Author: Менделеевъ Д.  

Tags: химия  

Year: 1903

Text
                    Д. ]\1ѳндеяѣевъ.
основы
ХИМІИ.
7-Е ИЗ ДАН IE,
В 1! О Г. Ь II С 11 Р А Іі Л I- ІПІ О К П .10 II О ,Т П Е П Н О Ті.
С.-ПЕТЕРБУРГЪ.
Тнпо-.іитографія М. Д. Фроловой. Галерная улица, Л» 6.
1903.


Лавуазье (Lavoisier) 1743—1794,
]Трѳді>ісловіѳ къ 7-мУ изданію. Книга ;іта написана въ 1S68—1870 гг. длл ознакомлеиія желающихъ не только съ первоначальными опытами и закопали хшіін, по л съ воззрѣніяли этой пауки на неизмѣниую сущность изменяющегося вещества. Если самые факты, какъ видно даже по словопроизводству (огь factum est), включаютъ человека, пхъ наблюдающаго, то тѣмъ неизбѣж- нѣе уѵастіе личныхъ воззр-Ішій излагающего при передач'!; пайдеппаго по опы- тамъ, выведеииаго изъ шіхъ и слоікпа- шагося міросозерцаыін, составляющихъ сущность науки. А потому, при всемъ стремленіп къ объективности изложенІя пауки, въ немъ всегда и неизбѣжно будетъ содержаться сверхъ общепризнанна™—немало субъективнаго, нося- щаго печать времени и мѣета. А такъ какъ научное произведете мыслимо лишь въ связи съ предшествующими и современными, то оно, подобно зеркалу, всегда ясн'ве и крупнѣе отразить близкое п дастъ близкимъ возможность видѣть наибольшее количество предметовъ въ той сторонѣ, въ которую обращено, а иногда и того— кто устапавлнваетх самое зеркало. Хотя я старался сдѣлать свою книгу ора- вильньшъ зеркаломъ, направленны мъ въ сторону познанія химйческихъ превращений и д'Ьйствующихъ въ нихъ элементовъ, но, невольно, близкое ко миѣ — отразилось въ немъ нанболѣе рѣзко, оевѣтилось ярче и придало всему видимому болѣе или мен'іе свою, особую окраску. Этішъ определяются Главный особенности предлагаема™ со- чпненія. Иаблюденіямъ, опыту, химическими пріемамъ и пригюженіямъ къ жизни и промышленности — въ немъ отведено свое мѣсто, однако главной темой сочинешл елужатъ фшюсофскія начала нашей науки. Сперва науки, какъ и мосты, умѣли строить, опираясь только на немногіе глубокіе устои и длинным балки, Ынѣ желательно было показать, иадъ изложеніемъ основъ химіи, что науки давно уже умѣютъ, какъ висячіе мосты, строить, опираясь на совокупность хорошо укрѣпленныхъ тонкыхъ нитей, каждую изъ которыхъ легко разорвать, п этпмъ способомъ проходятъ пропасти, казаЕШІяся непро- ходиаіыми. Сопоставляя прошлое науки съ ея наетоящимъ и предстоящимъ, частности ея ограниченных^ опытовъ съ ея стремленіемъ къ пеограниченной или безконечной и вѣчной истинѣ и предостерегая отдаваться безотчетно самому привлекательному представле- нію, и старался развить въ читатеяѣ духъ пытливости, не доволъствующійся простымъ созерцаніемъ, а возбуждаю- щій и пріучающІй къ упорному труду, стремящійся мысль проверить опытомъ и заставляющей искать новыхъ нитей для поетроенія мостовъ чрезъ бездны еще неизв'встваго. Исторія поназы- ваетъ, что такимъ путемъ возможно избегнуть трехъ одинаково губитель- ныхъ крайностей: утопій мечтательности, желающей произвести все изъ одного порыва своей мысля, ревнивой" косности, самодоволъствующейся обла- даемымъ, и кичяиваго скептицизма, ші на чемъ нерѣшающагося остановиться' А такъ какъ науки, подобный химіи. обращаіощіяся какъ съ идеями, такъ и съ дѣйствительностію природы, и дающія прямую возможности лровѣрки найденнаго и предполагаема!*), на каяс- домъ шагу указывають, что прошлый трудъ уже дадъ многое, безъ чего
IV II Р Е Д II С Л О R 1 f невозможно идти впередт, „въ океанъ непзв'встнаго", и въ то же время по- казываютъ возможность узнавать но- выя части этого пеизвѣстнаго, то онѣ заставляютъ, уважая нсторію, бросить классическое саііооболыцетгіе н приняться за научный трудъ епокойиыхъ и плапоыѣрныхъ пзслѣдованій, дающііі не только единственный способъ достичь виутренняго удовлетворения, но п внѣшнія полезностп — не для себя одного, а для всѣхъ людей [1]. [1] Хпмія, какъ іі всякая наука, есть въ одно время и средство, 'и цель. Она есть средство для достпженія тѣхъ или другнхъ практических!., въ общемъ смысле этого слова, стремлены. Такъ, при содьіістши ея облегчается обладаніе веществом], въ разпыхъ его впдахъ. она длетъ новую возможность пользоваться с и ламп природы, указывает!, способы полученія п свойства множества ве- щеетвъ и т. п. Вт. отомъ смысле хпмія близка і;ъ лѣл.шъ заводчика и мастера, роль ен служебная, она составляет!, средство для до- стиженія блага. Къ атому, уже почтенному, свойству присоединяется, однако, -другое: въ хнміп. какъ и въ каягдой выработанной наукѣ, есть рядъ стремленііі высшнхъ. но- ограничняасмыхъ временными п частными целями (хотя н прпводящяхъ къ нимъ и нисколько няъ не противоречащих'!.), и знакомство еь нею въ атомъ отношеніп, воодушевляющее ея привержен цосъ и дѣ ягеле іі. выражается прежде всего известным!, міро- созершшіезіъ на преднеть ел изелѣдовапііі. Это міросозерцате составляется но изъ одного знанія главныхт, данныхъ науки, не только изъ совокупности общепрннятыхъ, точныхъ выводоеъ, но и яз'ь ряда птотезъ. обьясняю- щихъ, выражаюяшхъ и вызывагошнхъ ешс не точно известный отношенія и явленія. Ведь для того, чтобы сложилось стремленіе къ опыту, иногда совершенно напрасному, а иногда весьма полезному, необходимо требо- ваніе мыслп, направленіе ея вгі. область дѣіі- ствите.тьпости; случайности «ало дали и да- дутъ точному знаяію, которое прежде всего еоставляетъ „систему11. Въ этомъ поглѣдпеяъ смысле научное міросозерцаніе сильно меняется не только со временем-!,, но и еъ лигами, носить на себе печать творчества, даеть пищу всѣмъ способностям^ состав- ляетъ важнейшую— высшую часть научнаго раввитія. Въ томъ чветомъ послажденін, которое доставлнетъ пряближ.евіе къ поставленному гипотезою идеалу, въ этолъ порывѣ сорвать завесу еъ'сокрытой истины и даже въ тоііі. разнорѣчіи, которое въ зтомь отношен іи существует*!, между разными деятелями, должно видѣть наибол-fce прочные за. логп далыіеіішихъ научныхъ успѣховъ. Яда- яіе науки гребуетъ не только матеріала, но и плана, воздвигается трудомъ, необходи- мым'ь какъ лля заготовки матеріала. такъ и для клааки его, для выработки самаго плана, для гармоническаго сочетанія частей, для Такимъ образомъ, первую, общую и важиѣйшую цѣль предлагаемаго сочи- иенІя составляетъ желаніе направить жаждущпхъ истины къ чпетому источнику науки о силахъ, действующих?, при измѣненіп вещества — всюду въ прпродѣ. Жажда, столь жгучая въ эпоху возбужденія еще свѣжихъ рус- екпхъ силъ, здѣсь ложетъ утолиться, сомнѣнія, въ которыхъ погибъ классически міръ, зд'всь замѣиятся увѣ- решюстію въ томъ, что научный трудъ приводить хоть медленно, но вѣрио къ постнженію божеской правды, возвратить къ разумному благодушно и ука- указапіл путеіі, гдѣ можегь быть добыть нанполезпѣіішій матеріалъ. Узнать, понять и охватить гармсиіго научнаго зданіл съ его недостроенными частями—аначнтъ получить такое паслажденіе. какое даегъ только высшая красота и правда. Въ научной деятельности очень часто рабочііі. прхптекторъ и творецъ совпадают*!., по не]гІ;дко есть п яд'Ись. какі. въ жнзпн, разшща между пнмп, иногда плапъ предупреждаптъ, иногда сгіиуетъ за из готов дснімгь п сконленіемъ сырого матеріала, часто ломаытъ уже сложенное, ыа- теріа.п. идетъ въ другое д'Ьло. Вт. сооруженных!, же частнх'ь ноучнаго здпнія одинаково привольно л.'ііть не только тѣ»гь, кто твори лъ, составлял!» подробности плана, гото- ии.'іъ «атсріал'ь или вель кладку, но и всякому, кто захочетъ ознакомиться съп.ііш'оіі., чтобы не попасть въ подвалы и чердаки, гдѣ сшілеігь нсиуяіШлП х.ілш.. Зная, какъ привольно, свибидн*1 и радостно живется въ научной оО.іасін, невольно желаешь, чтобы въ нее пошли игюгіе, и ото сказывается въ изложенш. ГІолтоиу невольно многія мѣста лредла'гаемаго сочиненія полны желаніемъ, чтобы" химическое міросозерцаніе, какое я стара.тея вызвать въ читате.тяхъ. побудило ихъ къ дальнейшему нзученію науки и стало развиваться въ них'і, и посредствозіъ ихъ, по лѣре болѣе пол наго энакоиетва не только еъ тФм-ь немногимъ, что изложено мною, но п еъ тѣмъ многтгь. что нмъ предстоит* еще усвоить, чтобы сделаться обладателями нашей науки и участниками ея дальнепшнхъ усп'Ьховъ. Наборъ на службу чистой пауігЬ молодого поколёнія пусть но страшить тѣхъ, кто понпмастъ настоятельнейшую надобность родины въ практиче- скихъ деятеляхъ въ области сельскаго хо> аяііства и всякихъ другпхъ впдовъ промыщ- .тешюсти. Лишь тогда, когда узнаются истины сами по себѣ, въ ихъ абсолютной чцеіот'!', оне мпгутъ (самостоятельно прилагаться т, жизни, не будетъ одной слепой и завистливой подражательности. Призывая къ теоре- іичесшгаъ химическвмъ аанятіямъ, я убѣн-- денъ, что зову людей къ полезнейшему труду, ігь навыку правильно обращаться съ природою, къ готовности и возможности сдѣ-. латься практинами.
П. Р Е Д И С Л О В I Е. У жегь для порывовъ скромные, но твердые пути къ достижеыію возмояшаго общаго благосостоянія. Уже настало время, когда знаніе механики, физики и хн-мііі стало такимт. же завѣтомъ образоваиія, какимъ за двѣети лѣтъ было зиаіііе классиковъ.Народы, успѣв- шіе въ тѣ времена въ изученіи классиковъ, опередили другихъ, такъ опередить современемъ тѣ, которые успѣютъ въ еетествоапанін, ибо оно составляете силу н признакъ нашего времени. Если міръ явно охватывается видимым-ь едкн- стволъ, то причину этого нельзя не видѣть первѣе всего въ единствѣ на- чалъ есгествознанія, волей или неволей всюду становящагося однообразнымъ, прогрессивнымъ и, при полной частной свободѣ, обязательно слѣдующимъ дис- цнплинѣ постнгнутыхъ п достигнутыхъ законовъ. Д нзъ всего есгествознанія хлмія наиболѣе молода и обѣщаетъ, сверхъ того, что уже даетъ, еще многое, многое впереди. Склонить къ столь еще молодой ыаукѣ, какъ хнмія, даже завлечь въ нее сколь возможно больше свободных?» русскихъ силъ, показывая нмъ то, что здѣсь сдѣлано, кое-что пзъ недодѣланнаго, и гд-f; можно способы двигаться впередъ — вотъ одна нзъ главпыхъ цѣлей этой книги. Расширяя понемногу малыя пяди земли, который успѣли уже завоевать русскіе химики, выступающее поколѣніе по- ыожетъ уепѣхамъ родины, а отъ пред- стоящнхъ завоевапІй — выиграетъ об- щечеловѣчоское, проиграютъ же только мракъ ■ и суевѣріе. Посѣвъ научный Бзойдетъ для жатвы народной. Познавая безконечное, наука сама конца не юіѣетъ и, будучи всемірной, — въ абстракт*, пеизбѣжно въ изложении пріобрѣтаетъ народный характеръ, а въ подробностяхъ — даже болѣе или ыенѣе единоличные оттѣики. Увѣреиный, что ^чувства добрыя" наукой возбуждаются, я знаіо, однако, что длииенъ срокъ, что еозрѣваніе желаныаго плода требуетъ, кроыѣ мио- гихъ уеилій, еще времени, условій погоды и еолнечныхъ лучей, а потому, не обольщаясь, попутно стараюсь достичь легче доетижимыхъ цѣлей. Оттого-то, преслѣдуя главную, я задался второю цѣлію: доставить своею книгою руководство къ первоначальному ознакомлен ію съ химіею, чтобы удовлетворить потребности, нееоіінѣнпо существующей въ средѣ учащихся и у твхъ, кому приходится прибѣгиуть къ химіи для того, чтобы почерпнуть въ ней или долю истины, или условія къ достнженію блага [2]. Поэтому, [2] Рекомендую аеѣмъ начинающим-!, знакомство съ химіею по моей книгѣ, научать сперва только то, что напечатано крупньшъ шрифтомъ, потому что въ немъ я старался сосредоточить всѣ главный оеноваиія, иеобхо- димыя для первоначальна™ озиакомленія съ химіею. Въ выноскахъ, напечатанные мел- кимъ щрнфтонъ (рекомендую читать выноски только лосл'Ь изучеиія основного текста) разбираются или мѣкоторыя подробности, ка- завшіяся мнѣ полезными, какъ прнмѣры до- стпгнутаго изученія, или тѣ разпорѣчіл въ существующих* воззрѣнілхъ, который считаю необходпмьгаъ изложить для- вступаю- шихъ в'ь научную область, или, наконецъ, ніжоторыя историческая и техническія подробности, іщторыя безъ ущерба дѣлу можно было вынесгн нзъ основнаго текста. Не ду-, мая достичь свонмъ еочипеніемъ до полноты справочной книги, я одиако старался, чтобы главные моменты науки О хиническихъ эле- ментахъ были выражены въ ней подъ тѣмъ углоагь зрѣнія, который внушенъ мнѣ долго- временцыит, изученіенъ предмета в учасхіемъ въ его совреиенномъ движеиіи. Личныя мои воззрѣнія, предположен!» и, суждения нашлк мѣсто также чаще всего въ выноскахъ, назпа- чеішыхъ преимущественно для подробностей и сиравокъ. Но здѣсь, какъ п въ основному текстѣ, я старался избѣгать не только всего того, что считаю сомннтельныш,, но и тѣхъ подробностей, которыя еходятъ какъ въ спеці- альныя отрасли химіи (напр. въ аналитическую, органическую, физическую, теоретическую, фи- зіологическую, агрономическую и техническую части химіи), такъ и въ отдельный дисциплины есгествознанія, во многомъ все тѣенѣе и тѣенѣе сопрнкасающіясп съ химіею, которая, ио моему убѣжденію, должна занять въ есгествознанія мѣсто рядомъ съ механикою. Для этой послѣдней вещество есть енстема вѣсомыхъ точекъ, почти чуждыхъ индивидуальности п лишь состоя[п.ихъ въ извѣстномъ иодвижнонъ равновѣсіи. Для химіи же это цѣлый живой эііръ съ безкоиечньшъ разно- образіеиъ индивидуальностей какъ въ самыхъ элементахъ, такъ и въ нхъ еочетащяхъ. Изучая общее одыообраэіе съ механической точки зрѣнія, я думаю, что высшей точки въпозна- нін природы нельзя достичь, не принимая въ большое вниманіе индивиду ал ьнаѵо, въ кото- ромъ хпяіи назначено отыскивать общіе, вые- шіе законы. Механика еоетавляетъ классическую основу естественной фило^офш, хнмія же, какъ наука еще юная, уже стремятся и должна въ будущемъ внести въ фалософію природы новыя, жнвыя стороны, тѣмъ бояѣе что только для нея уже нѣтъ ни въ чемъ и ывгдѣ' мертваго покоя, всюду свое живое воа- дѣпствіе царствуетъ, а оно нензбѣжно опре-
VI II 1' Е Д II С Л О В I 1' хотя основную ідѣль это» кнш'п еоста- вляетъ стремлепіе выразить и охватить общія гюнятія о хпмпчсскихъ злемеи- тахъ съ определенной точки зр'Ішія, тѣмъ не ментве я все время старался держаться такого уровня іізложенін, который сдѣлалъ бы „Основы хпмііг—- совершенно доступными для лицъ, начинающих'], изучеміе этого предмета. Этішъ сочетаніемъ требовашй, часто .между собою весьма разнорѣчпвыхъ, определяются многія стороны моего труда. Быходъ возможенъ только нодъ однкмъ уеловіемъ: въ освѣщешп частностей не увлекаться кажущимся и всегда стремиться передать простую правду нзвѣстноп дѣйствптелытогпі, извлекая ее пзъ запаса громадной литературы предмета п нзъ посильного лпчнаго опыта. Возобновляя нздапія, я старался не только дополнять тізло- женіе всѣмъ существенным^ что стало вновь пзвѣстпыііъ, но и провѣрять въ указанноиъ смыслѣ прежнее изложе- ніе. Въ этомъ отношеніи предлагаемое, 7-ое, пзданіе все вновь пройдено мною, и тѣ, колу захочется сличить это пзданіе съ предшествующим1!,, увпдятъ, что добавлеиід и передѣлкп стоили мѣ- стами не мепьшаго труда, чѣлъ первоначальное составленіе сочиненія. Сверхъ вышеуказаниаго, при изложены .Основъ хнмш" мнѣ желательно было показать еъ хтелентарномъ руко- водствѣ осязательную пользу періоди- ческаго закона, явившагося передо мною въ своей цѣлоети имеш-ю въ 1S69 г., когда я писалъ это сочиненіе. Но тогда единоличное убѣжденіе не позволяло ставить его столь твердо, какъ это можно сдѣлать нынѣ, послѣ дѣлнегъ общее. Если инкроскопы и телескопы распглряютъ кругозоръ и открывают!, жизнь въ кажущейся неподвижности, то хюіі я, открывая и стремясь постичь жизнь певпдимаго иіра атомовъ и частидъ въ нхъ послѣднихъ граняхъ делимости, явно вносить въ поннма- ніе природы новый важиыя задачи. II я думаю, что ея роль, и теперь уже значительна п, впредь псе болѣе и бояѣе будетъ возрастать, то есть полагаю, что въ даль- нѣйшемъ своеиъ развитіи она, съ ея своеобразными началами, должна занять мѣсто ри- доыъ съ механикою — для ьозможнато посгн- жевія'таіінъ природы. Но здѣсь еще нужны свои ясновидящіе Ньютоны. И я не желалъ бы сомнѣваться ни въ томъ, что нхъ время близко, ни въ томъ, что въ срелѣ нхъ будугь нменн руссиихъ хшшкшп,. тога какъ труды ш-югнхъ хшшковъ, оправдали миогія его стѣдствія. Тотъ, для меня неожиданно-быстрый, усиѣхъ, съ которыыъ распространились въ нашей наукѣ нопптіп перюдическоп зависимости элементов^ отъ нхъ атом- наго вѣса, а быть можетъ и та усидчивость, съ которою я собралъ въ. этомъ сочшіеніи по новому плану важ- нѣйшія свѣдѣнія объ элеаіеитахъ н нхъ взанмныхъ отіюшеиіяхъ, объяс- ішютъ причину того, что прошлый нздапія моего сочпнекія были переведены на англійскій .[3] іг і-ѵѣмецкіи [4] языки. Глубоко тронутый сочувственными отзывами англійскпхъ и амерп- канекпхъ собратовъ по наукѣ объ содержали! моей книги, я приписываю ихъ болѣе всего закону періоднчіюсти, положенному въ основу моего пзло- жеиІя, особенно той второй половины книги, гдѣ скопилось большое количество дапкыхъ, находящихъ особое, иногда совершенно неожиданное, освѣ- щеніе подъ угломъ зрізнія, доставляе- мымъ иеріодпчеекпмъ закономъ. Такт, паю. все нзложеше этой книги подчинено указапполу закону, а онъ схематически выражается въ таблицахъ эле- .чентовъ, располагающихся ко рядамъ, группамъ и періодамъ, то такія таблицы ігоыѣщаются вслѣдъ за этимъ предн- словіемъ. Но мысль о томъ, что предлагаемая книга можетъ попасть въ руки не только начпнающихъ, для которыхъ она писана, но и знатоковъ, желающихъ увидѣть отношеиіе къ те- кущгшъ вопросамъ науки уже соста- рѣвшагося ея поклонника—до чрезвычайности усложняетъ возобновленіе изданія, такъ какъ изъ громаднаго количества ежегодно вновь являющихся изелѣдованій надлежало (не умножая сильно объемъ книги, что важно для начинающихъ) выбрать все существен^ [3] Переводъ на апглійскііі языісь сдѣланъ г.Калеаскн.м'Ь. подъ рвдакціею Л. J. Grenaewtiy, съ о-го ііздапія, ииздапъ швѣстігаю фирмою Longmans, Green, and С подъ пазваиіемъ: The Principles of Chemistry by D. Mendeleeff, 1S91, in 2 volumes (цѣна 3ti шиллингов1!.). Второе пзданіе перевода сдѣлапо таил, же съ G-ro нзданія. [4] Нѣмецкиг переводъ сдѣланъ Л, Явей- nowi. и А. Тллдо, ллданъ нзвѣстнш» фирмою К. Риккера, подъ назвиніемъ: (Srundlagen der Chemie von D. MendelecJT, lS'Jl {цѣ«а2і-ла[іі;и]..
И Г К Д ИОЛОВ] Е. VII ыѣйшее и высказать свое къ нему отношение |_5J. Слѣдя пристально, со времени Керцеліуса, Лпбиха, Дгамаи Же- рара, за всѣни крупными успѣхами хпмическихъ знаній, видя передъ глазами торжество многого, сперва неза- мѣтнаго, и падсніе иемплаго числа обольстительного, неволы-ю пріобрѣ- тііѳшь склонность анализировать вновь выступающее, и это стремишься передать читателя.чъ ..Оеновъ хиліи", если такой анализъ ломогаетъ правильному— налой взглядъ — понимапію и обобщению химических-!, элементов^. Внимательно вновь обрабатывая это нздаше, я не упускалъ изъ вида, что MH-fe уже едва-ли придется вырабатывать еще новое изданіе этой книги, а потому нынѣ о многомъ я высказываюсь опредѣлениѣе, чѣмъ еъ пред- шествующих'ь ызданіяхъ. Будучи почты полстолѣтІя хотя малыыъ, ко в се же дѣятельнылъ участниколъ въ разра- [5] Простой, такъ сказать, сухой и безучастный псресказъ фактнческихъ данныхъ и чу- жвхт, мыс.іеіі.хотя бы вновь найденпыхъ, столь важный дли научныхъ еборпиковъ и отче- товъ, совершенно ае отвт.чаетъ духу моей кпиги, назначенной при имуществен ни для на- чішашщпхь и для выражетіія цъ'.ті.наго лич- наго міровоззрѣнія па хнмнчсскіс элементы. Лишь связь идей съ фактами и наблгоденій съ паиравлеігісмѣ мыслей, со моему мнѣпію, иожет'і. действовать въ надлежащую сторону, иначе действительность ускользпетъ, и на. мѣсто пол легко встаиетъ фжкція, что не- рѣдіщ было, ость н будетъ и чегомяѣ веѣші силами хотѣлось пзб'Ькать въ своеыъ изло- зкеніы. Имъ болѣе всего я желаю возбудить пытливость, и если нерѣдко прибътага къ выражсида своихъ личныхъ мнѣнііі, то стремлюсь при этомт, пе скрывать нп того, что направляете мысль вгь" другія стороны, ни тѣхъ воззрѣній, съ сущеетгдамъ которыхъ не могу согласиться. Таковы, налрпмѣръ, мысли, прнзнагащіл ,электролитическую дие- еоціацію" въ солеобразпыхъ paexBopaxTi, сложение хгшическихъ эяементовъ пзъ единой первичной матеріи л т. п. Стараясь кратко, но возможно точно и объективно передать наблюденные факты, я стремлюсь, насколько умѣю, освѣтпть ихъ ыыслію и сгруппировать въ отчетливые п реальные образы, открывающее перспективы для будущпхъ научиыхъ нпел'Іідоваиій. Ничего — изъ того, что мнѣ стало изв-Ьетиым'ь и что" я ечиталъ достовѣр- пьшъ п поучительньгаъ—я старался не обходить унолчапіѳмъ, хотя бы то ■ противоречило іюимъ Боззрѣніямъ. Немало поработавши иадъ собрашенъ введеныыхъ частностей, я однако далекъ отъ мысли, что доетнгъ всей возможной полноты соб ратая иоучлтель- иѣйдіаго въ учеігіи о хпмическихъ элементах'!,. боткѣ хюііп, я желалъ, чтобы въ моей книгѣ остались слѣды того, какъ убѣж- дешіый послѣдователь Жерара глядитъ" па оеновыыя задачи учепія о химич. элементахъ въ началѣ XX вѣка. Въ видѣ примѣра укажу на то, что чѣ.мъ болѣе мнѣ приходилось думать о природѣ хишіческихъ элеыентовъ, тѣмъ сильнее я отклонялся какъ отъ класси- чесиаго понятія о первичной матеріи, такъ п отъ надежды достичь желае- маго изученіемъ электрическихъ и свѣ- товыхъ явлешй. и каждый разъ на- стоятельнѣе и яснѣе сознавалъ. что ранѣе того или сперва должно получить болѣе реальное, чѣмъ нынѣ, пред- ставленіе о „массѣ" и объ „эфирѣ" [6]. [<>] Реально глядя на иешшгвино еуществуто- щій и все нроницяющіЁ .эфиръ" и невольно спрашивая, изъ чего еостоытт. масса этого эфира, п нпкакъ не могу допустить зіысліі— о томъ, что его атомы или вещество содержать лишь саму „первичную матерікг, изъ которой сложены всякіе атомы, потому что, будь это такъ, должно было бы ждать не только случаявъ появленія п исчезанія „массы' вещеетва, по. п превращения одннхъ элементовъ къ другіе, a see, что знаемъ, заставляет* это отвергать, хотя тысячекратно — отъ сші- ритовъ до Еименса (превращеніе серебра въ золото, 1S97) и Фиттіша (превращение фосфора въ мышья къ. 1900)—пытались я пытаются утверждать п доказывать противное. Отрицать же въ „зфярѣ" присутствіе матеріи, своихъ ,атомовъа п массы, кажется, нпкто, конечно — кромѣ метафизиковъ, не рѣгоален, п едва-ли когда рѣпгнтея. Признавая и;е жіте- ріадышеть н массу „эфираJ, мне кажется прежде всего необходимыми, допустить, что. его вещество лишено силы хнмическаго воз- дѣйствія на другія вещества. Еше недавно такая мысль могла бы показаться лишенного реализма. Но ныьгв. когда въ аргонѣ и его аеалогахъ нашла примѣръ совсѣмъ не реагн- рующихъ веществъ, въ указавпоііъ сообра- женік долягно видѣть полн;;ю возможность. Кромѣ допустимости, легкое вещество, лшпеііт ное хим. силы, повпдимому. неизбежно эоллага существовать и предвидеться. Мало того: располагая элементы по группамъ л ридамъ (Пре^ дпел., стр. X) періодической спстемы и впдя. что, кромѣ группъ 1—VIII для аналоговъ аргона должно признать пулевую группу, можно полагать, что есть п нулевой рядт> элементовъ, болѣе легкихъ, чѣмт. водородъ, и даже ві рядѣ водорода элементъ нулевой группы .(это не короній-лн, или не одипъ-лп нзъ вулкани.- чеекнхъ газовъ, спектры, которькъ наблюдены Kasini, Anderlini к Salvador!, въ 1S98 г.). Элементъ же нулеваго ряда п нулевой группы долженъ быть во много разъ легче водорода по в'Ёсу атома; назовелъ -этотъ вѣсъ д-. Это долженъ быть несжижаемый газъ, и его плот*-, иостх- по отношенш къ водороду—прл оди-
VIII ИРИД И С Л О В I И. Возвратъ къ -.ілектрохпаіпаму, столь явный у іюедѣдователей гипотезы объ „ электролитической дпссоціацііі", и пры- зтанІе распадения атомовъ иа .электроны" — иа ной взглндъ — только усложняютъ, іі ничуть пе Быяспяютъ дѣло, столь реальное—-со врсмепъ Лавуазье—какъ химическое ііревращеніе веществъ, приведшее къ пртгзиаиію зле- мептарныхъ, вѣсомыхъ и неизменяющихся атомовъ проетыхъ тѣлъ. Въ опредѣленіи массы нашлось средство разобраться п овладѣть химическими превращениями веществъ, доГітп до атомовъ, и мііеса же атомовъ, по періодп- чеекому закону, оказалась вліяющею на всѣ ихъ коренный химнческія свойства. Следовательно, хнмія въ свопхъ началахъ твердо встала на реальную почву Галплея, Ньютона и Лавуазье, и чтобъ идти далѣе въ познаніи самнхъ атомовъ. ненябѣжно выяснять опыт- нымъ путемъ исходный ішшітія о массѣ, о прнтяженін и объ „афирѣ", иначе реализмъ опять самъ откроетъ двери метафпзическюіъ п метахпмпческпмъ представлен! ялъ, подобньшъ флогистону и разнымъ мистическшгь бред- нямъ. Съ своей стороны, л стараюсь остаться вѣрпыігс. завѣтаяъ реализма Ньютона п Лавуазье п глубоко же- лалъ бы внушить такую же склонность молодымъ русскимъ чнтателямъ, для которьгхъ и писадъ ату книгу. Въ іэтомъ, 7-мъ, шдаыін я ие счи- талъ пеобходилымъ нзмѣнить пи одной существенной черты началыіаго труда, но дополнилъ пзложепіе передачею многнхъ вновь иайдеииыхъ частностей. Въ этоыъ отношепіи незамѣнимую миѣ помощь оказалъ мой дорогой другь, профессоръ ГГражскаго Университета Богуславъ Францевичъ Брауиеръ, опи- савт. ..Элементы рѣдкихть земель" (стр. 5J 9—530) въ чрезвычайно полной, хотя и краткой статьѣ, составленной по моей просьбѣ. Тутъ скопилось за поелѣдніе годы очень много новаго, и надо быть такимъ знатокомъ „рѣ;пшхъ земель", каковъ Б. Ф. Брауиеръ, чтобы разобраться въ этомъ сложиомъ, трудном ъ и еще едва-лп сколько либо закон- чепномъ предмете, въ которомъ про- вѣрка затруднена не только своеобраз- ност'по и сходствен но стію миогпхъ на- чальныхъ отношеній, но и трудностями въ получешп сырого нрироднаго мате- ріала. Профессоръ же Браунеръ самъ много внесъ въ нсторію этого предмета, п его статья полна самостоятельности п глубокаго интереса. Приношу ему за нее глубокую благодарность и полагаю, что руескіе химики извле- кутъ большую пользу пзъ этой статьи славянского учепаго. Глубоко призна- •гс.'іенъ также Б. Д. Сапожников;-, который корреіспіровадъ псе это изда- ніе и сосгавллъ къ нему указатели, облегчающіе отысканіе подробностей, разсѣянныхъ въ этомъ сочішеніп. С.-Петербурге, 537-го ноября ПЮЗ г. X Менде.?ѣевъ. таковыхъ уеловіяхъ—должна быть=яг/2, т. е. въ его частицѣ будетъ одивъ атоыъ, какъ у гелія. яргонапт. п. Чрезвычайно малая алот- ноеть газа, т. е. чрезвывйная быстрота собственная движет я его частпцъ — ігри нич- тожноіиъ вѣсѣ пхъ, равно какъ и положсніе в-ь нулевой группѣ, должны вліячъ на то, что газъ эготъ вездѣ проникнетъ, будетъ наполнять вселенную, іга нп къ чему прочно не примкнетъ— для согласного двиіксвін въ хч- шіческоыъ сое дине ши, т. е. онъ нигдѣ пе скопится. Такія зке воображаемый свойства должно HSi'lsTh и вещество .эфира'. Стараясь придать понятию объ „афир'іі" химическую, а потому и реальную возможность, согласованную съ чисто-реальнымъ иеріоднчеекнмъ за- кономъ, п полагаю, что посильно служу единству естествознания, составляющему залогь его силы.
ПЕІ'ЮДЫ ХИМНЧЕСКИХЪ ЭЛЕМЕНТОВ";,. ІХ П Е Р I О Д Ы X И М И Ч Е С К И X Ъ ЭЛЕ М Е Н Т О В Ъ. считая атомный вѣсъ кислорода 0 = 16. ВОДО- родшля СОЫІ. НН4 RH3 RH2 RIT (і Лысиііі? солеоСр. ОКИСЛЫ. R50 RO R30* ВО'; В'0s R0S В*0Т 0 солиоСраэ». Группы, Элементы четиыхъ рядов-!.. R20 RO Н"0Л RO- aao5 RO'' R-O7 I IE III IV V VJ VII ѴШ TinunetKie элешнггьт. K= Ca= Sc= Ti= V^ (>= Mn= fFe= ко. Группы, I H=1,00S Іл=7,0Й Na=23,05 Cull Ве=9,1 Ме=ЗІ.З Zn= Ш В=И,0 A!=27:0 Ga= IV C=sl9,0 Si=28,i Ge^ V' N=U,04 P=31,0 As= VI 0=16,00 S=32,06 Se= VII F=19,l> 01=35,45 Br= =39,1 :40,1 =41,1 =4S,1 ,51,4 =52Д ^55,0 ,55,0 ^59 59 5) ■-Wfi 63.4 =70,0 =72,3 75,0 79 79,95 Rb=S5.4 Cs=132,9 — — Sr=S7,6 Ba=137,4 — Rd=224T) Y=S9,0 La=18ft Yb=173 — Zr=90,ft Ce=140°) — Tb=232 Kb—9i,fJ Mo=96,0 ?—99 4) 811=101,7 Rh^=lP3,0 Pd= 106,5 Ag=107.9 Cd==l 1-2,4 In= 114,0 Sn=119,0 Sb=120,0 Te=127B) J^127 Ta=183 W=1S4 U=239 Os=191 Jr=193 Pt=194,9 Au=197.2 Hg= 200.0 Tl=204,l . Pb=20S,9 Bi=20S O')He=4,0 Ke=19/J Ar=3S ') Kr=Sl,S Xe=12S — Элементы нечетны хъ ряадві.. Д. Менде.іѣево. Ш9—1902 !) Яла ге.тія, аргона и аналогичеекпхъ тип. . газовъ,судя пояхъ плотности (стр. 179—1S-S), вѣсъ атояа Сояѣе. чѣш> для галондовъ, ц ме- н'Ье. чѣмъ для щолочныхъ металл овъ, а соединен] й пепзвѣстне. г) Плотность аргона указываетъ на вѣсъ атома 39,9, но судя по тому, что сказано въ предшествующей выноскѣ, должно думать, что атомныіі вѣсъ Аг болѣе, чѣмъ СІ. но ме- нѣе, чѣш> К. т. е. около 3S. 3) Для Ni находится атомный б-бсъ 5S.7, но такъ какъ зтотъ шеталлъ, судя по евойствамъ. долженъ слѣдоваті, за Со = 59, то у него должно ждать атомнаго вѣса не меньшаго, а Оольшаго, чѣмъ для Со, а потому для Со и Иі при далвпѣйщемъ изелѣдованін можно ждать нѣкотораго (небольшого) изыѣненія величины атомнаго вѣса. 4) Можно ждать открытіл металла, сход- наго съ Мп (экамаргансцъ), съ атомнымъ вѣсомъ около 99. Е) Судя по свойетпамъ и по періо диче сноп свете мѣ, тел.туръ должеиъ имѣть агомныіі ' вѣсъ меньшій, ч'Улѵь іодъ, а опытъ даетъ до- нынѣ обратное: для теллура отъ 126,4 (ШтеЙ- неръ) до 127,9 {Метцперъ}, въ среднемъ 127,7, а для іода немного ненѣе, а именно но Стасу 12fi,96, а по Леденбургу 126.9S. Оба числа близки къ 127. а истому можно полагать, что лнбо атомный вѣсъ іода при дальнѣйшемъ наслѣдованіп окажется болѣе 127 (это возможно, т. к. іодъ сушили СаСІ". а это мо- жетъ вводить хдоръ), нлп для теллура — по- лѵчнтся число менѣе 127. ~°) Между Се = 1-5-0 и Ta = lS3 недостаетъ иѣ.'іаго большого періода, но рядъ рѣдкихъ злемонтовъ (пзѵченіе ихъ не полно), напр. Рг = 140,5, Nd'= 143;С, Gd = 156, Ег= 166, ТЬ = 173 и др., представляетъ. по современ- ныігъ і'Бѣдѣніямъ, вѣсъ атома какъ разъ вы- по.шпшщііі этотъ промежуток!, а потому бъ указанномъ ыѣетѣ періодическая система эле- иенговъ представляетъ своего рода разрывъ, требуіощііі новыхъ изысканій. 7) По изелѣдованіямъ Г-жи Кюрн (1902) радііі (етр. 675) (одинъ. нзъ радіоактігвныхъ улементовъ) сходенъ съ баріемъ п илѣстъ атомный вѣсъ отъ 223 до 225.
X ПЕПОДИЧЕСКЛН СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ!., ПО ГРУ1!ГЕАЛЪ 11 РЯДДМЪ. •J і 1 1 1 І ! І2 1 3 Періодическая система 0 і Гелій. Не 4,0 Неоаъ. Ne і !! ю,9 1 Лр- ; ! 4 ! гвнъ. Аг 3S г 5 і; і і і : і '1 1 :;Kpun* 1 f: ТиПЪ. ; 6 іі кг 1 Іі si,s і !' і і: ! Ц ! ІДонъ. 8, 9 __ 10 І?1 Хе 12S — ' п — :| | R. В Ы ■ элементевъ, то группамъ н Г Р У II П Ы Э Л Е М Е 11 Т 0 В Ъ: I I I! ■; Ш ! W ! V : VI YII Епрдо- | | родъ. : Н ' - ! - ' ■ 1,00S! J — — Ли- ! Верил- :,-,„„„ ІУгло- тій. ' ліП. j^P*- .родъ. Li Be і В С — Лііотъ. 1 і р»ді.. N ; 0 7,03 .9,1 41,0 Д2,0 [14,04 110,00 11а- Маг'-; Алю- Крен- тріГі. ■ uifi. : мпеіІй. иііі. Na Mo Al Si 23,03. 24,3J 27,0: 2S,4 Фос- форъ. Р Сѣра. S 31,0 і52,0й Ка- іІіалі,- Окай- Tu- Haun- (у.,,..- лій. ! ціп. дііі. танъ. К !Са Sc Ti дій. ;лі""""- ѵ ! Сг 39,1 '40,1 44,1 ■ 4-8,1 51,4. >52,1 ***•■ ц»- ^! *S. С», Zn . Ga| Ge Мнщь-j Се- ЯК'Ь. | ЛОНЪ. As! Se 03,Г> 65,4 ■ " 70.0 72,3] 75 і 7П I'y- Строп- i Иг- ІЦнр- jilio- Sto;iuu- бадій. шй. 'трій. ікоиій. ібіГі. ! двпъ. Ro iSr ;Y Zr !Nb i Mo S5,4 ; S7,6 S9,0 \ 90,6 ;94,0 \ 96,0 — Фторъ, F 19,0 Хлоръ. С! 35,45 Slnp- ганец'ь. Мп 55,0 Бролъ. Вг 79,95 — Cope-; КіЦ-, Ий- ! Оло-j Сурь-j Тел-! т„™ бро. ! мій. ■ дій. ' во. ж. к% Cd j Jn : Sn і Sb 107,0' 112,4 114,0; 119,0, 120,0 луръ.; Те! J 127; 127 ~І1,ё" ~Ы~ Лап-" ';Ц"е-'~' [ ,' ; зій. pin. танъ. Ipifl. ; Cs ІВа La ІСе 1 ! - 132,9 137.4 |І39 J140 і і 1 І-Ітгер- і : бій. - і- Yb Золою. — 173 1 Ртутью ТалІй.: J;?,3" J j ИѲЦЬ. Au Hg TI ! Pb 197,2| 200,0 ІРадій. 204,1; 206,0 Тор'іІі. - ! Rd I — ! 22{. . ; Таи-" талъ. Та 1S3 Виснуть. Ві 20S Th — 232 Вольф- рам'ь. W 184 ■—- — — Урвшь. ! и ! 239 і Высшіе солѳобразные а к н с л ы: R20 j R0 і R303 | R0S 1 R205 j RO3 | R207 с ш i я газообразный водородный сое RH* RH3 RH2 I і RH рядамъ. ѴИІ Же- Ко- Йпв- Л'Ьяо. Сальта. кель. Fe Co Ni (Си) оГ>,9 59 59 Т>У-~"Ро~Ткл"- "~"~ тепіп. діэ. ладііі. Ru Rh Pd (Ag) 101,7 103,0 106;5 __ Ос- Hpu- ІІла- МІЙ. ДІЙ. 1ЯНІІ. Os Jr Pt (Au) 191 193' 194,9 . „ 1 RO* J д и к в h i я: i - -i
ОГЛАВЛЕНІЕ. J Цифры, нпсгаилспнмн в'ь скобки, относятся кт, мелкому шрифту]. Портретъ Лавуазье. стран. Предисловие къ 7-ну изданію Ш Періоды хииическихъ элементовъ IX ПерІодичеекая система элементовъ по гргппамъ и рядаиъ . X Оглавленіе XI Ввведеніе 1 Предлетъ хиніи і. Изученіе природы [11. Хишіческія превращения 3. Вечность вещества о: объяснительные для того прігаі'.ры й л проствашіе химические приборы [7]. Граница ітрйвращш-ші 11. Гипотеза флогистона 13, Опыты и выводы Лавуазье 13. Простил вещества 15. Металлы я металлоиды 17. Перечень простыѵъ гвль IS. Химическое сродство 19. Вѣчиосгь еп.ть 21. Хиыи- ческія равновѣсія 23. Условія реакціи 24. Диесоціація £5. Контактный янле- нія [28]. Глава 1. О водѣ и ея соединеніяхъ 28 Вода г.ъ нрнродѣ 2S. Влажность воздуха и другнхъ газовъ [29]. Заышъ уііругостеп [29]. Атмосферная и рѣчпая вода [Зи]. Бактеріо логически изелѣ- донашя [31]. Вода псточяпковъ |31]. Мореная воля [32]. Жесткость воды [34-]. Диетиллироваипан вода 31-. Свойства воды ЗГі. Метрическая система мѣръ и вѣсовъ [35]. Упругость водяного пара [3S]. Гигроскопическая вода И>. Растворы 42. Днффузія расгворовъ 43. Кристаллоиды и коллоиды [44|. Діа- дпаъ [45J. Осмотическое давленіе [45]. Коэффициента растворимости 47. Аб- сорбціометръ Бунзеяа [48]. Теплота раствореыія 52. Охладительный сиѣси [53]. Растворимость газовъ 54. Закоиъ Генри-Дальтона 55. Кинетическая теорія гавові, 157]. Закоиъ парціальнаго давленіл 57. Растворимость твердыхъ тѣ.ть G1. Выдѣленіё льда изъ раетворовъ [63]. Депрессія [64). ВыдѣленІе кристал.тоаъ. растворен ныхъ аеществъ Ѳ7. Кристалл изаціонн а я вода 67. Пересыщенные" pa- створы 68. Эмульсш [69]. Кріогпдраты 69. Определенные растворы 71. Дымя- щія кислоты 72. Кристаллогидраты 72. Гидраты 77. Глава 2. О составѣ воды и водородѣ 79 Синтегп. воды SO. Анализы воды 80. Даесоціація воды 83. Подученіе водорода S4. .Правило наибольшей работы [So]. Собнраніе газовъ [SS]. Свойства водородаЭІ.Законы БоЁля-МаріоттаиГеіі-Лтссака, отступления отъ них*ь[93]. Постоянные газы [94]. Температура абсолютна™ кпиѣиіи, критическое состоя- ніе [95]. Слгаѵкепіѳ газовъ [96]. Сжшкете водорода |9S]. Уравненіе состоя- пія [100]. Окклюзія 101. Реакціи водорода 102. Водородное огпиео [103]. Восстановлен! е 105. Составь воды 105. Глава 3. Кислородъ и главные виды его солеобразныхъ соединеній. . . 108 Распространеніе кислорода 103. Дыханіе 109. Подученіе кислорода 110. Атмолпзъ [112]. Свойства кислорода 117. Горѣніе 118. Эвдіодатръ 121. Температура вое пламенен] я гремучаго газа 121. Скорость распростраыеніл взрыва [122]. Калориметры [123]. Термохішія (123]. Горѣте.гремучаго газа 125. Пламя 126. Оиіслепіе 129. Окислы 131. Кислоты 132. Реакціи на лаклусъ 132. Индикаторы [132]. Щелочи 133. Нейтрализація 134. Солл 135. Элѳктролизъ солей 137. ДвоНныя разложеиія 13S. Виды солей 139. Эквиваленты, дуализмъ, электрохимическая гипотеза, водородная теорія кислотъ [139]. Унитарное ученіе [141]. . Со.ш в'ь ириродѣ 141.
XII О Г Л А 15 Л К Ы I Е. Глава 4. Озонъ и перекись водорода. Законъ Дальтона . Образование озона 142. Тнхііі разрлдъ, о.мпнзаторы 144. Свойства озона 145. Озоиоыстрнческап бумажка [145]. Ниомерія 146. Сжшкеше оаоыа 14-S. Озонъ бъ природѣ 148. Перекись водорода 150. Д'Мствіе ен на хроловуіо кислоту [150], Свойства перекиси водорода 151. Водяной остатокъ 154. Законъ кратныхъ отношенШ 15Э. Атомическое ученіе 15"/. Учепія Демокрита, Боскошіча 1157], Частика или молекула 159. Вихревая гипотеза [159]. Объ атмосферѣ лупы въ связи съ атоішческимъ учепіемъ [160]. Законъ иаепъ lijj. Глава 5. Азотъ и воздухъ Аэотъ въ прпродѣ 1С>2. Получеиіе азота 164. Свойства азота 165. Горв- ніе азота 166. Аліміакъ 167. Ассимилируемый азотъ [167]. Атмосферный воз- духъ 168. Аналігаъ воздуха 169. Составпыя части воздуха 171. Вѣеъ кубп- чеекоЯ мѣры воздуха 174. Напряжен іе силы тяжести на землѣ 174. Поиятіо о в-ізсѣ п зіассѣ [174]. Сжнікеиіе воздуха 175. Аппаратъ проф. Лшіде 176. Свойства яаідкаго воздуха и знлчепіе для практики 178. Аргопъ 17S Его по- лученіе и свойства 179. Аналоги аргона; гелій, псонъ, крнптонъ и ксенонъ IS2. Другія сосгавныл части воздуха 183. Атмосферная пыль IS*. ІіначенІс состав- ныхъ частей воздуха 1У5. Цзмѣиеніе состава воздуха 18!і. Веитилиція 11S7]. Дезннфекція [187]. Глава 6. Водородный и кислородный соединена азота Аніііакъ (89. Реактпвъ Несслера [1Й!)|. Получеиіе пмміака 189. Нашатырь Д 90. Свойства амміана и его «кшкеіііе 191. Ледяная машина .Карре [1911. Горѣігіе амміака 193. Нашатырный ешіртъ 194. Щелочность растпороги, амміака п его соли 194. Аммонйі 106. Натрій-аммонін [19В]. Амальгама аммч- нія 190. Соедпненія съ солями 197. Законъ замѣщенііі 19!). Прішѣпепіи амміака [199] Гидроі; силами нъ 200. Гидразипъ [202]. Надъалотпаи ішелпта [203j. Переходъ амміака въ азотную кислоту и обратно 204. Азоти сто -водородная кпс.іота 205. Окислы азота 20G. Азотная кислота 207. Ііытѣсненіе клелотъ гаіслотамп [208]. Соли азотной кислоты 210. Лпотно-амыіачная соль [211]. Нитро- соединенія 211. Окпсленіе азотною кислотою 214. Азотпыіі апгпдрндъ 216. Азотноватый апгидридъ и двуокись азота 216. Азотистые аиспдрцдъ и кислота 21S. Окииь азота 220. Дѣгісгвіе окиси азота на с-Ьрнистый газъ 222. Получеиіе сѣрной кислоты въ евннцовыкъ камерах!. 22 і- Закись азота 225. Азотноватистая кислота 12251. Прниоръ Натерера 227. Глава 7. Частицы и атомы. Законы Гей-Люссака и Ааогадро-Жерара . . Объемы реагирующнхъ газовъ 228. Способы опредѣленія плотности па- рост, 12291. Первый законъ Геіі-Лгоссака 2'Л\. Второйиакопъ Гей-Л тесака 233. Реакція соеднненін, разложенія и замѣщеаія 234. Уаконъ Авогадро-Жерара 235. Нормальный плотности паровъ 23S. Анормальпыя плотности паровъ и объяснение уклонеиій отъ нихъ 23!). Частицы и атомы 243. Обшая формула Для газовъ 246. Живая сила частиц?, паровъ и газовъ 247. Скорость звука въ газахъ [247]. Скрытая теплота нспареніи частпчныхъ количествъ 247. Вліяніе частичного вѣса на свойства растворовъ 24S. Осмотическое дав л еніе 249. Кріо- сковнческіа способъ [Рауля] для опредѣленія вѣеа частпі:ъ 250. Зависимость повышенія температуры кипѣпія растворовъ отъ частпчнаго вѣса 251. Вѣсъ частицы вь жидкомъ состояти [252]. Гипотеза плектролитпческоіі дпесоцІа- цііі [253]. Показатель преломленія въ связи съ частичнымъ еоставомъ [255]. Глава 8. Углеродъ и углеводороды "'.... Углсродъ въ прнродѣ 257. Дерево [257]. Сухая перегонка [2 5S] Дымъ 259. Древесный уголь [260]. Перегной, торфъ, бурые угла [261]. Каменные угли [261]. Антрациты, коксъ [2621. Сажа 263. Свойства древеснаго угля 263. Поглотительная способность [263[. Углеродистые металлы [264]. Графить л алмазъ265. Электрическая печь [267]. Углеводороды 269. Нязкость жидкостей [269]. Законъ четлыхъ паевъ и законъ вредѣла 270. Теплоты горѣніл различных!. веществъ272. Болотный газъ 272. Свѣтильный гааъ[273|. Паяльная трубка |"374]. Лампа Дели 275. Приложение закона залѣиіеніі) кт. пыраѵкеніш состава ѵгле- водородовъ 276. Ызокерія углеводородов!. 277. Этнденъ 279. Ацетплепъ '281. Нефть 2S2. Гипотеза ея происхон.деиія въ прііродФ [281]. Глава 9. Соединенія углерода съ нислородоиъ и азотои-ь Углекислый гызъ 286. Дыханіе жіпзотныхъ 287. Прпготовленіе углекислаго газа 289. Жидиій и твердый угольный ангидридъ 200. Кислотность 292. Основность кислотъ [292]. Мѣра еродетва каелот-ь и основаніі) [ЗЭЗ]. Соли угле-
О Г Л А В Л Е Н I E СТРАН. кислоты 2У1-. Дпссицілція углекпслаго газа. 295. Надугольная кислота [290'j. Оргаі-гаческія кислоты 296. Карбоксплъ 297. Окись углерода 29У. Генераторные газъ [29SJ. Споеобъ холодной л горячей трубки 300, Водяной гааъ 301. Свойства, окиси углерода 302. Сшіеродпстыя соединения, какъ нитрилы 304. Синеродъ иліг ціанъ 304. Кислая и средняя углеамміачныя соли 305. Карбя- мііноііяя кислота 305. Мочевина 306. Ціановая кислота HOG. Синеродистый водородъ и его если 308. Сігаеродныи газъ 310. Параціанъ 310. Глава 10. Хлористый натрій. УненІе Бертолле. Хлористый водородъ. . . 311 Органогены 311. Атомность элементов?., формы соцдиневій 311- Хлористый патрііі 312. Извлечете изъ морской воды 313. Каменная соль 314. Самооса- дочигія соль 315. Граднрованіе 316. Кристаллы поваренной соли 317. Растворы поваренной соли 318. Двоііяыя разлопсенія поваренной соли 319. Дъ-цетБІе сѣриои кислоты па поваренную соль 320. Ученіе Бертолле 321. Вліяиіе массы 323. Предѣлъ обыѣнпаго разложенія 324. Реакціи кпелотъ п оенова- іійі [357 J. Инелѣдовашя Гуетавсона [32S]. Хлористый водородъ и соляная кислота 331. Техгшческій нріелъ по.тучепія и поглощеніл хлорпсгаго водорода 332. Свойства мориста го водорода 333. Водяные его растворы 331. Хлористые металлы 335. Нашатырь 336. Глава И. Галоиды: хлоръ, бромъ, іодъ и фторъ 337 Получеіііе хлора 33S. Свойства хлора 3-10. Фотохимія 3-Я. Парская водна 342. Хлора Г] гидр иды 313. Біілепіе тканей ЗИ. Жеталоітсія 345. Хлороформа 34-5. Хлористый углародъ 346. Хлористый азртъ 3-4S. Бѣлвльная известь 349. Окись хлора 350. Хлористая кислота 352|. Хлорноватая кислота я бертолетова соль 352. Двуокись хлора 354. Хлорная кпелота 354. Обпгіл свойства галоидопъ 351. Фторъ 357. 'іторпстыіі уг.теродъ [35SJ. Фтористый водородъ 35S. Гравіфованіе на степлѣ f35fJJ. Бромъ 360. Іодъ 362. Днссоціа- аія іодиетаго водорода [363J. Бромистый и іодпетый водородъ 366. Іодпетый азоп, 3GS. Іодноватал кислота ЗСУ. Іодозосоеднненія [369 j. Броштоватая кислота [369]. Іодная кислота 370. Одно- ц трех-хлористый іодъ 370. Глава 12. Натрій 371 Средняя гЬрноиатровап соль (еульфзтъ) 371. Растворы съ-рноват ровен солн 373. Кислая и пнроеврноттатровая толь 375. Сода 376. Методическое выщелачнваше |377|. Спосииъ ЛсСдана 377. Амніачный саособъ добыванія соды 379. Двуугленатровап соль 3S0. ѣдиій ватръ 3S1. Мыло [3S2J. Реакпія ѣдкаго натра 383. Металлпческііі натрій 3S5. Амальгамы натрія 3S7. Углеродистый натрій [3S8|. Водородистый натрій 3S9. Амидъ натрія [389]. Недокись, окись іі перекись натрія 390. Натрііг-эти.ть [3II0J. Глава 13. Калій, рубидій, цезій и литій. Спентральныя изелѣдованія. . . 392 Калій въ природ* 392. Поглотительная способность почвъ 394. Поташъ 395. С-ѣрноклліепан соль [396]. Бромистый в іодистый калііі [397]. ѣдкое кали, синеродистый калій 397. Калійная селитра 39S. Селитряницы 399. Чилійская селптра 400. Порохъ 401.31еталлнческій калій -402. Сплавы К—Na [403]. Окра- ішіваніе пдамини 403. Спектральный цзелѣдоізаііія 4XJ4. Обращенный спектръ 40U. Длины полнъ спектрОЕЪ мпошхъ простыхъ тѣ.тъ 407. Спектръ поглоіденія 40S. Закинь Кирхгофа 1-09. Спектры свѣтплъ 410. Спектръ соединепій 411. Спектръ определяется частицами -412. Лнтій <114. РубидІй н цезій 415. Щелочные металлы 416. Глава 14. Эквивалентность и теплоемкость металловъ. Магній, кальцій, стронцій, барій и бериллій : 41S Эквивалентность металловъ 418. Уаконъ Д юл лонга и Птн 420. ІІзмѣне- ыІе теплоемкости сь перемѣною температуры [421]. Теплоемкость газовъ. жидкостей и твердых'ь тѣлъ [423J. Отиошеніе обѣпхъ теплое «костей для га- аовъ [424]. Магній и кальцій 425. Распространеніе. ихъ въ прлродѣ 426. Метал ли чес ііііі магній «127. Магнезія 429. Двойныл амміэчно - магнеліальныя соли 430. Днффуаія двойныхъ солей [430]. Сѣрномагнезіальная соль 432. Основныйсоли эгпгнія 433. Хлористыіі магпій-433. Металлпческііі кальцій 434. Известь 435. Цоментъ [436J. Перекись кальція 437. Дпссоціаціп утлепзвестко- Boft соли 437. Гипсъ 439. Хлористый кальцій 440. Барій п строітцій и нхъ соли 4-41. Окись барія и ѣдкій барнтъ 442. Перекись барія 443. Иетаяличе- скій барій н стронцій 443. Беряллій 444. Металл»ческій. бериллій ІА&. Азотистые и водородистые щелочи о-земельные металлы -44о. ILvi. углеродистый соедпнеиія [416].
ХІ\ О Г Л Л Іі Л К II I ][ сітлп. Глава 15. Сходство элементовъ и періодичесній занонъ 446 Шоморфпаиъ 430. Твердые растворы [44SJ. Изоморфный слі-Ізси 449. Со- о'птошенІе состава пзоморфовъ 450. Законъ Гаю [-151]. Гомеоморфизмъ |'451|. Геішморфнэмъ. параморфпзмъ [452]. Ыорфотропіл [4531. Нешюгочисленпоеть проетыхъ формъ соединоній 453. Формы или составь содеобразпыхъ овп- еловъ -tot-. Недокиси 1-54. Перекиси 1515. Предельный формы 457. Періоднче- екая законность въ огыошепш соетаьа или формъ еондш-юиііі алсмептовъ съ нхъ атомнымъ вѣсомъ 158. Бодьшіе и малые періоды 459. Нулевая группа [459 [. Различные способы выраікриія періодпчеекоп законности [4(іІ|. Соотв'Ь'гетвіе между элементами и сложными углеродистыми радикалами |І0'2], Периодичность кпелородны.ѵь, водородныхъ и ііетнллоиргяішчсскнхі. сосдішенііі эле- ліеитовъ -U53. Мѣитй элементовъ но групііамъ и ридамъ 4ВI. Предугадываніе і-войствъ неіізвѣстпыхъ элемеитонъ 4іі4. ОправданІе этого способа при откры- тіи галлія и гермапін -Wo. Примѣнешс- периодически™ закона къ опредѣлс- нію атомныхъ вѣсовъ элементов!. 4Gli. Сиачкн въ вѣсахь атолюііъ 1-66. Свойства элеиеитоъ-ъ «іставляютъфункцію ихъ массы №7. Хішичесіііи гпоИства 4(58. Pai-проетранснноі-гь вч> прнро.гі; 4GS. Температуры илавленія 470. Термохн- мпческія свойства |470|. Сплавы [4721. Объемы атомовъ металл оіп, 473. Удельные объемы -І-7-І-. Кааіущінся етступлоі-mi чть неріодпческаго закона 11.7(1]. Таблица, выражающая закопъ періодпчііостн 477. Глава 16. Цинкъ, кадній и ртуть 479 Цпнконык купорось, опись шшка, хлористый цішкь 479. Хлорокнсь цішка. |4S0j. Металлически! шшіп> 4S;2. Дѣйетвіе кислотъ иа цпнкъ 4S3. J Цинковая пыль 4S-1. Кадмій 4S5. Его соли 485. Ртуть 480. Ртуть въ природ-!; -5.SG. Очшцсиіс ртути |Ч87|. Соединенія ртути 188. Окислы ртути 1-S9. Каломель, сулема 490. Основный соли ртутп |4Н0|. Двуіодпстая и епнеродистап ртуть \-Ѵ.)1 \. А:іоіііітля ртуть 4-01. Громучертугнан соль 110]|. Лмыіачііо-ртуіныл соединены 492. Амальгамы W3. Зкакадмій J194J. Глава 17. Боръ, алюминій и сходные съ ними металлы ill группы . . . 4114 Борт. 404. Борный аппідрпдъ ѴМ. Бура 1-95. У.іетучнваніе борнаго ян- підрнда съ водою [Mi]. Борнап кислота и ея соли 407. Свободный боръ 408. Азотистый боръ 499. Фтористый боръ 500. Б о рофтор ист о водородная кислота 50U. Фосфористый боръ [500J. Хлористый боръ 50І. Ллюниній 501. Г.тппа й01. Каолшгь 502. Отмучішаиіе [503]. Спегавъ почвы |503J. Глиноэемъ 505. Гидрогель п гидрозоль глшюзема 51И5. Глиноземные лаки |5t)7j. Плотность пара хлор пета го алюмннія '5G0J. Сѣрногліиш:і«шая соль н квасцы Д10. Хлористый алюминій 511. Фтористый алюмппій [511 |. Ультрамарин!, foil]. Металл и ческііі плюмииШ Гі 12. Аліомішіеван бронза 515. Углеродистый адюмшіій |515]. Маг- налііі 5РІ. Галлій. ішдій, талліА о] в.—Элементы рѣднихъ земель (статья проф. Я. Пряуиера). Открытіе рѣдкнхъ земель 510. Нахождение рѣдкпхъ земель въ природѣ н атомный составь рѣдкпхъ земель 520. Характерных свойства и реакцІн 522. Способы раз.тичещл рѣдкпхъ земель: 1) Метод!, опредѣлегшг атомныхъ вѣеовъ 523: 2) Свѣтящіе спектры олектркчеснихч. искрт. Ш'Л-. 3) Спектры поглощения 52S: 4) Спектры свѣчѳніл по способу Лекока де Буа- бодрана 523: 5) Спектры фосфорееценцш н спектры катод наго св1;чсеіія 523; (і) Спектр'ь лученспускамія раскаленных!, зеаіель 524. Обработка млпераловъ дли полученія р'Ьдкпхъ зекель 5S4. Способы раздѣленія ріідкихъ земель: А) Отдѣлеігіе церія 524; В) ОтдѣленІе остальных-!, рѣдки.ѵі. земель типа НХа другъ отъ друга 525. Скандій. иттрііі, лантаиъ ЬШ. Церіа 527. Празеоди.чъ 52S. Неодпмъ, самарІЙ, епролій, гадолиній, тербііі 520. Ербій, гольмій, тулій, дис- прозіа и нттербій 530. Техническое прнмѣненіе рѣдкнх'ь земель и ихі. поло- ікеніе въ періодической систеігі! элементовъ 530. Глава 18. Нренній и другіе элементы IV группы 531 Полшісрпость кремнезема 531. Свободный кремній 532. Силикаты |532|. Водородистый кремпій 533. Кремнехлороформъ [534]. Хлористый кремній 534. Кремнещавелевая кислота [534-j. Кремневый эфирт. [535J. Бромистый и іоды- сгый кремній [535]. Фтористый кремиІя 535. Кремнефториотоводородная гаіс- лота 536. Карборундъ 537. Гидраты кремнезема [537]. Креииеяомъ 537. Растворимое стекло 540. Треиелъ 5W. Растворимый кремпеземъ 541. Ызслѣдо- ванІя Грема 542. С'олп креюзезеаіз 544. Полевые шпаты 5І-7. Цеолиты 54S. Портландсііійцементъ[548]. Обыкновенное стекло [51-У]. Гермлнііі 550. Олово 551. Луженіе 552. Сплавы олова 552. Соединепія олова 553. Закись и окись олова 554. Оловянная и мстаоловяшіая кислота 555. Хлорное олово 55G. Фториор и дву- сѣрнистое олово (536|. Щелочныя соединепія окиси олова 550. Над-ь-оловянная окись 557. Свинедч. 557. Свинцовый сахаръ [559]. Окись свинца 560.
