., с серной кислотою, то при 100° начинается разложение, но часть кислоты, однако,
переходит, не разлагаясь, образуя в приемнике кристаллический гидрат НСЮ4Н20,
плавящийся при 50°. Этот гидрат при осторожном нагревании распадается на НС104, т. е.
на хлорную кислоту, перегоняющуюся лиже 100°, и на жидкий гидрат, НСЮ42Н20. Можно
также получить гидрат НСЮ4, если хлорноватокалиевую соль облить четверным
количеством крепкой серной кислоты и осторожно перегонять, а полученные в перегонке
кристаллы гидрата НСЮ4Н20 подвергнуть новой перегонке. Тогда перегоняется жпдкий
гидрат, состава НСЮ*. Отдельно взятая НСЮ4 не перегоняется, а при перегонке
разлагается, пока не получится более прочный гидрат НСЮ4Н20, который при перегонке
разлагается на НСЮ4 и ПС1042Н20; этот же гидрат перегоняется без изменения. Здесь
виден отличный пример влпянпя воды на прочность. Здесь видно также свойство хлора
давать соединения типа CLV7, потому что к нему относятся все упомянутые гидраты:
С10я(ОН): СЮ.,(ОН)8 и С10(ОН)5. Вероятно дальнейшие исследования приведут и к гидратv
С1(0Н)7.

442 дополнения к главе хі [319 — 321
По Роско уд. вес НСЮ4 = 1,782, НС104Н20 в жидком виде (50°) 1,817, след., при
¦соединении НС104 с Нй0 происходит значительное сжатие.
Заметим, что NaC104 составляет одну из подмесей природной чилийской селитры
ти что в водном растворе осадок водной закиси железа (FeO), полученной без избытка
щелочи, способен окисляться в Fe804 и раскисляет КС104 до KCI (Sjollema, 1904). •
[319] Разложение солей, сходных с бертолетовой, изучалось подробнее проф. Л. Л.
Дотылицыным, Л, Франкландом и др. Пот/ылщьт, разлагая, напр., хлорновато-
литиевую соль 1лСЮ8, определил (по колич. LiCI и 0), что в первое время разложение
¦сплавленной (368°) соли совершается по равенству: 6LiC108 = 4UC1 + 2ЫС104 + 50s, a
под конец оставшаяся соль разлагается так: 10иС10Б —8ЫС1 + 2ЫС104 + 110г.
Замеченные явления заставляют Дотилщына признать, что LiCi04 способна разлагаться рядом
•с LiCIOg, образуя эту последнюю и кислород, и прямой опыт подтвердил это, показав,
что при разложении LiC104 происходит всегда 1ЛСі08. Дотылщып обращает особое
внимание на то, что реакция разложения КСЮ8 и ей подобных солей, будучи
экзотермическою (гл. III, доп. 126), н? только сама собою не совершается, но требует времени и
повышения температуры, чтобы достичь до конца, чем показывается вновь, что химические
равновесия не выражаются одними теплотными эффектами реакции. P. Frankland и Л Ding-
wail (1887) показали, что при 448° (в нарах серы) смесь КСЮ3 с толченым стеклом
разлагается почти по уравнению 2КСЮ3 = КСЮ4 + КС1 + 02, сама же собою соль выделяет
-почти вдвое менеее кислорода, примерно по уравнению 8КСЮ8 = 5КСЮ4 + ЗКС1 + 202.
Разложение КСЮ4 с подмесью Мп02 идет до конца: КС1 + 202, но и КСЮ4 сама по себе,
разлагаясь, дает сперва КСЮ3, примерно по уравнению 7КСЮ4 = 2КСЮ3 + 5КС1 +1102.
Таким образом, ныне несомненно, что при нагревании КСЮ8 происходит КСЮ4, а эта соль,
разлагаясь также с выделением кислорода, дает первую соль. При разложении хлорно-
ватобарпевой соли 50% всего количества переходят в хлорную соль,. при разложении
хлорноватостронциевой соли (Дотылицыщ 1890) 12,5% и из хлорноватокальциевой
около 2,5%. Кроме того, Потылицып показал, что разложение хлорноватых солей, а
также п солей хлорной к-ты, всегда сопровождается образованием некоторого количества
окисей и выделением хлора, причем хлор вытесняется выделяющимся кислородом.
Разложение бертолетовой соли, представляя реакцию, выделяющую теплоту, по
¦этой именно причине легко поддается контактному действию перекиси марганца и т. п.
подмесей, так как столь слабые влияния, как контактные, могут становиться
очевидными либо в тех случаях (напр., гремучий газ, Н20 и т. п.), когда реакция
сопровождается выделением тепла, либо тогда (напр., Н2 + Ja и т. п.), когда поглощается или
выделяется мало тепла. В этих случаях существующее равновесие, очевидно, не очень
стойко, и слабое изменение его, происходящее на поверхностях прикосновения, может
служить уже к его нарушению. Достаточно представить, напр., что на гранях
прикосновения из кругового движения атомов в молекулах получается эллиптическое, чтобы
уразуметь ход контактных явлений.
[320] К общим свойствам галоидов должно отнести способность взаимного
сочетания металлических и металлоидных соединений, ими образуемых, или образование
сложных галоидных солей подобных кислородным солям, причем ХМП (где М металл, X
галоид) соединяется с RXm (где R или металл, или металлоид), образуя МИХП+Ш или в
ином кратном отношении. При этом М может быть водород, и тогда образуется
соответственная кислота, напр., HsSiFe=:2HF + SiF4. HCuCI3 === НС1 + CuCl, HPtCl8 = HCl + PtCls,
IUnCIe = 21IGl + PiCl4, HaSn.Bre==2HBr + SnBr4, HTeJ5 = Ш + ТеJ4 и им
соответственные соли, где II заменено металлами, напр., K2SiFe, K2IIgCl4, (NH4)2PtCle, K8FeCle и т. п.
В молекуле подобных двойных солей, но замечанию Вернера, чаще всего содержится—
в пределе — 6 атомов галоида (см. также гл. XIII, дополи. 355, образование KC14J
и под.).
[321] Пока еще свободный фтор не был получен, (до 1886), из собранных
сведений о попытках его получения и из аналогии уже было ясно, что фтор будет
разлагать воду.
Надо думать, что в опыте Фрши, соответствующем действию кислорода на СаС18,
т. е. при накаливании CaF, в кислороде, освобождался фтор, но шла и обратная реакция
2СаО -f 2F2 — 2CaF2 + 02, т. е. Са распределялся между О и F2. При действии крепкого
раствора HF на Мп02 образуется MnF4, способный распадаться на MnFs и F2, но от
действия воды Fs дает HF, и вероятно этому содействует сродство MnFs с 2HF.
По Муассащ сплавленная соль KHF3 дает при действии тока фтор. Состояние
химических знаний таково, что понятие об элементе и его свойствах гораздо общее понятия
о простом теле. Полезно и поучительно знать, что ныне и фтор, как простое тело, не
успел укрыться от опыта и наблюдения, что попытки его уединения увенчались успехом,
но совокупность общих химических сведений о фторе, как элементе, от этого выиграла
лемного.
Прибавим, что Муассап (1892) нашел для свободного фтора, что он разлагает H2S,

322 — 324] *э>тор и его соединения 443
HG1, HBr, CS2 и CNH со вспышкою; на 02, N2, СО и С02 не действует, нагретые Mg, А1,
Ag и Ni сгорают в нем, также S, Se, Р (дает PF5), реакция с На идет даже в темноте,
выделяя 36 600 мал. кал. Сажа и вообще уголь (но не алмаз) при нагревании в
газообразном фторе прямо дает фтористый углерод CF4 (Муассан, 1890),
образующийся также при 300° через двойное разложение СС14 с AgF, представляющий газ,
сжижающийся при 10° от давления в 5 атм. CF4 со спиртовым раствором КНО прямо
да?т KsC08 по уравнению: CF4 + 6К2НО = К2С08+ 4KF + ЗН20. В воде CF4 не растворяется,
но в СС14 и спирте — легко. Муассан и Лебо в 1900 г. показали, что фтор, соединяясь
с серою, образует шестифтористую серу SFe в виде мало деятельного газа (см.
гл. XX).
[322] Ж, Ликолюкин (1885), Классе» и др. получили РЬС]4 и двойную аммиачную
соль четыреххлористого свинца (исходя из его двуокиси) РЬС142Ш4С1; подобную же
'соль уксусной кислоты, отвечающую РЬХ,, получили (1893) Hutchinson иРа/Jard,
обрабатывая сурик крепкою уксусною кислотою; состав РЬ(С2Н802)4; плавится (и разлагается)
около 175°. Браунер (1894) получил соли, отвечающие четырехфтористому свинцу PbF4
и кислоте, ему соответствующей, H4PbF8. Так, напр., обрабатывая свинцовокалиевую
соль крепкою HF, а также вышеупомянутую четырехуксусную соль раствором* KHF2,
Браунер получил кристаллическую HK8PbF8l т. е. соль, служившую Браунеру исходом
для получения фтора.
[323] Шпатом CaF2 называется потому, что представляет вид кристаллов, имеющих
ясное листопрохождени?, а потому легко раскалывается на отдельности, ограниченные
плоскостями. Плавиковым же называют его вследствие того, что он придает
легкоплавкость рудным подмесям при выплавке металлов, потому что с Si02 реагирует: Si02 +
+ 2CaF2 = 2СаО + SiF4, a SiF4 есть газ, известь же с другим количеством Si02 дает
стеклообразный сплав или шлак. Находится плавиковый пшат в горных жилах и
породах, иногда довольно значительными массами. Кристаллизуется всегда в формах
правильной системы, иногда весьма большими, полупрозрачными и бесцветными или разнообразно
окрашенными кубическими кристаллами. В воде он нерастворим, при действии жара
плавится и потом, при охлаждении, кристаллизуется. Удельный вес его 3,2. Накаливая
плавиковый шпат в парах воды, получают известь п фтористый водород: CaF2 + Н20 =
= СаО + 2HF. Сплавляя плавиковый шпат с едким кали или натром и даже с
углекислыми их солями, также легко производят двойное разложение, причем фтор
переходит к калию или натрию, а кислород к кальцию. Фтористый калий, в воде
растворимый, с раствором солей кальция осаждает CaF2, напр., Ca(N08)a + 2KF = CaF2 (в осадке) +
+ 2KN08. 60000 ч. воды растворяют 1 часть плавикового шпата. ,
[324] Фремгь получал безводную HF, разлагая накаленный PbF2 водородом или
накаливая двойную соль HKFS, которая кристаллизуется легко (кубами) из раствора HF,
половина которого насыщена КНО.
Все свойства плавиковой кислоты напоминают свойства соляной, а потому сравнительно
легкую сжижаемость HF (кипит +19°, НС1 — 83°) должно объяснять тем, что она поли-
меризуется при низких температурах, как ' далее объяснено, образуя H3F2, а потому в
жидком виде представляет уже различие от НС1, для которой явление подобного рода до
сих пор не замечено. Раствор с 70% HF не застывает при — 70°, а с 55°/0 HF да/т
при —45° гидрат HFHS6, плавящийся при 35° (Metzner, 1899).
Разъедающее действие плавиковой кислоты па стекло и т. п. кремнеземистые
соединения основывается на том, что HF действует на кремнезем Si02, как будет, при
описании его (гл. XVIII), рассмотрено подробнее, образуя газообразный SiF4, а именно:
Si02 + 4HF = SiF4 + 2HsO; кремнезем же образует связующее (кислотное) начало стекла и
массы каменистых веществ, составляющих соли кремнезема. Когда он удалится — связь,
нарушается. Этим пользуются в технике и лабораториях для вытравки рисунков, делений
и т. п. на стекле.
Для гравирования на стекле поверхность его покрывают слоем лака,
составленного из 4 частей воска и 1 части терпентина. На этот лак не действует плавиковая
кислота; он довольно мягок и на нем легко проводить черты, проходящие до самого
стекла. Стальным острием наносят черты и потом помещают его в свинцовое корыто, в
которое положены плавиковый шпат и серная кислота. Серную кислоту должно брать в
значительном избытке, потому что иначе получаются черты прозрачные (от образования
кремнефторпстого водорода). После более или менее продолжительного действия лак
снимают (плавят) и получают нанесенные острием черты в виде матовых линий. Для
гравирования на стекле можно также наносить па него прямо смесь" кремнефтористых
металлов с серною кислотою, потому что она дает ITF; рисунок получается матовый.
Mallet (1881) сделал определения плотности HF при 30° и 100°, ранее того Gore
(1869) определил плотность паров HF при 100°, a Tlwpre и НатЫу (1888) сделали
14 определений от 26° до 88° и показали, что плотность в этом пределе температур
постепенно уменьшается, подобно тому, как это замечено давно и хорошо изучено для

444 дополнения к главе хі . [325-—Йб
паров уксусной кислоты, N02 и др. Способность HF полимеризоваться в H3F2) вероятно,
находится в связи со свойством многих фтористых металлов давать кислые соли;
представителями могут служить KHF2 и IIaSiFe. HF способен соединяться со многиын MF9
образуя часто хорошо кристаллизующиеся соли, напр., CuFe5HF5H20 и подобные же соли
Ni, Со, Ag (Е. Вокщ -1905).
Мы видели выше, что у НС1 есть та же способность (образуются, напр., H2PtCle
и т. п.), а потому и это свойство плавиковой кислоты не стоит уединенно от свойства
других галогенов.
Когда избыток газообразного фтора действует на окись азота N0, то половина азота
по Муассану и Лебо (1905) выделяется и происходит газообразный фтор-ангидрид —
фтор.пстый азотил N02F по равенству: 4N0 + F2 = N2 + 2N02F. Этот газ при
охлаждении сжижается и кипит при — 63°,5, а затвердевший плавится при —139°. На
ртуть, фосфор, бор, иод и на многие металлы он легко действует, а с водою дает HF и
HNOj, вообще реагирует легко, но на уголь, водород и серу при обыкновенной
температуре не действует.
[325] Опыт с поталем [доп. 306] совершенно так же идет с Вг, как с С1. Весьма
поучительный опыт прямого соединения галоидов с металлами представляет небольшой кусок
(стружка) алюминия, брошенная в сосуд с жидким бромом: алюминий легче,"" плавает на
броме, и, спустя некоторое время, реакция наступает, сопровождаясь-отделением тепла,
света и паров брома. Накаленный кусок металла быстро движется по поверхности брома
и происходящий А1Вга растворяется в броме.
Приводим для сравнения несколько термохимических данных (Томсена) для
аналогических действий: 1) хлора, 2) брома и 3) иода по отношению к металлам, называя атом
галоида через X и ставя знак + для обозначения веществ действующих. Все числа
даны в тысячах калорий и отнесены к грамм-молекулярному весу и обыкновенной тем-
ПеРаТУР?: 12 3 12 3
К2 +Х* 211 191 160 Ca + Ja 170 141 —
Na2 + A'a 195 172 138 Ba+Ia 195 170 — '
Ags + X> 59 45 28 Zn+AV 97 76 49
Ug0 + J2 83 .. 68 48 ' Pb + X> 83 64 40
Hg" + Xs 63 51 34 Al + Xs 161 120 70
Везде хлор дает тепла более брома и бром бсйее иода. Для сжиженных галоидпых
кислот: * „„ „,
НС1 НВг ,HJ
Темп, плавления ¦ — Ц1°Д — 86э. — 5ti°,8
, » кипения —86° — 63°, 7 — 35°,7
Заметим, что скрытое тепло испарения молекулярного веса Вг2 около 7,2 и иода
6,0 тыс. мал. кал., а скрытое тепло затвердевания Вг2 около 0,3, J2 около 3,0 тыс. мал.
кал. Из этих чисел видно, что разность теплот зависит не от разности состояний.
Напр., пары иода с Zn дали бы при образовании ZnJ3 49 + 8 + 3 или около 60 тыс. мал.
кал., или в 17з раза менее, чем Zn + С12.
В литре морской воды около 20 г хлора и около 0,07 г брома. В Мертвом море
брома раз в 10 более.
При получении брома необходимо, чтобы хлор не был в большом излишке, потому
что иначе в броме остается хлор. Продажный бром нередко и содержит хлор в виде
хлористого брома. Он растворимее в воде, чем бром, и этим путем может быть удален.
Для получения чистого брома продажный бром промывают водою, сушат серною кислотою,
•перегоняют с термометром, собирая части, кипящие около 58°, превращают большую часть
в КВг и к его раствору прибавляют остаток брома, чтобы выделить иод, который и удаляют
взбалтыванием с CS2. При нагревании полученного таким образом КВг, Мп02 и H?S04
получают бром, уже свободный от иода, который, впрочем, в некоторых сортах продажного
брома (напр., стассфуртского) вовсе не содержится. (Иода в стассфуртском карналнт? не
находят.) Если затем превратить часть Вг в КВг, а другую в КВг08, то их смесь (в
указанной равенством пропорции) при перегонке с серною кислотою дает бром: 5КВг +
+ КВгО» + 6H2S04 = 6KHS04 + 3H20 + ЗВг2. После растворения брома в крепком растворе
бромистого кальция и осаждения избытком воды, бром теряет весь хлор, в нем бывший,
потому что он дает с СаВг2 хлористый кальций.
[326] С давних пор шло разноречие о температуре плавления чистого брома. Одни
давали ее от —7° до — 8г, другие от -— 20° до — 25. Благодаря исследованию Рамзая и
Юнга (1885) ныне нет сомнення, что чистый бром плавится при— 7°,2. Для твердого
брома при t получена упругость р jam:
р= ' 20 25 30 35 40 45 мм
t ==—16°.6 — 14° —12° —10° — 8°,4 —' 7°,0 -"

327
БРОМ И ИОД
445
Для жидкого-брома:
р =50 100 200 400 600 760 мм
t= 5°,0 + 8°,2 23°,4 40°,4 51°,9 58°,7
Эти кривые пересекаются при — 7°,05. Сверх того, при сравнении упругости пара
многих жидкостей, Рамзай и Юнг заметили, что отношение абсолютных температур
(т. е. t + 273), отвечающих равным упругостям, для всякой пары веществ изменяются
прямолинейно в зависимости от ?, а потому для указанных давлений р Рамзай и
Юнг определили отношение t + 273 для воды и брома и нашли, что прямые линии,
выражающие эти отношения для жидкого и твердого брома, пересекаются также при
7°,05. Так, напр., для твердого брома:
р =г 20 25 30 35 40 45 мм
273 +1 256,4 259 261 263 264,6 266
273+ «'295,3 299 . 302,1 301,8 307,2 309,3
с= 1,152 1,154 1Д57 1,159 1,161 1,163,
где V означает температуру воды, отвечающую упругости паров р, и где с есть
отношение 273+ f к 273 + *. Величина с очевидно с большою точностью выражается прямой
линией с = 1,1703+ 0,0011 t. Точно таким же путем для жидкого брома находим по
отношению к воде с = 1,1585 — 0,00057 г. Пересечение этих прямых отвечает — 7°,06, чем и
утверждена вновь выше данная температура плавления брома. Такпм образом возможно
прп совремепнном запасе сведений точно устанавливать и проверять температуры
плавления. Точно также Рамзай и Юнг установили постоянные точки для иода.
Наблюдения, произведенные Патерпо и Еааини (по способу Рауля, доп. 71) над
температурою образования льда (—0°Д15 при содержании 1,391 г брома на 100 г воды) в
водном же растворе брома, показали, что бром содержится в растворах в виде молекулы Вг2.
Подобные опыты, произведенные для пода {Клобуков, 1889, и Бекман, 1890), показывают
в растворах молекулу J2.
Б. Розебум исследовал гидрат брома столь же подробно, тсак и гидрат хлора
[доп. 303]. Температура полного распадения гидрата + 6°,2, плотность Brs10HsO = 1,49.
[327] Вообще 2HJ + 0 = Js + Н20, если кислород предлагается веществом, легко
его выделяющим. Соединения, отвечающие высшим степеням окисления пли охлорения,
поэтому часто с HJ дают свою низшую степень. Окись железа Fe308 есть высшая степень,
FeO низшая, первой отвечает ?еХ3, второй FeJ2, под влиянием HJ этот переход и
происходит. Так, НаОа и О (гл. IV) способны освобождать иод из HJ. Соединения окиси
меди СиО или СххХ2 дают соединения закиси Си20 или СиХ. Даже серная кислота,
отвечающая высшей степени S08, может так действовать, образуя низшую степень S02.
Еще более легко идет освобождение иода из Ш под влиянием веществ, способных
выделять кислород. Практически пользуются всяческими способами окисления, чтобы
выделить иод из кислой жидкости, содержащей, напр., серную кислоту и Ш. Чаще всего
применяют азотистую к-ту и другие высшие окислы азота, которые тогда переходят в N0.
Можно даже на HJ для выделения иода действовать HJ08 и т. п. Но в подобных реакциях
окисления HJ есть свои пределы, потому что при известных условиях, особенно в слабых
растворах, освобождающийся иод сам может действовать как окислитель, т. е. выражает
характер галоидов.
Из йодноватых солей иод выделяется при помощи сернистокислых солей, напр.,
2NaJ08 + 3Na2S08 + 2NaHS08 — J8 + H,0 +5Na2S04, т. е. йодноватая кислота раскисляется
сернистою, переходящею в серную. В Чили, при извлечении чилийской селитры NaN03,
остаются маточные растворы, содержащие ISaJ08, и указанным путем из них
получают иод.
Стае для окончательного очищения иода растворял его в крепком растворе KJ и
осаждал прибавлением воды, а Ладенбург (1902) очищал иод в виде осадка AgJ,
взбалтывая его с избытком крепкого раствора аммиака, так как 100 г едкого аммиака растворяют
при 16° только 0,0045 AgJ, а растворимость AgCl раз в 1000 более. Обрабатывая AgJ
чистым цинком и серною к-тою, превращают иод в ZnJa, а его раствор с азотистой к-той
дает иод. Для такого иода Ладенбург нашел атомный вес J = 126,96, а Стае для им
очищенного J == 126,85, если 0 = 16. У Стаса вероятно была подмесь хлористого иода.
Но нельзя думать, что у Ладенбурга не осталось в иоде еще сколько-либо хлора или
<5рома, тем более, что сушение производилось хлористым кальцием, а свободный иод,
вероятно, с СаС12 дал хоть немного CaJs и С12, и это опять ввело хлор в иод. Подмеси же
С1 и- Вг должны уменьшить атомный вес иода, а потому я полагаю, что атомный вес
иода не менее 127, и вероятно даже немного более 127.
Растворимость иода в растворах, содержащих йодистые металлы и вообще
йодистые соединения, может служить, с одной стороны, указателем того, что растворение
вызывается подобием, а с другой — служит косвенным доказательством того представл?-

445 дополнения к главе хт [328 — 329
ния о растворах, которое приведено в гл. I, потому что во многих случаях удалось
получить из подобных растворов нестойкие мяогоиодисты? соединения, подобные
кристаллогидратам. Так, йодистый тетраметиламмоннй N(CH8)4J соединяется с Ja и J4. Даже раствор
J2 в насыщенном растворе KJ представляет следы образования определенного соединения
К33. Так, спиртовый раствор Ю3 не отдает CS2 иода, хотя CS2 отнимает иод от
спиртового раствора самого иода {Girault, Jorgensen и др.).
К P. Worley (1905), определив количество брома, растворяющееся в растворах КВг,
пришел к заключению об образовании при этом соединения КЙг8.
[328] Равенство атомных объемов самих галоидов тем примечательнее, что во
всех галоидных соединениях объем возрастает с заменою фтора хлором, бромом и
иодом. Так, напр., объем NaF (получается через деление веса, выраженного формулою,
на уд. вес) около 15, NaCl 27, NaBr 34, NaJ 41. Объемы SiHCla 82, а соответственного
бромистого соед. 108; йодистого 122.
Плотность Хтемп. кипения и многие .другие свойства) бромистого соединения более,
чем соответственного хлористого, а йодистого еще,выше.
А". Л Потылицын показал, что, при нагревании в запаянной трубке различных
хлористых металлов с эквивалентным количеством брома, во всех случаях происходит
распределение металла между галоидами, и в окончательном продукте количества хлора,
замещенного бромом, пропорциональны атомным весам взятых металлов и обратно
пропорциональны^ их валентности: так, если взять NaCI + Br, то из 100 ч. хлора 5,54
заместятся бромом, а если AgCl + Вг, то 27,28 ч. Эти числа относятся между собою как
1:4,9, а атомные веса Na:Ag= 1:4,7. Вообще, если взять хлористое соединение МС\Пг
то оно с пВг дает процент замещения = 41Г/п2, где И есть атомный вес металла.
Найденный закон выведен из наблюдений над соединениями: У, Na, К, Ag (n=l); Ca, Sr,
Ва, Li, Hg, Pb (п = 2), Ві (n = 3), Sn (n = 4) и Fe2 (n = 6). В этих определениях Лоты-
лицына должно видеть не только блестящее подтверждение учения Бертоллё, но новую
попытку определения величины сродств. Главная же цель исследования состояла в том,
чтобы убедиться в вытеснении при таких случаях, когда поглощается тепло, а оно здесь
должно было поглощаться, так как все бромпсты? металлы, образуясь, развивают менее
тепла, чем хлористые, как видно по числам предшествующих дополнений. Если масса.
бромд, увеличивается,, то и количества вытесненного хлора возрастают. Напр., при
действии на молекулу ВаС12 1, 4, 25 и 100 молекул брома вытесняется хлора: 7,8; 17,6; 35,0;
45,0%. Если действовать эквивалентным количеством хлористого водорода, на бромистые
"~ металлы в запаянных трубках и в отсутствии воды при температуре около 300, то
проценты замещения брома хлором при двойных разложениях между одновалентными
металлами обратно пропорциональны атомным весам. Напр., NaBr + HCl дает в пределе 21°/о
вытеснения, КС1 12, AgCl %°/о* В водном растворе хотя явление уложня?тся участием
воды, в сущности происходит то же самое. Реакции идут сами собой в ту и другую
сторону прп обыкновенной температуре, но с различной скоростью. При действии, напр.,
слабого раствора (1 экв. на 5 л) хлористого натрия на бромистое серебро при
обыкновенной температуре замещено брома в 6% суток 2,07%; с KG1—1,5%. При действии
избытка хлористого металла величина обмена возрастает. Эти превращения идут также
с поглощением тепла. Обратные реакции, выделяющие тепло, идут несравненно быстрее»
но также до известного предела.
[329] Диссоциация йодистого водорода подробно изучена Готфейлем-
и потом Лемуанем, из исследований которого извлекаем следующие сведения.
Разложение HJ явно при ,180°, но идет медленно, с повышением температуры скорость и предел
разложения возрастают. Обратное действие таково же, то-есть J2 с Н2 образуют 2HJ н?--
только под влиянием губчатой платины (Corenwinder), которая ускоряет также и
распадение IIJ, но и само по себе, но только медленно. Предел обратимой реакции остается
тот же с губчатою платиною или без нее. Увеличение, давления очень сильно ускоряет
ход реакции образования Ш, а потому губчатая платина, сгущая газы, действует подобно,
давлению. При атмосферном давлении распадение Ш достигает предела при 250° в
несколько месяцев, а при 440° в несколько часов. Предел при 250° около 18% распадения,
то-есть из 100 ч. водорода, бывшего в 1IJ, около 18% может при этой темп, выделиться
(этот водород легко измерять и судить о мере диссоциации), но не более, при 440° предел
около 26%. Если же давление, под которым 21Ы переходит в На + Ja будет 4% атм.,
копредел 24%, под давленпём % атм. предел 29%- Малое влияние давления на
диссоциацию Ш (срав. N904) определяется тем, что реакция 2HJ = J2 + Ha не сопровождается
изменением объемов. Чтобы показать влияние времени, приведем числа, относящиеся к 350°:
1) реакция Il2 + J2:3 чаТва, 88% Н3 свободны; 8. час. 69%, 34 ч. 48%; 76 ч. 29% и
327 часов 18,5% На осталось в свободном состоянии; 2) обратное разложение 2Ш; 9 час.
3% освободилось, а через 250 час. 18,6% И» стало 'свободным, т. е. достигнут предел.
Прибавка излишнего водорода уменьшает предел реакции распадения или увеличивает
образовадие HJ из J2 + Ий) как и следует ждать по учению Бертоллё (гл. X). Так, при