О Г Л Л В Л Е И 1 I' СТІ'ЛН. Соли свинца 560. Свшщовыя бѣлила 561. Сурикъ 5U2. Свинцовокаліевая соль 5(33. Двуокись свинца 563. Четыреххлорпсшй спинецъ 564. Титані. и его соединепія 564-. Цпркопій 5GIJ. Торім 567. Глава 19. Фосфоръ и другіе элементы V группы 56S Фосфор:, т, ириродѣ 56S. Добываиіе фосфора 569. Желтый фосфоръ 570. Красный фосфоръ 571. Термохимическая дашшя для фосфора |571J. Фосфор- ныл спички |572]. НсталлпческШ фосфоръ [573]. Фосфористый металлы 574. Соединепія фосфора съ водородомъ 575. Фосфорный ангндридъ 570. Фосфористый ангидрид'ь (5761. Фосфорноватая кислота 577. Ортофлсфориая кислота, и ел соли 578. Недокись и закись фосфора [57S]. Пиро фосфорная кислота и летафосфорнал кислота 5S3. Фосфористая кислота 5S1. Фосфор попагнстая кислота 585. Галоидашпдрнды фосфора 5S5. Фосгень 5Ы7. Способъ иолученін киелотныхъ хлорангвдрндов'ъ 5S7. Амидныя я питрнльныя соединения фосфора 5SS. Мышьякъ оЙЭ. Хлорокись мышьяка (5'Jlj. Гзяокдныя соединенія мышьяка [591]. Мышьяковая кислота [591]. Мышьяковый ангндридъ [592|. Мышья кип истый водородъ 592. ПрнОоръ Марча 592, Мышьяковистый аигпд- рид'ь 593. Соедвдснія мышьяковнстаго ангидрида 544. Сурыіа 595. Окись сурьмы 596. Мета сурьмяная кислота 597. Сурьмянистый водородъ и галоидный еоединенія сурьмы [5У7|. Виемутъ 598. Пятиокясь висмута и пировисму- товая кислота. |59S|. Окись тшсмута п различны» соли 599. Сплавы 600. Ва- надій, ніобій и та и таль 600. Хлорокись ванадія 601. ІіападІевыіі ангидрздъ 602. ШоОій и танталъ и ихъ еоеднпонія (503. Глава 20. Сѣра, ееленъ и теллуръ (>05 Сѣра пъ лрпродѣ 605. Сѣрныіі цвѣтъ н черенкован сѣра 607. Видоизмѣ- непІп сѣры 608. Частица сѣры 610. Сѣроводородъ 611. Свойства сѣроводо- рода 612. Сѣршіетыс металлы 614. Сѣрнистыл спедииенш фосфора [614]. Мно- госѣртгаетыя еоединенія водорода 617. Сѣрнистый газъ 621. Соли сѣрпиетон кислоты 622. Водородосѣрнпетан кислота 624, ІГитросѣрпыя соли 624, Суль- фоазотистын соли |624|. Камерные кристаллы, ннтрозосѣрная кислота 625. Сѣрпоііатіістан кислота и ел соля 626. Сѣрныі'і ангидрид-ъ 627. Дымящая сѣр- иап а шіросЬрная кислота 62Д Хлористый, ииросульфурылъ [G29J. Сѣрная кислота 629. Контактный способъ производства сѣриой кислоты 631. Гидраты і"!ірттіі кислоты 633. Йамерзаніе раетворовъ сѣрноіі кислоты [633]. Удѣ.тьиый в'іісъ растиоровъ сЬрной кислоты 635. Соли clsproift кислоты 637. Сульфо- кислоты 63S. Перекись сѣры и над сѣрная кислота 630. Тіововыя кислоты 6І2. С-ѣртістый углеродъ 644. Тіоутольныя соли 6!7. Тіофоегенъ [6-47]. Родановая кислота и ея соли 647. Сѣроокнсь углерода [618]. Соединепія сѣры съ хло- ромъ 648. Хлористый тіонилъ 649. Хлоранпідрнды горной кислоты 650. Фторо- сѣрішетыіі фосфоръ [650J. Шест и фтористая сѣра 650. Амиды и нитрилы кислотъ сѣры [651]. Азотистая сѣра и пятш'ѣрн истый азотъ [652]. Селеиъ и теллуръ и тгхъ соедппенія 652. Глава 21. Хромъ, молибденъ, вольфрамъ, уранъ и марганецъ 656 Хромъ въ вриродѣ 65Q. Двухромовокаллевая соль .658. Дмміачныя соли хромовой кислоты [658J. Желтая хромовая солг, и хромовый ангидрндь <558. Шестифторпстыіі хромъ [fioSJ. Хлористый хромнлъ, соль Пел иго [659J. Вад- хромовый ангндридъ 660. Хромовые квасцы [661]. Зеленое и фіолетовое ви- доизмѣиеніе солеіі окиси хрома [681]. Окись хрома 662. Хлорный хромъ [662]. Соли закисп хрома 663. Металлически! хромъ 665. Молибденъ и польфрамъ и ихъ соединен!и Обо. Комплексны» кислоты [666]. Вольфрамовая бронза [668]. Кремневольфрамовая кислота [0GS'|. Гидрозоли вольфрамовой кислоты [669]. Надм оли бдев, овал и над вольфрамовая кислота 670. Уранъ и его соединении 671. Радіоактпвныя вещества [674]. Марганецъ 676. Соли закиси марганца. 67S. Закись марганца [679]. Окись марганца |679|. Двуокись марганца [630]. Четы- рехі'.лористый марганѳцъ [680] Мотал.'іііческІй марганецъ 680. Ферроман- гаыъ |6S0|. Маргапцовнстокаліевая ель 6S1. Азотистый марганецъ [6S1]. Мар- гаіщово-каліевая соль 682. Марганцовый ангндридъ, трехокись марганца и марганцовая кислота [683]. Скорости химических!, превращенш 684. Глава 22. Желѣзо, но'бальтъ и никнель 685 Желѣзо въ природ't 685. Обработка рудъ зкелѣза liSS. Доменное дронз- - водство 690. Чутуш. 692. Пудлпнговаше [693]. Свойства желфза н стали [693]. Кричный способъ, цементоваіііе.. бессемерованіе, томаевровавіе, способъ Мартена [694]. Химически чистое желѣзо 694. Ржавленів 697. Отношение желѣза і;ъ кнелоталъ 698. Жслѣзная амальгама 698. Желѣзвый купорось |69Sj. Хлористое жепѣзо [699]. Закись желѣза 699. Магнитная окись [700]. Оішсь же-
XVI О Г Л Л В Л Е И I Е. л'Ііза іі ея гидраты 70!.. Хлорная іс азотнокислая соль окиси яівлѣза 702. Ортофоефорпо-желѣанин соль [703]. Желѣзкые квасцы [704]. Жел-Ьзпая кислота 705-. Соедпненіп жел-Ізаа еъ окисью углерода [705]. Синеродистый соедп- пеиія желѣза 70і5. Азотистое жел-Ьзо |70(ij. Нптрспрусспды п нитросіірнпстын соединеніл [709]. Нпкиель и кобальтъ 711. Соли ипккеля и кобальта 712. Но- бзльтіакіі [713|. Окись кобальта 717. Окшіі. пнккелл 7IS. Двуокись кобальта 71 У. Сплавы никкеля, Invar 719. Соединения ипккеля съ окпеыо углерода 720. Глава 23. Платиновые металлы 721 Характеристика 721, Осмнстый придііі |723|. Платина 724. Нашатырная платина 735. Металлическая платина 72<і. Платиновая чернь {726']. Раствори- пал платина |'72(>|. Хлорная платина 727. Двоііпьш соли 727. Двужлорыстая платина 72S. Окись платаны іі ея гидратъ [728J. Пал.иадій хлористый и іодп- етый [72S]. металличестіі п водородистый |72ч]. 1'одіп [729]. Полуторная окись прндія [730]. РутеновыГі и осмовыіі ангидридъ [730]. Рутспій и осаіііі [7311. Платішо-снперодпстая кислота и ел соли 732, [733]. Дну синеродистая платина [73J>J. Руте ново-сине роди стая кислота [734]. Дпойпыл роданистый и хлористый соединеиія платаны [735]. Соединеиія съ окисью углерода [735]. Хло- ро плат инофос фор нал кислота |73о[. ДвоЙішя соли, образованным сѣрниотой [785) и азотистой кислотою |73С>]. Платпново-амміачнын соедипетня 736. Глава 24-. Мѣдь, серебро и золото 740 Лѣдь въ природ!; 741. Извлечете мѣдп из-ь руд*ь 74!-!. Металлическая мѣдь 744. Аллотропическая >гІэдь [745J. Окислы аѣдп 74іі. Пол уж лорнета л м-іідь 7-1.7. Одноіпднсіап, фтористая п ціапнгтая м-вдь [748J. Водородистая мѣдь [74S]. Окись мѣдп 748. Длміачныя соедштенія окиси ігііди 74S. Азотистая и фосфористая ігбдь [749]. Основный соли іісбдіі 740. Правило фазь [749J. Азотно-мѣднал соль (750]. Міідііьпі куіюросъ 750. УглсМ'Ьднал соль [750J. Кристалл о ческіл формы солей RsM{SOi)'-6HsU [751]. (.'плавы аі-Ьди 752- Серебро 753. Проба серебра [753]. Капелированіе ві, иуфел-1; [753]. Трейбова- ніе 754. Химически чистое серебро 755. АлальгалацІя [755]. Коллоидальный расчворъ серебра 75!>. Пог.іощоніе кислорода серсбромі. f7i)(i]. Окислы серебра 75S. Гремучее серебро [760J. А зоти о серебря пая соль 7<іО. Вытѣепепіе ме- тплдовъ металлами |7<Ю]. Галоидный солп серебра 7(і2. Пол у хлористое серебро н фото-соли [76і]. Синеродистое серебро [7G(i]. Серейреніе [7G(ij. Пзслѣдова- нін Стае а 767. Гипотеза Проута 770. Золото аъ природ ѣ 773. Отд'Ьленіе серебра отъ йо.101,1 775. Чистое золото 77ti. Хлорное золото 777. Кассіевъ пур- пуръ [7771- Золото кал іе на я соль 778. Хлористое полото 77S. Синеродистое соединение золота н і;алія 778. Соль Фодро и Же.шса [778]. Указатель ло автораиъ. Указатель по предиетаиъ. Заиѣченныа опечатки. т^-гкт^і
ВВЕДЕНІЕ Начавъ со времепъ Галилея (| 1642) и Ньютона (f 1727) быстро развиваться, изученіе [1] внѣпшяго міра выдѣлило хнмію, какъ особую отрасль естественной фгогософіи, не только ислѣдствіе умиоженія числа наблюде- иій и оиытовъ, относящихся до пре- |J] Изучать значитъ: а) не только какъ-либо изображать или просто описывать, но и узнавать отношеніе изучаемаго къ тому, что из- вѣстно или наъ опыта н сознанія обычной жизненной о Осту асы; и, или из'ь предшестпующаго нзучснія, то-есть определять п выодщать качество неизвестного п"рн~гіонощн извѣетпаго; б) измерять все то, что можеть, подлежа нзмѣ- репііч. показывать численное отнотеиіе изу- часмаго і"ьизвестном у,"ігькатегорІпм'і. времени іі пространства, къ температур-!;, массе и т. п.; іі) определять место изучаемого въ системе известнаго, пользуясь какъ качественными, такъ и количественными спѣд'Ішіями; г) находить по пзм'Ііреннылт. велнчинамъ эмпирическую (опытную, видимую) зависимость (функции, ;зат;онъ", пакт, говорятъ иногда) пере- 'ігіінныхъ' величинт., мапрпмѣръ. состава отъ свойотвъ, температуры отъ времени, свойетвъ отъ массы (веса) и т. п.: д) составлять Гипотезы или предположен!я о причинной связи между изучаемымъ.д его отношен.Іемъ. къ известному или къ катёгоріямъ времени, пространства и т. п.; е) проверять логнческія с.тіідствія гппотегі'ь рпытомъ н ж) составлять теоріто изучаемаго, то-есть выводить изучаемое, какъ прямое сл-|-.дстЕІе"іивесті'т"аго'нтѣхъ условіі'г. среди которыхъ оно сущеетвуетъ. Очевидно, что изучать что-либо возможно лишь тогда, когда ігі;что уже признается за исход-' ное, несомненное, готовое въ сознаніп. Тако- вымъ должно признать, напр., чпело, время, пространство, вещество, форму, двпже'ніе',вдёсу, И'.іъ' этого слѣдуетъ, что при изученіи чего- либо всегда останется нечто признаниымъ безъ изучепія или допущеннымъ. какъ известное и признаваемое. Лксіоны геометріп мо- гутъ служить тому прнмѣромъ. Такт,, въ біо- лпгическііхъ наукахъ необходимо признать способность орган»зяові. кг размножение. Основы хнхіи. вращеіпн веществъ, но и потому особенно, что сверхъ тяготѣнія, ецѣпле- іііп, теплоты, свѣта и электричества, стало необходимьшъ признавать во всѣхъ малѣйшихъ частяхъ всякихъ веществъ и тѣль природы особыя вну- треішіл силы, явно дѣйствующія при какъ понятіе ньшѣпо существу неязвѣстное. Такъ, при изученіи хнміи понятіе о элеыен- тах;ь выиѣ должно признать почти безъ вея- каго дальнейшаго. его анализа. Наблюдая, изображая н описывая видимое в подлежащее прямому паблюденію — при помощи органовъ чувствъ, мы можемъ, изучая, надѣяться, что сперва явятся гипотезы, а потомъ и теоріи того, что ныне приходится положить въ основу изучаемаго. Мысль древнихъ пародовъ хотѣла сразу схватить самыя основныя категорін изученіи. а все успѣхи новейшихъ. ананій опираются на выше указанный способъ .нэучёнія, безъ опредѣ.іенія „начала всі;хъ началъ". Идя такпмъ индуктявиымъ путемъ, точния падки уже успели узнать съ несомненностію многое пзъ міра певидпмаго, пряло не ощущаемаго органами (напр. частичное движете всехъ Т'Ьлъ, соетавъ небесиыхъ свѣтшгъ, пути нхъ движетя, необходимость существовали веществъ. но опыту еще неизвестныхъ и т. п.), узнанное успели проверить и имъ воспользовались для увеличенія средствъ человеческой жизни, а потому существуетъ уверенность въ томъ, что индуктивный путь изучепія еоставлнетъ способъ пэзнанія более усовершенствований, чѣмъ тотъ одннъ дедуктивный путь (отъ немногаго допущен наго какъ несомненное, ко всему многому видимому и наблюдаемому), которымъ древняя мысль хотела охватить ніръ. Изучая міръ путемъ индукцІн (отъ многаго наблюдаемаго къ немногому проверенному я несомненному, подвергаемому уже затемъ дедуктивной обработке), новая наука отказалась прямо познать истину еаму по себе, а чрезъ правд'/ старается и успѣваетъ медленными, и трудиымъ путемъ изученія доходить до истннныхъ выводовъ, гратзнцьт которымъ не видно ни въ природе внешней, ни во-внутренномъ еознанін. 1
В В Е Д Е И I Е, превращешяхъ однихъ веществъ кь другіл, а въ обычныхъ усдовіяхъ сокрытый н потому прямо не созпавае- мыя и долго не прианававшіяся. Бли- жайшій предметъ хшііи составляет!, изучепіе одзюродпыхъ веществъ |2], изъ сложепш которыхъ составлены всѣ •гѣла міра, .чревращеиій ихъ другъ въ Щ Иещестаом ь или матсріею называют-!, то. что. наполни» пространство, им-Ьеть в-веъ, то-есть иредставляет'ь массы, притягиваемый землею и другими жіссамя жгтсрІн, то — нзъ чего состоять інша природы и съ чѣяъ совершаются двнжепін іі Яіі.ичйп природы. Рассматривая и нзслѣдуя разными способами предметы, встречаемые в'і. npupo.rb и производимые искусством*, легко замѣтнть, что одни изъ пнхъ однородны во вс-ііхъ частякъ. а другіе состоять и;і ь еііѣсн нѣеко.тькнкъ однородные кріщ;і;тс!.. Легче всеѵо это замѣтиті. на т'іі.іахъ тверд ы.ѵь. Металлы, употребляемые в'Ь практнк'1; (напр. полото, желѣзо. м'Ьдь), должны отличаться однородное'rim, иначе они становятся хрупкими п негодными для мио- гнхъ іі;цѣлін. Однородное вещество продета- Е-ілетъ во всѣхъ чагтяхъ одннаковыя свойства. Раздробивши однородное тѣло. получнмъ части, сходный между собою но свойствам!,, хотя различный по формѣ. Стекло, хорошіе сорта сахара, мрамора, соли и т. п., предста- еляЕотъ прпмѣры однородных!, тіілъ. Но нрн- мѣры неошородныхъ тѣ.ть гораздо обыкно- венн-ве въ прцродѣ п искусств'];. Такъ, большая часть камней не однородна. Въ норфи- рахъ часто видны вкрапленные въ темной массі; бо.іѣе св-цтлые куекп минерала, называемая нолевычъ шпатомъ. Въ обьжновен- ноігь краснобуромъ граиитѣ можно отличить йо.тыпіе куски полеваго шпата, смѣшанные съ полупрозрачішмъ кварцезгь и съ гибкими пластинками слюды- Раетенія и животный явно не представдя ютъ однородности. Такъ, листья составлены изъ кожицы, волоконъ и мякоти, соковъ, зеденаго красящаѵо вещества м др. Изъ неоднородных! произведший искусства можно указать на порохъ, который д-Ьдають, смѣшпвая сЬру, селитру и уголь. Миогія нзъ жидкостей ташке не однородны, какъ о тол'], ложно судить съ помощью микроскопа. Капля крова предетавляетт. подъ мыкро- скопозгь безцвѣтвую жидкость, т. которой плаваютъ красныя крупинки, тіеэамѣтньш для простого глаза но своей малой величинѣ. Яти-то [фуішнгаі и нрндаютъ крови свойственный ей цвѣтъ. Молоко есть татке прозрачная жидкость, въ которой плаваютъ микроскопически! капельки масла, вешіывающія па- верк!., когда получаются сливки. Изъ венкаго неоднородна™ Tij^ra можно извлечь тѣ однородный вещества, пзъ которыхъ оно составлено. Такъ, изъ порфира, разбивши его на куски, можно отобрать полевой пгаатъ. Такъ, из* золотыхъ розсыпей извлекают), золото, одаилвая подмѣсь песка и г.шны. ЗСюіія нанимается только однородными тѣ- лаіш, вітр'Ьчающимисп въ при|>од1і или изв.іе- друга [3] и нвленій [4], сопровождаю щихъ такія превращения. Всякід хины- ческія іщмътіенія, называемый реак- киемыми изъ однородных!, веществъ природы и искусства. Различный смѣыг, иаходцмыя въ крпродѣ, со став л л ютъ предметъ другцхъ есте- ствеішыхъ наукъ: геояогіи, ботаники, зоологи!, анатоміи и др. Можно изучать вещества только по цхъ свойствам!, или отиощепіям-і. К'Ь ишиимъ органамъ п къ другнм'ь веще- ci'Biun. а тѣламъ, но само по себ*ь вещество недоступно чпшему потпіаиію, такъ какъ вч. его црпродѣ лежіітъ нѣчто самобытное, чуждое нашему сознание и духу. Если ныіі'Ь вещество представляете!t еостопіщімъ йлъ от- дѣльиыхъ движущихся атомоиъ, срязанпыхъ между собою особыми сцлаші, то это, по моему мкѣнік», есть только схема (способъ или пріеіп.. об.іегчающііі кзученіс), ведущая свое н;і.чало отъ строепія впдпмаго (зв-взднаго, солнечна то) міра, который реально составленъ нач. отд'іілыіых'ь звѣздъ — какъ со.інце, иаъ ііланетъ, цхъ спутников!., мотеоритовъ и афнр- на топ р ост ранет ва, сио со Он а го п ер еда вать ев'Ьт ъ и др. виды пиергіи и дпиженій, связаяиыхі. между собою въ гармоническое ц-іілое. Есть своя захваты»ающая прелесть въ мысли о тояъ. что мал'І'.ііщее въ природе такт, же построено, какъ величайшее, но отсюда далеко до уверенности въ том!., что зто такт, п есть на дііл'Ь. Однако пзъ того, что мы не понимаем!, вещества самого по сеПѣ, не слѣдуетъ, что нзучепіе вещества намъ непосильно, если стоять на пути нндуктивпаго зианія (Бзко- нонъ Веруламенимъ оевѣгцеинаго), ігаісь видно изъ того, что люди, постепенно изучая вещество, нмъ онладѣпакѵп., то'Ш'ве и точнѣе дѣ- лвдотъ въ отношепіи къ нему ітредснааанія, опраидываемыя дѣйствнтелыюетію, шире и чаще пользуются нмъ для своихъ потребностей, и iron, повода впд'вть гдѣ либо грань познанію и обладание- веществомъ. [3] Т'Ьлами должно называть вещества, ограниченный поверхностями пли нмѣющіи формы. Земли, какъ часть солнечной системы, есть тѣио. Кристаллъ, растеніе, долъ — суть т*.ча. Очевидно, что поиятіе о веществахъ общѣе нонятія о тѣлахъ. Хпмія занимается не т*Із- атк, а веществами. Однако, въ обычноыъ изложеніи слова „т'Ізло* и „вещество" очень часто смешиваются. Такъ, говорятъ о хили- ческнхъ простыхъ п сложныхъ тѣлахъ, тогда как'ь слѣдовало бы ад'Іісь употреблять слово „вещество". J4] Явлеіііемъ должно называть все то, что совершаете и во времени съ веществами и тѣ- лами. Явленія самнпосебѣсоставлжотъ основной предметъ изучен!я физики. Движете есть первичный, наиболее удобопонятный роді. явленііі, а потому всякіп явленіп стремятся уразумѣть съ такою же очевидностію, ішкъ двшиенія. Поэтому механика, изучающая дви- женія, составляетъ основную науку естество- знанія, и всѣ д]іуг!я стремятся сводить изучаемый ими явленія на механическія. Астро- номІя первая заняла такое ыѣсто и усп-Ьла во многом!, свести астрономяческія яыіенія
ХИМИЧЕСКІЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ. 3 ціими [5], совершаются не иначе, какъ при полиомъ тѣснѣйшемъ прикосновении дѣйствующихъ веществъ [6], и опредѣлягатся силами, свойственными мллѣі'ішимъ, невидимымъ чиетицаыъ {іюлекулаиъ} вещества. иъ чисто механически»-!,. А потому при ео- иреиепномт. оостояпіи энаній неизбѣжно необходимо признавать отдѣльныя категории движеиІя п вещества, п. такъ какъ веществами ближе занимается хішія, то ее вмѣстѣ съ механикою, изучающею движеиія, должно положить в-ь основу естествозкаиіл. [5] On. слова реанціп происходит!, и слово реагировать. Оно зиачнтъ— действовать или и а мѣн'і і т lc я х и ш і • і ескд. [іі] Если явлсніе происходить при замѣт- ііыхъ, вндішыхъ, нзмѣрішыхъ разстояніяхъ (напр., магнитное прнтяженіе, тяготѣніе), то оно не относится къ химическимъ. Эти по- с.іѣднія совершаются на неизмеримо мэлыхъ— для глаза и микроскопа—разет о я нін.ѵь, то-есть принадлежать къ числу тішичеекнхъ молекула рныгь нелс'ііііі. Еще Ныотонъ призналъ однако невозможность яснаго пониманія вліл- нія тѣлъ другъ па друга (напр. прнтяженія) безъ воздѣйствія среды, между ними находящейся. Этого держатся и иопынѣ. Поэтому, „пустоты" полной не допуекагатъ въ современной наукѣ, и все, тяііъ называемое, пустое или безвоздушное пространство предполагается наполненнымь „афиромъ4, при- знаннымъ первоначально средою, передающею евѣтовыя колебанія, а аатѣігь служащего д-іл пошіманія какі. прнтяженія на разетоя- ніяхъ, такъ и магнитныхъ и злектрическихъ лвленіи. Ие входя пъ эту область поняли, болѣе или менѣе гнпотетическнхъ (подобно понятію о иростыхъ тѣ.тахъ и хпмнческпхъ алеиентахъ), считаю не из.шшнимъ указать на то, что химическін ученія обоснованы помимо гипотезы объ эфнрѣ и что, судя по всему ньшѣ иэнѣетнону, чрезъ „эфирт," химическое воздѣйствіе не совершается, такъ пакт, иропсходитъ только при непосредственнонъ прикосновении. Изъ этого. мн*Ь кажется, можно заключить, что въ хииизмѣ веществъ есть своего рода простота или алеыентарность, а потому я полагаю, что при помощи химіи можно ждать вьшсненіпвовссмъніровоззрѣпіи овеще- ствѣ. Въ указанноыъ смыслѣ химическія лвле- нш для поииманія реалънѣе фнзическихъ нме- ханнчегкихъ. Принимая же во вниманіе относительную молодость этой часта естествознанья и обособленность явленій, его изучае- мыхъ, должно — на мой ваглядъ — полагать, что область химическихъ обобщенііі будетъ быстро возрастать, подобно тому какъ нынѣ ея ярлложеиіл быстро возрастаютъ въ отно- шевіи къ промышленности. Въ этомъ должно искать вричнву увлекательности химіи, а особенно физико-химдчеснихъ изслѣдованій. Если въ астрономіи пріобрѣтаетъ наибольшую реальность без конечно- большое, го въ хііміи — .безкоиечно-шлое, а наука отъ коиечнаго и временного стремится къ безконечнолѵ и вѣч- ноиу. Должно отличать три главныхъ рода хилических.г.ь превращений: 1) Соединение есть такая реакція, при которой изъ двухъ веществъ происходить одно или, вообще, изъ даннаго числа — меньшее ихъ число. Такъ, изъ желѣза и сѣры, при иагрѣваніи [7], происходить новое вещество — сѣреи- стое желѣзо. Въ немъ невидимы, даже при силънѣйшемъ увеличены, части составллющихъ веществъ. Жедѣзо до реакціи можно извлечь изъ смѣсн ма- гнитомъ, а сѣру маслянистыми жидкостями [8], вообще ихъ можно механически отдѣлпть другъ отъ друга, пока не произошло соединеніе, а нослѣ него-—оба вещества провнкатотъ другъ друга и уже не раздѣлимы и не различимы. Чаще всего реакціи прямого соединевія сопровождаются выдѣле- ніемъ тепла и обычные случаи горѣ- нія, развивающаго тепло, еостоятъ въ соедяненш горючаго вещества съ ча- стііо (кислородомъ) воздуха, чрезъ что происходить газы и пары, содержащееся въ пламени и дымѣ. 2) Реакцііо разложения составлять, случаи обратные соединеніямъ, то-есть такіе, при которыхъ одно вещество даеть два или, вообще, данное число веществъ—большее ихъ число. Такъ, при вакаливанш дерева (равно какъ и каменнаго угля, ыногихъ раститель- [7] Можно для этого кусокъ яселѣза накалить въ жару кузнечнато горна и этим, рас- каленньшъ куекомъ прикасаться къ куску сѣры, тогда сѣрнистое жедѣзо получается сплавленное, жидкое, и соединеніе сопровождается видилыиъ, еще бодьшлмъ накалива- ніеаъ. Можно прямо брать тонкія, мелкія же- лѣзвын опилки, сыѣшать ихъ съ иорошкоиъ сѣры въ пропорціи на о частей желѣза около 3 частей сѣры, смѣсь вложить въ трубку, наир. въ стеклянную, и нѣкоторую часть ея накалить. Соединеніе ие начинается безъ этого, а разъ начавшись съ одною частіш ем'Ьси, проиеходатъ со всею массою, потому что первая накаленная часть, образуя сѣрнистое ягел'взо, развиваетъ жаръ, достаточный для иакалнванія сосѣднихъ частей с.ѵѣси до температуры, потребной для начала реак- ціи.Получаюздееся повышение тепла при зтокъ таково, что можетъ размягчить стекло. [S] Сѣра растворяется во ыногнхъ жидкпхъ ласлахъ, но въ маломъ количеств*. Она хорошо растворима въ сѣрнистомъ углерод* и нѣкоторыхъ другихъ жидкоетяхъ. -ЖеЛѣэо въ сѣрниетомъ углерод* нерастворимо, а нотису можно откыть сѣру отъ желѣза — пока ,дан. не соединились хишічески. 1*
4 В В Е Д E H 1 F.. ныхъ п жнвотиыхъ веществъ) безъ доступа воздуха получается горючщ газъ, водянистая жидкость, смола плп деготь л уголь. Подобнымъ обрпзомъ въ большомъ видѣ па заводахъ готовятся деготь, свѣтнльньпі газъ л уголь [!)]. Известковые камни, напр. обыкновенный плптшікъ, мѣлъ п мра- моръ, при яакадпванш разлагаются, оставляя известь и образуя особый газъ, называемый утлекпслымъ. Подобное атому разложеніе, по при темпе- ратурѣ гораздо меньшей, выдерживаемой тонкпмъ стекломъ, происходить съ зеленою углемѣдиою солью, входящею въ составъ малахита. Этотъ гптмѣръ разложепій будетъ описанъ вслѣдъ за сюіъ подробнѣе. Если при обычныхъ реакціяхъ соедішенін вы- дѣляется тепло, то реакціи разложе- нія обыкновенно поглощаютъ теплоту. 3) Третій родъ хплпческлхъ реакцій, когда число веществъ дѣйствующнхъ равно числу происходящих!., состоптъ какъ бы изъ совокупности разложенія и соедивепія. Если даны, напримѣръ, тѣла Л п В и изъ нпхъ происходить тѣла С п D. то, представивъ, что А разлагается на В п Е и что Е съ В, соединяясь, дастъ С, иолучимъ реак- пію, въ которой было взято два тѣла А или BE и В, а произошло два дру- піхъ С или ЕВ и В- Подобный реак- ціп можно называть вообще перемѣ- щеніяжі, а въ частности, когда 2 вещества даютъ 2 иовыхъ—реакцію яазы- ваютъ замѣщеніемъ или двойнымъ.раз- ложенгеМъ [10]. Такъ, если взять [!|] Разлижешя итого рода называются „сухою перегонкою* въ виду того, что здѣеь, нпкъ при перегонкѣ, совершается Багрѣваніе и выявляются пары, сгущлющіеел при охлавде- нін въ жидкости. Вообще же разложеніе, по- глощаіг теплоту, вредстаиляетъ лодобіе физическому переходу жидкости въ паръ. Де- виль уподобляетъ полное разложеніе кииѣніш, а частное разложеніе, когда часть вещества не разлагаетен въ нрисутствіи свошъ про- дуктовъ разлоікенія, (или днссошацію) срав- шілъ съ пспзреніемъ. [10] Репкція ііерем'Ьщенія можеті, совершаться въ нѣкоторыхъ случаяхъ и съ однішъ веществ ом ъ, то есть оно само по себ-1; мсжетъ превращаться въ новое изо.черное вещество. Такъ, наприиѣръ, твердая желтая сѣра, на- грѣтая до 250° и затѣыъ вылитая въ холодную воду, даетъ но о.хлаѵкденіи мягкое бурое видованѣненіе. Случай изомеріи показьизаетъ возможность перемѣіденііі внутри тѣла и за- водыыі'і растізоръ сшшго пли лѣдиаго купороса и въ него погрузить желѣзо, то образуется плп выделяется мѣдь,. а въ растворѣ получается желѣзиыіі (или зеленый) купорось, который тѣмъ только и отличается отъ мѣднаго купороса, что въ нелъ желѣзо замѣстнло мѣдь. Подобнымъ способомъ желѣзо можно покрывать мѣдью, мѣдь сере- бромъ, и такими реакцілмн весьма часто пользуются на практикѣ. Большинство химнчеекпхъ превра- щепій, совершающихся въ природѣ и въ заводскихъ производствахъ, очень сложно, потому что состоять пяъ совокупности лпогпхъ отдѣльпыхъ, единовременно совершающихся соедниееій, разложенііі и замѣщепій. Въ этой естественной сложности хшпгческихъ нвле- ній должно видѣтг. первую причину того, что долгое время, цѣлые вѣка, хотя знали многін химпческія превріі- щепія и пользовались ими [I!J, однако не имѣли научныхъ химнчеекпхъ свѣ- дѣніп, то-есть не изучали химнчеекпхъ измѣнешл, пе могли ихъ предугадывать и управлять ими по желлшю. Другую причину позднего развптін химических-!, зпаніі'і составляет], участіс газо- образныхъ веществъ, особенно воздуха, во миогпхъреакдіях'ь. Правильное ионятІе о вѣсомости воздуха и вообще о газпхъ, как'ь осибомъ упругшіъ и по псѣ стороны разсѣвающемсн состо- яніи веществъ, получилось лишь въ XVI и ХѴІІ-мъ столѣтіяхъ, и то.чько послѣ этого могла возродиться наука о превращеніи веществъ. До того времени, безъ попятія о иевидимомъ, а однако вѣсомолъгазообразномъ и паро- образеомъ состояніи веществъ, нельзя было возникнуть сколько либо осно- вательиымъ хшшческимъ свѣдѣвіямъ, потому что между действующими п происходящими тѣламп пропускали газы. Такъ, подъ впечатлѣніенъ замѣ- чаемыхъ нами явлепій. легко можно виситъ отъ иного с.'іояіспін тѣкч. іке началъ; это подобно толу, что нзъ дангшго чиста ша- ров'і, моікно с'іожытіі фигуры ц фпряы различного вида. [11] Так';,, напр., соіл. иипограда, зак-'ію- чающій сахаристое начило (глюкозу), давно научились превращать въ вино и въ уисуігь; руды, находішыя въ земной кор'і; — г/ь sie- таллы.
ВѣЧНОСТЬ ВЕЩЕСТВА. 5 составить себѣ ионитіе о тонъ, что вещество будто бы тыоритея п пропадаетъ: сгораютъ цълыя массы дерева и отъ них7> остается только малое количество угля и пепла; иаъ зерна, вѣсъ иотораі'о весьма незначителен"!., шало по налу выростаетъ большое дерево. Въ одпомъ случаѣ вещество, повидимому. пропадаотъ, въ другомъ творится. Зтотъ выводъ получается потому, что упускается изъ виду обра- зованіе пли поглощеиіе газовъ, неви- димыхъ для глаза. Когда горитъ дерево, еъ нимъ происходить химическое иревращепіе въ газообразные продукты, уходнщіе въ видѣ дыма. Вещество дерева пе пропадаетъ, оно, вслѣд- ствіе хлмпческаго процесса, только превращается въ газообразное. Весьла простые опыты люгутъ подтвердить это. Собирая дъгаъ, можно замѣтить, что онъ содержитъ газы, вполнѣ отличаю- щіеся отъ воздуха, газы, неспособные поддерживать ни горѣнія, ни дыхаиія. Эти газы можно взвѣснть и тогда уви- дѣть, что они имѣютъ болыпій вѣсъ, чѣмъ вѣсъ взятаго дерева. Это увели- чеиіе вѣса. зависитъ отъ того, что, при горѣпіп, составиыя части дерева соедп- няются съ чаетію воздуха, какъ же- лѣзо. ржавѣн, увеличивается въ вѣсѣ. При горѣніи пороха вещество его не пропадаетъ, а только превращается въ пороховые газы и дымъ. Точно также, при ростѣ дерева, зерно не само изъ себя увеличивается въ массѣ. оно рас- тетъ только потому, что поглощаеть газы воздуха, а своими корнями изъ земли поглощаеть воду, вмѣстѣ съ веществами, въ ней растворенными. Изъ этехъ поглощенныхъ газовъ и жидкостей образуются сложными химическими процессами, направляемыми силами, действующими въживыхъорга- пизмахъ, соки растеній и твердьтя тѣла, придающія имъ форму, Въ газѣ, не содержащемъ шггательиыхъ частей воздуха, растеніе не увеличивается, но умираетъ. Если влажные предметы сох- нутъ, уменьшаются въ вѣсѣ, если вода испаряется, то мы знаемъ, что она пе пропадаетъ, но опять возвращается изъ атмосферы въ видѣ дождя, росы н снѣга. Если вода всасывается въ землю, то она и тамъ не на вѣчно исчезаетъ, а, скопившись гдѣ иибудь подъ землей, вы- текаетъ изъ нея въ видѣ ключей. Такимъ образомъ вещество, иретерпѣ- вая различный физическія и хммиче- скія превращения, только переиѣняетъ мѣсто и форму, но не пропадаетъ и не творится. Оно остается въ томъ же количествѣ, въ какомъ было прежде; словомъ, вещество для насъ вѣчно. Эта простая и первая химическая истина трудно поддалась изучение, но лишь только была уяснена, она стала быстро распространяться и теперь кажется намъ столь естественною и простою, какъ многія пстимы, дознаниыя вѣками. Вѣчиость или сохраняемость общаго количества вещества шдозрѣвалп уже яѣко'і'орые философы древней Греціи и ученые ХѴД столѣтія. напр.,-Маріоттъ, но они пе постарались ясно выразить его и приложить къ научньшъ цѣлямъ. Опыты, посредетвомъ которыхъ былъ постигнуть этотъ простой законъ, сдѣ- ланы были въ послѣдпей половинѣ X.YHI столѣтія ошоъатедемъ современной хішіи, фраицузекимъ академи- комъ и главнымъ фермеромъ Лавуазье [П bis]. Многія изъ нзслѣдованіи этого учеиаго были произведены съ помощью вѣсовъ. единственнаго прибора, но которому возможно прямо и точно судить о колячествѣ вещества. Взвѣшивая каждый разъ всѣ вещества и даже приборы, употребленные для опыта, и взвѣшивая потомъ вещества, получаю-, щіясп послѣ химическпх'ь превраще- нШ, Лавуазье иашелъ, что сумма вѣса происшедпшхъ тѣлъ каждый разъ равна суммѣ вѣса взятыхъ тѣлъ и.іш, другими словами: вещество не творится 111 bis] Портретъ Лавуазье помъ-щенъ вна- чалѣ этой кіптгп. потопу что основателем!, современной научной хііміп должно считать итого химика, непоколебимо уетановившаго основной законъ нашей науки. Вскорѣ послѣ смерти Ньютона. 2(5 августа (новаго стиля) 1713 года родился Лавуазье, имя котораго въ еітествознаніи должно стоять въ преемственной связи еъ именами Галилея и Ньютона. Конецъ жизни Лавуазье еовгіадаетъ со време- немъ же стока го террора французской реводю- цііі. Лавуазье, вмѣетъ- еъ 27-ю другими главными фермерами, быль пільотгашрованъ S мая 1794 г. (19 флореаля 11-го года республика) въ Парнжѣ. но его труды а мысли сдѣдали его безсмерткымъ. Ему воздвигнуть въ 1900 г. памятннкъ въ Парпжѣ на международную .подписку, въ которой н русскіе люди, съ Ца- ремъ во главѣ, приняли видное участіе..
О В В Е Д Е Н 1 Е, п пс іфопадаегіі, пли матерш вѣчна, или масса (вѣсъ) вещества въ природѣ сохраняется, то есть остается постоянною. Эти иослѣдиія выражения конечно заключаютъ въ себѣ гипотезу, но поередствомъ ихъ краткою фразою замѣняется сдѣдующій длинный пері- одъ: при веѣхъ нашпхъ олытахъ п во всѣхъ пзучепныхъ явленіяхъ природы ни разу не удалось замѣтпть, чтобы вѣсъ происшедшпхъ веществъ былъ больше или меньше (на сколько позволяет!, точность взвѣшітванія [і 2]) вѣса взятыхъ тѣлъ, а такъ какъ вѣсъ пропорціомалепъ масеѣ [12 bis] или количеству вещества, то пзъ выше- сказаннаго слѣдуетъ, что ли разу не удалось замѣтпть печезанія вещества [12] Къ числу нанболѣе точных* пзелѣдо- ваній, показывающихъ, что при химических* превращениях* вѣс* вещества сохраняется, относятся опредѣленін бедьгіИеклго учеиаго Стаса, подробнѣе изложенныя въ 21-оіі глал'Ь (при серебрѣ), такъ какъ он* точно извѣши- вал* (производя веѣ необходимый поправки) дѣйетвующія и происхо.'ілпші вещества. Лаи- дольтъ (1893), производя тіѣкоторыя реакціи въ запаянных* стеклянных* трубках* съ двумя вніізъ направленными (какъ въ букв!; П) вѣтвямн и взвѣшнван пти трубки до реакціи (когда реагпрующіе растворы находились въ двухъ отдельных* вѣтпях* трубки) и послѣ нея (т. е. посл'І', смѣгиешя растворов* чреаъ взбалтываніе созернссшаго), псішелъ также нлп полное епхрапеніе вѣса, или столь ничтожное его озмѣненіе (напр. 0.2 миллиграмма), что его можно приписать неизбежным* по- грѣтиостям* взвѣшиваній. Въ настоящее время можно взвѣшивать гири, подобныя платишшрндовьшъ (какъ русскій прототип* фунта) съ точностііо до стомиллионных* долей ихъ вѣса, какъ »то д'Ьлается въ Главной Палатѣ мѣръ и вѣеовъ, но такал высокая (высшая, чѣмъ въ каких* либо иных* относительных*, но непосредственных* пзмѣреніяхъ) точность достижима только при соблюденіи множества предосторожностей н только для тел* такой твердости и нензмѣпяеыости, какъ п.тахиноиридовыя тири. Въ обычных* же химических* изелѣдованіях*, особенно когда взвѣ- шлвагот* стеклянные сосуды и жидкости пли газы, едва достижима уверенность въ мпллі- оиныхъ доляхъ (напр. при килограмм* — въ миллиграммах*), потопу что раянаго рода поправки на взвѣнгяваше (приведете къ пу- -стотѣ), стлраніе поверхности и др. болѣе или менгізе вліяютъ на результат*. [13 bis] Самое гшнлтіе о масеѣ вещества явилось въ точном* вид-!; только съ Галилеем* {умершим* въ 1642-мъ г.) и особенно съ Ньютоном* (род. 1613 г., умер* 1727 г.) въ славную отоху развятія начал* индуктивных* знаній, обязанных* Бэкону и Декарту своими философскими основами. или полплешя иоваго его количества. Указанный законъ прпдаетъ точность всѣмъ химпчеекпмъ изелѣдовлніямъ, потому что, на oci-юваиіп его, можно составить уравненіе для каждой реакціи. Если черезъ А, Б, С и т. д. озна- чимъ вѣсъ взятыхъ, а черезъ М, N, О и т. д. вѣсъ тіроисходящпхъ, то: А+В+С+ = JI+N+0+ А потому, если вѣсъ одного зтзъ дѣп- ствующихъ или пропеходящихъ веществъ пензвѣстеиъ, то изъ урапненія можпо наііти этотъ пензвѣстный вѣсъ. Прилагая законъ вѣчностп вещества и производя взвѣшмваііія, хнмикъ всегда ыожетъ не упустить изъ виду ни одного изъ дѣйствующихъ и пропеходящихъ тѣлъ. Сдѣлавши подобное упущение, иас.чѣдователь тотчасъ замѣтнтъ это, потому что тогда сумма вѣса взятыхъ веществъ ие будетъ равна суммѣ вѣса происшедшихъ. Приступая къ изучений хилііі, нужно виолнѣ освоиться съ тою простою истиною, которая выражается зтимъ зішопомъ. Поэтому прпведемъ пѣсколько прнлѣ- ровъ, уясняющихъ приложена закона вѣчпости вещества: J) Всякому нзвѣстно, что желѣзо во влажншіъ воздухѣ ржавѣетъ 113] п что, накаленное па воздухѣ, оно покрывается окалиною (окисломъ). которая, какъ ржавчппа, представляетъ землистое вещество, подобное желѣз- ньшъ рудамъ, встрѣчающимся въ землѣ и служащимъ для добычи желѣза. Взвѣшивая желѣзо до и поелѣ образования окалины илп ржавчины, можно убѣдиться въ томъ, что вѣсъ металла при этомъ увеличивается [14]. Легко [13) Покрывая желѣзо глазурью (стектова- тымт. сплавом*), лаком*, окалпною (вороненіо), другими нержавѣюппвш металлами (напр. нпк- келемъ), слоем* парафина и г. п. веществалш, устраняют* достз'пъ воадігха и влаги и т-];мч, предохраняют* отъ ржавленія. [14] Опыт* этого рода можно легко сдѣлать, вяявъ самыя лелкія (пе ржа пыл.) желѣзныя опилки (обыкиовеиныя оіш.тен слѣдуетъ вымыть зфиромъ, для удаленія слѣдов* масла, высушить и проеѣять сквозь мелкое епто. употребляя только меаьчаишій пороше къ). Он ѣ способны прямо горѣть на воздухѣ (окисляясь, давая окалішу), особенно тогда, когда ихъ подвѣеить (притянуть) къ магниту. 'Сплошной кусок* жел'Ьза не горнтъ, а рыхлый' поро,- іпоігъ горит* подобно труту, тлѣетъ—накали-
Е'ЬЧІ ГОСТЬ ВЕЩЕСТВА 7 убѣдитъсл и въ томъ, что это увели- чеиіе вѣса. происходить, какъ показалъ Лавуазье, насчетъ той части воздуха, которая называется кислородомъ и которая служить для горѣяія, Дѣіі- стшггельио, ьъ безвоздушмомъ про- страшствѣ и въ газахъ, не содержа- щихъ кпеяорода воздуха, напр. въ водородѣ и азотѣ, ни ржавлепія, *ии обрпзовапія окалины не происходит!,. Если бы взв-Бшиваше ие производилось, можно было бы совершенно упустить изъ вида участіе кислорода воздуха при переходѣ желѣза въ землистая вещества, ему отвѣчающіп, что до Лавуазье и упускали изъ вида, почему и не понимали явленій, подобныхъ описанному. При помощи закона вѣч-, иостп вепдества очевидно изъ прибыли пѣса, что окалина сложнѣе желѣза и что при ея образовании происходить реакдія соедииепіл. На это химическое цревращеиіе можно было смотрѣть совершенно неправильна, считая, напри- мѣръ, окалину болѣе простьшъ тѣломъ, чѣмъ желѣзо, и объясняя оиргізоваиіе окалины удаленіемъ чего-либо изъ желѣза. Такъ въ самомъ дъ'лѣ глядѣлп до Лавуазье, считая железо содержа- щилъ особое веизвѣстное вещество, названное флогистопомъ, а окалину лишенною этого воображаелаго вещества. 2) Продажный зеленый порошокъ углемѣдной соли, равно какъ и обще- извѣетный зеленый камень, называемый шлахитомън употребляемый для укра- гаенія и (какъ руда) для добыванія мѣди, при накалнванія превращаются въ черное вещество, называемое окисью ваясь. Потому сперва и а. одно плечо (выше чашки) довольно чуветвительныхъ вѣсовъ при- нр'Мглмоть подковообразный мапштт. (опустил, полюсы вппзъ) и, прикладывал къ нему жел-взныя опилка (на дпстѣ бу.ітгя), заставляют!, пристать къ магниту опилки вт, вид* бороды или бахромы. Пидъ опилками должна быть чашка вѣсовъ для того, чтобы упавшіе случайно ошлкн не убавляли вѣса, а дѣн- ствовали на плечо вѣсовъ. Когда опалки под- вѣшены, кдадутъ на другую чашку вѣсовъ уравновѣшпваго'щш грузъ (пееокъ. гири). Тогда опилки зажигаютъ, поднося пламя екѣчи, лучнны, иди лампы. Опилки загораются и сами продолжаютъ горѣть, образуя - окалину. 'Когда трѣніе кончится, тогда ясна йудетъ, что желѣзо прибыло въ вѣсѣ. Именно изъ 57= частей опнлокъ образуется при полномъ .сгораніи около Тіз частеіі (по вѣсу) окалины. мѣди[15~|. Оиа же образуется при на- каливаиіи металлической мѣди на воз- духѣ, то-есть составляет-;, окалину или окиселъ мѣди. Вѣеъ остаюгцагося чер- иаго окисла м-Ьди меньше вѣса взятой утлежьдш >н соли, а потому заключаемъ, что происходящая реакція есть разло- женіе и что при ней нѣчто выделяется изъ взятой зеленой углемѣдной соли, Дѣйствительио, запирая плотного пробкою отверстіе сосуда, въ которомъ производится нагрѣваніе, и пропускан чрезъ пробку газоотводную трубку[16 [. [15] Удобпѣс всего длп опыта брать ут.те- м'іідную соль, которую можно получить самому в-ь впдѣ зелепаго порошка, прибавляя къ раствору м'Іинаго купороса — раствора соды. Обра;;ующіікн осадокъ сл1:дуотт. собрать на Ц'ВДИ.іну (какъ описано въ 4-МЪ пріі- M'tp'h), промыть па ней же водою и высушить. Уг.теігѣд- и:и] со ль разлагаете я ііаокьтсыгіідииѵіме- кислыЛ пить " при "Р°°>Ф»"Я J^™*™" _ А ллшіръ, запертый пробкою, СТО Л Г, невысок ОН теп- сквозь которую проходить га- пературѣ, ЧТО раз- зоотподііая трубка. Для добы- ложен іе пдетъ въ стеклянныхъ сосудах!., при нагрѣвапіц на ламп I;. Дли этого можно взять тонкое гЬнную стеклянную трубку, запаянную еъ одного конца « налываемую пробщлшмт. ннлнпдрош. (рисун.) или соеудъ ваиіп гааовт., напр. прн рая ложе в in углея-ЁДной соли. Реторты, упогребляѳяыч дли нагр-ЬвакШ, разлон;епііі и перчгпаокъ. ТГарввл туйулатнал, т. о. съ горльгіпноиі, в-ь верхней части; другія просгыя. Веркнее отверстіе (тувулусъ) или горлышко назначено для вдкваяіл жидкостей, для вставил пробил съ терноыетро.чі. » для процедеиія пь реторту гава, въ счучаѣ надобности. Вы- тпнутуі» шейку реторты, прн добывашн газовъ, эаяк- раютт. плотною ыягкою пробкою, ъъ которое пробурав- лнваотся отверстіе длп плотниго іютгівленін газоотводной трубки. шзываеяыіі ретортою (рнсун.). Опытъ рас- полагаютъ подобно тому, какъ описано въ 3-и-ь прпм-Ьрѣ, собирай углекислый газъ въ водяной ваннѣ, употребленіе которой дал'Ье объясняете я. [1(1] Газоотводныл трубіаі обыкновенно бе- рутъ етеклянныя. приготовляемы» на заво- дахъ. Онѣ при незначительности діаметра и толщины стѣнокъ легко егпбататся, разогрѣвац мѣсто, иаанііченное для сгвба, па огнѣ (ііъ пламени газа или епнртовоіі лампы). Такія тонкія стеклянный трубки легко Д'Ьлнть въ определенном!, мѣетѣ па части или р'Ьапть, проводя черту напиякомъизатѣмъ ломая и.тіі разрывая трубку- Эти свойства етеклннныхъ
s В В Е Д E H I E а ея конецъ погружая въ воду, можно аамѣтпть", что при накаливанш угле- мѣднои соли образуется газъ, выхо- дящій по газопроводной трубкѣ чрезъ воду пузырьками. Газъ эт'отъ легко собрать, какъ будетъ далѣе объяснено, н тогда ложно убѣдитьсп, что онъ совершенно ясно отличается отъ воздуха; такъ, напримѣръ, горящая лучина въ немъ тухнетъ, какъ погруженная въ воду. Если бы взвѣпшваніе не убѣднло въ выдѣленін вещества, то легко было бы упустить образование газа, потому что онъ прозраченъ н безцвѣтенъ, кань воздухъ. Выдѣляю- щіііся углекислый газъ можно взвѣ- еить [17] н убѣдпться. что сумма вѣ- Т и- ь Е_ =■/ труиокъ. ихъ непроницаемость, возможность впдѣть чрезъ ихъ етѣнкн внутрь, твердость Б.ѴЬ Н ИраВІГЛЫЮСТЬ ИНЛИИДрНчеСКПН ИХЪ формы прпдаютъ миогія удобства опытамъ •сѵ газами. Газопроводпьш трубки н.ті, стекла соедини готъ герметически (непроницаемо для газовъ) съ сосудами, вставляя ихъ въ от- верстія мягкой плотной пробки іч. отвер- стіемъ, нмѣющнмъ діа- метръ одинаковый съ газоотводною трубкою. Иажатіе пробки въ от- верстіп сосуда, при правильности самой пробки и пробуравлен па го ві. ней отверстія — уилот- няетъ еще более пробку и дѣлаетъ сое.шнепіе герметическнмъ. Иногда для этой цѣли, равно какъ для того, чтобы газы не действовали на пробку, берутъ пробки предварительно вывп- ренныя въ расплавлен - номъ парафинѣ или же употребляются .каучуковый пробки. [П] Газы можно взве- шивать, какъ и всикія другія тѣла, но по легкости гаэовъ и неудобству брать болыдія ихъ массы, для такого" взве- шиванія могуть служить лишь вѣсы значительной чувствительности, то есть такіе, которые -при значительной нагруакіз когутъ показывать малое измѣненіе вѣса, напр., при 1000 граммахт. нагрузки ихъ тысячныл части (миллиграммы). Для взвѣшиванія газовъ можно •брать стеклянные шары еъ плотиьшъ (хорошо запарающимъ, что елѣдуетъ провѣрять опы- тоыъ) краыомъ. Изъ такого сосуда сперва должно выкачать воадухъ воздушнымъ (вгапр., ртутнымъ) насосомъ и, заперевъ кранъ, взвѣ- сить пустой сосудъ. Если въ пустой шаръ Про Совой обочныЗ буравт,. игь аяъ полой лату трубки ab, нижняя • которой представлена на иъ встяствавну» і чину (с). Верѵній ко -бурава имѣегъ иош нов огворстІе, въ кот встаи-тявтся стальная оолока if. служила л ру коятиой. Эгнмъ лрнборонъ вырезываются вь прой- кахъ круглын - отверстія для останки стеклявныіг гаяовроподныіъ трубовъ. слт> іели- ноиъ ■ре орое ро- совъ черной окиси мѣдп л углекислиго газа равна вѣсу взятой углемѣдной соли |"IS]. 3) Подобнымъ же образомъ, но при нагрѣваніп нѣсколько большемъ и ме- длеі-шѣе, разлагается, съ образовашемъ особого газа-кислорода, красная ртутная окись, образующаяся, какъ окалина ртути, при ея нагрѣваніи на воздухѣ. Для этого берется стеклянная реторта [191 съ окисью ртути: горлышко реторты вставляется ири помощи плотной пробки въ одшо от- верстіе стекляниаго шарика, въ другое отверстіе которого чрезъ плотную пробку' вставляется газоотводная" труб- впу стать взвешиваемы іі газъ. то вѣсъ црн- 45 у деть, и такимч, образомъ мижно узнать вѣсъ взятаго обілшя газа. Но при нтонъ требуется, чтобы воздухъ въ вѣеахъ сохранилъ первоначальную температуру и упругость, потоку что шаръ, взвешиваемый въ воздухе, терпотъ въ своемъ вес!; (по законамъ гидростатики) и эта потеря при перемене плотности нар уж- нато воздуха будетъ изменяться. Поэтому слѣдуетъ при вевхъ взвешивая і л хъ знать объемъ вытѣсноннаго воздух:) к его вѣсъ, наблюдая температуру, упругость н влажность воздуха, какъ отчасти объяснено будетъ далѣе и что подробно разъясняется иъ фнзпкѣ. По сложности всѣхъ этпхъ оперший массу газа чаще всего определяют!., измеряя объемъ rasa и зиая плотность его пли вѣсъ единицы объема. І1Й] Взвешиваемая ѵтленѣдпая соль должна быть суха, иначе кроме окиси мѣди и угле- кислаго газа при разложеніп получится еще вода. Въ малахихк-она содержится въ его состав-];, а потому должна быть принята во вин- маніе. Воду,' происходящую прп ряэложерііи, можно всю собрать, поглощая сѣрною кислотою или хлористьтаъ кальціемъ, какъ будетъ описано далѣе. А для сушенія соли слѣдуетъ ее или пагрѣвать при температуре около 100" до постояннаго вѣса, или оставить подъ коло- коломт. воздушна™ насоса надъ сѣриою кислотою, что будетъ также описано далѣе. Такъ какъ вода встречается почти всюду и многими тѣлами поглощается изъ влаги воздуха, то возможность ея присутстиія никогда, не слѣдуетъ опускать иаъ вида при опредѣле- ніи аѣса. [li)J Такъ какъ разлижеіііе красной ртутной окиси требуетъ такой высокой температуры, близкой къ красному иаленпо, что обычное (легкоплавкое) стекло при ней размягчается, то для опыта слѣдуетъ брать реторту (или пробирный цилігедръ) изътугоилавкаго стекла, могущаго безъ размягченія яыдержнвать по- -добныя температуры. Но указанной причине слѣдуетъ иъ этомъ опытѣ брать лампу, даю- ]дую сильный жаръ и болътпое пламя, могущее охватить все дно реторты, а эту последнюю слѣдуетъ, для удобства опыта, брать возможно налаго размѣрл.
Н'ВЧШДЛъ ВЕЩЕСТВА. 9 іга,изогнутая книзу, какъ показано ни прилагаемонъ здѣсь ршсункѣ {см.ітр. 10), Открытый конецъ газоотіюдной трубки погружается нъ сооудъ съ водою, называемый вашюю [20]. Если нъ ре- [ЙІ)] Вііныы для пізіііі'ц конечно, можно дѣ- .і.'і'п. ігяъ любого міітеріаліі (металла, фарфора, глішы Е т. п.). ло берутъ обыкновенно стеклянную шину.кпкъ изображено а на флгурѣ, для того, чтобы можно было чрезъ ктекло пндѣть совершающееся внутри. По этой при- чіііііі, равно кйіі'ь и по удобству держать въ чиппт-І, м пбрапигп.ся п. ним ь. раг.іто каі-л. Рис. Л.—ПриСоръ длн перегонки (язъ волйм, нагр-в- ■ваеаоіі въ пасчииоГі ванпѣ), лодъ уменьшевыиъ давле- ніемъ, жидкостей, равлагающихся при темиературѣ кн- яѣкіл ііодъ оЛыкіЕовекпьг-иъ давлеігіемъ. Прпйоръ для подгонки сседливи'ь ст. болъшпмъ шаронъ, паъ которого выкачквагстъ воядудъ, жидк-ость нагріінаютъ, а иріезашкъ оллаждаютъ. и шдт.дстше топ), что на (-тепло не д'Ыі- ствуетъ множество неществъ, шімѣняющихъ другіе матеріады (тшір. металлы), при кішіт- ■геогсн.мъ п.-іі.л-кдоііанінхъ прсдночитаюгь етек- лянныя нещіг какнмъ-лцбо другимъ. Въ стекдѣ можно нагрізвать безъ веяна го опаеепііі, соблюдая два осног.ныхъ уеловін: во-перньгхъ, Рнс. В. —. Перегонка въ ыетуйулатноП ретсртѣ, горло которой вставлено лрямо в-ь вріаэшик'і., охлаждаемый струею воды,—при ■сагр'ввавііг на угольяоп жаровне. стеклянные сосуды, назначенные дли нагрѣ- ванія, напр., реторты, вроицрные цилиндры, колбы (ем. рис. при 4-мъ пршіѣрѣ), стаканы, шары ц т. п., должны быть сдѣданьі изъ тон- каго (при томъ чиетаго) стекла, иначе они лопаются отъ плохой теплопроводности сгекла; во вторы хъ, нагрѣваніѳ стеклянныхь сосудов.!, должно происходить, окружая ихъ жид- тортѣ иачиутъ выдѣлнтьея газы, то они не будутъ иыѣть иного выхода, кякъ чрезъ газоотводную трубку п вод)' ванны, а потому выдѣленіе газа будетъ видимо въ вядѣ пузырьковъ. При пакаливаиіи реторты еъ окисью ртути сперва выделяется воздухъ, рас- піпрятоіціік'я отъ ігагрѣваиін, а потомъ костію пли псскомъ (і;аі;ъ укпаано для пріі- мѣрл на ріісуык'Ь А), что называется 7на- грѣвать въ ваннѣ'4. или же въ токѣ гори- чи.ѵъ газовъ (рнс. R), ішдѣляемыхъ горящимп уг.ініги (не касаясь еамьгхъ углей), или въ пламени не копт яте іі лазшы. Обыкновенная св'Ізча нлп лампа даетл, копоть, если въ нее внести холодный нредметъ. Копоть мѣшаетъ Рлс. С—Р&арѣзт, 3! общіп видъ газовой1 горѣлкп (Еун- лвва) для нагрѣв&шп.Гааъвходвт'ыіо резиновой труСкѣ, надѣваеиоЛ на трубку nj, п ѵреэъ тонкое огверстіѳ г віо- дптъ въ трубку dC, Воздугь входить чрозъ отяерегш и, и въ df сиѣшпваетоя еь гааоиъ, смѣсь ааікогааіск гю- періъ трубки. Огверстія qs олуииітт. для унрѣпланів .іаииы ва подзаржнваю.щеЕ валк*. Налішчпвая часть а, мо:каа уменьшить притовь коадуів. На авѣздочку ее цтовптся конусь ЬЬ, длл того, чтобъ илаия не колебалось. Натуральная волпчнпа, ирниѣряо, въ 2 раза болѣв, чѣыъ на рнсуякѣ. рыхъ свѣтильный гаа'і. предварительно «іѣ- игавается съ воздухоігь п горптъ блѣднылъ, не св'Ьтящимея л не конгящпмъ п.талеееаіъ. Вирочелъ, если обычныя лампы {напр., керосиновый пли бензшювыя) самп по себѣ не коитятъ, то, полющая стеклянный сосуда» выше пламени, въ токѣ горячихъ газовъ, можно безопасно пользоваться тш для прямого нагрѣванія стеклянныхъ сосудовъ. Во всякомъ случаѣ Ніігр'вваніе стекла должно производить энача.іѣ очень осторожно, лишь постепенно повышая температуру.
10 Б В Б Д E H I E, особый газъ, называемый кислородом-!,. Выдѣляющійся газъ легло собрать. Для этого берутъ сосудъ (обыкпо- венно цнлнндръ, какъ біідпо на нашей фпгурѣ), его наполняіотъ до салаго верха водою и, заткнувъ от- верстіе, опрокидываютъ его и опу- скаютъ закрытое отверстіе въ воду. Тогда открываютъ запертое отверстіе цилиндра. Опъ останется при этомъ наіюлнеішымъ водою, то-есть вода въ Ириборъ для равлочівиія присной ртутіюіі окисіі. Олисапіе его въ тексгѣ. Ув. неыъ будетъ стоять выше, чѣмъ въ окружаю щемъ еосудѣ, что завиеитъ отъ давленія воздуха на воду. Открытое нижнее отверстіе такого цилиндра, ставить (подъ водой) надъ концомъ газоотводной трубки [21], и пузырьки вы- ходящаго газа будугь попадать в'і. цилиндръ. Такъ можно собирать газы. Когда въ цялпндрѣ накопится достаточное количество газа, можно ясно показать, что это не воздухъ, а другой, особый газъ, отличающійся способности) сильно поддерживать горѣ- ніе. Чтобы видѣть. это, закроеыъ отверстіе цилиндра подъ водою и, вы- нувъ цилиндръ, перевернемъ его от- верстіемъ кверху п опустимъ въ него тлѣющую лучину. Извѣетно, что тлѣю- щая лучина casta собою гасветъ въ воздухе, а вт> томъ газѣ, который бтдѣляется изъ красной ртутной окиси, она ярко и сильно- загорается, что и показываетъ способпость этого газа [21] Чтобы не держать цшшндрт. рукою, открытый конецъ его расширяют* (и шлифуютъ, чтобы можно было плотно запереть' шлифовав- ною іызстликою) u стіівягъ іііі особое стекло, помещаемое въвапнѣ ниже поверхности воды. Такое стекло, видимое на рисупкѣ, называется ыостш(оа№. Въ немъ делаются отверстія и ко- нецт. газоотвод ііоіі .трубки устанавливается подъ одно паъ нихъ, а надъ ннмъ ставится цилиндрт., служшшй для собиоааія газа. сильно поддерживать горѣиіе и даетъ- возможиость отличать этотъ газъ отъ воздуха. При накаливший красной ртутной окиси замечается, крозіѣ образования кислорода, появленіе ле- таллической ртути, которая, при накаливший, превращается въ паръ и осаждается на холодныхъ частяхъ реторты (и въ шарпкѣ, укрѣп.іенномъ между ретортою и газопроводною трубкою) въ видѣ зеркального слон, пли въ видѣ каііелекъ. Итякъ, изъ красной ртутной окиси, при накаливали, получаются два тѣла — ртуть п кислородъ. Здѣсь изъ одного тѣла произошло два иовыхт., то-есть произошло разложение. До времени Лавуазье уже умѣли собирать и изучать, газы, но только онъ ноказалъ яхт. пстпяиую роль въ ходѣ многихъ хп- мпчегкихъ пргпращеній, который или понимались до него неправильно (какъ объяснится далѣе), пли вовсе не объяснялись, а толы;о наблюдались въ ихъ видимыхъ явлеиіяхъ. Для исторіп химіп во времена Лавуазье особую важность плѣетъ имешю опытъ съ красною ртушого окисью, потому что тотъ кислородный га:іъ, который здѣсь выделяется, содержится въ воздухѣ и играегь огромную роль въ тіриродѣ, особенно при дыханіп жнвотныхъ, при горѣніи тѣлъ въ воздухѣ и при образовали язъ мсталловъ ржавчшп. и окалииъ (известей, какъ говорили въ то время), то-есть землистыхъ ве- ществъ, подобныхъ рудамъ, изъ копхъ извлекаются металлы. 4) Чтобы показать еще одншіъ опы- томъ приыѣръ химическихъ превращение и примѣншгостъ закона сохранения вещества, возьмелъ поваренную соль и ляписъ, которылъ, какъ из- вѣстно, прижпгшотъ раны. Оба эти вещества растворяются въ водѣ. Возь- мемъ прозрачные растворы каждаго изъ этихъ веществъ и смтллаемъ нхъ между собою. При этомъ смѣшеніи тот част, замѣтилъ образоваиіе твер- даго бѣлаго вещества, которое садится на дно сосуда и неспособно растворяться въ водѣ. Это выделившееся вещество легко отдѣлить отъ раствора процѣживаніемъ. Для этого берутт. стеклянную воронку и въ нее кладутъ кружокъ иеклееной бумаги.
ГРАНИЦА ПРЕВРАЩЕНИЙ. ІІ сложенный крестъ на крестъ и расправленный въ воронкѣ такъ, чтобы въ ней получилась бумажная внутренняя поверхность иди бумажный ко- нусъ, въ который л влнваютъ мутную жидкость, полученную сиѣшеніемъ рае- творовъ ляписа и поваренной соли. Тогда чрезъ бумагу (цѣдилку, фильтру) пройдетъ прозрачный растворъ, а па бумагѣ останется виеѣвшій. въ жидкости порошокъ. Его можно высушить и онъ оказывается совершенно дру- гтіъ веществ о мъ, чѣмъ язягыя. Это видно уже изъ того, что въво- дѣ онъ не растворяется. Выпаривая ЖЕД- дость, которая прошла чрезъ фИЛЬТръ, 3,1- мѣтимъ, что она содер- житъ въ себѣ новоетѣло, отличающееся н отъ поваренной соли, и отъ ляписа, но по- СиосоОт. лродЗпкнвгипп, т.-о. отй'Ь- латл твордыхт. ворошковатыхъ тѣлъ ОТЪ ЖИЛКОиТЫ СТі НГОШ СИ'[і- птанпоИ. Ияъ чашки (ставпиа или , другого еосулпі ыутпую жидкость ДООНОИМЪраС- нлпапютъ [!Ъ воровку, т» которую щшжеиі- нонусъ тгропусквой бумага. Поропіон-ь останотсл чп бу- ыагѣ нлн Ц'іщнлк'іі, а лшакость цроКватъ чреаі. бумагу. Чтобы при шшваиш но было брьіагъ и капель, льютт. по стек-линноГі італочісіз. творил ое въ водѣ. Итакъ здѣсь было взято два вещества, растворимый въ водѣ—-ляписъ и поваренная соль, а черезъ замѣщеиіе произошло два новыхъ, одпо нерастворимое въ водѣ и другое, остающееся въ рае- творѣ. Взятая вода служила лишь для того, чтобы превратить дѣйствующія вещества въ жидкое и удобоподвиж- ное состощііе. Если ляппсъ и соль высушить [22] и взвѣсить п если взять около 5S1/* граммовъ [23] соли и J 70 [22] Высушишшіе необходимо для удалеиія воды, могущей содержаться во взятыхъ со- дяхъ (см. fS выноску). . [23} Точные вѣса дѣйствующнхъ п проис- ходящпхъ веществъ наблюдаются съ величай- -,пшмъ трудомъ до ирпчігаѣ не только возможных* тгогрѣтностей вѣсовъ (всякое взвѣшм- грал. ляписа, то получится 1-1-37* граи, нерастворшіаго хлористаго серебра и 85 грам. растворимой азотно-натровой со.ти. Сумма вѣеовъ дѣйствующихъ п происходящихъ тѣлъ окажется одинаковою и равною 2287" грам,, какъ и елѣдуетъ по закону вѣчностп вещества. Узшівъ вышеуказанный законъ, невольно рождается вопросъ: суще- ствуетъ ли граница для разнородныхъ хі-шическихъ превращеній или же они безграничны, то-есть можно-ли изъ даынаго вещества получить равное ему количество всякпхъ другихъ всществъУ Другими словами, существуетъ ли вѣч- пое, некончающееся превращение одной матеріи во веѣ другін. или же кругъ этихъ преврящеиій ограняченъ? Это второй существеннѣйтій вопросъ хн- иіи, вопросъ о качеетвѣ вещества, вопросъ, очевидно, болѣе сложный, чѣлъ вопросъ о количествѣ. Простой взглядъ на дѣло не можетъ этого рѣпшть. Въ самомъ дѣлѣ, видя какъ изъ воздуха я алемеитовъ почвы образуются разнообразный вещества растеній, какъ же- лѣзо превратцаютъ въ іфаски, напр., въ чернила, берлинскую лазурь и т. и., можно подумать, что нѣтъ конца каче- ственнымъ измѣненіямъ веществъ. Съ другой стороны, ежедневный онытъ привелъ къ сознанію того, что изъ камня нельзя сдѣлать питагелънаго вещества, изъ мѣди — золота и т. п. Поэтому опредѣлеішаго отвѣта нулшо ждать отъ пзученія. Вопросъ этотъ рѣшался въ разный времена различно. Наиболѣе когда-то распространенное въ этомъ отношеніи миѣніе утверждало, что все видимое состоитъ изъ четырехъ стнхій: воздуха, воды^ земли ы огня. Оно ведетъ свое начало еще изъ Азіы, оттуда оно перешло къ ваніс точно только въ предѣлѣ чувствительности вѣеовъ) и гирь, елужащихъ для в:ів-Ь- шиванія, не только по причниѣ затруднёнш от'і. поправокъ шв-вшинанія на вѣеъ воздуха, вытѣсняемаго сосудами и взвѣшиваемыміі тѣ- лаші и гирями, но также ы отъ гигроскопической способности ыногахт» тЬть (и сосудов*!.) поглощать влагу воздуха, и отъ затруднения ничего не потерять при мяогихъ операціяхъ (процѣікиваніи, испареніи, сушеніп и т. п.), потребиьвъ для полученія окончательная вывода. Всѣ яти обстоятельства принтгаются во внігааніе яри точнѣйшгтеъ тедѣдованіяхъ.
1-2 В В В Д Е II I E. Грекамъ, и съ особенною полнотою изложено было Эмпедоклолъ, жив- шнмъ за 4(50 лѣтъ до Р. X. Такое понятіе не было вьшодомъ пзъ точ- ныхъ пзслѣдованін, а основывалось по- видимому на раалпчеиіи тѣлъ гано- образныхъ (какъ воздух'!.), ікидкнхъ (какъ вода) п твердыхъ (какъ земля) и на признаніп нхъ лзаіѣпеиій, совер- шаемыхъ огнемъ, т. с. жаромъ. Араб- екіе ученые стали онытнымъ путемъ идти къ разрѣшенію вышіміредложен- наго вопроса. Чрезъ Испаиію они внесли въ Европу любовь къ пзслѣ- дованіямъ вопросовъ іюдобішго рода и съ того времени является много адешовъ этой науки, считавшейся таинственною и названной Алхшііей. Алхимики, не имѣя еще ни одного строгого закона, какъ нсходнаго пункта для своихъ изслѣдовапій, весьма различно рѣшалл вонроеъ о превраще- ніяхъ вещеетвъ. Важная ааелуга ихъ состояла въ томъ, что они дѣлалп множество опытовъ, открыли многія новыя превращенія, и веѣмъ извѣстно, какъ нѣкоторые изъ нихъ рѣшили основной вопросъ химіи. Ихъ ваззрѣ- ніе можетъ быть выражено нризна- ніемъ безконечнаго превращения вещества, потому что они отыскивали философскій камень, способный все превращать въ золото и алмазы и могущій молодить старое тѣло. Подобная гипотеза очень рѣзко была отвергнута впослѣдетвіи, но не должно думать, что мнѣніе алхимиковъ вытекало только изъ ихъ воображенія. Первые химичеекіе опыты могли привести ' къ подобному мнѣнію. Они брали, напр., блестящи металлически камень, называемый свинцовымъ блесцомъ, и получали изъ него еви- нецъ. Они видѣли, 'что изъ одного металлическаго тѣла, непригоднаго къ уиотребленііо. получается другое металлическое вещество, болѣе тягучее и цѣнное, употребляющееся въ прак- тикѣ. Далѣе они брали этотъ свинецъ и изъ него получали серебро, еще болѣе цѣнное. Изъ этого они и могли заключить, что цѣлъшъ рядомъ превращений можно облагородить металлы, та-есть получить болѣе и болѣе драго- цѣнные изъ .нихъ. Получивши изъ свинца серебро, они стремились только къ полученію изъ него золота. Неполнота нхъ изслѣдоваиія определяется тѣмъ, что они рѣдко взвѣшивали и вообще мало обращали внннаиія на количества, а качественный опредѣлеиін очень часто субъективны и условны. Взвѣшивая, они узнали бы, что вѣсъ свинца гораздо меньше вѣса свинцового блеска, а вѣсъ серебра иичто- жеиъ въ сравиеніи съ вѣсомъ употребленного свинца. Если бы они подробнее изучили получоніе серебра, изъ свинца (и понынѣ главную массу серебра добываготъ пзъ природнаго свинца), то убѣдились бы, что свинецъ не превращается въ серебро, а только содержите, нѣкоторую его долю, и выдѣлнвши ріізъ, уже не можетъ болѣе, ни при какихъ операціяхъ, давать серебро. Серебро, извлеченное ими изъ свинца, было въ свинцѣ, а не получилось чрезъ химической из- мѣненіе свинца. Нынѣ ато хорошо извѣстно изъ опыта," но первый взглядъ на предметъ совершенно естественно можетъ быть ошнбочнымъ [24]. Путь, которому слѣдовали алхимики въ изу- чеіііи, никогда не можетъ привести къ полному успѣху, потому что они не ставили себѣ простыхъ и яеныхъ вопросовъ, разрѣюивъ которые могли бы идти далѣе. Оттого они не успѣли открыть ни одного точиаго закона, но алхимики оставили отъ себя въ на- слѣдство химіи много новыхъ опытных?:, даиныхъ. Особенно много изу- [24?] Мало того: въ большинстве; елучаевъ первое сужденіе о множеств-]; предмеъ'овъ, не повторяющихся въ ежедневномъ опытѣ ст. различными видопзнѣненіяыи, а всегда въ одітонт. нидѣ млн всего только однажды, дли немного разъ, обыкновенно бмваетъ иевѣрио. Таігь, ежедневная видимость воехожденія и заката солнца и зв-Ьздъ даетъ невѣрноа еужде- ніс о томъ, что еводъ небесный движется, а. мы съ землею остаемся неподвижными. Эта видимая правда далека отъ истины и ей даже противоположна. Точно также повседневный опытъ заключает1!., что желѣзо не горюче, а между -іѣмъ оно горнтъ не только въ видѣ опилокъ (см. вып. 14), но и въ вндѣ проволоки, какъ увиднмт. дал-ве. Въ обычной жизни мы судимъ часто съ первого раза совершенно вѣрно .тишь по той причине, что ежедневный опытъ научилъ насъ нѣрному еужденію. Конечно, опытъ саыъ no сей-іі но даетъ истины, но онъ даетъ возможность устранять ложныя представленія, а истинный подверждаетъ. во всѣхъ ихъ сл'идствіяхъ.
Ф Л О Г И С Т О И Ъ. 13 чали они иревращеній, своііственныхъ металламъ, и долго оттого хшгія сосредоточивалась надъ изучеиіемъ ме- талличесимхъ веществъ. Изучая много- числешіыя химических яшіепіп, алхимики часто пользовались двумя химическими превращениями, одиыъ видъ которыхъ называется нынѣ воз ста- новленіемъ, а другой окисленіеиъ. Ржавлеш'е металловъ и вообще перехода ихъ изъ металличеекаго состоя- иія въ землистое называется окисле- нІемъ; а обратное полученіе металла изъ землиетаго вещества называется возстаыовленіемъ. Весьма многіе металлы окисляются черезъ одно нака- ливаніе на воздухѣ и вновь возстанов- ляются черезъ накаливание съ углемъ, напр., жел-Ьзо, свинедъ и олово. Въ зеылѣ находятся шюгіе такіе окисленные металлы. Это есть одігнъ изъ видовъ металлическихъ рудъ. Изъ такихъ рудъ, какъ изъ ржавчины или окалины, при накаливаиш еъ углемъ, получаютъ металлы, напр., олово, желѣзо. мѣдь. Эти превраще- иія изучались алхимиками. Итакъ, из- вѣст'ио было два превращения: онис- леніе металловъ и возстановленіе по- лучепныхъ окисловъ въ металлы. Объ- ясыеніе этихъ двухъ хнмическнхъ яв- ленія послужило поводомъ нъ открытое важиѣйншхъ хямнчесіщхъ зако- новъ. Первую гипотезу для объяснение ихъ дали Бехеръ и особенно Сталь, врачъ прусскаго короля, вт^ Fimdamenta ehemiae 1723 года. По его мнѣнію, всѣ тѣла состоятъ изъ невѣсомаго огневого вещества, называемого флогпстономъ (materia aut principium ignis non ipse ignis) и изъ другого элемента^ шіѣющаго особыя свойства для каждого вещества. Чтзмъ болѣѳ способно тело къ окислешю или горѣнію, тѣмъ предполагалось въ немъ болѣе флогистона, а въ углѣ содержание его считалось весьма боль- ігшмъ. При окисленіи и горѣнід вы- дѣляегся флогистонъ, а при возста- >новденіи онъ поглощается или входить въ соединеніе. Уголь возстанов- ляетъ землистый вещества именно потому, что опъ богатъ флогистоиомъ, онъ отдаеі-ь имъ часть своего флогистона. Итакъ Сталь предполагалъ, -что Металлы суть гвла сложный, состояния: изъ флогистона и землиетаго вещества или окисла. Гипотеза Сталя отличается весьма большою простотою и потому, между прочимъ, нашла себѣ множество поклонниковъ [25"|. Лавуазье, съ помощью вѣсовъ, до- казалъ, что каждое ржавленіе метал- [35] Правда, что Сталю былъ иивѣстенъ факгъ, прямо опровергавши его гипотезу. Йавѣстно было уже (по опытам-!. Гебера и особенно Реп, 1630), что при окисленіи .металлы увеличиваются въ в'всѣ, а по предположению Сталя они должны были бы уменьшаться тогда, къ вѣсіі, потому что при окисленіи Быдѣляется флошотонъ. Воть что говорить объ атозіъ Сталь: „Ынѣ хорошо нзвѣстно, что при окисленіи (превращеніп въ известь) металлы увеличиваются въ вѣі-1і. Это не только не опровергаетъ моей теорііі, но. на- протнвъ, поддерншваетъ ее, потому что фло- гпстон'ь легче воздуха и, соединяясь съ гѣ- ломъ, стремится поднять его, уменьшаетъ его вѣсь; слѣдовательно, тѣло, потерявшее фло- гистонъ, должно быть тяжелѣе". Это мнѣиіе, какъ видно, основано иа емтаномъ нониманіп флогистона, потому что его первоначально опрвдѣлялп какъ тѣло нев-всомое. Возиикно- ■веніе понятія о невѣеомош. фдргисгонѣ ог- вѣчаеть обычаю н манерѣ прошяыхъ етодѣ- тій, когда для объясненія множества явленій прнО'йгалп къ невѣсомылъ жидкостяаъ. Теплоту, свѣтъ, лагнеінзмъ и электричество объясняли особыми невѣсоаыш жндкоетяіщ. Въ этомъ смыелѣ ученіе Сталя отвѣчаетъ вполвѣ духу его времени. Если на тешгогу нынѣ еіют- рягь, каш» на двншеегіе, энергш, то и флогистонъ должно разематривать въ этозгь слыслѣ. Дѣйствительпо, при горѣніп, напр., угля вы- дѣляютея теплота и энергія, а не присоединяются, хотя нислор.одъ присоединяется къ углю. Следовательно ученіе Сталя заключает*, въ себѣ, въ сущности, представление о выдѣленіп энергіи, но при этомъ упущено, что все явленіе есть только елѣдствіе проне- ходлщаго соединенія. Въ отношении къ исто- ріл химіи, предшествующей Лавуазье, кроиѣ того, слѣдуетъ рекомендовать сочішеніе: Ей- perimces "ei observations sur differentes es-, рёсея iff air (Ouvrage traduit par Gfibefm de I'Anglais) de M. J. Priestley, 'также Car. Guil. Sclicele, Opuscnla chimica et ptusien. Lips. 17SS—17S9, два тома. Въ этихъ капитальныхъ сочииеніяхъ англійскаго и скандцнавекаго> химиковъ видно состояніе св'Ьдѣній до рас- лространенія идей Лавуазье ц изложено много- ваишыхъ наблгаденій, легшихъ ъъ основу современной хиаііи. Для исторіи флогистона весьма интересна статья Radwell въ Philosophical Magazine ISliS г., гдѣ дѳказывается, чт» идея флогистона'принадлежала еще древнижь.. что JSasilius Yalenblnus (1394—1ііо},въ Cur- sus tciumphalis Anlimonii. Paracelsus (1493— 1541) въ овоемъ сочпневіи de rerom naturar Glaubei' (1604^-166S) и особенно John Joachim Bechcr (1625—1682} въ своемъ произведеніи „Physica subterranea" признавали флогистонъ, только нааваніе ejty- придавали иное.
14 В В 13 Д Е II I E. ловъ или окислеше и горѣвіе сопровождается увеличешіемъ вѣса на счетъ воздуха. Онъ приннлъ по этому естественное предположение, что тяжелѣй- шее тѣло болѣе сложно, чѣмъ легчайшее [26]. Вотъ знаменитый опытъ, сделанный Лавуазье въ 1774 году и положивши несомнѣнное оснатіше мнѣ- нію, во многомъ противоположному ученію Стали. Лавуазье иалплъ въ стеклянную реторту Л 4 унца чистой ртути. Горло реторты изгибалось, какъ показано на фигуре, и было погружено въ сосудъ KS, также наполненный ртутью. Выдающійся конецъ 0 реторты быть покрыть стекляпнъшъ колоколомъ Прнборт. Лавуазье, елуніившіЯ для опрвдЬлснін востаиа апздуза я причины увааичевія аъ вѣсѣ металле въ нрн проьаливаиіп. FQ. Передъ опытомъ былъ опредѣ- ленъ вѣсъ всей взятой ртути и весь объемъ воздуха, оставшегося въ приборе, то-есть въ верхнихъ частлхъ реторты и подъ колоколомъ. Здѣеь именно было весьма важно определить [26] Англлчанннъ JIay-ow (въ 1668) за ц-кюе етолѣтіе раньше Лавуазье повяль правильно нѣкоторыя явленія окиеяенія, но іге умѣ.ть нк развить своего взгляда ст. ясноетіго, ил сдѣлать ученіе свое, обпщмъ достояніе.чъ, ни выразить его въ по учите лъныхъ ошлтахъ, в. потому и не можетъ быть считаеиъ за основателя современных!, химическихъ свѣдѣній, какъ Лавуазье. Наука е.сть достояніе общее, а- потому справедливость требуетъ не толу отдать наибольшую научную славу, кто первый высказалі. пзвѣстнуго истину, а тому, кто умѣлъ уб'Ьдить* въ ней друпись, показалъ ея достовѣрность и сдѣладъ ее общимъ бла- гомъ. Но научныя открытія рѣдко дѣлаіотея сразу, обыкновенно первые ировозвѣстники не уепъ-вагатъ убѣдитъ въ истщгй найденного, время вызываетъ встлннаго провизвѣстішиа, обладающаго всѣми средствами для проведе- нія истины во всеобщее еознаніе; однако не .должно забывать, что онъ можетъ являться только благодаря труду ыпогнхъ и накопив: тігейся суммѣ даниыхъ. Таковъ Лавуазье, таковы и.всѣ другіе велякіе носители истинъ. количество воздуха, чтобы узнать, какую роль играетъ онъ при шшеленіп ртутіі: по мнѣпію Стали, при окнеле- мія ртути, флогастонъ выделяется въ воздухъ, а Лавуазье считалъ, что ртуть, окисляясь, погдощаетъ часть воздуха, а потому следовало узнать, увеличивается пли уменьшается количество воздуха при окисленіи металла. Поэтому-то и важио было измѣрить объемъ воздуха до и 'послѣ опыта. Чтобы достигнуть этого измѣренія, нужно было знать всю емкость реторты, объемъ влитой въ нее ртути, объемъ колокола до той черты, до которой находился въ немъ воздухъ, а также температуру it дашіеніе воздуха во время его измѣренія. Совокуплял всѣ ати данный, можно было узнать, . каионъ объемъ воздуха, оставленнаго въ при- борѣ и разобщенного отъ остального воздуха. Приготовзвъ такимъ об- разомъ приборъ, Лавуазье нагрѣвалъ въ течете двенадцати дней реторту съ ртутью до температуры, близкой къ кппѣиію этой последней. При йтомъ ртуть покрылась множествомъ крас- пыхъ чешуекъ, то-есть окислились или превратилась въ землю (свою известь). Это была та красная ртутная окись, о которой {примѣръ 3-й) было гово- ремо выше. По истеченіи двенадцати дней, пряборъ былъ охлаждепъ и тогда можно было заметить, что объ- еиъ воздуха во время опыта уменьшился, что и послужило къ опровержение ынѣнія нѣмецкаго ученого. Изъ 50 куб. дюймовъ взятого воздуха осталось только 42, Опытъ Лавуазье при- велъ еще къ другимъ не менѣе важ- нымъ заклкгченіямъ. Вѣсъ взятаго воздуха уменьшился на столько, на сколько увеличился вѣсъ ртутя при окислепиг, то-есть часть воздуха ие уничтожилась, а только соединилась со ртутью. Эта часть воздуха можетъ быть вновь вы- дѣлеиа изъ красной окиси ртути и имѣетъ, какъ мы видѣли (дрниѣръ 3-й), другія свойства, чѣмъ воздухъ. Ее назвали кислородОмъ. Та же часть воздуха, которая осталась въ приборѣ н ие соединилась со ртутью, не. окис- ляетъ металловъ и вовсе неспособна поддерживать ни горѣиіл, ни дыхаиія,- такъ что зажженная лучина тотчасъ гаснетъ' при погружении въ газъ, оставч
ПРОСТЫМ И СЛОЖНЫЙ ВЕЩЕСТВА. 15 шіяся въ колоколѣ: „она гаспетъ въ оставшемся газъ', какъ при погруже- ніи въ воду" — пишетъ Лавуазье въ ■своемъ мемуарѣ. Этогь газъ называютъ азотомъ. Итакъ, воздухъ не есть простое тѣло, а состоитъ изъ двухъ га- зовъ — кислорода и азота, слѣдова- тельно, млѣігіе о томъ, что воздухъ есть элементарное вещество, несправедливо. При горѣніи и оииеленіи ие- талл'ов'ь поглощается кислородъ воздуха. Земли, нроисходящія чрезъ окн- сленіе металловъ, суть тѣла, еоста- влениыя изъ кислорода и металловъ. Смѣшавши кислородъ съ азотомъ,вновь получимъ такой же воздухъ, какой ны'ѣли прежде. Прямымъ опытолъ было доказано также, что при возстаио- вленік окисла угдемъ кислородъ, заключающейся, въ окислѣ, переходатъ къ углю и даетъ тотъ самый газъ, который получается при горѣніи угля въ воэдухѣ. Слѣдователъно, и этогь газъ есть также тѣло сложное, составленное изъ угля и кислорода, какъ окислы изъ металловъ и кислорода. Многочисленные нримѣры соединение и разложения тѣлъ показываютъ, что большинство тѣлъ, съ которыми приходится им'бть дѣло, суть тѣла сложный, составленный изъ нѣеколь- кихъ другихъ тѣлъ. Накаливая мѣлъ (какъ углеыѣдную соль во 2-иъ прп- иѣрѣ), мы получаеиъ известь и тотъ углекислый'газъ, который происходить ори горѣніи угля. Приводя въ прикос- новеніе известь съ этимъ газоыъ (и водою), при обыкновенной температурѣ, вновь иолучаемъ сложное углеизвест- ковое вещество, подобное нѣлу; следовательно мѣлъ есть тѣло сложное; но и тѣ вещества, изъ которыхъ его можно получить, также не суть вещества простыл, потому что углекислый газъ образуется чрезъ соедииеніе угля съ кислородомъ, а известь происходить чрезъ окисленіе ошбаго металла, на- зываемаго кальціемъ. Раздробляя та- кимъ образомъ вещества на ихъ со- . ставиыя части, доходятъ, наконецъ. до такихъ, который уже никакими возможными способами нельзя раздѣлить на два или нѣсколько другихъ или изъ чего либо составить. Такін вещества могутъ только соединяться между собою или дѣйствовать на другія тѣла. Такія вещества, _ которыя не могутъ быть ни составлены изъ чего либо, ни разложены на какія либо другія, называются простыми. Итакъ веѣ однородный вещества могутъ быть разделены на простыя и сложныя. Это по- нятіе введено въ науку и удерживается въ ней со времеиъ того же Лавуазье. Число проетыхъ тѣлъ весьма неватико сравнительно съ числоиъ образуемыхъ ими сложныхъ тѣлъ. Въ настоящее время съ положительною несомнѣнно- стію извѣстно около семидесяти пяти проетыхъ тѣлъ. Нѣкоторыя изъ нихъ весьма рѣдко встречаются въ природѣ или находятся въ незначительномъ ко- личествѣ; число же проетыхъ тѣлъ, съ соединениями которыхъ мы обыкновенно обращаемся въ общежитіи, не болѣе 25-ти, Простыя тѣла неспособны превращаться другъ въ друга, по крайней мѣрѣ до сихъ поръ незаыѣчено ни одного1 случая подобнаго превращения, а потому, въ настоящее Бремя, невозможно превратить одинъ металлъ въ другой а до сихъ поръ, не смотря на массу уеилій ■— не отыскалось ни одного факта, который бы сколько-нибудь оправдывалъ мысль о сложности не- сомнѣнно извѣстныхъ проетыхъ тѣлъ [27], такихъ, какъ напр. кислородъ, желѣзо. сѣра и т. п. Следовательно, простыя тѣла по понятно о нихъ неспособны къ реанціямъ разложения [2S]. Поэтому, какъ слѣдствіе изъ за- [37] Многіе дрбвніе философы принимали ОДЕЛ' первичную матерію. Это отражается до нашего времени въ ностоянномъ стремленін уменьшить число проетыхъ тѣлъ, напримѣръ. доказать, что въ броэіѣ содержится хлоръ, или что хлоръ содержать кислородъ. Мпожествоагь пугец старались, опытно ы умозрительно, доказать сложность проетыхъ тъѵгь. Всѣ труды до сихъ поръ были напрасны и увѣренноеть въ толъ, что первичная латер'л не столь од- . народна, какъ хотѣлоеь Оы уму въ его первоначальное порыьѣ скора го обобщенія — уцепляется изъ года въ годъ. [23] Самую слабую сторону цонятія о проетыхъ тѣлахъ составляет* отрицательность опред-Ьляющихъ признаковъ, даиныхъ Лавуазье, и съ гвхъ поръ господствующнхъ въ - наукѣ. Они не разлагаются, оня другъ въ t друга «е переходят-,. На это должно эамѣ- тнть, что простыя тѣла еоставляютъ крайнюю грань пашпхъ познаній о веществѣ, а въ край-, нихъ предѣлахъ дознаваемое всегда трудно опредѣлішо съ положительной стороны. При-
10 ВВЕДЕН 1. Ё. кона иѣчностн вещества п ттзъ поня- тія о простомъ тѣдѣ, ложно вывести, что количество каждаго простого тѣда при веѣхъхимпческпхъ превращеніях'ь остается ностояішымъ. Слѣдователыю, уравнение, выражающее закопъ вѣч- иостн вещества, пріобрѣтаетъ новое, еще болѣе важное значеніе. Если мы знаемъ количества простыхъ тѣлъ, находящихся въ дѣйетвующихъ тѣлахъ, если нзъ этпхъ тѣлъ, путемъ хими- ческаго измѣненія, пронзойдетъ рядъ новыхъ сложныхъ тѣлъ, то въ ішхъ можетъ содержаться только то же самое количество каждаго изъ простыхъ тѣлъ, какое было въ дѣйствующнхъ тѣ- лахъ. Сущность хшшческихъ превращение сводится на изучепіе того, съ чѣмъ и какъ соединено каждое простое тѣло до и послѣ превращенія. Чтобы пмѣть возможность уравнениями выражать разлпчиыя химическія превращенія, условились обозначать каждое простое тѣло одною или двумя начальными буквами латлнекаго наименования простых!, тѣлъ. Такъ, напр., черезъ О обозначаютъ кислородъ, который называется по латыни Oxyge- nium, чрезъ N означаютъ азотъ — Nitrogemum, Hg — ртуть, Hydrargyrum, Fe—желѣзо, Геггитит. д., для каждаго простого тѣла, какъ видно бу- детъ изъ таблицы, приведенной далѣе. Сложное тѣло озвачаютъ, ставя вмѣ- стѣ рядомъ тѣ буквы, которыми обозначаются простыл тѣла, изъ которыхъ оно состоитъ. Напр., чрезъ HgO озна- •чаіотъ красную ртутную окись, что по- казываетъ, что она составлена изъ кислорода и ртути. Кроічѣ того, знаку каждаго простого тѣла соотвѣтствуетъ извѣетное отпосительное вѣсовое его количество, называемое паемъ или вѣ- сомъ атома, такъ что химическая формула сложнаго тѣла означаетъ не только качество простыхъ тѣлъ, изъ которыхъ- состоитъ сложное тело, но и количественное содержаніе каждаго простого тѣла. ВеякІй хшіическій про- цессъ можетъ быть выраженъ уравне- толъ для простыхъ тѣ.іъ несоігаѣпно (изъ даи- ныхъ спектральнаго анализа), что они распространены до отдалешгЬОшиха> отъ насъ свѣ- тилъ и что они выдержилаютъ, не. разлагаясь, салыя высота температуры, каких'ь можно достичь. піемъ, (.-оставленным-), изъ форлулъ, соотвѣтствующихъ тѣмъ тѣламъ, который дѣйствуютъ п происходить. Вѣсовое количество простыхъ тѣлъ въ каждомъ химическомъ уравяенш должно быть равно иъ обѣнхъ чіістяхъ уравнепЬі, потому что никакое простое тѣло ни вновь пе образуется, ни иропадаетъ при химическихъ превра- щеніяхъ. На слѣдующей страі-шцѣ перечислены болѣе пли мепѣе хорошо нзвѣ- стныя иростыятѣда и приведены знаки, шгъ соотвѣтствующіе, а въ предисло- він дана таблица простыхъ тѣлъ, ихъ знаки и паи или вѣса атомовъ, соотвѣт- ствующіе знаку простого твла, въ даль- нѣйшемъ же изложеніи мы увидимъ основанія для сужденія объ атомномъ вѣсѣ простыхъ тѣлъ. Теперь замѣ- тилъ только, что сложное тѣло, содержащее простыл тѣла А и В, означается формулою AuBni, гдѣ m и ѣ суть коэффициенты или множители, съ которыми въ составъ тѣла входятъ паи простыхъ тѣлъ.Если пай тѣла А озна- чимъ чрезъ «, тѣла В чрезъ Ъ, то ео- ставъ тѣла А"ВИ выразится такъ: въ пемъ содержится па тѣла А п mb тѣла В, следовательно въ 100 частяхъ нашего сложнаго тѣла содержится простого тѣла А проиентныхх вѣсовыхъ „ па 1Ш частей -a:rni-fi) а Другого простого- , mb loo „ тѣла „а ■ mb- Ясно, что при помошд формулы мы знаемъ относительное содержаніе каждаго простого тѣла и следовательно, если данъ реальный, вѣсъ сложнаго тѣла, изъ его формулы будетъ виденъ реальный вѣсъ и простыхъ тѣль, въ немъ содержащихся.. Напр., формула NaCl поваренной соли показываетъ (такъ какъ Na = 23 и С1=35,5), что въ 100 частяхъ ея 39,3- процентовъ натрія и 60,7 хлора. Вышеуказаннымъ ясно ограничивается пред став яеніе о химических* ггревращеніяхъ: изъ тѣлъ дішнаго качества можно получить не веѣ возможный тѣла, а только такІя, когорыя содержать тѣ же самыя простыя тѣда;. Но и при этомъ первбмъ ограниченш,. все-таки число могущихъ образоваться, разнообразных* соединеній бесконечно- велико, Нзучешю и опнсанію подчи-
простыл тѣлл. 17 и ей о только сравнительно ограниченное число соединений. Каждый, приступающие к* работам*, легко можетъ открыть новыя, еще не полученвыя сложныя вещество.; многія лзъ таких* вновь получаемых* тѣл* уже предугадываются наукой. Она состоитъ в* поетиженіи того одиообразія, которое кроется въ этомъ множестве сложных* тѣлъ; ея цѣлъ — попять тѣ законы, которые управляют* ихъ образованіемъ и свойствами. Послѣ устаиовленія по- нятія о простыхъ тѣлах* ближайшею цѣлыо химіи стало опредѣленіе свойств* сложныхъ тѣлъ на оенованіи определения количества и качества простыхъ тѣлъ, въ ннхъ входящих!), нзученіе самыхъ простыхъ тѣлъ, оиредѣленіе того, какія и еъ какими свойствами сложныя тѣла могутъ быть образованы каждыыъ простым* тѣломъ, и въ по- стиженіи того, въ чемъ состоитъ и какова связь простыхъ тѣлъ въ разныхъ сложныхъ веществахъ. Простое тѣло при этомъ служить исходом*, какъ первичное понятіе, къ которому сводятся всѣ остальныя. Если мы утверждаем*, что такое-то простое тѣло вхо- дитъ въ составъ даннаго елояснаго тѣла, если мы гоюримъ, что въ красной ртутной окиси заключается ни слородъдоыы этим* не хотимъ сказать, что кисло- родъ, какъ газообразное вещество, заключается въ окиси ртути, а только желаемъ выразить тѣ превращенія, къ которымъ способна красная ртутная окись, т. е. хотимъ сказать, что изъ красной ртутной окиси можно получить ртуть и кнелородъ и что она можетъ отдавать ихъ различным* дру- і'имъ тѣламъ, словомъ — хотимъ выразить только тѣ превращенія, къ ка- кимъ способна окись ртути. Выражаясь кратко, мы можем* сказать, что составь сложнаго тѣла есть выраженіе тѣхъ преврагценій, къ которымъ оно способно. Бъ этомъ отношеніи полезно сдѣлать ясное различіе между поня- тіемъ о простомъ тѣлѣ, какъ объ от- дѣлъномъ однородном* веществѣ, и о иемъ же, какъ о вещественной части или элементѣ сложныхъ веществъ. Въ красной ртутной окиси содержится не два простых* тѣла — металл* и газ*, а два элемента: ртуть и кислород*, даю- чцихъ въ отдѣльност иезаллъ ккиело- Осііовы suniti. родпый газъ. Не ртуть, как* металл*, и не кнелородъ въ своем* газообразном* видѣ содержатся въ красной ртутной окиси: въ ней содержится только вещество этих* простых* тел*, какъ въ водяном* ііарѣ содержится только вещество льда, но не самый лед*, или какъ ві, хлѣбѣ содержится вещество зерна, по не самое зерно. О существовали элемента можно сдѣлать представление, не зная самого простоі'о тѣла, а изучив* только его соединения и зная, что они даютъ, во всевозможных* обстоятельствах*, вещества не тожественный с* другими, намъязвѣ- стнымл соединеиіями. Так*, напри- мѣръ, в* отдѣльноети долго не зтіли фтора, а между тѣмъ должны были признать его за элемент*, потому что были известны его соединения с* другими простыми тѣлами и определено различіе этих* соединеній от* всѣхъ других* сходственных* сложных* тѣл*. Чтобы еще ясиѣе уразумѣть различіе понятій о простом* тѣлѣ и З.ШіЬИТѣ (или радикалѣ, какъ говорил* Лавуазье), необходимо замѣтить, что сложныя тѣла также образуют* новыя, еще сложнѣйшія соединения. Изъ этих* новых* соединеній перѣдко первоначальное сложное тѣло можетъ быть извлечено совершенно тѣми же способами, какими и проетыя тѣла извлекаются из* своих* соответственных* соединеній. Притом* миогія простыл тѣла существуют* въ различных* видонзмѣ- неніяхѣ, а простой элемент* есть иѣчто, пзмѣненію не подлежащее. Так*, углерод* является въ видѣ угля, графита и алмаза, которые суть различныя тѣла, притом* проетыя, а элемент* их* один*. Тот* же углерод* содержится и въ углекислом* газѣ, но въ нем* нѣтъ ни угля, ни графита, ни алмаза. Многія проетыя тѣла, хотя и не веѣ, имѣютъ особый блескъ, непрозрачность, ковкос'іъ, большую тепло-и электропроводность, какія свойственны металлам* п ихъ взаимным* между собою соеди*-. иеніямъ, называемым* сплавами. Но далеко не всѣ проетыя тѣла суть металлы. Проетыя тѣла, не имѣющія физических* признаков*, свойственных* металлам*, называют* металлоидами. В'ь рѣзкихъ примѣрах.ъ оба разряда 2
IS В В E Д IS Н I E. простыхъ тѣлъ ясно различаются, а во миогнхъ частных'!. случанхъ раз- лпчіе не рѣзко, а потому и не ножетъ служить основою для точпаго дѣлепіп простыхъ тѣлъ на двѣ группы. Во всякого, случаѣ, поннтіе объ яле- ментахъ и простыхъ тѣлахъ состав- ляетъ основу химпческпхъ зпаиій, и если мы приводнмъ здѣсъ, съ самаго начали, еішсокъ простыхъ тѣлъ, то утішъ хотимъ обозначить состоите со- времештыхъ свѣдѣиій объ ;ітомъ пред- метѣ. Всего признается до сихъ иоръ, около SO-Tir простыхъ тѣлъ, но иѣ- которыя изъ иихъ (около 6-ти) столь рѣдко встрѣчаются въ природѣ и были получены въ такнхъ ыалыхъ количе- ствахъ, что свѣдѣнія о нихъ иногда недостаточны и не полны. Въ обще- распространенныхъ тѣлахъ природы содержится весьма малое число простыхъ тѣлъ. Изучеиіе этихъ послѣд- нихъ совершеннее, чѣмъ другихъ, уже потому, что опыты и наблюдения надъ ними могли производиться болышшъ числом'!, нзелѣдователей. Рашростра- неннѣйшія въ природѣ простыл тѣла сѵть: Водородъ, Углеродъ, Азотъ. Кпслородъ. Ыатрій. ДІагній, Аліошшій. Кремній, Фосфоръ, Сѣра. Хлоръ, КалМ, КалъцІй. Желѣзо. II. С. N. О. .\"а. Hg. А1. Si. P. s. CI. к. С а. Fe. Въ аодѣ. въ оргапизмахъ. Въ оргапизмахъ, камеппыхъ угляхъ, нзвестнякахъ. Въ воздухѣ, въ оргапизмахъ. Въ воздухѣ, водѣ, землѣ. Масса его наибольшая. Въ обыкновенной (поваренной) соли, во многпхъ камияхъ. Въ морской водѣ, во миоглхъ камняхъ. Въ камняхъ, глііпѣ. Въ нескѣ, глин'іі, камняхъ. Въ костяхъ, золѣ растеній, почнѣ. Въ колчедаиахъ, гішсѣ, морской водѣ. Въ обыкновенной (поваренной) соли, въ морской водѣ. Въ камняхъ, золѣ растеній, селитрѣ. Въ известил кахъ, гішсѣ, въ оргапизмахъ. Въ почвѣ, желѣзпьгхъ рудахъ, нъ оргапизмахъ. Кромѣ того, слѣдующія простыл тѣла, или ихъ соединения хотя не очень распространены въ природѣ, но примѣпяются въ общежптіп или технпкѣ: Нъ медицииѣ Li-CO3, въ фотографін LiBr. Бура B'Na-O7, борная кислота ВН30*. Плавиковый пшатъ CaF3, плавиковая кислота EF. Хромовый, ангидридъ СгО3, хромпикъ К2Сг207. Перекись марганца МпОа, хамелеонъ МпКО*. Нъ смальтѣ и сипихъ стеклахъ. Имъ покрываютъ другіе металлы (ішккелируютъ). Всѣмъ извѣстный красный металлъ. Употребляется въ л ястажь, гальв. элементахъ, латуни и т. п. Бѣлый лышьякъ (ядъ) As-O3. Бурая, летучая жидкость. Бромистый натрій NaBr. Въ бенгальскихъ огняхъ SrN2Ou. Всѣмъ извѣстный бѣлый металлъ. Бѣлый металлъ. Желтая краска CdS. Всѣмъ извѣстный металлъ. Въ сплавахъ, напр. въ тшюгряфеномъ шрифтѣ. Въ медидииѣ и фотографіи: свободный іодъ и KJ. Въ гюдмѣси ѵъ бѣлиламъ и въ тяжаіомъ шпатѣ BaSO. Общеизвѣстные металлы. Въ медищшѣ, въ легкошпшкихъ сплавахъ. Дитій. Боръ, Фторъ, Хронъ, Марпшецъ. Кобальтъ, Ыиккель, Ыѣдь, Циякъ, ЗѴІышьякъ, Бромъ, Стронцій, Серебро, Кадмій, Олово, . Сурьма. Іодъ, Барій, Платина, Золото. Ртуть, Свішедъ, Вием уть. Li. В. F. Сг. Ми. Со. №. Си. Zn. As. Br. Sr. Ag. Cd. Sn. Sb. 1. Ba. Pt. Au. Hg- Hb. Bi.
ХИМИЧЕСКОЕ СРОДСТВО. 19 МеігЬе применимы, но хорошо извѣеткы и хотя въ ыебольшихъ количе- стнахъ, однако довольно часто вст-рѣчаютси въ ириродѣ соединепія слѣдую- щнхъ проетыхъ тѣлъ: Берилл ій, 'Гитанъ, "Ваиядій, Селеиъ, Циркошй, Еще р- имѣютъ, по элементовъ: Склндій. Галлій. Герма flirt. Рубкдій. Иттрій,. ПІобіп, Be. Ті. V. Уе. Zi\ Ыолидбенъ, Палладій, Церій, Вольфрамъ, ОсмІй, Ьже ветрѣчаютея въ природ! пзелѣдовапы St-. G а. Ge. Rb. Y. Nb. съ некоторою Рутеній. РодІй, Индій. Теллуръ, Цезій, Лаптанъ, Мо. Fd. Се. W. Оз. Ирндііі, Іг. Талій, ТІ. Торій, ТІі. Уранъ, ■ U. ;, въ практикѣ же примѣненія J полнотою соедшіенія слѣдуюыдо Ru. Rli. In. Те. Сз. La. Неодимъ, N'd. Празеоднмъ. Рг. Сазгарій, Sm. ИттербІй, УЬ. Ербій, Ег. Танталъ, Та. Особую группу проетыхъ тѣлъ об- раиуготъ затѣмъ газообразный вещества, открытый Рамзаемъ, входящія кь неболыпомъ количеств-!; въ составъ воздуха и отличающаяся отъ всѣхъ другихъ тѣмъ, что до спхъ поръ не удается получить ни одного ихъ соединепія съ другими элементами: Гелій Не, Тіеон'ь Ne, Аргонъ Аг, Кргштонъ Кг и гш'ионъ Хе. Затѣмъ есть некоторое основанів признавать самостоятельность металловъ: Актннія, Поло- пія и Радія (открытъ r-жею Кюри), входящих'], въ составъ, такъ называе- мыхъ, радіоактіівныхъ соецлненій. со- ставляющихъ небольшую подмѣсь при- родньгхъ соедппеній ураиа и торія. Сверхъ этихъ 77, между простыми тѣлами считаются: гадолииій, тербіи, тулій, гольмій, каролиній и несколько другихъ. Но ихъ свойства и соедпне- нія. по великой рѣдкости въ прпродѣ, еще мало пзвѣстны и даже самостоятельность [29] нѣноторыхъ изъ нихъ окончательно не установлена. Присутствие нноптхъ обыкновеннѣті- щпхъ иа земл'Б проетыхъ тѣяъ (напр. Н, Na, IHg, Ге) съ несомнѣнностыо доказано на отдалепныхъ отъ насъ свѣ- тгтлахъ, посредством!, изелѣдованія пхъ t'U'B'ra. Это убѣждаетъ въ томъ, что та форма вещества, которая проявляется наземлѣвъішдѣ проетыхъ тѣлъ,имѣетъ далекое распространите во вселенной. А отчего въ ириродѣ масса однпхъ проетыхъ тѣлъ больше чѣмъ другихъ [29 Ьіб], мы еще не знаемъ. Способность каждаго простого тѣла соединяться съ другими элементами и образовывать съ ними сложный тѣла, большей илл меньшей степени прочности, склонный давать новыя, еще слож- нѣйшія соедпненія, составляетъ основной характеръ каждаго элемента. Такъ, напр., сѣра соединяется легко и съ металлами, исъкяслородомъ,исъхлоролъ, и съ углеродонъ, серебро жѳ и золото трудно ветудаютъ въ соединения, и ашо- гія происходящая изъ нихъ соедшіенія не прочны, легко разлагаются при накаливапіи. Причину или силу, побуждающую вещества къ химическимъ измѣнеыіямъ, должно считать еъ то же время причиною, удерживающею разнородные элементы въсоединеніи и придающею образовавшимся вещеетвамъ известную степень прочности. Эту причину или силу назьпшотъ вродствошъ (affi- nitas, affinite, Venvandtschaft) или хими- [29] О такнхъ еще епорпых'ь и ебшштель- ныхъ проетыхъ тіілпхъ почти пе мошетъ быть ]:Т;чп въ краткомт, обтцемъ руководетвѣ хішіп. [29 bis] Кларкъ въ Америк* сдѣлалъ приблизительный разечетъ содержанія разлнч- ныхъ :>лементопъ въ земной корѣ (до глубн- бііны 15 кнлометров'і.) и нашелъ, что главную массу (около 50°/о) составляетъ кпелородъ, эа- тѣвдъелѣдуетъкремыій (около За'.'оІД^Репт.д., а количество водорода иен-ве 1°/о, углерода едва составляетъ 0,2 І°/о,азота и;с иенѣе 0,03"/о, относительная же масса такнхъ металловъ, какт» Св,Ш,Ап—ничтожно мала. Во всей массѣ земли, судя по ея плотности, надо думать (см. гл. S], большой процентъ составляетъ же.тіззо. 2*
20 В В Е Д Е Н 1 а ческимъ сродствомъ [30]. Такъ кіікъ силу ату должно рассматривать, исключительно, какъ притягательную, подобно тяготѣшо, то многіе, шшрн- мѣръ Бергаанъ въ коіщѣ ХѴШ-го столѣтія и БертоллЕ въ начал* ХТХ-го етодѣтія, полагали, что сродство по существу быть можетъ тождественно со веемірнылъ тяготѣніемъ, и все нхъ раз- личіе зависихь только отъ того, что послѣднее дѣйствуетъ на замѣтныхъ разстоятяхъ, тогда какъ сродство про- явдяется лишь при маяѣйшнхъ раз- стояніяхъ. Но химическое сродство невозможно вполнѣ отождествить со всеобщим!, прптяженіемъ, ибо последнее зависитъ только отъ массы и разстоя- ній, а не отъ качества вещества, отъ котораго сильно зависигь сродство. Нельзя его вполнѣ отождествлять также со ецѣпленіемъ, придающими, одно- роднымъ твердьшъ тѣдамъ пхъ кристаллическую форму, упругость, твердость, вязкость и т. п. свойства, а въ жидкостяхъ опредѣляющимъ ихъ поверхность, каплеобразованіе, ііодаятіе въ капплляриыхъ трубкахъ и т. п. свойства, потому что сродство дѣйствуегъ меясду разнородными ве7дествами, а спѣпленіе — между, однородными, хотя оба дѣиствуютъ только на незамѣтно малыхъ разстояніяхъ (при прикосно- веніи) и имѣютъ много общаго. Химическую силу, заставляющую проникать одно вещество въ другое, нельзя вполнѣ отождествлять даже съ тѣми притягательными силами, который заставляютъ прилипать или удерживаютъ разнородный тѣла другъ около друга, напр. двѣ плоско полированный поверхности твер- дыхъ тѣлъ, или заставляютъ жидкости смачивать твердыя тѣла и прилипать къ ихъ поверхности, или газы и пары сгущаться на поверхности твердыхъ тѣлъ. Смѣшенія этихъ еилъ съ химп- [30( Слово это, введенное нъ хіытію, если пе ошибаюсь Глауберомъ. основывается на толъ зшѣніи дрешихъ философов';,, что соединение, сліяніе можетъ происходить только тогда, когда соедшшкіщіяся имѣютъ нѣчто общее, сродное. Какъ во всеиъ или лногомъ другомъ, рядоиъ съ этимъ мн'Ішіемъ съ древности жи- ветъ и раавиваетсп до нашего времени—првд- ставленіе прямо этому противоположное, считающее сліяніе зависящимъ отъ противоположности,, отъ полярнаго различія, отъ стрем- ленія 'дополнить недостающее. ческими не должно дѣлать потому, что прп дѣйствіи послѣдннхъ одно тѣло проникается другимъ и образуется новое, чего не происходить прп слипа- ніп. Ыо очевидно, что силы, опредѣ- ляющія сцѣпленіѳ раапородныхъ тѣлъ,, предетавляютъ переходъ отъ механи- ческихъ силъ къ химнческимъ, потому что дѣйствуютъ только прп полномъ прикосновении. Долгое время, особенно въ первой половинѣ ХІХ-го столѣтія, отождествляли химическое -нритя- женіе и хлмическіп силы съ электрическими. Тѣсная связь ихъ, конечно, существуетъ, такъ какъ при химиче- скихъ взапмодѣйствіяхъ электричество развивается, и оно съ своей стороны способно рѣзко вліять на химическіе процессы, напр. при дѣйствіи гальванического тока сложный тѣла разлагаются. Но точно такая же связь химических!, явленій съ теплотныин (при хныич. явленіяхъ теплота развивается п теплотою тѣда могутъ разлагаться) показываетъ только единство смлъ природы, способность одиѣхъ силъ производить другія, превращаться въ нігхъ н ихъ впдоизмѣнять. А потому, отошдо- ствленіе химическихъ силъ съ электрическими не могло устоять при опытной провѣркѣ [31]. Такъ какъ изъ [31] Особенно уіѴІідителыш Гиллн случаи, такъ называемой, металenciu (Дюна, гл. 11-я) Хлоръ, соединяясь съ водородоыъ, даетъ очень прочное тѣло—хлористый водородъ, .который, подъ вліянісмъ гальвашіческаго тока распадается на хлоръ и водородъ, танъ что на по- ложнтельномъ полюсіі является хлоръ, на от- рицателыюкъ водородъ. Поэтому электрохимики заключали, что водородъ ялектроооложи- тельиое, хлоръ электроотрицательное тѣло- и своими противоположными электрическими зарядами они удерживаются другъ около друга. Въ янлені/гаъ нетллелсіи оказалось, что хлоръ можегь становиться па мѣсто водорода (и обратно), не только не иззі'Ішян первоначальной группировки остальныхъ адемелтовъ„ но и сохраняя ихъ главііыя хишічесиіл свойства. Такъ, при яамѣнѣ въ уксусной ннслот-в. водорода хлоромъ, ея способность давать соли не измѣняетел. Зпыѣтшіъ при этомъ, что объ- лснега'е причины химпческихъ явленій злек- тргсчествомъ икѣетъ тотъ недостатоиъ, что одно, мало нзвѣстное, объясняется другимъ на столько же нвяенымъ, какъ первое. Весьма по-1 учнтельно замѣтитъ, что вм'Ьстѣ съ электро- химизмомъ возродил осьи держится, представле- ніе, объясняющее гальванически токъ кеун- несеніемъ по проводи ігкамъ химичеокаго дѣй- ствія, то-ееть здѣсь хнмшмоиъ объясняется
ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЕРГІЯ. 2І исѣхъ молекулярных!, явлѳній природы съ паиболыгшмъ (относительнымъ) со- вершенствомъ и полнотою нынѣ из- вѣстны лишь теплотныя явлетя, а именно они сведены на простѣйпгія, основныя механпческія понятІя (энер- гіи, равно вѣсій, движеній), могущія, со временъ Ньютона, подлежать п строгому математическому анализу, то совершенно естественно стремление, особенно выразившеесявъ посдѣдпія деся- тилѣтіп,-—привести химическія иоия- тія въ строгое соотношеніе съ изученными явлен! ями теіглоты, однако безъ всякого отождествления химмческнхъ яшшиій съ теплотными. Природа хи- мическихъ спл'ь такъ же сокрыта по- ныиіз для насъ, какъ и природа всеобщего тяго'гѣнія, но какъ безъ зна- тіін этой последней, прилагая ыехани- ческія попятія, астрономическія явле- иія стали подлежать точному обобще- нію и подробному предсказанію множества частностей, такъ безъ знанія природы химическаго сродства.—при посредствѣ успѣховъ механической тео- ріи теплоты, есть надежда достичь въ изученіл химіи значнтелънаго успѣха. Но поньшѣ эта часть химическихъ свѣдѣній еще не совершенно разработана, а потому, составляя текущую задачу' науки, она подробнѣе развивается въ особой части химіи, называемой или теоретическою, или физическою Хйміею, а лучше всего обозначаемой ыазваніемъ: химическая механика. Такъ какъ въ этой области химіи предполагаются уже известными не только разнообразный однородный вещества, до нынѣ полученныя,химическія' превращения, съ ними совершающаяся, и явленія (теплотныя и веякія другія), ихъ сопровождающія, то приступать къ химической. механикѣ возможно только нослѣ знакомства съ основными химическими понятіями и веществами, электрическое пвленіе. Связь очевидно велика, но.оба рода явлѳній пока надо нрианать самостоятельными и составляющими виды ыодеку- лярныхъ (атомныхъ) движеній, природа ко- торьтхъ понын* еще не' вполн'в постигнута. .Тѣмъ не менлве связь явленій обѣихъ катего- рій не только весьма поучительна сама по . £t6% но и раетиряетъ приложимость общаго понятія объ единствѣ силъ природы, состав- , .лни>!о,аі;о пріобрѣтенІе науки посдѣднихъ де- '. Жяі'илѣт.ііі. . что составляешь главнѣйшуіо ігѣль нашего сочинеиія [33]. Такъ какъ химическія измѣнеиія вещества происходятъ отъ внутрешшхъ силъ имъ свойственныхъ, такъ какъ химическія явленія состоять ненре- мѣшю въ движеній матеріальныхъ частей и тан'і. какъ нзученіе механиче- скихъ и физичееких'ь явленій утвер- шдаетъ закопъ вѣчностн силъ или со- храпенія энергіи, то въ веществахъ (а въ частности въ элеиентахъ) неизбежно признать запасъ химической ЭпС|ігіп или невядимаго движенія, побуждающего' вступать въ реакцІи. Если при реакціи выдѣляетея теплота, зна- читъ чаеть химической энергіи можетъ переходить въ теплотную [33]; если при реакціи поглощается [34] теплота, то она можетъ (скрываться) частію переходить въ химическую энергію. Запасъ силы или энергіи къ образо- [32] Все, что изъ химической механики считаю возложнылъ и полезнымъ сообщить въ этоыъ начальномъ руководствѣ для ознаком- ленія съ хйміею, состоптъ нзъ немногихъ об- .щихъ понптій и нѣсколько частныхъ принѣ- ровъ, особенно относяіцдася ігь газамъ и рав- новѣСЕЫмъсистемамт.,проявляющвдшяпридис- соціащн и переходе въ разныя состоянія (фн- эическія н химическія). Но запослѣднія деся- тияѣтія, особенно всл'Ьдствіе трудовъ Гибса и Вант'ь-Гоффа, ята область науки развилась на столько сильно, что составляете громадный отдѣлъ Физической (Теоретической) Хюші. Предлагаемое сочиненіе, развивая основный хшшческія понятія и особенно — ученіе объ хшгаческихъ алементахъ, служить лишь вве- деніецъ въ такія части химіи, какъ Органическая., Аналитическая, Физическая, Техническая и т. п. части нашей науки. [33] Теорія тепла дала' понятіе о запас* внутренниго движенія или анергія, а потому съ нею стало необходимо признать химическую энергію, но сколько либо отождествлять теплотную энергію съ химическою хіть никакого основанін. Можно думать,но не утверждать ст. увѣренностію, что теплотныя звшке- нія отвѣчаютъ чпстицамъ, а хпническія ато- м&ігь, но такъ какъ частицы состоять изъ атомовъ, то дввженіе одагвхъ переходить на другіе, а потому теплота сильно вліяетъ на реагнрованіе и она является или скрывается (поглощается) при реакиіяхъ. Отношенія агй въ общихъ чертам, очевидныя и едва ли под- лежавдія сомнѣнію въ частностях^, представ- ляютъ еще много еомнительнаго, именно по; тому, что веѣ виды модекулярныхъ и атомныхъ движеній способны переходить другъ въ друга. [34] Реакцід. прямо (при обыкновенной пан высокой темлератур'Ь) совершающаяся между тѣлами, могутьбыть ясно раздѣлены на экзо^ термііческія, соправождающйшя выд'ііл&ніеи'ь
22 ВВЕДЕШЬ' ван'по новых* сложных* тѣлъ, послѣ нескольких* соединеній, совершившихся съ потерею теплоты, наконец* может* уменьшиться до того, что получаются иейнергическія сложныятѣла, но они иногда могут* соединиться съ энергпческимъпроетымъготсложньшъ тѣломъ п вновь дать сложиѣйшія тѣла, обладавшая споеобностію къ химпче- скимъ взанмодѣйствіямъ. Изъ простых* тѣлъ: золоту, платине и азоту присуща малая эпергія; калію, хлору, кислороду — весьма значительная ете- ' пень энергіи. Но гг энергія проявляется не на всѣхъ тѣлахъ. Тела, несход- ственныя между собою, если вступаютъ въ соединеиія, то часто образуют* вещества съ уменьшенною энергіею. Такъ, каліп и сѣра легко горят* на воздухе, если сперва накалены; но если онп взаимно соединились, то происшедшее сложное тѣло, хотя и способно окисляться, не горит* на воздухе, какъ его отдѣльныя соетавныя часта. Часть энер- . гіи калія н сѣры выделилась при пхъ взапмномъ соедтшеніп въ ввдѣ теплоты. Какъ при переходе изъ одного состоятся въ другое поглощается или выделяется часть запаса теплоты, такъ при соединеніяхъ, разложениях* н всяких* хшгаческихъ пропессахъ происходптъ изм'внепіе въ запасѣ химической энер- гіп. а вмѣсгѣ съ тѣмъ происходптъ выдѣлепіе и поглощеніе теплоты. Для пониманія химических* явленій въ смысле механическом.*, то-есть для "изученія хода химическихъ явленій, особо важными должно считать въ настоящее время: 1) свѣдѣнія стехіо- метрѵи или той части химіи, которая изучаеть весовое и объемное количественное отношеніе между реагирующими веществами; 2) различеніе раз- ныхъ видов* и классовъ химического "взаимодѣйствія; 3) изученіе измѣненія свойствъ отъ перелѣны состава; 4} изученіе явленій, сопровождающихъ хи- ническія превращенія, и 5) обобщение условш,въкоторыхъпроисходятъреак- ціи. Что касается до стехіомётріи, то теплоты, и на эидотериыческІл, сопровождающаяся пог-тощетемъ теплоты. Вт. посл'Ьдненъ елуча'і: очевидно необходима Ысточникъ теплоты- Изп» служить или прямо окружающая среда, или же едиповрелсннс идущая' другая реакція, или иные виды унергіи. эта область химіи разработана съ большою полнотою и въ ней найдены законы (Дальтоном*, Лвогадро - Жера- роыъ и др.), столь глубоко проникаю- щіе во всѣ части химіи, что все современное ея состоите можно характеризовать эпохою подробнаго ихъ примѣ- ненія къ частным* случаям*. Выражеиіе количественного (вѣсового и объем- наго) состава тѣлъ поиьшѣ составляет!-, важнѣйшую задачу химическихъ из- слѣдованій, а потому все далыіѣйшее изложеніе предмета подчинено законам* стехіометрическимъ. Даже самое значеніе реакцій соединенія, разложе- нія и перел'Ь'щешя, кш<ъ увидим* да- лѣе, пріобрѣло особый, новый харак- теръ подъ вліяиіемъ развитія точоыхъ понятій о количественныхъ отноше- ніяхъ гвлъ, вступающих* въ реакцію. Сверхъ того, въ этом* смысяѣ родилось новое, до того не существовавшее, раздѣленіе слояіныхъ тѣлъ на оипсдѣ- лспныи и неоні»едѣлепныя соединеиія. Еще въ началѣ XIX столѣтія Еертолле не дѣлалъ этого различія. Но Пру показал*, что множество сложных* тѣлъ содерніатъ соетавныя части, изъ которыхъ они происходятъ или на который распадаются, въ совершенно точной, опредѣленной и неизменяющейся пи при какнхъ условіяхъ пропорцін по вѣсу. Такъ, напр., красная ртутная окись содержит* на 200 вѣсовыхъ частей ртути іб-ть частей кислорода, что и выражается химическою формулою HgO. Въ сплавѣ же мѣди съ серебром* можно прибавить того или другого металла любое количество, какъ въ водяномъ растворѣ сахара можно измѣнять относительное содержаніе частей, и все же получить однородное цѣлое съ суммою самостоятельных* свойствъ. Въ этихъ послѣднихъ случаях* происходптъ, значит*, неопределенное химическое соединение. Хотя' в* рриродѣ и- химической практикѣ (лабораторной и заводской) образова- ніе неопредѣленныхъ соединеній (напр. сплавовъ, растворов*) играет* столь же существенную роль, какъ и образование определенных* химических* і соединеній, но такъ какъ стѳ'хіометри- чесніе законы преимущественно применялись до сих* пор* къ последним* из* них*, то и всѣ свѣдѣнія о
ХИМИЧЕСКИ РАВІЮШІСІЯ. ■м неопредѣлеиныхъ соединеніяхъ менѣе полны, и- только въ іюсдѣдніе годы вшманіе многихь изслѣдователей обратилось въ эту область химіи |34 bis]. Для химической механики весьма важно отличить обратнмыя решціп отъ Ееобратшшхъ. Вещества, могущія реагировать другь па друга при данной температурѣ, даготъ такія тѣла, который при той же температурѣ или могутъ, или не могутъ давать первоначальный вещества. Такъ, напримѣръ, соль растаорнется въ водѣ при обыкновенной температурѣ, но получаю- щійся раетворъ можетъ распадаться при той же темпер атурѣ, оставлял соль и выдѣляя воду иепареніемъ. Сѣр- нистый углеродъ происходить изъ сѣры а угля при такой теипературѣ, при которой можетъ и обратно давать сѣру и уголь. Желѣзо ві.гдѣляетъ при некоторой температурѣ водородъ изъ воды, образуя окись желѣза, но она при [М- bis] Область неапрвдѣлешіыхъ хи.чиче- скихъ соедашеиій, особенно растворовъ и спла- вовъ и тііслая связь пхъ съ опредѣленнымн соединеніями глубоко занимала меня съ са- siaro начала моей научной дѣятельностп (въ 50-хъ н GO-хъ годахъ SIX ст.), когда на.этотъ предмета мало устремлялось вшімапіи и работа въ химіи; часть моихъ пзслѣдоіишій была поивтцена этимъ предметамъ (напр., ,Уд'Ьльные объемы", ISoC г., „О соединении спирта съ водою", 1S65 г.. „Изслѣдованіе водныхъ растворовъ..." 1S87 г. и др.); а потому предметы эти мнѣ особенно любы. Но по самому смыелу предлагаемаго сочнненія, они только соприкасаются къ „Ошовамъ хшпи", какъ къ учепіга преимущественно объ элементах!, и какъ къ руководству для начинаю- іцихъ. Поэтому и равсиатриваю растворы и сплавы только вскользь, попутно н преимущественно въ выдоекахъ, хотя съ апохи, отіре- дѣлнеысй трудани Вонтъ-Гоффа п Гіібса, нын'Ъ пмъ отдается много химичеекихъ силъ и вна- манія. Изученно этихъ предиетовъ отводится много мѣста въ недавно родившейся физической и теоретической химіи, луда я п дол- женъ отсылать моихъ читателей. При томъ, по' моему мнѣніго, состопиІе совреиенныхъ зна- ній въ области неопред'Ьленных'ь соедпненій еще недостигло той степени полноты п общности, чтобы оказать влілвіе на общія хими- ческія воззрѣнія (а это, по моему убѣікдеайо, со временемъ будегь достигнуто), а потому для 'вачинающихъ нзученіе химін будетъ лучше, если они приступятъ къ этямъ нред- нетамъ только послѣ того, какъ познакомятся съ. общею или, такъ называемою, неорганическою хлміей. Въ сваей квагіі я поэтому воздерживаюсь- отъ усложненія, которое должно было бы родиться, еслибы я раэвидъ своп воЗзрѣшя сюда относящаяся въ подробностяхъ. той же температурѣ съ водородомъ можетъ давать желѣзо и воду. Очевидно, что если тѣла А и В дают;ь С и В и реакція обратима (то-есть (7 и I) даклъ А и В), то, взявъ опредѣ- лениую массу А и В или имъ соот- вѣтетвенную массу О и В, мы полу- чимъ въ обонхъ елучаяхъ всѣ четыро тѣла,. то есть наступить между реагирующими веществами химическое |»а.в- иовѣсіе (или распредѣленіе). Увеличивая массу одного изъ веществъ, іюдучщцъ аовыя уеловія равновѣсія, такъ что обратимый реакціи достав- ляіотъ возможность изучать вліяпІе массы на ходъ химичеекихъ превращений. Примѣрами необратимыхъ хи- мичеснихъ реакцій могутъ служпть многія изъ тѣх-ь, который происходят!, съ очень сложными соединеніями и сді'Ьсями. Такъ, многія сложный вещества организмовъ (раетеній и живот- ныхъ) въ жару распадаются, но ші при какой температурѣ сами между собою продукты распадения не даютъ обратно первое ачальнаго вещества- Порохъ, какъ смѣсь селитры, сѣры и угля, сгорая, даетъ газы и пороховой дымъ, которые ни при какой температурѣ обратно не даютъ начальныхъ веществъ. Чтобы ихъ получить, необ- ходюіъ обходный путь—соединения но остаткаиъ. Если Л прямо ни прп ка- кихъ услоніяхъ яе соединяется съ В, то дто_ еще: не значить, что они не могутъ дать соеднневія АВ: Часто А можно соединить съ С,. а В съ В н если С ымѣетъ большое сродство къ В, то взаимодѣйствіе АС на ВВ даетъ не только CD, но и АВ. Такъ какъ при образования, CD вещества Д.и В—быцщія въ АС и ВВ, остаются въ особомъ состояніи выдѣденія, то предполагается, что ихъ взаимное соединение в*ь АВ происходить именно потому, что они встрѣчаются въ этомъ - нововыдѣдешіомх состояніи „въмоментъ выдѣленія" (in statu nascendi). Такъ, нацримѣр'Ь, хлоръ прямо не реаги- руетъ ни съ уг-лемъ, ни съ графнтомъ,- ни еъ алліазомъ, гфедставляіощщіи. видоизмѣненія евободнаго углерода, а между тѣмъ еоеднненія хлора сѵь угле- родомъ существуютъ и многія отличаются прочноетго. Они по.дучаются при ■■- дѣйетвіи хлора на углеродистые воден
24 В В R Д E H I E. роды, какъ остатки огь прямого реаги- ровапія хлора па водородъ. Хлоръ отни- маегь водород'], п освобожденный угле- родъ въ момептъ выдѣленія вступаетъ въ соединен! н съ частію хлора, такъ что хлоръ въ результат* оказывается соедипеннымъ съ водородомъ и углерод ОМ'Ь. Что касается до явленій, сонровож- дающихъ взаимодѣйствіе тѣлъ, то всего вджнѣе для химической механики то обстоятельство, что при химнческихъ пр on.ee сахъ не только происходитъ механическое перемѣщеніе (движеміе частей), теплота, свѣтъ, электрическое напряжете и гальваническій токъ, но все эти дѣятелй сами способны излупить химическія превращен!я. Такая взаимность иди обратимость завяснтъ, конечно, отъ того, что всѣ явлепія природы составляютъ только различные виды и формы двнженій виднмыхъ я невидшіыхъ (иодекудяриыхъ). Сперва нвукъ, а потомъ свѣтъ оказались яо .существу колебательными движениями, какъ развиваетъ и доказываетъ съ не- еомнѣнностію физика. Затѣмъ связь теплоты съ механическим!, движеніемъ и работою перестала быть нредноложе- ніемъ, а стала несоішѣппою, и механически эквивалентъ теплоты (425 килограмм о метр овт. механической работы отаѣчаютъ одной килограммовой еди- ницѣ теплоты или калоріи) даетъ механическую мѣру теплотныхъ явленій. Известно, что механическими способами получается какъ статическое, такъ и динамическое электричество (напр. въ динамо-машинахъ Грамма и др.) инаоборотъ: токомъ (въ электро- двигательныхъ машинахъ) можно производить механическое движеніе. Такъ, пропуская токъ чрезъ проводники машины Грамма, можно заставить ее вращаться, а производя ею вращеніе— получить токъ, то-ееть демонстрировать обратимость электричества въ механическое движеяіе. Поэтому, химическая механика должна почерпать въ связи химическихъ явленій съ физическими и механическими основный черты своего развитая. Но стройной теоріи и даже удовлетворительной гипотезы предметъ этотъ, по своей сложности и сравнительной новости, еще не пояучилъ, а потому въ дальаѣй- оіемъ изложеніи мы избѣгаемъ останавливаться падь нимъ, оставляя эту область Физической Химін, какъ особой части нашей науки. Химическое измѣненіе въ извѣетномъ направлено* совершается не только по причинѣ различія маесъ, состава тѣлъ и распредѣлѳнін въ нихъ частей и сродствъ, или химической энергіи, но и подъ вліяніемъ условш, въ которыхъ находятся вещества. Для того, чтобы между тѣлами, могущими реагировать, произошла извѣетная химическая реакция, нужны часто многія условія, иногда весьма отличатощіяся отъ обык- новевныхъ условій, среди которыхъ находятся тѣла въ природѣ. Такъ, на- примѣръ, для горѣнія угля необходимо ие только присутствие воздуха и именно кислорода, въ пемъ находящагося, но еверхъ того необходимо, чтобы уголь былъ накаленъ, т. е. нагрѣтъ до заа- чительнаго жара. Накаленная часть угля загорается, т. е. соединяется съ ішелородомъ воздуха, и при этомъ отделяется теплота, которая служить для иакаливанія другихъ частей угля, который потому только п горятъ, что предварительно накалены. Подобно толу, какъ горѣніе угля обусловливается его накаливаніемъ, такъ точно и каждая химическая реакція идетъ только при извѣстныхъ физическихъ, механическихъ и проч. условіяхъ. Глав- иѣйпгія условія, оказывающая вліяніе на ходъ химическихъ реакцін, суть' слѣдующія: а) Степень мщтвамія. Химическія реакціи соединеиія идутъ только въ пѣкоторыхъ опредѣленныхъ предѣ- лахъ температурь, а внѣ этихъ температурь не совершаются. Можно привести, какъ примѣръ, не только то, что горѣніе, какъ указано выше, начинается и вдеть только при накаливании, но даже и то, что соединёнія хлора или поваренной солн съ водою происходить только при температу- рахъ ниже 0°. При высшихъ темпе- ратурахь образование этихъ соедине- ній не совершается, а образованный соединёнія вполиѣ или частію разрушаются на составныя части. Въ нѣкотог рыхъ случаяхъ — при ходѣ реакціи соединёнія—это можно объяснить тѣмъ, что. тогда одно язь реагирующихъ
УСЛОВШ РЕАКШЙ.. 25 тѣлъ превращается язъ твердаго со- стояііія въ жидкое или парообразное. Превращеніе въ жидкость способ- ствуетъ ходу реакціи потому, что по- могаетъ полному прикосновение ча- стяцъ, дѣйствующихъ другъ на друга. Другая причина, которой должно приписать значеніе для объясненія влія- иія нагрѣванія на возбуждеше реакціи, состоитъ въ томъ, что физическое ■сцѣпленіе или внутренняя связь однородных?, частицъпри нагр'Ьваніи уменьшается, и такимъ образомъ легче со- вершается разъедипепіе частей взнтыхъ тѣлъ н превращеніе ихъ въ новыя ■соедииенія. Въ томъ же случав, когда реаіщія требуетъ поглощения тепла, какъ при разложеніи, потребность нагрѣванія сама собою очевидна. На основаніи совокупности даниыхъ о дѣЁстніи высокой температуры, нынѣ можно утверждать, что всЬ еложныя твла, при более или менѣе сильыомъ жарѣ, разлагаются. Примѣры подоб- наго разложения мы уже видели, ■описывая разложеніе красной ртутной ■окиси на ртуть и кислородъ и разло- жеиіе дерева подъ вліяніеиъ жара. Многія тѣла разлагаются при незна7 чительномъ жарѣ, напр., та гремуче- ртутнад соль, которая кладете и въ пистоны или ружейные капсюли, разлагается уже при нагрѣваніи несколько вьппе 120°. Множество тѣлъ, «оставляющих!, ткани жывоткыхъ и растеній, разлагаются уже при.температуре, 200°. Съ другой стороны, при ■очень низкихъ температурахъ не совершается никакихъ химжческихъ ре- аіщій. Мы видимъ это надъ растеиіями, прекращающими свои химичесніе процессы при зимнемъ холодѣ. Рауль Пикте (1892), пользуясь очень низкими (до—200° Ц) температурами, получающимися при кипѣніи сжижен- ныхъ газовъ (см. гл. 2), подтвердил!», что при температурахъ ниже—120° не совершается даже такихъ реакцій, какъ между сѣриою кислотою иѣдкижь натромъ или металлическимъ натріемъ, и даже ежрашивате лакмуса ниело- тами начинается лишь при температурахъ выше —80°. Такимъ образомъ, каждая химическая реакція требуетъ для своего хода нѣноторыхъ температур- ныхъ граней, и на солнце, гдѣ температуры . очень высоки, или на луігѣ, гдѣ оиѣ очень низки, безъ сомиѣнія, множество иаблюдаемыхъ нами, на землѣ, химическихъ превращеній не могутъ совершаться. Вліяиіе нагрѣвапія на обратныыя химическія реакціи особо поучительно. Если, напр., нагрѣвать сложное тѣло, способное обратно происходить изъ своихъ гфодуктовъ разложенія, и дойти до некоторой температуры, когда начинается разложеніе, то оно не сразу оканчивается ни по времени, ни по количеству, для определенной массы вещества, заклгоченнаго въ определенный объемъ. Только нѣкоторая доля вещества разлагается, другая же часть остается неизмѣнною; если температура возвышается — количество разложеинаго вещества увеличивается, и затѣмъ каждой определенной температурѣ отвѣчаѳтъ при данномъ объемѣ свое отношеніе между разло- женнымъ и петронутымъ вещеетвомъ, пока температура не дойдетъ до той, ори которой сложное тѣло вполнѣ распадается. Это неполное разложеніе подъ вліяніемъ температуры — называется диссоціаціеіі. Можно отличить температуры начала и конца диссо- ціацін. Если при данной температурѣ диссоціапія совершается, ио одтгнъ или веѣ продукты распадения не остаются въ прикосновеніи со еложпъщъ,- не- разлояшвшимея тѣломъ. тогда разложеніе дойдетъ до конца. Такъ известковый камень въ жару печи при ея топкѣ весь разлагается на известь и углекислый газъ, потому что послѣд- ній можетъ удаляться. Если же замкнуть нѣкоторую массу ■ того же камня въ определенный объемъ, напримѣръ, положить въ ружейный стводъ, а потомъ его заклепать и накалить, та углекис- 'лый газъ удаляться не можетъ, и тогда при каждой температурѣ. высшей чѣмъ начальная диссопіащонная, разложится только нѣкоторая доля камня.Разложе- ніе прекратится, когда выдѣлпвшійся , углекислый газъ будетъ представлять наибольшее диссоціаціонное давленіе, отвечающее данной температуре. Если давленіе увеличить прибавкой газа, начнется вновь соеднненіе; при умень- шеиіи давленія —■ будетъ идти разложеніе. Разложеніе при этомъ совер-
26 Б В Е Д Е И 1 Е. шенно подобно испаренію: если иаръ не удаляется, его давленіе достнгаетъ паиболыпаго, отвѣчающаго темдера- турѣ, и испареніе прекратится. Если тогда наровъ прибавить, они сгустятся въ жидкость, если ихъ убавить, т. е. убавить давленіе, сохраняя температуру — иснареніе произойдешь. Эти понятія о диссоціацііг, введенный въ науку Генрихомъ Сеитъ-Клеръ-Девпл- лемъ, мьт будемъ неоднократно развивать віюслѣдствін. Замѣтимъ еще, что разъединенный состанныя части вещества тѣмъ легче соединяются, чѣмъ ближе пхъ температура къ темпера- турѣ начала дпесоціаціи, т. е., что температура начала диссоміацш близка къ температурѣ начала реагнрованія. Въ нѣкоторыхъ же случаяхъ еуще- ствуетъ совершеішо опредѣленная температура хнмпческаго превращены, которую прямо можно онредѣлить (и уподобить), какъ температуры пла- вленія пли кппѣнія: выше нея проис- ходитъ, папрнмѣръ, распаденіе слож- ' наго тѣла, а нпже — соединепіе или обраэонавіе этого сяожпаго тѣла, что можно наблюдать не только съ помощію термометра, но пдо быстрому пзмѣненію объема (дилатометромъ), наступающему при такой переходной температурь. Такъ, природный гипсъ пли двухводнаа сѣриокальціевая соль (CaS042H20) при 107°распадается совершенно (въ зам- кнутоыъ пространствѣ — иначе вода уяетитъ въ видѣ пара) въ жидкую кашицу, содержащую s/i бывшей воды въ жидкомъ видѣ и полуводную сѣр- нонзвеетковую соль (CaSO* VaHaO), a при низшихъ температурахъ вновь происходитъ двухводная соль. Ь) Вмяніе гальваническою тока и электричества вообще на ходъ, хныи- ческихъ превращеній весьма подобно вліянію теплоты. Большинство слоні— ныхъ тѣлъ, проводящихъ гальваниче- чеекій токъ, при дѣйствіи его разлагаются. А вблизи тѣхъ условій, при которыхъ происходить разложение, обыкновенно совершаются и соедине- нія, а потому отъ дѣйствія электричества часто наетупаетъ соединеніе. Совершенно какъ для нагрѣванія. Электричество нужно считать также осо- бымъ вядомъ части чнаго движенія, какъ. и теплоту, и все то; что относится къ вліянію теплоты, относится и къ вліяиіямъ, пропзводпмымъ дѣй- ствіемъ тока, только здѣсь раздѣленід тѣла на составныя части можно достигнуть иногда съ болыинмъ удоб- ствомъ, потому что оно- совершается при обыкновенной темнературѣ. Самыя прочный тѣла могутъ бытъ этпмъ пу- темъ разложены, и здѣсь замѣчаетси та важная особенность, что составныя части являются на различныхъ полю- сахъ или электродахъ, чрезъ которые проходить токъ въ тѣло. Вещества, явлгаощіяся на положнтелыюмъ по- люсѣ (анодѣ), поелтъ назвапіе злек- троотрицатедьиыхъ, а тѣ, который являются (какъ напр. металлы) на ка- тодѣ, то-есть на отрицательномъ по- люеѣ, носятъ названіе электроположп- тельпыхъ. Къ разряду первыхъ прннад- л.ежать тѣла не металлическія, въ боль- пшнствѣ по крайней мѣрѣ случаевъ, какъ-то: хлоръ, кпслородъ и т. п., а также кислоты и сходственный съ ними тѣла. На отрицательномъ же полюсѣ являются металлы, водородъ и сходственный съ ипмъ продукты раз лож е- пія или іоны. Разложеніе сложныхъ ■гѣлъ посредствомъ гальванического тока послужило въ исторіи хнміи къ открыт! ямъ весьма важнымъ. Лиогіп иростыя тѣла были получены зтимъ путемъ. Въ особенности знаменито получепіе металловъ калія и натрія, соединения которыхъ съ кислородомъ Лавуазье и химики его времени разлагать не умѣли. Англичанинъ Девн показалъ, что эти вещества разлагаются гальваническимъ токомъ, и на отрицательномъ полгасѣ получилъ металлы, заключающіяся въ этихъ сое- дниеніяхъ, а именно: калій и натрій. Въ послѣднее время, когда динамо-машины дали возможность удобно получать гаіьваническій токъ, сожигая топливо, пли пользуясь водяными и др. двигателями, этотъ пріемъ Деви стало удоб- нымъ и выгоднымъ. пршіѣнить къ заводскому получение металловъ, напр. Na изъ сплавленнаго NaHO, хлора'изъ растворовъ поваренпой соли и т. п. с) Дѣйстиіеш овѣта нѣкоторыя мало- поетоянныя соедипенія также разлагаются. На этомъ свойствѣ пѣкоторыхъ веществъ (наітр.* солей серебра) основана фотографія. Механическая работа
УСЛ0ВІЯ Р13АКЦ1Й. 27 тѣхъ колебтіій, которътя опредѣляютъ свѣтовыя явленія, весьма невелика и потому только ігвкоторыя, вообще непрочный, тѣла ыогугъ разлагаться свъ- томъ, по крайней мѣрѣ, въ обыкновенным, условіяхъ. Но есть виды химическихъ явленій, определяемые свѣтомъ, составляющее еще неразрешенную задачу хишіи. Это именно явленія, происходящая въ растеиіяхъ іюдъ вліяніемъ евѣта. Здѣсь совершаются разложенія и соедшіенія весьма разнообразный, перѣдко невоспроиз- веденныя еще искусственными способами. Такъ, напримѣръ, углекислый газъ, столь прочный относительно дчзй- ствія тока и тепла, разлагается въ растеиіяхъ, подъ вліяніемъ свѣта, выделяя кислородъ. Хлоръ соединяется съ водородомъ не только подъ вліяніемъ тепла, но и подъ вліяніемъ свѣта, показывая, что и соединенія, точно также какъ разложенія, могутъ возбуждаться дѣйствіемъ свѣта. d) Механическія вліянія оказываютъ, какъ и вліянія предыдущихъ родовъ, свое д'Мствіе какъ на ходъ химическихъ соеднненін, такъ и на ходъ хи- шческпхъ разложений. Многія вещества разлагаются отъ одного тренін или удара. Таково, напр., соедииеніе, называемое іодистымъ азотомъ, заключающее въ еебѣ азотъ, іодъ и водородъ; такова и гремучертутпая соль, которая отъ удара въ ружейныхь капеіо- ляхъ (ппстонахъ) разлагается. Механическое треніе заставляетъ сѣру сгорать насчетъ кислорода, заключающаяся въ бертолетовой .соли. Давленіе также вліяетъ какъ на физическое, такъ и на химическое состояиіе реаги- рующдхъ веществъ и опредѣллетъ, вмѣстѣ съ температурою, состояніе веществъ, особенно ясно проявляющееся тогда, когда вещество находится въ упруго-газообразномъ вид*, такъ какъ тогда отъ перелѣны давленія сильно изменяются объемы, а слѣдовательно и число точекъ встрѣчи разнородныхъ веществъ. Такъ, сжатый водородный газъ эыергичнѣе д'вйствуетъна іодъ и на растворы многихъ солей—при соотвѣт- ствениыхъ условіяхъ температуры. e) Вліяніе времени на теченіе реак- дій сказывается не только въ томъ, что для проникновенія тѣлъ другъ дру- гомъ—ради возможности химического между ними воздѣйствія-—необходимо механическое переиѣщеніе, которое мо- жетъ совершаться лишь съ онредѣден- ной скоростію {такъ, горѣніе твердаго вещества въ воздухѣ, совершаясь на поверхности, определяется ея возоб- повленіемъ и притокомъ воздуха, что совершается лишь съ ограниченною скоростію), но и въ томъ, что, поелѣ поднято прикосновен!», внутреннее пе- ремѣщеніе, опредѣляющее химическія реакціи, требуетъ сгоего времени, или совершается лпшь съ опредѣленною скоростію, Общеизвѣстенъ прпмѣръ, такъ называеыаго, вылеживанія или старости винограднаго вина, содействующей появленію въ винѣ особаго „букета" или ароматическихъ началъ. Они проиеходятъ изъ кислотъ и спирта, еодеряіащихся въ свѣженъ (далодомъ) вииѣ въ отдѣленномъ виде, а при со- храиеніи вина дающихъ чрезъ взагого- дѣйетвіе (двойное разложеніе) воду и ароматическіе сложные эфиры. Реак- ція эта, протекая при обыкнов. темпер, медленно и принадлежа къ числу обра- тимыхъ (т. е. сложные эфиры-}-вода способны давать спиртъ и кислоту), пдетъ съ явно ограниченною скоростію, величина которой зависать отъ температуры и др. условій. Такихъ реакцІй, медленно идущихъ, много, но большинство наиболѣе рѣзкихъ хшіиче- скихъ превращенін (съ которыми прежде всего и должно познакомиться при началѣ изученія химіи) течетъ столь быстро, что при ихъ обсужденіи обык- новенно время не принимается во вни- маніе [35]. f) Кромѣ различныхъ обстоятельствъ, изложенныхъ выше, ходу хшіичеекихъ реакдій благопріятствуетъ или препят- ствуетъ то состояніе прикоеновенія, въ какомъ находятся дѣйствующія тѣла. Увеличить число точекъ прикоеновенія— значить, при прочихъ равныхъ. условіяхъ, увеличить напряженность хода рѳакцій. Достаточно указать хотя бьт на одвнъ тотъ примѣръ, что серная кислота не поглащаеть маслород- ііаго газа при обыкновенныхъ уело- [35] Скорость реагігрованія разсиатриваегся подробнѣе такте въ физической Хпміи н въ нашем, изложеніи мы касаемся этого предмета лііть очень кратко.