330 — 331] йодистый и бромистый водороды 447
440° 26% HJ распадается, если нет подмеси водорода. Если же подмешано Н2) то
распадается, в пределе вдвое меньшая масса HJ. Поэтому, если будет взята беспредельная
масса водорода, то распадения HJ не будет. Свет содействует сильно распадению Ш. При
обыкновенной температуре 80% HJ. распадается от действия света, а от одного влияния
температуры такой предел отвечает очень высоким температурам. Ясное влияние света,,
губчатой платины и нечистоты стекла (особ. Na2S04, которая разрушает HJ) не только
затрудняют исследование, но и показывают, что в реакциях, подобных 2HJ = J2 + Н2,
сопровождающихся малым тепловым .эффектом, всякпе посторонние, малосильные влияния
могут глубоко изменять ход явления.
Термические определения Томсена (для 18°) дали в тысячах калорий: С1 + Н =
= + 22, HCl + Aq (т.е. много воды растворяет HCI) = + 17,3, а потому Н + CI + Aq =
= +39,3. Взяв молекулы, должно все удвопть. Вг + Н = + 8,4; HBr + Aq = 19,9; н +
+ Br + Aq = + 28,3. На испарение Вг2, по Вертеле, идет 7,2, след., Вг3 + Н2 = 16,8 +
+ 7,2 == + 24 если Вга взять, для сравнения с С1а, в виде паров. H + J= — 6,0; HJ +
_j- Aq = +19,2; Н + J + Aq = +13,2, а по Вертело тепло плавления J2 3,0, на испарение-
6,0 тыс. мал. кал., а потому J2 + H2 = —2.- 6,0 + 3 + 6 = —3,0, если иод взят в виде-
пара. Вертело на основании своих определений дает, однако, + 0,8 тыс. мал. кал.
Подобные разноречия в термохимии, при несовершенстве существующих приемов,
встречаются нередко и зависят от необходимости получать основные числа обходным путем^
Так, для определения тепла Н + J, Томсен разлагал слабый раствор KJ газообразным
хлором, реакция дала + 26,2, откуда, зная предварительно тепловые эффекты реакций
КНО + HU, КНО + НJ и С1 + Н в водных растворах, можно^получпть Н + J + Aq, a.
потом, зная HJ + Aq, найти J + Н. Очевидно, что неизбежные погрешности могут
накопляться.
На основании учения Бертоллё и наблюдений Потылиг^ына [доп. 328] должно
'думать, что некоторые следы медленного разложения воды иодом могут существовать,
В этом смысле будет понятно наблюдение Доссиоса и Вейта над тем, что
растворимость иода в воде увеличивается с течением месяцев прикосновения. Тогда образуется HJ
п он увеличивает растворимость. Если иод из такого раствора извлечь сернистым
углеродом, то после действия N208 опять крахмалом можно открыть иод, как показали авторы
Можно думать, что множество подобных реагирований, требующих много времени и
совершающихся в малых количествах, до сих пор укрываются от внимания исследователей^
все еще либо сомневающихся в общности учения Бертоллё, либо видящих только
термохимическую сторону реагирования, либо упускающих из внимания элемент времени и
влияния масс.
[330] Отсутствие действия J2 на H2S согласно с термохимическими данными, потому
что,взяв все вещества в газообразном состоянии (для S тепло плавления 0,3,тепло
испарения 2,3), имеем H3 + S = + 4,7; Н2 + С!2 = + 44; Н8 + Вг3 = + 24 и H2 + J2 =
= 3 тыс. мал. кал.., след., образование H2S дает тепла меньше, чем НСіиНВг, но больше
чем Ш.
Три элемента: Н, S и J между собою способны давать все парные сочетания: Ш,
II2S, SJ, притом последнее происходит в разных пропорциях. В таких случаях видна
сложность задач химической механпки. Очевидно, что только рассмотрение простейших
случаев может дать ключ к задачам более сложным, а из примеров, приводимых на
последних страницах, с другой стороны, очевидно, что, не вникая в условия химических
равновесий, мы должны будем отказаться от понимания химических явлений. Следуя за
Бертоллё, видна возможность постигнуть всю предстоящую задачу, но труды в этом,
направлении едва начались га последние десятилетия, и' предстоит еще много уяснить,,
собирая сперва опытный материал, для которого на каждом шагу представляются случаи.
Излагая сведения о галоидах, Я' имел в виду указать между прочим на задачи этого
рода, так как в частных примерах рисуется общая задача.
Близкий к 2HJ + 4J2 + 9Н20 (по Вино) раствор.уже не реагирует с HaS, несмотря
на массу свободного иода. Поэтому, пропуская HSS в воду с иодом, можно получить,
только слабые растворы. То же в сущности совершается, когда S02 в слабом растворе
с иодом дает ИЛ и серную кислоту. При сгущении происходит обратная реакция. Всюду
равновесные системы и роль воды — ясно видны.
[331] Способы образования и получения суть не что иное, как частные примеры
химических воздействий. Если бы знание химической механики было полнее, чем ныне,
все случаи получения можно было бы со всеми подробностями (количество воды»
температура, давление, массы и т. п.). предугадывать. Изучение практических приемов
получения, поэтому, есть один из путей изучения химической механики. Воздействие
иода на фосфор и воду представляет такой же случай, какой указан выше, и дело-
усложняется здесь еще возможностью образования соединения РИ8 с Ш, равно как и
проиокожденпем PJ2, PJ8, и сродством Ш и кислот фосфора в воде. Теоретический интерес,
равновесий, по всей их возможной сложности, конечно очень велик, но он отступает на.

448 дополнения к главе хі [332 — 333
задний план перед интересами первичными: найти практические приемы уединения
веществ и способы пользования имя для надобности людской. Лишь по удовлетворения
¦этих надобностей и по мере их удовлетворения могут являться иные интересы — другого
порядка, которые сами отразятся на интересах первичного свойства. По этим причинам,
•считая своевременным указание на теоретические интересы химических равновесий,7
главное внимание читателя в этом сочинении все лее обращается на первичные
химические интересы, так как оно назначается преимущественно для начинающих химию и для
возбуждения у них интереса ко всей нашей науке.
НВг получается между "прочим при действии брома на параффин, нагретый до
180° и другие - углеводороды. Обыкновенно для приготовления НВг из воронки с краном
но каплям вводят бром в нагретый нафталин в керосине и очищают от паров брома,
пропуская через слои красного фосфора. Жидкий трехбромистый фосфор, прямо
получаемый из Р и Вг, при действии воды, также дает струю НВг. Бромистый калий или
натрий при действии H2S04 в присутствии куска фосфора также дает НВг, но HJ этим
путем разрушается. Чтобы удалить из НВг пары брома, пропускают НВг над влажным
-фосфором, а чтобы высушить, берут или фосфорный ангидрид, или СаВг3; нельзя брать
CaCls, потому что получается HCJ. Над ртутью собирать ни НВг, ни HJ нельзя—дей-'
¦ствуют, * их можно прямо собирать в сухой сосуд, погрузив газоотводную трубку до дна,
потому что оба газа много тяжелее воздуха. Мерц и Гольцманн (1889) предложили
получить НВг, непосредственно нагревая смесь паров брома и водорода, или (по способу,
предложенному тгоШом, 1892) смесь брома и водорода проводится через трубку, в
которой вложена платиновая еппраль, накаливаемая после вытеснения из трубки воздуха.
Аналогично бромистому водороду образуется и иодоводород. При нагревании иод
улетучивается в маленькую колбочку и пар его увлекается водородом в сильно накаленную
трубку, при выходе из которой и обнаруживается значительное количество HJ и
свободный иод. При начале накаливания происходит соединение 17°/0 иода, при повышении
температуры — уже до 78% — 79% пода, при сильном накаливании — околс 82%.
[332J При получении HJ с помощью фосфора, берут его обыкновенно более, чем
для PJ8, потому что иначе часть иода перегоняется. Если взять менее 10 ч. J, то
образуется много PH4J. .Feu-Люссак и Еольбе установили указанную пропорцию. Ш готовят
ж множеством других способов. Банное растворяет 2 ч. иода в 1 части предварительно
приготовленного крепкого (уд. вес 1,67) раствора HJ и его прпливает на красный фосфор
через т^булус реторты. Беря Р и J, не должно забывать, что между HJ и фосфором
{Oppenheim) может совершаться реакция, при которой образуются PH4J и PJa. Реакция
-фосфора с иодом и водою должна быть производима с осторожностью, потому что
могут быть взрывы. С красным фосфором реакция течет спокойнее, но все же требует
осторожности. Л. Мейер показал, что при избытке иода реакция идет без побочных
ігродуктов (PH4J) по уравнению. Р + 5J + 4Н20 = РН804 -j- 5HJ. Для этого в тубулатную
реторту кладут 100 г иода и 10 г воды, „а через тубулус прибавляют (сперва лишь очень
осторожно но каплям) тестообразную смесь 5 г фасного фосфора с 10 г воды.
Удельные веса растворов НВг' и Ш выведены мною на основании наблюдений
Topsoe и Вертело для 15°/4°:
10 20 30 іО 30 600/о
НВг 1,071 1,156- 1,258 1,374 1,505 1,650
HJ 1,075 1,164 1,267 1,399 1,567 1J69
Бромистый водород дает гидраты НВг2Н90 и НВгНяО, изученные Розебумом столь
.же" подробно, как гидрат HCI [доп. 296].
С металлическим серебром растворы HJ дают очень легко водород, образуя AgJ.
Ртуть, свинец и др.* действуют так же. Крепкие растворы ВаВг2 нацело выделяют
растворенную соль при насыщении НВг (JV. Thorpe, 1905).
[333] Йодистый азот NHJ9 (см. примечание на 234 стр. текста) получается при
прибавлении раствора иода (напр., в спирте) к раствору аммиака в виде бурого норош-
коватого осадка. Если его собрать на цедилку, то пока осадок влажен — он не
разлагается, но при высушиваниии дает сильные взрывы, а потому опыт с ним должно
производить. лишь с малыми количествами (обыкновенно, цедилку еще влажную
разрывают на части и их кладут на кирпич; при высыхании взрывы происходят не только от
трения и удара, но и самопроизвольно). Чем разбавленнее раствор аммиака, тем более
пода должно прибавить для образования осадка NHJ2. Понижение темп, благоприятствует
¦его образованию. В едком аммиаке NHJ2 растворяется, образуя при нагревании HJ08 и
иод. С KJ йодистый азот дает иод, NHS и КНО. Эти реакции (Селиванов) объясняются
образованием НЮ, происходящей из NHJ2 + 2Н20 =NH3 + 2HJO, напр., KJ + HJO = J2 +
¦+KHO. Вообще, Селиванов [ср. доп. 311] заметил временное образование иодноватистой
кислоты HJO при реакции аммиака на иод, так что здесь образованию NHJ2 предшествует
происхождение HJO, т. е. сперва J2 + Н?0 = HJO -f HJ, а затем не только Ш соединяется

334 — 336] йодноватая и йодная кислоты 449
с NH8, но и 2HJO + NH8 = NHJ2-{-2HsO. Иодпстый азот со слабою серною к-тою дает
(как NC13) иодноватистую кислоту, но она тотчас же переходит в йодноватую к-ту. По
некоторым исследованиям (Вунзеп, Зильберрад) в йодистом азоте содержится N2U3J8 и
MIJ2NH2J или соединение NI13 с NJ3.. Можно полагать, что при различных условиях
образования состав йодистого азота изменяется.
Для иода не известна свободная нодноватистая кислота НЮ, но известны
органические соединения ЮО, повидимому, этого же типа, и по особенности их свойств мы
упомянем об одном из них, а* именно об иодозобензоле CuII5JO, полученном Билль-
геродтом (1892) и др., при действии едких щелочей на фепплдпхлорпбднд %H5JG1 (но
уравнению'CeH5JCl + 2Л/ОН = CelI5JO + 2Л/С1 + Н20).Иодозобензол представляет аморфное,
желтоватого цвета вещество, при 210° оно взрывает, разлагаясь с выделением паров
иода, растворяется в горячен воде и спирте. Если кислоты не окисляют СвН5.10, то они
дают солеобразные соединения, причем иодозобензол является как бы основною окисью
двувалентного металла CeH6J. Таким образом, напр., при обработке раствора нодозобен-
зола в уксусной кислоте раствором азотной кислоты получаются больше одноклиномер-
лые кристаллы азотнокислой соли состава C0H5J(NO3)2 "(подобно составу Ca(NOa)2). Он
вытесняет иод из йодистого калия (в растворе, подкисленном уксусной или соляной
кислотой), т. е. действует своим кислородом, как 1IC10. При действии на иодозобензол
перекиси водорода, хромовой кислоты и т. п. окислителей получается CCH5J02, вещество
нейтральное, т. е. неспособное давать солей с кислотами.
[331] Окисление J2 крепкою азотного кислотою открыл Connel, a Millon показал, что
оно совершается, хотя медленнее, также при действии гидратов до IIN03IIsO, но раствор
HN032H20 и более слабые, растворы не окисляют, а просто растворяют"под. И здесь
видно участие воды. Оно уже видно, напр., в том, что сухой NH8 прямо соединяется
<; иодом, напр., при 0°, образуя JS4NH8, а йодистый азот происходит только при
действии воды.
Как иод вытесняет хлор из кислородных соединений, так и бром вытесняет хлор,
напр.; из ИС10, образуя прямо НВгОа. Если взять раствор бертолетовой соли (75 частей
на 400 воды) и прибавить к нему иода (80 частей), а потом небольшое количество
азотной кислоты, то при кипячений выделяется хлор, а в растворе образуется йодновато-
калиевая соль. Потылицып (18S7) заметил, однако, что не только бром и иод вытесняют
01 из ИС103 и КСЮй, но и хлор вытесняет бром из NaBr03, притом реагирование идет не в.
виде прямого обмена галоидов, а сопровождается образованием свободных кислот, напр.:
5NaC103 + ЗВг2 + ЗНаО = 5NaBr + 5НСЮ, -f НВг08.
[335] Если иод размешать в воде и пропускать хлор, то иод растворяется,
жидкость обесцвечивается и содержит, смотря ио массе воды и хлора, или Л1С12) или JC18,.
или Ш08. Если воды мало, то Ш03 может прямо выделяться в кристаллах, но полное
превращение (Bornemann) происходит только тогда, когда на 1 ч. иода взято не менее
10 ч. воды: JCl + 3HaO+2Cis = JH08 + 5HCL Вода, вообще, всегда должна быть
рассматриваема не просто, как «среда», а как химический деятель. Те, которые упускают
это, особенно при рассмотрении слабых растворов, по моему мнению, нарушают
дисциплину законов Бертоллё и впадают в мечтательность Бергмана,
Шенебейн и Ожье показали окисление иода кислородом при действии тихого
разряда, т. е. при переходе в озон. Ожье нашел, что при 45 озон тотчас окисляет пары
вода, образуя 'первоначально J20s, который с водою и при нагревании распадается на
J?0S и J2. При разложении гальваническим током растворов IIJ на положительном полюсе
образуются ШОз (Ricke). При горении водорода, смешанного с малым количеством Ш,
•образуется также HJ03 (Sain).
Для йодноватой кислоты Ееммерер показал, что раствор уд. веса 2,127, при 14°
содержащий 2Ш039Н20, застывает вполне на холоду. Сравнивая растворы Ш + тНаО
-с Ш03 + wILO, находим, что уд. вес увеличивается, но объем уменьшается, тогда как
при переходе" от растворов НСі + я*НаО к НСЮ3 + mlla0 уд. вес возрастает, но и объем
также, что замечается и в некоторых других случаях (напр., Н3Р03 и Н3Р04).
Дитт (1890) получил весьма много ра?нообразных солей йодноватой кислоты. При
насыщении раствора едкого лития йодноватой к-той получена нейтральная соль 2(LiJ0s)Hs0;
¦ей аналогична 2(NH4JOs)H20. Получены также.- гидраты более сложного состава, каковы
<6(NH4JOe)H80 и 6(Ш4Ю3)2Н20. При помощи реакций двойного обмена по типу
нормальных солей. 2(іШ08)Н20 образуются соли щелочноземельных металлов Ba(J08)sHsO и
?r(J03)2H20. Из смеси растворов азотнокислого цинка и щелочной йодноватой соли
выпадает Zn(J08)22H20 и т. п.
[336] Если иодноватонатровую соль смешать с раствором едкого натра, нагреть ж
пропускать хлор, то выделяется трудна растворимая соль, отвечающая иоднойкислоте,
имеющая состав Na4JsOe3H20, по уравн.: 6NaHO + 2NaJOa + 2Cl2 = 4NaCl + Na4J2Ot +
+ ЗНаО. Образующееся соединение мало растворимо в воде, но легко растворяется в
«шок слабом растворе азотной кислоты. Если к такому раствору прибавить азотно-
Д. Менделеев. Основы химии, *. I. 29

450
ДОПОЛНЕНИЯ К ГЛАВЕ XI
[337
серебряной соли, то происходит осадок, содержащий Ag^OsSI^O. Если мало растворимо»
серебряное соединение растворить в нагретой азотной кислоте, то при испарении
выделяются оранжевые кристаллы соли, имеющей состав AgJ04. В форме іХ7 выражается
состав всяких солей йодной кислоты. Kimmins (1889) сводит все соли йодной кислоты к
4-м типам: метасоли Ш04 (соли Ag, Си,РЬ),мезосоли H3J0S (Ag2H—HsO—CdII), пара-соли H5JOe
(NajH,, Na8Ha) и дву-соли H4JsO.? (K4, Ag4, Nia). Три первых суть прямо соединения типа
JJ7: J08(OH), J02(0II)e и JO(OH)s, а двуиодные соли относятся к типу мезосолей, как.
пирофосфорные соли к ортофосфорным, т. ?. 2HaJ05 —HaO = H4JaOe.
Открытая Магнусом и Аммерлиоллером, изученная затем в солях Ланглуа,.
Ра-ммельсбергом и многими другими, йодная кислота представляет пример гидратов, в
которых очевидно нет того различия между гидратною и кристаллизационного водою,
которое первоначально считалось столь резким. В ИС1042Н20 вода не заменяется
основаниями, и на нее прпходится смотреть как на кристаллогидратную, а в HJ042HsO
замещение основаниями происходит, п на нее следует смотреть как на гидратпую. В
дальнейшем мы увидим, что система элементов заставляет считать галоиды дающими как высший
солеобразный тип GSX7, если через G означать галоид, а через А'кислород (0 = 2,),
ОН и т. п. элементы.
(Входя, ради поучительных примеров при галоидах в некоторые более специальные
подробности существующих сведений, я не могу этого сделать во всех частях этой книги,
чтобы не увеличить чрезмерно ее размеров.)
[337*] В отношении к Н, О, Na и др. бром занимает середину между хлором и подом,
а потоку нет особой надобности останавливаться над соединениями брома — в этом
великая выгода естественной группировки элементов.
JC1 и JClj, аолучены Гей-Люссаком и изучались многими другимп. Современные
проверенные сведения об JG1 вполне подтверждают многие наблюдения проф. Траппа
(1851), оправдывая его показание о существовании двух изомерных (жидкого и
кристаллического) видоизменений (btortenbeker). При малом избытке иода «JC1 остается жидким,
¦а при подмеси JCI8 легко кристаллизуется. Танатар (1893) показал, что из двух
видоизменений JC1,— одно, прочное, плавится при 27°, другое же легко переходящее в первой
и происходящее при отсутствии JC1S, плавится при 14°. Шюіщепбергер дополнил
сведения о действии воды на JC1 и JC18, а Храстоманос доставил наиболее полные сведения
об JCla. Stortenbeker (1888) расследовал равновесие системы, содержащей J2, JC1, JC!3 и CL,
в том же смысле, в каком Розебум [дополн. 296] рассмотрел равновесие IIC1, I1C121IS0 к
На0. Он нашел, что JCI является в двух состояниях — одно (обыкновенно) прочное,
плавится при 27°,2, а другое получается при быстром охлаждении, плавится при 13°,9 и.
легко переходит в первое видоизменение. JCi8 плавится при 101° только в запаянной
трубке под давлением 16 атм.
При действии воды на JC1 и JC18 получается соединение JITCL, которое, повидимому,
от воды не изменяется. Кроме этого соединения происходят всегда под и йодноватая
кислота 10JCI + ЗНаО = Ш08 + 5Л1С12 + 2J2.
Описывая с некоторою подробностью свойства NaCI, HCI и т. п., я имел в виду
дать понятие, в отдельных примерах, о свойствах солеобразиых веществ, но нп по
размерам этого сочиненпя, ни по ого назначению и цели нет возможности для всяких солей,
кислот и другпх тел входить во многпе частности. Основная цель этого труда —
характеристика элементов и ознакомление с силами, действующими между атомами — не
достигается умножением числа необобщенных еще свойств и отношений, но и они расширяют"
кругозор и возбуждают пытливость.

УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ. *)
Абашев 269.
Абег (Abegg) 154, 265, 507.
Абель, см. Эбель;
Авдеев 293.
Авогадро (Avogadro) 18, 136, 139, 140,
263, 272, 273, 34, 35, 36, 145, 278.
Айхель (Aichel)354.
Айри (Airy) 407.
Алексеев 269, 278.
Аллен (Allen L.) 290.
Аллюар (Alluard) 431,
Альберт (Albert) 357.
Ама (Amat) 393, 420.
Амага (Amagat) 294, 298, 300.
Амбергер (Amberger P. С.) 503, 512.
Аммермюллер (Ammermtiller) 450.
Ампер (Ampere) 115, 140.
Андерсон (Anderson) 286.
Анджели (Angeli) 361.
Андре (Andre) 402. ф
Андрее (Andreae) 282.
Андреев 114.
Анжель (Engel) 214, 18, 373, 401, 436.
Ансдель (Ansdell) 429.
Антони (Antony) 410, 461.
Антонов Г. Н. 360.
Араго (Arago) 319.
Армстронг (Armstrong) 303.
Арндт (Arndt) 287.
Аррениус (Arrhenius) 276, 277, 385, 387.
Артур (Arthur) 541.
Ар^едсон (Arfvedson) 275.
Аустин Роберт (Austin) 279.
Аутенрит (Autenrieth) 441.
Ауэр-фон-Вельсбах (Auer v. Welsbach) 72,
246, 341, 344, 345, 346, 347, 348, 351,
353, 382.
Афанасьев 457.
Ачесон (Acheson) 101, 103, 254.
Ашофф 463.
Бабо, ф. (Babo, v.) 85,. 278, 325.
Базаров 189, 84, 305, 329.
Базлен (Bazlen) 418.
Байер (Ваеуег) 182, 233, 415, 88, 387,
428, 434.
Байере (Biers) 442.
Байков А. А. 317, 66, 67, 309, 310, 311,
368, 477.
Байлей (Bailey) 65, 258.
Бакстер (Baxter) XXXII.
*) Страницы 1-го тома обозначаются курсивом, 2-го
обычным шрифтом.
Бали (Ваіу) 309.
Бальмер (Balmer) 274.
Баляр (Balard) 229.
Баннов (Bannow) 448.
Бар (Bahr) 340, 344, 345, 347, 353.
Барбиери (ВагЫегі) 496.
Баревилль (Barreswill) 180.
Баррет (Barret) 158, 476.
Баскервиль (Baskerville) 382, 427.
Бассэ (Basset) 294, 355,
Бауер (Bauer) 252, 525.
Бауман (Baumann) 418.
Баумгауер (Baumhauer) 302.
Баур (Baur) 345, 467.
Бах А. 415.
Бахметьев 307.
Беван (Bevan) 432.
Бедан (Beudant) 296.
Бейльби (Beilby) 267.
Бейльштейн Ф. Ф. 405, 400.
Бекер (Baker), см. Бэкер.
Бекетов Н. Н. 286, 288, 302, 313, 30, 94,
260, 274, 276, 356, 535.
Беккерель (Becquerel) 337,344,415,456,457.
Бекмаи (Beckmann) 275, 445, 321, 322,
386, 409.
Бекон (Bacon) 240.
Белль (Bell) 438, 467.
Беллюччи (Bellucci) 377, 489.
Белопольский 302.
Бенедикс (Benedicks) 342, 343, 352, 479,510.
Бенедикт (Benedickt) 82.
Бенс-Джонс (Вепсе Jones) 274.
Бер Поль (Bert Paul) 304.
Бервальд (Boerwald) 452.
Берглунд (Berglund) 419.
Бергман (Bergmann) 16, 203, 204, 4499
39, 355.
Беренс (Behrens) 310.
Берлин (Berlin) .340, 347.
Бернадос 476.
Бернгейм (Bernheim) 482.
Бернтсен (Bernthsen) 418.
Бернулли (Bernoulli) 272. -
Бертёло (Berthelot) 83, 97, 163, 173, 187,
193, 206, 214, 233, 287, 311, 312, 320t
326, 338, 345, 362, 363, 368, 370, 373,
396, 401, 407, 415, 419, 447, 448, 168,
170, 228, 248, 256, 258, 277, 324, 326,
370, 390, 409, 410, 487, 496, 533.
Бертолле (Berthollet) 16, 18, 65, 80, 202,
204, 231, 233, 353, 425, 426, 427, 428,
432, 433, 436, 446, 447, 449; 167, 255,
257, 286, 534.
29*

УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
453
Белей (Veley) 358, 364, 369.
Велер (Wohler) 190, 49, 84, 92, 163, 182,
227, 326, 349, 357, 359, 378, 379 383,
445, 450, 505, 507, 508, 509, 533, 534.
Вельдон (Weldon) 433, 434, 251, 252.
Вельтер (Welter) 429.
Вельцин (Weltzien) 159, 283. ¦
Вельч (Welch) 340.
Венцель (Wenzel) 322.
Вернейль (Verneuil) 157.
Вернер (Werner) 313, 442, 208, 492, 493,
506, 507, 508,-511, 517, 519, 520.
Верной (Vernon) 384, 461.
Весельский 234.
Вест (West) 428.
Виар (Viard) 444, 528.
Виде (Wiede) 442.
Видеман 425.
Вика (Vicat) 367.
Виллар (Villard) 134, 282, 375, 417.
Виллигер (Villiger) 428, 434.
Вильгельми (Wilhelmy) 464.
Вильгродт (Wilgrodt) 449, 65, 306.
Вильке-Дерфурт (Wilke Dorfort E.) 414.
Вилькинсон (Wilkinson) 542.
Вильм Ф. М. 501, 502, 503, 506, 513.
Вильямсон (Williamson) 174.
Винклер К. (Winkler, C1.) 57, 49, 63, 65,
97, 113 (портрет), 123,163,275,283,299,
300, 305, 313, 328, 337, 346, 349, 356,
¦ 370,. 389, 459.
Виноградский 267.
Винтер (Winter H.) 415.
Винцент (Vincent J. H.) 26.
Виньон (Vignon) 371. - '
Вислицениус (Wislicenius) 287, 375, 404,
95.
Виолет 391.
Виоль (Violle) 506. *
Витт (Witt) 333, 392.
Вихельгаус (Wichelhaus) 397.
Вишин (Wischin) 509.
Вокелен (Vauquelin) 47, 48, 49, 178, 296,
508.
Волкович 406. ',
Волластон (Wollaston) 322, 331, 334, 296,
498, 500, 505.
Вольгелеген (Wohlgelegen) 370.
Вольтере (Wolters) 161.
Вольф (Wolf) 497.
Ворлей (Worley) 446.
Воронин 435.
Воскресенский 393.
Вреден 233.
Вроблевский 417.
Вуд (Wood) 144, 403,
Вырубов 53, 246, 297, 346, 350, 382, 444.
Вюльфинг. (Wulfing) 365.
Вюльнер (Wullner) 275.
Вюрц (Wiirtz) 378, 135, 174, 298, 322, 393,
394, 411, 526.
Габер (НаЪег) 112, 352, 373, 395, 412.
Габерман (Habermann) 410.
Гаваловений 308.
Гагенбах (Hagenbach) 274.
Гадолин (Gadolin) 340.
Гайдингер (Haidinger) 282.
Галилей (Galilei) 3, 241, 242, 388.
Галл (Hall) 277.
Гамбли (НатЫі) 443, 462.
Гаммерль (Наттегі) 291.
Ган (Gahn) 188.
Ганней (Hannay J. В.) 396, 374.
Гантч (Hantzsch) 360, 370.
Гаркур (Harcourt) 190, 464.
Гаррис (Harris) 321.
Гартман (Hartmann) 381.
Гартог 434.
Гартлей (Hartley) 24, 158, 273, 274, 309,
344, 417.
Гассельберг (Hasselberg) 271.
Гасслахер (Hasslacher) 266.
Гаттерман (Gattermann) 130, 356, 357.
Гатшет (Hattchett) 404.
Гарцаролли - Турнлак (Garzarolli - Thura-
lack) 440.
Гашек (Haschek) 344.
Гаю (Hauy) 296.
Гебер (Geber) 245, 436, 160.
Геберлейн (Heberlein) 414.
Геглунд (Hoglund) 342.
Геен, де (De-Heen), см. Де-Гееи.
Гезехус Н. А. 459.
Гей (Gay) 373.
Гейзерманн (Haeusermann) 440.
Гейкокк (Неуссоск) 156, 378, 12, 22, 78,
310, 372, 544.
Гей-Люссак (Gav-Lussac) 29, 34, 55, 139,
188, 229, 234, "249, 263, 264, 272, 278,
294, 299, 374, 379, 432, 436, 437,
448, 11, 83, 245, 259, 268, 296, 323,
419 429.
Гейсл'ер (Geissler) 100.
Гейтель (Geitel) 458.
Гейтер (Geuther) 370, 359, 395, 442.
Гельмгольц (Helmholtz) 334,211, 278,317.
Гельригель (Hellriegel) 339.
Гемилиан В. А. 292, 293.
Гемпель (Hempel) 260, 313, 344, 160, 250.
Гендерсон (Henderson) 451.
Геннеберг (Henneberg) 392, 393.
Генри (Henry) 34, 35, 252, 271, 287.
Г?нрие (Henriet) 341.
Гент (Genth) 208.
Генчель (Hentschel) 438.
Георги (Georgy) 404.
Георгиевич 326.
Герар-Гергарт (Gergardt), см. Жерар.
Герасимов 403.
Герберте (Gerberts) 255.
Герлах (Gerlach) 101, 254, 507.
Герман (Hermann) 252, 76, 297, 404, 40*.
Гермес (Hermes) 256.
Геру (Heroult) 93, 475.
Герц (Hertz) 301, 386, 409.
Гершель Джон (Herschel) 435.
ГершковичЗЮ.
Гесс (Gess) 313.
Гм (Guye) 150, 296, 380, 382.

454
УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
Гиббс (Gibbs) 247, 274, 298, 354, 372,
434, 527.
Гиббс, Уолкот (Wolcott Gibbs) 129, 245,
346, 449, 501.
Гибур (Guibourt) 78.
Гизель (Giesel) 457, 458.
Гизингер (Hisinger) 340.
Гиллербранд (Hillebrand) 305, 342, 348.
Гильом (Guilaume) 209, 497.
Гинце (Hintze) 298.
Гитторф (Hittorf) 321, 182, 385.
Гладстон (Gladstone) 206, 387, 273, 299,
344, 396, 397.
Глатцель (Glatzel) 182, 411.
Глаубер (Glauber) 201, 245, 321.
Глешер (Glescher) 343.
Гловер (Glover) 132, 374.
Гмелин (Gmelin) 308, 202, 205, 217, 461,
483, 489, 513.
Говард (Howard) 323.
Голлеман (Holleman) 359.
Гольдборн (Holdbom) 279, 402.
Гольдшмит (Goldschmidt) 315, '94, 182,
339, 404, 462.
Гольц (Holtz) 325.
Гольцманн (Holtzmann) 448.
Гомпель 260.
Гоппе-Зейлер (Hoppe-Seuler) 290.
Гор (Gore) 228, 234, 443, 476.
Горстманн (Horstmann) 420.
Госсаж (Gossage) 250.
Готфейль (Hautefeuille) 86, 127, 325, 421,
438, 446; 13, 128, 129,259,289,356,366,
385,388,410.
Готье (Gautier) 54, 108, 230, 340, 346, 419,
278, 398, 438.
Гофман (Hofmarm) 378, 379, 353, 413, 458,
511, 544.
Гофмейер (Hofmeier) 501.
Грамм (Gramme) 19, 225.
Гранже (Granger) 387, 526.
Грасси (Grassi) 274.
Требе (Grabe) 438, Ш.
Грей (Gray) 338.
Грем (Graham Thomas) 29, 30, 57, 261,
263, 280, 300, 306,412,3,90,107(портрет),
110,117,133,180,285,286, 334, 363, 373,
389, 392, 451, 452, 460, 483, 498, 503.
Грешов (Greshoff) 418.
Гримальди (Grimaldi) 258.
Грин (Green) 462.
Гринвальдт (Griimvald) 274. -
Гриньяр (Grignard) 283.
Гриффите (Griffiths) 257, 294.
Гро (Gros) 217, 218, 517, 518, 519.
Грове (Grove) 286.
Грот (Groth) 298.
Грубе (Grube) 339.
Грувен (Grouven) 291.
Грюннер (Grunner) 393.
Грютцнер (Grutzner) 452.
Гуд (Hood) 464.
Гуэо (Houzeau) 326.
Гуккельбергвр (Guckelberger) 337,
Гульдберг (Guldbeig) 207, 278, 425, 426t
427, 434.
Гунсбах (Hunsbach) 402.
Гунт (Gunt) 523.
Густавсон Г. Г. 208, 427, 436, 437; 65, 264,
306, 326, 395.
Гут (Huth) 302.
Гутбир (Gutbier) 436, 437, 439, 501, 505,
532.
Гутман (Guttmann) 401.
Гутри (Guthrie) 40, 424, 285.
Гутчинсон (Huthchinson) 443.
Гюйггенс (Huggins) 24, 272.
Гюго (L. Hugo) 303.
Гюнц (Giintz) 29, 259, 293, 294, 536.
Гюртлер (Guertler) 328, 370, 497, 506,
510 511.
Гютне'р (Huttner) 346, 6.
Дайверс (Diwers) 364, 375, 322, 419.
і Д'Алли (D'Allyj 326.
Дальтон 18, 34, 44, 90, 91, 122, 137, 148,
249, 250, 271, 322, 331, 333, 334, 335,
363; 64.
Дамур (Damour) 325.
Дана (Dana) 296.
Даниель (Daniel) 277.
Данн (Danne) 457.
Данцигер (Danziger) 488.
Дебиери (Debierne) 458.
Дебре (Debrav) 45,. 289, 317, 346, 347,
348, 366, 447, 449, 500, 505, 506, 509, 526,
528.
Дебгс 268.
Деви Гумфри (Davy) 22, 134, 168, 225,
229, 285, 297, 321, 323, 357, 432, 441;
9 (портрет), 39, 43, 48,83, 260, 283, 329,
436.
Девиль Г. С. К. (Henri Sainte Claire Deville)
21, 50, 71, 97, 126, 143, 147, 181, 185,
215, 222, 232, 241, 286, 298, 300,
317, 342, 377, 407,415, 425, 427, 436, 438;
11,39,44,45,76,84, 91, 92, 93, 101, 127,
147, 152, 181, 206, 213, 257, 258, 283,
285, 289, 326, 335, 336, 380, 467, 499,
500, 504, 505, 506, 508, 535.
Де-Вриес (de Vries) 261, 263.
Де-Геен (De-Heen) 298, 308, 401.
Дежюст (Dejust) 419.
Декарт (Descartes) 212, 334.
Декоппе (De Goppet) 154, 157, 275, 424.
Деларив (De-La-Hive) 82.
Делафонтен (Delafontaine) 124, 147, 340,
341, 344, 352, 353, 448.
Дель-Рио (Del Rio) 404.
Демарсей 341, 344, 347, 352, 353, 436, 458.
Демель (Demel) 489.
Демокрит (Demokrit) 332.
Дентри (Dentree) 542.
Дент 418.
Депре (Desprotz) 384.
Деринг (Donring) 182.
Дефорж (Desforges) 101.
Дефрис 153, 507.
Джонсон (Johnson) 434, 317.

УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
455
Джуль (Joule) 312.
Диетричи (Dietrici) 281.
Дик (Dick) 529.
Дикон (Deacon) 251, 252, 284.
Диксон (Dixon) 311.
Дингвал (Dingwall V.) 442.
Дильс (Dels, О) 497.
Дисбах (Disbach) 488.
Дитмар (Dittmar) 212, 281, 366, 429, 423,
505, 541.
Дитт (Ditte) 214, 234, 287, 268, 360,425, 449;
95, 286, 291, 324, 327, 338, 401, 427.
Дитц (Ditz) 315.
Доберейнер (Dobereiner) 58.
Добросердов 336.
Докучаев 392, 330.
Донни (Donny) 11.
Дорн (Dorn) 345.
Доссиос (Dossios) 447.
Драпе (Drave) 388.
Дреббель (Drebbel) 374.
Дрепер (Draper) 435.
Дриои (Drion) 295.
Дроссбах (Drossbach) 347.
Дуглас (Duglas) 435, 523.
ДудлеЙ (Dudley-Joronto) 544.
Дунайский 483.
• Дунстан (Dunstan) 7, 382, 480.
Дыоар (Dewar) 55, 56,'66, 96, 102, 227,
295, 297, 298, 309, 344, 375, 394; 24, 210,
270, 271, 278, 282, 311, 395,415,459,487,
506, 510, 511.
Дэнкан (Duncan, Kennedy) 540.
Дюлонг (Dulong) 59, 205, 292, 35; 278,
280.
Дюма (В. Dumas) 59, 88, 99, 147, 176,
177, 219, 246, 292, 302, 303, 323, 339, 377,
379; 127,152,235,299,304,312, 326, 356,
369, 531.
Дюмон (Dumont) 404.
Егоров Н. Г. 271, 537.
Ельчанинов 405.
Емельянов 371.
Жакелен (Jacquelin) 435.
Жакеро (Jaquerod) 298, 345, 380.
Жанель (Jaennel) 282.
Жаисен (Janssen) 271, 272.
Желис (Gelis) 430, 545.
Жемчужный 246, 247, 248, 263, 400, 506,
507. ,
Женилле (Geniller) 335.
Жерар (Gerhard) 140, 142, 147, 149, 166,
324, 382, 398, 403, 412; 34, 35, 36,
136, 145, 268, 298, 355, 396, 517, 518,
519
Жернез (Gernez) 278, 3, 151, 325, 408.
Жиро (Girault) 446, 475.
-Жиффар (Giffard) 291,.
Жоанни (Joannis) 280, 354, 357, 419; 13,
258, 268, 526.
Жобер (Jaubert G. Fr.) 54, 327.
Жолли (Jolly) 339, 508,509,510,511,519.
Забудский И. А. 397,
Заенчевский 298.
Зальцер (Salzer) 388.
Зеельгейм (Seelheim) 215.
Зейберт (Seubert) 306, 486, 505, 506, 541.
I Зейдель (Seidell) Щ, 391.
I Зейтер (Seitter) 436.
і Земан (Seemann) 274.
I Зеренсон (Sorenson] Ъ71.
• Зефштрем (Sefstrom) 404.
¦ Зибер (Sieber) 397.
¦ Зильберманн 70, 286, 312; 170.
Зильберрад (Silberrad) 360, 449.
Зинин Н. Н. 252.
j Зонштадт (Sonstadt) 542.
: Изамбер (Isambert) 354, 358, 420, 316.
; Икеда (Ikeda) 384.
: Илосвай де - Илосва (Ilosvay) 326, 327.
Ильенков 257.
Ингль (Ingle) 317.
і Иннес, см. Розе Иннес.
I Иностранцев 392, 52, 212.
! Иолин (Iolin) 342.
¦ Иоргенсон (Iorgensen) 446, 94, 517, 520.
! Иордис (Iordis E.) 363, 366.
I Иориссен (Iorissen) 325.
[ Ирини (Irinyi) 386.
¦ Иттнер (Ittner) 191.
Кавацци (Gavazzi) 135, 290, 387, 399.
: Кавендига (Cavendish) 47, 69, 96, 105t
1 289, 407.
\ Кагур (Cahours) 136, 377, 394.
| КазанецкиЙ 331.
Казанцев 542.
1 Кайзер (Kayser) 274, 309, 344.
> Кайльте (Gailletet) 55, 292, 297, 317.
Каленберг Л. (Kalenberg L.) 277, 386t
; 430.
! Калишер (Kalischer) 438.
| Кальверт (Calvert) 441.
I Кальдерон (Calderon) 545.
I Кальцолари (Calzolari) 496.
! Каменский 300.
! Камерон (Cameron) 391, 437.
і Каммерер (Kammerer) 452.
! Канницаро (Cannizzaro) 38U, 35, 36, 278.
! Канонников 387. ^
• Кант (Kant) 407.
\ Кантер (Kanter Е.) 366.
і Каньяр де-Латур (Cagniard de la Tour)
295, 393.
Каппель (Cappel) 270.
Капустин М. Я. 252, 419.
\ Кариус (Carius) 439.
Карнелли (Carnelley) '65, 66, 82, 267, 299,
300, 304, 308, 377.
Карно (Carnot) 450, 496.
! Каро (Саго) 111, 50, 289, 428.
I Карон (Сагоп) 283, 287.
і Каррара (Carrara) 331,
Карре (Carre) 353.
Карстен (Karsten) 424, 284, 530.
Каснер (Casner) 307, 308.

456
УКАЗАТЕЛЬ ¦ ПО АВТОРАМ
Кассини (Cassini) 335.
Кауфман (Kaufmann) 404.
Каяндер Н. Ъ. 294, 411, 318.
Квасник (Kwasnik) 324.
Квинке (Quincke) 210, 487.
Кейзер (Kayser) 60; 274.
Кекуле (Kekule) 171, 398, 403, 298.
Кельвин (лорд), см. Томсон В.
Кеммерер (Kemmerer) 372, 449.
Кен (Капе) 79.
Кеннеди (Kennedy Duncan), см. Дэнкан.
Кери Ли (Carey Lea) 227, 532, 533, 535,
536, 537.
Керман (Kehrmann) 450.
Кесслер (Kessler) 163, 422.
Кеттнер (Kothner) 439.
Кизер (Kieser) 182.
Кирман (Kirmann) 434.
Кирпичев М. Л. 292, 293.
Кирхгоф (Kirchhoff) Звв\ 24, 25 (портрет),
26, 271, 273.
Кистяковский 385, 322, 481.
Кимминс (Kimmins) 449, 450.
Кинастон (Kinaston) 249.
Клапрот (Klaproth) 123.
Кларк (Clarke) 246, 234, 346.
Классен (Classen) 443, 378.
Клаузиус (Clausius) 140, 272, 276, 298, 300.
Клеве (Cleve) 124, 299, 305, 341, 342, 347,
348, 352, 353, 382, 501, 504, 517.
Клевер (Clever) 436.
Клейн (Klein) 197.
Клеман (Clemant) 229.
Клобуков 445, 318.
Клодт (Claude) 423, 252.
Клоец, см. Клоэз.
Клоус (Clowes) 348.
Клоэз (Cloez) 175, 408, 409.
Клюсс (Kliiss) 429.
Книтш (Knietsch) 163, 422, 424.
Кнопп (Кпорр) 482.
Кнорре (Кпогге) 450.
Кобб (Kobb G.) 370.
Коббелъ (Kobell) 404.
Коген (Cohen) 274, 114, 400, 507.
Кокериль (Cockerell) 475.
Колли (Collie J. N.) 404.
Коллинс (Collins) 400.
Кольбе (Kolbe) 448.
Кольрауш (Kohlrausch) 321, 254, 425.
Кольсон (Colson) 446.
Комб (Combes) 336.
Кон (Kohn) 226, 409.
Конинк, де (Oechsner de-Coninck) 491.
Коннель (Connel) 449.
Коновалов Д. П. 148, 248, 264, 275, 277,
298, 299,312,365,366,384, 399; 93, 174,
410, 421, 464, 542.
Коперник (Copernicus) 332.
Копо (Copaux) 490.
Копп (Корр) 36, 250, 279, 290, 295, 312.
Коппе, де (Coppet de) 285.
Коппель (Koppel) 342, 350, 404.
Коренвиндер (Corenwinder) 446.
Корню (Cormi) 407, 24, 250, 270. .
Косса (Cossa) 338.
Кох (Koch )251.
Коши (Couchy) 387.
Краевич К. Д. 293.
Кракау А. А. 503.
Крафт (Krafft) 275, 350, 351, 258, 34».
Крафтс (Crafts) 143, 147, 415, 92, 335, 336.
Крейслер (Kreusler) 339.
Кремерс (Kremers) 274, 426, 299, 425, 535.
Крениг (Kronig) 272.
Крог (Krogh) 410.
Крозье (Coisier) 354.
Кромптон (Crompton H.) 426.
Кросс (Cross) 432.
Крук (Crook) 523.
Крукс (Crookes) 96, 294, 333, 338.
Крум (Crum) 463.
Крюгер (Kniger) 442, 443.
Крюсс (Kruss) 124, 341, 342, 344. 352,
353, 382, 541, 544.
Кубирский 411.
Кульман (Kuhlmann) 434.
Кундт (Kundt) 384, 281.
Купер (Cooper) 298.
Купфер (Kupfer) 375.
Курбатов В. 381, 477.
Курилов В. 329, 364, 314, 315.
Курнаков Н. С. 280, 12, 13,'88, 89, 218,
245, 246, 247, 248, 258, 263, 269, 450,
496, 517, 520.
Куртуа (Courtois) 229.
Курциус (Curtius) 119, 360, 361.
Кутш (Kutsch) 442.
Кучеров 174.
Кьельдаль (Kjeldahl) 113, 426.
Кэндалль (Cundall) 290.
Кюри П. (P. Curie) 15, 459.
Кюсперт (Kuspert) 327.
Кюстер (Kuster) 363, 257, 414.
Лавуазье (Lavoisier) 5, 6, 8, 10, 11, IS,
14, 22, 47, 48, 62, 63, 64, 73, 176, 241,
245, 254, 292, 322, 323, 432, 437,10,133,
384, 403.
Ладенбург (Ladenburg) 85, 153, 445,
313, 357.
Лакомб (Lacombe) 352.
Лами (Lamy) 97.
Ланг (Lang) 360, 417, 252, 417.
Лангер (Laager) 215, 337, 347, 210. 487.
Ланглуа (Langlois) 450, 429.
Ландольт (Landolt) 30, 242, 258, 387.
Лаплас (Laplace) 407, 384.
Лаури (Laurie) '282, 308, 309, 310, 372,
428, 541.
Лачинов Д. А. 285.
Лачинов П. А. 214, 282, 396, 528.
Лебель (Le Bel) 404.
Леблан (Leblanc) 348, 6, 249, 250, 251,
252, 254, 296. .
Леб? (Lebeau) 226. 228, 443, 444, 49, 175.
Лебон (Lebon) 402, 457.
Лёв (Loew) 501.
. Левелль (Loewel) 3, 245, 254, 285, 317,
443, 445, 446, 482.

УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
457
Леви (Levy) 253, 339, 341, 356, 378. і
Левиг (Lowig) 256, 312, 333. і
Ледюк (Leduc) 98, 292, 380, 128. !
Лейкшга 332. \
Лекер (Lescoeurj 281, 282. \
Лекок, см. Буабодран.
Леман (Lehmann) 381, 485. !
Лемери (Lemery) 289.
Лемуан (Lemoine) 446, 289, 385.
Ленсен (Lenssen) 299.
Ленуар 315.
Ленц (Lenz) 197.
Лермантов 537.
Ле-Руа (Leroy) 338.
Лерх (Lerch) 419.
ТТртон т і4
Ле-Шателье (Le Chatelier) 164, 280, 297,
307, 308, 312, 314, 372, 384, 415, 417;
45, 88, 129, 226, 228, 278. 279, 289, 290,
310, 321, 327, 367, 477, 505, 531.
Либих (Liebig) 100, 323, 412, 255, 323, 396.
Ливеинг (Liveing) 277, 298, 24, 271.
Лидов И. А. 345.
Линде (Linde) 64, 102, 103, 307, 343.
Линдер (binder) 416.
Лисенко 405.
Лиэ-Бодар (Lies-Bodart) 287.
Лобри де-Брюин (Lobry de Bruyn) 359,
360; 537.
Ловиц 278.
Локиер (Lockyer) 107, 24, 270, 272.
Ломоносов М. В. 5, 272, 335.
Лоран (Laurent) 219, 323, 324, 412, 296,
297, 298, 326, 448, 450.
Лоренц P. (Lorentz) 282.
Лоссен (Lossen) 1.18, 359. \
Лоуренцо (Lourenzo) 322.
Лоури (Lowry) 428, 434.
Луазо (Loiseau) 156.
Лугинин В. Ф. 313, 399, 390.
Луиз (Louise) 336.
Лукреций (Lucretius) 332.
Лунге (Lunge) 404, 422, 425, 426, 427.
Львов 399.
Льюис (Lewes) 172.
Лэф (Luff) 467.
Любавин 282.
Любберг (Lubberg) 338.
Любимов 250.
Людекинг (Ludecking) 403.
Люка (Lucas) 501.
Люмьер (Lumiere) 420.
Магнус (Magnus) 278, 300, 450; 217, 218,
519.
Магри (Magri G.) 410.
Макаллан (Maccallan) 437.
Макенн (Maquenne) 49, 50, 203.
Мак-Калеб (Mac Coleb) 290.
Маклеод (Mac Leod) 340, 397.
Мак-Лорен (Mac-Lourin) 19, 296.
Максвель (Maxwell) 272, 301.
Малагутти (Malagytti) 205, 450, 454.
Мали (Маіу) 258.
Маллар (Mallard) 312, 314, 53.
Маллет (Mallet) 229, 443, 541.
Мальфитано 483.
Маншо (Manchot) 101, 182, 508.
Маргерит (Margueritte) 190, 448.
Мареска (Maresca) 11.
Марино (Marino) 505.
Мариньяк (Marignac) 82, 339, 429, 430;
54, 144, 146, 164, 230, 235, 248, 254, Г?8Т
285, 290, 297, 340, 341, 342, 347, 352,.
353, 356, 404,405,421,423,425, 448, 449,
451, 491, 501, 536, 540, 541.
Мариотт (Mariotte) 5, 34, 55, 137\ 144,
147, 150, 250, 263, 292, 293, 296, 298,
299, 379.
Марк (Маге) 345.
Марквальд (Marckwald) 458.
Маркетти (Marchetti) 446.
Марковников 405.
Мартен (Martin) 197, 474, 475.
Мартини (Martini) 281.
Марш (Marsh) 139, 374, 397.
Маршель (Marshall) 428, 496.
Маршан (Marchand) 250, 303, 235, 4М.
Матиньон (Matignon) 362, 342, 354, 434.
Матисен (Matthiessen) 310.
Маттеи (Mathey) 422.
Матушек (Matuschek) 372.
Max (Mach) 450.
Мебери (Mabery) 336.
Мейдингер (Meidinger) 286.
Мейер Виктор (Meyer V.) 143, 147, %15у
311, 337, 375, 378, 382, 434, 436; 76,
138, 268, 317, 321, 335, 373.
Мейер Лотар (Meyer L.) 448, 65, 299, 304,
305, 306, 311.
Майергоффер (Meyerhoffer) 245, 247. 248,
286, 527.
Мейсеер (Meusser) 441. s
Меликов П. Г. 330, 299, 404, 405, 429.
Меллер (МбГ^г) 424.
Мельсан (MeTsens) 434.
Менделеев Д. И. 40, 174, 255, 291, 295,
405, 406; 36, 174,197, 250,341,347,348.
365, 511.
Менделеев В. Д. 283.
Менте (Mente) 396, 435.
Ментер (Menter) 439.
Меншуткин Н. А. 206, 394, 464.
Ментье (Meusnier) 48.
Меркадье (Mercadier) 438.
Мерц (Merz) 448.
Метцнер (Metzner) 443.
Мечников И. И. 251.
Милиус (Milius) 315, 402, 515.
Миллер (Miller) 488.
Миллон (Millon) 225, 439, 317, 51».
Милльс (Mills E. J.) 303.
Миненков 76.
Митчель (Mitchel) 306, 420.
Митчерлих (Mitscherlich Е.) 51, 53 (морг-
рет), 127, 137, 151, 152, 186, 255, Ш,
399, 462, 491.
Михаелис (Michaelis) 367, 389, %ЧЪЧ «С
Мишель (Michel) 275.
Моберг (Moberg) 445.

458 УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
Мозандер (Mosander) 340, 346, 347, 348,
349, 352.
Момене (Машпепё) 361, 160.
Монгольфье (Mongolfier) 55.
Монд Л. (Mond) 57, 187, 291, 417, 432,
210, 251, 487, 497.
Монж (Monge) 47,
Монтемартини (Mon temartini) 369, 389.
Монье (Mormier) 290, 367.
Морат (Moraht) 509.
Морган (Morgan) 120.
Мордок (Murdock) 402, 403,
Морель (Morel) 265.
Морлей (Могіеу) 60, 67, 292, 304.
Moc.(Mohs) 371, 490, 491.
Муассан (Moissan) 57, 163', 165, 169, 175,
357, 13, 44, 49, 50, 84, 93, 100, 102, 103,
175, 182, 184, 259, 278, 287, 293, 294,
299, 328, 329, 339, 343, 349, 351, 381,
382, 387, 395, 404, 418, 431, 452, 456,
462, 467, 468, 472, 476, 505, 510, 511, ¦
544. • !
Мутман (Muthmann) 245, 342, 343, 344,
345, 346, 349, 350, 352, 436, 437.
МэЙоу (Mavow) 245.
Мэтыоз (Matthews) 382. f
Мюир (Muir) 205, 207, 144. і
Мюллер (Muller) 265, 472, 534. *
Мюллер ф.-Эрцбах (Muller v. Erzbach)
282.
Мюльгайзер (Miihlhauzer) 103, 328. !
Мюнстер (Munster) 542.
Мюнх (Munch) 363.
SfcDHiv(Muntz) 341, 347, 423, 266.
Мясников 173.
Надеждин 298, 308.
Назини (Nasini)' 156, 445, 386.
Наккари (Naccari) 153.
Натансон (Natanson) 189, 370.
Наттерер (Natterer) 135, 292, 293, 411.
Науман (Naumann) 417.
Нашольд (Naschold) 440.
Невилль (Neville) 156, 12, 310, 372, 544.
Негрие (Negrier) 422.
Нелюбин 252,
Ненцкий (Nencki) 349.
Нернст (Nernst) 246, 261, 265, 286, 302,
372, 373, 385, 278, 280, 295, 319.
Несслер (Nessler) 352, 323.
Никклес (Nickles) 298, 461.
Николюкин И. 443, 122.
Нильсои (Nilson) 143, 49, 63, -69,. 124,
293, 299, 300, 305, 313, 335, 336, 339,
340, 341, 342, 344, 347, 348, 353, 382,
436, 501.
Нобель Э. Л. 343.
Норденшильд (Nordenskjold) 63, 347,
Нортон (Norton) 270, 348, 349.
Нуричан (Nuricsan) 433.
Ньюс (Newth) 448.
Ньюлэндс (Newlands) 299, 305.
Ньютон (Newton) 3, 16, 117, 159, 241,
242\ 331, 336, 347, 379, 388, 307.
Обель (Aubel) 318.
Обен (Aubin) 341.
Огг (Ogg) 322.
Оддо (Oddo) 395, 409.
Оже (Auger ) 327, 398.
Ожье (Ogier) 148, 449, 131, 399.
Ольсен (Olsen S. С.) 461.
Ольшевский (Olczewski) 102, 297, 131,
271.
Онгстрем (Angstrom) 24, 26.
Оорд, ван (Oord, Van) 352.
Оппенгейм (Oppenheim) 448.
Ордвей (Ordway) 335.
Орлов 455.
Осмонд (Osmond) 472, 476, 477.
Оссовецкий 376.
Оствальд (Octwald W.) 277, 321, 385,
413, 425, 426, 427, 114, 464.
Otto (Otto) 315.
Оффер (Offer) 280.
Павличек (Pavlicek) 34,4, 348.
Паллар (Pallard)'443.
Панфилов 286.
Паппада (Pappada) 363.
Паравано (Paravano) 377.
Парацельс (Paracelsus) 54, 176, 245, 289,
73.
Пармантье (Parmentier) 420.
Пастер (Pasteur) 109, 251, 347, 266.
Патерно (Paterno) 154, 156, 445, 386.
Паттисон (Pattison) 346, 530.
Пашковецкий С. 283.
Пеан де-Сент Жиль (Рёап de St. Gilles)
206, 483.
Пебаль (Pebal) 145, 441.
ПеЙроне (Peyronne) 504, 517.
Пелиго (Peli'got) 185, 442, 445, 446, 454,
455.
Пеллпне (Pelline) 439.
Пелопидас А. 304.
Пелуз (Pelouze) 439, 159, 289.
Пель А. Б. 251, 457.
Пенни (Penny) 235.
Пенфильд (Penfield) 263, 498.
Перкин (Perkin) 425.
Перро (Perrot) 182.
Персо (Persoz) 312.
Персон (Person) 269, 384.
Петерсен ((Petersen) 404.
Петерсои (Petterson) 143, 49, 69, 293, 299,
335," 336, 339, 342.
Петрпев В. М. 207.
Петтенкофер (Pettenkoffer) 348, 299.
nemap'(Pechard) 418, 442, 450, 452, 453.
Пеши (Pesci) 79.
Пешиней (Pechiney) 433, 247.
Пижон (Pigeon) 501.
Пиккеринг (Pickering) 154, 275, 280,
282, 283, 363, 387, 430, 7, 8, 246, 256, 291,
424, 425, 426, 427, 544.
Пикте Ріуль (Pictet) 20, 55, 102, 271, 296,
257,308,417.
Пиктон (Picton) 416.
Пионшон (Pionchon) 278.

УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
459
Писаржевский 299, 327, 382, 429.
Пистор (Pistor) 417.
Пичек (Picek) 348.
Пиччини (Ріссіпі) 299, ?78, 404, 446, 453.
Ллантамур (Plantamour) 79.
Плейфер (Playfair) 312, 489.
Плесси (Plessy) 429.
Плюккер (Plucker) 272.
Поггендорф (Poggendorf) 277.
Поджиале (Poggialle) 424, 390.
Полек (Poleck) 452.
По л юта 65.
^Понсо (Ponsot) 154.
Попп (Рорр) 346, 421.
Потт (Pott) 188, 355.
Потылицин А. Л. 39, 231, 279, 427, 442, 446,
447, 449; 65, 290, 490.
Пранге (Prange) 227, 532.
Прандтль (Prandtl W.) 404.
Прелингер (Prelinger) 462.
Пржибилла (Przibilla) 346.
Прингсгейм (Fringsheim) 435.
Принсеп (Prinsep) 278.
Пристлей (Priestlev) 63, 64, 65, Ш 176,
185, 245, .353.
Прост (Prost) 279.
Проут (Prout) 235, 539, 540.
Пру (Proust) 18.
Прюдом (Prud'homme M.) 418.
Птик(РеШ) 35, 278, 280.
Пуазелль (Poiseuille) 398.
Пуассон (Poisson) 334.
Пуатвен (Poitevin) 440.
•Пулен (Poulene) 395, 491, 526.
Пулингер (Pullinger) 515.
Пулье (Pouillet) 334.
Пушин Н. А. 280, 269, 324.
Пфаундлер (Pfaundler) 423, 536.
Пфейффер (Pfeifferi 447.
Пфеффер (Pfeffer) 153, 263.
Пфордтен (Pfordten) 531.
Пьерр'(Pierre) 429, 417.
Пюви (Puvis) 253.
Пэркс (Parks) 425, 530.
Пюшо (Puchot) 429.
Раевский К. 517.
Райдиль (Rideal) 452.
Райт (Wright) 467, 468.
Рамзай (Ramsay) 15, 57, 95, 104, 106, 107,
108, 156, 230, 293, 294,298, 299, 309, 344,
345, 346, 352, 384, 385, 434, 444, 445, 66
(портрет), 277, 300, 305, 372, 460, 503.
Раммельсберг (Rammelsberg) 425, 450, 254,
299, 305, 388, 455, 456, 491.
Рангад (Rengade) 22, 276, 309.
Ранцов 303.
Рапалье (Rapalje W. S.) 4бУ.
Раслер (Rassler) 530.
Ратке (Rathke) 417.
Рауль (Raoult) 150,154,156,158, 264, 275,
385, 424, 445, 277, 342, 393, 498.
Рашиг (Raschig) 360, 419, 534.
Ребс (Rebs) 413.
Рёверфорд (Rutherford) 457, 458, 459.
Рей (Rey) 245, 364.
Рейд (Reid) 442.
Рейзет (Reiset) 341.
Рейнгольд (Reingold) 426.
Рейнольде (Reynolds) 277, 303.
Рейх (Reich) 97.
Рейшле (Reischle) 327.
Рекура (Recoura) 385, 443, 444, 446, 485.
Релей (Rayleigh) 95, 104, 292, 344.
Ремер (Romer) 386. ¦
Ремсен (Remsen) 481.
Рентген (Roentgen) 456.
Реньо (Regnault) 67, 249, 250, 257, 258, 275,
278, 292, 293, 294, 375, 35, 175, 278, 279,
280, 320, 422, 511.
Ресслер (Roessler) 266.
Ретгерс (Retgers) 386, 397, 485.
Ржешотарскші А. А. 477.
Риглер (Riegler) 360.
Ридберг (Rydberg) 274, 303, 304, 309.
Ризенфельд (Riesenfeld) 86, 442, 443.
Риттер (Ritter) 533.
Рихтер (Richter) 322, 97.
Ричарде (Richards) 304, 2, 134, 246, J47,
278, 308, 461, 526, 539.
Ричардсон (Richardson) 536.
Риш (Riche) 449, 310, 372, 448.
Робак (Roebuck) 374.
Робен (Robin) 262.
Роджер (Rodger) 411, 434.
Роджерс (Rodgers) 526.
Розе Генрих (Rose) 204, 205, 3, '7, 45, 144,
230, 290, 296, 326, 404, 405, 419, 421, 435,
441, 493, 494, 541.
Розе Инпес (Rose Innes) 385.
Розебом Бакгуис (Bakhuis Roseboom) 214,
282, 429, 430, 434, 445, 450, 128, 245, 284,
291, 295, 385, 417, 477, 484, 485.
Розенберг (Rosenberg) 489.
Розенштиль (Rosenstiehl) 148.
Розетти (Rosetti) 424.
Рорер (Rohrer) 486.
Роско Генрих (Roscoe) 41, 212, 271, 281,
363, 429, 435, 441, 442, 144, 184, 271, 273,
299, 300, 305, 340, 352, 403, 404, 447, 448,
455, 456, 487.
Россель (Rossel) 396.
Рошер (Roscher), 338.
Ру (Roux) 336.
Рубенбауер (Rubenbauer) 314.
Рудберг (Rudberg) 375.
Румер (Ruhmer) 438.
Рунге (Runge) 274.
Руттен (Rutten) 402.
Русен (Roussin) 489.
Руссо (Rousseau) 397, 461, 482, 496, 502.
Py<M>(Ruff) 43, 141, 143, 357, 434, 441 ,
447, 454, 455, 456, 477, 507, 510, 511, 512 .
Руоль (Rouelle) 322, 323.
Рыбалкин 430, 543.
Рэмедж (Ramage) 274, 309.
Рюдорф (Rudorf) 154, 275, 424, 284, 185.
Рюккер (Rucker) 299.

460
УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
Сабанеев 404, 452.
Сабатье (Sabatier) 370, 404, 414, 328, 392,
412.
Савич 173.
Сале (Salet) 449.
Сандеран (Senderens) 370, 404, 414.
Сапожников А. В. 424.
Сарразен (Sarasin) 362, Збб.
Сарро (Sarrau) 300.
Сванберг (Swanberg) 448.
Селиванов Ф. Ф. 438, 448.
Сент-Эдм (Saint-Edme) 481.
Сент-Клер Девилль, см. Девилль.
Серра (Serra) 409.
Серюлла (SerrullasJ 441.
Сеттенберг (Settenberg) 275.
Сеченов 34, 274.
Sjolemma 442.
Сидоров 395.
Сименс (Siemmens) 54, 416, 225.
Симе (Sims) 434.
Скиапарелли (Schiaparelli) 465.
Скиндер А. И. 476.
Скобликов 517.
Скотт (Scott A.) 143, 304, 12, 22, 268.
Скрауп (Scraup) 488.
Скуддер (Scudder) 487.
Смит (Smith) 250, 363, 150, 290, 403,
408, 433.
Смитсон (Smithson) 355.
Содди (Soddy) 457, 459,
Соколов А. 338.
Соколовы. Н. 313, 366.
Сольвей (Solway) 433, 6, 250, 251, 252, 254.
Сорби (Sorby) 274.
Соре (Soret) 84, 85, 264, 327, 340, 344, 353.
Соссюр (Saussure) 394.
Сперанский А. В. 446.
Спринг (Spring) 23, 26, 247, 279, 411, 118,
318, 321, 374, 430, 461, 463, 524, 534.
Стадион (Stadion) 441.
Стае (Stass) 176,177, 339, 424, 445, 232, 233,
• 234, 235, 313, 531, 535, 538, 539, 540.
Стоке (Stokes) 398, 137, 396, 456.
Стольба (Stolba) 346.
Стортенбекер (Stortenbeker) 450.
Стренгерс (Strengers) 400, 507.
Струве 252, 328, 290, 448, 508.
Субейран (Soubeiran) 435.
Тален (Thalen) 344, 353.
Тамман (Tammann) 153, 256, 257, 275, 302,
331, 6, 126, 151, 289, 364, 378, 385, 392,
393,426,497,503,537.
Тан (Than) 145, 433.
Танатар С. М. 374, 402.
Тафель (Tafel) 359.
Тезмар (Thesmar) 418.
Телье (ТеНіег) 354.
Тенар (Thenard) 87, 96, 432, 435, 11, 83,
259,329,387,427,481.
Теннант (Tennant) 433, 498, 508.
Тентер (Tainter) 438.
ТевйЮЬ 325.
Террейль (Terreil) 463,
Тесье дю^Мотай (Tessie du Mottay) 307.
Тет (Tait) 476.
Тиволи (Tivoli) 399.
Тизен (Thiesen) 320.
Тиле 418.
Тилло А. Э. 393.
Тилорье (Thilorier) 411.
Тиль (Thiel) 434.
Тильден (Tilden) 246.
Тимирязев К. А. 310.
Тимофеев 271.
Тиндаль (Tyndall) 297.
Тиссандье (Tissandier) 347.
Титерлей A'. (Arthour W. Titherley) 259.
Тищенко 356, 386, 441.
Толон (Tolon) 272.
Толочко (Toloczko) 395, 412.
Томази (Tomasi Mauro) 200.
Томсен (Thomsen) 60, 67, 283, 286, 289, 292,
'310,313, 320, 352, 362, 399, 415,425,
426, 429, 435, 437, 444, 447; 156, 234, 256,
286, 297, 308, 320, 322, 334, 384, 385, 390,
409, 423, 425, 497, 498, 517, 519, 541.
Томсон В. (Thomson W. lord Kelvin) 292,
333, 334, 211.
Томсон Дж. (Thomson James) 257.
Топсое (Topsoe) 448, 501.
Торпе (Thorpe) 299, 424, 443, 448, 299, 300,
306, 324, 388, 394, 395, 396, 411, 431, 434,
462, 541.
Траверс (Trawers) 298, 345.
Трапп 10. К. 235, 250, 450.
Tpav6e (Traube) 153, 328, 371, 381, 435, 461.
Траутон 384.
Троост (Troost) 127, 147, 190, 232, 364, 421,
13, 29, 91, 123, 127, 128, 129, 259, 289,
336, 356, 357, 385, 503.
Тубандт (Tubandt) 496.
Тун (Thun) 375.
Туттон (Tutton) 262, 388, 395, 528.
Тюрше (Turchet) 352.
Уатсон 498.
Уврар (Ouvrard) 29.
Уилер (Wheeler) 404.
Умов 261.
Унру (von Unruh) 397.
Унфердорбен (Unverdorben) 441.
У орлей (Worley) 446.
' Урбэн (Urbain) 277, 344, 347, 352, 35?.
Урлауб (Urlaub) 454.
Ушков П. К. 250, 440.
Уэльс (Wells) 263, 323, 324, 498, 534, 539
Фаворский 174.
Фавр (Favre) 70, 286, 312, 362, 394, 170
277, 384, 410, 503.
Фай (Fay) 465.
Фаминцын 289.
Фарадей (Faraday) 113, 294, 297, 313, 31$
316, 321, 375, 434, 19, 66, 277, 543.
Федеров 268.
Фейрлей (Fairley) 429.
Фейт (Feit) 346.
Ф?рман (Fehrmann) 378.

УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
461
Фернеке (Fernekes) 324.
ферстер (Foerster) 327, 515.
Физо (Fizeau) 535.
Филиппе (Philipps) 163.
Финн (Fink) 515.
Фиттика (Fittica) 389.
Фишер (Fr. Fischer) 96, 326, 418, 337.
Флавицкий 303.
Флейтман (Fleitmann) 392,.393.
Фогт (Vogt) 290.
Фок (Fock) 420.
Фокс (Fox) 418.
Фор (Faure) 336.
Фордо (Fordos) 430, 545.
Форкран (Forcrand) 282, 384, 275, 309, 410,
436.
Форслинг (Forsling) 344.
Фортман (Vortmann) 420, 496.
Форхаммер (Forchammer) 462.
Фоулер (Fowler) 428.
Франк (Frank) 111, 50, 339.
Франкенгейм (Frankenheim) 296.
Франкланд Э. (Frankland) 316, 398, 442,
34 (портрет), 58, 377.
Фраунгофер (Fraunhofer) 24, 26.'
Фрейер (Freuer) 311.
Фреми (Fremv) 337, 442, 118, 122, 159, 182,
208, 332, 373, 500, 508, 519, 525.
Фридгейм (Friedheim) 404, 450, 451.
Фридрих (Friedrich) 122.
Фричше (Frietzsche) 252, 278, 371, 285, 290,
413, 441, 484, 485, 508, 519.
Фроссар (Frossard) 418.
Фуко (Foucault). 24, 26.
Фуркруа (Fourcroy) 47. •
Фюрст (Ftirst) 441.
Фуссеро (Foussereau) 483.
Хичинский 207.
Ходшкинсон (Hodgkinson) 536.
Холл (Hall) 93.
Холт (Holt) 328.
Хольмс (Holmes) 151, 408.
Хоутон (Houghton) 303.
Христенсен 494.
Христоманос (Christomanos) 450.
Хрущев Н. Д. 154, 155, 157, 313, 387.
Хрущов К. 397, 366.
Хыоз (Hughes) 411.
Хьюлетт (Hullet) 290.
Цейс (Zeiss) 280.
Цельнер (Zoelner) 272.
Циммерман (Zimmermann) 299, 305,
456.
Цорн (Zorn) 375.
Чамичан (Ciamician) 270, 273.
Чане (Chance) 249, 407.
Чельцов И. М. 214, 313, 368, 415, 277,
Чермак (Tschermak) 112.
Чернов 476, 477.
Чижевский 325.
Чикашиге (Chikashige) 4.39.
Чириков А. Д. 356.
Чичерин 303.
Чугаев Л. А. 496, 505, 506, 508, 511, 512,
517, 520.
Шабрие (Chabrie) 96.
Шанкуртуа (Chancourtois) 299, 302, 305.
Шапшои (Chappuis) 86, 127, 325, 380.
Шарль (Charles) 55.
Шарпи (Charpy) 310, 477.
Шарплес (Sharpies) 275.
Шафгоч (Schaffgotsch) 267.
Швиккер (Schwicker) 417,-420.
Шеврель (Chevreul) 257.
Шееле (Scheele) 63, 65, 191, 215, 245, 432;
45, 125, 188, 250, 355, 447, 448, 342, 351,
400.
Шейблер (Scheibler) 156, 448, 452.
Шенбейн (Schonbein) 82, 327, 328, 330, 449,
418, 510.
Шене Э. Б. 87, 415, 293, 330, 331, 414, 427.
Шенк (Schenck) 156, 386, 389, 412.
Шенрок И. И. 407.
Шеистон (Shenstone) 290.
Шерер-Кестнер (Scheurer-Kestner) 483.
Шеррер (Scherrer) 297, 543.
Шертель (Schertel) 425.
Шеффер (Schaffer) 429, 450.
Шеферд (Schepherd) 310.
Шивилло 462.
Шидловский 341.
Шилов 330.
Шильдс (Schilds) 57, 385.
Шифф Р. 425, 137, 174, 279, 358.
Шишков Л. Н. 368, 268, 323.
Шлезинг (Schlosing) 341, 342, 347, 350, 250»
266, 289.
Шлиппе (Schlippe) 401, 416.
Шмидт (Schmidty^, 401.
Шорас (Schoras) 322.
Шоттлендер (Schottlander) 543.
Шпренгель (Sprengel) 290, 306.
Шредер (Schroeder) 386, 312, 496.
-Шреттер (Schrotter) 127, 387.
Штауденмейер '(Staudenmeyer) 392.-
Штейнгель (Steinheil) 361.
Штейнер (Steiner) 439.
Шток (Stock) 102, 131, Э?8, 397, 401, 411,
431.
Штоман (Stomann) 399, 415.
Штреккер (Strecker) 281.
Штромейер (Stromeyer) 76.
Штукенберг 523.
Шугай (Szuhay) 234.
» Шуллер (Shuller) 397.
Шультен (Schulten) 319, 492.
Шульце (Schulze) 411, 437, 505.
Шуляченко 368, 45, 367.
Шунке (Schuncke) 265.
Шустер (Schuster) 112, 272, 273, 352.
Шютценбергер (Schutzenberger) 450, 347,
348, 356, 418, 496, 514, 524.
Щербаков 431, 286.
Щербачев 424, 275.