2S ГЛАВА ПЕРВАЯ. віяхъ прикосновеніл, но при продоя- .жительномъ взбалтывайіи такое поглощение ■ ПРОИСХОДИТЬ, ПОТОМу ЧТО ЧИСЛО прикасающихся точекъ увеличивается весьма значительно. Когда заставляют1*! дѣйствовать твердый тѣла другь на друга, то для полного и скорѣйншго ихъ взаимодѣйствія необходимо сколь возможно мелко перемѣшать ихъ между собою, превративъ въ возможно мелкій порошокъ. Бельгійекій хішпкъ Спрингъ показалъ, что порошки твердыхъ тѣлъ, при обыкновенной температурѣ не ре- агирующихъ другь на друга, могутъ подвергаться реагпрованію при увеличенною, давленіи. Такъ, при дааленіи въ 6000 атмосферъ сѣра способна соединяться съ многими металлами при обыкновенной температурѣ, а порошки многихъ металловъ образуютъ сплавъ при обыкн.. темп. [35 bis]. Очевидно, что здѣсь прежде всего должно признать увеличеніе точекъ или плоскостей прикосновенья, какъ причину наступающаго взаіиюдѣйствія, которое, безъ еомнѣ- нія, можетъ совершаться съ твердыми тѣдами, какъ съ жидкими или газообразными, потому что во всѣхъ ео- етояніяхъ вещества, хотя пъ разной мѣрѣ и формѣ. должно признать су-* ществованіе внутреиняго движенія и подвижность частицъ, образующихъ самый тѣла. Весьма важно обратить внинаніе на то, что внутреннее движете или состояніе частей'въ частп- цахъ тѣлъ должно быть иныиъ внутри Вода находится почти всюду въ при- род'ѣ и во всѣхъ трехъ соетояніяхъ. Въ парахъ вода находится въ атмосферѣ' всей земной поверхности. Сгущаясь, [35 bis] Въ 1S8S г. Спрингъ показалъ, что снѣсь хорошо изнельченныхъ Сухихъ ке- гигроскопичеекихъ солей: укеу оно-натровой. C2BaNa02 и азогао-каліевой KNO' даетъ, даже при обыкн. давленіи (при лежаніи въ сухой атносферѣ), гигроскопическую массу, потону что образуются чрезъ замѣщеніе новыя ги- вещества и на его поверхности, потому что внутри тѣла со всѣхъ сто- ронъ на каждую частицу вещества дѣиетвуютъ другія такія же частицы, а на поверхности тѣлъ—только съ одной стороны. Поэтому состояніе вещества на поверхностяхъ его прикос- новеиія съ другими тѣлами будетъ ими болѣе пли менѣе изменено и можетъ быть такилъ, какъ при пов'ыше- ніи температуры. Этимъ соображеніемъ объясняется многочисленный классъ контактпьш. хтаическихь реакцій, то- есть возникающихъ отъ приеутствія {нрикосиовеиія, катализа) иѣкоторыхъ особыхъ тѣлъ. Особенно часто вліяіотъ этимъ способомъ тѣла пористый и по- рошковатыя и между ними болѣе всѣхъ губчатая платина и уголь. Такъ, сѣр- иистый газъ не соединяется прямо съ кнслородомъ, но отъ приеутствія губчатой платины соединение происходить съ выдѣленіемъ теплоты [36]. Вышеизложенный общія, вступитель- ныя химическія понятія получаютъ свой наетоящій смыелъ только при знаком- ствѣ съ химическими частностями, къ которъшъ мы теперь и перейдемъ. Тѣмъ не менѣе неизбѣжио было съ самаго начала ознакомиться съ такими многообъемлющими началами, каковы законы сохраненія вещества и силъ, потому что только при ихъ признания и только подъ ихъ влінніемъ разборъ частностей можетъ быть удобоиспол- ииыымъ и плодотворнымъ. пары воды даіотъ снѣгъ, градъ, дождь, рост, тѵманы. Въ одномъ кубич. метрѣ (или въ 1000 литрахъ = 0,102958 кубич. саж.) воздуха можетъ нахо- гроекопичесшисолжуіісусно-каліеванСЧРКО2 н азотно-натровая йаМОя, и тѣмъ доказалъ, что вещества твердый могутъ между собою реагировать. [36] Контакт ішя ивленіп особо подробно раземотрѣнм въ еочиненіи проф. Д. П. Коновалова (1884 г.). Должно думать, по моеиу миѣ- ■ ГЛАВА ПЕРВАЯ. О водѣ и ея соединѳніяхъ.
ВОДА ВЪ ИРИРОДѣ. .29 деться; при 0°, только 4,8 грамма во- дяішхъ паровъ, при 20° около 17,0 гр., при 40° около 50,7 грамм., ио.въ обык- вовеииомъ воздухѣ. содержится лишь около60°/о указаннаго количествавлаж- иоега. Меньшее . содержание паровъ, чѣмъ 40и/о возможной влажности, ощущается, какъ сухость воздуха. Воз- духъ же, содерзкащій болѣе 80°/о влаги, считается уже сыршгь [1]. Вода ъъ нію, что на точках'ь прикосиовенін тЗалъ нзмѣиявтся состошііе виутрешіяго движеніл атомовъ въ частиидхъ, а оно опредѣляетъ химнческія реакціи; поэтому отъ контакта совершаются. реакціп соединения, разложения и перемещенія. Д. П. Коиоваловъ показала.', что множество телъ, при ' определенномъ еоетоя- нін ихъ поверхности, действуюп. контактно, что напр., лорошковатый кремнеземъ (пзъ гидрата) дѣйструстъ, разлагал некоторые сложные зфпры, совершенно такъ же, какъ платина. Такъ кант, веѣ химическІя реакцін совершаются только нри полдомъ прикосновекіи, то вероятно, что-он'Ь шікъ бы подготовляются чрезъ тѣ измѣненія въ расиоложеніи атомовъ въ чаетнпдхъ, которые настуи&югъ при контакте. При этомъ роль коитактиыхъ вліяиій значительно расширится. Этими вліяніямп должно, объяснить то, что еиѣсь водорода съ киелородомъ даетъ воду (взрываетъ) при разный, температурах!., смотря по тому, какое нагрѣтое тѣло передаетъ температуру газовой смеси. Для химической механики вліпнін этого рода должпы иметь большое яначдаіе, но они по еихъ поръ еще мало изучены. Не должно забывать, что,контакг'ь. т. е. лршшсновепіе.иеиз- беженъ при велкоыъ хиыическамъ воздействии. [1] Въ химической практик* постоянно приходится обращаться съ газами нчасто газыпри- ходится собирать,надъ водою; приэтомъ часть воды переходить въ парь п смешивается съ тазами, а потоку химику весьма важно уметь расчесть количество влажности аъ воздухѣ и другихъ газахъ.Представим'ьи.илиндръ,стопщійвъ ртутной ваннѣ и наполненный сухвмъ газомъ, объемъ котораго ѵ, температура f и давленіе или упругость Йч>™ (7г миллиметровъ ртутнаго столба при 0°). Введем* въ цилшдръ воду въ такомъ количестве, чтобы часть воды осталась въ зкидкомъ состояніи и, следов., чтобы гааъ б ылъ насыщені. параыи;тогда произойдешь уве- личеніе объема газа (но если взять много воды, то произойдетъ раствореніе газа въней и мо- жетъ быть уменьшеніе объема газа}. Предположить дал'ве, что поел/в прибавления воды темп. t° сохранилась та же; тогда давленіе и объемъ увеличатся. Чтобы изелѣдовать явленіе, искусственно увеличимъ давленіе и доведемъ объемъ до иервоначальнаго ѵ. Тогда давленіе или упругость окажется йольшимъ, чѣыъ h, а именно- Вудстъ Л ~\~ f, значнтъ отъ введенія водяныхъ паровъ упругость газа увеличилась. Набліоденін Дальтона, Гей-Люсоаиа и Реньо показали, что это (f) увелнченіе равно тому наибольшему данлешш, какое- свойственно во- дяньшъ парамъ ври температурѣ наблюдет я. жидкомъ аидѣ, падая, лакъ. дождь ж снѣ'гъ, пролинаеть въ землю, собирается въ ручьи, озера, рѣки, моря и океаны. Изъ земли qua: впитывается Изъ таблицы наблюдеквыхъ упругостей водяныхъ паровъ можно наіші для каждой температуры соответственное наибольшее давленіе, f. Это выражается такъ: наибольшая упругость водяиыхъ (я всякихъ другііхъ) паровъ, наеыщаюшвхъ пространство, въ пустотѣ и въ каиомт.-либо газе— одинакова. Это правило известно по дънмененъ закона Дальтона. Итакъ, мы имѣемъ объемъ о сухого газа подъ давленіемъ Л, а влажнаго, наеыщениаго па- ромъ, подъ давленіемъ h -\- f. Объе.чъ ѵ сухоРо газа подъ давленіемъ Л.+ /' зайзгетъ, 'по закону Маріотга, объемъ -■-.—., слѣдоват., .объ- емъ, занимаемый парами воды, подъ давлещемь h-i-f равенъ ѵ—:—~—, иди ѵ .. Итакь h -г f . h -J- f объемы сухого газа н влажности, въ него входящей при давлеши A -j- f, относятся между собою, какъ h-f- А потому, при давленіи Н. ёеліг парт, насыщаетъ . пространство, объемы сухого воздуха н влажности въ немъ заключающейся, относятся, какъ (Н-^/):/, гдѣ f выражаетъ давленіе паровъ, находимое 'изъ таблицъ. 'Гакимъ образомъ, ести' измѣренъ объемъКгаза, насмщеннагопарами, при давленіи Н, то объемъ того же сѵхого газа, при тоьгь же давленіи, равенъ будеть К—-ц—-По-. згоку получается слѣдующее практическое правило: если иэлѣренъ .при давленіи Нр"Р объекк газа, насыщеннаго парами, то объемъ сухого газа, вънемъ находящагося, лолучиаъ, если найдемъ объемъ, соответственный давле- иіюН.уменьщенномунадавленіеводяяогопара, соответствующее тезшеізатурѣ наблюденія. Предыдущая отношенія даюіъ нанбольшее количество воды, могущей содержаться въ газѣ, а степень влажности покажетъ, какая доля этого наиболыпаго количества находится въ данномъ случаѣ, если паръ пространства не насышаетъ. Поэтому, если приходится измерять объемы влажнаго газа, тогда, или нужно внолнѣ высупштьг газъ шнже вполне насытить влагою, иян узнать степень влажности. Первый и послѣдній способы мало удобньт, а потому, обыкновенно, прнбѣгают-ь ко второму способу. Для этого въ коаоколъ съ пзлѣряемьшъ газомъ. вводнтъ воду, дожидаются некоторое время, пока газъ насытится влагою, наблюдаютъ, чтобы часть жидкости осталась, и тогда определяют* объемъ влаж^ наго газа,покоеыу узнаютъ объемъ сухого газа. Чтобы найтн вѣсъ паровъ • воды въ газе, необходимо энать в-есъ кубической мѣры паровъ при 0° и 760шт, Зная, что куб. сантга. воздуха при этомъ в-венть 0,001293 гр-і з. водяной паръ пм-ветъ плотноеть 0,62, найдемъ, что куб. сантим..водянаго пара, при 0° и 760п™, вѣептъ 0,0008. а при температуре t" п давленшЛвѣсьбудетъО.ОООЗ—- . -_ ■■ гр. 760 2v3-pt Мы уже знаемъ, что при те.ітературе *° л
30 ГЛ. 1. О ШДѣ И ЕЯ СОВДЙНЕШЯХЪ, корнями растеній, который въ евѣ- жемъ впдѣ содѳржатъ отъ 40 до 80 про- центовъ воды по вѣсу. Почти таково же содержите воды и въ животных1!. прп давлсніп h въ г куб. кшт. газа содержится ѵ объемовъ водяного папа, насы- Іі щающаго пространство; слѣдовательно, вѣсъ вод иного пара, помещающегося въ ѵ куб. сант. газа, будеть г ,j—. і Г . О.ОІЮЙ . . ——— граммовъ. 760 273-j-t С.твдовательно, вѣсъ воды, заключающейся въ одномъ объемѣ газа, завысить только отъ температуры, но не отъ давленія (ото и есть эаконъ Дальтона). Изъ этого ясно, что. зная вѣсъ паровъ р. помѣщающііісл въ длпномъ объемѣ газа, легко ѵзнать степень влажности р 7вГ) 27:1-j-t п 1 = " . . '- - . На утимъ осно- ѵ. 0,0008 ! 27:і вано весьма точное определеніе степени влажности воздуха по Бѣсу воды, in. данномъ его объел-!; заключающейся. По предыдущей формул* легко вычистить число jj граммовъ воды, заключающейся при всякомъ давленіп въ 1 кубпч. метрѣ газа, насыщеиыаго парами, напр. при 30s,/"=31,5 п р = •29,84' грамиовъ. Законы МаррІота, Дальтона и Геіі-Лтоссака, примѣненные выше для гааовъ и паровъ, не вполнѣ точны, хотя близки къ неттшѣ. Въ дѣнствнтельностп, въ газѣ давленіе водяного пара немного меньше, чѣмъ въ безвоздушного пространствѣ, вѣеъ вмѣ щающаго с я въ леыъ пара немного меньше того, который находится по закону Дальтона, какъ показали опыты Ренъо и др. Разность, однако, не пре- вышаетъ 5% всего давленія паровъ. Это, хотя небольшое, уменьшение упругости, происходящее при смѣшенш паровъ л газовъ, указываете, что тогда уже есть, какъ бы, начало хішп- ческаго измѣненія. Въ сущности при эгомь совершается, какъ при контактѣ (ел. пред- шеств. выноску), перемѣна въ движеніи ато- мовъ въ часілщахъ, а потому и измѣнепіе самаго движенія частицъ. Въ однообразномъ смѣшеніи воздуха и дру- гихъ газовъ еъ водянымъ паромъ, въ способности воды переходить въ паръ и давать однообразное смѣшеніе съ воэдухомъ, можно видѣть иримѣръ фигщческаго явленія, сход- наго съ химическимъ, состав л яющаго пере- ходъ отъ одного разряда явленій къ другому. Между водою и сухтгъ воадухомъ существует!, какъ Оы сродство, заставляющее вод;' насыщать воэдухъ и въ немъ распредѣляться. Ио такая однородная смѣсь образуется независимо (почти) отъ природы газа, въ которомъ происходить пепареніе; даже въ безвоздуш- номъ пространств-]; нвленіе совершается почти такте, какъ въ газѣ, а потому не свойство газа, не отношение его къ водѣ. а свойство самой воды заставляетъ ое испаряться, сдѣ- довательно, здѣсь еще пѣтъ ясно развитаго химичеекаго сродства. Иѣкоторая доля его однако существует!., что видно ітзъ отступ- .ленія отъ закона Дальтона. Въ твердомъ видѣ вода является какъ сиѣгъ, ледъ, или въ видѣ формъ про- м-ежуточпыхъ между шши, какія в;і- ыѣчататся на горахъ, покрытыхъ вѣч- ііыми снѣгашт. Вода рѣк'ь [2], источ- [2] Падающая иаъ атмосферы вода содержите въ своемъ раствор]; газы воздуха, азотную кислоту, амміаиъ, органическіп соедине- нія, соли патрія, мпгігіи п іііиіьція и механическую подмѣсь пыли п зародышей, носящихся въ иоэдухѣ. Содержали; птихъ и нѣкогорых'ь других!, состаиныхъ частей мало и весьма изменчиво. Даже въ пачалѣ и попцѣ дождя яа- мѣчаютен иамѣпенііі, нерѣдко весьма значительный. Такъ, напрвмѣръ, Буссенго опредѣ- лнлт. въ кубнческомъ метрѣ первой части дождя содержание 3,7 гр. амміака, а въ по- слѣдней части того же дождя было только 0,64 гр., а средиимъ числомъ, въ каждомъ кубнческомъ метрѣ того же дождя содержалось. 1,47 гр. амміака. Въ течеііін круг.таго года атмосфера досташоіетъ одной деентинѣ земли до 15 ііімогр. азота въ видѣ соедннепііі его. Марш ант,, въ одномъ куб. метр'І; снѣговой воды, наше.ті. 15,03, а въ дождевой 10,07 гр. е'Ьрпо-патровой соли. Смитъ показалъ, что послѣ тридцати-часового дождя, шедйгаго раз'ь въ Манчестер'];, въ одномъ куб. мстрѣ дождевой воды содержалось еще ЗІ-,3 гр. солей. Въ дождевой водѣ нашли до '25 гр. орган и чески хъ веществъ въ одномь кубпч. метрѣ. Общее содержание твердыхъ веществъ въ такой водѣ простирается до S0 гр. Въ дождевой видѣ обыкновенно менѣе углеішелаго гааа, чѣмъ въ проточной. Разсматршіая пнтапіе растеній, необходимо имѣть въ виду вещества, дрнііо- спмыя дождями въ почву. Рѣчная вода, обыкновенно содержите въ 1000000 гр. отъ 50 до 1600 гр. солей. Содер- жаиіе твердыхі. веществі.въ ігЬкоторы.чъ нз- вѣетньгх.ъ рѣкахъ, а именно въ одномъ куб метрѣ пли въ 1000000 тр.. есть слѣдующее. въ Донѣ 124, въ Лоарѣ 135, въ р. Св. Лав- рентія 170, въ Ронѣ 1S2, въ Днѣ'прѣ JS7, въ Дунаѣ отъ 117 до 234, въ Рейпѣ отъ 158 до 317, въ Сенѣотъ 190 до 432, въ Темзѣ. около Лондона, отъ -100 до 450, въ верхнпхъ ея ча- стяхъ 3S7, а въ пижнихъ до 11Н7, въ Нилѣ 1580, въ Іорданѣ 105'2 тр. Нева характеризуется чрезвычайно маяымъ содержаніемъ твердыхъ иодмѣсей. По изелѣдованіямъ проф. ІО. К. Траноа, въ куб. метр'Ь невской воды находится 32 гр. негорючих-!, и 23 г|і. орга- ническихъ веществъ, то-есть всего около 55 гр/ Это одна изъ самых?, чистьіхъ водь, какія только извѣстны въ рѣкахъ. Вода Фонтанки содержать въ себѣ ужо 36 і'р. пегорючихъ и 25 гр. органических'Ь веществъ, то-есть всего 61 гр.; Екатерппенскій каиалъ содержит!. 66 гр.; вода Ладожскаго озера содеряштъ 27 гр. не- органическихъ и 20 органическихъ вещества», то-есть всего 47 гр. По аиаяизаиъ (1887) проф. А. В. Пеля, въ невской водѣ: мути. 1,6, орга- ішч. вешествъ 22 тр., минеральныхт. всего 38 гр., изъ нихъ извести 13 гр., амміака ,0,16. азотной кислоты 0,7 гр., въ топпѣ. Опъ же ояредѣлилъ въкуб. сант. воды Ладожскаго
ВОДА ВЪ ПРИРОДѣ. 31 никовъ І'31, океановъ и морей, озеръ и колодцевъ содержитъ въ своемъ рас- изера 24(1 микроорганизмов1!., а въ невской водѣ блиаъ Николаевского поста 1j5U. Большинство рѣкъ содержитъ ихъ еще больше. Большое содержаніе прпм'Ссей въ рѣчнон водѣ, а въ особенности оргаиическихъ, происшедших!, оті, попадаюіднхт. въ воду гнію- щихъ вещества, дѣлаетъ воду ьтногихъ рѣкъ Еіеирнгодіюю къ упптребленііо. Большая часть растворимыхъ веществъ в-ь рѣчной водѣ состстъ изъ сшей пзвеспі. 100 частей твердого остатка содержитъ углензвест- иовой соды вч. вод-]; Лоары 53°/о, в-ь водѣ Темзы около 50°/о, Эльбы 53 V- Вислы (iJ"/o, точно также, какъ и Дуная, РеГіна отъ 5Ъ"1о до 7 5f7o. Сены 75"/о, Роны отъ S^/o до 94"/о. Въ 100 частяхъ солей заключается въ невской водѣ около 40"/» углеиэвестковой соли. Содержаніе углепавестковой соли въ проточной водѣ весьма понятно нзъ того, что вода, содержащая въ своемъ растворѣ углекислый газъ; ра- створястъ углепзвеетковуго соль, всюду находящуюся въ землѣ. Кроаіѣ угле- и сѣрноаз- вестксвыхъ солей, въ рѣчной водѣ содержатся: соли мнгяІя, алгоыпиія, натрІя, калія, желѣуа марганца, въ вид* хлорнстыхъ металловъ н др. Содержаніе солей азотной кислоты доказано ст. достсвѣрноетью почти во всѣхъ аи- дахъ хорошо изслѣдоваішой рѣчиой воды. Количество фосфорноизвестковой содн не превышаешь (1,4 гр. въ водѣ Днѣпра; въ донской водѣ не Оолѣе 5 тр. Въ водѣ Сены содержится около 15 гр. солей азотной кислоты, въ водѣ Роны около И гр. Содержаніе амміака гораздо меньше. Такъ, въ водѣ Рейна около 0,5 гр. иъ ікшѣ мѣсяцѣ, а въ скгябрѣ только 0,2 гр., столько же н въ водѣ Сены. Это меньше, чѣмъ иъ дождевой водѣ. Не смотра на ото ничтожное количество, одинъ Реіінъ, рѣка еще не очень значительная, въ теченіе 21 часовъ уно- ситъ въ океаиъ около' 1(і тоннъ {1 тонна=61 пуд.) амміака. Замѣчаеиая разность въ содер- жанш амміака въ дождевой н рѣчной водѣ г/йнисптъ отъ того, что почва, чрезъ которую проходить дождевая вода, обладаетъ способностью удерживать амміакъ, какъ и многія другія вещества: фосфорную кислоту, соли катя и т. п. Вода источниііовъ, рѣкъ, колодцевъ и во- •обще тѣхь мѣстъ, иэъ которыхъ ее. унотреб- ляютъ для питья, можетъ быть вредна для здоровья, если она содержитъ много .остат- ковъ ызмѣиенія органиэмомъ, тѣмъ болѣе, что въ такой водѣ шогутъ сильно развиваться нпзщіе микроорганизмы (бактеріи), служащіе часто ноептелнми или причиною заразитедь- ііыхъ болѣзней: напр. извѣстны болѣзнетвор- иыя (патогенный) бактеріи, могущія своимъ разыножетеиъ производить тифъ, сибирскую язву и холеру. Эта область пзслѣдоЕаній за послѣднія десятшгвтія, благодаря работамъ Пастера, Мечникова, Коха и ми. др., весьма значительно. двинулась впередъ. Есть возможность иэслѣдовать число и свойство зародышей,- находящихся въ водѣ. При бакіперюло- ъи-честхь тстдовтішъ приготовляютъ изъ -в,одъг. предварительно, нѣсколько разъ(съ иро- творѣ разнообразный вещества, по преимуществу соли, то-есть вещества, по- межут;;ашт) нптрѣтой до 100° (стерилизованной, то есть такой, въ которой убиты всѣ бывнгіе зародыши) и раствора клея (желатины, студня) студенистую среду, могущую давать возможность зародьшанъ воды развиваться и разіщожаться. Къ такой студени приба- і вляютъ испытуемую воду въ опрѳдѣленноыъ маломъ кояичествѣ (иногда разбавляя стерилизованною водою, чтобы легче было счесть ' число зародышей), защцщаютъ отъ пьтли воя-, духа (въ иемъ есть своп зародыши) и остав- і ллютъдо того, когда разовьются пѣлыя семьи і шізвшхъ орташізмовъ изъ каждаго зародыша, і Ути семьи (колоиіи) видны простьшъ глазомъ (какъ пятна); ихъ ложно ечптать, а в.зсяѣдуя і подъ мпкроекогіомъ и размножая въ организ- махъ, опредѣлять ихъ свойства по отношенію J къ болѣзиетворпоети. Большинство бактеріи безвредно для организмовъ, но есть, безепорно. патогенный бактеріи, нрисутствіе которыхь шетавляетъ одну нзъ. прпчинъ забо.тЬваемо- стн и распространено! иѣкоторых'Ь болѣзней. : Число бактеріи въ одномъ куб. санттоіетрѣ і воды достигаетъ иногда до громадной дифры. і въ сотни тыеячъ и ашлліоны. Нѣкоторыя воды ключей н колодцевъ, а также рѣкъ, содержатъ мало бактеріи вообще и лишены, въ обычныхъ условіяхт^ (не загрязненный подаѣсями), болѣзнетворныхъ бактеріи. При і киппченін воды жизнедеятельность и ' сио- і собность къ размноженію у бактеріи пропа- : даетъ, а потому отвариая (кипяченая П осту- J женная) вода для питья безопаснѣе, чѣігь свѣ- жая. Лучіпіе сорта свѣжей воды содержать не болѣе ЖЮ Оактерій въ куб. сантюіетрѣ. Содержаніе газовъ, растворенныхъ вѣ рѣч- ной водѣ, гораздо болѣе постоянно, чѣмъ 2 твердыхъ составныхъ частей. Одинъ литр"ь или 1000 тр. воды содержитъ, обыкновенно, L отъ 40' до 55 куб. сант. гава, измѣреннаго при нормальных-ь условіяхъ. Зиітою содержа- й ніе газовъ больше, чѣмъ лѣтомъ и осенью. 5 Принимая, что иъ литрѣ содержится 50 куб. сант. газа, можно считать, что они состоять, г среднимъ числомъ, изъ 90 объемовь азота, 20 j объемовь утлекислаго газа (происходящего, по всей вѣроятности, изъ почвы, частцо инъ атмос(І>еры) и изъ 10 обт.ем^овъ кислорода. При меиыпемъ содержаніп, отношение измѣ- і пяется почти одинаково: въ больпганствѣ елу- чаевъ,,однако, углекислый газъ преобладаете > Многія воды глубокихъ п быстрыхъ рѣкъ со- : держатъ .меньше углекислаго газа, что пока- : зываеть ихъ быстрое образованіо изъ атмосферной воды и то, что онѣ не уепѣ.ти, чрезъ долгое протеканіе, поглотить достаточно угле- > ішелаго газа. Такъ, напримѣръ, въ вод-Ь Рейна, 3 близъ Страсбурга, Девилль нашелъ утлекде- і лоты S, азота 16 и кислорода 7 куб. сант. въ . лнтрѣ. По пзелѣдованіяігь щюф. М. Я. Капу» і стана,п его учениковъ, особенно важно для опредѣленія качества воды, какъ напитка — изученіе состава растворенныхъ газовъ. преимущественна кислорода. і. [3] Вода нсточниновъ образуется изъ дождевой воды, проникшей чрезъ почву. Часть павшей
32 гл. 1. о водѣ и еп соедшіеніяхъ. добныя обыкновенной поваренной соли и по свонмъ фязлческимъ евойетвамъ, и по свошіъ главнымъ хышіческимъ нре- вращеыіям7>. Прнтоагъ количество и качество солей въ разныѵь водахъ иеоди- воды, конечно, псоарнетсн непосредственно на поверхности земли зі растительности, на ней находящейся. И'асл'Ьдовапіл показали, что изъ 100 ч. падающей на землю воды только 36*/о ен утекаетъ въ лоре, остальные (iff1 fa испаряются, или протекаютъ далеко подъ землею. Лротекая подъ землею, ао непроишіае- ыьтаъ для воды п.іястамъ, вода вытекаетъ во мтюгихъ аа-Ьстах'ь на поверхность въ видѣ ключей іі источников1!,, температура которыхъ определяется глубиною, по какой протекаетъ такая-вода. Глубоко проннкаюіціе подъ землю источники могупі погрѣваться весьма значительно и отъ юга являются нередко теплые минеральные источники, съ температурото до 80° и выше. Если ключевая вода содержптъ такія вещества, которыя придаютъ ей особый вкусъ, н особенно если нтп вещества находятся только въ ппчтожномъ колпчеетвѣ въ проточной водѣ. тогда ключевая вода носить наваніе иинеральной. Многія наъ гакяхъ водъ употребляются для озлеченіи болѣзией. Ыине- ральныя воды раздѣ.іяются, смотря по состав- нымъ частямъ, въ нихъ находящимся, на со .іеныя воды, содержания нерѣдко большое ко- ыаково. Бспкій знаетъ, что есть воды: прѣсныя, соленыл," желѣзныя и т. д. ПрисутствіеоколаЗ^процентовъ солей въ морской водѣ [4] дѣлаетъ ее на вкусъ лпчество поваренной соли, нащелочнып воды, содержания углсиатровую соль, горькіл воды, еодержащіп магиезію, жел'Ьзнстыя йоды, содержания въ растЕор'Іі углежслѣзнстуіо соль, газовыя воды, богатый углешіелымъ газомъ, и на сѣрныя воды, содержания сѣроподородъ. С'Ьрныя воды узнаются по запаху гнилыхъ ялцъ н потому, что даготъ съ солями свинца черный осадонъ; отъ нихъ сереОряпыя вещи черн-ьютъ. Газовыя углекислый воды, содержания углекислый газъ въ пзбыткѣ, на. воздух* кипятъ, пмѣютъ острый вкусъ, красить лакмусовую бумажку въ слабокрасныіі цвѣтъ. Солепмя воды оставлпютъ при неппреггіи большой остаток'!, твердыхъ веществъ, раствори- мыхъвъводѣіі ішѣіощііхъсоленый вкусі.. Же- л'іізііыі] воды ігаѣютъ вкусъ чернплъ и окрашиваются черньщъ цвѣтомъ отъ настоя чер- ішльиыхъ орѣшковъ; оставаясь на воздухѣ, онѣ выдѣляютъ обыкновенно желѣзиетый оса- докъ бураго цв'Ьта. Обыкновенно характеръ минеральныхъ водъ смѣшанный. Въ прилагаемой таблицѣ приведенъ аиалпзъ нѣкоторыхъ ыинеральныхъ источнпковъ, извѣстныхъ своими особыми свойствами. Количество веществъ, выражено въ мнлліониыхъ доляхъ ло н'Ьсу. I. п. 111. IV. V. VI. ѵп. ѵш. IX. X. .XI. D si 1928 S16 кт 343 3-406 352 308 1726 551 2S5 340 S — 3SU 1430 зтзз 15049 3145 1036 94S0 2040 35S 910 58 152 1239 1105 16 ■—- . 25S3 , — 1150 379 солей о — ч = £3 — 2<і .— ' 3431 .—. 95 1261 .—. 999 3833 сѣрножел ■а ^ — 9 _-_ .—■ 17 1 4 26 30 7 ;ѣзныхъ: и етфноглиноземной: ІІ — — 4 _ 2 35 — -40 — — Si 24 43 ill) 14 , 50 — 120 1 — (1020 (1660 о US 257 1S7 251 15S7 •260 178 208 209 45 9-Ю 51 152 40 65 112 229 11 ■ 75 40 50 т 190 5 з; 1300 14S5 3320 2SS3 .—. 20 . — — 2740 2268' 2550 Г ззоі 80 — И — 76 г . 2609 2S12 3950 7950 20290 3970 5*51 11790 4070 5031 кислоты серной if соляной. I. Сергіевскія сѣрныя воды, Самарской гу- берніи, Бугурусланскаго уѣзда (xesur. S" Д.), анализъ Клауса. П. Желіззноводская вода источника Лг 10, блнзъ Пятигорска на Кав- казѣ; по анализу Фрицше (т^ып. 22°,5). III. Але- ксандровскій щелочпосѣрпыіі нсточвикъ въ' Пятигорскѣ (темп. 46°,5), среднее паъ аналя- зов-ь Германа, Зинина и Фрииіае. IV. Мсточ- никъ Ла 17, въ Эссентукахъ, на Кавказѣ (темп. 21°,6), по анализу Фридше. V. С^сіленая вода Старой-Руссы, Новгородсі^ой губерніи, анализъ Нелюбииа. VI. Вода петербургскаго артезіан- скаго колодца, что на фабрикѣ государствен- ныхъ бумагъ, анализъ Струве. VII. Шпруделъ, въ Карлсбад'Ь, въ Богеиіи, аиализт, Берцеліуса. ѴШ, КрейцнДхскін источннкъ (Eliseiiqaefle) въ нруссквх'ь Рейнсккхъ провннніяэт. [темп. 8D,S), анализъ Бауера. IX. Зеяьтерска^ лізовая. вода (еаа de Seltz) въ Нассау, анаJ]пзъ Генри. X. Вода Виши, во Франціп, анализъ Иертье и Пюви. XI. Источннкъ Paramo de Ruiz въ Новой Гренадѣ, ана;шзъ Левп, вода отличаетея. свободиыми кислотами. [4] Морская вода содержать нелстучпхъ со- ляныхъ составныхъ частей больше, чѣмъ виды обыішовенныхъ ир^сньгет. водъ. Это объясняется тѣмъ, что притекающія въ лоре воды оетавляютъ свои солпкыя части въ морской водѣ, тогда какъсъ поверхности ея удаляется большое количество паровъ, не содержащихъ солей. Даже удельный. в-Ьсъ морской воды весьма значительно отличается отъ вѣса чистой води. Онъ обыковенно блпаокъ къ 1,02, но въ этоиъ огношеаін, равно пакт, я-отноен- телыто содержания солей, морская вода,' изъ равныхъ морей: н съ разной глубины,' пред-
водл аъ природе. 33 горько-соленою к увеличивает*, ея удѣльный вѣсъ. Ярѣсная вода, содер- жигь подобный же соли, но въ сравнительно лалоігьколичествѣ (до 0,1%). Присутствие ихъ легко доказать про- стымъ выпари ваш емъ: вода улетучивается въ видѣ паровъ, а соли остаются. Оттого то внутри самоваровъ, паровыхъ котловъ и т. гг. сосудовъ, въ которыхъ исларяютъ воду, современемъ осѣдаетъ на с-гѣнкѣ твердая кора (накипь), состоящая изъ солей, бывшихъ въ водѣ. Онѣ содержатся въ текучей водѣ, потопу что эта вода образуется чрезъ собраніе дождевой воды, просачивающейся чрезъ землю. При зтомъ про- сачиваніи, вода растворяетъ нѣкото- рыя землистая части. Такъ, вода, просачивающаяся и текущая чрезъ солон- чаковую или чрезъ известковую землю, пропитывается солью или содержать известь (жестка). Дождевая и спѣго- вая вода гораздо болѣе чисты, чѣмъ рѣчная и ключевая. Но все же, проходя въ воздухѣ, дождевая и снеговая вода успѣвагатъ захватывать пыль, носящуюся въ немъ, и растворяютъ етав.шетъ довольно заігечательныя: рааличія. Достаточно, напр., указать, что въ одііомъ куб. метрѣ коды содержится твердых?, еосгаи- ныхъ частей, въ грамыахъ, с.іѣдующін количества: въ венеиіанскихъ лагуняхъ 19122, въ ливориский гавани 2-1312, въ Средиземномъ лорѣ, оі;оло Сетта 37(іій, въ Атлантическом*!, онеапѣ отъ32э8о до 356Й5, въ ТнхОМъ океанѣ отъ 35233 до 3470Я. Въ закрытыхъ моряхъ, пе сообщающихся нли весьма далеко сообщающихся съ океаномъ, различіе нерѣдко еще больше. Такъ, іі'ь Касшйскшп, морѣ 6300 гр., ві> Черном'ь морѣ около 1770(1, также и въ Балтійсномъ. Въ водѣ океаповъ, ,н морей содержит с л болѣе всего поваренной соли, а именно въ одііомъ куб. метрѣ отъ 25ІКЮ до 310СЮ гр. поваренной соли, я'гориетаго магиііг отъ 2Й0О до 600 тр., сѣрномагнезіальноіі соли отъ 1200 до 7000 гр., сѣрноизвестііовой соли отъ 1501) до 000 гр., хлорнстаго ка.тія отъ II) до 700 гр. Весьма заігЬчательно малое содержание въ мореной водѣ оргаппческихъ веществъ и солей фосфорной кислоты. Ш. мореной водѣ (еоставъ которой отчасти разема- триваетея въ гл. 10). кроыѣ общепзвѣетных'ь солеи, еашлл некоторое, иногда ничтожно- калов количество, разнообрайнѣііатхъ эле- иектоЕъ, даже серебро и золото, а такъ какъ масса , воды океановл. громадна, го и. эти „сл'ізды* рѣдклхъ веществъ представляютъ (іолыпіп количества, такъ что со временемч. можно надѣяться найти средства извлекать даже аолото ыат.норской воды, куда припоыощп рѣкъ попадаетъ множество нродуктовъ нэиѣ- неиіЁ, совершаю щ-ахсп на аеішой поверхности. въ себѣ воздухъ, который находится въ растворѣ во всякой водѣ. Растворенные въ водѣ газы воздуха отчасти выдѣлнются изъ холодной воды при ея иагрѣваиіи въ видѣ пузырьковъ, и въ отварной, то-есть нрокпиѣвшей, водѣ ихъ уже пе содержится. Въ общежитіи чистою вддою назы- ваютъ такую, которая: І) не только не содержитъ мути или висящихъ, на глазъ видимыхъ, нераствореныыхъ частей, отъ которыхъ вода освобождается процѣживаніемъ чрезъ уголь, песокъ и ноздреватые (природные или искусственные) камни, 2) но и предетавдяетъ чистый, свѣжій вкусъ. Онъ зависитъ 3) отъ отсутствія замѣтныхъ для вкуса, какихъ'либо (особенно разлагающихся) оргаігачесіаіхъ веществъ, 4) отъ содер- жанія раетворенныхъ газовъ воздуха [5] и о) отъ присутствія мннеральньгхъ встцествъ, въ количествѣ прпмѣрно до 300граиыовъ на тонну (на 1000 килогр. или на I куб. метръ воды) и не бо- лѣе J 00 граммовъ органичеекггхъ ве- [іі] Вкусъ воды весьма значительно зависать отъ содержаиія въней растворенных?, газогъ. При кипяченіп, изъ воды выдѣляются газы, и всіікій знаетъ. что отварная вода нмѣет: даже поелѣ охлажденія, пока она еще не уепііла поглотить изъ воздуха газообразныхъ веществъ, совершенно особый вкусъ. чѣмъ свѣжаа, содержащая значительное количество газові.. Растворенные газы, особенно кисло- ]іодъ д углекислота, важны и для здоровья. Въ атокъ отношеніи очень ноучителенъ слѣ- дующій приііѣръ: гренельекій артезіанскіа колодезь въ Парнжѣ, въ первое время своего открытія, давалъ воду, отъ которой животные н люди страдали. Оказалось, что эта вода не содержит'ь въ себѣ кислорода в вообще газообразныхъ веществъ со дер лштъ мало. Лишь только ее заставили протекать каскадсиъ, она, во время своего паденія, успѣвала поглощать воздухъ н тогда сдѣладась совершенно годною къ употребленію. Для далеіаіхъ морскшл% кѵтешествій на паро.\одахъ иногда не берутт. нли берутъ только малое количество прѣеноіі воды, потому что она при сохранеыіп портится, тухнетъ, органпческія вещества ея изменяются. Прѣсиую воду иоікно иолучпть на кораблпхь непосредственно черезъ перегонку морской воды. Перегнаннап вода не содер- жлітъ Г)о.*і']іе морскихъ солей и потому годится для непосредственного употребления, но она весьма невкусна. Чтобы едѣлать ее болѣе пригодного къ употреблению, къ пей ирнбавдяюгъ нѣкоторыхъ солей, обыкновенно въ прѣсной вод'Іі заключающихся, и ее заставляютъ протекать тонкою струею, чтобы она насытилась составными частями воздуха, то есть поглотила бы газы. Оспони юмі 3
34 ГЛ. 1. О. ВОД'В И ЁЯ СОЕДИНЕНШХЪ. ществъ | (jj. Такая вола, пригодна для питья и всякнхъ обычныхъ практиче- окпхъ цримѣнеиій, но она, очевидно, не составляетъ въ хшшческомъ смыслѣ чистой воды. Такая химически чистая вода необходима не только для науч- ныхъ цѣлей, какъ самостоятельное вещество, обладающее суммою всегда одпнаковыхъ, опредѣленныхъ свойствъ, но и для многихъ практичеекихъ цѣлей.' напр. для фотографовъ, для со- ставленія лекарствъ, потому что отъ подмѣсей еетествейныхъ водъ изменяются многія свойства растворяѳмыхъ въ ней веществъ. Обычный способъ очщценІа воды состоптъ въ ея перегонке, потому что твердый растворенный въ водѣ вещества при этомъ въ паръ не переходить, а газы улетучиваются при кипѣ- ніи. Такую перегнанную или дистиллированную воду готовить въ аоте- кахъ п лабораторіяхъ, кипятя воду въ аакры- 'іътхъ металлическихъ котлахъ или кубахъ и заставляя происходящей паръ входить въ холодил ьяикъ, то-есть въ трубы (лучше всего оловянный или, по край- и ея подмѣси не дѣйствуіотъ), окру- жаемыя холодною водою, гдѣ водяной паръ, охлаждаясь, сгущается въ воду, которую и собираготъ [7]. Такая вода. Содерканіе одного грамма въ литрѣ (или W00 гр. въ куб. иетрѣ) каких* бы то пп было веществ!, уже' дѣлаетъ воду мало пригодного п даже вредною для питья, вео равно оргаипческія вещества нлп минеральный пъ ней преоб лада гать. Содержаиіе 1°/о хлорыстыхъ ыеталловт. дѣлаетъ воду совершенно ясно-ео- ясною п такая вода проивводитъ жажду, вмѣ- сто того, чтобы утолять ее. Большое содержат? солей азотной кислоты сяучаетея всегда только въ водѣ весьма нечистой и обыкновенно вредно, потопу что показывастъ на при- еутствів пзмѣнягащихея жнвотныхъ вещесгвъ. [7] Бъ маломъ впдѣ, въ лабораторінхъ можно перегонять поду (или вообще производить пе- пі™ wf-ivfc m-'jtmitja пп Рас- А.—Пер огон на въ іувулиноЯ рогортЬ В, постилвяпип вт. коіалокъ (ванну) нсіі MUjJb, jij/tkciibi/i, ни д n яееІЯМГЬф наслоит, я г. п. На горло роторты нвдѣть вояуеі, С, Ніэыиаоиый -TOMY ЧТО на ОЛОВО ВОДа аллонже*!., плотно віьдлщій въ прівяиявь D, тубулусъ клтораго совдяиоиъ съ ''. * _- . трубкой F, назначенной длл оыхода мвдуха. [6] Жесткою водою называется такая, кото- рая, і-одержитъ много минерал ьных-ь составные, частей и преимущественно много солей •извести. Такая вода, ислѣдствіе содержанія извести, не даеть пѣпы съ мыломъ, не рая- иариваетъ овощей идаегь много накипи. Она, ири значительной зіѣрѣ жесткости, полояиі- -хельно вредна для питья, что видно изт. многих ъ прямѣровъ болышіхъ городовъ, нокаэав- гПіихъ, что, послѣ проведснія вмѣкто жесткой воды -мягкой, смертность уменьшается. • Одно нзъ средствъ для очищеиія гнилой воды, содержащей органяческіп подмѣси и вредной, соетавляетъ минеріільні.ій хамеле- онъ (марганцово-наліевап или ыарганцопо-натровая соль).' Раетворъ этого вещества, даже ггрн 'очеиь болыиомъ раябавленіи, краеиаго '.цвѣта. Будучи прибавленъ къ тухлой водѣ, минеральный хамелсоиъ разрушаеть многіп органическія вещества, окисляя и)сь. Прибавляется къ водѣ въ такомъ количеетвѣ, чтобы сообщать ей чуть аамѣтный розовый оттѣ- нйкъ. Особенно полезно прибавлять немного хамелеона къ нечистой водѣ во времіг апи- деиій. регонку) въ стеклянныхъ ретортахъ (рис. А) или колбахъ (рис. В), нагрѣвая или на уг-ляхъ, какъ изображено на прилагаемомъ рисункѣ Л, Рис. В.—Дерегошгя жидкости въ стокдянноЯ иоэб*. Вт, горле полбы вставлена пробки, чревъ которую ирохо- дитъ трубка, нпущал въ холоднлъшякъ. Первгонлелінд и оілаждаелил жидкость собирается въ нолЯу, служащую пріемнпкохъ. ялн лампами. На рпеункѣ В изображены, глав- вьш части обычнаго стеклянного лабораздр1 няго прибора, елужащаго для перегонки. Пары..
ХИМИЧЕСКИ ЧИСТАЯ ВОДА. 35 оставаясь на воздухѣ, все-таки еовре- менемъ поглощаетъ газы воздуха и пыль, въ немъ носящуюся. Сверхътого, при перегонкѣ воды, кромѣ воздуха, ■остается въ неа и некоторое количество улетучивающихся подмѣсей (особенно органическихъ), а стѣнки пере- гонныхъ снарядовъ отчасти разъѣда- ютси водою и часть, хотя малая, вещества ихъ дѣлаетъ воду не вполне чистою: при ея вьгаарнваніи получается остатокъ [S]. Между тѣмъ для нѣко- торыхъ фнзическнхъ и химичеекихъ изслѣдоваиій требуется совершенно чистая вода. Для подученія ея къ дистиллированной водѣ прибавляютъ крас- иаго раствора минеральнаго хамелеона {марганцовокаліевойсоли)дог6хъпоръ, пока не сообщится слабо-розовый от- ливъ ея всей водѣ. При этомъ разрушаются (ггереходятъ въ газы и неле- тучія вещества) органическія вещества, находящаяся въ водѣ. Излишекъ хамелеона не вредить, потому что при слѣдующей перегонкѣ онъ остается въ перегонномъ снарядѣ. Новую перегонку должно тогда производить въ платиновой реторгѣ съ платиновыаіъ же пріешикомъ. Платина есть металлъ, нисколько не измѣняющійся ни отъ воздуха, ни водою, а потому отъ него ничего не переходить въ воду. Полученная въ пргеаникѣ вода содержитъ еще воздухъ. Ее нужно прокипятить въ теченіе долгаго времени и охладить поелѣ того въ безвоздушномъ пространств, подъ колоколомъ воздуш- наго насоса. Хранится такая вода-въ запаянныхъ сосудахъ — безъ доступа воздуха. Чистая вода при вьшариванія не даетъ никакого остатка и не из- мѣняется нисколько, какъ бы долго ее ни хранили, т. е. въ ней не развивается еовременемъ плѣсень, какъ въ выходящіе изъ колбы (она видна направо}, ироходятъ въ тонкую стеклянную трубку, окруженную другою болѣе широкою охлаждаемою водою, чреаъ что пары сгущаются и стекаютъ въ пріемшікъ (онъ іщдѣнъ елѣва). ■ [S] Одинъ нэъ первыхъ мемуаропъ Лавуазье (1770 года) относился къ этому вопросу. Онъ нзелѣдовалъ пшученіе землистаго оетаткапри перегонкѣ воды, чтобы рѣщить, возможно ли, .какъ утверждали, превратить воду въ землю, л наіігелъ. что получаемый остатокъ происходить отъ дѣнстшя воды на стѣнки сосуда, а не отъ воды. Это онъ доказала прямыми взвѣшнваніямп. водѣ, разъ перегнанной или нечистой; она, при нагрѣвавін, не даетъ пузырь- ковъ газа, отъ капли раствора хамелеона пріобрѣтаетъ его цвѣтъ. Очищенная вышеописанными способами вода имѣетъ постоянный Фпзнче- скія и хвыическія свойства. Только для такой воды вѣсъ одного литра въ пу- стотѣ равенъ одному килограмму при 4° Ц., т. е. удѣльный вѣсъ только такой чистой воды равенъ 1 при 4° Ц. [9]. Вода въ твердомъ состояиіи обра- [9] Прннявъ, какъ общепринято, уд. вѣсъ воды при наибольшей ея ляотности, т. е. при 4°, аа 1, иіблюдеиіп показываютъ слѣдующіе уд. вѣса воды: при 0П 0.999S7 при 20° 0.99S23 , -f 10° 0.99973 „ 30° 0,99363 15е 0.99913 , 1Ш° 0,95859 Руководясь совокупи 0 сті го лучшикъ изъ оущеехвующшрь данныхъ, нзмѣненіе удѣлъ- наго вѣса S, съ перемѣнога темпер. t (определенной по водородному термометру) аоікетъ быть выражено (Менделѣевъ 1S9G) отъ — э° до + 4-0° Ц. формулою: (t-4p 118932 + 1366,75t— 4,13ta St*1 Опредѣ лил те аш ерату ры ртутны мъ термоаетромт., показанія котораго между 0° и 100°вемного выше чѣмъ водороднаго (напр. прн 20° около 0е,І15,.), получаютъ при данной t немного оолыпіе уд. вѣса. Вода при 4й служить средствомъ для перехода отъ игЬръ длины къ мѣрамъ ' вѣса и объема. Въ наукѣ общепринята метрическая, децимальная снетена мѣръ вѣса к объемовъ. Исходсмъ служить метръ (озъ немного яі.еньше полусаженв = 0,46869 саж.), раздѣляемын на дециметры ( = 6,1 метра), сантиметры (0,01 м.], миялниетры (= 0,001 ы., си. рпеу- нокъ) я микроны (=мнлліоннрй долѣ метра). Кубически дециметръ очень блпзокъ къ литру, служащему для нэмѣренія объемовъ, а вѣсъ литра воды ври 4е .въ безвоздушномъ пространстве совершенно точно ^= килограмму- Шатинонрадные образцы килограмма и метра установлены шеждуяародньшъ соглашеніемъ и выверенный копіи ихъ (прототипы) раепредѣлены вомногихъ странохъ, чтобы достичь единообразія мѣръ я Двпниетръ вѣса. Въ Россіи эакономъ 1S99 г., »« 10° метрнческія единицы допущены ко "И(^.™™ всеобщему употреблению— наравнѣ мвтровъ.въ съ рѵсскиші единицами (фунтъ = авиошцу» 0,Ш51Ш килограмма, аршинъ = величину. 0,711200 метра)— при взапмвомъ соглашеніи договаривающихся сторонъ. Килоградагь par 3*
3G ГЛ. і. О ВОД-ІЗ И Eff СОЕДІШІіШЯХ'Ь, зуетъ кристаллы гексагональной системы [101, что можно видѣть въ формѣ ізеіі'Ь тысяч'Ь граммовч,. Онъ под разделяется на дециграммы, сантиграммы п миллиграммы (онп=ІІ,ШІ грамма). ВелпкІн удобства доставляйте/! этою системою особенно потому, что она десятичная, кикъ система сшсленін, и потому, что она общепринята въ наукѣ н международных^ отношеніяхъ. Всѣ .чщы', приводимый въ лпой кншѣ. вуті, метрпче- ечія. Чаще всего въ каукахъ приняты за единицу: длины—саптщіетръ, вѣеа—граммъ, времени—секунда, температуры—градусы стогра- дуенаго водороднаго термометра. Доетон'врныііопредѣленІііпоііялынаютъ, что въоелііоидущномтіПросі'ранстп'ізвѣськуб. дециметра поды при 1° примерно на 1 дециграмм'!, менѣе килограмма. Въ обычныхъ опред'Ізлені- нхъ ложно принимать однако п'ііеь куб. дециметра рявнымъ килограмму. Поэтому лнтръ (точнѣе определяемый по весу вмѣічаюіцеііси воды) раиснъ оио.іо 101)0,1 куб. дециметра. [10J Тань какъ тверды» т'Ізла часто являются въ самостоятельны хъ, прапильныхъ пристал- сігѣжтіиокъ, который обыкновенно суп. правильные звѣздчатые сростки мно- депіш (on, него слюда д/ьлитсн на пліістшікн, а шпаты на кускн,'отранігіеииые плоское гимн, наклоненными Друп. къ другу по.п. определенными для каждаго т'Ьла углами), отъ неодинаковости прптяшеніп (сцѣплешн, упругости) по ралшмч, типііівлишн.мъ, между собою пересекающимся подл, определенными углами, то определено кристалличеекпхъ формъ госта вляетъ одпнъ пзъ важных1!, внешпнхъ прн- анаковъ, характериауюіцпхъ отдѣлыіыи. олре- д'Іілепныя хіімнческін соодіікенін. Лоатому начала кристаллографы і, составляющей осо- . Кусок-ь навесткова шага) шпата — о насоы, "чтобы пидѣі іоишені га (нславд- :йитыВ !і!гь ь листопро- мѣръ формы пра- впльпий снотамы. Ком- бинація октаэдра, съ кубомт.. Преобладать первый. Квасііы, плавиковый шпатъ, 8а- кисъ мѣлн н др- Гра пег нате ІГрт вис ;ілръ ваш. или "двѣи і. нрашілы Гранаты. д- ой СЬрв йичее идя а приа» ЭР1ШКСЛ JOiS сие: нрамидь Ы оторо вил солі .ром сны. Комбнил второго города і рОЛ" горн Ромбической сие- Ціи призмы, верти коида и двухъ п noil (большіл і t_r noil, у которой ОСЫ=>.1 ОСИ ЛОР Форяа беяиоппоН соли. Угрлъ и робрѣ ірамидч.; гл: іиіавии) и - пертнтіплыі иоЛ пирами; сФрыонйтро* циіди pi. гор 2Г 431. Геометрическая і|>ор*і кристалле вп. гирнаго sp устали. Приаііа и па раним гене атональной снегеи ы. бую науку, непременно должны быть знакомы тому, кто желает. работать въ научной стштп. Бъ нашемъ еочіше- иіи приходите» говорить о кристаллически хъ формахъ, линескихъ фориахі, или отдельностяхъ, зависящих?,, судя по спайности или листолрохож- Крнсталлнчасиал фориа віш< пой иііслоіы,одиокливонѣрноі систолы. Иоионапін гориаоп- ТАЛьоихъ дикакоида іі приемы иертипальпой пинами н др форит.. ттемногіе прим'1;ры которыхт. здѣеь приведены въ видѣ рисунковъ. Но тверды» ч-Joia являются на только въ кристаллпческомъ ввдѣ, предетавлиющемъ не одинаковость сцѣпленіл н упругости но разным!, направленіямъ и этимъ (а также и оптическими, электр. и др. свойствішв) р-взко отличающемся отъ жидкостей (однородно слоікен- ныхт> по ясѣмъ нанравленіянъ или иэотроп- ныхъ), но и тл. изотропно-амор<Ііномъ (без- форменномъ) еостониіи—безъ веяваго рая.т>гчія елои<енія по паправлепінмъ, лучпшмъ прнм'Ь- ромъ тему слуіійітъ обыкновенное стекло. И когда тиля, тііердыл образуюч-ся застьтвпніемч. иэч. яшдкостей (т. е. вяъ рас плавлен наг о со- г.тоянін), чаще всего большинство тізлъ нри- ішмаетъ аморфный видъ, пе(іекодящі(і ігь кристаллически или отъ возд'Іійствія другихт. тв. гкі'ь (особенно криеч'алловъ того же н.тн сход- наго вещества), или при опредѣленпымъ усло- віяхъ температуры и давленія. Предметъ ятотг., особенно послѣ новыхъ изелѣдовяиіы Юрьев- скаго (Дерите каго) профессора Таіімана (1S90—, 1902 гг.), пріобр'Ьтаеп. болг.шоі"! интсресъ яе только и. фпэико-механической, по и съ xhl нячеегсой стороны, но яъ нашемъ мзяоѵкеніи
свойства воды. 37 гихт. іфш-талловъ.атакже по форм'Ь по- лупястаявілаго, разеъшавшагося льда, нлывущаго весною по рѣкѣ. Ноледъ мо- шегь являться, какъ и множество твер- дыхъ тѣлъ, также и въ аморфномъ (пекрнс-таллнческогп.) видѣ. Температуры, при которыхъ вода переходить н:тъ одного еостшшш въ другое, суть постоянный точки тсрашметровъ, а именно температуря тающаго льда принимается ян 0°. а температуру паровъ, и'ыходящих'ь іізъ воды, кипящей при ішрмальномъ давленіи барометра (а именно въ 7(і0 мнллиметровъ, ызмѣ- реииыхъ при 0° и лриширотѣ мѣста 43°, на уровнѣ океана) прииимаютъ равною J 00°, но Цельзію, а потому для характеристики воды, какъ опредѣ- леннаго химическаго соединенія, служить между прочиггъ то, что она плавится при 0°п кшштъ при.1000. Вѣсъ литра воды при 4° = 1000 гр., при 0° = 090,87, вѣсъ литра льда при 0° ііенѣе, а именно = 916 гр. (коэф. куб, расширенія льда 0,000152, по оиредѣл. Вннценна 1902}, вѣсъ той же куб. мѣры водяного пара при 7G0mm и при 100° только 0,(і0 гр.; плотность паровъ, по отношенію къ воздуху = 0.ІІ2, по от- ношенІю къ водороду = \). Эти данный составлнютъ кратную характеристику фкзическнхъ свойствъ воды, какъ отдѣльнаго вещества. Для этой же ц'іілн можно прибавить, что вода есть жидкость легкоподвижная, безцвѣтная, прозрачная, не нмѣюгдая пи запаха, ни вкуса, и т. п.; но эти свойства здѣсь нѣтъ нужды указывать, потому что воду всякіё знаѳтъ, а Бри ооисаніи неизвѣстныхъ веществъ эти признаки . указываются. Скрытое ея тенло испарен!я=538. плаэленія = 79 единнцамъ теплоты [11]. Большое ко- Оеновъ ХішІи, п.мѣя иъ виду преимущественно характеристику хтоіиѵ. алемептовъ, мы не мо- жемъ вдаться нъ ату внтереснѣйшую честь Фкзико-Химііг. [II] Вода паъ всѣхъ іізв'встньш, жидкостей представ л петь наибольшее сцѣшіеніе частпцъ. Действительно она поднимается въ волосныхъ трубкахъ выше друикъ жидкостей, а именно, наггрваѣръ, въ два съ половиною раза выше шпрта, почти въ три раза выше, чѣмъ эфнръ, гораздо выше, чѣнъ купоросное пасло, и -п д. Въ трубкѣ, нмѣіощей радіусъ въ одпнъ милли- метръ, при і)°. вода поднимается на 35,3 миллиметра, считая отъ уровня жидкости до а/з высоты мениска, П])іі 101*° на 12,5 мпллпмет- лнчество тепла, содержащееся ві> іюдя- ішхъпарахъидажевъ жидкой вод'в(ло- ровъ, Измѣнепіе сц/вп.іенія съ температурою происходить очень равіюмъ-рно, такъ что при 50° поднятіе рапио 13,!] мпллпметрамъ, то-есть сродней исличішѣ подннтіп при 0" іі 100°, Эта равномерность не нарушается, дяже приближаясь въ точк'в яамерзаш'я, ндаетъ поводъ думать, что при поьышсніп температуры сцѣп- леніе будетъ изменяться столь же праштлшо иди почты также, какъ и при обыкновенных-!, температурах!,, то-есть при ігвк. высокой температур-!;, по опыту это темпер. блпзкахъ 370°, подпптіл воды уже не должно быть; слѣдойятелыіо сцъилегші при угон температур-!; йъ частицахъ воды уже не будетъ. п она доотнгаетъ оео'ш'о — критически го со- стояніп.іштароедадѣе рассматривается. Только некоторые растворы (нашатыря, хлорцстаго литіп) и притомъ при бо.илпомъ избытке воды поднимаются въ капп.тллрныхъ трубкахъ выше, чѣмъ чистая вода. Большое сцѣп- леніе воды, беэъ еомнѣнія, опредѣ.шетъ мно- гія ея свойства, какъ физическія, такъ и хн- мпчестіія. Количество тепла, потребное .тля нагрѣшінія одной вѣсовой части воды на 1° (Ц.), называется единиаеютеп.юты. пдп калоріега (calorie); сіѣдовательно, теплоемкость жидкой воды принимается равною едшшц'Ь. Нзмѣненіе этой теплоемкости прп нагрѣваніп незначительно, по сравнеиііо сі. тѣмъ язмѣненіемъ, которое представляетъ теплоедаоеть другжхъ жидкостей. Если іірн 0" теплоемкость = 1, то прп 20° = 0.993, при 100° = 1,073. Теплоемкость воды больше, чѣмъ всѣхъ другпхъ изв1;стныхъ жидкостей: такъ, напр., сппртъ прп 0° имѣетъ теплоемкость 0,55, т. е. количество тепла, на- гр'Ьваіищее воду на I0! нагръ'ваетъ почти вдвое данный е'Ьсъ спирта: теплоемкость скипидара при 0° равна ОД.1;офира 0,53; уксусной кислоты 0,5274; ртути 0.033. Это значить, что вода есть лучшіц поглотитель тепла. Такое свойство ея имѣетъ важное значеніе въ ігрпродѣ и прак- тикѣ: вода препятствует!, скорой)- ох.тажденію н нагрѣватшо. умѣряетъ холодъ п жарь. Теплоемкость льда ц водяного паря гораздо меньше, чѣмъ воды, а именно льда. 0.50-4, паровъ 0,48. Прп ѵвелпченіи давленія на 1 атмосферу сжа- тіе воды равняется 0.О0ООІ7; ртути 0,00000352; йфнра 0,00012 пріг. 0", ПрнбавленІе къ вод-Ь разлп'іныхъ веществъ обыкновенно умень- шаеть Сікіімаемость н ецѣпленіе одиовреіЕенно. Сжимаемость другихъ жидкоітей съ нагрѣва- ніемъ волростастъ. а для воды до 53° уменьшается, хотя потомъ таюке возростаетъ. Раоширвніѳ воды при нагрѣванііі [S] предста^ влнегь также шіого осойенноитои, неповго- ]ішощііхсіі для другихъ жидкостей. При нна- швхъ температурахъ иовффишеыгъ расшире- нія воды весьма налъ, сравнительно съ другими жидкостями; при 4° онъ доходатъ даже до 0; а при 100° онъ равенъ 0.1)008: ниже 4° онъ отрицательный; т. е. кода при охлаждепід тогда расширяется, а не сжимается. При иереходѣ въ твердое со стони іе удѣльный вѣст. воды еще уменьшается; при 0° кубнческій сактн.- метръ воды вѣепт^ 0.93SIS7 гр.: а ;гедъ при
3S ГЛ. I. О ВОДЬ И ЕЯ СОЕДШІЁШЯХ'Ь тому что ея теплоемкость болѣе, чѣмъ дф. вещества) ведетъ къ толу, что горячую воду и водяные пары уштреб- ляіотъ для нагрѣванія [12]. той же тешсературѣ, около 0,016. Образовавшийся ледъ, однако, при охлажденіп сжимается, какъ и большинство других* тѣлъ. Такимъ образомъ 100 объемовъ льда происхо- дптъ изъ 92 объемовъ йоды, т. е. вода при заиерзанін весьма значительно расширяется, что одредѣляетъ множество явленііг въ прп- родѣ. При повыщеніц давлепія температура замерзанія у воды понижается (0е,007 на каждую атмосферу), потому что она при этомъ расширяется (Томсонъ), тогда какъ тѣла, при застываніи сжимающіяся, повыиатотъ температуру плав леи і я, напр. параффпнъпрп 1 атм. 46°,' при 100 атм. 49°. ІІзъ сказаннаго видно, что при очень ешіь- ныхъ давленілхъ, плотности воды н льда, изъ нея образугощагося, будутъ приравниваться п достигать того, что ледъ будетъ тонуть въ водѣ, что п сдѣдуетъ изъ опытовъ .Тамыана, подробно пзучившаго (1S90—1902) вліяніе температуры и давденія на образоианіе аморф- ныхъ п кристаллическихъ твердыкъ тѣлъ изъ жи дк остей. Когда жидкая вода превращается въ паръ, то сцѣп.ченіе ея частицъ должно быть нарушено, такъ какъ частицы удаляются другь отъ друга на такое рааетоявле, при которомъ уже взаимное' притяженіе оказываетъ лишь ничтожное вліяніе. Такъ какъ сцѣпленіе частицъ воды, при раздичныхъ температурить, неодинаково, то уже по атому одному количество тепла, расходующееся па. преодо.тЬпіе итого сцѣпленія, или скрытая теплота испаренія, при разныхъ температурахъ. будѳть неодинакова. Количество тепла, которое расходуется на презращеніе одной вѣсовоц части воды, при разныѵъ температурахъ, въ паръ, определено было Рекьо, Грифптсоагь (1S95) и др. съ большою тщательностью. Измёретя показали, что 1 вѣсовая часть воды, взятая при 0°, переходя въ яаръ.пмѣгощій температуру t°, расходуешь 640 + (t—100)0,6 едтгавцъ тепла, напр. прн 100°—640; 300°—700 ка.торій. Но въ этомъ количестве заключается также и количество тепла, потребное для нагрѣваиія воды отъ 0е до 1°, т. е. кроиѣ скрытой теп- 'лоты испаренія — еще та теплота, которая идетъ ва нагрѣваніе воды въ жидгашъ состояніи до температуры t°. Вычитая зт? теплоту, получимъ, что скрытое тепло пепа- редія воды прн 0е равно 598; при 100° 538, при 200° около 478. Йзъ этого можно заключить, что при некоторой температурѣ не потребуется тепла для перевода .воды въ паръ этой же температуры. При этой температурѣ вода'должна переходить въ паръ, не смотря на. давленіе (см. гл. 2-я; темп, абсолютнаго ■кипѣнія воды около 365°). Необходимо и здѣеь зажѣтить, что вода, представляя большее сыѣ- дленіе, требуетъ для перехода въ паръ боль- шаго количества тепла, чѣмъ другія жидкости. Но не все то количество тепла, которое расходуется на превращение воды въ паръ, идетъ на преодолѣвіе сцѣпленія, т. е. на внутреннюю работу, совершающуюся ,въ жидкости: .часть этого тепла треб уетея для леханнчеснаго пе- редішженіп водлныхъ частицъ; въ самомъ дѣлѣ, водяной паръ прп 100° занимаете объемъ въ J 650 рааъ бодыпШ, чѣмъ вода ітри томъ же давленін, следовательно, часть теплоты пли работы пдетъ па подиягіе водлиыхъ частицъ,. на преодолѣпіе давлешя шш ыа впѣпшюю работу, которую можно употреблять съ пользою въ паровыхъ лашішахъ. Чтобы определить ату работу, раземотрпмъ пзм'Ьиенія наибольшего давленія или упругости водяного пара, прп разныхъ температурахъ. Наблюдоиія Реньо въ этомъ отношеиін, какъ и во всЬхъ предыдущая, заслуживают!,, по своей обширности и точности, наибольшаго внішанІл. Давленіе или упругость водяного пара при разныхъ температурахъ выражено въ прилагаемой таблице въ миллиметрахъ ртутнаго столба, нмѣющаго температуру 0В: ипсрЕітури. — 20ф — 10° 0е + 10° 15р 20° 25° 30° 50° Унргпкть 0,9 * 2,1 4,6 9,1 12,7 17 Д. 23,5 31,5 92,0 . Температура. 70е 90° 100" 105° 110° 115° 120° 150° 200е Упругой 233,3 525,4 760,0 90G.4 1075,4 1260,4 1491,8 35S1 ІШ9 И та таблица ліокааываетъ температуры кп- пѣнія воды при различншъ давленіяхіі. Такъ, на высотѣ Монблана, гдѣ среднее давлеыіе около 424"пі, вода кнпптъ при 84°,4 Такъ, прп давленіи въ пять атмосфер* (иля при давленіп въ пять рааъ болыпемъ, чѣмъ обыкновенное, т. е. 5.760 = 3800»"о) температура воды будетъ 152°. Такъ какъ на поверхность одного квадратнаго сантиметра, столбъ ртути,'въ ІОига, давить тяжестью 13,596 гр., то давленіе атмосферы, равное 760п"п, еоот- вѣтетвуетъ давлеиію 1033,28 грамма. Это зна- читъ, тго если мы воаьмемъ цнлиндръ, имѣю- щій въ раарѣзѣ 1 кв. сайт., нальеиъ въ него воду и закроешь поршнемъ, нмѣюлцшъ вѣсъ 1033 гр&аша, то, нагрѣвая въ щепшть, до 100° паровъ не будетъ образоваться, дотому что паръ не можетъ преодолѣть этого давлепія; а если при 100° мы передаднмъ каждой вѣсовой едишпіѣ водъг 538 едивицъ тепла, то вся вода превратится въ иаръ, имѣющііі ту же температуру. Спрашивается теперь: на какую же высоту поднимется лбрпіень въ эти.хъ условіяхъ, т. е. другими слонами: какой объемъ заиметь водяной паръ при извѣстяомъ давленіп? Для этого нужно знать вѣеъ одного ну- бическаго сантиісетра водяного пара при разныхъ температурахъ. Набяюденія показали, что плотность водяного пара, по отношеяін> къ воздуху при той же t и томъ "же давленіи; ^= 0,62. Паръ,. насыщающік вррстранстВо, приразныкъ температурахъ имѣетъ различную плотность; но ого разлнчіе не велико, а ииеппо въ средяемъ плотность его равняется по отножеиію къ воздуху 0,64. Одинъ'ку- бнчеекій сантіімѳтръ воздуха, про" 0" и 760»!'",, вѣситъ 0,001293 грамма, при 100° ц то?іъ'же.
СВОЙСТВА ВОДЬ! 39 Хгопгческія реакціи, которьшъ подвергается вода и при которыхъ она ." , 0,001293 даменш онъ будетъ вѣсшъ --Vssf— > ■т0 есть около 0,000946, а елѣдовательно, 1 куб. сантим, водяного пара, ішѣющаго плотность 0,154, будетъ вѣсить при 100° 0,00060о грамма; следовательно, 1 граммъ воды заиметь ойъеъѵь около 1653 к. е. Следовательно, въ цнлнндр-Jj, пмѣгощѳмъ сѣчеиіс 1 квадр. гаитим. іі въ кп- торомъ вода, занимала высоту одного ганти- кетра, по нравращешн въ паръ. порпіеш, поднимается на высоту 1(і53 саптюіетровъ. Такъ какъ поршень вѣситъ 1033 граина, то внѣш- няя работа пара, то есть та, которую произведете вода, превратившись въ парт,, при 100°, будетъ состоять въ поднятіи поршня, щгіпо- шаго в'бсъ ШЗЗ грамма, на 1653 сантим, или работу 17,07 килограммометровъ, т. е. въ ео- стоянін поднять 17 ішлограымовъ на высоту одного метра, пли одинъ килограммъ на 17 метров*. Одинъ же гряммъ воды требуетъ для превращеніяві, шіръаВ8 граммовыхъ едпницъ тепла или (въ килограммахъ) 0,53S калоріи, т. с. количество тепла, поглощаемое при пепа- реніи одного грамма воды, равно тому количеству тепла, которое въ состояшя нагрѣть 1 кияоградаіъ воды на 0P,53S. Каждая же единица тел.та, какъ узнали пзъ опыта, въ еостояніи нроизвестп работу 425 ки.тограммо- метровъ. Следовательно, испаряющаяся вода въ количеств!1 одного грамма расходуогъ работу 425 X 0,538 = (почти) 227 килограимо- метрамъ. Внѣпгаѳи ея работы получается только 17 килограмлометровъ, слѣдовательно, на преодолѣніе внутренняго сцѣпленія водя- ныхъ частиц* расходуется 210 килограмлометровъ, а потопу около 92°/о расходуема™ тепла (п.тн работы) вдетъ на преодолѣніе внутренняго сцѣііленіп. Работа, потребная для преодолѣнія внутренняго сцѣпленія при переход* въ паръ, уменг,- шается съ возвышеніемъ t, что связано съ уменыпеніемъ сцѣпленія при нагрѣваніи: т. е. измъ-ненія, совершавшийся при этомъ, сходственны сь тѣмн, которыя занѣчаготся въ пзыѣненіи выеотъводы въ капиллярныхъ труб- кахъ. Очевидно^значатъ, что количество ввѣш- ней работы, или, какъ выражаются, полезной работы, которое можетъ доставить вода сво- иыъ испареніеігь, весьма не велико сравнительно сътѣмъ количеством^ которое расходуется на превращение ея въ паръ. Изъ предшествующего раземотрѣнія видно, что даже при физической перевгви* состояния наибольшая часть совершающейся работы идеть на невидймѵю внутреннюю работу (преодолѣніе сдѣшіенш], химическое же сцѣпле- ше иди сродство, очевидно, составляет* громадную внутреннюю работу. [12] Если требуется нагрѣть значительную массу жидкости въ различныхъ сосудазсь, то было бы весьма дорого устраивать веѣ сосуды «еталличеекіеп лодъ всякимъ топку для ва- грѣвааія. А такой случай на заводахъ встрѣ- чаётся на каждомъ шагу. Въ этихъ елучанхъ употреблнютъ одинъ паровикъ и изъ него проводят* водяной паръ въ жидкость, или вообще въ сосудъ, который требуется нагрѣть. образуется, столь лногочисдеввы и столь тѣегш связаны съ реакциями зіно- гихъ другяхъ веществъ, что нѣтъ возможности въ началѣ изложенія химіи говорить о болыиинствѣ этихъ реакній. Впосл'Бдстаіи мы познакомимся сь многими изъ ннхъ, а теперь упоыянеит. о ігѣкоторыхт, еоедииешяхъ, образуе- ыыхъ водою. Для того, чтобы яспови- дѣтъ природу разныхъ видовъ еоеди- иеній, образуелыхъ водою, мы начнемъ со слабѣйщихъ, опредѣляемыхъ чисто механическими, внешними свойствами дѣйствугощихъ веществъ. Вода механически притягивается многими тѣлами, пристаеті) къ ихъ Поверхности, какъ пыль лристаетъ къ предметам1!, какъ- гладкое стекло при- стаетъ къ другому. Такое притяженіе воды называется смачивашелъ, прони- тываніемъ ипоглощеиіемъ воды. Такъ, вода пропитываегь землю, песокъ и глину и не витекаетъ изъ иихъ, по- мѣщаясь между ихъ кусками, точно также вода всасывается губкой, сук- номъ, волосоыъ, бумагой и т. п. предметами; во сало и вообще жирныя поверхности водою не увлажаются. При такомъ притяженіи, вода сохраняет!, свои химическія и физическія свойства. Водяной паръ, охлаждаясь и превращаясь в;, жидкость, выдѣляетъ скрытую въ иемъ теплоту, и такъ какъ она веліша, то лалымъ количествомъ образовшшаго пара можно произвести значительное нагрѣваніе. Требуетея. напризгЬръ, нагрѣті. 1000 кплограммовъ воды Огь 20° до 50°, на что необходимо, приблизительно, израсходовать 30000 единвггь тепла. Изъ паровика станемъ впускать паръ, натрѣ- тый, иаприігііръ, до 100°, въ воду. Въ каждомъ килограммѣ воды при 50" заключается около 50 едішиц'ь тепла, а въ каждомъ княо- граішѣ водяного пара, при 100°, заключается 640 едишщъ тепла; слѣдовательно, каждый кшоі-раммъ водяного пара, охладившись до 50е, передаетъ 590 едшнцъ тепла: слѣдова- тельио, 51 іійлоіраммъ водяноіо пара въ* со- стояніи будеть произвести требуемое нагрѣ- ваніе 1000 ітелограммовъ воды огь 2tl° до 50°. Въ химической пракіик'Ь весьма часто при- міняють воду для нагрѣванія. Для этого, обыкновенно, употрабляютъ леталіцческіе сосуды,, чашки или котелки, закрывающиеся кольцами, концентрически вкладывающимися другь въ друга, и называемые BO.iHSbLMH ван- налы. На эти кольца ставятся нагрѣваемы" предметы, напр., стаканы к чашки съ жидкостями, колбы, реторты и т. д., а ванна съво- дою нагрѣвается. Выд'Бляюшійся парь нагрѣ- ваетъ дно сосуда и твиъ производить желаемое повьтшеніе температуры-
40 ГЛ. 1. О ВОД'!! И ЕЯ СОЁДИНЕНШГЬ Такъ, папрішѣръ, высуитаваиіемъ можно удалить такую воду, что извѣстно изъ обыдеішыхъ оиытовъ. Воду удержанную какъ-либо механически, напр. тканями ложно удалить механическими же путями, треніеыъ, давленіемъ, цен- тробѣжною силою и т. п. Но предметы, называемые въ практике сухими (потому что пе емачиваютъ рукъ), часто содержать еще влажность, что ложно доказать, нагрѣвая предмета въ стеклянной трубкѣ, запаянной съ одного конца. Положивъ въ такую трубку кусокъ бумаги, сухого чернозема и [13] Чтобы высушить какое-либо вещество около 100°, то есть при теяпоратуиіі кііігішіи воды (прп этой температур'!; гигроскопическая вода улетучиваете и), употрсб- ляютъ приборъ, изображенный на рпсункѣ; онъ называется водяною сушильною ванною н со- етоіітъ ііз'ь двойного мѣдиаго ящика. Между наружнымъ и вну- треннцмъ нщнкюгь наливаетеи вода и ящпкъ ставится на плиту и.ш Нагрѣвастсп ка к ішъ-ші б у ді> друпшъ споі-обоиъ или между стѣнками пропускается парт, нзъ паровика. Когда води закипнтъ. то внутри яшнка. температура будетъ приблизительно равна многіе тому подобные (особенно рых~ лыя вещества) предметы и нагрѣвъ слегка то мѣсто трубки, гд'Ь они по- мѣщены, можно заметить скопленіе паровъ въ холодиыхъ чаетяхъ трубки. Бъ тѣлахъ твердыхъ присутствие такой втянутой или гигроскопической воды часто узнается чрезъ высуіииваиіе до 100° или чрезъ вьгсушиваніе подъ но- локоломъ воздуішіаго насоса надъ веществами, химически притягивающими воду. Взвѣшивая вещество до высуши- ваиія и ггосл-Ь высушивзні я, легко оп- редѣлить количество гигроскопической воды чрезъ потерю [13]. Конечно, въ юзожшромъ н наполненпылъ возду.хомъ, который, при открыли крана, будетъ проходить ІфО- . Она высу- ндту- Опрад'ІглеЕІе колпчі ауха и погдощевіѳ Сушильная ыѣдиая ваяна. Въ страпств-і метлу сіѣшіаия вола нагр*вавгся, л внутри ставится . ишваеивіН предметъ. Окьло І/іо ральпоН В0ЯИЧ11ВЫ. тешгературѣ кппѣнія воды, т. е. 100° Ц. Во ввутренкій яншкъ поыѣщаютъ высушиваемое вещество к заппраютъ двераур.Въ этой дверігѣ прорѣзано несколько отверстш для пхода воздуха, который уносип. пары, выходя щіе изъ высугаиваемаго тіілп. въ трубку на крышек прибора. Часто однако еугаеніе ведутъ въ агѣд- ных7. шкафнкахъ, прямо Еіагр/Ьвііеяыхъ го- рѣлкоіо. Здѣсь можно имѣть желаемую температуру, для опред+.леніл которой чрезъ особое отверехіе вставлнштъ термолетръ. Для пряного онредѣленш с-одержаніп поды въ данноиь веществѣ, если оно при. накаливание ничего не теряетъ кромѣ воды, пом'Ь* щагатъ вещество въ трубку D. предварительно взвѣсивъ пустую трубку нвзвѣшивая потомъ ее еъ тѣломъ. чрезъ что у;інаеш> вѣсъ вне- деннаго вещества. Приборъ D соединяют*, ст. одной стороны, ст. сігарядомъ А, пазываемымъ іства валві чревъ ьыс уши паша въ стру-в сухоги вов- видѣлявіаейся воды въ трубвѣ Б. &ь Ум натуральной яолнчпны. нзъ газометра сперва въ сткляику В съ сѣр- ною кислотою, а потомъ чрезъ сосудъ С съ кусками пемзы, смоченной тоже сѣрного кислотою. Проходя чрезъ В и С, воздухъ высушивается, отдавая всю влажность сѣрной ние- лотѣ. Въ трубку D будетъ, зпачитъ, проходить сухой воздухъ. Выделяющаяся влага будетъ уноситься воздухомъ, проходящпш. чрезъ D. Такой влажный воздухъ переходить далѣс въ трубку Е, изогнутую въ шід'Ь буквы U и наполненную кусками пемзы, смочеішоіі сѣрною кислотою. Въ этой трубкѣ сЬриая кислота поглотитъ всю воду, выявленную тѣ- ломъ. Итакъ, вся выдѣлеииая влага скопится въ сосудѣ Е. Если его пзвѣеить вредъ опы- томъ и послѣ него, то прибыль вѣса пока- зкетъ количество воды, удаленной, нзъ тѣла. Если улетала только вода (а не газъ), то убыль в'Ьса D будетъ равна прибыли в-lica Е.
шглощвше еоды, 4-1 этомъ случаѣ должно быть осторож- нымъ въ сужденіи о количестве воды, потому что потеря можетъ происходить иногда отъ разложеиія самого взятаго вещества съ удаленіемъ газа иди пара. Гигроскопичность тѣлъ, т. е. способность втягивать влажность, должно имѣть постоянно въ виду, когда производить точный швѣдіиванія, иначе отъ присутствия влаги в'Ьсъ будетъ ме- вѣренъ. Количество втянутой влаги за- виситъ отъ степени влажности воздуха (то-ееть от7. упругости находящихся въ немъ водпиыхъ наровъ), въ кото- ромъ помѣщено тѣло. Въ совершенно сухомъ воздукѣ и въ пустотѣ гигроскопическая вода удаляется, превращаясь въ паръ, поэтому, помѣщая въ высушенное пространство предметы, поглотттвшіе воду, можно ихъ вполнѣ высушить. Нагрѣваиіе этому помоѵаетъ, потому что увеличиваетъ упругость па- ровъ. Для сушеиія газовъ чаще всего употребляютъ фосфорный ангидридъ (бѣлый порошокъ), жидкую сѣриую кислоту, твердый и пористый хлористый кальцій и б'влый порошковатый прокаленный мѣдігай купоросъ. Они втягиваютъ изъ воздуха и всякаго газа влажность, въ пихъ заключающуюся, въ значительному, количестве, но не въ безграничномъ. Фосфорный аигидридъ и хлористый кальцій при этомъ расплываются, дѣлаются сырыми, еѣр- ная кислота становится изъ маслянистой густой жидкости бодѣе подвижною,, а прокаленный мѣднын купоросъ син'Ьѳтъ, тюсл-Ь чего эти вещества те- ряютъ чаеть своей способности удерживать воду и даже могутъ, при из- быткѣ воды, отдавать ее воздуху. По- рядокъ, въ какомъ выше перечислили высуишвающія. вещества, соглаеенъ съ тѣиъ порядкомъ, въ какомъ стоять они по своей способности поглощать влажность. Воздухъ, высушенный хло- риетымъ кальцІемъ, содержитъ' еще часть влаги, 'которую можетъ отдавать сѣрной киелотѣ. Самое полное высушивание газовъ производится съ помощью фосфорнаго ангидрида. Изъ ыногихъ гЬлъ также удаляютъ влагу тѣмъ, что ихъ кладутъ подъ колоколъ {который, подобно колоколу воздуш- наго иасоса, долженъ задираться герметически) въ чашку, поставленную иадъ или подъ сосудомъ, содержащимъ вещество, поглощающее воду [14]. Высушивайте происходить при этоиъ отъ того, что, напр;, серная кислота высу- шиваетъ сперва воздухъ колокола, втягивая въ себя его нлагу, въ сухомъ воздухѣ высыхаетъ взятое тѣло и эту влагу опять поглощаетъ еѣрная іщ£- лота и т. д. Еще лучше идетъ такое Еысушиваніе подъ кодоколомъ воздуш- иаго насоса, потому что тогда пары образуются быетрѣе, чѣмъ въ колокол ѣ съ воздухомъ. Изъ сказапнаго очевидно, что перехода, влаги въ газы и поглощеніс ги- і'[ли-конической влажности представляют!, большое сходство; по это еще не химнчоскія соединенія съ водою. Вода не потеряла своихъ свойствъ, не образовала повыхъ веществъ, присоединившись въ видѣ гигроскопической воды [15]. Иной характеръ предетавляетъ при- тяженіе воды къ гвламъ, растворяющимся въ ней. При растворевіи веществъ въ водѣ происходить особый родъ ііеопредѣлениаго соединенія, образуется повое однородное вещество изъ двухъ взптыхъ тѣлъ. Но и здесь [14;] Вмѣсто колокола часто суіііеніе надъ гѣрною кислотою ведутъ въ экепккаторахъ, представ ля ющихъ широкогордую низкую банку, шотио запирающуюся притертою пробкою. На дно наливаютъ сѣрную кислоту, а надъ нею на стеклянной подстав кѣ ітомѣщаютъ высушиваемое тѣдо. Сбоку часто ігрипаиваютъ трубку съ краеоиъ, чтобы можно было высушивать при уиеньшенношъ давлёнін, когда испарекіе воды еонерщается быстрѣе. Помѣ- щеиіс осушающаго вещества (сѣрной к.) ниже сосуда съ высушиваемымъ тѣломъ въ эксик- каторахъ обычнаго устройства ішѣетъ тогъ недостаток!., что влажный воздухъ, болѣе дег- кій, чѣмъ сухой, располагается въ верхиихъ ча- стяхъ прибора, ане внпзу.Гемпель (1891) устра- шілъ это неудобство устройством* такого эк- сиккатора. въ котороігь поглотитель влага находится выше высуішіваемаго тѣяа. Искусственное охлажденіе верхней части эксиккаторз, ■ вызывающее внутри аппарата восходящіе и нисходящіе токя воздуха, которые и ааетав- ляютъ водяные пары подниматься кверху,— можетъ еще ускорить нроцессъ выеунгаватя, [15]-Шагшюы опредѣлклъ, однако, что.при смачиваніи 1-го грамла угля водой выдѣляется болѣе 7 гр. ед. тепла, а при обливаніи еѣр- ігастымъ углеродоіііъ даже 24 ед. тепла. Глино- земъ, смоченный водою, развиваетъ Э1/2 ка~ лоріп. Это указываетъ, что со стороны выдѣ- леиія тепла смачпвакіе предетавляетъ уже перехода къ соѳдпненіямъ (экзотершіческнмъ), выдѣляющтіъ теплоту прнсвоеш. образований.
42 ГЛ. 1. О ВОД-Е И ЕІІ СОЕДИНЕШЯХЪ. связь соединяющихся веществ!, весьма ие прочна. Вода, содержащая въ pa- створѣ различный вещества, кшшть при температурѣ, близкой къ своей температурѣ кидѣнія; отъ растворенія въ водѣ веществъ болѣе легоихъ, чѣмъ сала вода, получается растворъ, имѣю- щій меньшую плотность, чѣмъ вода, напримѣръ, при растворении спирта въ водѣ. а болѣе тяжелыя вещества, растворяясь, въ водѣ, сообщаютъ .ей болыній, удѣльный вѣсь. Такъ, соленая вода тяжелѣе прѣсной [16]. Водяные растворы.предетавляютъ особый интересъ уже потопу, что въ зс- млѣ и въ водѣ, въ растеніяхъ п въ животныхъ, въ химической практике и на заводахъ постоянно образуются Сиосйоъ перевода' гава въ-цилнндръ со ртутью, догруженный открытьгнъ концонъ "дъ ртуть, палптую въ лщвнъ (вввну) ст. двуия стеилнннынн стѣикаѵп. Hanpano внденъ сосудъ, содержащШ газъ. ЦархшЯ иовеаъ ого ендбжевъ тр^йочкоО. идущей чрезъ ртуть ванны подъ. колоколъ. Нижняя чисть сосуда сообщается с"ь восхо- діЕщеб трубвоЯ.. ЕсзиЕ чт. вес наливать, ртуть, та давлешо газа въ прибор* уве- липитсл и онъ, чрезъ гаасвравояную трубку, перепдетъ въ цнлиндръ д зіПыатъ н.ѣстовъ верхней ѳго.чцетн, гд-в его xoffiHD ицыѣршь и аринѳстн въ прнкоспапе- нів съ поглотіітолем-ь, явлр. растворить въ водѣ. растворы и* omt играютъ важную роль въ хяшческихъ превращеніяхъ, всюду _ 1 [16] Но однако крепкая (одноводная С!Н'0':) уксусная ішсаота, іщѣ'я уд. вѣсъ при 15° 1,055, дтъ.прибавки воды [вещества. бол-ве легкаго, уд. вѣеъ 0,999) становится не легче, а :тлже- лѣе, такъ что растворь SO ч. укс. киел. н 20 ч. іоды илѣетъ уд. в'Іісъ 1,074; даіі№'При равенстве вѣса укс. кися. н воды (50°/о) уд. вѣеъ ■1',061 еще болѣе, чѣиъ.у самой уксусной кислоты. Это показываете значлтелыюсть лроие- ходящаго при раетпореніи іжатін. Растворы и вообще жидкости, смѣшиваяеь ст. водою, дѣй- йвителшо обыкновенно снимаются. дроиеходящпхъ, такъ какъ вещества, перешедыпя въ растворъ, представ - ляютъ наилучшія уеяовія для хниическихъ превращение, а именно: подвижность и возможное разъединеиіе частей. Твердое тѣло пріобрѣтаеТъ въ растворѣ подвижность частей, газъ теряетъ упругость, и отъ того въ растворахъ не рѣдко совершаются такіяреакціи, ка- кія въ отдѣлы-гамъ видѣ не идутъ. Притолъ, распредѣліш- шпсь въ водѣ, вещества оче- , видно разрыхляются, то есть уподобляются газазнъ. Все это пипетка, заставляетъ обращать, при опи- еаніи свопствъ тѣлъ, весыіа большое внимаше на отлоше- ніе ихъ'.кгь водѣ, какъ растворяющей жид- . кости, всюду встрѣ- чающейся. Чтобы показать растворимость газовъ въ. вод/в, должно взять газъ, рредетавлтощій- большую растворимость, напр., алміач- ный, и йвести'его въ колоколъ (или ци- линдръ, какъ на пріг- лож. рис.), сперва наполненный .ртутью и стоящи въ ртутной ваннѣ. Если- затѣмъ впустить въ цилиндръ воды, то ртуть будетъ подниматься,: потому что вода растворяетъ амміачный газъ. Если етолбъ поднимаемой ртути ниже барометра и количество воды достаточно для растворенія: газа, то весь газъ поглотится водою. Чтобы ввести въ цилиндръ, воду,употреблшотъ стеклянную пипетку, изображенную па этой стр. Загнутый иижніи. конецъ ея вста- вляють въ воду и всасываютъ воздухъ изъ ■ верхнято конца. Когда 'вода наполнить . пипетку, верхній конецъ- ея запираютъ пальцемъ, а-нижней вводять въ ртуть ванны такъ,. чтрбы загнутый конецъ попалъ въ отверстіе цилиидра. -Тогда, о-іть .вдуванія воздуха въ пи-
ДШиИ'ЗІЯ РАСТВОРОИЪ. is петку, вода изъ йен будетъ выходить въ щілш-ідръ іі поднимется по своей легкости на поверхность ртути. Для такого газа, какъ амміакъ, можно демонстрировать растворимость, наполни въ сткляпку ішміакомъ, заткнуть ее пробкой съ трубкою и погруаивъ коцепь трубки въ воду, Когда часть воды взойдетъ въ сткляпку (чтобъ это случилось скоро, сткляпку предварительно можно нагреть), вода будетъ бить внутри стклянки фонтаномъ. Вч> іюдъелѣ ртути и въ образованіи фонтана, становится очевидною сила, действующая при раствореиіи. Подобно толу, какъ длл однородного смѣшенія (диффузіи) газовъ между собою, такъ и для растворенія требуется известное время, зависящее не только отъ поверхности соприкасающихся веществъ, но и отъ ихъ природы. Это видно изъ опыта. Въ высоте сосуды налпваютъ приготовленные уже растворы разныхъ веществъ, более тяжелыхъ, чѣмъ вода, напр. соли и сахара. Поверхъ раствора въ каждый еосудъ наливаютъ чистую воду столь осторожно, чрезъ воронку, чтобы не возмутить нижняго слоя, и оставляютъ сосуды въ покоѣ. По различно въ ноказателяхъ пре- лолденія будетъ видна граница воды и влитаго раствора. Несмотря на то, что взятые растворы тяжелее воды, спустя нѣкоторое время пропзойдетъ въ покоѣ полное слѣшеніе. Гей-Ліос- сакъ убедился въ этомъ особыыъ опы- томъ, произведеНБЫмъ въ подзем ельяхъ, находящихся подъ парижскою астрономическою обеерваторіею. Они из- вѣетны, какъ место, где сделано много интересныхъ изелѣдованій, потому что, находясь глубоко.въ земле, они имѣютъ весьма равномерную и достоянную температуру'во весь годъ и не мѣншотъ ее въ сутки, а это нужно было въ опытѣ.надъ диффузіею растворовъ для того, чтобы не могло родиться сомнѣ- нія въ ихъ результате при дневной перемѣнѣ температуры (опытъ длится несколько лѣсяцевъ), вслѣдствіе которой должны въ жидкости происходить тонн, могущіе перемешивать слон жидкости. Несмотря на эту равномерность температуры, растворенное тѣло, современен, поднимается въ воду и равномерно распределяется- въ ней, показывая, что между водою и раство- реинымъ тѣломъ есть свой спеціаль- пый родъ притяженія или стремление къ взаимному проникновенно, въ противность дѣйствію тяжести. ІІритомъ, это стремление или скорость диффузіи для соли и сахара, равно какъ и для разныхъ другихъ тѣлъ, весьма неодинаково [16 bis|. Следовательно, при раствореиіи дѣйствуетъ особая сила— какъ бъ настоящихъ химическихъ со- едннеціяхъ, н раствореніе обусловливается особьиіъ родшгь двнженія (химическою анергіето вещества}, свой- ственнымъ растворяющемуся тѣлу и растворителю. Опыты, подобные вышеописанному, дѣлалъ Гремъ съ различными веществами и показалъ. что скорость дііФФузіи растворовъ [17] въ водѣ весьма неодинакова, то-есть, что равномерное распределение вещества въ растворяющей воде достигается при различныхъ растворахъ въ различное время. Гремъ сравнивадъ способность диффузіи съ летучестью. Есть твла легко диффундирующая и трудно, какъ есть болѣе или менее летучія гвлаі Въ стаканъ вливается 700 куб. сант. воды и цотозіъ на дно осторожно чрезъ сп- [1G bisj Гремъ въ студенп желатины, а Де- Вріесъ въ студенистоігь кремнезем* (гл. IS), особенно у потре б л я я' цвѣтных (окрашпвающі я | вещества., напр.. ЕаСг£,07, весьма наглядно показали постепенность диффузіи. Проф. Умовъ дли этой же цѣли употребила стеклянные шарика опредѣленнаго уд. вѣеа, настолько наполненные воздухоігь, чтобы они были тяжелѣе воды, но легче тяжелой ясидскости, взятой для диффузіи, и по йолоікенію шарн- ковъ судил* о ходѣ дпффузіп, такъ какъ зналъ уд- вѣсъ каждаію шарика, и его поло- женіѳ указывало плотность раствора, а стѣд. и содержаніе въ даниомъ слоѣ дпффундй- рующаго вещества. ' - [17] Изсдѣдованія Грела, Фикка, Нернета п друг, показали, что количество раствореннаго вещества, передаіошдгося ■ (восходящаго) отъ слоя къ слою въ вертпкальноэіъ цнлпндричес- комъсосудѣ.гфоиоршоньльнонето.'іьковііейени и ведичннѣ поперечна го сѣченія вдглпвдра.но и содержаний раствореннаго въ слоѣ вещества, такъ что каждому .растворенному веществу отвѣчаегь свой коэффищент'ь диффузіи, Причину диффузіи растворовъ долікно считать, въ сущности, прежде всего такою ,же, какъ и причину диффузіи газовъ, то есть зависящею отъ двпженія, свонствённаго частнцамъі но' здѣсь, по всей вѣроятности, пгра'Ютъ свою роль и тѣ чнето хныыческія, хотя и мало развития, силы, которыя влекутъ растворенный вещества -къ образование- неопредѣленнькъ соединен!» съ водою.
44 гл. 1. о водѣ п ел совдшиішхъ. фонъ(пітетііу), іштается 100 куб. сайт, раствора, содержащп го 10 ]*раымовъ вещества. Получится два слоя. Спустя нѣсколько дней снимается по следовательно, сверку вииаъ,по 50 куб. е. ра- стшраинроіізводитсяиспытаиіеколііче- і'тізараствореншіго вещества въразпыхъ сдояхъ. Такъ. поваренная соль, чрезъ 14 дней, дала слѣдугощія вѣса(въшілли- граымахъ) соли В7> разныхъ елоях'ь, наминая сверхѵ: 104, 120, 12(5, 198, 267, 3-1-0. 429, 'ШЬ, 054, 7(ЯІ, 881, 991, 1090. \{$і, а въ остатк-І; 220G, тогда как'ь б'кчокъ в'ь то же время въ 7-ми верхнихъ елояхъ далъ лишь весьма малый содержат л. а начиная съ 8-го слон: 10, 15. 47. Ш. 843, 855, 1892, а въ оетатігс 0/2.1 шіллиграшіовъ. Такішъ образомъ. диффузія раствора заннентъ отъ времени и природы вещества, что и можетъ служить і-ш только для понішаиія явленііі раетво- ренія. но п для отличія тѣлъ другь отъ друга. Гремъ іюказалъ, что тѣла быстро диффундпрующія въ водѣ, способны скоро проникать чрезъ перепонки и кристаллизоваться, а тѣла, медленно диффундирующая, обыкновенно не кристаллизуются. Ихъ назвали коллоидами, то-есть подобными клею, они медленно проннкаютъ чрезъ ііереноикп [18] и способны являться въ состояпіи подобномъ студени, какъ объяснено б у деть пад'ь примѣромъ кремнезема (гл. 18}. [IS] Скорость диффузіи, равно какъ и скорость проникновеніл чрезъ перепонки и.ш діализа (играющего большую роль въ лтзни организшовіі и въ техникѣ) изменяется, судя по нзеяѣдоватлиъ Грема, особенно рѣзко при переход!- отъ такпхъ кристаллизующихся ве- ществъ, какъ большинство солей и кпелотъ, къ веществаыъ. способным?» давать студени,. подобныл тѣмъ, какін образует!, обыкновенные клей (colla, желатина)- Первыя диффуп- дируюот. въ растворахъ н чрезъ перепонки горазда быстрѣе вторыхі. и Гремъ, поэтому, от- личаетъ нриоталломды, скоро диффундпругощіе, чіть кол леи до въ. дпффунднруюшнхъ медленно. Разламывая (твердые) койлонды на куски, мы замѣчаеиъ въ ніш, отсутствіе спайности, т. е. пластин чат а го сложепія. Излозгь таиихъ тѣлъ (раковистый) подобенъ излому куековъ клея к стекла. Къ коллоидамъ относятся веѣ почти, вещества, изъ которыхъ состоять тѣла живот- ныхънрастетй;по этой-то причянѣ,по крайней мѣрѣ отчасти, раетеніямъ и животиымъ "свойственны разнообразный формы, не ниѣ- ііхіііл ничего сходнаго съ кристаллическими- формами большинства минеральпыхъ тѣ.тъ. Въ Когда растворен іс хотлтъ ускорить, то врлѣдешіе вышесказаиияго необходимо производить пѳрем'!зіш-іваніе,взбал' оргаиизмахъ, то-ееть въ жітогпыхъ п расте- нІлхъ, коллоидным твердил тѣла, обыкновенно пропигатшьш водою, прішивіпютъ особый формы кдѣтокъ. аерныпіекъ, волокон;., елмзпетыхъ бесформен пыѵь маесъ и толу подобным, столь отличный от'ь фориъ, прими- маемыхъ кристаллическими тѣламн. Когда коллоиды ВМД'ІІЛІІІОТШІ ПЗЪ раС'ГИОрОВЪ НЛП ИЗ'І. расплавленного еоетоннін, то они предста- влнютъ впдъ однородный съ того жидкостью, гізъ которой образовались. Дучшимь примѣромъ этого мпжетъ служить с.токло. Коллоиды отличаются пти кристаллоидов!, не только ст- сутетвіемъ кристалличоскнхъ фориъ, но и многими другими свойствами, позволяющими япно различать оба оти рода твердых'*, тѣлъ, какъ пто показалч. упомянутый аиглійскІй ученый, Гремъ (Graham). Исѣ почти коллоиды способны, при т'Ькі. или' друѵнхъ услопіихъ, переходить изт, состоішіп раітиоримато въ нерастворимое въ водѣ. Яспымъ примѣромъ атого ыожеть служить личный бѣдокт. (альбуіпшъ или бѣлковина) въ сыромъ растгюрнмомъ и пъ вндѣ крутыхъ інтцъ, то-егть, так'і. называемый свериувшіііся б'Ьлпкг. вч. иод-Ь нерастворимый, большинство ко.і.іоіідов-ь при ятсм-ь переход-!; в-ь нерастворимый внл'ь въ нрисутспми воды діііот-ь вещества студениста го вида, который пзвѣстепъ каждому по свойртпамъ крахма.ть- паго клеіістера, аастыпшаго клея, желе и студени. Рыбій или простой етолпрныи (віубный п костяной) клей, размоченный въ холодной водѣ, разбухаетъ в-ь студень, нерастворимую ві^ водѣ. Если ее пагрѣть, то она расплывается, растворяется тогда п*ь вод*, по послѣ остыванія снова д-Ьлается студеныо, нерастворимою въ водіі. Одно иаъ свойств'!, коллоидовъ, позволяющее отдѣ.іять ііх-ь отъ кристаллоидов-;., еостопть въ томъ, что первые очень медленно прошікаютъ чрезъ пврепонгаі, тогда какъ вторые проникают-;, быстро. Чтобы убѣдиться в'ь этомъ, берутъ циландръ. отк|зы- тый съ дыухъ стороиъ, я ниіктою часіъ его обтягиваютъ вузыремъ, родовой перепонкой (amnion], растительнымъ пергаыентомъ (бумагою, обработанною вт, течепіе 2—3 -минуть холодною смѣсыо купороснаго масла съ '/= объемомъ воды в. быстро промытою) или дру- гимъ перепоичатылт. тѣломъ. (Ве-Ь такія тѣла предетавляюгь коллоиды въ нерастворим омъ вндѣ). Обвязать необходимо плотно п сл'Ьдить, чтобы ликаких'ь отверстій не осталось. Такой соеудъ с'і, перепончатой оболочкой наяы- вается діалиэатороиъ, а самое раздѣленіе коллоидовъ от-;, крнстадлондовъ помощью такой перепонки — діалнзонь. Въ діалпзаторъ . налива ютъ водный растпоръ кристаллоида или ■коллоида или их'ь еагЬг.ь, и окускаютъ діа^ш- заторъ въ соеудъ съ водою, тагіі> чтобы перепонка снизу была покрыта водою. Тогда, въ течепіе пѣкотораго времени, кристаллоиды переходятъ въ воду, прошікаютъ перепопку, а коллоиды если и спвершшотъ 'лтотч, пере- ходъ, то насравпенно медленнѣе. Кристал- лоидъ переходт'ъ въ воду, конечно, до fhsfb
НАСЫЩЕННЫЕ РАСТВОРЫ 45 тынаыіе ii.tiii тому подобное механическое движете. Но разъ произошелъ равномерный растворъ, сколько бы тяжело ни было растворенное тізло, как'Ь бы долго ни сохранялся покой—равномерность сохраняется, что вновь ука- зьшаетъ на присутствие силы, удерживающей вы'Ьетѣ частицы раствореннаго тѣла и растворителя [ l')J. iiojrii, пока, содержапіе его и'Ь водѣ не будетъ одно и то то но обѣ стороны перепопки. Замѣипи пггіішшшо коду поною, ложно выделить шт. діа.иіуатоіні ноі ос количество кри- Діили&втпрт.. Прііборъ дли итдѣлеиіл тѣиъ, оросачнваю- щихси чреат. вврепоннн, отъ гізлт. нвариси.шваплпнхсл Оингапіс вт. текстѣ. сталлипла до конца. Яъ то вренн, когда т'вла итого рода совершенно пройдутъ чрезъ перепонку, коллоиды почти совершенно остаются вт. дізлизаторе, а потому діалпзомъ можно [іаяделнть тѣ.іа этихъ лвухъ родовъ, паходя- щілсн вместе въ растворе. \Щ Обраиованіе раствороиъ можстъ раз- сматриватьсн ст, дпухъ сторон-!.: Этнической и п химической, и въ растворахъ внднѣе, чѣмъ где-либо, ип сколько игн стороны естество- :»нанІя сближены между собою. Ст. одной стороны растворы составляют! особый видь фн- зико-механпческаго прогоікновеніл разнородных!, тѣ.п, п сопоставденіл частицъ раствореннаго тѣла и растворителя, подобнаго тому сопоставление, какое представляется в'і> однородные, тѣлахь. Съ атой стороны диффузія растворовъ будетъ совершенно подобна диф- фузіи газовъ, съ тѣмъ только раэлпчіемъ, что строеиіе и запасъ энергін у газовъ иные, чѣмъ у жидкостей, н треніе, сравнительно малое въ гааахъ, значительно вт, жпдкостяхъ. Проникповеніе раствореннаго тѣ.іа въ воду тогда уподобляется ішпаренію н раствореніа парообразован!іо. Еще Гремъ ясно выражалъ ато подобіе, а Голландскіп(пьшѣвъ Е-ерлпнѣ) учены іі Ваить-Гоффъ (I. Н. Van't Hoff) разработать этотъ ваглядъ на растворы съ большою подробностью, показавъ ■ (въ мелуарѣ Шведской Академіи Нпукъ- Lois fie l'equilibre cliimique dans retat dilud, gazeux ou dissouf. IS8G), что въ разбавлен ныхъ растворахъ осмотическое дав.ійпіе сяѣдуетъ тѣмъ же зако- намъ (Бойль-Маріотта, Ген-ЯгаccsiuiL п Аво- гадро-Жерара), какъ въ газахъ. Осмотическое давлініе раствореішызъ въ водѣ вещеетвъ ■определяете!! при помощи перѳповокъ, про- При обеуждеыіи рнстворешя, кролѣ попятія о диффузіи, необходимо другое основное іюнятіе, а именно і) насыіцен- ш,ш. растворахъ. пускающих* воду, ио не пропускающих'], рас- тво|)епныіг иъ ней вещества. Такимъ евоіі- сткоіп. обладаютъ животпыя П|іотоп.іасмати- ческІн перепонки и скважистый тѣла, покрытый аморфными осадками, напр. такилъ, который получается отъ дѣиствіл лѣднаго купороса па желѣз него-синеродистый калШ (Пфе- феръ, Траубе). Если въ такомъ сосудѣ поместить однопроцентный растворъ сахара и, ;іа- крывъ его герметически, ио.чѣсіичъ въ вод;-, то вода (при 7°) проникая чрезъ етѣнки увеличить давлепіе па 50,5 сант. ртутнаго столба (= (J,fiUA атмосферы). Если же искусственно увслнчнті. давленіе внутри сосуда, то вода изъ него будетъ выделяться чрезъ і"гІшки. Де-Вріесъ въ клѣгках'ь растеній нашелъ удобное средство определять изотоническів растворы г. е. такіе, которые представляютъ одинаковое осмотическое давденіе. Для этого вы- рЬзывпетсн, напр., часть лякотп .тястъевъ Тга,- uescantia discolor и с-зіачнвается раотворомъ данной соли, содержкщнмъ извѣстное ен количество. Если осмотическое давленГе взятаго раствора менѣо, чѣмъ сока, содержащаяся въ кл'Вткахъ, то они сожмутся, ееля же осмотическое давлепіе будетъ бо.тІ;е, чѣііъ у сока, токдѣткн разбухаютп,, что легко наблюдается подъ ми крое коп о лъ. Ііямѣнян содерзкаше раэ- ныхъ солеіі въ растворіі, можно найти для каждой такое, которое отвѣчаетъ началу рая- буханія. и- следовательно при найденноиъ со- держанін солей растворы ихъ будутъ ииѣть одинаковое осмотическое давленіе. Такъ какъ око возростаетъ щюпорціональио содержаніні раетвореппаго вещества на 100 ч. воды, то, зная осмотическое давлепіе растворовъ какого-либо вещества, нанр., сахара при рая- ныхъ концентрацінхъ его растворовъ, и знля составъ пзотопігісскнхт, растворовъ по сравне- иію съ сахаромъ, мы будемъ япать осмотическое давленіе всѣхъ пзелѣдованныхъ вещеетвъ. Такщгь образом.ъ прямо или косвенно опредѣляёмыя осмотпческіп давленія (наблюдения Пфефера" и Де Вріеса) въ ела- быхъ растворахъ оказалвсь следующими тѣмъ самымъ законамъ. какинъ слѣдуеіт. давленіе газовъ: 1) при увелпченіи количества соли (въ данномъ объелѣ) въ два или » разъ давленіе возростаетъ въ 2 иѵш и разъ. Такъ. напр., если на 100 ч. воды въ растворѣ будетъ 1 ч. сахара, то осмотическое давленіе (по Ифеферу) = 53,5 сант. ртути, если 2 ч. сахара = 101,6. еслч 4 ч. =208,2 и т. д., что въ предѣлахъ точности опыта подтверждает-!, пропорціональноеть. 2) Различный вещества при одинаковой крѣпоетн растворовъ пока- зываютъ весьма неодпианоьын осмотпческія давленія, пакт, газы при одинаковое вѣсо- вомъ количестве въ одинаковом* объеме показываютъ различную упругость. 3) Если для данного слабаго раствора при 0" осмотическое давленіе равно ра, то при f оно выше и равно ра(\ + 0,ООЗб7(). т. е. возростаетъ съ температурою совершенно такъ.
46 ГЛ. 1, О ЙбД-В И ЕЯ СОЕДИНЕШЯХЪ, Подобно тому, какъ влажный воздухъ можно разбавить какимъ угодно коли- чествомъ сухого воздуха — растворяю- какъ растете упругость гаэовъ. 4) Если въ е.іабыхъ растворахъ количества, растпорон- ныхъ веществъ, взятых.1!» нзъ числа не про- еодящііхъ токъ (напр. сахаръ, пцетопт. и мио- гія другія оргаішчееиіп вещества). Оудуть относиться какъ ихъ частичные в*Ееа (выраженные формулами, см. г.і. 7), то не только осмотическое давленіе будетъ одинаково, но и величина em определится того упругоетію, накую име.ш-бы пары наэванпыхъ веществъ. когда бы они были вмѣщепм въ пространство занятое растворонъ. подобно тону какъ упругость паровъ частнчкыхъ колнчествь взя- тыхъ веществъ будетъ одинаков» н определяется законами Гей-Люссака, Маріотта пАво- гадро-Жерара. Тѣ формулы (гл. 7, выноски 23 и 24]. по которымъ определяетеп газовое состоите вещества, могут* служить и въ этояъ случае. Такъ. напр., осмотическое давленіе р въ сантиметр, ртутнаго столба одно- ароцентнаго раствора сахара шпкетъ быть вычислено по газовой формул!;: Up = 6200s(273 -f t\. гдѣ M есть частичный ігіісъ, з в'Ьсь въ грам- махъ куб. сантим, пара, и і его температура. Для сахара М = 342 (потому что частичный составь С1гНЙ50"). Удѣлыіый. вѣсъ раствора сахара. 1,003, откуда в'Ьеъ сахара s, вмѣіцаш- щагося въ 1% раетворѣ = 0.01ІЮЗ гр. Наблюдете сделано было при f = 14°. Отсюда, по формуле, находимъ р = 52,3 сант. Опытъ же пріЕ 14° далъ 53,5 сант., т. е. очень близкое число. 5) Для растворовъ солей, іяіслоть л тому подобньгхъ веществъ, проводящихъ токъ, вьгжеляемое давленіе обыкновенно (но не всегда) въ определенное или кратное число разъ меньше наблюдаемаго въ г разъ и это І для елабыхъ растворовъ MgSO4 близко къ 1, для С0! = і,'для КС1, NaCl, КЗ, KNO3 бол-he 1 и при&шжаегея къ 2, для КС]. H!S04, NaNO\ CabTiOs и др. близко .къ 2, для ВаСР, MgCl'', KsC0J ті др. отъ 2 до 3 и т.д. Должно однако занѣтить, что предшеетвуютдіе выводы прн- доікпыы (съ нѣкоторою степенью точности) только иъ слабынъ растворамъ. Т*Ьмъ нѳ ие- нѣе найденное Вантъ-Гоффомъ численное со- отношеніе между образованіеиъ паровъ и пе- реходомъ въ слабые растворы представ.тяетъ весьма важное научное открытіе, долшен- ствующее содействовать попиаанію іфироды растворовъ, а осмотическое нхъ давленіе составляете отпынѣ уже весьма важную сторону изучевія растворовъ. Въ этомъ отноше- нін необходимо указать на то, что проф. Ко- новадовъ (1891 г., а затЬмь и другіе) нашелъ зависимость (а быть можетъ и , достаточное объяснеше) оемотичеекзго давяенія отъ раз- ностп- упругости самой воды паровъ и водя- ныхъ растворовъ. что уже входить въ спе- лдальную область физической химіи (н-вкото- рыя укаэанія см. въ выноске .49 и слѣд.). Къ той же физической стороне дела относится одно изъ крайних1!, сл-вдегвій ирдобія осмотическаго давленія съ газовшгь, состоящей жидкости можно взять неипрбдѣ- ленно большое количество іт все-такп посл"Ъ смѣшенія получится равншѣр- щее въ томъ, tlto концентраиіп равпомгІіриаги раствора иэмѣнпется при мѣсгаолп. его шг- грѣвавіп пли охламщенііг. Соре (1SS1) дѣй- ствш'едыіо набліодалъ, что растворъ игйдиа- го купороса, содерікащііі при 20° 17 частей соли. ігосл'Ь долгаго поі'р'ііванін верхней части трубки до SO0, содержала въ пей только 14 ч. соли, т. е. внизу былъ болѣе богатъ солью. Раасматрпваемую, очень подробно иынѣ разрабатываемую, сторону раствореиія, можно назвать физическою. Другая сторона, раство-. реиіл есть чисто химическая, погону что раствореніе проискодіп-і. ие со веяною парою тѣлъ. ч'ребуетъ между ними специальна го f oco- баго притяженін или химнческаго сродства. Паръ или газъ проникаетъ во ні'.лиііі другой, а соль, ])астнорпюіцапся въ иод'Іі, можеп. вовсе не растворяться иъ спирт/в и не растворяется нисколько во ртути. Считая раствореніе прояв.теніемъ химпческихъ енлъ (и химической ішергін), должно признать, что они развиты здѣсь въ столь слабой мѣрѣ, что опред'Ьлённыя соединения (то есть составлен- ныя по ваі;онамъ крататыхт, отиошеній), обра- эующіяся между водою и растнореннымъ тѣ- ломъ, диссоціпруюгь даже при обыкновенной температур!:, образуя однородную (гомогенную) систему, то есть такую, въ которой какъ соедппеніе, такъ и продукты, на которые оно распадается (вода и водное соедипенІе), находятся ві, жидкомъ видѣ. Главная трудность поншіанія растворовъ запиенть отъ того, что механической теоріи строенія жидкостей по- ныкѣ не существуеть въ такой иѣрѣ развн- тін, какую имѣетъ теоріи і'азовъ, растворы же суть жидкости. Представление о раство- ра.хъ, какъ о жпдіиіхъ диссоиінроііанныхъ опред'ііленныхъ хнмическихъ соединен! яхт., опирается яа то: 1) что существуют!п вѣко- торыя, несомненно опредѣленныя твердый, крпсталлическія соедииенія (напр. H-S04H!0, или HCi2IfO, иди СаСГбНЧ) и т. п.) плавятся при нѣкоторомъ повышенін температуры и тогда образуютъ наеі'олщіе растворы; 2) что сплавы неталловъ въ жидкомъ вндѣ суть на- стоящіе растворы, а при охлажденін они даютъ часто совершенно явственны» опред'Ьлённыя кристаллнческія соедігаенія, 3) что- между растворателенъ и раствореннымъ тЩрягь, по шккествѣ случаевт., образуются несомнѣнно многія определенный соединенін, чему при- м*Ьромъ слуікатъ соедіщенія съ і;|шсталлиаа- аіонною водою, 4) что фиэичаегая свойства растворовъ. а особенно удѣлыіыіі нхъ в-всъ (свойство очень точно наблюдаемое), изменяются съ переменою состава, именно такъ, какъ тОго требуетъ образована между водою je ^астворонкымл- въ ней т'бломъ одного или н'всколькпхъ опредѣленныхъ, по дчесопйірую- щихъ, сосдинѳнш. Такъ, напр., прибавляя къ дымящей сѣрнрй. кислогв воды, ии'гвчается уменьшен^ пдоіности, пока не достигается опред-вленкй'й; f оставь H2S04 и;га. SQ'rr-H'O, а эат'Ьмъ уд. Вѣсь во;іростаѳтъ, хотя потомъ
РАСТВОРИМОСТЬ 47 ный растворъ. Но нельзя при извѣ- стной температурѣ, въ извѣстный объ- емъ воздуха, ввести болѣе опредѣлен- наго количества водяного пара. Избы- токъ, превышающей ігасыщеніе, остается въ жидкомъ вид'Ь [20]. Таково же отношеніе воды къ растворенвьшъ въ ней тѣламъ. Въ данномъ количе- ствѣ воды, при извѣстной температур-в, нельзя растворить болѣе опредѣленнаго количества вещества: избытокъ ие соединится съ водою. Какъ воздухъ или газъ насыщается паромъ, такъ вода насыщается раствореннымъ въ ней ве- оііять при дальнейшему разОавленш водою падаетъ. Прптомъ (Менделѣевъ, Изслѣдованіе водныхъ растворовъ по удѣлыияіу вѣеу. 1SS7) приращеніе удѣльнаго веса (сГз) съ возраста- ніемъ (dp) процентнаго содержания раетвореп- наго вещества, во веѣхъ хорошо извѣстпыхъ растворахъ, изменяется въ зависимости отъ нроцентпаго содержакія раетвореннаго вещества такъ, что получается почти прямолинейная зависимость (т. е. производная ds/dp приближенно = А +- Вр) между пределами определенных-!, соединеній, которыя до.ташо признать въ растворахъ. Такъ, напр.. оть H-SO' до IPSO'+ НЮ {эти оба тѣла суше- ствуютъ какъ определенный соединеніл въ отдельности) частное ds/dp=0,0729—0,000749р (гдѣ р есть процентное содержаліе HaS№). Для спирта С5Н*0, водные растворы котораго наследованы точнее всѣхъ другихъ, должна признать на таковомъ же основаніи определенное соедннепіе: С!ЬР0+ЗН!0 и др. Двѣ указанный стороны раетворенія и гипотезы, до сихъ поръ приложенный къ разсмо- тр'Ілню растворовъ, хотя пмѣютъ отчасти различный псходныя точки, но безъ всякого со- мнѣнія еовременемъ, по всей вероятности, приведутъ кь общей теоріи растворовъ, потому что одни общіе законы управллютъ какъ физическими, такъ и химическими явленіями, ибо лишь отъ свойствъ и двпженій атомовъ, онреде.тяющпхъ химнчеекіи взаимодѣаствія. зависятъ свойства и движенія частицъ, ео- етавленныхъ изъ атомовъ н оиределяюпш.ѵь физичеекія соотношенія. Подробности воиро- ■совъ. касающихся теорія растворовъ, должно ныне искать въ спеціальныхъ нзследованіяхъ іт сочиненіяхъ по флзической хпмін, потопу что этотъ предметь составляетъ одииъ нзъ ннтересогзъ. текушей эпохи развитія нашей науки. Разрабатывая преимущественно химическую сторону растворовъ, съ своей стороны, я считаю необходииымъ согласовать обѣ стороны д-Ьла, что кажется мнѣ иыиѣ тѣмъ более возыонснымъ, что физическая сторона ограничивается лишь одними слабыми растворами, а хившческая занимается преимущественно крепкими растворами (см. вын. 49 и гл. 7-ую). 120}. Въ примѣрѣ ограииченнаго растворенья жидкостей въ жндкостяхъ ясно видна разность растворителя отъ раетвореннаго тѣла. Перваго {то есть растворителя) можно прибавить без- ществомъ. Если къ раствору, насыщенному данньшъ веществомъ, прибавить его избытокъ, то оно сохранитъ свое первоначальное состояніе, не распустится въ водѣ. Количество вещества {объемное ли, какъ для газовъ, или втзсовое, какъ для твердыхъ и жидкихъ тѣлъ), способное насыщать 100 частей воды, называютъ коэффщіснтоиъ растворимости или растворішостіго. Въ 100 граммахъ воды при 15°можетъ раство- пред'Ьльно много и все же получить равномерный растворъ, а раетвореннаго тѣла можно взять только определенную насыщеніемъ пропорций. Возьмемъ воду и обыкновенный (серный) эфиръ, входпщій въ составъ гофматг- скихъ капель. Взболтавъ вфиръ въ воде, эа- мѣтимъ, что часть прилитой жидкости растворяется въ воде. Если эфира взято будет* столько, что онъ насытить воду, а часть его останется иерастворенною, то въ этой оставшейся части будетъ, какъ въ растворителе, распределяться вода я образовать также насыщенный растворъ воды во взятоиъ эфпрѣ. Такнмъ образомъ, получатся два насыщенныхъ раствора. Одинъ растворъ будетъ содержать эфиръ, растворенный въ поде, а другой будетъ содержать воду, растворенную въ эфирѣ. Эти два раетвора расположатся въ двухъ сло- яхъ, по плотности; эфирный растворъ будетъ наверху.ЕслпверхнІй эфирный растворъ слить, то къ нему можно прибавить любое количество эфира, значить въ'атомъ растворе рас- творяющнмъ веществомъ служить эфиръ. Если къ нему прибавить воды, вода, больше не будетъ растворяться въ немъ, значвтъ вода насыщаетъ эфиръ; здесь вода растворенное тѣло. Если поступить точно также съ виж- нпмъ сдоемъ, то мы узнаемъ, что въ нижвеагь слое вода служить раетЕорнтелемъ, а эфиръ раствореннымъ тѣломъ. Употребляя различное количество эфира и воды, можно узнать степень растворимости эфира въ воде и воды въ эфире; приблизительно, вода растворяетъ Ѵю своего объема эфира, а эфиръ растворяетъ очень немного воды. Ло Шупке (1894) въ эфирномъ растворе на 1.00 гр. эфира при 10°—20° содержится 2,7 гр. воды, а въ вод- номъ слое на 100 гр. воды 9,6 гр. яфнра при 10° п 7,5 при 20 . Ііредставимъ себе теперь, что прилитая жидкость будетъ въ значительной мѣре растворять воду и вода въ значительной мѣре растворять прилитую жидкость; тогда два слоя не существовали бы, потому что насыщенные растворы представляли бъі сходство между собою, а потому они смешивались бы во всѣхъ пропорпіяхъ. Следовательно, случай гагБшенія жидкости во всѣхъ пропорціяхъ (напр. спиртъ п вода), безь возііожностн опредѣлить насыщеніе, представ- ляетъ такое явленіе. въ которомъ. жидкости предстаелпютъ значительньте коэффиціенты растворпігости другъ въ другѣ,но какой коэііз- фнщентъ растворимости въ этомъ случае су- ществуетъ. сказать нельзя, потому что нельзя вмѣть насышеннаго раствора.