462
УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМ
Эбель (Abel) 368, 268, 324, 468, 472,
Эбельмен (Ebelmen) 82.
Эбергард (Eberhard) 344.
Эдварс (Edwards) 462.
Эдельман (Edelman) 530.
Эдер (Eder) 271.
Эди (Adie) 400.
Эйлер (Euler) 5, 335, 483.
Эйкман 154.
Эймбродт (Eimbrodt) 312.
Эйснер (Eisner) 447.
Экеберг (Ekeberg) 340, 404.
Эккардт (Eckardt) 30.
Экснер (Ехпег) 344.
Эллин (Ellean) 354.
Эльберс (Elbers) 416.
Эльбе (Elbs) 428.
Эльснер (Eisner) 19.
Эльстер (Elster) 458.
Эмих 372, 373.
Зішедокл (Empedocles) 9.
Энгель (Engel), см. Анжель.
Энгельгард А. Н. 257.
Эндрьюс (Andrews) 85, 295, 384.
Эотвес (Eotvos) 385.
Эрар (Herard) 402.
Эрдман (Erdmann) 303, 302, 397, 486.
Эренберг (Erenbefg) 406.
Эрнст (Ernst) 417.
Эррера (Errera) 66, 300, 307.
Эскомб (Escombe) 340.
Эссон (Esson) 190, 464.
Этар (Etard) 268, 478, 2, 245, 246, 292, 327,
382, 481, 490, 525.
Эфраим (Ephraim) 260.
Юнг (JoungS. W.) 300,420.
Юр (Ure) 425.
Явейн Л. Ю. 393.
Якоби Б. С. 224.
Якубовский 407.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ. *)
В указателе приняты следующие
сокращения: вб. — вообще; к. — кислоты;
с. — соль; соед. — соединение; см. —
смотри. При нескольких цифрах в
указателе, цифра, стоящая тотчас за искомым
словом, указывает на то место в книге, где
в данном предмете говорится главным
образом. Соли см. при металлах. Двойные,
кислые и основные соли см. эти слова.
Абсорбп,иометр 266.
Абсорбция газов, см. растворимость.
Авгиты 37, 296 — 297, 365, 366.
Агат 361.
Адипосир 407.
Адуляр 111.
Азот 93,12, 36, 51, 61, 99,104,111,113,117,
122,125, 126, 146, 186, 191, 192, 246, 271,
295, 296, 299, 306, 337.
Азотистая к. 96, 109, 128, 129, 135.
Азотистоводородная к. и ее соли 121, 119,
122, 361.
Азотистоплатиновые с. 516.
Азотистосинеродистый титан 379.
Азотистый барий 49.
— бор 84, 328, 329, 337.
— ВИСМуТ 260. :
1 — вольфрам 452.
— железо 481, 487.
— кальций 49.
— кремний 259.
— литий 117, 29, 259.
— магний 117, 337, 283.
— марганец 462.
— медь 526.
— натрий 337, 259.
— ртуть 79, 337, 323-
— свинец 260.
— сера'436.
— стронций 49, 293-
— титан 337, 379.
— углерод, см. синерод.
— хром 445.
Азотистоуглеводородные производные
аммиака 117.
Азотная к. 122, 74, 96, 97, 105, 109, 118,
119, 123, 124, 125, 126, 129, 130, 132, 163
179,212, 217, 232, 234, 276, 280, 320, 362.
— дымящая (красная) 124, 364.
Азотная окись см. окись азота.
Азотноватистая к. 135,119, 375.
1) Страницы 1-го тома обозначаются курсивом, 2-га
тома— ибычяым шрифтом.
Аквамарин 48.
Аквопентаминокобальт. с. 493.
Аксиниты 325.
Актинические лучи 435.
Актиний 458.
Актинометр 435.
Аланит 341.
Альгаротов порошок, см. хлорокись сурьмы.
Алебастр 46.
Алкалоиды 117.
Алкоголи, см. спирты.
Аллен 405.
Аллилен 405.
Аллонж 253.
Аллотропия 84.
Алмаз 164, 160, 163, 396.
— искусственный 397.
Альбит 111.
Альдегиды 190, 404.
Альфенид 225.
Алюминат кальция 333.
. — натрия 88, 333, 334.
— цезия 275.
Алюминиевая бронза 95.
Алюминий 85, 14, 120,9, 83, 246;
— Металлич. 92, 337.
— бромистый 92, 444, 336.
— йодистый 232, 92, 336.
— сернистый 338.
— фтористый 336.
— хлористый 92, 220, 91, 335.
— углеродистый 169.
— соли:
азотноглиноземная 335.
ацетилуксусная 336.
серноглиноземная 91, 108, 89.
уксусноглиноземная 334.
фосфорноглиноземная, см. квасцьк
Алюминий-метил 335.
— этил 335, 336.
Алюминит 91.
Алюнит 335.
Амальгамация 531.
Амальгамы вб. 79 — 80.
— алюминия 95.
— аммония 115, 357.
— бария 293.
— железа 80, 199.
— золота 543.
— марганца 462.
— натрия 51, 58, 115, 135, 12, 80? 258;
— олова 80, 324.
— платины 215, 501.
— серебра 215, 80, 538.

464 УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Аметист 104.
Амигдалин 421.
Анидные соед. кадмия, магния, ртути
ш цинка 324.
Амиды 118, 119, 188, 189, 221, 420.
— гидратов закиси Со и Ni 208.
— калия 357, 260.
— лития 357, 259.
,— магния 117.
— натрия 116, 122, 357, 14, 259.
— ортофосфорной кислоты 137.
— серебра 260, 534.
— серной к. 419, 434.
— соед. фосфора 396.
— щавелевой к. 192, 419.
Амилен 146, 296.
Аммиак 111, 32, 34, 35, 95, 96, 97, 108, 115,
116,117,118,119, 120,126, 137,139, 188,
191, 214, 221, 271, 273, 295, 296, 320, 347,
352; 9, 79; кристаллизационный 116.
— едкий 114.
Аммиачная вода 353.
Аммиачнокобальтовые соли 492.
— металлические соли вб. 494, 517.
— платиновые соед. 517.
Аммиачный способ добывания соды 250.
Аммонал 339.
Аммоний 115, 357.
— пятисернистый 413.
— роданистый 266:
— сернистый 413.
— фтористый 274.
— хлористый, см. нашатырь.
— соли:
азотистоаммиачная 78, 95, 326.
азотноаммиачная- 115, 134, 270,
326, 364.
двууглеаммиачная 188.
двухромовоаммиачная 440.
иодноватоаммиачная 449.
карбаминовоаммиачная 188, 189,
420.
метамышьяковистоаммиачная 399.
молибденовоаммиачная 449.
надванадиевоаммиачная 403.
— — надсерноаммиачная 169, 428.
серноаммиачная 112,113, 115,188,
1, 434.
углеаммиачная 188, 111, 214.
углеурановоаммиачная 454.
фосфорноаммиачная 391.
хромовоаммиачная 440.
циаиоаммиачная 190, 191.
— соед. Вейля 357.
Амосовская сталь 473.
Амфиболы 37, 194, 297, 366.
Анализ воздуха 98.
— газовый 310.
— объемный 420, 463.
— органический 178.
— платиновых металлов 498.
Анальцим 112.
Ангидриды 75.
— азотистый 128—129,95, 119,125,130,
142, 328, 362, 371.
Ангидриды: азотноватистый, см закись
азота
— азотноватый 127 — 128, 122, 129, 130,
1-35, 136, 362, 370.
— азотный 119, 126, 362.
— борный 81 — 82, 325, 326.
— ванадиевый 145, 404.
— вольфрамовый 448.
— йодноватый 234.
— кремневый, см. кремнезем.
— марганцовистый 463.
— марганцовый 463.
— мышьяковистый 139, 399;+^SO8400.
— мышьяковый- 398.
— надазотный 361.
— надсерный, см. перекись серы. _.
— надхромовый 180.
— ниобиевый 405.
— иитрозосерный 419.
— осмиамовый 519.
— осмовый 508, 509.
— рутеновый 508, 509.
— свинцовый 122.
— селенистый 436.
— сернистый, см. сернистый газ.
— серный 160, 45, 63, 75,131, 214, 421.
— сурьмянистый, см. окись сурьмы.
— сурьмяный 142.
— танталовый 405.
— теллуристый 436.
— . тиоугольный, см. сероокисьуглерода.
— титановый 378.
— угольный, см. угле кислый газ;
— уксусный 283.
— фосфористый 388.
— фосфорноватистый 389.
— фосфорный 131, 27, 45, 108, 126.
— хлористой к. 439.
— хромовый 441.
Ангидрит (минерал) 46.
Англезит 374.
Английская к, см. серная к.
— соль, см. MgS04.
Андезит 112. ,
Анилин 269, 277, 294, 367, 371\ 384.
— хлористый 381.
Анион 79.
Анортит 111, 112.
Антимоний 140^ 141; см. сурьма.
Антихлор 420.
Антрациты 164, 393.
Апатит 329, 383.
Апокреновая к. 392.
Арагонит 46, 295, 296.
Аргентан 209, 225.
Аргиродит 113, 370.
Аргон 95, 105, 106, 108, 344, 345,
Аренал 398.
Ареометр Боме 200.
Ароматические соед. 398.
Артиллерийский металл 372.
Асбест 366.
— платинированный 42?.
Аспидные доскн 86.
Аспиратор 289.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ 465
Ассимиляция азота 338.
Астраханит 284.
Асфальт 149.
Атмолиз 306.
Атмосфера 339.
— луны и небесных светил 334.
— солнца 27.
Атомическое учение 90, 332.
Атомность элементов 194, 213, 422, 278.
Атомные: веса 59, 70 — 72,
— движения 19, 272.
— объемы 67 — 72.
- Атомы 91, 136, 148,
Аурипигмент 138, 415.
Ацетилен 173, 163, 166, 167, 170, 172,
192, 295, 296, 301, 311, 338, 399, 404,
50, 259.
Ацетиленирование 169.
Ацетон 275, 276.
Ацетонитрил 323.
Аэролиты 465.
Аэростаты 55.
Бактериологические исследования 251.
Вакуоль 406.
Барит, см. едкий барит.
Барит (минерал) 47, 296.
Барий 96, 47; металлический ;8,
— бромистый 444,
— йодистый 232,
— платиносинеродистый 513.
— синеродистый 420.
— сернистый 47, 29і; 292.
— хлористый 47, 292, 444.
—с о л и: азотистоводороднобариевая 361.
— — азотнобариевая 47, 292.
— — ванадиевобариевая 145.
— — дитиоиовобариевая 429.
— — иодноватобариевая 449.
¦ — — марганцовобариевая 463.
— — метавЬльфрамовобариевая 451.
— — иадсернобариевая 428.
— — платиновобариевая 501.
— — сернобариевая 65, 205, 47, 292.
— — тритионовобариевая 430.
— — углебариевая 205, 47.
— — Ва08СоО 496.
— — фосфорнобариевая 133.
— — фосфорноватистобариевая 135.
— — хлорноватобариевая 441.
— — хромовобариевая 179.
Батавские слезки 369.
Башни коксовые (Гей-Люссака и Гловера)
211, 374, 395.
Безопасное масло (из нефти) 175.
— спички (шведские) 386.
Беление тканей 88, 210, 'і69.
¦ Белила баритовые (постоянные) 292.
— висмутовые 402.
— свинцовые 375.
— цинковые 314.
Белильная известь 222, 66, 198, 309, 433,
438.
; Белковые вещества 94, 97, 149.
<, Д. Менделеев. Основы «инни, ?. .
Белок яичный 399.
Белые: купорос, см. купоросы.
— мышьяк, см. ангидрид
мышьяковистый.
— свинцовая руда 377.
Бензалазин 360.
Бензин 175.
Бензоилазоимид 361.
Бензоилгидразин 361.
Бензойная к. 141, 167, 183, 369, 380,
см. росной ладан.
Бензол 97, 125, 141, 155, 166, 233, 269,
275, 277, 296, 384.
Бензофенои 294.
Берилл 48.
Бериллий 150, 382, 48, 293;
— металлический 49.
— хлористый 382, 278.
— соль серноберилловая 294.
Берлинская лазурь 204, 191, 279.
Бертолетова с. 65, 87, 215, 225, 308, 321у
440, 295.
Берцелиум 382.
Бессемерование 473.
Бетон 367.
Бирюза 383.
Бисиликаты 356.
Блеклая руда 530.
Блеск: железный 193.
— кобальтовый 206.
— медный 521.
— молибденовый 18В.
— свинцовый 118, 149.
— серебряно-медный 219, 530.
— серебряный 530.
— сурьмяный 141, 149.
Бобовая руда 193, 466,
Богемский хрусталь 368.
Боксит 88, 333.
Болотные: газ 167, 90, 108, 141, 172,.
174, 183, 271, 296, 300, 306, 311.
— руда 193.
Бор 81, 63, 96;
— металлический 328, бромистый 85.
— йодистый 329.
—¦ сернистый 326.
— сернокислый 326.
— фосфорнокислый 326.
— фтористый 84, 329.
— хлористый 85, 427.
Борацит 325, 329.
Борная к. 82 — 83, 327.
Борнофтористоводородная к. 84.
Боромарганец 328.
Борофторная к. 329.
Брэунит 187.
Брёггерит 341.
Бром 229, 104, 231 — 233, 381, 384.
Бромаргирит 535.
Бромистый: водород 232, 233.
— тионил 434.
Бромноватая к. 449.
Бромобензол 296.
Бромоформ 397.
30

4 66
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Бронза 115, 310.
— алюминиевая 95.
— вольфрамовая 450.
— зеркальная 310.
— марганцовая 462.
— фосфористая 372.
Бронзит, см. энстатит.
Бруцит 40.
Бура 276, 344, 82, 325.
Бурты (кучи соли) 423.
Бурый камень, см. пиролюзит.
— железняк 193.
— уголь 392,
Бутан 171.
Вазелин 175.
Валентность элементов, см. атомность.
Ванадиевая к. 146, 404.
Ванадинит 145.
Ванадий 144, 403, 404.
Ванна для газов 243.
— сушильная 259.
. Велутин-фай 402.
Вельтеровские (предохранительные)
трубки 356.
Венская зелень, см. швейнфуртская.
Вентиляция помещений 348.
Вес (понятие) 101.
— атома 149.
— воды 26.
— водорода 55, 380.
— воздуха 102.
— единицы объема воздуха и
водяного пара 26.
— кислорода 67, 380.
— литра азота 95.
— литра водяного пара и льда 26.
— СОа 150.
— частиц в жидком состоянии 384,
385.
Взрывчатые вещества 311, 315, 338, 366,
367, 323, 339, 534, 545.
Взрывы ваты или угля жидк. воздухом 343.
Вивианит 383.
Викторий 353.
Винная к. 182.
— камень 183, 18.
— спирт, см. спирт этиловый.
Вискоза 432.
Висмутовая к. 402.
Висмут 295, 351, 142, 402.
— хлористый 205, 403.
— соли:
— — азотновисмутовая 143, 80.
— — углевисмутовая 143, 402.
Ві(С2Н5)3 403.
Витерит 47, 295.
Вихревая гипотеза 334. _
Влажность вб. 24, 249.
— воздуха на различных высотах 343;
см. также влияние влажности.
Влияние влажности на ход реакции 419.
— давления 317.
— массы 204, 205, 206, 207, 486.
Влияние тяжелых атомов и частиц на
реакции 541.
Внутреннее трение, см. вязкость.
Вовлечение 296.
Вода 24, 47, 58, 59, 60, 75, 76, 78, 80, 88,
115, 117, 143, 204, 215, 274, 295.
— аммиачная 353.
— атмосферная (дождевая) 250.
— гигроскопическая 27.
— дестиллированная (перегнанная,
химически чистая) 25.
— жесткая 24, 253.
— известковая 44.
— источниковая 251, 252.
— конституционная 44, 234.
— кристаллизационная '38, 41.
— минеральная 252.
— морская 253.
— речная 250.
— серная 252.
— тухлая 253, 254.
— чистая (в общежитии) 25.
Водные окиси, см. гидраты окисей.
Водный остаток 80, 89, 118, 218.
Водород 54—60, 49, 53, 108, 115, 135,
146, 185, 213, 216, 219, 246, 271,
291, 296, 299, 301, 305, 311, 346,
380; 8, 13, 75,
— в момент выделения 57, 58, 120,
302.
Водородистый бор 328.
— германий 370.
— калий 22, 259.
— кремний 101, 357.
— литий 29.
— мышьяк 397.
— медь 526.
— натрий 78, 187, 13, 259.
— никель 498.
— палладий 300, 498.
— платина 498.
— щелочноземельные металлы 49.
Водородная теория к. 323.
— огниво 301.
Водородосернистая к. 159, 418.
Водяной газ 185, 291, 418.
Воздух 97, 36, 54, 61, 93 — 98, ПО, 294,
327.
— жидкий 102, 306, 343.
Волластонит 111, 366.
Волчец 183. *%
Вольтаметр 48.
Вольфрамовая бронза 450.
Вольфрам 354, 447.
Восстановители 40, 75, 94, 95, 116, 135,
152, 158, 199, 200, 373, 384, 445, 467.
Восстановление 59.
— металлов водородом 59.
Вульфова склянка 53.
Вуц 473.
Выветривание кристаллов 41, 281.
Высушивание 26, 27.
Вытеснение ,галоидов галоидами 446,
— металлов водородом- 288 к металлами
425.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ 467
Выщелачивание (методическое) 248.
Вязкость жидкостей 398.
Гадолиний 352.
Гадолинит 341.
Газгольдер 402.
Газовые двигатели 315.
"Газолин 175.
Газометр 290.
Газы 249, 270, 271, 272, 289.
. — воздуха 350. *
Галлий 63, 97, 336, 339,
Галмей 73.
Галоидные к. 213, 232.
Галоиды 215, 79, 225, 226, 227, (радикал)
. 180, 200.
Гальванопластика 79, 224.
Гальванопроводность, см.
электропроводность.
Гамартит 341.
Гарньерит 206.
Гарт 400.
Гауерит 460.
Гаусманит 187.
Гашеная известь 44.
Гейлюсит 290. .
Гейслеровы трубки 25.
Гексагидробензол 233.
Гексаметафосфорная к. и ее соли 393.
Гексатионовая к. 430.
Гелиантин 319.
Гелий 107, 345 — 346, 272.
L • Гемиморфивм 297.
Генераторный газ 184, 416.
Генераторы 184, 416.
Германий и его соединения 63, 113, 370.
Гетерогенная система 43.
Гетит 466.
Гидравлическая известь, см. цементы.
Гидразин и его соли 119, 360.
: Гидраргиллит 88.
Гидраты вб. 44, 75, 180, 217, 283, 319.
— амида 360.
-' — аммония 115, 121, 357, см. едкий
аммиак.
\ч ~~ брома 445.
/ — сероуглерода 431.
., — спирта 265.
¦•; — углерода 397, 410.
' — хлора 282, 434.
' — хлористого и йодистого кобальта
\? 490.
'< '— хлорного хрома 446.
'" +- двуокисей:
¦ •— — свинца 377.
—г — титана 378.
і — 8 а к и с е й:
— — железа 199.
— — кобальта 491.
— — марганца 461.
— — меди 222.
— — олова 115.
- — — талия 98, 340.
Д. — урана 454.
Гидраты киелот::
— — азотной 280, 363.
— —- борной 82, 327.
— — бромистоводородной 282, 448,
— — йодноватой 234.
— •*- йодной 234.
— — сернистого водорода 282.
— — серной 164, 264, 280, 282, 283.
— — угольной 282, 178, 271.
— — фтористоводородной 443.
— —. хлористоводородной 212, 264,
280, 281, 428.
— — хлорной 225, 441.
— окисей:
— — алюминия 88.
— — бария 291.
— — висмута 143.
— — железа 193, 78, 201.
— — золота 239.
— — кальция 45, 44, 283.
— — кремния 107, 359.
— — магния 41.
— — меди 223.
— — натрия, см. едкий натр.
— — олова 116.
— — платины 502.
— — родия 504.
— — свинца 120, 375.
— — серебра 228.
— — стронция 291.
— — талия 340.
— — хрома 443.
— — цинка 314.
— перекисей:
— — бария 329, 293, 427.
— — кадмия 315.
— — цинка 315.
— см. также кристалло- и криогидраты.
Гидрогели: глинозема 90, 333.
— кремнезема 108, 363. .
Гидрозоли 90.
— вольфрамовой к. 452.
— глинозема 90, 334.
— кремнезема 107, 108, 363.
— молибденовой к. 452.
— окиси железа 483.
— сернистых металлов 280.
Гидроксил, см. видный остаток.
Гидроксиламин 118, 119, 126, 135, 359.
Гидролиз 213, 425.
Гидроцеллюлоза 426.
Гиперстен 366.
Гипосульфит, см. с. серноватистонатрие-
вая с/, антихлор.
Гипотеза: атомическая 332.
— Аррениуса 277.
— вихревая 334.
— происхождения нефти 407.
— Проута 235, 539.
— Сталя 245.
— электрохимическая 246, 321, 323.
Гипофосфорная к., см. фосфорноватая.
Гипс 46, 21, 75, 195, 198, 38, 278, 290.
Глазурь 198.
Глауберит 290.
30*

468
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Глауберова соль 1, 39, 2, 269, 274,
282.
Глет 120.
Гликолевые эфиры 322.
Гликоли 218, 399, 404, 322, 364.
Глина 85, 332.
— фарфоровая 85.
Глинистые сланцы 86.
Глинни, см. алюминий.
Глинозем 87, 76, 181, 7, 319.
Глицерин 399, 404.
Глиций, см. бериллии.
Глюкоза 4, 399, 426.
Гмелина соль, см. красная с.
Гольмий 353.
Гомеоморфизм 52, 296.
Гомогенная система 43.
Гомологи 106, 398, 60.
Горелка (газовая) Бунзена 243.
— для гремучего газа 70.
Горение 67, 309, 310, 312, 313,
— азота 338.
— аммиака 114, 354.
— водорода 58
— Н в О 68.
— железных опилок 310.
— кислорода 310.
— неполное 390, 391.
Горное масло, см. нефть.
— лен, см. асбест.
— хрусталь 104, 361.
Горчичное масло 173.
Горькая соль, см. с. серномагнезиальная.
Горькозем, см. окись ляагния.
Гравирование (офорт) 368.
— на стекле 443.
Градирня 198.
Граниты 16.
Гранулированный цинк 53.
Графитовая к. 396.
Графит 162, 163, 164, 395.
Графический способ 31.
Гремучий газ 48, 50, 53, 58, 60, 69, 70,
125, 137, 285, 311, 338.
— ртуть 323.
— серебро 323.
— смеси 311. ?
Греенокцт 296.
Губчатая платина 214, 58, 63, 120, 134,
301, 311.
Гумнновые вещества 392.
Гумус 392.
Гюинетова зелень 444.
Давление: водяного пара 258.
— диссоцнонное, см. диссоциация.
— парциальное, см. закон Дальтона.
— при взрыве 312; см. влияние
давления.
Дамасская сталь 473.
Датолит 325.
Даусоновский газ 418.
Двойные разложения вб. 139,
— солей 79, 116,200, 208, 213,425; 1,
j Двойные разложения сплавов 364.
! Двойные соли вб. 80, 284.
— азотистой к. Со -Ь К, Na, Rb, Cs
492; Pt + Ba, К, Ag 516.
— азотной к. Ag + К, Na 230.
— борной к. Са + Na 325.
— бромистые Ві -j- К 402.
— винной к. Си 4- К, Na 222; Sb+K
141.
— йодистые К 4- Hg 322.
' — сернистой к. Аи + Na 545 К +
-Ь Na 417.; Pt + К, Na, NH4 515
— сернистые Sr + К 292; Hg -f К 416.
— серноватистой к. Au+Na 545;Са-ЬК
420; Си + Na 421; Pb + Na 420;
Ag -Ь Na 420;
— серной кислоты Ві -f К 403; Fe 4-
4- NH4482; Са-ЬК, Na 290; Mg+NH4
41; Mg -1- К 42, 54; Mg + Na 284;
Mn + Al 461; Hg 4- К 322; Zn + К
73; R2M(S04)2 6HaO 528; см. также
квасцы.
— синеродистые Fe 4- K204Au4- К 239;
Со+К 492; Mn+K 461; Си + Fe 4-
4- К 204; Pt + К, Ag, и др. 217;
Hg-ЬК 323; Ag + К 537; Zn +
4- Fe + К 204.
— угольной к. К + Na 265; Са +
¦vv+Na 290; Mg4-NH4 41.
— фосфорной кислоты. NH4 + Na 391;
Mg -f NH4 283; Mg + Na 391.
— фтористые Al + К 33); Al + Na
334; V, Nb, Та 405; Sn + K, Ba,
Sr 374; Pb + К 227, 443;
— хлористые Al 4- Na 92; Bi 4- К 403;
Fe 4- K,NH4484;Au 4- K,Na,NH4,
Mg 545; Mg + NH4, К 41; Си + К 527;
Sn 4- K, NH4 373; Pt 4- NH4 Na,K,
Ba, Sr, Ca, Ag'и др. 22, 30, 215;
IigCl2 4- nMCl 322; Hg, ZnCd, Mg 324;
Pb + 4- NH4 443; Sb 401; U 4- K,
NH4 453. — NaJ03 • NaCl • 14H20
425.
Двуокиси 308.
— азота, см. ангидрид азотноватый.
— германия 113.
— кобальта 209.
— кремния, см. кремнезем.
— марганца 65, 89, 215, 307, 308, 432,
10, 187, 461.
— меди 524.
— свинца 65, SS. П2, 307, 377.
— серы, см. сернистый газ.
— титана 378.
— углерода, см. углекислый газ.
— хлора 225, 441. ,'
~ хрома 180, 442.
Двуфосфамид' 396.
Деготь 349.
Дезинфекция 110, 349, 436,
Декстрин 399.
Дельта (сплав) 529.
Деполимеризация 147.
Депрессия 154, 157, 275.
— молекулярная 155, 276

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ 469
Депрессия S и Р 386.
— сплавов 372.
Дерево 389.
— окаменелое 108.
— сатурново 375.
Деципий 353.
Действие к. на Zn 317.
— на сернистые металлы 410.
Диазосоединения 371.
Диализ 152, 262, 108.
Диализатор 262.
Диаллаг 366.
Диановая к. 405.
•Диаспор 88.
Диэтил 406.
Дилятометр 21.
Диметафосфорная к. 393.
Диморфизм 45, 296.
— кремнезема 360.
— купоросов 491.
— олова 114.
— серы 150.
— углекальциевой соли 45, 289.
— фосфора 384.
Динамит 312, 367.
Динитрофенол 298.
Диспрозий 353.
Диссоциация 20, 41, 203, 370.
— аммиакальных с. 116.
— аммиачно-соляных соед. 353, 357,
358.
— водородистых К, Na 259.
— воды 50, 286, 314, 381.
— гидрата аммония 116,
гидрата хлора 435.
— иода 147.
— Са2РЬ04 и Ва02, 307.
— карбаминовоаммиачной с. 189, 420.
— кристаллогидратов 41.
— озона 83.
— окиси меди 526.
— парациана 421.
— циануровой к. 190.
— электролитическая 385.
— СаС08 45, 289.
— С02 414.
— НС1 215.
— НС1 • 2Н20 429.
— HJ 446.
— NaOH 257.
— NH3 97.
— N204 128.
— NH4N03 + nNH3 364.
— NO + NOa 128, 371.
— PC15 394.
— ZnCl2 + nNH3 316.
— при горении (газов пламени) 316.
Дисульфокислоты, см. тионовые к.
Дитионовая к. 429.
Диффузия газов 286, 306.
— водорода сквозь металлы 300.
— гелия 345.
— двойных с. 284.
— растворов вб. 261.
Диффузия Na2C03 и СаС12 288—289.
— растворов НС1 в воде 429.
— скорость диффузии 261.
Длина волн в спектре 270.
Доломиты 38, 282.
Домны 196, 469.
Досчатый шпат, см. волластонит.
Древесина 389.
Древесная к. 390.
— спирт, см. спирт метиловый.
Дрожжи 109.
Друзы 255.
Друммондов свет 71.
Дуализм 323.
Дымчатый топаз 104.
Дымящие к. 41., см. НВг, НС1, HN03
H2S04.
Дыхание 177, 73, 347.
Европий 352.
Единица теплоты 19, 257.
Едкий аммиак 114, 115, 118, 1219 357;
см. гидрат аммония.
— барит 4, 47, 281, 292; см. окись
бария.
— известь 44; см. гидрат окиси
кальция
— кали 18, 95, 99, 276, 320, 266.
— натр, 8 52, 53, 115, 120, 222, 231,
270, 283, 287, 320, 7, 255.
— стронциан 291.
Еремеевит 325.
Жавелевая вода 222.
Жадность к. 358.
Желатина 440.
Желтые: гидрат кремния, см. силикон
— медь, см. латунь.
— мышьяк 397.
— соль 191, 192, 18, 202.
— фосфор 126.
— хром (крон) 375, 441.
Железистосинеродистая к. 204.
Железные: амальгама 199}
— блеск 193.
— кислота 201.
— колчедан 192, 131, 466.
— купорос, см. купоросы.
— набойка 480
— окалина 198.
Железняк бурый 193,
— красный 193.
— магнитный 193.
— титанистый 123.
— хромистый 178.
— шпатовый 193.
Железо 192, 12, 52, 53, 58, 68, 70,82, 109,
186, 246, 300, 308;
— йодистое 266.
— металлнч. 197.
— метеорное 209, 175.
— пассивное 198.
— ппроферпческое 197, 310.