'48 ГЛ. 1. О БОД'В И ЕЯ СОЕДШ-ШНЯХЪ раться не болѣе 35,'86 гршшовъ попаренной соли. Следовательно, ея растворимость при 15° равна 35,S6 |21]. [21] Чтобы узнать растворимость пли коэффициента ел поетупаютъ различно. Или прп- готовляютъ заведомо (то-есть сь явнымъ пз- быткомъ рпстворяемаго тѣла) насыщенный при данной температуре растворт. п ігь поагь оире- д'ііляготъ количество воды (йена реп іемъ, еушо- піемъ пли др. епосоОамп) и растворенного тѣ.іа. Или, какъ зто д-влается для глзов'ь, берутъ опредѣденныл количества поды и раетворяю- щатося т-Ьлііііоііред'вляютъ количество нерас- твореннаго остатка. Растворимость, значить, определяется не иначе, какі. въ присутптвш избытка растворяемаго вещества, т. е. отв*в- чаетъ равііовѣсію между растнороаъ, взлтылгь ія> определенном!- количестве (это одна „фаза" или одно,однородное вещество] и растворяющимся тѣломъ (другая „фаза", какъ говорятъ ні.інѣ прп разі'мотрѣніп рлвнов'Ьсііі соприкасающихся веществъ). Теоретическую сторону предмета и раземотреніо практнчес- кихъ пріемовъ для опредѣленія растворимости веществъ въ воде п другп.ѵь аіидкосглхъ должно искать въ ео'шненінхъ по Физической Хпміи, потому что предметы ати еоста- вляютъ въ настоящее время обширную отрасль нашей науки а не могутъ быть ви'Ьіцены— съ надлежащею полнотою—въ кашемъ началъ- понъ руководств'!;, поевнщаеиомъ преимущественно ученію о хпмичеекпхъ эленентахъ. Поэтому на приводимое далѣс описаніе способа определения растворимости гаяовъ должно смотреть какъ на отрывочный пршпзръ, назначенный для предварит ел і.вдго о.шакомле- нія начпнающихъ съ методами оложнаго уче- нія о растворіхъ. Для определен і л растворимости газа въ водѣ. употребляется прнборъ. изображенный на нрилагаемомъ рисунке, называемый абсорв- ціоиетронъ. Ояъ состоял, изъ жел-Ьзной оправы или подставки f, наверху которой поло- женокаучуковоекодъцо-Наэтокольцостішится широкая , стеклянная трубка, лриягамаемап сверху кольцомъ h и винтами іі. После отого. привинчиванія трубка плотно держится напод- ставкѣ. Въ нпжнюю часть подставка проходитъ краиъг, сообщающійся съ воронкою г. Чрезъ эту воронку можно приливать внутрь широкой трубы ртуть и потому краны этой воронки дѣ лаются стальные (медные разъедаются ртутью). .На верхнемъ кодьцѣ Іі находится крышка j), которая можетъ быть плотно надавлена на широкую трубку и чрезъ ято ио- жетъ запирать последнюю совершенно герметически, при помощи резиноиаго кольца. Трубхсу гг можно сделать произвольно боль- щой величины н чрезъ зто, приливая ртуть въ воронку, можно увеличивать веллчину столба ртути, дроизводящаго давленіе внутрь прибора. Выпуская же чрезъ кранъ г ртуть, ■ ложно уменьшить, до произволу, давленіе. Весь этотъ снарядъ служить для помѣщенія /измерительной трубки е, содержащей ртуть, 'гааъ и жидкость, .служащую для раетворевія. -Вта трубка е снабжена дѣлеиіями на миллиметры для опред'Ьлентя давленія, и пригони. Весьма важно обратить вшшішіе на существовал!» твсщыгг. кераствоппшхъ тіілч. щшродм, потому что они обра- оіга калибрирована по емкости, так ь что можно легко судить, по уровню жидкости въ этой трубкѣ, о числе объемовъ, занилаемыхъ и газомт., и жидкостью, служащею для растио- рснін. Всю ;ггу трубку легко вынимать пзъ. Абсорбціойетръ Бунаиці прнборъ дліі отірвдѣлепія растворимости газоаъ .въ ишдкоетяіь. Въ Vs натур. величины. снаряда. Направо отъ. фигуры изображена, нижняя часть этой трубки, когда она вынута, пзъ прибора. Зд'іісь. видно, что иа нижнем!, концѣ этой ■трубки находятся винтсдао#на- рѣзъ Ь, дяодящік въ гайку а- .Еижвяи поверхность гайки а покрыта каучуйоіігь .такъ, -чтр, навинчивая трубку, можно, придавать -няжній конец'ь , ея къ каучуку "H^'Mjejuoj. вершевно герметически закрыть, всю трубку,"
РАСТВОРИМОСТЬ 49 зуютъ формы тѣлъ земной поверхности, растеній и жпвотиыхъ. Воды такъ много на поверхности земля, что, будь верхнііі копецъ которой запаяи'ь. На гаіікѣ а находятся иііідлюіцілея полосы ее, а въ под- пожкѣ прибора /' югвются соотв'Ъ'ственныя вырѣзкп, таиъ что когда завинченную внутреннюю трубку вставляют^ въ тіожкѵ /1 выступы с приходится въ вырѣаки, находящаяся въ нодножкѣ /". Это приспособление дѣлаштъ для того, чтобы дать возможность зпвішчен- ную трубку поставить въ лриборъ. Иоста- внвъ на подножку завинченный прнборъ, на- стовлиютъ тогда внешнюю широкую трубку, палтіваютъ въ пространство между внутреннею и внѣщнею трубками ртуть и воду и тогда сообщаютъ внутреннюю часть трубки С съ ртутью, помещающеюся между внутреннею и наружною трубками. Такое сообщепіе делается или лоередствомъ повергываніл внутренней трубки е, или съ помощью ключа, вращашщаго гайку а чрезъ дно части f. Ha- полневіе газомъ и введеніе жидкости производить слѣдуюпшмъ образомъ; внутреннюю трубку с выннмаютъ пзъ прибора, Наполни іотъ ртутью н (работая въ ртутной ваяяѣ) вводятъ газъ, назначаемый для поглощен!п. Затѣмъ измѣрнютъ объемъ впущеннаго газа, наблюдая температуру и давленіе, лодъ которыми находится газъ, и вычисляя, гоередствомъ :шіхъ данныхъ, какой объемъ занимаетъ газъ при давленін 760 миллиметровъ я при 0°, за- тѣмъ впускаютъ определенный объемъ води. Для от ого берутъ воду, прокипяченную и тѣмъ совершенно лишенную растворен наго въ неіі воздуха. Тогда трубку аатворяютъ, ввинчивая ее и нажимал на каучуковую пластинку иижній ел край. После этого трубку с вставляютъ въ опряву Д тгаливаютъ между стѣнкамп ртуть и воду, отворяютъ затѣмъ внутреннюю трубку чрезъ повертываніе, за- шіршотъ наружную трубку крышкою р и весь прнборъ оставляютъна нѣкоторое время, чтобы ввутреиній колоколъ и газъ приняли температуру наружной воды, которую узнаіол. по термометру к, привязанному къ трубке и помещённому въ.воду. Затѣмъ вновь зппи- раютъ внутреннюю трубку чрезъ повертываніе въ гайкѣ, запираютъ крышку р и весь Прнборъ взбалтываютъ для того, чтобы содержащейся въ трубкѣ е газъ вполнѣ наеы- тнлъ воду. После нѣсколькихъ вабялтыванш, трубку опять открываютъ чрезъ повертыва- ваніе, оставляют^ на нѣкоторое время, заіш- рають и снова взбалтываютъ, повторяя это до тѣхъ поръ, пока, послѣ нового взбалтыва- нія, объемъ не будетъ уменьшаться, значить, насьиденіе произошло. Тогда ваблюдаютъ температуру, высоту ртути во внутренней трубкѣ и верхнюю поверхность воды въ ней же, а также и уровень ртути и воды въ наружному еосудѣ. Всѣ эти дани ыя необходимы дли того, чтобы вычислить то давленіе, подъ которымч, происходить раствореніе, и тотъ объемъ газа, который остался поедѣ. раство- ренія, а также н количество воды, служившей для раствореніп. Изм'ѣняя температуру наружной воды, можно узнать количество ОбПОІІЫ ХІІМІИ. ' поверхность тѣлъ образована, растворимыми веществами, она изменялась газа, раствори юшагося при разныхъ темпера- туракч. въ водѣ. Въ зтомт, приборе Еунзепъ. Каріусъ и миогіе другіе оцредѣлялн раствореніе разнообразя ыхъ газовъ въ Водѣ, спирте и нѣкоторыхъ другихт. жидко стях'ь. Если чрезъ опредѣленія подобнаго рода узпаютъ, что п кубич. сантиметровъ воды, при давле- иіи А, растворнютъ т кубнч. еонтиметровъ даинаго газа, ішгІ;рсннаго при 0° іі 760 миллиметр яхт., когда температура во вреяія раство- ренія была і, то нач. этого наблюдения слѣ- дустъ, что ври атой температуре I, коаффи- ціентъ растворѳнія газа въ I объемѣ жидкости б удел, равенъ — . —г—. Этаформулаочень ясно понимается пзъ того, что коэффиціентомъ раствореніп газовъ называется количество его (изіі'Ііренное по объему при 0° и 700 мпллв- метрахъ млн по вѣсу), поглощающееся, при давленін 701) миллиметров!., одною, пли 100, частями жидкости. Если п куб. сант. воды ноглотііле! т куб. сант. газа, то 1 куб. сант. воды поглотитт. т: п. Если при давленіи ft™™ поглотилось т: п куб. сант. газа, то при давленіи ТІіОш"1 поглотится, по закону измѣ- ненія растворимости отъ давленія, такое количество, которое относятся ігт, =760:1і- При опредѣлеиіи объема пли вѣса оставшегося газа необходимо принять во внпианіе его влажность (выноска 1). Л. Винклеръ (1S8S—1902) въ Еуда-Пештѣ прим'внилъ для опред'Ёлеиія растворимости газовъ наиболѣе совервіепные иріемы. Растворимость многихъ газовъ въводѣ, вы- раи^енпая въ объемахъ, приведена въ выносісё 30-ой. Зд'іісь я;е приведимъ для нѣскояысихъ газовъ, жид. и тв. тѣлъ число граммовъ, на- сыщаюв;ее 100 граммовъ воды, то-есть вѣсо- вые коэффициенты растворимости подъ давл. 760 мм. для трехъ температуръ: При При Нри О'. 20". 1000. і£ (Кислородъ (f- .... "/про JS ^Углеігаслый газъ СО2 <^ \.Амміакъ ИН3 .' . . , ^ гФенолъ C°R°0 . . ЦІАмил. елнртъ C'ff'-O йаІСѣрная кислота HLS04 ^ !Гипсъ Са80'2ЫгО . . (Квасцы A1KS=0S12HS0. •'■'/woo 90,0 4.9 ■М со 100 'е/но — 51.S 7,3 5,3 со 2,9 — со со чв 3,3 15,4 357,5 и /Глауб.сол1.безводи.гТаг8044,5 20 43 §■ Поваренная соль NaCl .35,7 36,0 39,7 £ (Селитра ЕЖ)а . . . .13,331,7.246,0' Иногда раствореніе столь ничтожно мало, , что его можно принять за несуществующее. Такигь гвлъ много между твердыми и жда,- кими, а такоі газъ, какъ кислородъ, хотя н растворяется, но въ столь малой вѣсовойпро - порціы, что и ее можно было бы считать близкою къ нулю, если, бы растворимость, даже столь малая, кислорода не играла большой роли въ прпродѣ (рыбы дышутъ втимъ, въ водѣ растворенным* кнелородомъ) и если бы малое вѣсовое количество газа не измерялось бы столь легко'по объему. Знакъ со, '4
50 гл. I. о водгв и eh соедииевшхъ бы непрерывно, и прочішхъ формъ у горъ, у береговъ рѣкъ и шрой, у ра- стеній и животных'ь, "у жилищъино- крововъ людей не могло бы существовать [22]. Вещества, легко растворяющаяся въ водѣ, пмѣютъ нѣкоторое съ нею по- добіе. Такъ, соль п сахаръ во мпогнхъ внѣшннхъ отношеніяхъ напошшаютъ ледъ. Металлы, не растворяясь въ водѣ, не гоіѣютъ и обшіі.чъ съ нею признаков!., а за то они въ расшіавленноыъ видѣ растворлютъ другъ друга, образуя енлавы, подобно тому какъ горю- чія ыаслянистыя вещества растворлютъ другъ друга, напр. сало растворяется въ керосш-гѣ и деревянномъ (оливко- воііъ) ласлѣ. хотя всѣ они нерастворимы въ водѣ. Изъ этого видно, что сходство вещества, дашщихъ раетворх, играетъ ігвкоторую роль. А такъ какъ водяные н вснкіе растворы суть жидкости, то при раствореніи твердътхъ и газообразныхъ вещеетвъ должно съ батьшою вѣроптностію принять, что онд въ физическомъ отношении меняются, переходя въ жидкое соетояніе. Этнмъ еоображенісмъ объясняются мно- гія стороны растворенІя, какъ, напр., изнѣненіе растворимости съ температурою, выдѣленіе и поглощеніе тепла при образованы раетворовъ и т. п. Растворимость, то есть количество вещества, потребное для насыщеніл, нз- нѣкяетслсътемцератуіююнпритомъ.при ея возростаніи, для твердыхъ тѣлъ растворимость обыкновенно возраетаетъ, а длягазовъ уменьшается, чего и должно ждать, потому что твердая тѣла, при стодацій въ предшествующей таблицѣ около свпноЁ кислоты, показываетъ, что она смешивается съ водою во всѣхъ проиорцшхъ. Между жидкостями есть много таккхъ, [22] Подобно тому, какъ необходимо признать существ ованІе тѣлъ совершенно неразлагающихся (химически) при обыкновенной температура, какъ есть при ней тѣла совершенно нелегуѵія (напр. дерево, золото), хотя споеобныя разлагаться (дерево) или испаряться (золото) при повышенной теипературѣ, такт, должно признать существовзніе тѣ.тъ совершенно, въ водѣ не растворяющихся. Должно замѣтііть сверхъ того, что во ыпоже- ств-в случаевъ вода, не растворяя вещоствъ, дѣйегвуетъ на нгіхъ химически и даегь растворимый вещества. Такъ стекло и лногія юрпыя породы, особенно взятия в'Ыіорошкѣ, химически измѣняются водою, но въ ней ■чэяионе растворяются. нагрѣваши, а газы при охлажденіи приближаются къ жидкому ели растворенному состояние [23]. Для выражѳнія нзлѣнепія растворимости съ температурою употребляется нерѣдко графически споеобъ. На оси абсциссъ, или горігзоитальной, откладываютъ температуры, возстаиовляемые же перпендикуляры (ординаты) онредѣляютъ своею величяиою,условно,растворишетьсоли, выражая, напримѣръ, каждую вѣсовую часть соли, приходящейся на 100 ч. вода, однимъ дѣлеиіеыъ, напр. милди- метромъ. Соединяя вершины перпеи- дикуляровъ, получимъ кривую, выражающую растворимость. Для твердыхъ тѣлъ кривыя обыкновенно восходящія, т. е. удаляются отъ горизонтальной лиши помѣрѣвозроетаіііятешіературъ. Эти кривыя своимъ уклоікшъ ясно по- казываютъ стелешь быстроты возро- станія растворимости съ температуро- рою. Ыазначивъ нѣсколько точекъ кривой, то есть сдѣлавъ опред'Ьленіе растворимости при н-бсколькихъ температурах-*., по изгибу и фордіѣ кривой, пряло изъ ея вида можно знать растворимость при промежуточные тем- пературахъ, то есть знать эмпирически законъ растворимости [23 bis]. [23] Beilby (18ЙЗ)бралъ твердый параффииъ. литръ котораго при 21° ц-1;ш.ть S7i гр., ажпд- кііі при темиературв п.тіів.'іеніл l)S0= 7S3 гр., при 4-9° = 775 и при 60е = 767 гр., откуда в-Ізсъ лптра жидкого параффипа быль бы при 21°= 795,4 гр., если бы вещество это осталось при 21° лшдішмъ. Растворяя въ емазоч- номъ маелѣ при 21° твердый параффпнъ, Beifby иашелъ, что 795,6 гр. его при 21° занимают* объемъ литра, изъ чего и заключилъ, что въ растворѣ содержится жидкій параффпнъ. • [23 bis] Гей-Люссакъ первый прпбѣгалъ къ такому графическому (кривыми) выражение растворимости и считалъ, согласно общераспространенно ну мнѣнію, что, соединяя стройною привою вершины ордипатъ, можно выразить все измѣнопіе растворимости съ перемѣ- ною температуры. Въ настоящее время есть иного поводовъ ссшнѣваться въ справедлн- востн такого допущенія, потому что песом- нѣнно существовав! е точекъ перелома кри- выхъ (примѣрт. Каа80' уінізанъ далѣе) и быть мо;кетъ, разлагаясь въ извѣстныхъ продѣлап> температур!., о пред']; ленпыя соедшіенія раство- рениых'ь тѣяъ ст. водою, чаще чѣмъ думаютъ, даютъ такіе переломы кривыхъ, даже, бить мозкетъ, въ действительности внѣсто сплошной кривой, если не всегда, то иерѣдко растворимость должно выражать .рядомъ прп- ыыхъ ігля ломанною лппіею.
РАСТВОРИМОСТЬ. 51 І-ІаСлюденія показали, что растворимость нѣкоторыхъ солей, какъ, напр., поваренной, изменяется съ температурою сравнительно весьма мало, что для друтихъ веществъ, при одннаковыхъ унеличеніяхъ температуры, растворимость увеличивается одинаково, такъ, Современное ученіе о фазахъ (иодробнѣе въ физической хпмін, нѣкоторыя указанія эъ гл. 24-ой, выноска 9 bis) вполлѣ объясняете такіе переломы въ кривой растворимости, когда изъ раетвореш-гаго вещества п воды могутъ образоваться кристаллы разнаго состава (разные кристаллогидраты) н разныхъ кристал- лнчеекпхъ формъ (см. выноску 24-га). Растворимость лзотноиатріевой соли NaKO3, по опредѣлстямъ Дитта, выражается слѣдую- щими числами, па 100 ч. воды: 0° 4" 10° 15° 21° 29е 36° -51° 68° Ш,1 71,0 7G,3 80,6 85,7 92,0 99,4 113,6 125,1. По поему мнѣнію (1881), этн данныя можно выразить прнзгою 07,5 + 0,871. По опыгаиъ Дитта видно, что такой же составъ представ- ляютъ насыщенные растворы отъ 0° до—15°,7, н что при этой послѣднек температурѣ раст- воръ вполнѣ застываетъ, какъ однородное ігвлое и тогда составъ блнзокъ ісь NaN057E-0, Такпмъ обраэомъ, эти данныя показываютъ. что растворимость NaKOB выражается какъ бы ломанною прямою лнгаего. Етпръ (188S) для многихъ сѣрнокислыхъ солей нашелъ подобное же яв.іеніе (Брандесъ въ 1S30 г. для ЫпйО1 показалъ уменьшеніе растворимости лсредт, 100е]. Вѣсовой процентъ (т. е. на 100 ч. раствора, а не воды) шсыгценія для сѣрно- жыгіізистой еолп .FeSO1 отъ—2° до-j- 65° = = 1і5,!> + 0,37841, то есть растворимость тогда возрастаете отъ 65" до 98" растворимость не изменяете!!, а отъ 9S° до 1а0с оеа падаетъ — = 104,35 — 0,68851. Поэтому около + 156° растворимость должна быть = 0 и опытъ это подтверждаетъ. Заиѣчу съ своей стороны, что формула Етара дли 65° даетъ 38,1'/ц, для 92°—38,SD/„ и это наибольшее количественное еодержакіе соли въ растворѣ близко от- вѣчаетъ составу FeSO'llH-O, требующему 37,6°/г Изъ всего этого видно, что данныя для растворимости требуіотъ новой обработки, которая должна иігііть въ виду всю шкалу растворимости — отъ образования цѣликоиъ за- стывающихъ растворовъ (кріо-гидратовъ, о ■ которыхъ далѣе говорится) до выдѣленія солей изъ растворовъ, еслп такое совершается при повышепіи температуры (для MnSOJ ы CdSO, по опытамъ Етара, выдѣленіе еуще- ствуетъ вполнѣ), ели до образоваиія постоянной раствор имостп (для K'SO1 отъ 163° до 220° растворимость, по Еттару, остается постоянною = 24,9*/,,). Привожу выводы Етара (для */,, соли на 100 ч. раствора) для пѣк. солей: КТО' до 70°: 24,0 + 0,7100*.оть 70° до 125°:59,5-{--0.3727С, отъ—12Goao33S°;-S0,0-j-0,093Sf-; для КаКО3 отъ 5" до 64°: 39.0 -J- 0,28Э5(: отъ 64" до 313°: 58,5 + 0,16Ш; хш NaCl отъ 0° до 250° : 25,8 Ч- 0,0248*. (См. гл. 12, вын. 4 тг др.). напр., для хлористаго калія, при 0°, для насыщенія требуется на 100 частей воды 29,2, при 20° -— 34,7, при 40°—40,2, при 60°—45,7, т. е. на каждые 10° растворимость увеличивается на 2,75 вѣсовыхъ частей соли. Поэтому растворимость хлористаго калія въ водѣ можно выразить уравненіемъ прямой « = 29,2 -j- 0,275 t, гдѣ а означаете растворимость при tD. Длядру- гихъ солей нужны формулы болѣе сложный. Напр., для селитры: а = = 13,3 + 0,574 t + 0,01717 t2 + -\- 0,0000036 ta, которая показываешь, что при t= 0 я = 13,3, при t = 10° а = 20,8, при 100° = 246,0. Различнымъ измѣненіемъ растворимости съ повышеніемъ и пониженіемъ температуры очень часто пользуются, особенно въ заводской практикѣ, для отдѣленія друтъ отъ друга с-мѣшан- выхъ солей. Такъ, смѣеь хлористаго калія и хлористаго натрія (смѣсь эта встрѣчается. въ природѣ, въ Стасфуртѣ) раздѣляетсяизънасыщеннаго раствора, подвергая его поперемѣнно кипяченію (иепаренію) и охлажденію. По мѣрѣ убавленіяводыкштяченіемъ, выделяется хлористый натрій, который и выни- маютъ, а при охлажденіи раствора вы- дѣляется хлористый калій, потому что растворимость этой соли сильно уменьшается съ пониже ніемъ температуры. Подобиьгаъ же образомъ очищаютъ {литруютъ, рафинируютъ) селитру, са- харъ и многія растворимый вещества. Хотя въ большинствѣ случаевъ растворимость твердыхъ тѣлъ возрастаетъ съ температурою, но есть не мало твер^ дыхъ веществъ, растворимость которых!,, въ извѣстныхъ предѣлахт, тем- пературъ, при нагрѣваніи падаетъ. Особенно поучптельный примѣръ этого составляетъ глауберова или сѣрно- натровая соль. Если взять эту соль прокаленную (лишенную кристаллизаціон- ной воды), то въ 100 частяхъ воды ея растворимость измѣняется съ температурою прнм^ѣрнослѣдующимъ образомъ: при 0° дасыщаетъ 5 частей соля, при 20°—20 частей соли, при 33° болѣе 50 частей. Какъ видно, растворимость возростаетъ съ температурою, но, начиная съ 33°, она уменьшается, а именно при температурѣ 40° растворяется уже менѣе 50 частей соли, при 60° только 4*
52 ГЛ. .1. О ВОД'!! И ЕЯ ГОЕДППЕШЯХ-І: 45 частей соли, при 100° около 48 частей соли на 100 частей воды. Это явденіе находится въ связи, во пер- выхъ, еъ тѣмъ, что соль эта даетъ различный соедииснія съ водою, какъ будетъ дальше объяснено, во вторых!,, съ твмъ, что при 33° соедините Na2SO+ 10Н-О, образующееся изъ раствора пріг низшпхт. температурахъ, плавится и, въ трстьихъ, съ тѣлъ, что при испаренін раствора выше 33е выделяется изъ него только безводная соль NaaSO*, а при низтихъ теше- ратурахъ, безводная соль, не переходя въ растгоръ, переводить воду въ твердое состояиіе (см. гл. 12, вып. 8). Изъ этого примѣра видно, какъ сложно, въ сущности, такое на первый взглядъ простое лвлепіе, какъ переходъвъ растворъ [24]. Это же заключение вытекаетъ изъ всѣхъ свѣдѣній о растворахъ, напр., при раземотрѣкіи теплоты ііаствореиія. Если 124] Прежде всего юлжыо залѣтить, что насыщеніе лоншо определять только въ отно- шеніп къ тому веществу, которое приеут- ствуетъ при растворѣ. а пе въ оттюшенш къ тому, которое взято было дли растворен! я. Таі;ъ,напрнмѣръ, еели данная соль является въ двухъ кр нетал лич ее шіхъ фирмахъ А и В (то есть диморфна), постоянных!, въ дпнныхъ прс- дѣлахъ температурь, то она иѵѣетъ различную дня ннхъ растворимость. Пусть Л бо.тЬе растворима чѣмъ В. Насытивъ воду тЬломъ В, сольеиъ насыщенный раетворъ н вложшіъвъ него Л — расгвореніе будетъ продолжаться, пока не получится насыщеніе. Если опять еолъміъ растворъ ст> оставіпагося въизбыткѣ количества Л и бросимт, въ этотъ растворъ .вндоцзвіііненіе В—тогда часть соли выд'Ьлится изъ раствора въ формѣ В, хотя тотъ же растворъ при высыхгшін въ присутствии избытка Л даетъ это последнее. А такъ какъ многія безводный спли дагатъ, выдѣдяясь изт. растворовъ, .твердый, нер-едно диморфный сое- диненія съ водою, то понятно, что совокупность явленій, опредѣляелыхъ насыщеніемъ, ноікетъ быть очень сложна (ем. напр. гл. 14, выноска 50,- для СаСІ2; гл. 22, выноска S3, для Ре2Сі°). Для примѣра укажемъна растворимость (считая на безводную соль въ 100 воды) ерды: твердая фаза; . при 0° при 20° Na!C03 10 Н20 '7 22 NasCO" 7 Н!0—квадр. ... 20 39 ИагС03 7 НЮ—ромбоэдр.... 31 № Для самой безводной соды Na-COs растворимости дать нельзя, потому что она при ука- занныхъ теипературахъ даетъ твердый ири- сталлогидрать и введенная въ растворъ, вг іізбитхѣ осаждаешь часть Сомі ш* рас- »»вора въ видѣ твердой фазы кристаллогидрата (см. гл." 12, вын. 8). бырастворепіе состояло въ одномъ нз- мѣиеніи фнанческаго состояиія, то при газахъ развивалось бы, а при рас- твореніи твердыхъ тѣлъ поглощалось бы столько тепла, сколько отвѣчііетъ перемѣпѣ состоянія, въ дѣйствптель- ности же при раствореиіи газа всеіда отделяется большее количество тепла, а для твердыхъ тѣлъ поглощается ме- нѣе тепла, что зависитъ отъ того, что прпиемъ совершается актъхимяческаго соединения, сопровождающиеся отдѣле- ігіемъ теплоты. 17 граммовъ амміака (вѣсъ этотъ отвѣчаетъ формул* его NH3}, переходя изъ газообразнаго соетояиія въ жидкое, развнваютъ (скрытую теалоту) 4400единлцъ тепла, т. е. количество тепла, необходимое для на- грѣванія 4400 гр. воды на 1°. То же количество аиміачнаго газа, растворяясь въ избытке воды, развиваегь вдвое бо- лѣе, а именно 8800 ѳдиницъ тепла, показывая, что соединение съ водою сопровождается выдѣленіемъ 4400 ед. тепла. При томъ главная часть атой теплоты отделяется при раствореиіи въ малыхъ количествахъ воды, такъ что 17 гр. NIP, растворяясь въ 18 гр. воды (вѣсъ отвѣчающій ея составу На0), развнваютъ 7535 ед. тепла, а потому образованіе раствора NH'-f-H^O, помимо перемѣны состошіія, развиваетъ 3185 од. теплоты. Такъ какъ при рае- твореніи газовъ теплота ежнжеш'я (физической перемены гюетоянія) и хими- ческаго соедішешя съ водою—обе положительны (+), то при равтворенш газовъ въводѣ—всегда замечается ш- ірѣваніе. Не таково явленіерастворе- нія твердыхъ тѣлъ, потому что пере- ходъ.ихъ въ н-іидкое состояиіе сопровождается поглощеніемъ (теплота отрицательная, —) тепла, а химическое соединение съ водою выдѣленіемъ (+)■ тепла; следовательно, въ сумме ыожетъ быть или охлажденіе, когда положительная часть тепла (химическая) меньше отрицательной (физической) или на- оборотъ выдѣленіе тепла. Такъ это и есть действительно. Сѣрноватистона- тровая соль (гипосульфидъ фотогра- фовъ) NaaSaO:i5H-'0, нъ количестве 124 гр., плавясь (при 48°),-поглощаетъ 9700 ед. тепла, а растворяясь въ боль- шомъ количестве воды (при обыкн. температуре), поглощаетъ 5700.ед. тепла,.
ТЕПЛОТА РАСТВОРЕНІЯ. 53 ■что нокизываетъ, несмотря на охлажденіе, аалѣчаемое при растворенш, выдѣ- лснІе тепла (окодо-г-4000 ед. тепла) отъ аі-гга химического соединешя если еъ водою [25]. Но во множествѣ случаевъ твердая тѣиа, растворяясь въ водѣ, несмотря на переходъ въ жидкое состоя- иіе. развиваютъ теплоту, что указываете на столь значительное выдѣле- нІс (-h) тепла при акгіз соедшеиія еъ водою, что оно превосходить поглоще- ніе (—} тепла, зависящее отъ перехода въ жидкій шідъ. Тіікъ, напр., хлористый кальціп СаС1а и сѣрпомагнезіалыіая соль MgSO' производятъ нагр-Ьваше, н;іпр. (іО гр. MgSO* выдѣляютъ около [■2Ъ\ Скрытое тепло п.іав.іенІя определяется при темііературѣ н.тав іенія, а раствореиіе производится при обыкноивиной, я надо ду.. нить, что при утой іюе.іѣднѳн скрытое тепло ■Оудетъ л яд-] jmiTi.cn, подобно тому, какі. оно іыні-пяется еъ перем'Ьнош температуры для скрмтаго тепла нснаренія (tat. выноску 11). Сверхъ того при раетвореиін лроиеходіітъ (днагрегація) разъеднненіе частей какъ растворителя, тпкъ и растворяющаго вещества, съ механической стороны подобное игпаренію, а потопу долженствующее расходовать иного тепла. Поатолу (Персопъ) должно считать теплоту, проявляющуюся прп раствор ешн твердяго т'Ьла, іостопіцеіі пэъ трехъ велн- чшп,: 1) положительной—отъ происходящая соединены, -2) отрицательное—отъ перехода въ жидкость и 31 отрицательной—отъ дизгре- гашп. При раствореніи жидкостей въ жпдко- стяхъ вторая часть выпаддетъ, а потопу, если отдѣляемое отъ соединены тепло болѣе погло- щаеаі.іго отъ дпзгрегацін, получится нагрѣва- ніе, а при обратномъ отнопіеніп охлажден!е. И дѣйствнте.іьно, сѣрная нпелота, еппртъ н нногія жидкости, растворяясь другъвъ другѣ, отдѣляіотъ теплоту. Но раствореніе хлороформа въ сѣроуглсродѣ (В юс си н Бинье), или фенола -(и анилина) въ водѣ (Алексѣевъ) ведетъ къ поглощенію тепла. При растворе- нін небольших^ колнчесгвъ воды въ уксусной кислотѣ (Абашевъ), синильной кнелотѣ (Бюсси и Бинье) и аииловолъ спиртѣ (Алексѣевъ) ігропеходнтъ охлажденіе, но при обратной ъ раствореиш (т. е. при избыткѣ воды)— нагрѣваніе. Соотношеніе между растворимостью твердых'ь тѣ.гь, теплотою и температурою плавлен! п н растворенія изучалось многими и болѣе подробно Шредеромъ (18УЗ), который ирпнимаетъ, что при раствореніа ■твердаго тѣла въ такоаіъ растворителе, который на него химически не дѣйствуетъ, происходит* весьма простой процесеъ, мало отлнчающійеп отъ нвленія смѣшенія двужъ газовъ, не дѣйствующпхъ химически другъ на друга; тогда пршіѣнимо слѣдующее соотношение между теплотой растворенія Q и теплотой плавленія р:-£-=-=—=kor.st., гдѣТ0 н Т суть абсолютный (отъ—273е) температуры 10000 ед. тепла. Поэтому, при распито- ренги еъ водѣ твердшхъ и жидкыхъ ве- И{естиеьпроисходитъгамоа:лажі5екге[26], плавленіи іі насыщен!», какъ напр. для нафталина, величины теплоты растворенія, вычисленная и полученная на опыт'!;, незначительно отличаются другъ отъ друга. Наиболее подпьгя евѣдѣнія, но все еще далеко недостаточный для рѣшенія яіассм во- лроеовъ, касающихся растворенія жидкостей в'ь жндкостяхъ, доставнлъ В. Ѳ. Алексѣевъ {1SS3—1SS5). Оиъ показа дъ. что растворимость воды въ фенолѣ С°Н50 и обратно ограничена до 70°, а выше обѣ жидкости вполнѣ смѣ- шиваются во веѣхъ пропорціяхт.. Это видно изъ чиселъ, гд'Ь р есть процентное содержание фенола, a t температура иомугнѣпіп раствора, то есть та, при которой получается яасыщеиіе: р = 7,12 30,30 15,31 26,15 2S,55 311,70 t = 1° .15° 60° 67° 67" G7° j) = 4S,S6 Gl.Io 71.97 t = C3° 53° 20° To же самое происходить и при раствореніи бензола, анилина и др. въ расплавленной сЕр'Ь. Для растворовъ вторичнаго бутиловаго еппрга въ водѣ, Алекеѣев'ь около 107" на- шелъ такое же полное смѣшеніе, при низ- кихъ же температурах!, растворимость не только ограничена, но п представляетъ между 50° н 70° нащіеныігую растворимость, ісакъ спирта въ охношеніи воды, такт, и: наобороть, а при температурѣ 5° оба раствора представляют* новыя ішгннедія въ ход* растворимости, таігьчто растворъбут. спирта въводѣ, насыщенный при темп. 5"—10°, будегь мутиться при нагрѣваніи до 60°. Прп раство- реніп жидкостей 'въ жндкостяхъ Алексѣевъ зпмѣтилъ понижение температуры (поглощеаіе тепла) к отсутствіе иазгІ;невія теплоемкости (противу разечета. едѣланнаго для смѣси) гораздо чаще, чігаъэто было наблюдаемо до него. [26] Охлажденіе, происходящее при раство- реніи (равно какъ и ири расширеніи газовъ, при нспаренін жидкостей) твердыхъ тѣлъ, примѣннютъ для полученгя холода. Особенно часто нрнмѣняютъ для этой ц-влп аэотно- алміачн}'ю саіь NH''NO", которая на каждую вѣсовую часть поглощаетъ, растворяясь въ водгЕ, около 77 едивицъ тепла. Испаряя ао- лученный растворъ, можно вновь получать та. соль. На томъ же начале основывается прпмѣиеніе раз.тпчныхъ охладительныхъ сиѣ- сей, въ которыя, для лодученія возмоіішо ниэкнхъ температуръ (безъ неремѣны давле- нія и безъ нагрѣваній, какъ въ другихъ сред- ствахъ для полученія ннзкихъ теипературъ), часто входитъ снѣгъ или толченый ледъ, чтобы воспользоваться скрытою теплотою его плавленія. Особенно часто въ лабораторіяхъ прпбѣгаютъ къ смѣеп 3 частей снѣга съ 1 частью обыкнов. солн, чрезъ что температура падаетъ отъ 0J до—21° Ц. Роданистый калій KCKS, ем'вшанный еъ водою ft'-i по вѣсу солп), даеть еще большее понижѳніе температуры. Смѣшпвая 10 частей кристалл, хлорнстаго кальнія СаС1а6Н-0 съ 7 част, снѣга, можно достичь отъ 0° до—55е,
54 ГЛ. 1. О ВОДѣ И ЕЯ СОЕДИНЕНГЯХЪ. «ли нагрѣванів [27], смотряш различии дѣйствующихъ еродствъ. Когда они значительны, то-есі'ь когда изъ происходящего раствора вода выделяется съ тру- доиъ ы только при в озвышеіпшй температуре, тогда при раствореиіи, какъ при лногихъ реакціяхъ прямого соединения, выделяется много теплоты, а потому замѣчается значительное разогрѣваніе. Таково, напр., раетвореніе въ воде сѣр- иой кислоты (купоросиаго масла H2S04), ѣдкаго натра {NaHO) и т. п. [28]. Раетвореніе представляетъ обратимую реакцію, то-ееть, при удаливъ изъ раствора воду, получается вновь первоначально взятое тело. Но необходимо нмѣть ъъ виду, что удаленіе воды, взятой для растворенія, не всегда совершается съ одинакового легкостью, потому что вода іімѣетъ различную степень химическаго сродства съ растворяющимся веще- ствомъ.Такъ, если растворъ еѣр- ной кислоты, во всѣхъ пропор- ціяхъ смешивающейся съ водою, нагреть, то потребуется весьма различная температура для уда- ленія воды. Когда ея много — при теыпературахъ немного пре- вышающихъ 100° — вода уже выдѣляется, но при малой про- порціи воды наетупаетъ такое отношеніе между нею и сѣрною кислотою, что ѵже при 120°, 150°, 200° и даже" 300° вода еще удерясивается серною кислотою. Связь этого остального количества воды съ сѣрною кислотою, ,. ОЧеВИДІЮ, бОЛЬШе СВЯЗИ ея СЪ ИЗ- ивпатуры быткомъ воды. Сила, действующая въ растворахъ, следовательно, имѣетъ разило напряженность, начи- [21] Теплотою, развивающеюся при раство- реліи н даже прн разжиженіи раствора, также иногда пользуются въ прантшіѣ. Такъ, ѣдкій натръ (NaHO), растворяясь въ водѣ плп взятый въ крѣпкомт. растворѣ, отъ прибавка воды развиваетъ такое количество тепла, что ыо- жегь.замѣнять топливо. Въ паровой коте.ть 'предварительно нагрѣтый. до кшгёнія, вмѣ- щатотъ другой котелъ съ ѣдквмь натромъ и заставляют^ образовав пііёся паръ входить въ атотъ поелъ-дній, чрезъ что парообразованіе ндетъ довольно долгое время безъ топки на счетъ развивающагося тепла. Эттгаъ воспользовался Нортонъ для уличныхь бездымныхъ паровиковъ. [28] На прилагаемомъ чертежѣ (нижняя кривая) даеы температуры, получающіяся при нал отъ столь слабаго притяженія, при которомъ свойства воды, напр., ея способность испаряться, измелились очень, мало, н кончая случаями спльпаго прн- тяженія между водою м растворениымъ или химически сосдиненнымъ съ нею тѣлоагъ. Растворимость газовъ, обыкновенно измеряемая объемами [29] газа (прн 0° и при давлеыіи 7(50 мм.) на 100 объе- слѣшеніп одпошдноіі сѣріюіі киилиты Н-йО1 съ различными количествами воды, причем?» относительное количество ббопхъ веществъ выражено въ вѣсовыхъ процентах!., огложен- ныхъ по горизонтальной оси. Наибольшее по- вышеиіс температуры достигаешь 1-1-3°. Оно итвѣчаегь и наибольшему выдѣлеііііо тепла (которое дано среднею кривою), отвѣчающелу определенному объему (100 куб. <0 нронехо- дпщаго раствора. Верхнею крпвою выражено выражлющія сжатів, количество твила а возрастав^: твм- цри сыѣшенін сѣрноЙ кнедохы съ поааю. Па осп пйсшіесъ огложени n-hconbic вроцевты H-SO'. сжатіе, соотвѣтствующее также 100 объемаіиъ происходящего раствора. Наибольшее сжатіе отвѣчаетъ, какъ н наибольшее повышеніе температуры, образованно трнгпдрата Я2304ЗН5О (=73,l"/DHsSO,1)s что, вероятно, въ подобном, жѳ видѣ повторяется и при другихъ растворахъ, хоти всѣ явленія (сжатіе, отдѣденіе тепла и повышеніе температуры) очень .сложны и завпептъ отъ многихъ вліяній. Должно однако думать, судя ио приведенному примѣру, что веѣ ирочія вліянін дѣйствуютъ слабѣс хами- . ческага притяженія, особенно тогда, когда оно столь значительно, какъ между H2SO* и Н-0 [29] Если- иамѣреяъ объелъ газа ѵ при дап- ленід ft лплл. ртути (при 0°) и прн темпера- турѣ і° Целг.эія, то п|)п 0" и 760 им. давления опъ будетъ по совокупности закоиовъ БоЁЛЬ-Ыаріотта и Гей-Люесака равеігь проиэ- веденію; ѵ на 7/, дѣлеішолу иа произведение 760 на І+а#, гдѣ я есть коофф. раепшренік
РАСТВОРИМОСТЬ ГАЗОВЪ. 5& мовъ воды, измѣняется не только съ природою газа (также растворителя) н съ деремѣюю температуры, по и съ леремѣною давлеі-іія, потому ято газы сами значительно измѣншотъ свой объ- емъ съ давленіедіъ. Какъ и ложно ждать, 1) газы, которые легко сгущаются въ жидкость (при охлажденіи я сжатІи), бол'ве растворимы, чѣмъ трудно сгущаемые. Такъ, въ 100 об. воды растворяется при 0° и 760шг" только 2 об. азота и водорода, 4 об. кислорода, 3 об. описи углерода и т. д., ибо это суть 'газы трудно сжижаемые, ауглекиелаго газа растворяется ISO объѳмовъ, закиси азота 130, сѣрнистаго водорода 437 и т. д., ибо эти газы довольно легко сгущаются въ жидкости; 2) при нагрѣ- ваніи растворимость газа уменьшается, что легко попять изъ предыдущаго— упругость газа становится больше, онъ удаляется оть нерехода въ жидкость. Такъ 100 об. воды растворяютъ при 0° 2,5 объема воздуха, а при 20° только 1,7 объема. По этой причинѣ холодная вода, внесенная въ теплую комнату, выдѣляетъ часть раствореннаго воздуха [30]; 3) количество растворяющагося газа измѣняется съ давленіемъ во стояь- гааовъ, равный 0,003G7. Вѣсъ гпза будетъра- вепъ сто объему, найденному дли 0° п 7ВО им., умноженному на ллотпость но отнопіенію къ воздуху и на вѣсъ одного объела воздуха при 0° н 700 мм., а вѣсъ литра воздуха при этихъ условіяхъ = 1,203 граммалгь. Ееля плотность газа дана но огношенш къ водороду, то раз- дѣляя ее на 14,4, яояучимъ плотность по отпо- шсиію къ воздуху. Еели измѣрепъ газъ, па- сыщенный водяньши парами, то по правилам,, приведенным, въ 1-й вьшоскѣ, иаГщетея объ- омъ и вѣсъ сухого газа. Если давленіе одре- дѣлено высотою ртутя, имѣющей температуру t, то, раядѣлля ее на 1 -\- O.OOOlSf, получівгь высоту столба при 0°, если газъ находится ві, трубкѣ, и въ ней выше уровня стоитъ жидкость, высота которой = Л., а плотность ея равна D, то давленіе, аод-ь которымъ находится газъ, равно барометрическому безъ ED is-Eh , гдѣ знаменатель есть плотность ртути. Такгкш способами опредѣляютъ количество газа и наблюденный объемъ газовъ приводится къ иормаяьнымъ условіямъ плп переводится въ вѣсовое количество. Фпвпческія свѣдѣшя-, касашшдлся паровъ и газовъ, должны быть постоянно въ виду при обращенш съ газами н при их'ь пэмѣреніц. Начинаіощішъ необходимо ноіобрѣстп полный ыавынъ вт> лодобпыхъ разечетахъ, касающаяся газовъ. [30] При давленін 1 атмосферы 300 об. воды иоглощаютъ объелопъ газа (нзмѣрешшхъ ко разъ, во сколько изыѣняется самое давленіе. Это правило называется зажо- иомъ Гещш-Дальтопа, и приложило къ тѣмъ газамъ, которые мало растворимы въ водѣ. Поэтому газъ, растворенный въ водѣ, выявляется изъ нея въ без- воздуіш-юмъ пространств'!;. А вода, насыщенная при итзкоторомъ давленін газомъ, выдѣляетъ часть его, еели бу- детъ подвержена меньшему давленію. Такъ, многіе минеральные источники насыщаются подъ землею углекислымъ газомъ подъ силышмъ давленіемъ находящаяся надъ ними столба воды. Быходп изъ земли, вода такихъ ключей кипитъ и дѣнится, видѣляя избы- токъ раствореннаго газа. Тѣмъже газомъ, подъ давленіемъ, насыщаются шииууія вина и воды. Они содержать газъ, пока находятся въ плотно заку- поренныхъ еосудахъ. Когда открывают!, пробку и жидкости приходятъ, въ соприкоеновеиіе съ воздухоэіъ,имѣю* щимъ меньшее давленіе, то часть газа, не могущая оставаться въ расгворѣ, при меныііемъ давяеніи, выдѣляется при 0° и 7G0 мм.) по Бунзену, Л. Впнклеру, Тимофееву и др.: 12 3 4 5 0° 4,82 2,35 2,15 179,7 3,54 30° 3,10 1,54 1,83 90,1 2,32 В 7 S 9 10 11 0е 130,5 437,1 6SS.6 5,4 104960 7.3S 20° 67,0 290,5 362,2 3,5 65W 4,71 1—пне лор о дъ, 2—азотъ, 3—водородъ, 4— углекислый газъ, 5—окись углерода, 6—закись азота, 7—сѣраводородъ, S—сѣрнпстый газъ, 9—болотный газъ, 10—аашіакъ и 11—окись азота. Убыль растпорлмоета для разлпчныхъ газовъ различна; она тѣэіъ больше, чѣнъ больше частичный вѣсъ газа. Вычпсленіе по- казываетъ, что это уменьшение пропорціо- налыю (Винклеръ въ Будаігестѣ) кубическому корню нзъ частичного вѣса газовъ, какъ это видно изъ слѣдующаго сопоетавленія: УСиль раствор. иа 20^ пъ прон. Н= 15,32 N: 34,33 СО 34,44 NO 30,24 О- 36,55 Кубич, корень иъъ част- Еіѣсіі, 1,259 3,037 3,037 3,107 3,175 Огпошеиіе уОыліі кт. куйнч. корню нзъ част, віса. 13,17 11,30 11,34 11.66 11,51 Уаевьшеніе коэффыціентовъ поглощенія съ температурой должно быть связано еъ измѣ- ыеиіемъ физичеиіп.чъ евойстоъ воды. Винклеръ (1S91) менаду прочнлъ замЬтнлъ нѣкоторое соотыошеніе меікду внутреанниъ треніелъ и коэффициентами поглощенія при рааличньтхі. температуряхъ.
5(3 ГЛ. 1. О ВОД-Е И БЯ СОЕДИНЕНІЯХ'Ь, съ шипѣніеыъ въ видѣ иѣны, какъ извѣстно каждому. Должно замѣтить, что законъ Генри-Дальтона пршіадло- жіігь къ числу приближенных^ аако- новъ, подобно закоішгъ газовъ (Гсй- Люссака н Ыаріотта), то есть онъ вы- ражаегь только часть сложпаго яме- нія. іглп предѣлъ, къ которому стремятся лвлепіе, или первый члеіп. строки, выражающем! вес нвленіе. Усложнение получается здѣсь отъ ндіяиія мѣры растворимости и м'Ьры сродства рас- творяющагоои газа съ водою. Газы мало растворимые, иаир., водородъ, кисло- родъ п азотъ, наиболѣе близко слѣ- дуюгъ закону Генри-Дальтона. Углекислый газъ уже представлнетъ явный укдопенін (Вроблевскш, 18^2 г.): ори 13° куб. е. воды поглощаетъ 1,8 куб. с. при давл. 1 атмосферы; при 10 ати. 10 к. с. (а пе IS, какъ бы слѣдовадо по закону), при 20 атм. 20,0 куб. с. (вмѣсто '£[>), при 30 ати. '3-і,1 к. v. |31j. Однако поглощеніе углекиелаго газу водою и даже растворами солей (химически юіъ не измѣішемыѵь и не даю- щнхъ съ шілъ соедшк-чіш), какъ показываюсь іізелѣдоваиія И. М. Оѣче- нова, при небольших!, нзмѣиеніяхъ давлений и обычныхъ температурах! і, очень близко слѣдуетъ закону Гепрц-Даль- тона, такъ какъ химическая свниь между этими газами и водою столь слаба, что расішденіе раствора съ ьыдѣле- ніемъ газа совершается при одномъ по- [31] Числа, эти показ ываютъ, что съ увели- ченіемъ давленія эдѣсь' коафф. растворимости уменьшается, хотя наступает* превращен! е углекислаго газа въ жидкость. И действительно, сжиженный углекислый гизъ не сшѣ- шивается съ водою. Эта показывиетъ, во іщі- выхъ, что раетіюреніе не соетоить просто въ ежи-,кеніи, а во вторьга., чти растворепіе определяется особьшъ притя;кешемъ воды къ растворяющемусп веществу. ВроЙлевскш счи- таетъ даже возможным1;, допустить, что растворенный гааъ остается со своими свойствами газа. Это онъ выводить изъ своихъ онытоёъ, показавших-!., что скорости ;>а<іпространенія газовт. щ, растворитель для газовъ различной плотности обратно проііорціопалыіи квадратному корню іізь плотностей, какъ к скорости двнженія гааовыхъ частицъ (ем. выноску 34). Сродство же воды Н-0 къ углекислому газу СОг ВроблевскШ показл-ть .тЪмъ, что прнрас- ширевіи влажной сжатой углекислоты (сжатой до 10 атм. при 0°) получилъ (при зтомъ происходить отъ расшнренія паденіе температуры) очень непрочное опредѣленное кристаллическое соединеыіе СОЗН-О. ииженіп давленін [32]. Иной случай представится, если между водою п рас- творениьшъ газомъ дѣйствуетъ значительное сродство. Тогда возможно ждать даже такого явленія, что въ безвоз- душномъ пространств'); газъ не будетъ вполнѣ выдѣляться изъ воды, какъ это должно быть съ газами, следующими закону Генри-Дальтона. Прим'Ьролъ мо- гутъ служить два газа —ашнанъ и хлористый водородъ. Первый выдѣ- ляетсл при кипячеиіи я понижены, давленія, а второй иѣтъ, но оба ясно отступаюсь отъ закона. Діииішііе от. Лияіпиь рпстиор. X.iopucr. возоііо.іі. эгііл.іі!нсграѵь т. 100 гр. волы расторг bl 100 гр. ртути. ври №>. поаи при чи. 1.00 28,0 гр. 05,7 гр. 500 09,2 „ 78,2 „ 1,000 112,0 „ 85,6 ., 1,500 165,6 „ — „ Здѣсь видно, напр., что давленіе возросло для амміака въ 10 разъ, а растворимость только въ 41/? раза. Можно привести не мало примѣровъ н такпхъ случаевъ поглощенія газовъ жидкостями, которые ни въ какомъ отиошешп не согласуются, даже приближенно, съ закоиомъ Генри-Дальтона Такъ, напр., углекислый газъ поглощается раствором'ь ѣдкаго кали въ водѣ и изъ этого раствора уже не выдѣляетсп ст. пониженіемъ давлонія, еелн было достаточно 'Ьѵдкаі'о кали. Это случаи болѣе тъенаго хпмическаго соединенія. Менѣе развитое, но подобное же, явно химическое соотношение проявляется въ нѣкоторыхъ случаяхъ растворенія газовъ въ водѣ и прииѣръ этого мы разберемъ далѣе въ растворѣ іоднетаго водорода, предварительно же остановимся надъ примѣчательнымъ пршюженІемъ закона Генри-Дальтона [33] къ случаю растворенія смѣси [32] Такъ какъ, но наелѣдованіииъ І'оско и его сотрудников ъ, ам.чіакъ пред ста шіяетъ при ііизкихъ теипературахъ значительныя отгауп- леиін отъ закона Го при -Дальтона, а при 100° уже малыя, то должно думать, что днесоціи- рующее йлілиіе температуры скаікется на вся^ кнхъ раеткорахъ гвзов*ь, то-егаъ при возвы- шенныхъ температурахъ растворы всякихт. газовъ бѵдутъ сл'Ьдовать закону, а при пони- жвніи температурь во всѣхъ «лучйяхъ будутъ являться отступленія. [33] Пропорціональность ыежду давленіеиъ и колачествомъ растворяющагося газа была ѵкааана Генри в-ь 180Й г., а Дальтонъ въ
ПЛРЦГЛЛЬНОЕ ДАВЛЕНІЁ. 57 двухъ газовъ, тѣлъ Солѣе, что явле- *йя, при этомъ происходящая, ые мо- гутъ быть предугаданы безъ яснаго представления о природ'Ь газовъ [34]. 1S07 г. показалъ применимость этого закона къ случаю газовой смеси, пвсдя то попятіео ігарціалыюігь дявленіи, бсэъ иотораго закопъ Генри не могь получить нстіганпго смысла. Въ шжлтіи о распредѣленін паровъ въ газпхъ (зыноспа 1-я) уже, от, сущности, дано лоия- тіе о парціальномъ даилопіи, потому что давленІе. влажмиго воздуха равно сумзі'Ь давле- нііі сухого воздуха и водимого пара и дры- ■знается. всл'І;дъ ла Дальтономъ, что иепареніе въ сухой атмосфере совершается, какъ въ пустотѣ. Необходимо однако заметить, что объоыъ смѣси двухт. газовъ (или паровъ) только приближенно рпвенъ сумме объемовъ составляю іщіхъ (тоже, конечно, относите л и къ давленіяіп,), то-есть что при смишеніи гаг яовъ щоисходшпъ пережима объема, хотя и малая, но очевидная при точныхъ изм-бре- ыіях'Ь. Браупъ (1S8S) показалъ, наіірішѣръ, что, смѣшнвая въ равныхъ объемахъ сернистый гаэъ (SO-) съ углекислым?, (при равныхъ давденіяхъ 76(.І мм. и температурахъ) замечается уменьшеніе давлешя на 3,9 миллиметра. Возможность при подобных?, см-Ьшенінхь хи- мическаго воэдействія нндиа изъ того, что равные объемы SO" и СО- даютъ ирп—19°, по Пните (1SS8), жидкость, представляющую слабое химическое соеднненіе (по подобію) или растворт,, подобно тому, кант, соединяется MO'J съ Ц'О въ непрочное химическое целое. [31] Начало общепринятой ньпі'І; нкнетичв- сяой теоріи газовъ. но которой часгіщы нхт, ■оживотворены быстрым!, посту паты .тьнымъ движеніем'ь, очень давнее (Беря у л ли въ прошлому, столѣтіи и др. уже развивали подобноѳ представленіе), но общепринятою она сдѣла- лась иослѣ прнзнапін механической теоріи теплоты и развнтія, едѣланнаго Креннгомъ (1S55), а особенно после математической разработки Клауаіуеа и Максвеля. ДавленІе, упругость, диффузия, внутреннее треніе, законы Бойль-Маріотта и Гей-Люссака П Авогадро- Жерара не только объясняются (дедуцируются) кинетическою теоріею газовъ, но и выражаются съ долыымъ совершенствомъ; такъ, напр., величина внутренняго тренія рааллчныхъ газовъ въ точности была предсказана Максве- лемъ, на осповопіи прпложеніятеоршвероят- іюсти къ столкновение гаэовыхъ частИцъ. Поэтому кинетическую теорію газовъ должно считать блестящпмъ пріобрѣтеніомъ последней лоловнны ХІХ-го стодѣтЬі. Скорость поет упателънаго двюкенія газовыхъ частшъ для газа, куб. «шт. котораго вѣептъ d граммовъ, выводится равною, по теоріи, квадратному коршо изъ цроизведенія 3.р . І>. д. деленного на d, где р есіь давленІе, при которомъ оирѳдѣііено d, выраженное числомь еантпмет- ровъ ртутнаго столба, D есть граммовый вѣсъ куб. сайтам, ртути ф = 13,3!), р = 76, след. нормальное давленІе = 1033 гр. на кв. еапт.) н д напряжение тяжести въ сантиметрахъ (?= =9SD,5 на уровне моря при широтѣ 45°, = = 981,93 въ Петербурге, вообще изменяется Законъ парціалышо давдеиія состоять въ томъ, что растворимость газов'ь. находящихся вх смѣси съ другими, происходить подъ вліяніемъ не всего того давленіл, которое ииѣетъ газовая смѣсь, но подъ вліяніемъ той части давленІя, съ шііротою п высотою места). Отсюда прп О" скорость водорода = 1Я13, кшуіорода 461 метровъ въ секунду. Это спорости ереднія, и (по Максвелю и др.) надо думать, что отдельный частицы имѣютъ скорости разный, то- есть находятся кпк'ь бы вт, состопнІп разлпч- наго Ніігрепані;г, что 'весьма важно принять по вннианіе прп раземотр'вніи лногихъ явле- ній, свойственных!, веществу. Изъ указаннаго оиредѣ.тенія скоростей очевидно, что различные газы, при одной и той же температуре и томъ же давленіи, обладаютъ средними скоростями, относящимися обратно нропорціо- налг.но квадратнымъ корнямч. изъ плотностей, что выподптся пряныяъ наблюденіемъ иадъ нстечепіемъ газовъ чрезъ тонкія отверстіп н чрезъ пористый стѣнкн. Этою различною скоростью истечекІк [лшлнчныхъ газовъ пользуются очень часто въ хпмичеекпхъ изс.тѣдо- паніяхъ (см. глав. 2 н 7), чтобы разделить два газа, иэгѣющіе нсодннаковыя плотностей скорости. То же раз.тпчіе скоростей истеченія опред'кчяет'ь явлеиіе фонтана, приводимое въ с.твд. выноске для демонстрант существова- нія внутренняго двяженія въ газахъ. Если бы для некоторой массы газа (совер- шеннаго), вполне точно слѣдугощаго ааконамъ Маріотта н Гей-Люссака, изменялись температура t И давлеиіе р, то всѣ изігвненія выражались бы равенством!, рѵ ^ С(1 + Щ пли, что все равно, рѵ ^=RT. где Т=; £+273, а С и S постоянный, измеияющіясп не только съ переменою единпцъ, слулаіщихъ для нзие- ренія, но и съ пзнененіемъ природы газа и его массы. Но такъ какъ существ^-ють отступ- ленія отъ обоигь основных"!, газовыхъ вако- новъ (о чемъ сказано будетъ нъ следующей главе), и сдедуетъ сь одной стороны принять некоторое ітритлженіе между частицами газовъ, а съ другой, что гааовыя частицы занниаютъ саип часть пространства, то для обычныхт, газовъ пра сколько-либо значнтельньиъ нзмѣ- неніяхъ въ давленіяхъ и темпер ату рахъ, слѣ- дуетъ допустить формулу Ванъ-деръ Ваальса: где и есть коэффщіентъ расширены газовъ. Формула Ванъ-деръ Ваальса ішѣетъ особо важное эначеніе для случая перехода газовъ въ жидкости, потому что основныя свойства газовъ и жидкостей одинаково хорошо, хотя лишь въ оСщпхъ чертахъ, выраягаются приведенною формулою. Развнтіе вопросов'ь, относящихся къ аадетьшъ здесь предметамъ, имею- щпмъ особый ннтересъ для теоріи растворовъ, какъ жндкоетен, должно искать въ меиуарахъ а сочнненіяхт. по теоретической в физической химйі. Малая часть предмета этого отчасти раз сманивается въ выноокахъ следующей главы.
58 ГЛ. 1. О ВОДѣ И ЕЯ еОЕДННКІШХ'Ь. которая приходится на~ данный газъ, сообразно объемному содержаиію этого таза въ смтзеіг. Такъ, напр., если бы кисяородъ и углекислый газъ былп смѣшаиы между собою въ равныхъ объелахъ и представляли бы общее давленіе 760 км., то вода растворила . бы каждаго пзъ атцхъ газовъ столько, сколько бы растворилось, если бы каждый изъ этлхъ газовъ, взятый въ от- дѣльностп, щіѣлъ давленіе, равное 1/з атыосфернаго, а именно въ этоиъ слу- чаѣ, при 0°, одииъ куб. сайт, воды растЕорилъ бы 0,90 к. сайт, углекислаго газа. Если давленіе газовой смѣси равно Л и въ и объемахъ газовой смѣси находится а объемовъ дамлаго газа, то его растворрніе бу-дегь происходить, какъ будто бы этотъ газъ растворился подъ давленіемъ —-. Та часть давлешя, подъ вліяніемъ которой происходить раствореиіе. и называется нарціаль- нымъ давдепісмъ. Чтобы разобрать причину закона парціальнаго давленія, должно объяснять основный свойства газовъ тѣмъ способомъ, какой нынѣ общепринят!! въ наукѣ. Газы упруги и разсѣваютея во всѣ стороны. Все, что знаіотъ о газахъ, заставляет!, думать, что причиною атихъ оеновныхъ свойствъ газовъ служить быстрое поступательное двшкеніе во всѣ стороны, свойственное нхъ аалѣйигимъ части- цамъ [35]. Эти быстро движущаяся частицы ударяются о преграды и тѣмъ пропзводятъ иа нихъ давленіе. Чѣмъ больше частіщъ газа ударяетъ въ данное время о преграду, тѣмъ больше давленіе. Давленіе отдѣльнаго-ли газа [За] Хотя самое двшкеше гановыхъ чаешцъ, признаваемое кинетическою теоріею газовъ, (пред. выноска) нѣтъ возможности видѣть, во можно сделать очевпднымъ существо ван іе этого двккепія, пользуясь разностш скоростей, долженствующею принадлежать рази ымъ газамъ, шіѣющимъ, при равныхъ давленіях'ь, различную плотность. Частицы легчайшпхъ газовъ должны быстрее двигаться, чѣмъ частицы болѣе тяжелы ѵь газоиъ, чтобы произвести то же давленіе. Поэтому, возьмемъ два газа: водородъ и воздухъ; первый легче вто- раго въ 14,-4 раза, а потому частицы водорода должны двигаться: почти въ 4 раза быстрѣе частицъ воздуха (точнее въ 3,8 раза). Следовательно, если внутри скважиетага цилиндра нкіоднтся воздухъ, а снаружи водородъ, то еъ данное время внутрь цилиндра уся-Ьетъ вскочить бодыщй объемъ водорода, чѣмъ успѣетъ выскочить воздуха, поэтому давленіе внутри цилиндра возрастать, пока яе получится внутри и снаружи цилиндра газовая смесь (водорода и войду ха) ..одинаковой плотности. Если же 'снар ужи цилиндра будетъ воздухъ, а внутри останется хоть сколько-нибудь водорода, процзоіідетъ обратное: ьъ единицу времени выскакивать будетъ болѣе газа, чѣмъ успѣетъ вскочить, а потому въ цилішдрѣ давленіе будетъ уменьшаться. При атих'ь соображенілхъ, мы заменили понятіе о числе частицъ иоия- тіемъ объ объемахъ. Мы узпаемъ далѣе, что въ рашіыхъ объемах* различныхъ газовъ содержится" одинаковое число частицъ (закокъ Авогадро-Жерара) и следовательно вместо числа частицъ можно говорить о числѣ ибъе- мовъ. Запирая івдлпндръ водою, можно видѣть. повьшіеніе н пониже ніе давлешя внутри цилиндра п следовательно сдѣлпть опытъ наглядными, Проще всего располагается огп, въ такомъ ііпд'Ь, какой данъ па прилагаемом.'!, ри- сункѣ. Въ одно горло двухгорловой (вульфов- екоі'О етклянкпуі чрезъ пробку вставляется воронка if, а іп. Другое горло трубка С. кончающаяся сверху тонким-ь отверстіемъ, внизу же опущенная въ жидкость, налитую въ с 1']; л ян к у до верхіі. Къ воронкѣ В примазывается (отверетісмъ внизъ) сухой пористый цвлшщгь-77,какой, употребляется для гальванических ъ ;іле ме нтовъ. Примазка должна быть плотной. Для подобной цели, часто встречающейся въ лабораторной практпкѣ, можетъ служить (лучше чѣмъ сур- гучъ, легко отскакк- вающій отъ стекла н ме- талловъ) легкоплавкая мистика, составляемая чрезъ сылавленіе 100 частей канифоли и 35 частей воска и чрезъ прибавку къ сплавленной массѣ 40 частей (все по вѣсу) прокаленной мунін илнтоцкрае- пой краски, которою красятся кровли. Эта мастика очеш. прочие иристастъ къ етеклѵ, металламъ (сперва иѣсколько нагрѣтымъ и во всякомъ случпѣ сухимъ) и т. п. предмстамъ и въ описываемомъ опыте служить для закрѣ- идепія цилиндра I), въ воронке Л. Когда приборт. готовъ, тогда на цилиндръ D надѣ- ваютъ колоколъ Е, въ который приводится (лучше всего изъ каучуковой подушки," предварительно наполненной водородомъ) чрезъ трубку Р водородный газъ. Какъ только онъ наполнить колоколъ, отъ увеличения давленія въ цнлпндрѣ а стклянкѣ, изъ трубки Оначи- наетъ бить фонтанъ. Если поел'Ь этого колоколъ J3 снять, то. чрезъ трубку' 0 входятъ пузырьки воздуха, вслѣдствіе; умепыпеяіп да- Ча въ р* СТІ «о. ЗІЯЦЫ иоры , чѣ цы ѣ учит ще подородя ЦИЛ іі ядра 1Ъ ВЫХОД ЭДУ ея . М' ошіее іатан-ь піол, 1> 0 .тт. DOIO в, an рму
ПЛРЦІЛЛЬНОЕ ДДШ1ЕШЕ. 59 или газовой смѣси зависитъ отъ суммы давленій всѣхъ частицъ, отъ числа ударовъ въ единицу времени и на единицу поверхности и отъ массы л скорости (отъ живой силы) ударяющихъ частицъ. Для преграды всѣ частицы (хотя различный по ириродѣ) одинаковы, она испытываете давленІе отъ суммы ихъ живой силы. Для хшшче- скаго дѣйствІя, подобнаго растворенію газовъ, иапротивъ того, природа ударяющихся частицъ играетъ ваяенѣй- шую роль. Ударяясь о жидкость, часть газа входитъ нъ самую жидкость и удерживается въ пей до тѣхъ поръ, пока другія газовый частицы ударяіотъ объ жидкость, давятъ па нес, какъ говорить. Если общее давленІе газовой смѣси велико, отъ этого число ударовъ газа, входящаго въ емѣсь, не увеличивается. Для растворил о сен дан- наго газа, для числа его ударовъ о поверхность жидкости будетъвее равно, будутъ-.іи рядшгь съ нііпі ударять другія частицы газовъ, или ихъ вовсе не будетъ. Поэтому растворимость дан- наго газа будетъ пропорціональна не всему давленію газовой смѣси, а той части его, которая приходится на данный отдѣльныіі газъ. Ыаеыщеніе газа жидкостью зависать поэтому отъ того, что Еошедшія въ жидкость частицы газовъ сами не остаются въ ней въ нокоѣ, хотя и встутнотъ съ частицами жидкости въ согласный родъ движенія, а потому съ поверхности жидкости (какъ и ея пары, если жидкость летуча) выбрасываются. Если въ единицу времени одинаковое число частицъ газа проникаетъ (вскочить) въ жидкость п выйдетъ (или выскочить) изъ иея, наступить иасыщенІе. Оно представляетъ случай подвижнаго равновѣсія, а не покоя. Поэтому, если давленІе -уменьшать, число выходя- пглхъ частицъ будетъ нр ев о сходить число входящихъ, и новое подвижное равновѣсіс наступить только при но- врмъ равенствѣ числа частицъ входящихъ и выходящихъ нзъ жидкости. влеиія ъъ цилиидрѣ D. Эти ішдіщыя движенія (фоитаи'ь ц входъ пузырьковъ воздуха) жидкости произведены адѣсь швндамымъ дші- женіемъ, свойственнымъ всякииъ газаыъ, то есть дредет.шчяготъ ничто иное, какъ яревра- Щвиіе одного родп двпжепія въ -другой. Такъ объясняются главный черты рас- твореніл, кром'в того спещальнаго (хи- мичеекаго) притяженія (проникновенш и согласного движенія) газа къ жидкости, которое опредѣляетъ какъ мѣру растворимости, такъ и степень постоянства происходящихъ растворовъ. Слѣдствія -изъ закона парціалънаго давленія чрезвычайно многочисленны и важны. Бсѣ жидкости въ природѣ находятся въ сопрнкоеновеиіи съ возду- хомъ. Боздухъ, какъ мы увидимъ впо- елѣдстьіи подробпѣе, есть смѣеь между собою газовъ, преимущественно четы- рехъ: кислорода, азота, углекислаго газа и водяного пара. Еъ 100 объе- махъ сухого воздуха, приблизительно, содержится 78 объемовъ азота и около 21 объема кислорода; объемное количество _ углекислаго газа не нревы- шаетъ 0,05. Въ обыкновенномъ елу- чаѣ количество водяного пара гораздо значительнѣе, по измѣняется съ влажностью воздуха. Слѣдовательно, раетво- реніе азота въ жидкостяхъ, прикасающихся съ воздухомъ,. будетъ происходить подъ парціальныяъ давлеиіемъ; [ТО равпымъ jqq 7G0 мм., если атмосферное давленІе равно 760 мм., слѣдовательно, подъ давлеиіемъ около 600 мл. ртутнаго столба; раствореше кислорода происходить подъ парщальнымъ давлеиіемъ около 160 мм.; раство- реиіе углекислаго газа только подъ давлеиіемъ весьма ыалымъ, менѣе чѣмъ 0,4 миллиметра. Потому, хотя азота въ воздухѣ и много, по такъ какъ -растворимость кислорода въ водѣ въ два раза .больше, чѣмъ. растворимость азота (выноска 30-я), то въ водѣ будетъ растворяться большее содержаніе кислорода, чѣмъ въ воздухѣ. Можно легко вычислить, какое именно количество каждаго изъ газовъ будетъ заключаться въ водѣ. Бозьмемъ цростѣйтній случай и вычи- слимъ, сколько при 0° и 760 мм- давленія будетъ растворяться кислорода и азота изъ воздуха, если въ немъ 21°/о кислорода и 79°/о азота. Подъ давлеиіемъ 760 мм. 1 к. с. воды рас- творяетъ 0,0235 к. с. -азота, а подъ парціальнъшъ давлеиіемъ 600 мм. рас- творить 0,0235 щ или 0,0І83 к. е.,
«о ГЛ.- 1. О ВОДѣ И ЕЯ СОЕДІШЕШЯХ'Г; кислорода. 0,0482 -_-g~ или 0,0102 к. с, слѣдователы-ш, въ 100 куб. сант. коды будетъ содержаться при 0° всего 3,S7 .к. сант. газовъ воздуха и 100 объе- мовъ ігхъ будутъ содержать около (і5°/о азота и 35°,.'о кислорода, т. е. около !,з по объему кислорода, въ воздухѣ же его лишь около Ѵз по объему [35 bis]. По закону парціальнаго давленія какой бы газъ ни былъ растворенъ въ водѣ, въ атмосферѣ другого газа зтотъ газъ выдѣляется изъ раствора. Это завік-ить отъ того, что въ бгз- воздушиомъ пространств* газъ, растворенный въ воде, выдѣляется изъ нея, ибо давленіе ничтожно. Такою же пустотою служить для газа, растворен- наго въ водѣ, атмосфера другого газа. ВыдѣленІе происходить отъ того, что частицы раствореныаго газа не уда- "ряютъ уже болѣе объ жидкость, не растворяются въ ней, а бывшія въ растворѣ по упругости своей выходить изъ жидкости [36]. По той же самой при'чинѣ, при кипяченш газового раствора, можно выкипятить весь содер- [35 bis] Что касается до уг.текггслаго газа, еодернсащагося (раетвореішаго) въ текучей водѣ рѣкъ. то его обыкновенно болѣе, чѣмъ слѣ- дуетъ по разсіету на оенованіи содержания его въ воздухѣ. Это завпептъ отъ того, что въ водѣ происходил, окаеленіе многихъ орга- „ническихъ веществъ н дыханіе рыбъ и др. жішотныхъ, что раявиваетъ углекислый газъ. ■ [3,6] Здѣсь аюжегъ быть собственно два случая: пли атмосфера, .окружающая раетворъ, ограничена, или относительно весьма велика, то-есть безгранична, какъ, напр., воздушная атмосфера на поверхности земли; Если атмосфера другого газа, въ которую внесенъ газовый раетворъ, ограничена (напр., закрытый cpcj-дъ), то часта газа, еодержащагося нъ растворѣ, выдѣ.тяется и такнмъ образомъ пере- ходитъ въ атмосферу, окружающую раетворъ, и будетъ оказывать свое парціальттое давленіе, П0Д>ъ .в.тіяшемъ котораго и останется часть газа въ растворѣ. Если ж.е атмосфера, въ которую введенъ газовый раетворъ, будетъ не только другая, но и безграничная, то растворенный''газъ, выдѣяяяеь, будетъ распространяться въ этой безграничной атмосферѣ и будетъ,,по своей ограниченности, оказывать въ безпредѣльной.атішеферѣ безкопечно малое ^давленіе. Следовательно, подъ этиыъ безкопечно иалиімъ давяешемъ газъ не можетъ оста- .ватьея; въ растворѣ и выдѣ.штся вовсе изъ г^раствора. По втой пркчивѣ,.вода, насыщенная газоііъ,. не содержащимся въ атносфериоыъ -врЗдухѣ;. будучи виста.влена■ на атмосферный воздухія совершенно лишается растворештго жащіпся въ растворѣ газъ, по крайней мѣрѣ • во ашогихъ елучаяхъ, когда не происходить особо прочиыхъ соединений съ водою. Въ еамомъ дѣлѣ, на поверхности кипящей жидкости будетъ водяной паръ и, следовательно, давленіе, оказываемое на газъ, будетъ принадлежать водяному пару, парціаль- ное же давяеніе раетвореішаго газа будетъ при зтомъ весьма незначительно. По этой, а не по какой-нибудь другой причин'!;, газъ выдѣляется при кипяченш жидкости изъ раствора. При температура кипѣнія воды растворимость газовъ въ водѣ еще достаточно велика, чтобы оставалось значительное количество газа въ,раетворъ. Растворенный въ жидкости газъ уносится вмѣстѣ съ парами воды; если кгшяче- ніе продолжается долгое время, то газъ, накоиецъ. весь выдѣляется [37]. газа. И:ѵь раствора не пор метен п вода, и очевидно, что могутъ быть такіе случаи, въ ко- торыхъ между колнчрстемлгъ. испаряющейся воды [і количеством!, гааа, выделяющимся пэъ раствора, будетъ постоянное отппніепіе. такъ что будетъ испаряться не газъ одннъ, а весь таловый раетворъ. Подобный случай представляется въ растворах1!,, не распадающихся при нагрѣванін (напр. НО, Ш), какъ далѣе раз игатріі ва ется. [37] Однако, въ тѣхъ елучаяхъ, когда нэмѣ- неніе козффиціента растворимости съ температурою недостаточно велико и когда, при температуре кнпѣіші, раетворъ будетъ выдѣлять аавѣстное количество водяного пара и газа, ыо- асетъ получаться атмосфера, ішѣющая такой им составь, какъ и сала жидкость. Въ ятомъ случаѣ въ такую атмосферу не будетъ переходить больше газа, чѣыъ" находится въ ииід- коехц, н потому такой газовый раетворъ будетъ перегоняться безъизмѣненія..Раетворъ будетъ представлять тогда жидкость, ие изменяющуюся ври перегонкѣ, пока не наайдштся. давле- ВІе, подъ которыагг, эта перегонка совершается.. Такъ, со всѣхъ еторопъ расгвореніе представ- ляетъ переходы отъ елабѣйшихъ сродствъ къ елучаямъ болѣе тѣепаго хпмичесиаго соеднне- нія. Количество тепла, выделяемое при раство- реніи равныхъ объемовъ различных'!, газовъ, находится въ явномъ. соотвѣтствія съ этиыъ различіемъ прочности и .растворимости газовъ. 22,3 .титра (при 760 вдь давлеиія), растворяясь въ большой массѣ воды, развиваютъ (rpatoio- выхъ) единииъ тепла: углекислый газъ 5600, сѣрнистыи 7700, амміакъ SS00, хлористый во- дородъ 17400, іодистый водородъ 104Q0 един., тепла. Эти два послѣдішхъ газа, которые кіиія- Ченіемъ изъ раствора не кыдѣляются, развн^ ваютъ, приблиантельно, вдвое больше тепла,, чѣмъ такіе газы, какъ амніакъ, которьі» мрясяо, выкипяти*!, изъ водьі, а газы. MiiJio раигвор^ ные развпваютъ того .Меньше тепла.
РАСТВОРИМОСТЬ 'ГВЕРДЫХЪ Т'ВЛЪ. Й1 Ионятк' о парціялыюмъ давленін га- зовъ, очевидно, должно быть прилагаемо не только і;ъ образованно растворовъ, но и ко всѣмъ елучаямъ хими- ческаго дѣйствіл гааовъ. Особенно многочисленны его приложенія въ физіо- .погіп дыхапія, нотой у что въ номъ дѣй- ствуетъ лишь киелородъ воздуха |/iS]. Растворимость твердыхъ гьлъ нъ водѣ, завися пъ налой мѣрѣ отъ дав- лоніл, иодъ которымъ совершается раетвореніе (потому что твердый и жидкія вещества мало сжимаемы), весьма часто силыіошмѣняетенсъ температурою. Въ болыпмиствѣ случаевъ, съ температурою растворимость твердыхъ тѣлъ въ водѣ увеличивается; увеличивается при этомъ также к быстрота растворенія. Эта лослѣдгіяя опредѣляется степенью быстроты диффузіи полученного раствора въ остальной водѣ. Раетвореніе твердаго тѣла въ водѣ, какъ и газа, будучи, съ одной стороны, фпзическимъ переходомъ въ жидкое состояпіе, определяется, съ другой стороны, химиче- скші'ь с-родствомъ къ водѣ, что особенно ясно видно изъ того, что при раствореніи происходить сокращение объема, пзмѣненіе температуры кипѣ- иія воды, перемѣиа въ упругости пара, въ температурѣ образованій льдаивъ тому подобных'!, свойствахъ. Если бы раетвореніе составляло чисто физиче- [38] Изъ много уиелешіыхъпзелѣяованій, касающихся этого предмета, въ 3 главѣ упоминается о нѣкоторыхъ результатахъ Паля Вера, а здѣсь укажемъ, что проф. Сѣчснов'ь въ своихъ изелѣдованілхъ о поглощении газовъ жидкостями подробно раземотріілъ явленіе растворенія углекислаго газа въ растворахъ различ- ныхъ солей и пришель ко гшогшп. вазкнымт. результатам^,, показьгеающимъ съ одной стороны, что при растворен»! СО- въ рпстворахъ солей, на которыя миікетъ газъ действовать химически {яапр. NaaCOs, NaaB46T, гТа'НРО1), лроисходаітъ не только увеличение растворимости, но явное отступлеиіе отъ закона Генрп- Дальтона, а съ друпш стороны, что растворы солей (напр. .хлористые металлы, сѣрио- и азотнокислый соли), не измѣляюшихся углекислотою, менѣе логлощаютъ ея (отъ конкурревціп уже рлетвореяныхъ солей) и слѣдуготъ закону Генри-Дальтона, но все же несомнѣнно пред- гтавляютъ прямые признаки химическаго дѣй- ствія между солью, водою и углекислотою. Сѣр- вая кислота [кпэф. погя. 92 об. на 100) при равбавленіи водою ноглощаегь мваѣе СОг до ткх% порч., пока образуется гидратт. НЧЗОЧЭРО (тогда 6(і об.), а далѣе до воды опять растворимость возроетаеп.. і екое явленіе. а не завиеѣло отъ химического сродства, то оно, конечно, сопровождалось бы увеличением'ь: а не уменьшеніеиъ объема, потому что при шгавлеігіи обыкновенно объемъ увеличивается (плотность уменьшается). А между тѣмъ ежіІТІе составляешь обычное явленіе, сопрово'ждающее раетвореніе, происходить даже при разба- вленіп растворовъ водою \39] и при раствореніи жидкостей въ водѣ [40], подобно тому какъ совершается при соединении тѣлъ, когда ггроисходятъ очевидно химическит-новыя вещества [41 ]. Происходящее при раствореніи [39] Кремерсъ ироняве.п, это наблюдете въ слѣдующемъ проетомъ ішдѣ: берется узкогорлая сткллнка сч. чертою на узколъ згбсгв (какъ у литровыхъ колбъ, служащпхъ для точнаго отыѣрнваттія литра), въ нее вливается н-Ько- торое количество воды, потомъ вставляется до дпадоходшпая воронка еътонкою трубкою, чрезъ иее осторожно вливается на дно рас- творъ какой-либо соли и {вьтнувъ воронку), дЯВ'Ь придти жидкости (въ водяной ваннгІ;) къ опредѣл. температуре, доливашгь сверху воды до черты. Получаются два слоя: внизу тяжелый соляной раетворъ, сверху вода. Стклянку вдбіілтыпаютъ (для ускоренія диффузіи) п за- нѣчаютъ, что объемъ становится меньше, если начальная температура сохраниется. Зная уд. вѣса растворовъ и воды, моишо въ атомъ убѣ- диті.ея рлзечетомъ. Такъ, при 15° куб. санти- иетръ '20-ти проиентнаго раствора поваренной соли вѣепп, 1.1300 і-р., с.тіід. "сто граммовъ занішаютъ объемъ 86,96 куб. сант. Такъ какъ уд. вѣсъ воды при 15° = 0,91)916, то сто грам- йовъ воды заиііііаютъ объемъ 100,08 куб. сант. Сумма объеяовъ = 187.04 куб. с. Послѣ сжѣ- шенІя происходил. 300 гр. ІО-ти процентнаго раствора. Его уд. вѣеъ 1.0725 (при 15° но отношенію опять къ водѣ прн наиб, ен плотности), слѣдов. 200 гр. займутъ объемъ 186,48 ■ куб. с. Сл'вд. сжатіе тогда равно 0,56 куб. с. [40J Сжатія для случая растворенія сѣрной кислоты въ водЬ даны въ чертежѣ, поиѣщен-. номъ въ внноскѣ [28]. Они доходятъ до 10,1 куб. с. на 100 куб. сант. образующаяся раствора. Прн раствореніи 46 вѣсовыкъ частей безводиато спирта въ 5І- част, воды, происхо- дитъ наибольшее сжатіе, а ияеыно при 0г оно равно 4Д5, прн 15° оно равно 3,78, при 30° 3,50; Это значить, что если при 0П взять Л£ вѣсовыхт. частей спирта на 54 вѣсовыя части воды, то въ отдѣльности объемт,этихъ вешествъ будетъ равент. 104,15, если дослѣ сігвшенія объемъ будетъ равенъ 100. |41] Въ jtajibHTEfimeMb нэложеніи щіѳдмбтъ этотъ будетъ обсужаті.ся, и тогда мы увидамъ, что при реакціп соединенія (твердыхъ или жид- кихъ тѣлъ) сжатіе весьмараэлн'шб'въ. своей мѣрѣіі что есть реакцін присоедннешя, хотя и очень рѣдкія, когда не происходить сжатія или совершается расшнрвніе. Точно тоже по- вторяеі-сн въ' раетворахъ.
(12 ■ ГЛ. I. О ВОДѣ И ЕН СОЕДИНЕН!FIX1. сжатіе однако не велико, что завиштъ от'ь малой сжимаемости твѳрдыхъ и жидкпхъ тѣлъ, и отъ незначительности сжимающей, силы, действующей при раствореніи [42]. Измѣненіе объ- емовъ, происходящее при раствореніи твердыхъ и жігдкихъ тѣлъ, или отвѣ- чающее ему измѣненіе удѣлышхъ нѣ- совъ [43] и штогихъ другихъ фпзиче- скнхъ свойетвъ зависнтъ отъ особенностей растворяющихся вещества и воды, и во миожеетвѣ случаевъ не пропорціонально количеству раство- реннаго вещества [44], что и показы- [42] Сжимаемость растворовъ поваренной соли, по Грассп, меньше чѣмъ воды. Прп 18° для воды сжатіе ішлліона объеиовъ = -IS об. на одну атмосферу давленія. дли раствора съ 15*/„соли=32, для раствора ст. 24(|/()ео.,т=36 об. Подобный же опрсдѣленін сдѣлапы Брау- номъ (ISS7) для насыщенныхъ растворовъ нашатыря (38 об.), квасцовъ (4І>), поваренной соли (27) и сѣрно патрон ой сплп тгрп -4" 'с> когда сжпмаемоеть воды = 47 на милл. Этотт. пзелѣдователь показалъ, что вещества, раство- рпющіяся с'ь отдѣленіемъ тепла или съ увели- ченіемъ объема (какъ напр. нашатырь), отчасти выдѣляюгея, при увеличенное данлеиІн, нзъ своихъ насыщенныхъ растворовъ (опытъ съ нашвтыремъ очень убѣдителенъ), а растворимость веществъ, растворяющихся со сжатіемъ и охлзжденіеиъ, отъ увеличенія давлекія увеличивается, хотя н очень мало. Это нослѣднее раньше того (1S63) нашелъ Сорбп для поваренной соли. [43] Напболѣе доетовѣрныя евъ-дѣнія объ измѣненІи удѣльиаго вѣса растворовъ съ иере- мѣною ихъ состава и температуры собраны и раземотрѣны въ моемъ еочиненіи, упоил путомъ въ концѣ lil-ой выноски. Практически (п. ч. при помощи уд. вѣса растноровъ определяется содержание раетвореннаго вещества, какъ въ заводской, такъ и въ "лабораторной практпкѣ) л теоретически (п. ч. уд. вѣса наблюдаются точнѣе другихъ свойетвъ и отъ пзмѣнеыія плотностей зависать иэмѣненіе многихъ другихъ свойетвъ) интересъ этого предмета, также какъ и замѣченнъгя уже эдѣсь правильности и законности, заетавляютъ желать, чтобы эта область свѣдѣній о растворахъ восполнилась дальнѣйщими а возможно точвѣйгшіыи новыми наблтодеиіяага, собраніе которыхъ не пред- ставляетъ значительныхъ трудностей, хотя и -гребуетъ много времени и внимательности. [44] Такъ какъ мѣра измѣнеиія многихъ свойетвъ при образовании растворовъ не велика, то при- недостаточной точности наблю. деиій, въ иервомъ. грубомъ нриблцженіи, особенно же въ узкихъ предѣлахъ нзмѣненія состава (напр. лишь для слабыхъ растворовъ), можетъ представляться пропорціональиость из- мѣненіп свойетвъ съ составомъ даже тамъ, гдѣ -сянѣтъ. Особенно поучителенъ въ этомъотпо- шевіи примѣръ Мишеля н Крафта, которые въ 1854 г. полагали, на основаніи своихъ. на- ваетъ сущеетвоваше между растворн- телемъ и раствореииымъ тѣломъ химического взашюдѣйствія того еамаго рода, какой представляюсь всякіе дру- гіе виды химпческихъ отііопіеній [45]. блюденій, что прдращепіе уд. вѣса растворовъ пропорціона.чг.но приращен! ю содержапія соли въ данномъ объемѣ, что справедливо лишь прп опредѣлснін уд. вѣса съ точностно до нѣ- сколькихъ согыхъ, я такая точность ныпѣ недостаточна даже для заЕодскпхъ опредѣле-1 ній. Точтіыл измѣреііія ітс опривдываютъ ни этой пропорциональности, ни той, которую допускали во мігогпхъ другихъ случаяхъ, напр. для вращательной (по отношеиію къ плоскости полярпзаніи) способности растворовъ, для ихъ капплярностн к т. гг. Судя по тому, что найдено мною во отпошемію къ уд. вѣсамъ растворовъ, я думаю, что но многихъ случішхъ ближе будстъ къ пітшіѣ принять ироиорцю- нальность нзмѣнетгія свойетвъ растворовъ, не по отношеиію къ содержанііо растпореннаго вещества, а по отношеиію къ произведепіш этого числа на еодержаніс поды, гвагь болѣе, что многія химическін отиошеиіп нзмѣняютея именно пропорціопально произведенію дѣй- ствующнхъ маесъ, какъ это установлено механикою для многихъ нзучрииыхъ ею явленін притяженія. [45] Всѣ виды хнмическаго нэаішодѣйствія можно признать прнактѣ раетиоренія: 1) Про- исходятъ соедииепіи болѣе или мепѣе прочныя и полныя (то-есті> иодѣе или менѣс диссоціиро- ваиныя) между растворителемъ и растворен- нымъ тѣлонъ. Этотъ вид-ь возд'І'.ііствія панбл- яѣе в'Ьролтеиъ и чаще всего признается. 2) Реакция замптепія или двойною ралложепія между частшшш. Такъ, мои.-ло представить, наир., что въ растворѣ нашатыря КІІ'С! происходить отъ дѣйстві л поды IIЧ)—ѣдкііі амміакъ КН'НО п хлористый ііодородъ НСІ, которые растворяются въводѣ п вътоже времп тяготятъ другъ къ другу. Такъ какъ растворы эти и многіе др. действительно представляют!, признаки (иногда несомнѣнные) подобныхъ двой- ныхъ разложеній (такъ растворы нашатыря выдѣляютъ некоторое колач. амміана), то вѣ- ролтно, что реакція эта. встрѣчается чаще, чѣмъ общепринято. 3) Реакція дагшерш или пе- ремішьепія, вѣіюнтно, также встречается при раствореніи, т-внъ болѣе, что адѣсь раанород- ныя частицы прнходнтъ въ Т'іісное соприкос- новеніе и весьма вѣроятно, что атомы въ ча- стипахч. подъ этимъ нлінпіемъ отчасти перестраиваются ызъ своего начальоаго или отд'Ьль- наго состоянія. Особсішымт. наведоніемъ на такое предположен^ слушать иабдюдевія надъ растворами тѣлъ, вра.іцаготнхъ плоскость'по- ляризаиіи (а паблюдепія итого, рода очень чувствительны относительно птомнаго строеиія частицъ), потому что онтг оказываютъ, напр. (Шиейдеръ, 1881), для лѣвой ябдочйой кислоты, что слабые растворы вращаютъ плоскость; по- лпризаціи вправо, а.амміачнып соля при всѣхъ концептраиіяхъ влѣво. 4) Реакцін рашжеиія подъ вліяніемъ растворенія не только сами по еебѣ мыслимы, но и прианаггітея вт. ігаслѣднее время Арреніусомъ, Оствальдомъ п др. осо-
РД.СПАДЕШЕ РАСТВОРОВЪ. 63 Слабое развитіе хииыческих-ь сродствъ, дѣйствующихъ при раствореніи твер- дыхъ веществъ, становится очевидными изъ тѣхъ многоразлггчныхъ спо- собовъ, которыми распада шсяуатюры, выдѣляя изъ себя или свои соетавнын начала, или ихъ опредѣленныя соединения съ водою. Вода, содержащаяся въ растворахъ, выделяется наъ нихъ какъ въ видѣ даровъ, такъ, при охлажденін, въ видѣ льда [4(3], но упругость паровъ воды [47], содержащейся върастворѣ, бенно на основанш электролшгическихъ оаре- дѣлеиіи. II если доля частпиъ раствора находятся ыъ разложеЕііи, другая доли можетъ находиться въ еще сложмѣншемъ соедвненш. подобно тому (вшюска Зі), какъ быстрота дви- ямиія разлпчиыхъ гааовыхъ частпцъ можетъ быть далеко неодинакового. Поэтому весьма в'Ьролтно, что, съ пзмѣненіемъ иассы воды въ растшрѣ, реакціи должны измениться количественно и качественно, п стаиетъ понятна великая трудность твердаго рѣшенія вопроса о природѣ хнмпческнхъ отношеній, происходя- щпхті при раствореніи. А такъ какъ, сверхъ того, необходимо признать существованіе при раствореніи еще п фнзнко-лехавичеекаго процесса, подобна со сліянію и проникновенно двухъ однородиыхъ жидкнхъ маесъ другъдру- гомъ, то сложность задачи о природ* раетво- ровъ, нынѣ вставшей на очередь, выетупнтъ съ лсноетію. По сложный предмета этотъ, уже обслѣдонанныіі съ разныхъ сторонъ, не умѣсгко разбирать по всей его полнот1]; въ на- шемъ краткомъ изложеши Основъ Хпшп, такъ какъ въ Физической Хішіп онъ долженъ излагаться сцещалыю п съ надлежащею критикою, зд-всь необходимою (см. гл. 7, вып. 27 и др.). [4-6] Выдѣдяясъ въ впдѣ льда ила пара, вода даетъ съ растворомъ гетерогенную систему (наъ вещеегвъ въ разлпчныхъ фызнческихъ соетопніяхъ), подобную, напр., образованно осадка іип летучаго вещества при реакцілхъ двойного разложенія. £47] Если растворенное тѣло нелетуче (напр. соль, сахаръ) или мяло летуче, то вся упругость выдѣлятощцхся паровъ принадлежптъ одной вод-в, если нее испаряется раствор* летучаго тѣла, напр. газа или летучей жидкости, то водѣ принадлежптъ только часть дявленія, а все наблюдаемое состоять изъ суммы давления паровъ воды н раствореннаго вещества. Большинство нзедѣдованій касается перваго случая, о которомъ сказано далѣе, а наблю- денія Д. П. Коновалова (1SS1) относятся ко второму. Онъ показ иль, что при взаимной рас- творпаоети двухъ летучнхъ жидкостей, когда образуется два слоя пашщеиныхт, растворовъ (напр. эфира д воды, какъ въ выноскѣ 20). оба представлпютъ одинаковую упругость (для указаннаго случая при 19°,S упругость обонхъ равна 4ѵИ мнл. ртути). Далѣс онъ паше.ть, что для растворовъ, образующихся во всѣхъ про- порціііхъ, упругость бываетъ пли болѣе (растворы спирта въ водѣ), илп менѣе (растворы муравьиной кислоты) той, которая отвѣчастъ меньше, чѣігъ для самой воды и температура образованія льда изъ растворовъ ниже 0°. Притомъ,. какъ уменьшеніе упругосш, такъ и пониженіе температуры образованія льда для разбавлен- еыхъ растворовъ происходить почти пропорціонально содержаний раствореннаго вещества [4S]. Такъ, если на 100 гр. води будетъ въ раетворѣ 1,5, 10 граммовъ обыкновенной соли (NaCI), то при 100° упругость растворовъ понижается на 4, 21 и 43 милл. ртут- наго столба — противу 760 'мм. или упругости воды, а образование льда происходитъ при охлаждедіи ниже 0° на 0°,58; Э°,91 н 6°,10 градусовъ. Приведенный [49] числа почти пропорціо- прямолинейному (пропорпіоналыгому съ содер- жаніемъ) изиѣненію отъ упругости воды до упругости раствореннаго вещества, такъ что упругость, напр., 70°('0 раствора муравьиной кислоты при всѣхъ температурахъ мен-ве упругости воды н самой .муравьиной кислоты. Та- кимъ образоыъ въэтомъелучаѣ никогда упругость раствора не равна суммѣ унругоетей растворяющихся я.-идкостей. что показаль уже Реньо, отли'говшін этотъ случай отъ того, когда испаряется смѣеь жидкостей, неспособньгхъ растворять другъ друга. Изъ этого видно, что при раствореніи наступаетъ взаимодѣйствіе, уменьшающее упругость паровъ, свойственную отдФльнымъ веществамЪ: какъ и сл'вдуетъ ждать, предполагая въ растворахъ образованіе соединеній, потому что при этомъ упругость всегда уменьшается. {48]Содё{»кааіе это обыкновенно выражагогъ вѣсонъ раствореннаго вещества на 100 вѣсо- выхъ частей воды. Вѣроятно, что лучше было бы выражать его количествоэгъ вещества въ опредѣленном ъ объемѣ раствора, напр., въ лптрѣ, пли отношеиіемъ числа частпцъ воды н раствореннаго вещества. [49] Наблюденія надъ азігізненіемъ упругости пара растворовъ производились многими: наи- болѣе извѣстны данныя Вюльнера въ ГерманІи (185S—1S0O) и Тамиана въ Роман (1SS7). Также многочисленны наб.іюдеиія надъ температурою образованія льда изъ разныхъ растворов!.. Благденъ (1788), Рюдорфъ (1861), Декошѳ (1S71) положили начало, а главный ннтерееъ патучилъ этотъ родъ «всяѣдованій, благодаря работацъ Рауля во Франціи, начатымъ въ 1SS2 г. для водяныхъ растворовъ и продол- иіенньшъ затѣыъ для растворовъ въ различ ныхъ другихъ, легко залерзающихъ, ааако- стяхъ, какъ найр. бензолъ С°Я° (плавл. 4е,96], укеусна я кислота С2Н]02 (16°,75) н др. Особый гштересъ эти нріоскопнчеснія изсл'Вдованія Рауля надъ депрессіею или пошіженіемъ температуры заиерзаиія получили потому, что онъ взя.тъ для растворенія многія хорошо нзб'І.ст- Ныя углеродистый соеднненія и нашелъ простыл отношения между частичныиъ в-Ьсомъ тѣлъ в температурою крнсталлиаапіи растворителя, что дало возможность прпмѣнить этотъ
64 ГЛ. :1. О ЕОДѣ И ЛИ СОКДПНЕШЯХЪ. палы-пл содержанію соли (I, 5 и 10 па 100 водаі). Сверхъ того, набягодеиія родъ нзслѣдоианін къ изучение природы. веществ!.. Съ прпмѣпешемъ итого способа ііи встрѣтпмея дал'<зе (ем. также гл. 7}, а теперь прнведемъ лишь выводы при раствореши въ 100 грамипхъ растворите ля сотой доли того частнчно-граммоваго вѣса, который отнѣчаетъ форму л.ѣ(паыр. NaCl = 5S,5, CsHliO=46 и т. п.), пол участит понижепіе длп раствора нхъ въ водѣ близкое къ 0C.1S5, въ бенэолѣ 0°,49, въ уксусной кислоте 0°,8;1 или вдвое болт.шее- А такъ какъ для слабыхъ растворовъ депрессія (нотшженгс) пропорциональна еодерл;анпо рас- твореинаго вещества.то пзъ с казан наго определяется понижепіе для велипхъ другпхъ растворовъ. Такъ, напр., вѣсъ, отвѣчатоідій формуле ацетона С:1НЧ), равенъ 58: растворъ въ 100 гр. воды при со держан Fir 2,42, fi,22 и 19.35 гр. ацетона (по опред. ІЗекмапа) образуешь ледъ при-—U°,770,—'І^ИЗО п—3°,Й20, а эти числа показываютъ,- что при сшеруканіи 0,о8 ѵр. ацетона на 1110 воды нопшкеше температуры образованія льда будетъ 0°,18э, 0°,180 и 0°,17у. Должно заметить, что закоиъ пропорціональносгл (между шшшкеиіем-ь, со- держаніемъ н еоетавоиъ) оказывается вообще лишь приближенігшгь и прил'Ьнимъ только къ с.габымъ растіюрамъ (ІІиккерингь. и др.). Замѣтнмъ, что теоретически'! интересъ предмета усилился, когда открыта была связь между поняженіемъ упругоетп, пониженіемъ температуры образовалія льда, оемотнческнмъ давле- ніемъ (Вантъ-Гофь, выноска 19) и гальвано- ііроводносгію расті:оровъ, а потому, хотя подробности сюда отнислщіяся составляюгъ предмет!, болѣе снеціальныхъ куреовъ физической хішіи. дополнимъ сказанное краткпы'ь замѣча- ніемъ о способѣ кріоскошіческихъ наблюдепій. Для опредѣленія температуры обрэзованія льда (или кристалл язаціи другихъ растворителей) приготовлятотъ растворъ опредѣленпаго состава; его вливаіотъ въ щшшдрическій сосудъ, окруніенный другнмъ подобныш. такъ, чтобы между обоими остался'воздухъ, оболочка ко- тораго (какъ худой проводник'!.) препятствуетъ быстр ьшъ перемѣнамъ температуры (еще лучше, если между двумя стеклянными оболочками будетъ. пустота и стѣнки обѣихъ будутъ но- серебрены, чтобы передача тепла была очень медленна); внутрь раствора погрулеатотъ резер- вуаръ чуветвительнаго (и провѣреішагп) термометра и загнутую платиновую проволоку, служащую для перемѣшиваніп раствора, а затѣмъ все охлаждаюсь (перемѣшивая и погрузивъ въ холодильную смѣеь] до температуры начала обраяованін льда. Если температура сперва'и опустится немного ниже, все же" при начал* ображ)паыІя льда она становится постоянной. Давая жидкости чуть нагрѣться, опять охлаждая и замѣчап вновь постоянство, доходятъ до точпаго онредѣленія.. Еще лучше брать большую массу раствора и нызывать образование льда, броеквъ въ растворъ, уже отчасти переохлажденный, маленъкій кусочект, льда, .который ;шшь нечувствительно нзмѣнитъ со- ставъ раствора. Наблюдение должно производить только при образованы .чалѣйцшго коли- шказалн, что отгюшеню поыиженія упругости къ упругостп воды для раз- чества крнеталловъ, потому что иначе отд. пхъ выд'Вленія составъ раствора изменится. Должно принимать всѣ предосторожности для устранен!л доступа влаги внутрь прибора, потому что она также можетъ измѣнить составь раствора пли свойство (напр. при уксусной кпелотѣ] растворителя. Но отпошепію къ депрессіи слабыхъ водп- ныхъ растворовъ извѣстпо: 1) Депрессія возрастает, почти пропорціопалы-го количеству раствореинаго вещества (числа даны далѣе' всегда на 101) ч. воды), напр. для КСІ, когда его содержаніе равно 1 ч., депрессія = 0°,4В, при 3 ч. = 0°,ЭО, при 10 ч. = .Ъ°,4. Щ Чѣмъ выше частичный вѣсъ (растворен на го веще- тва), выріпкаемый формулами (ел. гл. 7) и означенный чрезъ Ж, тѣмъ, при ппочихъ равлыхъ условіііх'ь, мсныге депрессіп Я, а потому, еыи копцентрацііо расі'ііора (вѣсовос колич. вещ. на 100 поды) нпзовелъ чрезъ р, дробь M\dp или молекулярная депрессіп для даішаго класса вешествъ есть величина постоянная, напр., для метил она го спирта въ водѣ 17,3, для ацетона около Ш,0, для сахара около 38,5. 3) Вообще для веществъ, вод. растворы которыхъ тока не проводить, молекулярная депрессія около IS,о, а для растворпмыхъ іаіслоть, солей и т. п. веществъ, проводящихъ токъ, она въ і ртіэт. болѣе, иапр. для На, KJ, ПКО:і, КН0 и т. п. около 3(і {і близко къ 2), для буры около (іб и г. д., гдѣ і иэмѣняется сходственно съ тѣи'ь изм1;иеніемъ, какое замечается для. осмотпческаго давлетгІя (выноска 19)- 4) Для разлпчныхървстворителей(вода, уксусная кислота, бенаолъ н т. п.) получаются свои постоянный величины молекул, депрессіи (находя- ы(іися въ нѣкоторой отдаленной связи съ нхъ частичными ii'i;cojii.J, напр. для уксусной кислоты вместо 1!) (каиъ для воды) получается около 39, для бензола около 49, для метпловаго спирта около 17 п т. д. 5) Если частичный вѣсъ Ж вещества неизвѣстепъ, то, оиредѣляя его депрессію d при концентраціи р, для не- проводящнхъ тока, или для тѣлъ известной группы, можно взъ опыта опредѣлить М; напр. такъ длп перекиси водорода, тока не проводящей, найдевъ частичный вѣсъ ЖблизкійЗІ- т; е. равный Н20° (см. гл. 7)., Подобные же выводы найдены для умень- шеніл упругости растворовъ (вын. 51) л для повышеиія температуры ихъ кипѣнія и д)). свойствъ растворенныхъ веществъ (гл. 7) if къ осмотическому давленію (льш. 19), н вездѣ вамѣчается иамѣнчивосаъ величины і съ дере- ходои'ь отъ растворовъ, непроводнщихъ токъ,. къ таким*, которые его проводятъ, естественно было искать здѣсь причинной связи, которую Арреніуеъ (1888), Оствальдъ и др. думаютъ яайтк въ иредполошеніи, что часть вещества электролнтовъ при сакомъ акт'Ь рас- творенія уже разлагается на іоны (надтр. NaCl на Йа и С1) таи на атомы гвхъ отдвлышхъ- вещесі'вгі, который являются при эдектролнзѣ, ѵ&фь в думаютт. объяснить увеличеніе індля твл'ь, кроводятихъ тоіп>. Этр предполодаеніе, изв'встное подъ пазваіцемъ пшоіезы „электро-
РАСПАДЕШЕ РАСТВОРОНЪ 65 выхъ температурь нъ данномъ раст- ворѣ представляетъ также почти лосто- литнческой дпссоціоціи*, мы не разсмп.три- ваемъ здѣсі. не только по той причине, 'іто оно вподмѣ отвѣчаетъ спещ'алытоіі части—физической хнміи и почти ничего не даетъ для понтіанія химическпхъ отношеній растворовъ (особенно нхъ перехода вт. определенный ео- едвнеиія; нхъ реакцій и еаиаго ихъ образования}, но также и потопу: 11 что всѣ предше- ствующія данный (для постоянной депрессіи, осмотич. давд. п т. п.) относятся лишь къ слабы мть растворамъ, а къ крѣпкимъ не прндо- жины; въ крѣпкихъ же растворахъ хпмическій интерссъ не менее ведикъ, чѣмъ ві. слабыхъ, и нереходъ отъ первыхъ ко вторымъ послѣдо- вателеігь и неизбѣженъ; 2) потопу что во вея- колъ однородномъ тѣлѣ (хотя бы и нераство- ренномъ н не электролите) можно предполагать (Клаузіусъ) часть атомовъ переходящими on. одной частицы къ другой (гл. 10, вын. 20), какъ Сіы диссоціированиыхъ, но считать подобное явленіе і'воЛетяенпымъ лишь рае- творамъ ;>лектролитовъ нѣтъ основаяій: 3) потому что между раствор еніемъ улектролитовъ и непроводников* не замечается нн одной существенной черты различия, а по гипотезѣ Арреніуса должно бы ожидать; 4) потому что при актѣ растворенія всего вѣроятнѣе допустить образование новыхъ сложнѣйшихъ, но непрочныхъ и легко распадающихся, дпссоніи- рующихъ соединеній, а не распадеиія, хотя бы и части взягагп вещества: 5) потому что съ принятіемъ гипотезы Арреніуса становится не- обходпуымъ принять въ. раствор* свободные юны. подобные атгшамъ і'1 или Ка, происшедшими безъ видимой затраты энергіп, необходимой для нхъ разъединен)л, и если при этомъ можно себѣ уяснять причину того, что тогда г=2. то новее непонятно, почел у растворы lugSO* даютъ і= 1, хотя растворъ проводить токъ; 61 потому что въ слабыхъ растворахъ прибли- женная пропорціональность депрессіи еъ вон- центраціыо можетъ быть признана при дону- щеніи образованія пщратовъ съ такимъ же лравомъ, какъ и при допущеніи растворенія безводныхъ вещеетвъ, а признавъ при растворен іи образованіе гидратовъ, проще допустить, что часть этихъ гпдратовъ разлагается, чѣмъ принять раздоженіе- на іоны: 7) потому что лучшими проводникам" тока, являются растворы подобные сѣрнокислымъ, въ которыхъ необходимо признать образованіе аесощиро- взнныхъ снстеиъ или гидратовъ; S) потому что въ соединяли раствореннаго тѣда съ рас- творитедемъ можно искать скорѣе нсего причину улектропроводносхи, какъ видно изъ того, что '(Д. П. Коноваловъ) ни анилин.!., ни уксусная кислота въ отдѣльностй не проводить тока, растворъ аншшна въ водѣ проводптъ мало (здѣсь и сродства очень малы), а растворъ аншшна въ уксусной ішелотѣ составляешь хо- рошій электролитъ,' въ которгаіъ непременно должны дѣйствовать хнмаческія силы, влеку- щія аннлинъ, подобно амміаку, къ соеднненію съ уксуепою и всякими другими кислотами, и 9} потому, наконец1]!, что гипотезу электролитической диссоціаціп, въ томъ видѣ, какой линую неллчину І.50] п что дал веякихъ (разбавленных1*,) растворовъ отношеніе ей приданъ донынѣ Арреиіусомъ и Остваль- домъ. я, имѣстѣ со многими лзъ современныхъ хішіковъ, не могу признать огвѣчающею совокупности химическпхъ свѣдѣніП орастворахъ и диссоціаціп вообще. Гітотеза „злектролити- ческой дишмцацш* (расти оренныхъ электро- литовъ—т. е. распэденіе ихъ при раствореши вд воображаемые іоны; по пшотезѣ эти Іоны образуются и безъ тока), будучи, съ грѣхомъ пополамъ, яриложима къ объяснение увелнче- нія і, но ничего не прибавляя къ понимание вообще растворовъ, страдаетъ скерхъ того стремлениемъ проникнукь въ область обычныхъ яігаичегкнхъ явленів. утверждая, что реаги- рованіе происходить обычно лишь между свободными іоиамн, напр. при дѣйсгвіп раствора AgNO3 на NaCi свободные іоны Ag, встрѣчая іоны С), даютъ AgCl. Такое воззрѣпіе посдѣ- дователи гипотезы приложили ко множеству явленій (напр. окрапшванію, раепредѣленію и т. п.) и случаевъ реатиропанія. Съ своей стороны эту сторону дѣла я считаю еще менѣе удовлетворяющею и приложтюю къ реальности, для показания чего и приведу два (взъ числа многихъ) прим-вра: 1) Ливеингъ (1900) показалъ. что спектръ поглощепія (см. гл. 13) растворовъ данной соли дпдшіа остается не- изм'Енвымъ несмотря на изыѣненіе колич. воды (крѣпости раствора}, если проходпщій лучъ евѣта встрѣчаетъ одинаковое колич. соли-ди- дпма (напр. если въ лптрѣ взято А тр. соли и столбъ раствора дліпию п см., а въ дру- гомъ елучаѣ—ssA тр. соли въ литре, но взятъ етолбъ раствора длиною въ «/.»■ с>!.). По объ- ясненію же пойгвдователей гипотезы, вопер- выхъ. чѣмъ разбавленнѣе растворъ, тѣмъ сво- бодвыхъ іоновъ больше, а окрашнваніе растворовъ и образованіе спектра поглощенія оіпре- дѣляется этими свободными іонаяп. 2) Л.Калев- бергъ (L. Eahlenberg, 1905) показалъ, что при смѣшенін растворовъ—тока не проводящвхъ (а потому, по гилотез'В, и не содершащихъ свободных^ іоновъ); еухой олеиновомѣдной солп CuS2 (гдѣ X = С1ВН"Ог) въ суяомъ бензолѣ съ бен- зольнымъ же растворомъ совершенно сухаго хлорпстаго водорода 2ВС1, тотчасъ получается осадокъ хлористой мвдп CuCi2, п. ч. она въ бензолѣ нерастворима, а по гипотезѣ эл. дне- согоаціи этого никоимъ обрааомъ нельзя было ждать, такь какъ взятые растворы тока не проводить, въ шіхъ нѣтъ свободныхъ Іоновъ, а следовательно нельзя и ждать ыоыѳнталь- ва.го реагнрованія. Счптан вообще разематри- ваеиую гипотезу не отвѣчающею действительности, я воздерлівваюсь отъ ел подробнаго изложенія въ этомъ еочдненш, назначаемом* д.'ія начинающихъ иаученіе химщ. Хотя іа- кіш'ь образонъ я считаю нзлишнимъ въ своемъ сочпненііі подробнее останавливаться надъ раз- витіемъ указаннаго ученія о растворахъ, тѣмъ не менѣе считаю, что для лшъ, желаюигахъ изучить химію подробнее, весьма поучительно вникнуть въ совокупность свѣдѣній, сюда относящихся, которыя можно найти въ Zeitscbrift. far physifealische Chemie за годы вачинаш- іщеся съ 18SS. Основы та э
66 ГЛ. 1. О ВОД-Б И ТСЯ СОВДИПЕИТЯХЪ, между понижешемъ упругости ѵі температуры образованія льда есть нелп- чина довольно постоянная [511. . Уменыненіе упругости пара раство- ровъ объясияетъ повышеніе температуры кппѣпін чрезъ раствореніе твер- даго нелетучаго тѣла въ иодѣ. Температура выдѣляющагосн пара такал же, какъ и раствора, а потому при этомъ водяной паръ будетъ перегрѣтъ. Насыщенный растворъ обыкновенной пли поваренной соли киітатъ при І08°,4, растворъ 335 частей селитры въ 100 частяхъ воды кшщтъ при 115° А 325 частей хлористого кальцін при 17!)°, если определять температуру кіптѣнія, погрузивши шарикъ термометра въ са- Сверхъ того curmio ненз.шшнимъ указать на то, чти, и удя ію вьшоскѣ 15-ой. ио мо'ему воззрѣніиі природа растворовъ очень сложна и есть іюводъ допускать въ нихъ часть веществъ въ состояніи соеднненія, а часть — въ состояние распаденія, г. е. въ состотіін диссошацін, ничего общаго съ неясными еще злектрячествпагв не ниѣющей. Считая, что еу- икствованіе дицооціацін и ассоціаціи въ растворах.'!, необходимо будетъ признать для пониманья растворовъ, л думаю, что современное представление объ млектролитическойднееоціацш съ одной стороны тормозить теорію раетворенія. хотя съ другой стороны иолезно потому, что даетъ поводъ къ накопление опытнаго мате- ріала, который должна охватить будущая тео- рія растворовъ. 1^50] Это установлено Гей Люсеакомъ, Прин- сеномъ а Байо, оправдывается въ изв'Ьстной степени позднѣіішимп наблюдениями и служить къ тому, что ныражаютъ не самое донижете упругости (р—р1), а частное изъ него на упругость виды I -—■ — 1 . Замѣтимъ здѣіь, что при отеутствіи хітзгаческаго воздѣйствін въ норыѣ тогда, ао закону Дальтона, упругость смѣеи равна суммѣ упругоетей взятыхъ веществъ. Поэтому жидкости, другъ друга не- растворяющія (напр. вода и хлористый угле- ррдъ), представляютъ упругость равную суішѣ упругоетей имъ спойственныхъ, а потому такая смѣсь кипитъ ниже, чѣмъ болѣе летучая жидкость (Нагнусь, Реньо).. [51] Если въ прпмѣрѣ поваренной соли ію- няженіе упругости раздѣлить на упругость воды, то получаются чиста, который (около) въ 105 разъ ыенѣе величины пониженія температуры образован!» льда. Это отношепіе было выведено теоретически Гу.іьдбергоаіъ на основаніи приложенія механической теоріи тепла и повторяется для многихъ изелѣдовая- ныхъ растворовъ. И здѣсь мнѣ опять необходимо отослать читателя къ физической Химіи, п. ч. въ нашемъ краткомъ и начал ыюыъ руководств^ неумѣіітпо входить во всѣ теоре- тическія м врактнческія подробности ученія о растаорахъ, сплавах-!, и т. п. мую жидкость. Это показываетъ опять ту связь, которая сущестізуетъ между раствореннымъ тѣломъ и водою. Еще яснѣе эта связь въ тѣхъ елучаяхъ {напр. при растворены азотной или муравьиной кислоты въ водѣ), когда растворъ кипитъ выше, чѣмъ вода и летучее тѣло, въ ней растворенное. По этой причииѣ растворы нѣкоторыхъ газовъ, напримѣръ хлористаги и Іоди- стага водорода, ішпятъ выше 100°. ВыдѣленІе льда пзъ водныхъ растворовъ [52] объясияетъ какъ то давно из- вѣстмое иореплавателямъ явленіе, что льды окегшовъ даютъ нрѣсиую воду [52 bis], такъ п то, что при вымора- живаиіп соленой воды, какъ при ей нспареніи. получается растворъ болѣе богатый содержаніемъ соли, чѣмъ ввитый. Въ холодкыхъ ггранахъ пользуются этимъ для сгущенія морской воды, которую потомъ иепаршотъ для извле- ченія соли. При удаленіи части воды пзъ растворовъ (пепаренісліъ про разпыхъ теліпс- ратурахъ или чрезъ выдѣленіе льда) должны получаться насыщенные растворы, а затѣмъ должно выдѣллться растворенное твердое вещество. Насыщенные при нѣкоторой темнературѣ растворы также должны выдѣлять со- отвѣгственную часть растьореннаго вещества, если чрезъ охлажденіе |53] [52] Фрнчше показалъ, что растворы нѣюѵ торыхъ красяшихъ веществъ даютъ безцвѣт- ный ледъ, что явно доказьгааетъ перекодъ въ твердое состояніе одной воды безъ подмѣсц растаореннаго вещества, хотя возможность этого въ нѣкоторыхъ другпхъ сігучаягь страдать нельзя. [52 bis] Если, ледъ образовался постепенно въ сплошной масеѣ. Ко если онъ представ- ляетъ смерзшіеся обломки, то включаетъ въ себѣ и часть соленой воды. [53] Такъ какъ растворимость нѣкоторыхъ веществъ (напр. коніина, с-врноцеріевоіі соли и др.) уменьшается съ повьшеніемъ температуры (лійагду иявѣетнъши предѣяаші, см. напр. выноску 24), то эти вещества выделяются, иаъ евоихь тіасыщенныхт. растворовъ не щт охлажденіи; а при нагрѣваиін. Такъ, растворъ МпЯО', насыщенный при 70°, при дальнгЬй- шеіі'ь нагрѣваніи мутится. Начало выдѣленія растворенпаго вещества при перен'Іжѣ температуры служить легкимъ средствомъ длп опрв- дѣлеиія коэфф. растворимости, чѣмъ и воспользовался проф. 6. Алексііевъ для оиредѣдеиія растворимости: мпогихъ веществъ. Сущность явлеаія (и пріемъ наблюдешл) здѣсь та же, что и при оп]іед1;леніи' теяшературы обраао- ванія льда. Егліі взять растворъ (цапр. CaSO1,
ііТистлллизацюнііля вода 67 ■будутъ приведены къ температуре, при которой вода не можетъ удерживать ■бывшаго количества вещества. Если это выд'Ьлепіе, при охлаждеиіи насыщенного раствора или при выпарива- ніп, будетъ совершаться медленно, то образуются во иногихъ случаяхъ кри- сталльі раствореннаго тела; такъ и по- лучаютъ обыкновенно изъ растворовъ кристаллы растворимыхъ солей и др. веіцествъ. Нѣкоторыя твердыя тѣла выделяются пзъ растворовъ весьма легко въ форме отлично образоваішыхъ крн- сталловъ, могущихъ дойти до весьма большой величины. Такова, напр., еег- яетова соль, еѣрнониккелевая соль, квасцы, сода, хромовые квасцы, мѣд- пый купорось, красное синь-кали и целый рядъ другихъ солей. Всего замечательнее при этоиъ то обстоятельство, чч'о многія твердыя тѣла, при выдѣленіи пзъ водяного раствора, удер- жнваютъ часть воды, образуя кристаллическая твердый тѣла съ содержа- ніемъ воды. Вода, удерживаемая при ятомъ, называется К|інсталлпзаціонпою ВОДОЮ. Квасцы, купоросы, глауберова, горькая соль содержать ее, но ни нашатырь, ни поваренная соль, ни селитра, ни хлорновато-каліевая плп бертолетова соль, ни ляппсъ или азотно- (■еребряпая соль, ни сахаръ п др. не содержать вт> сеонхъ кристаллахъ воды. Одно и то же тѣло, находящееся въ. растворѣ, можетъ выявляться нзъ него съ содержаиіеыъ крнсталлнзацІ- оаной воды или безъ «того содержания, смотря по той температурѣ, при которой происходитъ образованіе кри- сталловъ. Такъ, напр., поваренная соль, кристаллизуясь нзъ воды при обыкновенной гг возвышенной температуре, не содержать кристаллизационной воды. Но если выдѣленіе ен происходитъ изъ раствора при тишературѣ низкой, .а именно при температуре ниже—10°, ЭДиИО4) вещества, выдіі.шющагисл при нагрѣ- ванів, то при нѣюпорой ішакчіі тезшературѣ изъ него будетъ выдііллтьсл лед-ь> а при н'іі- которомъ маі'рѣвіінін соль. Изъ итого иримѣрп а существа дѣли игно, что выд'ЬденІе рацтио- реншіго тѣла представлиетъ нѣкиторую няа- .тогію t'j. выдѣ.іеніемъ льда изъ растворовъ. Въ обешх'ь случаяхъ изъ' однородной (гомогенной, алгдкой} системы раствора образуется {гетерогенная) систима твердя ги н /Щідіиго вещества. то кристаллы содержать въ 100 чаетяхъ 38 частей воды. При разпыхъ темпера- турахъ выдѣляющіеся кристаллы одного и того же вещества могутъ содержать различное количество кристалли- заціонной воды. Это тюказывлетъ, что твердое твло, растворенное въ водѣ, можетъ образовать съ нею различный, по свойствам'!, и составу, соединения, способный являться въ тверд'оыъ, от- дѣльномъ виде, какъ и многія обычный определенный соединения. Это выражается ВО ШІОЖеСТВѣ СВОЙСТВ'!? И явленій, относящихся . къ раетворамъ, и даетъ поводъ .думать, что и въ са- мыхъ ростворахъ имеются такія же или подобный тіъ соединения растворен - ныхъ тѣлъ съ ра створите л емъ, только въ жидкомъ и отчасти раяложенноаіъ виде. Даже цвета цаетворввъ нередко можетъ служить подтвержденіемъ такому заключению. Медный купоросъ представ.тяетъ кристаллы сшіяго цвѣта; они содержать крпсталлпзаціонную воду. Если прокалнваніемъ выдѣлить кристаллцзаціонную воду пзъ мѣднаго купороса, то получается безцвѣтное безводное вещество (ішрошокъ, бѣлаго цвета). Изъ этого можно видѣть, 1гго синій цвѣтъ принаддежитъ соединенно медной соли съ водою. Растворы мед- наго купороса всѣ синяго цвѣта, слѣд. и въ шіхъ содержится соединение, подобное соединении съ крпсталлиааці- онноіо водою. Кристаллы хлористого кобальта, растворяясь въ безводныхъ жидкостяхъ, напр., въ безводном1]» спирте, дають растворы синяго цвѣта; но если ахъ растворить въ водѣ, то получается растворъ краснаго цвѣта. Если изъ водного раствора выдѣлшотси кристаллы, то они содержать (Поты- лпцынъ) въ шесть разъ (СоС1я0Н*О) болѣе воды на данное количество безводной соли, чѣмъ тѣ фіолетовые кристаллы (СоСІ-Н-О), которые образуются при выпарнваніп сішртоваго раствора. Для понпманія природы растворовъ немало могутъ служить Пересмщен- цые растворы, такъ называемые кріо- гпдраты, постоянно кпшиціб растворы некоторыхъ кислоть п свойства соединен ій, содержащихі> кристаллизаціон- ную воду, а потому эіы лерейдемъ къ ознакомление съ ними.
68 ГЛ. 1. О ВОДѣ И ЕЯ СОЕДИНЕШЯХЪ, Явленіе пересыщсяныхъ расхворовъ соетоитъ въ с.тѣдующемъ: при охла- жденіп насыщеннаго раствора нѣко- торьтхъ [54] солей, избытокъ твердаго тѣла можетъ иногда оставаться и не выделяться изъ раствора, если жидкость будегь приведена въ пзвѣетныя условія. Множество вещеетв'ь легко образуготъ пересыщенные растворы, въ особенности вышеупомянутая сѣрно- натровая или глауберова соль Na2S04. Если, лрп температурѣ кипѣиія воды, насытить воду глауберовою солью п такой растворъ слить съ остальной соли, прокипятить и во время кяпѣнія сосудъ съ pacTBOposfe плотно закрыть, запаять или заткнуть ватою, пли покрыть елоемъ масла, то тогда этотъ насьпценный растворъ, по охлаэкденіи до обыкновенной температуры и даже гораздо ниже, не выдѣляетъ нисколько глауберовой соли, тогда какъ безъ ука- завныхъ предосторожностей онъ выдѣ- ляетъ при охлажденіи кристаллы, содержание Na2SO410HaO, то есть 180 воды на 142 безводной соли. Пересыщенный растворъ ложно двигать, пе- ремѣшпвать внутри сосуда и никакой кристаллизацін не совершится: въ растворе будегь оставаться то высокое содержание соли, какое можетъ быть при возвышенной температур*. Кристаллизация происходить вдругъ, если сосудъ съ пересьпценнымъ раствороыъ раскрыть и бросить кристалла, глауберовой соли [55]. При этомъ быстромъ [54] Легче всего даютъ пересыщенные растворы тѣ соли, который способны выдѣляться еъ криеталлиааціонною водою и даютъ различные кристаллогидраты; но явленіе гораздо обвх/ве, чѣмъ прежде думали. Первьія евѣдѣ- ш далъ въ прош.томъ столѣтіи Левицъ, въ Петербургѣ. Многочисленный изеяѣдовапія показали, что пересыщенные растворы отъ обычныхъ ничѣиъ существеннымъ по евой- стваыъ не отличаются. Ивмѣненіе уд. вѣса, упругости вара, образованіе льда и проч. совершается последовательно, по обычнымъ законами а причина образования - отсутствие твердыхъ частпцъ (твердой фазы), около ко- торьгхъ легко совершается кристаллиэація, какъ отчасти объяснено иъ вьшоскѣ 24-он. [65] Такъ какъ въ воздух'!;, какъ прямой опытъ доказывает*, содержатсяхотянвъ очень малокъ количестве мельчайпгіе кристаллики солей, а между ними и глауберова соль, то воздухъ въ открытомъ сосудѣ можетъ производить кристаллизаціто пересыщепнаго раствора глауберовой соли, но отъ него не кристаллизуются пересыщенные растворы нѣко- выдѣленіп кристалловъ заыѣчается по- вышеніе температуры, именно оттого,, что находившаяся въ жидкоыъ состоя- ніи соль переходитъ въ твердое со- стояніе. Это лвленіе отчасти подобно тому, что вода можетъ быть охлаждена ниже 0° (даже до —10°], если будетъ въ покой, и, при извѣстньгх'ь обстоятельствахъ, вдругъ кристаллизуется, выдѣляя тепло. Хотя съ зтой стороны представляется здѣсь сходство,, однако въ действительности явленіе- пересыщенныхъ растворовъ гораздо болѣе сложно. Такъ, пересыщенный растворъ глауберовой соли при охла- жденіи выд'вляетъ кристаллы, содержание NaaS047H30 [56] илп на 142 ч. без- которыхъ друтихъ солей, напр. уксуеносвин- цовоіі. По наблюдсніянъ Лекока, Жерпеза и друг., изоморфный соли (сходный іто составу )■ способны вызывать кртісталлиэаціш. Такъ„ оѣрнониккелеван соль въ пересыщенномъ ра- стпорѣ кристаллизуется отъ нрт.-осповенія кристалловъ подобпыхъ еіі соле/і другихъ мс- талловъ Mg. Со, Си. Мп, Кристалл нзаиія пересыщепнаго раствора отъ прикосновен! л малѣн- шаго кристаллика ндетъ отъ него лучеобразно- съ оіфедѣлепною скоростііо и очевидно, что> образовавшіесл кристаллы вмзмваготъ распространен іе кристаллшіаціи въ овредѣленныя стороны. Янленіе ;іто напомпшотъ рпаннтіе организмов!, отъ зародышей. Подобное подой- иыичі притягивается н располагается въ опре- дѣленкып сходсгвенпыя формы. [5GJ Яынѣ распространена, вліѵиідъ па пересыщенные растворы, какъ па гомогеппып системы, переходящая въ гетерогенный (состоящая изъ жидкости и твердаго тѣла) во исѣхъ отношеиіяхъ точно такъ, какъ переохлажденная вода переходитъ въ ледъ и воду, пли какъ расплавленная еѣра при переохлажден!и отъ крнсталловъ ромбической с-Ьры переходитъ въ ромбическую, и отъ одноклшіомѣриыхъ въ одноклиномѣрную. Хотя при этомъ ясно понимаются ииогія явленія перееыщеніл, по самопроизвольное образованіо нестойкой 7-ди вод- вол, соли, вмѣсто болѣе прочной 10-тн водной, указываетъ на то, что явленіе по существу сложно и опредѣляется всего в-вроятн'яе тгЬяъ, что между водою и раствореппымъ въ пей ве- ществонъ дѣйствуіотъ хиішчеекіп силы, побуждающая къ образовагою соедииешв въ разныхъ пропорціяхъ и съ различны мъ распредѣленіеыъ частей {строеніемъ). Щербачевъ, на основанін своихъ изелѣдовапій, утверждалъ, что растворъ 10-ти водной соли при кспареніп безъ. нагрѣванія даетъ 10-ти водітую соль, а носяѣ нагрѣванія выше 33° образуете пересыщенный растворъ к 7-ми водную соль; но для того, чтобы это воязрѣігіе принять, должно было бы найти какіе-либо признаки, отлнчоюгдю (изомерные между собою, по этому иредетавлешю} растворы, содерліащіе 7-ми и 10-ти водную соль, а всѣ усилія, направленный въ эту сторону (нзученіе евойствъ растворовъ), дали отри-
КРЮГИДРАТЫ, 69 водной соли 126 част, воды, а не 180 ч., какъ въ указанной выше соли. Кристаллы 7-вш водной соли отличаются непрочностію; стоить къ нимъ прикоснуться не только кристаллами 10-ти водной соли, но и многими твердыни тѣлами, они тотчасъ становятся непрозрачными, образуя смѣсь безводной и 10-ти водной соли. Очевидно, что между водою и растворамымъ веще- ствомъ йогуть устанавливаться различные виды болѣе или менѣе проч- илтелыіиіі результат!». 'Гакъ какъ один кристаллогидраты солей (квасцы, свинцовый са- харъ; хлористый кальцій) прямо оплавляются ■(ничего не выдѣляя], а другіе при этомъ распадаются, подобно Na-S040H!0, то послѣдніе предстапляіотъ, быть можетъ, рашовѣсія, обладающая снойстзоыъ не происходить при темпе- ратурахъ высшихъ, чѣмъ ихъ точки плавденія. Замѣчу здѣсь, что при расплавлен] а крпстая- ловъ десптыводной соли образуется, кромѣ твердой безводной соли, растворъ пересыщенный, дающій 7-ми водную соль, такъ что этотъ лереходъ оть lU-тн водной къ 7-ми водной и обратный ему происходить съ образованіемъ ^безводной (одноводной, быть можетъ} соли. Цритомъ, ыересыщеніе (Посылищшъ, 1SSSJ), ныѣетъ аѣсто лишь сь такими веществами, ко- которыя способны давать несколько видоизиѣ- неній или несколько кристадлотидратовъ, т. е. пересыщенные растворы выдѣ.тяютъ, кромѣ прочнаіо пормальнаго кристаллогидрата, гидраты съ меньшимл. содержпнівмъ воды, а равно н безводную соль. Сѣрнон никелевая въ раство|;*1і при 15°—211° выд'БЛЯетъ ромби- ческіе кристалы съ 7Н-0, при 30е—40° квадратные кристаллы съ 0ЙгО, при 50° — 70° моионлшшческіе тоже съ 6Н20. Способность выдѣлять при внесеиінвъ растворъ кристалла, маловодный гидраты иди безводный соли является общимъ евойствомъ перееыщеиныхъ растворовъ. Если соль образуеть пересыщен^ ный- растворъ, то, согласно приведенному взгляду, нужно ожидать для нея к въ свобод- шмъ состопшп ііѣеколькихъ гидратовъ или Йазличныхъ видоизмѣыеній. Такимъ образомъ, Готылицинъ заклгачнлъ, что х.торновато-етрон- цДевая саль, легко дающая пересыщенные растворы, способна къ образованию нѣсколькихъ гидративъ, кромѣ нзвѣстнаго безводного соеди- ненія, и действительно елу удалось обнаружить •существование двухъ гидратовъ Sr(C!.00|23H'J0 й повидимоиу Sr(C103)-8H-0. Кромѣ того, были получены еще три вндоизмѣненія обыкновенной безводной соли, отличавшийся между со- ■бой кристаллической формой. Для поюшанія иересыщеиныхъ растворовъ, мн'В кажется, нанбалѣе поучительно следующее наблюденіе; если въ пересыщенный растворъ (напр. Na5COs, какъ въ выноскѣ 24-й) бросить сразу кристаллы двухъ родовъ (могу- щіе образоваться изъ этого раствора), то кристаллизоваться будетъ только форма (твердая <раза) менѣе растворимая, а та, которая болѣе растворима, перейдегь въ растворъ. ныжъ равновѣсій, одно видошмѣненіе которыхъ еоставляютъ растворы [57]. Растворы солей при охлажденіи ниже 0° выдѣляютъ ледъ или кристаллы (не- рѣдко тогда содержащее кристаллизационную воду) соли, а при нѣкоторой коіщентраціи, которой доетагаютъ предшествующими выдѣленіяии, заетываютъ всею своею массою. Такія массы на- зываютъ кръогидраіпами. Наблюденія (Менделѣева 1868) надъ растворами поваренной соли показали, что растворъ застываетъ, когда достигаетъ состава близкаго къ NaC!-r-10H2O (на 58,5 ч. соли 180 воды) и это происходить около—23°. Застывши растворъ плавится при той же температур* и [57] Эмулъсіи, подобныямолоку, составляемый изъ раствора камедисгыхъ или нэп, подобныхъ веществъ и изъ маслянистыхъ жидкостей, вп- сяішіхъ въ растворѣ въ віідѣ капелекь, ясно видимых ь иодъ мнкроскопомъ, еоставляютъ механически примѣръ образоваиій, подобныхъ растворамъ. Но разлпчіе отъ растворовъ здѣсь очевидно. Есть однако растворы чрезвычайно близкіе къ эму.іьсіямъ по легкости, съ которой изъ нихъ выдѣляются раетворенныя вещества. Давно извѣстно, напр., что особое видоизмѣне- ніе берлинской лазури KFe2(CN)6 растворяется въ чистой водѣ, но отъ малѣйшихъ количествъ многихъ солей совершенно свертывается н ста-, новится нерастворимыиъ. Если сѣркистуга мѣдь CuS, сѣрнистый каднін CdS, сѣр. нышьякъ As^S3 (опыты съ нимъ идугь очень легко н растворъ получается сравнительно очень прочный) и многіе другіе сѣрнисгые металлы получать путемъ двойного разложения, осаждая растворы солей сѣроводородомъ, а потомъ тщательно промыть (отстаивая, сливая жидкость съ осадка и вновь обливая водою съ сѣрово- дородоыъ), то нерастворимые въ водѣ сернистые металлы, какъ показали ІПульие, Спрингъ Лростъ и друг., переходить въ прозрачные (для Hg, РЬ; Ag—краснобураго цвѣта, для Си, Fe—зеленовато-бураго, для 0d, Sn — желтаго цвѣта н для 2п—безцвѣтные) растворы, шгу- щіе сохраняться [чѣмъ слабѣе, тѣиъ дальше), даже кипѣть, но все же современемъ сверты- вагащіесл, то-есть осаждаюшіеся въ нераство- рішомъвидѣитогда становнщіеся иногда кристаллическими к уже вовсе неспособными б о лѣ.е переходить въ растворъ. МалѣйшІя количества солей особенно глиноземных*, или того металла, который находится въ растворѣ, способны свертывать эти раетворенныя вещества. Гремъ к др. изелѣдователи показали способность ноллоидовъ (выноска 18) образовать подобные гидрозоли или растворы студенистых* коллоидовъ и, описывая глнноаеыъ и кремне- зеиъ, мы будемъ нмѣть случай остановиться надъ такими растворами еще разъ. При настоящемъ, еще неполноыъ, соетояяін егкдѣній о растворенін, можно считать подоб- рые растворы переходомъ къ эмульсіямъ.
70 ГЛ. 1. О ВОДѣ И ЕЯ СОЕДИИШГЯХЪ. расплавляющаяся часть, равно какъ и остатокъ сохранягатъ выше указанный составь. Гутри (1S74—1S7G) получшіъ кріогндратьт ш-югихъ солей и показалъ, что нѣкоторые образуются подобно вышеуказанному при сравнительно шіз- кігхъ темішратурахъ, а другіе (напр. для сулемы, квасЦовъ. бертолетовой соли, для разньтхъ коллоидовъ) при неболыиомъ охлажденіи, до — 2° или даже ран'ве [5S]. Для поваренной соли [58] Офферъ (188(1). нэсл'Ьдуя кріогидраты, считаетъ нхъ простыми сліѣеяын льда и со.ісіі, нігвющнмн постоянную точку плавленія. какъ есть сплавы съ постоянною точкою п.іавленін іг растворы жидкостей ѵъ постоянною температурою кипѣнія (см. выноску 150-ую). Однако при зтоьп, не объясняется, въ кінюмъ же вѵиѣ содержится соль, напр., въ кріогндратѣ NaCI-f- tOH-O. При температурахь вьшшнхъ чѣмъ —10е поваренная соль выдѣляетсл въ безвод- ныхъ крисгаллахъ и при температурахъ О.'шз- кихъ .къ указанной въ соеднненіц съ кристаллизационного водою NaC12H-0. а потому весьма невероятно, чтобы при еще иолѣе ннзкпхъ тешіературахъ она выделялась безъ воды. Если же въ заетывшемъ кріогпдратв допустить возможность содержанія NaC12H-0 и льда, то непонятно, почему при этомъ одно изт. этпхъ веществт. нѳ плавится раньше другого. Ес.ш же спяргі, иэвлет.-аетъ нзъ твердой массы воду, оставляя соль, то пто наблюдение не доказы- ваетъ іірисутствія льда, потому что нзъ кристаллов!, многихъ водныхъ веществъ (напр. нзъ SaC12H"0) спиртт. также отнпмаетъ воду около температуры иѵі. плаи.іепія. Сверхъ того простое наблюденіе иадъ кріогидратомъ NaC110H-Q показываетъ, что онъ при самоігь осторожномъ охлажденіи не выдѣляетъ льда послѣ его прибавки, что случилось бы. если бы при заетываніи образовался ледъ въ смѣсп съ солью. По отношенію къ к'ріогпдратамъ прибавлю, что мтіогіе- растворы иислоть впо.шѣ заетываютъ при должномі. охлажденіи (напр. H!S04H20) и представляютъ тогда совершенно опред'Ёлснныя соединен! л. Для растворовъ еѣр- нон кислоты (см. гл. 20) Пиккерингъ иолучилъ, напр. гидратъ H'-SO^-HFO. при—25°. Кислоты НИ, HN03 и др. также даютъ подобные крп- сталличееиіе гидраты,плавіщіеся при ігазкихт. температурахъ и представ ляю шіс м но го сх одетва съ кріогидратами. Личное мое мнѣиіе сводится къ тому, что между молекулярио-флзичеекпмъ ихимическимъвоздѣйствіеаъ.дажемеждуыеха- ннческимъ сопостааленіемъ частнцъ и ихъ химячесігамъ взаиііодѣйствіемъ. существуют!, веѣ возможная и разяичныя степени перехода, и кріогидраш (какі. я растворы вообще) принадлежать' къ яхъ числу, а. потому я наибольших* научныхъ плодовъ жду не только оть приложенія фнзичеекихъ воазрѣній къ химін, но и отъ указаніи проявленія химический, силъ въ актахъ частичныхъ явленій физика- механическаго порядка. Тутъ должна наступить мировая сдѣлка между понятіями, доныяѣ разрозненными. При шученін теплоты, отдф- кріогндратъ съ 10 воды и для ааотно- натровой соли [59] съ 7 воды (т. е. на 85 соли 12G воды) слѣдуетъ признать веществами, способными пере- мѣнять твердое еоетояніе на жидкое и обратно, а потому можно думать, что въ кріогидратахъ имѣются растворы,, не только не разлагаемые охлаждг- иіелъ, но и опредѣлеипаго состава, что представило бы новый случай опред'в- леинаго равиовѣеія между растворите- лелъ п раетвореішьшъ веществом'].. Образование при рпствореніи соеди- иеній определенного состава становится очевиднымъ нзъ лвленій еиль- паго умепьшенія упругости или изъ новышенія температуры кппѣнія, про- неходящяхъ при рпствореніи въ водѣ нѣкоторыхъ летучпхъ жидкостей и га- зовъ. Для пршгвра возьлемъ іодистый водородъ HJ, представляющій газъѵ ітущающійся въ жидкость, кипящую около—34°. Ріістшръ его, содержащій на 100 частей, но вѣсу, 57% іоднето- ляюіцейсп при обрановіініп сплавовъ Na съ К,. Жоанші (18S7) прияналъ сплавъ состава NaKar каісъ паиболѣе лсгиоплавкій я паиболѣе вы- .іъ'Лнвшііі тепла," за опред. соединение (плавящееся При—12°,о),авъ 1901 Н. С. Куриаковъ. и Н.Л. Пушит., взуіая температуры піавленіп, показали, что сплавъ состава NaKs действительно влавитси ниже, чѣмъ всѣ осталі.ныя сплавы На съ К, н пришли къ тому заключенно, что здѣсь имѣетоя лишь кріогидратная или евтектнческая точка, а иѣтъ опредѣлен- наго соединевія, какъ для кріогидратовъ (см.. г.т, Ѵ-і, выи. 21). Точка зрѣнія на кріогидііат- ную (прп растворахъ) пли евтектнческую (при сплавахъ) точку сводится при этоыъ, слѣдуя за Ле Шателье и др., къ следующему. Пред- ставиіп. раство]зъ или сплавъ простых!, илп еложныхъ веществъ Л въ В и обратно. Отъ прибавки В къ А, температура плавленія посте дни го понижается тѣмъ болѣе; чѣмъ болѣе- прибавлено В, хотя бы В плавилось выше- чѣэп. А — какъ отъ растворенія соли понижается температура образованія льда въ растворахъ. Но отъ прибавки А къ В происходить тоже самое (напр. при сплавлеиіи олова со свинцомъ), только въ первомъ случаѣ въ- твердомъвядѣ выд'і.чяется А, вовторомъ В, то, что преобладаешь. Очевидно, что должна, быть такая пропорпія между ,Л и В, при которой поиижающіяся темпера,туры совпадутъ,. тогда въ заетывшемъ сплавѣ будутъ и А, л В. Эта температура отвѣчаетъ евтекткчѳской точкѣ и въ ней признаютъ смѣсь, а не соеди- неніе А съ В. Не рѣшаясь высказаться окончательно и вообще (вѣроятпо бываютъ ]іазные- случаи), я думаю, что дальиѣйіиее нэученіе укаяаннаго предмета осв-йтитъ нѣкоторып Стороны теорін растворовъ (см. гл. 18). [59] См. выноску 2;і bis.