470 УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Железо сернистое 410, 78, 279.
— синеродистое и синеродное 202.
— хлористое 213.
— хлорное 201, 213, 268.
— соли: ¦'--
— — азотножелезная 201, 206.
— — серножелезистая, см. купорос
железный.
— — серножелезная 78.
— — углежелезистая 193.
— — фосфорножелезная 300.
— — щавелевожелезистая 486.
— щавелевожелезная 486
Жемчуг (искусственный) 358.
Жерновые камни 105.
Жесть (оловянная) 115, 371.
Живая сила (паров и газов) 151.
Животное масло (oleum animale) lllt
Жидкий: воздух 306, 343.
— водород 55, 56.
— СОа 179.
Жидкость голландских химиков, см.
этилен хлористый.
Жирные соединения 398.
Жировик, см. тальк.
Закалка стали 475.
Закиси 75.
— азота 134, 119, 121, 125, 138, 139,
140, 271, 295, 296, 362, 375.
— железа 198, 126, 135.
— волота 545.
— кобальта 207.
— марганца 461.
— меди 75, 220, 222.
— никеля 207.
— олова 115.
— ртути 77.
— серебра 228.
— талия 97, 326.
— урана 185.
— фосфора 388.
Закон: Авогадро-Жерара 140 — 149.
— Бойля-Мариота 292—293.
— вечности вещества 5.
— сил 17.
— Гаю 296.
— Генри-Дальтона (растворимость
газов) 34, 271,
— Гей-Люссака (коэфициента
расширения газов) 294.
— Гей-Люссака (объемы реагирующих
газов) 1-й—136, 2-ой -139.
— Дальтона (парциального давления)
34, 250. ..*
— Дальтона (кратных отношений) 44,
90, 331.
— Дюлонга и Пти 35.
— замещений 116, 169, 358 — 359.
— Кирхгофа 26.
— паев 92.
— периодический 59—66, 300.
— постоянства состава 92.
' — предела 166, 170, 430.
| Закон: Траутона 384.
j — четных паев 166, 170.
\ — эквивалентов 91, 33.
Замазка свинцово-глицериновая 376.
— цинковая 315 — 316; см. также
мастика.
! Замерзание растворов вб. 275.
— .СаС12 291.
— NaCl 424.
— H2SO 423—424; см. депрессия.
I Замещения 4, 139, 141, 219, 221.
| Звук (скорость в газах и парах) 384.
\ Зелень медная, см. малахит
1 — гкшнетова 444.
I — швейнфуртская (венская) 400.
I — Шееле 400.
I Зеркальный чугун 175, 462.
1 Зильберглет 120.
1 Змеевик 366.
! Зола 162.
I Золото 125, 213, 217, 246. 311, 19, 543,
1 236.
I — гремучее 545.
і — листовое 238.
, — растворимое 543, 544.
I — серебристое 530.
— сернистое 545.
! — сусальное 374.
, — хлористое 239.
! — хлорное 238.
— червонное 544.
Золочение 266.
Зооспоры 94.
Избоина 432.
Известка 44, 288.
Известковомагнезиальный шпат 52.
Известковые: вода 44.
— молоко 222, 44.
— плита 177.
— шпат 38, 45 — 46, 295.
Известняки 177, 178, 38.
Известь, см. окись кальция.
— белильная 66.
— гашенаяА44, см. гидрат окиси
кальция, с і
— гидравлическая 367.
— натристая 341.
— негашеная 44, 288.
Изомерия 170, 84, 87, 170,191, 241,327.
Изоморфизм 51, 297, 336.
— полимерный 297.
Изоморфные смеси 52, 295.
Изороданистый аллил 173.
Изотонические растворы 154, 263.
Изохоры 299.
Изразцы 332.
Изумруд 48.
Ильменит 123.
Ильменовая к. 405.
Имиды 119, 361.
Инвар (Invar) 209, 497.
Индиго 82, 369.
Индикаторы 319.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ 471
Индий 96—97, 339.
— хлористый 339.
Инфузорная земля, ем. трепел
Иод 230, 84, 126, 129, 147, 220, 229, 231,
234, 281, 347, 382, 444.
— одно- и треххлористый 235, 450.
— пятифтористый 299.
Иодаргирйт 535.
Йодистый азот 448, 22, 234, 352.
, — бензол 296.
— водород 232, 40, 126, 230, 233,
273, 445.
— метил 169.
— цетил 351.
Йодная к. и ее соли 234, 449.
Йодноватая к. 234, 448.
йодноватистая к. 448.
¦Иодозобензол 449.
Иодокрахмальная бумажка 326.
Иодометрия 420.
Ионы 21, 321.
Иридий и его соед. 311.
— осмистый 213, 505.
W— хлорный 505.
Исетионовая к. 427.
Искусственные: алмаз 165.
— драгоценные камни 83.
— жемчуг 358.
— минералы 366.
— рубины 332.
—¦ шелк 432.
Исландский шпат 46.
Источники минеральные 252.
Итаконовая к. 156.
Иттербий 353, 99.
Иттриалит 341.
Иттрий 98, 313, 348.
Иттротанталит 341, 405.
Иттроцерит 341.
Кадмий 76, 146, 378. *
— йодистый 318. *
— сернистый 76, 280, 318.
— хлористый 318, + wNH3 316,
Cd (NHSCI)2 324ч
— соли: сернокадмиевая 318.
Казаны 390.
Каинит 284.
Кали, см. едкое кали.,
Кали-аппарат 178.
— астраханит 284.
Калий 16, 52, 109; металлический 22,
268, 351.
. — (КСО)п 419.
— бромистый 265.
— сернистый 413.
— железистосинеродистый, см. желтая с.
— железосинеродистый, см. красная
соль.
' — йодистый 84, 85, 129, 276, 265,
268.
— KJG14 263.
— / многосернистый 414.
—' платиновосинеродистый 217,
Калий роданистый 172—173, 206, 270.
— синёродистокобальтовый 492.
— синеродистый (цианистый) 18, 191,
163, 266.
— фтористый 229.
— хлористый 66, 225, 276, 308, 17,
21, 263.
— соли: "!
— азотистокалиевая 95, 128, 370.
— азотнокалиевая, см. селитра
калийная.
— — виннокалиевая 18.
— — двухромовокалпевая 178, 106,
308.
— — дитионовокалиевая 429.
— — железнокалиевая 487.
— — золотокалиевая 239.
— — иодноватокалиевая 326.
— -г кремнефтористо калиевая 103.
— —+ марганцовистокалпевая 188,
462.
— — марганцовокалиевая 189, 66,
86, 129, 462.
— — меднокалиевая 525.
— — метасурмянокалиевая 142.
— — муравьинокалиевая 187, 19.
— — мышьяковокалиевая 398.
— — надсернокалиевая 428.
— — нитросернистокалиевая 418.
— — оловяннокалиевая 117.
— — свинцовокалиевая 122, 377.
— — сернокалиевая 106, 157.
— — тиоуглекалиевая 432.
— — три- и тетратионовокалиевая
429—430. -.-.• -.,,-; .>?..•.;¦.... . .,
— — трихромокалиевая 180. ,;
— — углекалиевая, см. поташ.
— — уксуснокалиевая 247. *
— — хлорноватокалиевая, см.
бертолетова с.
— — хлорнокалиевая 225, 308.
— — хромовокалиевая 215, 180.
— — цмановокалиевая 192.
— — щавелевокалиевая 18.
Каломель 78, 321.
Калориметры 312.
Калория, см. единица теплоты.
Кальверит 543.
Калькароиы 149.
Кальций 36, 52, 109, 287; металл ич. 43»
351.
— йодистый 287.
— сернистый 5, 414.
— фосфористый 130.
— фтористый 228, 443.
— хлористый 33, 38, 42, 103, 178, 207,
270, 341, 343, 46, 290 — 291.
— соли:
.— — азотнокальциевая 124.
— — борнокальциевая 325.
— — двухромоизвестковая 179.
— — кремнеизвестковая 366.
— — свинцовокальциевая 30 7.
— — серноватистоизвестковая 78,
420.

472 УКАЗАТЕЛЬ
Кальция соли сернокальциевая 46, см. |
также гипс; |
— — углекальциевая 45, 207, 5, 37 — !
38, 289. і
— — фосфорноизвестковая 391. |
— — хлорноватистоизвестковая 66, |
— — хромовоизвестковая 179.
— — щавелевоизвестковая 39. і
Камедь 97. \
Каменные: соль 196 — 197, 54, 229. |
— уголь 392. I
Камерная (английская) к. 131, 374, см. I
серная к. і
— кристаллы 131, 159. I
— процесс 374. \
Камеры свинцовые 374.
Каолин 85.
Капелирование 529.
Капиллярность 295.
Карандаши 395.
Карбамид 189. \
Карбаминовая к. 189, 420. !
Карбиды 398, 468; см. углеродистые
металлы.
Карбоксил 183, 187.
Карбоксильные к., см. органические к.
Карболовая к., см. фенол.
Карбонирование 169.
Карборунд 103.
Карбурирование 316, 418.
Карналлит 195, 423, 17, 30, 39, 41, 262.
Каро кислота 428.
Каскальо 396.
Кассельская желтая краска 376.
Кассиев пурпур 280.
Каталитические явления, см. контактные.
Катион 79.
Каустический натр, см. едкий натр. і
Каучук 175, 300. !
Кафели 332.
Квадрантные окиси, см. недоокиси.
Квартование 237.
Кварцевые: песок, см. песок.
— нити 361. ;
Кварц 104. I
Квасцовый камень, см. алюнит. |
Квасцы аммиачные 108, 53, 434. !
— железные (К, Rb) 486. |
— кубические 336.
— натриевые 336.
— поташные (обыкновен.) 423 274, 53,
87, 336.
— хромовые 53.
Кейльгауит 341.
Кейфун 322.
Кермес 416.
Керосин 175, 405 — 406.
Кизельгур 107, 362.
Кинетическая теория газов 140, 272.
Киноварь 76, 416.
— сурьмяная 416.
Кипелка 288.
Кипение слабых растворов 384 — 385.
Кисличная с,см. кислая щавелевокалиевая
ПРЕДМЕТАМ
Кислород 60, 12, 36, 49, 55, 59, 74, 99,
123, 125, 130, 146, 150, 215, 218, 223,
246, 267, 271, 283, 296, 299, 300, 305,
306, 311, 380, 14.
Кислотные окислы 75.
Кислоты вб. 75, 80, 412.
— дымящие 41, см. HNOa, HBr, H.SO,,
НС1.
— Каро 428.
— комплексные 449, 488.
— органические 404, 182.
Кислые соли 10, 257.
— виннокалиевая, см. кремортартар.
— пирофосфорнонатровая 134.
— сернистого водорода 410, 413.
— сернистоизвестковая 418.
— сернистонатровая 158.
— серноаммиачная 434.
— сернокалиевая 265.
— сернонатровая 201, 210, 248, 3,
248.
— серной к. вб. 167.
— углеаммиачная 188, 6, 255.
— углекалиевая 255, 265. ¦
— углекальциевая 289.
— угленатровая 7, 255.
— фосфорной к.: Fe 486; Са 126; Na 282.
— фтористого водорода 229.
— щавелевокалиевая 18.
Клевеит 106, 107, 345, 341.
Клетчатка 97, 366, 389, 399, 426, 432.
Кобальтовые: блеск 206.
— цветы 138.
Кобальтиаковые с. 208.
Кобальт 206, 313.
— Go5N02 370.
— мышьяковистый (шпейсовый) и сер-
НИСТОМЫШЬЯКОБИСТЫЙ 206.
— фтористый 491.
— хлористый 39, 207.
Коксовые башни 211, 374.
Кокс 111, 393.
Кодирование 395.
Коллиматор 23.
Кодоодиоиный хлопок 363.
Коллодиум 109, 366.
Коллоидальное состояние: берлинской
лазури 205.
— вольфрамовой к. 451.
— гидратов глинозема 89 — 90.
— металлических: золота 543, 544
платины 501; серебра 227;
— серы 408.
— углекальциевой с. 289.
— хлористого серебра 537; см. также
гидрогели и гидрозоли.
Коллоиды 30, 89, 227, 363; см. предыд.
слово.
Колосники 391.
Колумбиты 146.
Колчедан железный (серный) 192, 407, 521.
— медный 521.
— мышьяковистый 138.
Колькотар, см. мумия.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ 4 73
Комовая известь, см. негашеная известь
288.
Комплексные кислоты 449.
— соединения 488.
Компосты 44, 392. \
Конверторы 473.
Кониин 278. j
Консервы 318.
Конституционная вода 44. !
Контактный способ получения серной к. t
163.
Контактные явления 23, 68, 66, 88. 248, \
308, 311, 312, 317, 374. ' I
Коричное масло 85. |
Короланиум 382. !
Корунд 87.
Коэфициент: вб. 30.
— растворимости буры СаС12, Na2C03, I
— парафина, S, Na при низких тем- |
— перат. 344.
— газов 267. \
— серы 408. |
— простых тел 308. ;
— расширения воды 257.
— ртути 320.
— сплавов Ni + Fe 209.
— стекла 369.
Коэфициент упругости различи. веществ
477.
Краски 121, 179 — 180, 369, 292, 314,
333, 337, 375, 376, 402, 415, 416,
441, 444, 445, 453.
Красные: азотная к., см. азотная к.
дымящая.
— медная руда 220. '
— окись марганца ' 461. ¦
— окись ртути, см. окиси.
— свинцовая руда 375.
— серебряная руда 141.
-— соль (Гмелина) 152, 202, 205, 308.
— фосфор 126. !
— шпейсовая р\гда 416. •-
Крахмал 84, 127, 129, 399.
Кремень 361.
Кремнебромоформ 358. |
Кремневая к., см. кремнезем
— эфиры 357 — 358.
Кремневольфрамовая к. 451. |
Кремнезем 103, 163, 16, 40, 100, 355. I
Кремнеиодоформ 358. '
Кремнефтористоводородная к. 103, 358. і
Кремнефтороформ 357. |
Кремнехлороформ 355, 357.
Кремнещавелевая к. 357.
Кремнеэтил 355.
Кремнеэтиловый эфир 355, 357.
Кремний 40, 100, 96, 246.
— бромистый 427, 358. ;
— йодистый и фтористый 102, 355, !
358
— хлористый 102, 299, 427, 355, 357.
— SiCl2J2, SiCU3, SiSCl2 358.
—* SiCO, 356, Si2C2N 356.
Кремортартар 80, 18, 22; см. винный
камень. >
Креновая к. 392.
Креозот 349.
Крепкая водка, см. азотная кислота.
Криптон 108, 105, 346.
Кристаллизация на поверхности 424.
Кристаллические формы 295.
Кристаллогидраты 41.
— A1(N03)3 335.
— солей и окисей Ва и $г 47, 281,
282, 292.
— борной к. 282.
— буры 325.
— N20 375.
— FeS04 281.
— FeCl2 482.
— Fe2Cl6 484.
— KHS и K2S 413.
— K2C03 265.
— KOH 266.
— CaC03 289.
— CaCl2 46, 264, 291.
— CoJ2 и СоС12 490.
— MgBra 286.
— MgS04 282, 285.
— MgCl2 286.
— MnS04 460.
— As206 398.
— CuS04 281, 282.
— Na2SO4.10H2O У, 279, 28%.
— NaHS04 3.
— NaC2H302 282.
— Na2HP04 282.
— Na2C03 269, 282.
— NaOH 256.
— NiS04 491.
— .Sn(N03)2, SnGl2 373.
— SnCl4 117, 373.
— соляной к. 212.
— S„(C103)2 279.
— Cl2 - 8H20 216.
— 2Zn(OH)(ONa) 314.
— ZnCl2 214.
— CrH204 282.
— см. также гидраты и криогидраты.
Кристаллоиды 261.
Кристаллы 255.
Критическое давление и температура
различных газов и жидкостей 295 — 296.
объем 296; эфира 299.
Криогидраты 39, 40, 280; NaCl 40, 280.
Криолит 228, 93, 334, 337.
Криоскопические исследования 154, 275 ,
384, 385.
Кричный способ 473.
Крокоизит 178.
Крои желтый 375.
Крукезит 339.
Круговорот углерода 410.
Ксантогеновая с. 432.
Ксенон 108, 105, 346.
Ксенотим 341.
Кубическая селитра, см. селитра натровая*
Кубовая краска, см. индиго.
Купель, ем. капель.

474 УКАЗАТЕЛЬ
Купорос железный (зеленый) 53, 268 !
281, + wNO 373. !
— марганцовый 460. :
— медный (синий) 224, 39, 42, 43, 79, і
116, 53, 264, 281. !
— никелевый 279. \
— цинковый (белый) 53, 521.
Купоросное масло серная к. 161, 45, ;
53, 374. і
Купферникель 206. і
Куркумовый корень 319. ;
Кучи угольные 391 — 392.
— соли (бурты) 423. ;
Лабрадор 112. і
Лазоревый камень, см. ультрамарин і
Лазурь (синька) 490.
Лазурь берлинская 204, 279. і
— медная 220. ]
— растворимая 205.
— турнбульская 205. t !
Лаки 333. " і
Лакмус 76, 318. \
Лампа (предохранительная) Гумфри Дэви j
168. I
— калильная Ауера 317.
Ланаркит 376.
Лантан 98 — 99, 348.
Лантанит 341.
Латунь 225.
Лаурит 509.
Леадгилит 376. |
Левигит 335.
Лед 256. I
Ледяная машина Карре 353. I
Лейкон 359. \
' Леммингова масса 488. !
Лестничная топка 391.
Летняя с. 423.
Лигниты, см. бурьіе угли. і
Лигроин 175. ,
Лидит 367. \
Ликвация сплава 372. !
Лимонная к. 182. ;
Липидолит 30, 274. j
Листовое золото 544. ]
— олово (станиоль) 11,4. ¦ і
Литий 29, 96, 59 274. I
— бромистый, йодистый, фтористый и
хлористый 274 — 275.
— многогалоидные с. 263.
угле и фосфорнолитиевая 29, 274. ;
хлорновато- и хлорнолитиевая 442. \
Литинистая слюда, см. липидолит. |
— сподумен 365. і
Литографский камень 177.
Lithopon • 314. 1
Литрование 32, 423, 20. \
Лужение 114. |
Лутеокобальтиаковые соли 492, 493.
Льняное масло. 376. -
, Ляпис 229, см. аэотносеребряная с. '
ПРЕДМЕТАМ
Magisterium bismutbi 144.
Магналий 95.
Магнезит 38, 42, 295.
Магнезия 40, 77, 320, 286, 292.
— белая 42, 314.
Магнитные: железняк 193.
— окись железа 482.
Магний 36,14, 52, 63, 68, 75, 96, 105.
— металлич. 39', 344, 283.
— азотистый 105.
— Mg2B 328.
— бромистый 286.
— платиносинеродистый 513.
— хлористый 43, 195, 205, 39, 286.
— соли:
мышьяковистомагнезиальн. 399.
серномагнезиальная (горькая) 33,
205, 277, 282, 1,2?5.
углемагнезиальиая 179, 1, 38, 286.
фосфорномагнезиальная 391.
Майолика 332.
Малоновая к. 184'.
Малахит 5, 7, 220,244.
Манганин 462.
Манганит 187.
Марганец 186, 65, 460.
— металл. 188, 462.
— бромистый и йодистый 497.
— сернистый 461.
— фтористый 461.
— хлористый 432 — 433, 460.
— хлорный 432 ~ 433, 461.
— соли:
азотномарганцовистая 434.
дитионовомарганцовистая 429.
серномарганцовистая 2<?5, 278, 460.
щавелевомарганцовистая 461.
Марганцовые: бронза 462.
— кислота 463.
Марказит 296.
Масло горьких миндалей 421.
— животное (oleum animale) 111.
— коровье 399.
— льняное 399.
— смазочное 175.
— соляровое 405.
Маслородный газ, см. этилен.
Масса (понятие) 204; см. влияние массы.
Массикот 120.
Мастика (замазка) легкоплавкая 273, см.
также замазки.
Маточный раствор 199.
Медные: блеск 521.
— зелень, см. малахит;
— колчедан 221.
— купорос, см. купоросы.
— синь (лазурь) 220.
Медь 220, 52, 59,116, 125, 213, 246; 66,129,
— металлич. 220, 95.
-— двубромистая и двуиодистая 541.
— двухлористая 222, 433.
— однобромистая 541.
— одноиодистая 541. ч
— однохлористая 222, 174, 187, 4$і.
— сернистая 279.

УКАЗАТЕЛЬ
Меди соли:
Cu2N02 370.
— азотномедная 9.
= м'ышьяковистомедная 399.
олеиновомедиая 277, 430.
сернистомедная (закиси) 525.
серномедная, см. купорос медный.
углемедная 242.
Мел 177, 38.
Мелинит 367.
Меллитовая к. 157.
Мельхиор 225.
Мендипид 376.
Мергели 177.
Меркураммоний хлористый 79.
Меркурий, см. ртуть.
чМеркурэтил 406.
Метависмутовая к., см. висмутовая к.
Метавольфрамовая к. 448.
Металепсия 220, 246, 359, 437.
Металлоиды 14, 78, 121.
Металлорганические соед. 58, 398.
— магния 283.
Металлы 14, 78.
— платиновые 211.
— растворимые 280.
— сернистые 204, 279, 149.*
Метан, см. болотный газ.
Метаоловянная к. 116, 373.
Метасурьмяная к. 142.
Метатитановая к. 378.
Метафосфорная к. 134, 389.
Метеорные: железо 192, 465.
— камни 80.
Метил 221.
Метиленирование 169.
Метилирование 169.
Метиловый спирт, см. спирты.
Метилоранж 319.
Методическое выщелачивание 248.
Метрическая система мер и весов 240,
254 — 255. *1 :;
Механический эквивалент теплоты 19.
Минеральные: вода 252. -^ -v.
— хамелеон 25, 189, см. марганцовисто-
калиевая с.
Мирабилит 245.
Миткаль 426.
Многосернистые: аммоний, см. аммоний
пятисернистый.
—- соед. водорода 412.
Модуль расширения жидкостей 299.
Мозандрит 341.
Молекула, см. частица.
Молекулярное серебро 226.
Молибденовые: блеск 183.
-- кислота 452.
Молибден 182 — 183.
— трехсернистый 452.
Молоко иввестковое 222, 44.
Молочная к. 404.
Момент выделения 19.
Монацит 106, 124, 341.
Моноамидоортофосфорная к. 137.
Монометафосфорная к. 392.
ПО ПРЕДМЕТАМ 475
і Моносиликаты 356.
| Монотиосерная к., см. серноватистая.
; Монотиофосфорная к. 411.
, Монофосфамид 137.
\ Мор даны 90.
і Морфотропия 298.
j Мочевина 189, 190, 399, 420.
Мрамор 178.
| Мумия 200.
\ Муравьиная кЛ?7,183,185.
: Муравьиный альдегид 182.
, Йуфель 529.
і Муфельная печь 210.
і Мыло 9, 257.
- Мышьяк 137, 34, 397.
| — белый 139 — 140.
— бромистый 398.
, — желтый 397.
— йодистый 398.
— сернистый 279, 415.
— фтористый 398.
— хлористый 427, 398.
Мышьяковованадиевая к. 404.
Мышьяковистый водород 138, 281, 295,
399.
— кислота 84,126, 398.
\ -г- кобальт, см. шпейсовый кобальт. $
— колчедан 138.
і Набойка железная 480.
— угольная 395.
Надазотная к. 361.
Надборная к. 327.
Надванадиевая к. 403.
Надвольфрамовая к. 184, 453.
Над кислоты вб. 330.
Ыадмолибденовая к. 184, 453.
Надоловянная к. 118.
Надсерная к. 168, 58, 321, 427.
Надугольная к. 415.
Надхромовая к. 180, 442.
Наждак 88.
Напряжение силы тяжести (g) 272, 342.
Насос ртутный Шпренгеля 290.
Насыщенные растворы 30.
Натр, см. едкий натр.
Натрий 10, 51, 58, 68, 74,109,116,146, 216,
344, 351, 234, 258, 268.
— бромистый 446.
— водородистый 78, 187.
— йодистый 232.
— нитропруссидный 489.
— сернистый 4, 5, 415.
— хлористый, см. поваренная соль.
— цианистый 259.
— соли:
азотистоводороднонатровая 259.
азотистонатровая 370.
азотнонатровая, см. селитра
натровая.
борионатровая, см. бура.
дву- или пиросернонатровая 80, 3.
двуугленатровая 7,181.
* двухромонатровая 440.
иодноватонатровая 234.

476
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Натрия соли: иоднонатровая 449.
марганцовистонатровая 10.
муравьинонатровая 53, 78,187,13.
мышьяковометилнатровая 398.
надборнонатровая 327.
оловяннояатровая 373.
пирофосфорнонатровая 134.
платинонатровая 502.
полуторноугленатровая 255.
сернистонатровая 158.
серноватистонатровая 159, 33, 420.
сернонатровая 1,39, 79,123,201,4.
см. глауберова с.
тиоортосурьмянонатровая 416.
угленатровая, см. сода.
уксуснонатровая 247, 282.
фосфорноватистонатровая 135.
фосфорнонатровая 133.
хлорноватонатровая 441.
хлорнонатриевая 442.
Натрий-амид, см. амиды.
Натрий-этил 260.
Натристая известь 100, 341.
Натровая селитра, см. селитра.
— стекло 368.
Натролит 112.
^"Нафталин 71, 166, 294, 369, 399.
Нашатырная платина 214.
— спирт 114, 357.
Нашатырь 112, 95, 97, 114, 115, 134, 137,
141, 144,188, 214, 222, 381, 430, 6.
Негашеная известь (кипелка) 45, 288.
Недокиси вб. 56.
— индия 339.
— калия 22.
— натрия 14, 260.
— никкеля 534.
— свинца 375.
— серебра 228.
— углерода 497.
— фосфора 389.
Нейзильбер 225.
Нейтрализация 77.
Необратимые реакции вб. 18.
Неодим 351.
Неон 106, 105, 346.
Неопределенные химические соед. 295; см.
также растворы.
Непредельные углеводороды 170.
Непромокаемые ткани 90.
Нефть 174, 405.
Нивенит 341,
Низкие температуры, см. холод
искусственный.
Никелевые: блеск 206.
— купорос, см. купоросы.
— цветы 138.
Никелистые: колчедан 206.
— сталь 209.
Никель 205, 206, 211, 246, 313.
— бромистый, йодистый и хлористый
497.
— фтористый 491.
— сол и:
серноникелевая, см. купорос
никелевый.
ЩСО)А210,187.
Ш3С2О3.10Н2О 496.
Никотин 117.
Ниобиевая к. 146, 405.
Ниобий 146, 404.
— пятихлористый 146.
Нитрилы 188.
— борной к., см. азотистый бор.
— соед. фосфора 396.
— метафосф. к. 137.
Нитрит 370.
Нитробензол 125, 155, 367.
Нитроглицерин 312, 367.
Нитрозожелезистосинеродистые с. 489.
Нитрозосоединения 373.
Нитрозосерная к. 159, 419.
Нитроклетчатка 366.
Нитроманнит 312.
Нитрометан 368.
Нитрометры 372.
Нитропруссиды 489.
Нитросернистые соед. 159.
Нитросерные с. 159.
Нитросоединения 124, 366.
Нитроформ 368.
Новое серебро 209, 225.
Нордгаузенская серная к. 161.
Нюхательный спирт, см. нашатырный
спирт.
Обманка роговая 366.
— цинковая 316.
Обмыливаняе 256.
Обратимые реакции 18, 203, 288, 41 f9 425\
см. также диссоциация, равновесие
и правило фаз.
Объемы (удельные) атомов 311.
— высших солеобразных окислов и
кислорода в соед. 69 — 72.
— реагирующих газов 137 — 139.
— частиц 140, 268, 295,
Огарки 245.
Огниво 310. '
— водородное 301.
Односиликаты, см. моносиликаты.
Озерная руда, см. болотная руда.
Озон 82, 87, 109, 129, 227, 234.
Озониэаторы 83, 326.
Озонометрическая бумажка 326.
Окалина железная 242, 288, 310.
Окаменелое дерево 108.
Окиси вб. 74, 318.
— азота 129 — 13'5, 125, 126, 127, 138,
271, 296, 362.
— алюминия, см. глинозем.
— бария 47, 64, 67, 88, 307, 320, 292.
— бериллия 48.
— бора, см. ангидрид борный.
— висмута 142.
-— железа 199, 320, 193, 335 (маг-
. нитная).
— золота 88, 239.
— индия ,339. !

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
477
Окиси: иридия, (полуторная) 504.
— калия 22.
— кальция 111, 113, 124, 163. 320, 8, 44,
289, 292.
— кобальта 208, 66, 308.
— кремния, см. кремнезем.
— лития 29.
— магния, см. магнезия.
— марганца 188.
— меди 223, 59, 75, 95, 114, 116, 178..
— натрия 14, 67, 283, 260'.
— никеля ?08, 116.
— олова 116, 76,125.
— платины 88, 502.
— ртути 7, 49, 88, 223, 234,244, 77.
— свинца 120, 65, 307, 377.
— серебра 228, 88.
— стронция 292.
— сурьмы 141.
— талия 340.
— углерода 184, 74, 125, 219, 271, 110,
306, 311, 417, 21, 469.
— хлора 223, 439.
— хрома 444.
— цинка 116, 223, 320, 73, 314.
— циркония 71, 380.
Окисление 73 — 74, 218.
Окислители 74*21, 122, 142, 180, 188, 236.
Окислы вб., см. окиси.
— основные, см. основания.
— промежуточные 76.
— солеобразные 74, 61.
Окклюзия 57, 300.
ОксамидіРЯ, 419.
Оксикобальтиаковые с. 492. ^
Олеиновая к. 257.
Oleum Martis 483.
Оливин 366.
Олигоклаз 16, 112.
Олифа 120.
Олово 113,120,125,127, 213, 295, 371—372.
— бромистое и йодистое 373.
— сернистое 280, 374.
— фторное и его двойные соединения
373.
— хлористое 116, 378.
— хлорное 117, 427, 373.
— соли:
азотнооловянная (закиси) 373.
оловяннонатровая 117.
Оловянные: камень 113.
— кислота 116, 373.
— соль 115.
Опал 361.
Определенные химические соед. 42.
Опыты: Кайльте 297.
— Крафта 350.
— Пикте 296.
— Стаса 23?.
— Фарадея 316. <
Оранжит 124.
Органические к. 182, 404, 10.
Органогены 194.
Ордец 111, 187.
Ортит 341.
Ортоазотная к. 119, 121.
Ортоклаз 16, 111.
Ортоуглеэтиловый эфир, см. эфиры.
¦ Ортоугольная к. 413.
і Ортофосфорная к. 132, 361.
' Осмнамовая к. 519.
! Осмий 213.
I Осмотическое давление 152, 263.
; Основания 75.
; Основность кислот 412.
I Основные окислы, см. основания.
! Основные с о л и: вб. 322.
і — азотновисмутовая 402.
\ — азотножелезная 485.
— азотномедная 527.
I — азотнооловянная 373.
— азотнортутная 320.
— азотносвинцовая 120.
і — магния 42.
— свинца 121.
і ¦— свинцовосвинцовая, см. сурик.
I — сернортутная 321.
: — углемедная 220, 221.
: — углесвинцовая 121.
— уксусномедная 524.
! — ускусносвинцовая 375.
: — урана 453.
| — хрома 446.
і —хромовосвинцовая 441.
; Оссеин 125.
і Остеолиты 383.
Отбросная соль (Abraumsalz) 197.
Ошучивание 86, 236, 329.
I Отпуск закаленной стали 475.
| Офорт 368.
і Охладительные смеси, см. холод
искусственный.
Охра 193, 138.
Паи 12, 92.
— см. опыты Стаса 232.
Палладий 57, 300, 311.
— йодистый, синеродистый и
хлористый 502.
Палласово железо 209, 407.
Пальмитиновая к. 257.
Параморфизм 297.
Парасульфаммон 435.
Парафин 257, 267, 344.
Парациан 192, 421.
Паризит 341.
Парциальное давление, см. закон
Дальтона.
Пары 150, 257, 259, 377 — 381.
Паяльные: стол 403.
— трубка 403.
Паяние 315.
Пелопий 405.
Пентаминовые с. 493.
Пентатионовая к. 430.
Первичные: материя 246.
— породы 422.
Пергамент 426.
Перегной 392.

478 УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Перегонка: жидкостей 390.
— сухая 241, 390.
Перекиси вб. 64, 330, 57, 429.
— NH4H02 357.
— ацетила 427.
— бария 48, 64, 65, 82, 87, 89, 307, 308,
328.
— Н203 427.
— водорода 87, 66, 86,109, 118, 142,192,
218, 276, 326, 328.
— калия 87, 22.
— кальция 87, 44.
— марганца, см. двуокись.
— меди 428,
— натрия 87 — 88, 329, 14, 260.
—"олова 118.
— свинца, см. двуокись.
— серебра 228, 428.
— серы 168, 321, 427.
— урана 429.
— хрома^ 328.
— цезия 276.
— этила 326; см. также гидраты
перекисей.
Переносчики: галоидов 436, 307, 401.
— кислорода 130.
Пересыщенные растворы вб. 39, 278.
— гипса 290.
— сернонатровой с. 3, 27'9«
— хлористого кальция 291.
Перидот 366.
Периклаз 40.
Периодический закон, см. законы.
Периодичность физических свойств
элементов и их сое д. 308..
Перовскит 123.
Песок 61,104.
Пестрая медная руда 221.
Песчаник 104.
Петалит 275.
Печь для выжигания извести 287.
— муфельная 529.
— шахтная (доменная), домна, 196, 287.
— электрическая 396.
Пикриновая к. 312, 367.
Пипетка 29.
Пировисмутовая 402.
Пирогаллол 67, 73, 98.
Пироколлодий 367.
Пироксены 365.
Пироксилин 367.
Пиролюзит 65, 187; см. двуокись марганца.
Пирометрический эффект 314.
Пиронафт 405.
Пиросерная к. 161.
Пиросоли 80.
Пирофоры 310.
Пирофосфорная к. 134, 389.
Пирохлор 341.
Письменная руда 176.
Йлавиковые: к., см. фтористый водород.
— шпат, см. кальций фтористый.
Плавление в кристаллизационной воде 42.
Шавни ірб.
Плагиоклазы 112. *
Пламя 72, 313, 316, 349.
Пластичность глины 332.
Платина 211, 71, 125, 213, 217, 227, 300.
— губчатая, см. губчатая платина и
платиновая чернь.
— иридистая 499.
— металлич. 214.
— мышьяковистая 498.
• — нашатырная 214.,
— растворимая 501.
— сернистая и Pt(S04)..i 502.
— синеродистая 513.
— хлористая 215, 436.
— хлорная 215.
¦Платиниаки 517, 2.
Платиновоаммиачные соед. 217.
Платиновосинеродистая к. и ее соли 217.
Платиновые: металлы 211.
— чернь 214, 501; см. также губчатая
платина.
Плотность газов 143, 377.
— паровоз — 149, 377 — 384;
анормальная 143 —147.
Плотность пара азотноватого ангидрида
127, 370.
— амилена 146.
— воды 26.
— хлорного железа 268, 484.
— иода 147, 382.
— йодистых калия и цезия 268.
— калия и натрия 268.
— нашатыря 145.
— озона 85.
— осмиева ангидрида 508.
— рутенового ангидрида 508.
— серы 409.
— фтористого водорода 443.
— хлористой ртути (каломели) 321.
— хлористых рубидия, серебра, цезия
268.
— хлорного алюминия 335.
— этилена 146.
— эфира 150.
Поваренная с. 195, 14, 31, 38, 39, 78, 115,
157, 198, 201, 205, 209, 217, 268, 270,
280, 422, 1, 4, 6, 232.
Поглотительная способность: глины 330.
— почв 17.
— угля 344, 346, 394.
Показатель преломления света 387'.
Полевые шпаты 80, 16, 87, 111, 355.
Полибазит 530.
Полигликоли 364.
Поликремневые к. 364.
Полимеризация 146,156,165,170,190, 335.
Полимерия 87,146.
Полимерный изоморфизм 297.
Полисерные к. 421гг
• Поллукс 30.
Полоний 458.
Полуторная окись иридия 504.
— свинца 377.
Порох (обыкновенный) 21,19,267,125.
— баритовый 292.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ 47$
Порох бездымный 367.
— хлопчатобумажный 367.
Порфиры 16.
Постоянные: белила, см. белила баритовые.
— газы 294.
Поталь 436.
Поташ 42, 96, 231, 18, 20, 264.
Почвы 38, 86, 125, 194, 330.
Правило: наибольшей работы 287.
— тсплоемкостей 35.
— фаз 202, 265, 268, 278, 245, 290, 402.
Празеодим 350.
Празеокобальтиаковые с. 494.
Прибор Бабо 325.
— Вертело (для получения озона) 83.
— Вайнгольда 319.
— Дьюара (для получения жидкого и
твердого водорода) 56.
— Линде (для сжижения воздуха) 103,
343.
— Марша 139.
— Наттерера для получения жидких N„0
и СО з 135.
— Пикте (для сжижения газов) 297.
Припой 375.
Проба: золота 237.
. — серебра 529.
Пробочный бурав 242.
Промежуточные окислы 76.
— сурьмы 400.
Промывное золото 236.
Пропан 171.
Пропилен 171,
Пропилен-гликоль 404.
Простое тело 14, 97.
Протиль 540.
Протравы 90. .
Псевдоморфизм 297.
Псиломелан 461.
Пудлингование 472.
Пурпуреотетраминовые с. 404.
Пурпуреокобальтиаковые с. 494.
Пыль (космическая) 347.
Пятиокись висмута 402.
Пятисернистый: азот 436.
— водород 156.
Рабдофан 341.
Работа пара 258.
Радий 15, 457.
Радикалы 14,89.
— углеродистые 403, 437, 304.
Радиоактивные вещества 456.
Радиомеркур 320.
Разложения (реакция вб.) 1,139.
— воды током 48.
— действием жара 50.
— путем замещения 51.
— солей 79, 200, 321.
Разряд тихий 325.
Распадение растворов 37.
Распределение давлений в атмосфере
шанных газов 465.
— кислот между основаниями 426.
-*- металла между галоидами 446.
Расстояние (среднее) центров атомов 67.
Растворимые: лазурь 205.
— металлы: золото 543, 544.
платина 501.
—• — сера 408 — 409; см. также
гидрозоли и коллоидное состояние.
серебро 227.
стекло 362.
Растворимость вб. 30, 265.
— воздуха 34.
— СОг34,179,271.
— газов 28, 34, 265, 271.
— твердых тел 31, 37.
Раствор (известковый), см. цементы 288.
Растворы 43, 152, 153, 260, 261.
— изотонические 263.
— насыщенные 30.
— пересыщенные 39, 278.
— постоянно кипящие 281.
— твердые 295.
Растворы НЖ)3 363.
| — NH3 271, 354, 357.
I — NH4N03 364.
\ — NH4HCOs 255.
! — NH4C1 431.
— анилина 269, 277.
| — аргона 106.
— астраханита 284.
— BaO'292.
— Ba(N03)2292.
— BaS04291.
— BaCl2 292.
— Ba(C103)344i.
— бензола 269.
— BeS04 293.
— BeCl2278,293.
— B203327.
— Br 230.
— HBr 448.
— Ge02113.
— FeS04 268.
i — Fe2Clfi 484.
i — N20 375.
! — HJ 40, 448.
— J 231.
— CdJ2, CdCl2 318, 319.
| — KOH 266.
— KN03 32, 268, 267.
— KJ 266.
— K2S04 268.
— KC1 32, 440, 262.
— KC\Oz 440, 295.
— KC104 440.
— K4FeCye 488.
— K3FeCys205.
— Ca(NOs)2 292.
— CaJ2 287.
— CaS04 290, 293.
— CaC03 289.
— CaF2 443.
— CaCl2 291.
— CaO 44.
— CoCl2, C0J0 490.
— CoCl36NH3", 496.
— MgO 40.

480 УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Растворы Mg(NH4)2(S04)2 41.
— MgS04285.
— MgCl2 286.
— MnS04 268, 278.
— MnClj 460.
— GuS04 224, 264.
— As203 399.
— NaN032<??, 267.
— Na2B407 325.
— NaHC03 255.
— Na2S203 420.
— Na2S0432, 269, 247.
— Na2C03 268, 254. /
— NaCl 30, 268, 274, 423.
— Na2HP04 и Na4Pa07 390.
— NaOH 8.
— парафина 267.
— сахара 263.
—¦ спирта бутилового 269.
— спирта этилового 265, 274.
— AgN03 535.
— Sr(N08)a, SrCl2, SrO 292.
,4rSO 292
— H2S044 264, 263, 274, 422.
— серы 407.
— SOa 157.
.— HoS 154.
— T1C10* 295.
— COt34,179,271,273,151.
— уксустП к. 260, 269.
— фенола 269.
— HC1 35, 429.
— CI 435.
— хлороформа (в CS2) 269.
— хлороплатинатов К, Rb, Cs 275.
— ZnS04 314.
— ZnCl2 315.
— эфира 265.
Рафинирование, см. литрование.
Рафинова 156.
Рвотный камень 142.
Реагентная бумага 318.
Реактивы:укаро 428.
— Несс?ера4352.
Реакции вб. 9.
— необратимые 18.
— обратимые, эндо- и экзотермические,
см. эти слова.
Реальгар 138, 415.
Регенеративные печи 184.
Редкие земли 341.
Резорцин 298.
Рекалесценция 476.
Реторты 242.
Ржавление (железа) 480.
Роговые: обманка 376, 366.
— свинец 376.
— серебро' 230.
Роданистый 173.
Роданит, см. орлец.
Родановая к. 172.
Родий и его соед. 504.
Роза-пинкзальт 373.
Ровеокобальтиаковые с. 492, 493.
^Роволовая к. 319.
Розеопентамнновые с. 493.
Розеотетраминовые с. 493.
Роскоелит 403.
Росный ладан 167.
Россыпи золотые 236.
Ротштейн 522.
Ртуть 76,12, 51, 82,104,115, 128, 129.146.
213, 215, 229, 234, 310, 350, 384, 319.
— азотистая 79.
— бромистая 444.
— гремучая 20, 323.
— йодистая 444, 11, 322.
— сернистая 279, 416.
— синеродистая 192, 323.
— хлористая 78, см. также каломель.
— хлорная 78, см. также сулема.
— соли:
азотно- и сернортутные (закиси и
окиси) 76, 128, 352, 320, 321.
5 Hg(NH3Cl)2324.
Рубидий 29, 275.
— многогалоидные с. 263.
— сернорубидиевая с. 262.
— хлористый 268.
Рубин 87, 332.
Руды 316.
— железа 466.
Рутсневосинеродистая к. 514.
Рутений 213.
Рутил 123, 678.
Сажа 161.
Саксифрагин 292.
Салициловая к. 349.
Сало 399.
Самарий 352.
Самарскит 185, 341.
Самовозгорание 317 — 318; см. также ии-
рофоры.
Самонагревание, см. рекалесценция.
Самородные: золото 236.
— медь 220.
— ртуть 76.
— серебро 226.
Самосадочная с. 196.
Сандарак, см. реальгар.
Сапфир 87.
Сатурн, см. свинец.
Сатурново дерево 375. <>
Саффлер 489.
Сахарат бария 291.
— кальция 287.
Сахар обыкн. 153, 154, 263, 276, 399.
— свинцовый 42, 375.
Светильный газ 401, 54, 111, 168, 172,
173.
Свинец 52, 128, 132, 213, 295, 118, 374.
— бромистый и подпетый 376.
— сернистый 279, 326, 330, 118, 374.
— фтористый 376. ;
— хлористый 119, 1.
— хлорный л фторный 122 — 123.
Pb2FeCvfi и РЬСу, 376.
— РЬС]4 122.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
481
Свинца соли:
— — азотносвинцовая 120, 127, 158.
— — многокислотные 376.
— — надсерносвинцовая 428.
— — сернозатистосвинцовая 420.
— — серносвинцовая 1. .
— — углесвинцовая 121.
— — уксусносвинцовая 121, 42; см.
свинцовый сахар
— — хромовосвинцовая 375.
— — щавелевосвинцовая 375.
— — белила 121, 376.
Свинцовые: белила 121, 376.
— блеск 118, 149.
— кислота, см. двуокись свинца.
— примочка 375.
Свободные сродства 422.
Связь между составом и кристалл, формой
296, 528.
Селен 176, 62, 436 + S03) 421.
— бромистый и хлористый 439.
Селенит 46.
Селеновая к. 437.
Селитра 122.
— калийная 19, 32, 38, 122, 247, 268.
¦— натровая (чилийская 21, 115, 123,
230, 248, 268.
Селитряная к., см. азотная к. ' .
— мука 21.
Селитряницы 20.
Сепаратор 102.
Сера 148, 68, 125, 147, 217, 294, 344, 378, 8,
406.
¦ — дву- и однохлористая 174, 433.
— шестифтористая 175, 443, 299.
Серебрение 266.
— стекла 538.
Серебро 225, 52, 82, 125,129. 213,221,351,
. 19, 237.
— аллотропическое (растворимое) 227.
— бромистое и йодистое535", 444, 536,
541.
— кремнеземистое 534.
— молекулярное 226.
— полуиодистое, полусернистое 536.
— полухлористое 536.
— полуфтористое 536*.
— сернистое 226, 538.
— синеродистое 537.
— фтористое 536.
— хлористое 230, 113, 213, 1, 268.
— AgX + "NH8 354.
— соли:
— — азотистосеребряная 371.
— — азотносеребряная 229, 174.
— — борносеребряная 326.
— — гремучесеребряная 323, 534.
— — иодносеребряная 448.
— — марганцовосеребряиая 463.
— — мышьяковистосеребряная 140.
— — надсерносеребряная 428.
— — серносеребряная 1.
— — углесеребряная 229, 538.
— — фосфорносеребряная (орто-пи-
ро-и мета-) 390.
Серебро: хлорноватистосеребряная 539.
— — хлорноватосеребряная 234, 539-
Серебряно-медный блеск 219, 530.
Серебряный блеск 530.
Сернистые: водородов 152, 92, 179, 204,
233, 271, 281, 295, 296, 311, 320.
— газ 157, 63, 131, 134, 271, 273, 29*
296, 354, 417.
— кислота 84, 126.
— металлы 204, 149.
— углерод 170, 163, 294, 296, 384, 491.
— этил 406.
Серноватистая к. 159, 420.
Серновинная к. 426—427.-
Серносшіртовые к. 426—427.
Серные: кислота 131, 161, 45, 53, 58, 66,
76, 78, 80, 106, 113, 115, 123, 124, 126,
129,132, 134,172,186, 201, 202, 210, 232,
3, 75, 86, 264, 274, 280, 281, 320, 362, 374,
417.
— (дымящая, нордгаузенская) 161, 421.
— колчедан, см. колчеданы;
— печень 414.
— цвет 150, 407.
— эфир, см. эфир обыкновенный.
Сероводород, см. сернистый водород.
Сероокись кремния 337.
— сурьмы 416.
— углерода 433.
Сероуглерод, см. сернистый углерод.
Серпентин, см. змеевик.
Сжатие при растворении 261, 270, 274.
— при смешивании газов 271.
Сжижение газов 294, 297.
— N 96.
— NH3 113.
— воздуха 102.
— N20 134.
— озона 86.
— H.S 154.
— СО, 179.
— С1 216.
Сжимаемость газов 293.
— растворов 274.
Сидерит 193.
Сидка дегтя, см. деготь.
Силикаты 356.
Силикон 359.
Силиций,см. кремний.
Сильвин 17.
Симпатические чернила, см. чернила.
Синерод, см. циан.
Синеродистые: водород 188, 122, 191, 199,
320, 338, 421.
— кисл. 188, 191,420.-
— метил 323.
— соединения вб. 188.
— — железа 202.
— — платины 216.
Синий купорос, см. купоросы.
Синильная к., см. синеродистый водоред.
Синтез азотистых соед. 9$.
— воды 58.
Синька 49?.
Д, Менделеев. Осдовы хинин, т. I.
31

483
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Синь-кали, см. желтая соль.
Синь: медная 220.
— тенарова 333.
Сипилит 341.
Скандий 98, 348. '
Скипидар 82, 85, 126, 214, 283, 327.
Скорость: взрыва 311.
— — движения (истечения газов) 272.
— — диффузии:
— — белка 30.
— — газов 271, 286, 306.
— — звука 384.
— — растворов вб. 29.
— — НС1 429.
— '— NaCl 30.
— химических реакций 190, 384, 464.
Сланцы глинистые, см. шиферы
Сложные эфиры, см. эфиры
Слюда 16.
— литинистая, см. липидолит.
Смарагд 48.
Смещение спектральных линий 272.
Сода 4 — 5, 41, 43, 44, 53, 78, 180, 198, 230t
269, 279, 282, 344, 1, 7, 10, 11.
Содовые остатки 5, 249.
— • порошки 411, 255.
Соединения вб. 139.
— Вей ля 357.
— воды 45.
— неопределенные и определенные
18, 42.
— по остаткам 18, 167.
— по сходству 335.
Солеобразные окислы 74, 55.
Соли вб. 77 — 81, 321.
— Буктона 519.
— глауберова, см. это слово.
— Гмелина 205.
— Гро 217.
— Жерара 518.
— Магнуса 217, 519.
— Маргерита 265.
— Пелиго 442.
— Рейсета 218, 518, 519.
— Фодро и Желиса 545.
— Шлиппе 416.
— кислые, основные, двойные,
бертолетова, глауберова, поваренная, см.
эти слова
Соляная к. 201, '89, 178, 211, 216, 428.
Сортучки, см. амальгамы.
Сосуд Дьюара 298.
Спаивание 315.
— гальваническое 476.
Спектральные исследования 23, 28, 269,
Спектр поглощения вб. 25, 271.
— азотноватого ангидрида 271.
— дидима (солей) 25, 277.
— КМп04 463. .
— меди (солей) %1.
— обращенные 26.
Спериллит 498.
Спирты 404.
— амиловый 138.
— бутиловый 269.
Спирты: метиловый (древесный) 276, 296,
390, 404.
— пропиловый, 404.
— этиловый (винный) 74, 104, 117, 172,
173, 206, 265, 274, 283, 296, 347, 359, 404.
Спички 127, 386.
— безопасные 386.
Сплавы вб. 258, 310.
— Вуда 144, 403.
— А1 + Аи544.
— А1 + Си 311.
— Al + Mg 339.
— А1 + Nb 405.
— Al + Ті 379.
— Аи -h Cd 544.
— К + Na2<§0, 268.
— KN03 + NaNO, 267.
— Si + Mg 356.
— кремнеземистых соед. 365.
— Mg + В 327.
— Си 66 —67.
— Си + Mn 462.
— Си + Zn 282.
— Си -f Six, Zn, см. бронза, дельта
и латунь.
— Си + Ag 529.
—- Си + Sb, Al 311.
— Си + Ni 209.
— Na + Zn 364.
— Na + Hg 12.
— Na+ Hg, Cd.Pb, Bi258.
— Ni + Fe, Си, Zn209.
— Os + Ir 498
— Pt + Ir (Девилля) 499.
— Розе 144.
— Pb + Sn 375.
— Pb + Pt 499.
— Sb + Pb, Bi, Sn, Cu 400.
— Cr + Al + Si 182.
— Zn + Ca 287.
Сподумен 29, 274.
— литинистый 365.
Способ: Кьельдаля (определения азота) 113.
— Леблана (добывания соды) 6, 249.
— Мартена (приготовления стали) 474.
Паркса, Патисона 530.
— Патера 531.-
— Рауля, см. криоскопический.
Сродство 16, 246, 320.
Сталактиты 108, 289.
— кварцевые 362.
Сталь 197, 182. 473.
— дамасская 473.
— никелистая 209.
— узорчатая (амосовская) 478.
Стальная руда 193.
Станиоль 114.
Стассфуртит 325.
Status nascendi 19, 302. •
Стеариновая к. 183, 257.
Стеатит, см. тальк.
Сіеклр 368, 76, 4, 16.
— борное 325.
— натровое 368.
— поташное 368.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
483
Стекло: растворимое 106, 362.
— свинцовое 368.
— сурьмяное 416.
— урановое 453.
Стекловидные: мышьяковистый ангидрид
399.
— фосфорная к. 134.
Стехиометрия 17.
Стирол 170.
Стол паяльный 402—403.
Стразы 368.
Строение: пламени 316.
— солей 321, см. соли.
Стронцианит 47, 295.
Стронций 48.
— платиносинеродистый 513.
— сернистый 415.
— соли:<
— — азотностронциевая 292.
— — серноватистростронциевая 415.
— — хлорноватостонциевая 279.
Струвит 391.
Субфосфорная к., см. фосфорноватая к.
Сулема 78, 174, 213, 349, 95, 322.
Сульфамид 435.
Сульфаммон 435.
Сульфат 1.
Сульфины433.
Сульфоазотистые с. 418.
Сульфокислоты 167, 415, 427.
Сульфоксил 167, 415, 417.
— хлористый 174.
Сульфурил фтористый и хлористый 174,
434.
Суперфосфат 391.
Сурик 121, 375.
Сурьма 140, 141, 217, 400.
— бромистая йодистая и фтористая
401.
— пятисернистая 141, 416.
— пятихлористая 142, 401.
— трехсернистая 415.
— треххлористая 401.
Сурьмянистые: водород и кислота 401.
Сурьмяные: блеск 141.
— киноварь 416.
— кислота 400.
— стекло 416.
Сусальное золото 374.
Суффионии 326.
Сухая перегонка, см. перегонка.
Сфен 123.
- Сферосидериты 193.
Сцепление: частиц воды 257.
— жидкостей 295.
— стали и других твердых веществ 477.
%•¦
Тагилит 383.
Талий и его соединения 97, 59, 339.
— хлорноватоталиевая с. 295.
Тальк 366.
Там-там 372.
Танталит 146, 405.
Танталовая к. 146, 405.
Тантал 146,404—405.
— пятихлористый 146.
Тела 240.
— однородные и неоднородные 240,
— простые и сложные 12—14.
Теллур 176, 313, 436; + SOs 421.
— бромистый и хлористый 439.
Теллуристый водород 436.
Теллуровая к. 436.
Температура абсолютного кипения (крита*
ческая) вб. 295.
— различных жидкостей и газов 294,
— водорода 55.
— озона (жидк.) 86.
— восстановления различных окислов
534.
— кипения и испарения в пустоте 350,
— кипения растворов 384.
— плавления льда 256, 257.
— простых тел 70—72, 294.
— NaH3C 02 282.
— хлористых металлов 308.
— пламени гремучего газа 70.
Теплоемкость вб. 164.
— атомная 35.
— газов 151, 279—280.
— жидкостей и паров 279, 280.
— металлов 278.
— растворов H2S04 423.
— НС1430.
— N575.
— алмаза 164, 278.
— аммиака 354.
—- В 278.
— Н 309.
— водяного пара 257, 314,
— воды 257.
— графита 164.
— кварца 278.
— льда 257.
— О 309.
— Si02 258.
— Hg, скипидара, спирта 257.
— стекла 369.
— S02 315.
— С02 414.
— угля 164, 278.
— уксусной к. 257. !
— эфира 257.
Теплота: горения алмаза 164.
— — С2Н2 399.
— — СвНв, СН4, Н 415.
— — графита 164.
— — Mg 40.
— — органических кислот 415.
— — различных углеродистых
соединений и видов топлива 399.
— — серы 315.
— — угля 164, 184, 417.
— — испарения (скрытая)вб. 151.
— — NH3 354.
— — СбНб25і.
_ __ Вт 444.
— — воды 26, 151.
— — иода 444.
31*

484
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Теплота испар. спирта и сероуглерода 151.
— — серы 447.
— — хлороформа и эфира 161.
— — нейтраливования HNOs
и H2S04 основаниями 320.
— — кислот различной основности
NaOH 390.
— — NaOH кислотами 320.
— — образования 286.
— — N3H 362.
• — — N.O., N204, N305 362.
— — NC13 222.
— — HNOs 362.
— — амальгамы Na 258.
— — аммиака 352, 362.
— — C2H2 399.
— — AI2Bre, ВаВг2 444.
— — НВг 447.
— — FeBra 497.
— — С(1Вг2 320.
— — КВг, СаВг2 444.
— — СоВг2, МпВг2, СиВг2 497.
— — СиВг 541.
— — NaBr 444.
— — NiBr, 497.
— — HgBr, HgBr2 444, 320,
— — AgBr 444, 541.
— — PbBr2 444.
— — ZnBr2 444, 320.
— — водородистых К, Na,Pd,Pt 503.
— — H20 70, 286, 313, 418, 435.
— — водного гидразина 360,
— — гидратаз окисей Fe, Co, Mn, Ni
497.
— — гидрата извести 283.
— — гидрата окиси натрия 283.
— • — гидрата ок. Си 497.
— — NaO 362.
— — Си20 541.
— — Hg20 320.
— — A12J0, BaJ2 444.
— — HJ 447.
— — FeJ2 497.
— — AuJ 541.
— — CdJ2 320.
— — KJ, CaJ2 444.
— — CoJ2, MnJ2, CuJ2, 497.
— — Си J 541.
— — NaJ 444.
— — NiJ2 497.
— - HgJ, HgJa 444.
— — AgJ 444, 541.
— — PbJ2 444. .
— — ZnJ2 444, 320.
— — AsH3 399.
— — As208 436.
— — 0383.
— — NO 362.
— — A1203, FeaO, 286, 338.
— — K20 275, 283.
— — CaO 436. ¦
— — Li20 275.
— — MgO 286, 338.
— —" CuO 286.
— — Na20 286, 436, 275 338.
образования HgO 286, 436, 320.
— Rb20 276.
— — PbO 286.
~ — Ag20 436, 541.
— — CO 184.
— — C120 224.
— — Cs20 276.
— * — ZnO 286, 320.
— ^ — Ba02) H202 328.
— — S207 168.
— — HgC2N2 320.
— — Я&447, 409.
— — S02156, 315.
— — FeS, CdS, K2S, CaS, CoS, Na2S,
— NiS.SrS, ZnS409.
— — HgS 320.
— — CS2 170.
— — H2S04 283.
— — FeS04, ZnS04 289.
— — сернокислых солей Fe, Co, Mn,
— Cu, Ni 497.
— — S03 157.
— — C02 414, 417.
— — PH3 399.
— — P205 436, 384.
— — соединений фосфора 385.
— — Al2Cle 444, 338.
— . NH4C1 353.
— — BaCl2 444, 308.
— — HC1 216, 436, 447.
— — FeCl2497.
— — Fe2Cle 338.
— — AuCl308, 541.
— — CdCU 308, 320.
— — KC1 444, 308.
— — CaCI2 436, 444, 308.
— — CoCl2 497.
— — SiCl4 308;
— — LiCl 308.
— —- MgCl2 308, 283, 338.
— — MnCl2 497.
— _ AsCi3 436.
— — CuCl 541.
— — CuCl2 497.
— — NaCl 436, 444, 283, 338.
_ _ NiCl2 497.
— — SnCl4 308.
— — PtCl22KCl498.
— — HgCl 444, 320.
— — HgCU 436, 444, 308, 320.
— — AgC\"436, 444, 541.
— — PbCl2 444.
— — SrCJ2 308.
— — CC14, PCI, 436.
— — ZnCl2, 444, 308, 320.
— — NaOH 283, 287.
— - C2H6 + Cla 437.
Теплота: плавления (скрытая) Br
и J 444.
— — воды 26.
— — S 447.
— — NaaS205 33.
— — NaC2H808 282.
— — превращен и я ,2N08 в
N402 370: " >

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
4S5
Теплота превращения желтого фосфора
в красный 385.
— — разло жения NH4N03 375.
— — КСЮ3 308.
— — С1аО 224.
— — Н202 328.
— — растворения вб. 32.
— — N3H,NH3 362,
— — NH4N03 270,
— — NH3 32, 273, 353.
— — HBr 447.
— — HJ 273, 447.
— — K20, Li20, NaaO 275.
— — C120 439.
— — H2S04 270, 423.
— — SOa 273.
— — Na2S203 33.
— — Na2S04 246.
— — C02 273.
— — NaC2H302 282.
— —. HC1 273, 429, 447.
— — CaCl2 291.
— — MgCl2 286.
— — NaOH 270, 256.
— — реагирования:
измельченной ртути 319.
— — H2S04 + Zn 289.
— — смачивания: глинозема
и угля 260.
— — кремнезема, песка и угля 361.
— — соединения H2S04 +
+ яН20 270, 283.
— — NaOH + H2S04, HN03) C02J
HON, H2S 320.
Тербий 352.
Термит 315, 339, 94, 475.
Термохимические данные для фосфора 384.
Термохимия 287, 313.
Терпентиновое масло, см. скипидар. .
Тетракарбонил никеля 496.
Тетраметиламмоний йодистый 446.
Тетратионовая к. 430.
Тимол 349.
Тинкал, см. бура.
Типографский шрифт (гарт) 400.
Тирит 341.
Титан 63, 96, 123, 378.
— азотистосинеродистый 379.
— хлористый 427, 378.
Титанистый железняк 123.
Титанит, см. сфен.
Титрование 420, 463, 537.
Тихий разряд 325.
Тиоангидриды 172.
Тиомочевина 218.
Тионил хлористый-174.
Тиоиоіне к. 169, 429—431.
Тносмн?роджстыв со?д., см. рвданистыв.
Тиосовдяжения 172.
Тиоугожьная к. и ее с. 432,
Тиофосген 432.
Толуол 369.
Томасирование 474.
Томпак 225.
Топка лестничная 391.
Топливо 399, 416,
Торианит 382.
Торий 124, 98, 382.
Торит 124.
Торф 161, 392.
Точильные бруски 105.
Трейбование 226.
Трение внутреннее 398.
Трепел 107, 361.
Трехокись: марганца 462.
4 — урана 184.
Тридимит 361.
Триметафосфорная к. 393.
Триметилен 171.
Тринитрофенол 298, см. пикриновая к.
Трипел, см. трепел.
Трисиликаты 356.
Тритионовая к. 429.
Триолит 341.
Трихлоруксусная к. 221\
Триэтиламин 128—129.
Триэтилфосфин 129.
Трон 255.
Трубка газоотводная 242.
— паяльная 401.
Тулий 353.
Тунгстен 183, 447.
Турмалин 325, 365.
Турнбульская лазурь 205.
Туфы 412, 289.
Тяжелый шпат 47.
Тяжесть, см. напряжение силы и тяжести.
Увеселяющий газ, см. закись азота.
Углеводороды вб. 165.
— непредельные и предельные 166.
углекислота, см. углекислый газ.
Углекислый газ. 176, 35, 51, 62, 67, 73,
78, 99, 101, ПО, 141, 150, 163, 184,
185, 188, 205, 271, 274, 294, 295,
305, 320, 340, 347, 412.
Углеродистые металлы (карбиды) 163, 294.
— А1 339.
— В 328.
— Са 163, 173, 294.
— Fe 397, см. также чугун.
— Si, см. карборунд.
— Na259.
— Мп 462.
— U 175, 456.
— Сг 163, 182.
— щелочно-земельные металлы 50.
Углерод 160, 149, 246.
— бромистый 427,
— сернистый, см. сернистый углерод.
— фтористый 443.
— хлористый 220, 427.
Уголь 162, 54, 67, 82, 96, 147, 160.
— бурый 392.
, — древесный 391.
— животный 394.
— каменный 161, 392.
Удельные ^.сз^ '* -"=» 95 (жидк.).
— ¦.рода*-^! сапеоб
— «ц*сдал> і^м^разных окисяов 61.

486 УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Удельные веса гидратов HN03 124, 36.3
— квасцов 336.
— озона (жидк.) 86.
— окисей Mg, Sr, Ba 292.
— перекиси водорода 88.
— простых тел 70—92.
— сернокислых К, Rb, Cs 262.
— синильной к. 192.
— углеродородов 399.
— С02 101.
— растворов вб. 274, 275.
— NH3 113.
— НВг и HJ 448.
— H2S04 165, 425.
— MgS04 285.
— Na2S04 246.
— NaHS04 248.
— NH4C1 431.
-~ BaCl2 158, 293.
— BeCl2 158, 293.
— HC1 158, 430.
— KC1 158, 262, 276.
— CaCl2 158, 286, 293.
— MgCl2 158, 278, 286.
— NaCl 158, 199, 424.
— NiCl2 158.
— SrCl2 293.
— уксусной к. 260.
— ZnCl2 158, 315.
— Na,C03 254.
— NaOH 256.
— KH0 266.
— буры, СаС12 Na2C03, парафина,
S и Na при низких температурах 344.
Удельные объемы: атомов "67, 70, 71, 311.
— высших солеобразных окислов 69.
— простых тел 70, 71, 311.
Удобрение 392.
Уксус 73, 183.
Уксусная к. 118, 141, 154, 168, 183, 206,
221, 260, 275, 296, 390, 390.
Улексит 325.
Ульминовые соед. 392.
Ультрамарин 337.
Унитарное учение 321, 323.
Упругость пара растворов вб. 275.
—- ларов тв. и жидк. брома 444, 445.
— воды 258.
— газов и паров 294.
— гидратов и растворов Н 2SO 4 422.
— диссоциации кристаллогидратов 282.
— карбаминовоаммиачной с. 189, 420.
— раствора Ва(ОН)2 281.
— циануровой к. 190.
Уравнения: состояния 299.
— химические 5, 368.
Уран 185, 453.
— бромистый 455.
— хлористый 185, 455.
— соли:
— — азотноурановая 454.
— — фосфорноурановая 454,
Уранил 106, 454. _ л ,
Урановые: желтая щ^Щ $$
— купорос, amjf^JtSs,' ' ,
Урановые: медная руда 457.
— смоляная руда 185, 457.
— стекло 456.
Урао 255.
Условия химич. реакции 19.
Учение: атомическое 332.
— Бергмана 204.
— Бертолле 202, 425.
— Босковича 333.
Фазы, см. правило фаз.
Фарфоровая глина, см. каолин.
Фарфор 332.
Фаянс 332.
Фенолфталеин 319.
Фенол 349, 371.
Фергусонит 106, 341.
Ферроманган 462.
Фильтрование 8.
Флинтглас 368.
Флогистон 10, 245.
Флуоресценция: при охлаждении 29S.
— урановых соед. 456.
Флюсы, см. плавни.
Фольбортит 145.
Формальдегид 419.
Формамид 191.
Формулы: Ван-дер-Ваальса 272, 299.
— химические 60, 382.
Формы соед. 194, 218.
Фосген 136, 395.
Фосфамидная к. .396.
. Фосфам 396.
Фосфонитриловая к. 396.
Фосфоний йодистый 130, 387.
— хлористый 131.
Фосфор 125, 67. 82, 95, 125, 130, 147, 181,
217, 233, 309,326, 9, 383.
— белый или желтый 126.
— красный 126.
— металлический 385,
— йодистый 394.
— сернистый 378, 411.
— фтористый 394.
— фторосернистый 434.
. — хлористый 233, 394.
— хлоросернистый 411.
Фосфоресценция: при охлаждении 298.
— сернистых металлов 415.
Фосфористые: бор 329.
— бронза, см. это слово.
— водород 130, 9, 387.
— 'кальций і'ЗО, 387.
— кислота 135, 393.
— медь 526.
— мышьяк 399.
— Na, Zn, Sn, Pt 129.
— ртуть 387.
Фосфориты 383.
Фосфорная к. 132, 121, 389,
і — ' + 3S03 400.
— соль 391.
Фосфорнованадиевая к. 404.
Фосфорноватая к. 131, 388.
Фосфорноватистая к. 135.

УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
487
Фосфорновольфрамовые к. 450.
Фосфорномолибденовые к. 449.
Фотография 22, 283, 420, 440, 531, 535, 536.
Фотосоли серебра 535, 536.
Фотофон 438.
Фотохимия 435.
Фраунгоферовы линии 24.
Фталевая к. 141, 183, 369.
Фтор 227', 57, 82, 234, 442.
Фтористый азотил 444.
— бензол 296.
— бор 84.
— водород 221, 443.
— иод 234,
— кремний 443.
— сульфурил и тиофосфорил 434.
— углерод 443.
Фторогидрат кремнезема 358.
Фтороокись фосфора 395.
Фтороцерит 341.
Фузкобальтиаковые с. 493.
Фуксово стекло 362.
Фумаролы (suffioni) 54, 82, 326.
Халцедон 361.
Хальколит 457.
Хамелеон минеральный 371, 189, 462.
Хинин 117.
Хлеб 399.
Хлопок коллодионный 366.
Хлопчатобумажный порох 366.
Хлор 58, 67, 86, 89, 116, 126, 146/186,
215, 217, 231, U, 381, 432, 9.
Хлорангидриды 217, 136.
— азотистой и азотной к. 395.
— борной к., см. бор хлористый.
— марганцовой к. 463.
— метафосфорной к. 395.
— ортофосфорной к., см. хлорокись
фосфора.
— пиросерной к., см. хлористый пиро-
сульфурил.
— пирофосфорной 395.
— сернистой.к., см. хлористый тионил.
— серной к., см. хлористые сульфоксил
и сульфурил.
— угольной к., см. фосген.
— уксусной, к. 137, 396
— хромовой к. 441.
Хлористые: азот 222, 328, 437.
— бензол 296.
— водород 209—214, 34, -78, 97, 115,
141,178, 201, 202, 214, 217, 220, [232,
233, 273, 276, 280, 281, 296, 311.
— известь 222.
— иод 235.
— кислота 439.
— меркураммоний 79.
— металлы вб. 213.
— метилен 220.
— метил 142, 220, 295, 296, 13.
— нитрозил 395.
— пиросульфурил 148, 421.
— сера 174.
Хлористые; синерод 395.
— сульфоксил и сульфурил 174.
— тионил 174.
— углерод, см. это слово.
— фосфор 135.
— хромил 441.
— этилен 141, 171.
— этилиден 171.
Хлорная вода 216.
— известь 222.
— кислота 225, 224, 234, 441.
Хлорноватая к. 224, 441.
Хлорноватистая к. 179, 222, 439.
Хлорокись ванадия 145, 403.
— висмута 403.
— кадмия 319.
— магния 316.
— меди 223.
— мышьяка 397.
— ниобия 405.
— ртути 223, 79.
— свинца 121.
— сурьмы 401.
— углерода 186, 136.
— фосфора 136.
— хрома 446.
— цинка 315.
Хлороплатинаты NH3 214.
— К, Na 22.
Хлороформ 220, 269, 296, 355.
— германия 370.
Хлорофосфамид 396.
Хлорофосфористый азот 396.
Холод искусственный 270, 295, 343, 35S,
364, 425.
Холодильник 25.
— Донни и Мареска 11.
Хризоберилл 334.
Хром 178, 440.
— металл 181.
— хлористый и хлорный 445.
— шестифтористый 441.
Хромистый железняк 178, 440.
Хромовая к. 440, 74, 328.
Хромпик 179.
Хрусталь: богемский 368.
— горный 361.
Царская водка 217, 436.
Цвет растворов 39:
Цезий 29, 274.
— йодистый 268.
— многогалоидные с. 263.
— серноцезиевая с. 262.
— хлористый 268.
Целестин 47. .
Целлюлоза, см. клетчатка 418.
Цементит 468.
Цементование 473.
Цемент 288, 367.
— портландский 367.
Цеолиты 112.
Церезин 409.
Церит 341.

488
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ
Церий 99, 313, 349.
— серноцериевая с. 278.
— фтористый 227.
Циамелид 190.
Циан 188, 192, 296, 317, 328, 421. ,
Циановая к. 188, 190.
Циановые соед. 188.
Циануровая к. 190.
Цинк 73, 52, 53, 59ч 116, 125, 129, 134, 146,
212, 295, 351, 378, 34.
— гранулированный 53.
— йодистый 444.
— метил 169.
— сернистый 280, 416.
— хлористый 205, 315; + "NH3 316.
— Zn(NH3Cl)2316.
— соли:
двусернистоцинковая 314.
иодноватоцинковая 449.
серноцинковая 53, 205, 73, 314;
см. также купорос.
Цинко-барит 320,
Цинковые: купорос, см. купоросы.
— обманка 73.
— пыль 75.
— шпат 295.
Цинкэтил 34, 260, 406.
Цирконий и его соед. 123, 380.
Частицы 91, 136, 140, 148, 323, 28.
Частичная теплоемкость 279.
Чевкинит 341.
Черная медная руда 220.
Чернила: симпатические 490.
— синие 488.
— типографские 162.
Чернозем 392.
Черный марганец, см. двуокись марганца;
Чилийская селитра, см. селитра натровая.
Чрены 198.
4vrvi? U4—197, 164, 300. ."¦.."..
'— белый 164, 167, 196, 472^V;4
— зеркальный 462. //''< .....-¦.-.-'.
— серый 164, 196, 472./^>:; ¦
Шамот 332. Ц:-
Шахтенная печь 196, 287V?-- (
Швейнфуртская зелень 4$Ц/
Шеелит 183, 448. 1\\"\
Шеель 447. \V
Шелк искусственный 432. Х^^у-
Шенит 42. *Ч?г
Шестифтористые: сера 175, 443.
— хром 441.
Шимозе 367.
Шиферы 86.
Шлаки 10, 194, 366, 466.
Шлих 543.
Шмальта .490.
Шпатовый железняк 193.
Шпат досчатый 366.
— известковомагнезиальный 52.
— известковый 256, 38, 45; 295.
Я?
.и.
Шпат: исландский 46.
— плавиковый 256, 443, см. кальций
фтористый.
— полевой 85, 87, 111, 356, 365, 366.
— тяжелый 47.
— цинковый 295.
Шпейс 490.
Шпинель 83, 334.
Шпиаутер, см. цинк.
Шрейберзит 465.
Шрифт типографский 400.
Штейн 522.
Шунгит 392.
Щавелевая к. 182, 185, 187, 419, 190, 464,
531.
Щавелевоэтиловый эфир 420.
Щелок 265.
Щелочноземельные металлы 37.
Щелочные металлы 16.
Щелочь 76.
— летучая 114.
Эвдиометр 69,98,310.
Эвксенит 185, 341.
Эвтектические смеси 280, 339.
Эйхлорин 441.
Экаалюминий, см. галлий.
Экабор, см. скандий.
Экакремний, см. германий.
Экасилиций 63.
Эквивалентность 322, 33, 277.
Эквиваленты преломления элементов 387,
Экзотермические реакции 59, 247'287, 308.
338.
Эксикатор 260.
Электрическая печь 396.
Электровозбудитёльная сила 277.
сплавов Си 4- Zn 282.
Электроды 21, 49.
Электролиз 321.
Электролитическая диссоциация 276, 385,
Электролиты 154, 156.
- Электроны 335.
, Электропроводность растворов 277, 413.
Электрохимическая гипотеза 246, 321, 323,
¦ Электрум 237.
•Элементы 14, 84, 97, 159.
.- -г- двойники (Zwillingselemente) 282.-
\Э$шь 116.
^&*ганацяя 459.
"Эмульсии 279.
Эндотермические реакции 59, 247, 287, 328t
331, 338.
Энергия кислот и оснований 413, 426.
Энстатит 111.
Эпсомская с. 285. v
Эрбий 353.
Этан 118, 170, 296, 311,
Этилендиаминовородаповые с. 447:
Этилен 172, 90, 141,146, 170, 283, 295. 290.
311,404.
— бромистый 231, 404:
— хлористый 218.