ОЛРКДѣЛЕННЫЕ РАСТВОРЫ 71 вороднаго газа, отличается тѣмъ, что при нагр'вваыіи изъ пего іодистый во- дородъ улетучивается вмѣстѣ еъ водою въ тоыъ самомъ отнопіеніи, въ ка- ном'ь находится въ растворѣ, то-есть такой растюр-j. можетъ перегоняться. Такой растворъ кипитъ выше ч'Вмъ вода. — при 127°. Часть физическихъ свойетвъ газа и воды здѣсь уже исчезла, образуется новое тѣло, которое ммѣетъ свою опредѣлениуго температуру кипѣнія. Правильнѣе сказать, это будетъ не температура кипѣпія, а температура, при которой образовавшееся соедииеніе разлагается, образуя пары: продуктовъ диссоціаціи, которые, при охлажденІи, соединяются выѣстѣ. Если въ водѣ растворено будетъ меньше іодистоводороднаго газа, ч'вмъ указано выше, то, при нпгрѣвапш таного раствора, сперва будетъ перегоняться вода, и будетъ оставаться іодистоводородвый раствор* вышеприведеннаго состава, который, подъ конецъ, будетъ перегоняться цѣлпкомъ. Если же въ такой растворъ еще пропускать іодистовород- иый газъ, то онъ хотя и поглощается, по и весьма легко выдѣляется, кані> воздухъ пзъ воды. Не должно, впро- челъ, думать, что при образовавши по- добнаго раствора, имѣющаго определенную температуру кипѣиія, вовсе не принимает бы участія тѣ силы, который опред'Ьдяютъ образованіе обыкновенных!, газовыхъ растворовъ, доказа- тельствомъ чему служить то, что подъ разными давленіямл такіе перегоняемые газовые растворы мѣняются въ своемъ состав-]; [60]. Поэтому, не при всякомъ. [60] Именно, веяѣдствіе попил наго постоянства— при перемѣнномъ "давленіи — постоянно кипялщхъ растворовъ, многіе отридаютъ су- щесгвоваиіе опредѣденныхъ гпдратовъ, образуемые лету чаш веществами, напріш'£ръ,мо- рнстшгь водородомъ (или соялною кислотою) в водою. Говорятъ обыкновенно такъ: если бы постоянство состава существовало, то оно не менялось бы при перемѣн'Ь давленія. Но перегонка постоянно кипящихъ гидратовъ песок- вѣныо (судя по плотности паров'ь, опредѣлен- ной Вшго) сопровождается, подобно ііерегонкѣ нашатыря, с-врной кислоты и т. п., тшлпьшъ разложеніеаъ бывіпаго соеднпенія, то есть гѣла эти же существуютъ въ парахъ, а продукты распаденія (HG1 и Н20) прн температурѣ перегонки суть гаэы, растворяющіеся въ перегоняемой п сгущаемой шидкостяхъ, растворимость же гаэовъ въ яеидкостяхъ зависать отъ давленія, а штояу составъ постоянно перего- а только при обыкновенное атмосфер- помъ давленіи, на сто вѣс. частей постоянный растворъ іодистаго водорода будетъ содержать іодистоводороднаго газа около 57 продентовъ. При иномъ давленіи будетъ другое отношение между водою и іодиетымъ водородошъ. Оио изменяется, судя по наблюденіямъ, сдъѵганкымъ Роско, однако, весьма незначительно при значлтельноиъ измѣ- неніи давленія. Такое изыѣненіе состава прямо показываетъ, что на образованіе пепрочиыхъ химлчес-кихъ соеди- веній, легко дпссоціируіощихъ (съ об- разованіемъ газа), оказываеть вліяніе давленіе, канъ оио вліяетъ на раство- реніе газовъ, только здѣсь меиѣе, а тамъ значательнѣе [61]. Такіе точно, канъ іодистый водородъ, постоянно ки- пящіе водные растворы образуются также соляной, азотной и др. кислотами. няюшдхсп растворовъ можетъ и даже дожненъ отчасти мѣнятьсясъ перемѣною давленія ипря- томъ чѣнъ менѣе давленіе и чѣмъ ниже температура испаренія, тѣмъ вѣроятнѣе полученіе истанваго гоедпненія. Сѣрная кислота H5S0* составляетъ одинъ изъ пртіѣровъ нееоннѣнно опредѣлепныхъ химических^ еоедпненій, а между тѣыъ, какъ увндимъ въ главѣ 20-й. она ври вягрѣваніи выдѣляетъ сѣрнын ангидридъ и, перегоняясь, разлагается. Въ нзслѣдоваві- яхъ Роско и Дитмара (1859) оказалось, что при давлепіи въ 3 атмосферы еостоянно ки- пящііі растворъ содержнтъ 18% НО, прн 1 атм. 20°/п, !/ю атлі.23°/„. Пропуская же воздухъ чрезъ растворы до непзігвнности пхъ состава (т. е. заставляя удаляться избытокъ водянаго пара или НС1 вігЬсге сь воздухомъ) при 100° получается кислота съ содсржаніемъ около ЗО'/,,, плп 30е около 23'/0, а прн 0е около 25°І„. Изъ этого видно, что, уменьшая давленіе н пони- :кая температуру ишаренія. доходятъ до одного и того же предала, за который слѣдуетъ принять составъНСІ+бН^О^'ребуюпііёЗо.Зб0/,, хлорпетаго водорода, Дымящаяся соляная кислота содержитъ болѣе этого. [61] Сущность дѣла моиаіо представить здѣсь такъ. Тѣло А, будучи газообразно пли легко летуче, даетъ съ нѣкоторьшъ количествомъ воды аН20 опредѣленное сложное соеднненіе ДмН-О, прочное до температуры t, высшей ч'Ьмъ 100". При этой температурѣ оно разлагается на два т'Ьла Д+Н"0. Оба капнтъ подъ обыкповенныагь давдещекъ ниже (°, а потому нрн і° перегоняются и въ пріемпинѣ вновь соединяются. Но если часть тѣла АпНЮ разложилась или перегналась, въ соеудѣ остается еще часть жидкости неразложенной, которая можетъ отчасти растворять одинъ изъ про- дуктовъ разложения и прнтомъ въ ко.тичествѣ изігѣвчпвомъ съ давленіемъ н температурою, а ыотому растворъ будетъ иаѣть при разныхъ. давленіпхъ немного иной составъ.
72 гл. 1. о водѣ и ЕЯ соедішеншхъ. Общее свойство ихъ состоитъ еще въ томъ, что они, при содержаиіи меш>-. шаго количества воды, дыіняхъ да, В03- дуіѣ. Крѣпкіе растворы азотной, соляной, іодистоводородной и т. п. іш~ стать даже носятъ названіе дымящихся кислотъ. Дымящія жидкости содержатъ опредѣлееное соедпненіе, имѣющее температуру кипѣнія (разяоженія) высшую чѣмъ 100°, а еверхъ того избытокъ раствореннаго летучаго вещества, пред- ставляіоіцаго способность соединяться съ водою и давать гидратъ, упругость .котораго меньше упругости водяныхъ паровъ. Испаряясь въ воздухъ, это рас- , творенное вещество встрѣчаетъ влаж-- -ность воздуха и съ нею даетъ видимый паръ (дымъ), состоящіл изъ вышеупо- мянутаго соедпненія. Притяженіе пли сродство, химически связывающее напр. іодпстый водородъ съ водою, выражается не только въ томъ, что выдѣ- ляется теплота, а упругость уменьшается (температура кипѣнія повышается), но и во многихъ чисто хиыи- ческихъ отношеніяхъ. Такъ, въ при- сутствіи воды іодистый водородъ про- исходнтъ изъ года и сѣроводорода, а въ отсутствіи воды эта реакція не совершается [62]. Соедияенія многихъ веществъ съ крн- стішнзаціонною водою представляют!, прежде всего—тѣла твердый (сплавленный они, какъ жидкости, уже суть растворы), притомъ могущія образовываться изъ растворовъ прдобно тому, какъ изъ нихъ могутъ происходить ледъ или пары воды. Ихъ можно назвать крнстадлогндраталш. Какъ нельзя принять въ растворахъ (ибо они суть жидкости) прямого присутствия льда или водяныхъ паровъ, хотя можно допустить воду, такъ точно нѣтъ осно- ванія признавать въ растворахъ кри- сталлогидратовъ, хотя они происходить ■ изъ растворовъ [G3]. Очевидно, что [62] Для растворовъ Н01 въ волѣ еуще- ствуютъ также явныя разяичія дѣйетвія при содерасаши воды, .болыпемъ чѣмъ въ НСІШЮ. ,Бапр. крѣпкіе растворы разлагаютъ сѣрнистую сурьму (образуется еѣроводородъ H'S) и осаж- даютъ поваренную соль изъ ея растворовъ, а слабые этого не производят!,. -[63] Отличное этоаіу доказательство даютъ пересыщенные растворы. Такъ, растворъ мѣд- наго купороса кристаллизуется'обыкновенно, въ й-ти водныхъ крпсталлахъ СаЗОЧН'О и подобный вещества предстояляютъ одну изъ многихъ возможиыхъ формъ рав- новѣеія между водою и растворимымъ въ пей веществомъ. Форма эта однако во всѣхъ своихъ отношеніяхъ иапоми- наетъ растворы, то есть водныя соедпненія, разлагаемый съ большею или меньшею легкостіто съ выдѣлёніемъ воды и образованіемъ менѣе воднаго н;ш безводного соедпненія. Въ самомъ дѣлгЬ, не мало есть кристалловъ, со- держащихъ воду, которые иепаряютъ изъ себя, при обыкновенной температур*, часть содержащейся въ нихъ воды. Таковы, напримѣръ, кристаллы соды или угленатровой соли, которые, будучи выдѣлены при обыкновенной температур-Ъ изъ водяного раствора, совершенно прозрачны, но выставленные на воздухъ терлють часть крп- еталлпзаціоной своей воды, черезъ что лишаются прозрачности и своего кри- сталлпческаго вида, хота и сохраняютъ первоначальную форму. Такой щю- цессъ выдилешл воды изъ кристалловъ при обыкновенной температурѣ называется вывѣтрпваніемъ кристалловъ. Подъ колоколоыъ воздушнаго насоса н особенно при слабомъ нагрііваніи вывѣтринаніе ускоряется. Это распа- деніе есть днссоціація при обыкновенной темпоратурѣ. Растворы разлагаются точно твмъ же способомъ [64]. Упру- перееыщенный его растворъ лаетъ такіе кристаллы, если онъ приведенъ въ прикосновеніе съ малѣнжщіъ подобнымъ крысгалломъ. Но если къ пересыщенному раствору той же соли, по наблюд. Лекока де Боабодрана, вложить' кристаллъ желѣзнаго купороса (изоморфная соль,см. 55Bbraocuy)FeSO''7H*Ol то получаются кристаллы сешгаодной соли Си5047Н20. Очевидно, что ни о-ти, ни 7-ми водной соли въ готовокъ выдѣ въ растворѣ не содержится. Растворъ нредставляетъ свою особую, жидкую форму равновѣсія (rat. выноску 24-ю). [64] Вьшѣтриваніе, какъ и всякое ыспареніе, идетъ съ поверхности. Внутри вывѣтрнвшихея кристалловъ обыкновенно находится невывѣ- тривпгаяея масса, такъ что болыше вивѣтрив- дгіеся кристаллы, соды въ нзлоиѣ предетав- ляютъ прозрачное ядро, о круженное съ поверхности вывѣтршшегаея непрозрачною и порош- кообрааного массою. Замѣчательно здѣсь то обстоятельство, что вывѣтриваніе идетъ совершенно правильно и однообразно, такъ что кристаллически углы и Плоскости одииавоваго іфдсталлографнческаго характера вывѣтрива.- готся одновременно и, въ втоиъ отеошеніи, кристаллическая форма опрѳдѣяяетъ тѣ. части- кристалловъ. въ которыхъ -начинается иывѣ- триваніе, и> тотъ порядокъ, въ ноторомъ оно
КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ. 73 гость водиныхъ паровъ, выдѣляемыхъ іфнсталлогядратами, конечно (какъ и въ растворахъ), менѣе упругости самой воды [65] при той же темпера- турѣ, а потопу многія безводныя еоли, продолжается. Въ растворахъ также нспареніе идетъ съ поверхности и на ней образуются первые кристаллы, происходящее при доста- точнокъ перееыщенін. Падающіе еы дно кристаллы, конечно, продолжаюсь расти (см. гл. 10, вн. 12). [05] По Яекеру (Lescoeur, 1883) при 100° «гущенный растворъ ѣдиаго барита ВаН2Оа, начиная выдѣлять кристаллы (съ + НЮ), имѣетъ упругость около 030 им. (вмѣсто 760 ііиі. упругости воды) ы удгеньшаеть ее (п. ч. раствора, испаряется) до 45 миля., когда выдѣляется вся вода иэъ образующихся кри- сталловъ ВаН>'0!Н-0, но и они теряготъ воду (диссоцінруя, выв-йтриваются при 100°), оставляя гидратъ ВаНа02, который при 100^ вовсе ве разлагается, то есть воды не выдѣяяетъ. При 73е (упругость воды тогда 265 мм.) растворъ (содерж. ЗЗНЮ) кристаллизуясь имѣѳтъ упругость 230 мм., выд'іляющіеся кристаллы ВаН5058БЮ представляютъ упругость 160 мм., а теряя воду они: даютъ ВаНгОаНгО, это же вещество при 73° не разлагается, а потому упругость = 0. Вывѣтривающимися при обыкновенной температур* являются тѣ кристаллогидраты, которые обладаютъ упругостью диссоціацін, близкой къ упругости пара воды, какъ покавадъ Лекеръ (1891). Къ классу подобныхъ соединенй принадлежать ВЮ^З+х^РО, С'ОШ^З+хІНЮ, ВаО(9+х)НаО и SrO(9 + х)НЮ. Еще большею ѵпругостыо обладаюгъ Ma=SO40H2O, NasCOs10HsO и MgS04(7+x)H30. Мюллеръ-Ерсбахъ (съ 1884г.) опред'вляетъ упругость (по отиошенію къ водѣ жидкой), оставляя въ экеннаторѣ одинаковый длинный трубки съ водою и изелѣ- дуемымп веществами, причемъ скорость потери воды даетъ относительную упругость. Тіікъ, при обыкновенной температурѣ, кристаллы фосфорнонатровов соли Na"HP0412H40 представляютъ упругость 0,7 сравнительно съ водою, пока не потеряюгь 5НэО, затѣиъ 0,4, пока не потеряется еще 5Н20, а при потерѣ послѣдннхъ паевъ воды упругость падаетъ до 0,04, сравнительно съ водою. Ясно, что различные паи воды удерживаются съ неодинаковою сплою. Иэъ 5-ти шіевъ воды мѣднаго купор.оса 2 первые выделяются сравнительно дегко, даже при обыкновенной температурѣ (но лишь чрезъ несколько дней въ экеика- торѣ — по Лачинову), 2 другяхъ труднѣе, а. послѣдній пай удерживается прочно даже при 100°. Отсюда можно усмотрѣть способность CuSO4 къ образованию трехъ гидратовъ: CoSO'SH'O, CnSOJ3E*0 п CuSO'H'O. Изслѣ- дованіе Andreae надъ упругостью дисеощ'ацш , водной сѣрномѣдной соли доказали (1S91) су- ществованіе трехъ областей, характеризую-, щихся. при данной температурѣ постоянною упругостью: 1) между 3—5, 2) между 1—3 и паконеігь 3) между 0 — 1 частицами воды, что еще рааъ подтверждаете существоваяіе трехъ гидратош, указанного состава. способныя соединяться съ водою, по- глощаютъ изъ влажной атмосферы водяной паръ, то есть играютъ роль холодиаго тѣла, на которомъ осаждается вода изъ паровъ. На этомъ и основано сушеніе газовъ, и въ этомъ отиошеніи должно замѣтпть, что нѣ- ноторыя вещества, наприм. поташъ (К£С03) и хлористый кальцій (СаСІ-), не только поглощаютъ воду, надобную для получения, кристаллическаго твер- даго соединения, но даютъ и растворы, расяльшаштся, какъ говорятъ, во влаж- ной атмоеферѣ. Миогіе кристаллогидраты вовсе не вывѣтриваются при обыкновенной температурѣ; таковъ, напри- ыѣръ, мѣдный кулоросъ, который мо- жетъ сохраняться долгое время, не вывѣтривалсь (п. ч. упругость паровъ его менѣе упругости паровъ воды въ воздухѣ),но и онъ подъ колоколомъ воз- душнаго насоса, разъ начавши разлагаться, вывѣтривается при обык. темп. Температура, при которой можетъ происходить полное выдѣленіе воды изъ криетадловъ, весьма неодинакова не только для разяичныхъ веществъ, но и для различныхъ частей содержащейся воды. Часто эта температура начала днесощаціи лежитъ гораздо выше температуры кипѣнія воды. Такъ. напримѣръ, синій или мѣдный кулоросъ, содержащей въ 100 тастяхъ 36°/о воды, вьідѣляетъ 2S,S°/o при температурѣ 100°, а остальное количество, а именно 7,2°/о только При тем- ■ пературѣ 240°. Квасцы, изъ 45,5°, о заключающейся въ нихъ воды, выдѣ- ляютъ при 100° і8,9и/о, при 120° еще 17,7°/о, при 180° еще 7,7°|,о, при 2S0° еще 1°/о, послѣднее же количество (1%) воды они теряютъ только при темде- ратурѣ разложены. Эти обстоятельства ясно показываютъ, что присоединеніе кристаллизационной воды сопровождается довольно глубокимъ, хотя сравнительно съ примерами, которые уви- димъ далѣе, все еще малышъ изыѣне- ніемъ ея свойствъ. Кристаллизаціонная вода въ нѣкоторыхъ случаяхъ отдѣ- ляется только въ то время, когда твердый видъ тѣла нарушается, когда кристаллы плавятся при нагрѣваніи. Такое плавленіе носитъ названіе нлавле- нія въ криста.онзаціоннон водѣ; при этомъ, поелѣ выдѣленіяводы, остается'
74 ГЛ. 1. СІ ВОДѣ И ЕЯ СОЕДИНЕШЯХЪ твердое тѣло, такъ что, при дальа-вй- шемъ аагрѣвявіи, оно пріобрѣтаетъ снова твердый вндъ. Особенно ясно это видно надъ кристаллами свш-щоваго сахара или уксусносвлнцовой соли, которая плавится въ своей кршталлнза- ціонноы водѣ при температурѣ 5й°,25 н при этомъ начинаетъ терять воду. Доходя до температуры 100°, свинцовый сахаръ затаердѣваетъ, потерлвъ всю воду, а потомъ, при тешературѣ 280°, обезноженная и аатвердѣвшая соль снова плавится [65 bis]. Въ отношееіп къ присоединении кристаллизационной воды, важн'ізе всего узнать, что ея отношение къ количеству вещества, <-ъ которыми, она соединена, всегда есть величина постоянная. Сколько бы рпзъ ни лриг отоыялл мѣдный кулоросъ, всегда ві> его крп- сталлахъ находятъ Ш,01"/а воды въ 100 частяхъ кристалловъ, и всегда эти кристаллы, при 100°, теряютъ только *;5 своего содержания воды, остальную же Vs воды выдѣляютъ около 240°. Что сказано о кристаллахъ м'Вднаг» купороса, то относится къ кристаллам!, каждаго другого вещества, содержащая кристаллизационную воду. Нельзя увеличить здѣсь ни относительна™ содержания со.ти. нл содержанія воды, безъ пзмѣненія однородности вещества. Лишь только потеряется часть воды, произойдетъ, напримѣръ, вывѣт- рвваше, то уже получится не однородное тѣло, а емѣсь вещества, лишив- шагося воды, и вещества, еще не потерявшего ее, т. е. произойдетъ уже начало разложения. Это есть пршгізръ того, что въ хішіческихъ соединепіяхъ количество составныхъ частей совершенно опредѣленяо, то есть такъ на- зываемых7> опредѣленныхъ хтгаческихъ соеднненш. Ихъ можно отличать отъ растворовъ и всякихъ другихъ, такъ называемыхъ иеопредѣлвнныхъ, хнми- ческихъ соединеній тѣмъ, что къ не- [65 bis,.] Уксуснонатровая коль C-'H"NaO-3H-0 плавится а заетываегь (только отъ прикосно- веггія съ кристаллами, такъ что можно ох.іа- дшъ даже до 0° и прилѣнятъ для получения постоянной температуры) при 3&° (Жанель, скрытая теплота плавлвнія около 2Н калорій, теплота растворен!я—ЗГіи. цоІІиккерингуі.Эга сояь сплавленная кншгп> при 123°, то-есть ■тогда упругость выделяющегося лара равна атмосферной. опредѣленному химическому - соедине- нію можно прибавлять въ болълтомъ- коллчествѣ, ие нарушая однородности,., по крайней мѣрѣ одну, а иногда и объу пзъ составныхъ частей: таковы, на- прпмѣръ, растворы; въ опредѣленныхъ нее хлмическихъ соедцнеиіяхъ ни одной нзъ составныхъ частей нельзя прибавить, не нарушая однородности цѣ- лаго. Определенный химпческін соеди- непія.разлагаяеьтолько при нѣкоторомъ повышенш температуры, при ея пони- женін, по крайней мѣръ' въ обычныхъ случаяхъ— не выдѣляютъ составныхъ началъ, а растворы даютъ ледъ или соединенія сь крпсталлизацюмною водою. Это заставляет'!, считать, что въ растворахъ содержится, хотя быть мо- жстъ иногда въ очень ыаломъ [(i(j | ко- лпчеств'Ь, готовая вода. Поэтому, растворы, могущіе вполн'в затвердѣвать (напр. кристаллопідраты, способные плавнтьсн), напр. соединеніе 841,'» ч. сѣриой. кислоты HaSO+ съ LV/а частями воды IFO, или IFSO+H-°0 {или H«SO«), оказываются уже настоящими определенными химическими соединеніями. Если же мы представимъ себѣ такое- определенное соединеніе въ жидком'ь видѣ и примемъ, что оно въ этомъ состояли отчасти разлагается, выделяя воду не въ видѣ льда или паровъ (тогда будетъ система гетерогенная, съ тѣлами въ различныхъ физическихъ состоя- ніяхъ), а въ жпдкомъ состояніи (система будетъ гомогенная), то и полу- чимъ понятіе о растворѣ, какъ не стой- комъ. разлагающемся, жндкомъ равно- н'Ізсіи между водою и раетворешшмъ- тѣдомъ [Ш bis]. При ятомъ должно. [GG] При чисто химическомъ взаимодѣііетвіи такое явлеыіе представляется часто. Пусть, напр., жидкое тѣло А съ жидкихъ же тѣ- лозіъ В даетъ лишь ничтожно" малое количество С, вещества, тпердаго или газообраэ- наго, при условілгь опыта. Это малое количество выдѣлится (выёдетъ изъ сферы взаи.чо- д-вйствін, какЪ выражается Бертоле) н оставшаяся иасса А и Л дастъ опять V, елѣдова- тельно взавиодѣяствіе при этпхъ уеловіязсь- дойдет'ь до конца. Так'ь, мнѣ-нажется, совершается дѣло въ раегворахъ, когда язь негхъ выдѣляетея ледъ плнязръ, уісаиываюіще присутствие води. [6(і bis] Трудность нониманія расаворрвъ. прн этоиъ будетъ состоять въ томъ, что не- обходимо допустить проникновение (полное- однородное смѣшепіе) двухъ жидкостей: воды и жидкаго соединенія. Но если газы.и пары
КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ. 75 ніигЬтшъ, что, судя по опыту, ашоля вещества даіотъ съ водою не одно, а многіл разнообразный [_671 соедпненія, чему иримѣръ" видилъ въ способности одного вещества давать съ водою »що- гіе разнообразные кристаллогидраты, обладающее разнообразными и самостоятельными свойствами. По і-шшъ соображеиіяыъ растворы j.(iSj молено разештргшть, -какъ жидкъя пмцтч- вглкаго роди емѣішіваютея лежду собою во всѣхъ пропорциях* въ силу подвижности части цъ, упругости и корениаго сходства в* строенін всяких* паров* и газовъ, то в* зтих* свойствах!, нельзя отказать п жидкостям*, так* і;акъ шюгое у них* сходно съ газами, и если жидкости подобны друг* другу, то можно допустить н енѣшеиіе пли проникно- веиіе их* частиц*, такъ какъ даже в* кристаллах!, сходственных* (изоморфных*) веществ* могутъ быть смѣшаны частицы разнородных* веществ*. [67J Некоторый вещества способны между собою образовать лишь одно еоедтшепіе, другія нѣекольио н разнообравнѣйшей степени прочности. Таков* случай соедпненія воды. При раетворенін должно признать обрааовапіе вѣ- скольких* определенных* соединений, но многіл из* них* или по сих* пор* не получены в* отдельности, или даже, быть может*, пхъ нельзя получить въ ннонъ {напр. твердомъ) видѣ, кроме жидкаго, то-есть растиореннаго, подобно тоыу какъ существуют* многія несомненно определенный соедпненія, который существуют* только в* одном* физическом* еостонніи. Есть такІе и между гидратами. Соединеніе C0S8HS0 (ся. выноску 31 ), но Вроб- левскому, существует* только в* твердомъ вид-];. Гидраты, подобные На8Г2Н=0 (Форкран* ы Внллар*), НВг2На0 (Бакгуиеъ-Розебомъ),. должны быть признаны па основаиіп изменения упругости, но представляют* также вещества чрезвычайно миіюлетнып, къ отдельному прочному существовав!ю не способны/;. Даже сама сѣрная кислота HaSO', представляющая несомненно определенное соединеніе, въ жидком* вид*- дымить, выдѣляя ангидрид* SO", то-есть представляя равновѣсіе. очень непрочное. Кристаллогидраты хлора С1-8Н*0, сѣроводорда H-S12H4) (при 0° образуется, ври -j- 1° уже совершенно разрушается, такъ какъ тогда 1 об. воды растворяет* только & об. H"S, а при 0а,1 около 100 об.) и многих* других* газовъ представляют* примеры гидратов* очень малой стойкости. [6S] Таковы же п. другія неопределенный хиынческія соединения, напр. сплавы металлов*. Это т*вла твердыя иди застьпшіе растворы металлов*. Среди нихъ также существуют* определенный соединенія, н могут* содержаться избытки одного нзъ металлов*. lie опытам* Лаури (1888) сплавы цинка с* медью в* отиошенів электровозбудительной силы в?, гальванических* элементах* относятся совершенно изкъ цгінкъ, если его пропорция въ ешіавѣ не превосходит* даннаго */„, ныя, определенных химическія соединенія въ состояніи диссоиши'ш [691- При такомъ лредставлеі-ііи о природе растворовъ, понятіе о нихъ сводится къ понятно объ опредѣленныхъ еосдиненіяхъ, которыми преимуще- то есть пока не достигается определенное соединеніе, потому что в* них* тогда есть, еще частицы свободнаго цинка, а если взять медную поверхность и на ней домостить лишь тысячную долю поверхности цинка, то въ гальваническом* элементе действовать будет* только цинк*. [69] По вышеизложенному предположен]'» состояніе растворовъ, в* смысл*- кинетической: гипотезы вещества (то- есть в* предположеніи" шутреяняго двпжеаія частиц* и атомов*), можно представить в* следующем* видѣ. В* однородной жидкости, напр. воде ИэО, частицы ел находятся въ некотором*, хотя подвижном*, по прочном* равновѣеіи. При растворенін в* ней тела А, его частицы образуют* съ несколькими частицами воды системы АяНаО. столь непрочный, что онѣ въ среде частиц* воды разлагаются и вновь происходят*, так* что Л переходит* от* однихъ- маесъ частиц* воды к* другим* и частица воды, бывшая в* этот* момент* въ согласном* движеніи съ А въ виде системы АтеН'О. в* сл'Ьдуюіцій .чомент* быть может* уже успевает* отделиться. Прибавка воды или частиц* А может* или только изменять количество свободных* и входящих* въ системы А»Н!0 частиц*, или может* вводить за гобою условия для возможности еложенія новых* систем* Апі'И'О, гдѣ т больше нли меньше и. Если в* растнорѣ будет* отношение частпц* именно- такое, как* в* системе А»іНаО, то прибавка новых* частиц* воды пли А должна влечь за собою образованіе новых* частиц* A«HsO. Относительное количество, прочность и состав* этих* систем* или определенных* со- единеній должны изменяться отъ одних* растворов* къ другим*. Такое воззрите на растворы составилось у меня (18S7, Пиккеринг* впослѣдствін развивал* подобное же воззрение) при ближайшем* изученіи измененІя их* удельных* весов*, чему посвящено мое со- чпненіе, упомянутое въ 19-й выноске. Вещества А, растворы дающія, тѣіігь и отличаются,, что могутъ давать такія нестойкія системы, Аи-Н'О, но кромѣ них* они могут* давать и другія, гораздо болѣе стовкія системы АПіН50; Так*, маелородныи газ* C'HJ, растворяясь въ водѣ, вероятно дает* систему C5HJnH20, легко- распадающуюся на С2Н4 иН20, но он* дает* н систему Спирта СгН4Н20 или CsrP0, сравнительно прочную. Такъ, кислород* ножетъ- растворятьея въ водѣ и съ нею соединяться, образуя перекись водорода. Скипидар* С'°Н,6: не растворяется в* воде, но съ нею соединяется въ сравнительно прочный гидрат*.. Иными словами, химическое строеніе гидратов* или определенных* соединеній, в* расг творахъ содержащихся, отличается не только- своеобразными особенностями, но и разнооб- разівм* прочностей.
7G ГЛ. 1. О ВОД-Ь II ЕЯ СОЕДИНЕН [ЯХ1: ственно занимаптся хішія [70] и надъ которыми далѣе мы cot'-редоточіімъ главное внимание. Мы выше видѣли, что мѣдный купо- росъ при 100° теряетъ */5 своей воды, а остальная часть выдѣляется при 540°. Значит-]», есть два опредѣлеиныхъ сое- дпненін воды съ безводною солью. Сода пли угленатровая соль NarCO3 пзъ рас- творовъ прп обыкновенной температуре выдѣляетъ кристаллы NaaC03'10H-0. еодержащіе (>2,9 процента по вѣсу воды. Если же растворъ той же самой соли выдѣляетъ кристаллы при низкой температурѣ, около—20°, то въ ней «.■одержнтея на 28,2 частей .безводной соли 71,8 части воды. Кристаллы при этомъ получаются вмѣстѣ со льдомъ п остаются, когда онъ таетъ. Если обыкновенную соду съ У2,9°;0 воды осторожно расплавить въ своей кристаллизационной водѣ. то остается въ твер- домъ видѣ соль, содержащая только 14,5°,.'о воды, ш получается жидкость, содержащая растворъ соли, выдѣляю- щій прп 34° кристаллы, не вывѣтрн- вающіеся на воздухѣ и содержащіе [70] Вышеизложенное представлеиіе о рас- творахъ и другнхъ иеопредѣленныхъ соеди- неніяхъ неклгочаетъ самостоятельное суще- йтвованіе этихъ поелѣднпхъ. считая цхъ ого- Гіымъ состояніемь определенных!, соединена!, чрезт. что получается то единство хнмиче- екнхъ понятій, какого не ыожетъ быть при допущенш физикомеханическаго понятія о не- опредѣленныхъ соединен іяхъ. Постепенность перехода огь типнческиха. растворовъ [газовъ въ водѣ, слабыхъ растворовъ солей) къ сѣр- ной кнсяотѣ, aj чрезъ нее и ей подобный определенный (но однако нестойкія и жидкія) соедпненІя къ ясно определена ьші. соедине- ніяэгь. каковы соли и ихъ кристаллогидраты, «толь нечувствительна, что, отвергая принадлежность раетворові, къ числу определенный., но диссоціированньтхъ соединеній, мы рискуешь отрицать определенность атомического состава такихъ веществъ, какъ серная кислота или сплавленный кристаллогидрата.. Повторю, однако, что яонынѣ еще нельзя считать теорію растворовъ стоящею прочно. Вышеизложенное мнѣніе о иихъ не бо.тііе какъ гипотеза. Подводя растворы подт> Дцльтоновы понятія атомизма, я надеюсь, что мы дости- гаемъ не только до оОщаго стройнаго хиш- ческаго учевія, но и до того, что въ вопросе о растворахъ являются новые поводы къ иэслѣ- дованіямъ и ааблюдещякъ, которые должны будутт. или подтвердить предполагаемое, или поставить на его мѣсто ученіе болѣе полное и вѣрное, за какое, съ своей стороны, я не ногу считать ни. одно изъ другихъ, нынѣ из- Еѣстныхт., ученій о растворахъ(см.выігоскаі9). 46°/о воды. Если, иакгжецъ, приготовить пересыщенный растворъ соды, то онъ, при температурахъ ниже 8°, выдѣляетъ кристаллы, содержащіе 54,3% воды. Такпмъ образомъ нзвѣстно до 5 соединеній безводной соды съ водою. И они не одинаковы ни по свойстваыъ, ни по формѣ крнеталловъ, даже по растворимости. Невидимому, между вышеприведенными количествами воды и соли нѣтъ никакого отношенія; но это зависптъ только отъ того, что каждый разъ содержание безводной соли и воды дано въ процентахъ, если же его вычислить на одно и то же количество безводной соли или воды, то можно замѣтять весьма большую правильность въ содержаніи составных'!, частей во всѣхъ этнхъ соедине- ніяхъ. Оказывается, что на 106 частей безводной соли въ крпсталлахъ, полу- чаемыхъ при—20°, содержится 270 частей воды; въ крпсталлахъ получае- ыыхъ при 1о°, содержится 'ISO частей воды, въ крпсталлахъ, получаемыхъ іізъ нересыщеннаго раствора, 12(1 вѣ- совыхъ частей, въ крпсталлахъ, выдѣ- ляющпхси при 34°, содержится '.Ю частей воды, а въ крпсталлахъ съ наи- меньшимъ содержаніемъ воды 18 частей ея, все на тѣ же 106 ч. безводной соли. Сравнивая эти количества воды, можно легко видѣть, что они находятся въ простомъ между собою отношены, а именно вев дѣлимы на 18 и относятся какъ 15 : 10 : 7 : 5:1. Конечно, прямой опытъ, сколько бы тщательно онъ ни былъ произведет., со- пряженъ съ погрѣшноѴгями, но, принимая во вниманіе эти неизбѣжныя погрешности, можно видѣть, что на данное количество безводнаго вещества въ нѣсколькихъ его соединеніяхъ съ водою приходятся количества воды, находящаяся между собою въ весьма простомъ кратномъ отвдшеніи. Это самое замечается и вообще во всѣхъ оиредѣлеиныхъ химическихъ соедине- ніяхъ. Такая правильность носить название закона кратвылч. отиошенШ; Онъ открыть Дальтономъ и подробнѣе развивается въ далыгвйшем'ь изложении. Теперь скажемъ только, что законъ' постоянства состава даетъ возможность выражать составь формулами, а законъ кратныхъ отиоіпеній позволяетъ
КОНСТИТУЦШННАЯ ВОДА. 77 прпмѣнять въ этихъ формулахъ коэф- фиціеыты въ цѣлыхъ чиелахъ. Такъ, формула Na2CO310H3O показываетъ прямо, что въ этомъ кристаллогидратѣ на 106 ч. безводной соды 180 ч. воды по вѣсу, потому что формула соды Na^CCP прямо отвѣчаетъ вѣсу 106 точнѣе 106,1 а (формула воды 18-ти точнѣе 18,02 вѣсовымъ частямъ, кото- рыя взяты здѣсь 10 разъ. Въ вышеприведенныхъ иримѣрахъ соединенщ съ водою мы видѣли постепенно усилпваіощіяея связи между водою и тѣломъ, съ которымъ она образуетъ однородное вещество. Есть затѣмъ разрядъ таккхъ соединеній съ водоір, въ которыхъ вода удерживается съ весьма большою силою, выявляется только развѣ при очень большомъ жарѣ, а иногда п вовсе не выдѣляется ни прп какомъ жарѣ, безъ полнаго разложенія состава. Въ такихъ веще- ствахъ обыкновенно вовсе незамѣтно никакого признака содержанія воды. Изъ безводнаго вещества и воды образуется совершенно новое вещество, въ которомъ иногда, незаиѣтно свойетвъ составныхъ началъ. Въ большинствѣ случаевъ, при такомъ соединеиш съ водою, отделяется значительное количество тепла. Иногда это отдѣленіе' столь велико, что при соединеніп нронс- ходитъ ыакаливаніе, выдѣляется свѣтъ. Немудрено, велѣдствіе этого, что при такомъ соединены образуются прочный тѣла. Для разрушенія ихъ нужно ' прибавить много теплоты, нужно произвести большую работу, чтобы разъединить тѣ части, изъ которыхъ они образовались. Всѣ такія соедииенія суть онредѣлеыныя и, обыкновенно, совершенно рѣзко опредѣленныя. Такія опредѣленныя соединенія съ водою называются гпдратшнНі Вода, въ нить находящаяся, носитъ нерѣдко названіе кокстптуціоішоіі воды, т. е- воды, вошедшей въ строеніе или составъ взятаго вещества. Этнмъ хотятъ выразить, что въ другихъ случаяхъ частицы воды какъ бы находятся отдѣленными отъ тастицъ того тѣла, съ которымъ вода соединена. Предполагають, что, при образованіи гидратовъ, эта вода даже въ малѣйшихъ частицахъ вполнѣ образовала одно цѣлое съ безводнымъ тѣломъ. Можно привести ігаогіе прдмѣры образованія подобныхъ гидратовъ. Наиболее извѣстнымъ въ практикѣ при- мѣромъ такихъ гидратовъ ыожетъ служить гидратъ извести, или такъ называемая гашеная известь. Иавесть получается чрезъ выжиганіе известко- ваго камня, причемъ выдѣляется изъ него углекислый газъ и остается бѣлая каменистая масса, плотная и сплошная довольно вязкая. Въ этомъ видѣ известь обыкновенно продается и носитъ- названіе кипѣдки или негашеной извести. Если такую известь облить водою, то тотчасъ, или спустя нѣкото- рое время, замѣчаетея весьма большое повышеше температуры. Вся масса разгорячается, часть воды испаряется, каменистая масса, поглощая воду, разсы- пается въ порошокъ и, если воды взято достаточное ноліячество, а известь была чиста и хорошо выжжена, то нисколько не остается первоначальной каменистой массы: все разеыпается въ порошокъ. Если воды взять пзбытокъ, то конечно часть ея останется и образуется рас- творъ. Такой процессъ называется га- шеніемъ извести. Гашеная известь употребляется въ практикѣ, въ емѣси съ пескомъ, для скрѣпленія кирпичей. Гашеная известь есть опредѣленньні гидратъ извести. Если ее высушить при 100°, то она удерживаетъ 24,3°'о води. Только при теапературѣ около- 400° эту воду можно выдѣлитъ и тогда опять получается негашеная известь. Температура, развивающаяся при сое- дяненіи извести въ водою, столь велика, что можетъ служить для воспламенения дерева, сѣры, пороха и друг. Даже при смѣшеніи извести со льдомъ температура подымается до 100°. Если известь облить неболыпимъ количе- ствомъ воды въ темнотѣ, то зааіѣчается отдѣленіе свѣта. Реакція эта выра- яіается СаО-ЬНгО=СаНЮа. Но, все- таки, изъ этого гидрата можно еще вы- дѣлить воду [71]. Если сжечь въ сухомъ [71] При соединеніп еъ водою 1 вѣсовой части извести выдѣляегея ^45 ед. тепла. Тем-* пература получается высокая только потону, что теплоемкость происходящего продукта невелика. Окись натрія Na'J0, реагируя съ водою НЮ и образуя ѣдкій натръ NaHO, отделяет!. 552 ед. теплоты на каждую вѣсовую единицу окиси ыатрія: и проиеходшщй гидратъ при накаливанііг разлагается весь равѣе, чѣщ.вы- дѣлнгь воду.
78 ГЛ. 1. О ВОД']; II ЕЯ СОЕДИНЁНІЯХ1: тюздухѣ фоефоръ. то получается бѣлое вещество, называемое фоефорньшъ ан- гвдридомъ. Онъ соединяется съ водою столь энергически, что подобнаго рода опытт. должно дѣлать съ осторожностью. При образовали соединеніи замѣчается накаливаніе, а изъ полу- ченнаго гидрата воду нельзя уже вы- дѣлнть ни при какомъ нагрѣваніи. Гцдратъ, образованный фоефорньшъ •аыгядридомъ, есть тѣло, неразлагаемое до конца на первоначальный составные! части дѣыствІелъ жара. Почти столь же энергическое соединение съ водою происходить, когда сѣрный ан- гидрндъ SO3 соединяется съ водою, образуя сѣрную кислоту или свой гид- ратъ H2S04. Въ томъ и другомъ случаѣ происходятъ опредѣленныя соедішенія, но послѣднее вещество, какъ жидкость, ирп томъ способная при нагрѣваши разлагаться, составляетъ очевидный пе- реходъ къ раетворамъ. Если на 80 частей еврнаго ангидрада удерживается IS частей воды, то и при температурѣ 300° эта вода не отделяется отъ сѣр- наго ангидрида. Только чрезъ прибавку фосфорнаго ангидрида или чрезъ рядъ химическихъ превращений можно эту воду выделить изъ соединеніи съ сѣрнымъ ангидрпдомъ. Такое соединение и. есть купоросное масло или сѣр- ная кислота. Если взять больше воды, то и она присоединяется къ H-S04; •если взять, напр., на 80 частей евр- наго ангидрида 36 частей воды, то ■образуется соединеніе, кристаллизующееся на холоду, плавящееся при-}-80, тогда какъ купоросное масло не за- стьшаетъ даже при — 30°. Если взять еще болѣе воды, то купоросное масло растворяется въ остальномъ количествѣ воды: выдѣленіе тепла происходитъ не только при прибавлены конституціон- ной воды, но и дальше, только въ иеныпей мѣрѣ [72]. А. потому между [72) Чертежъ, данпый въ выноске 28-Гі, по- казываетъвыделеніе тепла при смѣшеыіи еѣр- ной кислоты или одноводнаго гвдрата (Н-йО1, т. е. S05+Н!0) аъ различными количествами воды на 100 об.. происходя щаго раствора. На 9S. гр. серной кислоты {Яэ504} выделяется тепла при прибавления 1Й гр. воды (Ш7У ед. тепла, при двойноыъ я трояиоиъ количестве воды 9418 и Ш87 ед. тепла, а при безпре- дѣльно болыиомъ количестве воды 1786U ед. тепла, по опредѣлеиінмт. Томеена. Онъ же но,- тѣми химическими явлениями, который выражаются въ образованіп раетво- ровъ й совершаются при происхождении гфочнѣйішпеъ гидратовъ — суще- ствуютъ постепенные переходы и нізтъ рѣзкші грпни |73|. каза.ть, что когда IPSO4 образуется инъ SOB {=80) н Н-0 (IS вес. ч.)т развивается 2ѴШ ед. тепля на І)У вѣс. частей происходящей серной кислоты. [73] Итакъ, для различных!, гидратовъ прочность, съ какою она удерживают'!, коду, весьма неодинакова. Некоторые гидраты весьма слабо держатъ воду и, соединяясь съ нею, иыдѣлгиотъ мало тепла. Отъ иругнхъ же никакою степенью жара нельзя отделить воды, даже если они п образуются ііаъ ангидрида (т. е. безводнаго вещества) и воды съ малымъ отдѣ.тешеигь тепла; напр.. уксусный аигидрндъ, соединяясь сь водою, отделяетъ незначительное количество тепла, по изъ него уже нельзя выдѣлнть воду. Е ;лн сильно разогревать обраяующійся чрояъ такое соединеніе гндрагь (уксусную кислоту), то онъ и.ш и ер сгоняется беаъ нніі-ЬненІя. или разлагается на новып вещества, но первоначальных*, вещестиъ, т. е. ангидрида и воды (по крайней м'вре, въ жидком* вид*), прямо не даетъ. Вотъ таиіе-то случав и даютъ по- водъ называть воду, входящую въ гидраты, констнт у тонною. Такова, напр., вода, находящаяся въ такъ называемом^ Ьдкоит. натре іглп въ гидрате патрія (си. вын. 71). Но есть гидраты, которые легко выд'Ьляютъ воду,однако, ата вода не считается крж'таллизашонною, не . только потому, что такіе гидраты ие иа'Ьютъ иногда кристаллическаго вида, но и потому, что въ совершенно аналогическихъ случаям, образуются весьма прочные гидраты, способные къ особымъ видамъ химическихъ реакцій, какъ уянаемъ впосл'Ьдствіи. Таковъ напр. непрочный підратъ окиси меди, не образующейся нзъ воды и окиси меди, а происходяіцій также (двойнымъ разложеніемъ растворовъ солей со щелочами), какъ и гораздо болѣе прочные гидраты, напр. водная окись барія ВаН30'-, равная ВаО+НгО. Словомъ, нѣтъ резкой границы ни между водою гидратиой и кристаллизационной, ни между растпореніеагь я ги- дратаціею. Необходимо заметить, что, выд-Ьляяеь изъ воднаго раствора, ыногія тела, не имея кристаллической формы, удерживаютъ воду въ та- комъ же состолшв непрочноаъ, какъ и въ кристалл огидратахъ, только эту воду нельзя назвать кртгетал.тазаціонною, если выделяющееся тело не имеетъ кристаллического ѣидп. Примером'!, подобныхъ непиочныхъ гпдратовъ мо- гутъслужить соеднвенід глинозема и кремнезема сь водою, Если изъ воднаго раствора яти вещества выделяются чрезъ химическій про- цессъ, то они всегда выделяются (сперва) съ содержааіеяъ воды. Здесь особенно очевидно образованіе новаго хтшческаго соединекіп.еъ содержаніемъ воды, потому что глиноземъ и кремнеэемъ въ безводномъ спстояніи иредстав ■ яяюхъ иным хіімичеекія свойства, чеаге въ соединен»! ст, водою, и прнто.чъ онисъводою пряма
составъ воды. 79 Мы разсмотрѣли тикшиъ образомъ шогіе виды ы степени соединенна риз- личныхъ тѣлъ еь водою, или случая «оедмеііія воды, когда изъ иея и дру- гихъ тѣлъ образуются повыл однородный тѣла, которыя въ этомъ случаѣ, очевидно, будутъ сложными, т. е. составленными изъ другнхъ тѣлъ; хотя они и однородны, но въ иихъ должно признавать существование тѣхъ состав- быхъ частей, ноторыя вошли въ ихъ составъ, потому что эти части можно обратно изъ іщхъ получить. Не должно, впрочемъ, думать, что въ гидратѣ навести прямо "находится вода, подобно тому, какъ нельзя сказать, чтобы въ Спрашивается, сами вода не есть ли «ложное вещество? Не можетъ ли она быть образована изъ какихъ либо со- ставиыхъ частей .черезт. пхъ взаішо- дѣйствіег' Не можетъ ля она распадаться на свои составная части-' Безъ всякаго сомнѣнія, если-- она и распадается, если она и есть сложное тѣло, то оиред'Ьленное, характеризующее!' н прочностью связи тѣхъ составных']! частей, которыя служатъ ігъ ея образованно. Уже по одному тому, что вода переходить во всѣ физическія соединения, какъ однородное цѣлое, нисколько химически не измѣняясь и не раздѣляясь ■ на. составныя части (ни растворы, ни многіе гидраты не могутъ перегонягься, распадаются), уже изъ этого одного должно судить, что, если вода и есть сложное тѣло, то прочное и опредѣленное химическое соедігаеніе, способное вступать во многія дальнѣй- шія какъ цѣлое. Къ концу XVIII сто- вовсе не соединяются. Цѣдый рядъ коллои- дальиыхъ тѣлъ, выдѣллнсь иЗъ воды, образуем, такія соединения, иігізющія яидъ сгуде- вистыхъ твердыхъ тѣлъ, лишенныхъ крпстал- .лвчес.кага вида. Въ васхывшемъ' клеѣ, въ ева- реиномъ Йѣлкѣ удерживается вода въ значительном, количестве. Прижиманіемъ ее нелъяя -оттуда, выдѣлить; значить, здѣсь вроизопіло какое-то соединение тѣла съ водою. Эта иода, водѣ находился водяной наръ или ледъ. Если мы говорнмъ, что въ ооставѣ такого-то гидрата находится вода, то мы этимъ хотимъ указать только на то, что есть химическія превращенія, въ кото- рыхъ, посредством'!, воды, можно полу ■ чить такой глдратъ, и такія, въ кото- рыхъ эту воду можно ныдѣлять изъ этого гидрата. Все это просто .выражается словами, что вода входить въ составъ итого гидрата. Изслѣдованіе же состава сложныхъ веществъ, т. е. выра- женіе пхъ превращений, представляетъ одну изъ очевидных!, задачъ химіи, ограничиваемую ученіемъ о элементахъ, или простыхъ тѣлахъ. лѣтія принадлежит^ кромѣ всѣхъ дру- гих'ь, и то важное открытіе, что вода не есть простое тѣло, что она составлена изъ двухъ веществъ. подобно тому, какъ и множество другііхъ сложныхъ тѣлъ. Это было доказано' такими двумя способами, какими, сложность тѣлъ ложетъ быть опредѣлена съ очевидностію: путемъ анализа и синтеза, т. е. путезіъ разложения и образования воды изъ ея состав- ныхъ частей. Въ 1781 году. англіи- скія лордъ Кавендшнъ первый полу- чвлъ воду, сжигая уже нзвѣетный тогда водородный газъ въ кнслородѣ, также предъ тѣмъ вдлученжшъ. Изъ того онъ и заключили», что вода составлена изъ двухъ веществъ. Но онъ не сдѣ- лалъ еще точныхъ опытовъ, которые бы показали количественное содержите соеталныхъ частей въ водѣ и.которые бы съ несомнѣнностью опредѣ^ лили эту сложность воды. Хотя его однако, легко выделяется при высушиваніи,'' но только не вея,—часть удерживается, и эта удерживаемая часть воды принадлежать, какъ говорить, гидрату, хотя определении» ооедй^ некія съ водою здѣеь,получать весьма трудно, если только возишкно. Въ такихъ вримѣрахъ ясно видно вышеупомянутое отсутствие рѣэ- кнхъ границъ между. растворами, кристажго- ■гкдраташ и (Обычяьйш' тдратазпі. ■ ГЛАВА ВТОРАЯ. О составѣ воды и водородѣ.
so ГЛ. 2. О СОСТАВ* ВОДЫ И ВОДОРОД'!!. опыты и были первыми и заключепіе нзъ нііхъ онъ сдѣлалъ вѣрное, но та- кія новыя понятія, какъ о сложности воды, не признаются легко, пока нѣтъ ряда изелѣдованій, совершенно песо- мнѣнно доказывающий, справедливость подобного закшоченія. Основные опыты, доказавшее сложность воды пу- темъ синтеза и образования ея нзъ другнхъ веществъ, были сдѣланы въ 1789 годуМонжемъ, Лавуазье, Фуркруа п Вокеленомъ. Они получили 4 унціи воды, сжигая водородъ, и нашли, что 100 чаетей воды содержать 15 частей водорода и S5 частей кислорода. При этомъ было доказано, что вѣсъ воды равенъ сумнѣ вѣсовъ составныхъ частей, въ нее входящтгхъ, слѣд. въ водѣ заключается все вещество, входящее въ кислородъ и водородъ и нѣтъ ничего иного. Для воды слояшость ея была доказана, такгоіъ образомъ, посред- етвомъ синтеза. Но мы обратимся къ ея анализу, т. е. къ ея разложеніго на составныя части. Аналтаъ можетъ быть болѣе пли менѣе полный. "Можно обѣ составныя части получить въ отдѣль- ностп или только одну составную часть выдѣлитъ, а другую перевести въ новое тѣло, въ которомъ содержаніе другой составной части можно определить чрезъ взвѣгшшавіе. Это будутъ реакціп занѣщенІя; ими очень часто пользуются для анализа. Такой' первый анализъ воды былъ пропзведенъ въ 17S4 году Лавуазье и Менье. При- боръ, устроенный ими. состоялъ пзъ стеклянной реторты съ водою, конечно, очищенною; вѣсъ ея былъ предварительно опредѣлеиъ. Горло реторты всташіено въ фарфоровую трубку, по- мѣщенную внутри печи и накаленную до красна посредствомъ углей. Внутри этой трубки были положены желѣзныя стружки, которыя, при накаливанш, разлагаютъ воду. Конецъ трубки сое- диненъ съ змѣевикомъ, предназиачен- нымъ для сгущенія части воды, проходящей безъ разложенія чрезъ трубку. Эта сгустившаяся вода стекала въ особую стклянку. Образовавшиеся чрезъ разложение газъ собирался въ водя-. ной ваннѣ подъ колоколъ. Водяные пары, проходя чрезъ накаленное же- лѣзо, разлагались, и изъ нихъ образовался газъ, котораго вѣсъ можно было определить по объему, зная его удѣльный вѣсъ. Кромѣ той воды, которая прошла неизмѣнною чрезъ трубку, часть воды исчезла въ опытѣ, и именно количество исчезнувшей воды равно было, въ опытахъ Лавуазье и Менье, вѣсу газа, собравшагося въ нолоколѣ, н прибыли въ вѣеѣ яшлѣзныхъ опи- локъ. Зиачптъ, вода разложилась на газъ, собравшійся въ колоколѣ, и на вещество, соединившееся съ желѣзомъ, слѣд., она составлена изъ этихъ двухъ составныхъ частей. Вотъ первый ана- лпзъ воды; но здѣсь только одна (а не обѣ) газообразная составная часть воды собрана отдѣльно. Есть возможность, однако, получить сразу обѣ составныя части водывъотдѣльноиъ видѣ. Для этого можетъ служить разлоягеніе, производимое гальваническимъ токомъ или жаромъ, съ чѣмъ мы тотчасъ и познакомимся [1]. Вода есть худой проводникъ тока, то-есть чистая вода не пропускаетъ слабаго тока; но если въ водѣ растворить какую-либо соль или кислоту, то проводимость воды увеличивается, и при прохожденіи тока чрезъ воду, подкисленную кислотою, вода разлагается на свои составныя части. Обыкновенно, къ водѣ прибавляютъ нѣсколько сѣр- ной кислоты. Погружая въ такую воду платиновыя пластинки (или электроды: берутся платиновые, п. ч. кислота на платину не дѣйствуетъ, а на мноііе другіе металлы оказываетъ химическое дѣйствіе). сообщающаяся съгальвани- [1] Первые опыты синтеза и разложения воды, однако, не окончательно убѣдшш въ составе воды лишь иаъ водорода, и кислорода. Девы, занішавшійся разложепіемъ воды галь- ваничеекпмъ токомъ, долго думалъ. что, при этомъ, получается, кромѣ газовъ, ішелота и щелочь. Убѣдился онъ въ томъ, что вт. водѣ содержится лишь водородъ н кислородъ, только рядомъ долгихъ нзысканій, которыя ему показали, что полпленіе кислоты и щелочи при разложеніы воды происходить отъ ея подііѣсей (особенно отъ аэотноамміачноіі соли). Окончательное понятіе о еоставѣ воды получается изъ точнаго опредіілеыія количества составныхъ частей, въ нее входящихъ. Таковъ длинный путь, дающій точный свѣд-внія о составѣ вещества, то-есть объ его превращотіяхъ. Что сказано о водѣ, то относится в до всѣхъ дру- гихъ сложііыхъ тѣлъ; ииученіе каждого, полное убѣжденіе о его еострлѣ получается лишь нзъ совокупности большого числа св'вдѣтй, до него относящихся.
РАЗЛОЖЕШЕ ВОДЫ. HI ческой батареею, ложно вшдѣть по- явленіе ыа этихъ пластинкахъ газо- выхъ пузырьковъ. Выдѣляющійся газъ [2] носить названіе грсмучаго газа,, потому что при зажиганш даетъ взрывы [3]. Происходить слѣдующее: вода дѣйетвіеыъ тока разлагается на два газа. Смѣсь этихъ газовъ и соста- вляеть гремучій газъ. Когда гремучи! газъ придетъ въ прикосновеиіе съ иакаленнымъ твломъ, напримѣръ, съ зажженною лучиною, то газообразный вещества соединяются вновь, образуя воду, ирпчеиъ отдѣляютъ большое количество тепла и оттого пары образующейся воды значительно расширяются, что происходить быстро, и вслѣдствіе того совершается взрывъ, то-есть быстрая перемѣва давленія, потрясеніе воздуха и звукъ, какъпри взрыв-в пороха. Чтобы узнать, какіе же газы получаются при разложеніп воды, должно Раздоженіо воды гальвашічесішцъ ?окоггь. Зъ право- эапалонон вѣгви собпрпвтсл одинъ нзъ газовъ, чтй ойлегчвѳтъ иеслѣдовавів его своііствъ. Ѵіз въ отдѣльноети собрать газы, отдѣ- ляющіеся на каждомъ электродѣ. Ддя [Э] Въ извѣстномъ физнческомъ прзборѣ— вольтаметрѣ собирается этотъ газъ. [3] Для того, чтобы совершенно безопасно наблюдать этотъ взрывъ, лучше всего поступать такимъ обраэомь. Йриготовляютъ ыыяь- иую воду, дающую легко мыльные пузыри, и такую воду наливаготъ въ желѣзнуіо ступку. Въ эту воду опускаіогь конецъ тонкой газо- . отводной трубки, проводящей гремучій газъ, добываемый дѣйствіемъ тока. Получаются мыльные пузыри, имъ наполненные. Если теперь отнять прнборъ (безъ чего взрывъ мо- жетъ передаться' внутрь этого прибора), служивший для добыванія гремучаго газа, и къ мы льныыъ п у эырямъ поднести зажженную лучину, то получится взрывъ весьма сильный. Для безопасности опыта должно брать пузыри малые. Десятокъ пузырьковъ величиною съ горошину уже даетъ сильный взрывъ, подобный выстрѣлу ни. пистолета. Основы зияіи. этого беругъ изогнутую трубку, какая представлена на рлсункѣ. Одинъ конецъ ея открыть, а другой запаянь. Въ закрытомъ концѣ впаяна платиновая проволока, оканчивающаяся внутри трубки пластинкою. На рисункѣ эта вѣтвь видна съ правой стороны. Всю запаянную часть трубки напол- няютъ водою [4], подкисленною сѣрной кислотой, и въ открытый конецъ погружают^ также платиновую проволоку съ пластинкой. Если теперь пропустить черезъ проволоки токъ отъ гальванической батареи, то замѣчается выдѣленіе газовъ, и газъ. который получается въ открытой вѣтви, уходить въ воздухъ, а въ закрытой вѣтви скопляется надъ водою. По мѣрѣ накопления, этотъ газъ будетъ вытиснять воду, и она въ закрытомъ концѣ будетъ понижаться, а въ открытомъ повышаться. Когда такимъ образомъ вода дойдегъ до верха открытаго конца, пропуска- иіе тока прекращаютъ и получаютъ въ приборѣ газъ, отдъ-лиешійся на одномъ изъ электродовъ. Этимъ епо- собомъ легко доказать, что на каждомъ элекгродѣпоявляется особый газъ. Если закрытый конецъ былъ катодомъ, т. е. въ соединенна съ отрицателънымъ полюсомъ гальв. батареи (идущимъ отъ цинка), то въ приборѣ собирается газъ. способный горѣть. Это можно доказать елѣдующшіъ опытомъ. Изогнутую трубку вынимаютъ изъ поддержки, Исйытзціе горючести водорода, собранного лріт равдо- жаиіи воды гальвапичвскннъ токомъ. і/в. затыкаютъ открытый конецъ еяпаль- цемъ и наклоняютъ такъ, чтобы газъ изъ закрытаго конца перешелъ въ открытый; тогда въ приносновеніи съ лампою или зажжевнымъ тѣломъ этотъ [4] Для' наполненія водою, трубку выші- маютъ. изъ подставки н наклоняютъ такъ, чтобы запаянный конецъ былъ обращенъ книзу, а открытый кверху, и тогда въ по- слѣдній вливаюгь воду, подкисленную еѣр- ною кислотою. 6
82 ГЛ. 2. О СОСТЛВІі ПОДЫ И ВОДОРОДѣ. газъ загорается. Этотъ горючій газъ, собирающіЁея на отрнцательномъ элек- •гродѣ или катодѣ, есть водородъ. Если тотъ же самый опытъ произвести, пе- ремѣнивъ направлеиіе тока, т. е. если закрытый конецъ прибора соединить съ положителыіымъ полюсомъ (т. е. съ углемъ, мѣдыо, платиной), то вы- дѣляшщійся на немъ газъ самъ уже не горитъ, но онъ поддерживает?, го- рѣніе весьма дѣятельно, такъ что тлѣю- ІІсиытаніѳ съ поиощьн» тлѣющой лучины кислорода, ио- .15"чеынаго при рааложсігін іюяы га.и.5,іиіі<іесі£іт&[-і. то- нояъ. і.'ц. щая лучина въ немъ тотчасъ воспламеняется. Этотъ газъ, собирающіііся на анодѣ или на положнтельиомъ ш- люсѣ, есть КНСЛОродъ, заключающиеся въ' воздухѣ и, какъ мы видѣлп уже (во введе'ніи), онъ же получается пзъ красной окиси ртути. Такимъ образомъ. на положитель- ноыъ по.іюсѣ ори разложені и воды появляется кислородъ, а на отрицатель- номъ водородъ [4 bis], такъ что въ [4 bis] Такъ какъ получете гальваническаго тока еъ пошщію динамо-машинъ, пользуясь топлввомъ, вѣтровіъ, кодопадааш и др. силами природы, "и вслѣдствіе возможности проводить токн на далекія разстояніп,—постепенно, но постоянно (особенно съ поелѣдней четверти . SIS-го столѣтін) упрощается и удешевляется, то электролитическое раздошеніе многнхъ сложныхъ іѣлъ пріобрѣтаетъ большое значение, н электротехника все болѣе и болѣе пріобрѣтаетъ правъ на польаованіе ею для практическихъ цѣлей во шшжествѣ химически хъ производствъ. Поэтому, предложеніе лроф, Д. Д. Яачинова получать чрезъ элек- тролизъ (или 10—1S°,'d раствора ѣдкаго натра п.та 15°/о раствора сѣрыой кислоты) кислородъ и водородъ {оба могуть нмѣть множество приложеній) — можетъ ннѣть свое практическое значёніе, по крайней мѣрѣ, въ будущеагь времени. Вообще, электролитические методы разяоженія вмѣютъ по своей ироетотѣ большую будущность, но понынѣ, когда получение тока, еще обходится дорого, ихъ првложе- чгіе. ограниченно. По этой причинѣ, хотя въ этояъ сочцненіи указывается на нѣиоторые изъ.такахъ пріемовъ, но инъ ие посвящается гремучемъ газѣ будетъ ихъ смѣсь. Во- дородч. отъ того загорается на воздухѣ, что онъ при этомъ даетъ съ кл- слородомъ воздуха обратно иоду. Гре- мучій газъ оттого взрываетъ, что происходить горѣніе водорода въ кисло- родѣ, съ шаъ сліѣшанномъ. Весьма легко измѣрнтъ относительный количества того и другого газа, выделяющихся при разложении воды. Дли этого берутъ воронку, въ отверстіе которой вставлшоть пробку съ двумя проволоками, сообщающимися сч. батареей. Въ воронку шли- ваютъ подкисленную воду п надъ каждою изъ про- волокъ ставятъ ци- лпндръ, наполненный водою. При про ■ хожденіи тока, водородъ и кислородъ скопляются въ этихъцилпндрахълі . чеекпит. токоыъ, для онро- ЛеГКОМОЖНОВИДЪТЬ, д'Імвнін сітиошвніп нежду что на 1 объемъ ки- ойівн"дииіѵГ " """" слорода выдѣляется при разложеніи воды 2объема водорода. Это значить, что вода, разлагаясь, даетъ 2 объема водорода и 1 объемъ кислорода. Вода разлагается также Д'Іііістпіеіііъ жара на свои составныя части. При тешіературѣ плавленія серебра (950 ), въ его присутствие, вода разлагается и при этомъ кислородъ поглощается рас- ллавленнъшт, серебромъ,растворяясьвъ ненъ, пока оно жидко. Но лить только серебро застываетъ, кислородъ выдѣляется. Однако, такой опытъ не совершенно доказателенъ: можно думать, что разложение воды при этомъ произошло не отъ дѣйствія жара, а отъ вліянія серебра на воду,—что серебро разлагаетъ воду, отнимая отъ нея кислородъ. Если пропустить водяной паръ Рааложвкіаишіцгіиіі.ваиіі- особаго отдѣла, тѣмъ болѣе, что выгодное Н правильное польаованіе электр. токомъ для химическихъ цѣлей требуѳтъ спеціальнрй электротехнической подготовки, которой л не могу предполагать въ иачинающихъ чнта- техяхъ этого' сочнненія, а потому излошеніе началъ электротехники, въ прииѣнепін къ производству хикическихъ превращеній, хотя я упоминается мѣстами, не -входить въ программу, предлагаем аг о труда. .
ДНСС0Ц1АЦ1Я ВОДЫ, 83 черезъ накаленную трубку, внутри которой температура доетигаетъ 1000°. то при зтомъ часть [5] воды разложится на свои составиыя части, получится гремучіи- газъ, но, проходя въ болѣе холодный части аппарата, этотъ гремучій газъ вновь даетъ воду; полученные водородъ и нислородъ соединяются между собою при болѣе ииз- кой температурѣ [6]. Повидимому задача — полазать разлагаемость воды высокою тем пе р атуро ю—невыполнима. Такою считалась она, пока въ 50~хъ годахъ Гёприхъ Сш-ітъ-Клеръ Де- вилль не ввелъ въ науку понятія о диссоціаціи, какъ о переліѣнѣ хпми- чеокаго состоянія, подобномъ испа- ренію, если разложение уподобить кииѣнію, и пока онъ не сдѣлалъ въ описываем онъ далъ-е опытѣ очевидною разлагаемо сть воды отъ дѣйствіяжара.Для того, чтобы ясно показать дкссоціа- цію воды или ея разлагаемоеть жа- ромъ,близкимъ къ толу, при кото- роиъ она обра- зуетсяліеобходимо было отдѣлить водородъ отъ кислорода при высокой темлературѣ, не давая [5] Таігь накъ вода происходить изъ кисло- роднаго и водороднаго газовъ, развивая вы- сокую температуру, и она разложима, то значить эта реакЦія обратимая (см. введеніе) и следовательно при высокой температур* разложение воды не можетъ быть полнымъ; оно ограничивается ітротяво по ложною реакціею. Строго говоря, точно неизвѣстно, сколько воды разлагается при данной высокой температурѣ, хотя съ разных-ь еторонъ (Бунзенъ и др.) стремились рѣдгать этотъ вопросъ. Малая иавѣст- ность коэфф. раеиіиренія и теплоемко стой газовъ при столь высокихъ температурахъ—дѣ- лаетъ всв разсчеты (по наблюдению давденШ при взрывѣ) сомнительными. [0] Грсше яамѣталъ, въ 1847 г., что платиновая проволока, оплавленная въ пламени гре- иучаго газа, то-есть принявшая температуру, Гвнрнхъ Сенгь-Клоръ Девиллъ (Hsnri Sainte-Claire БвтШе) J818-1SB1. охладиться смѣси. Девилль воспользовался для атого разностью плотностей водорода и кислорода. Въ печь, дающую сильный жаръ (должно топить мелкими отборными кусками кокса), помѣщаютъ широкую фарфоровую трубку тп. Въ ату трубку вставляютъ другую трубку а иенынаго діаметра, сдѣланную изъ глины, но не- ыуравлепвую или неглазурованную, а потому пористую. Съ краевъ закрѣп- ляютъ ату трубку (внутри широкой) шсредствомъ гяи- няной замазки, въ которой вставлены на обоихъ кон- цахъ двѣ трубки с и Ь, какъ пока- зываеть фигура. Черезъ это получается возможность пропускать въ кольцеобразное пространство, остающеееямежду стѣнками двухъ трубокъ,газъ и собирать тѣгазы,ко- торые скопляются въ этомъ про- странствѣ. Во внутреннюю пористую . трубку ■ про- пускаютъ чрезъ d водяной паръ, получаемый въ ре- торт-Ь или колбѣ. Этоть паръ, проходя въ накаленное пространство, разлагается на нислородъ и водородъ. Эти газы имѣютъ происходящую при образованы воды,' даетъ на своемъ кониѣ сплавленную каплю, которая падал въ воду, раэвиваетъ гремучій газъ, то есть разлагаетъ воду. Выходить таігь: при тем- пературѣ образования воды—вода уже разлагается. Это составляло вь то время научный парадоксъ, который разрѣшимъ только при развнтіц понятііі о дцесоціаціи, ввёдеиныхъ въ науку Генрихомъ Сентъ-К.іеръ-Девиллемъ въ 1857 г. Понятія эти составляюсь важную эпоху научной хяміи и ихъ раавитіе одну язъ задачъ совреиениой хпмін. Сущность дѣяа въ томъ, что при высокихь температурахъ вода существуете, но и разлагается, подобно тому, какъ летучая жидкость при некоторой температурь- сущестнуетъ, какъ жидкость и. какъ паръ. Какъ онъ насыщает*., пространство, достигая наибольшей, упругости, такъ продукту 6*
S4 ГЛ. 2. О СОС'ГАВѣ ВОДЫ И ВОДОРОДѣ. весьма неодинаковую плотность,а именно водородъ въ 16 разъ легче кислорода. Легкіе же газы пронпкаютъ че- резъ пористыя поверхности песрав- Газложевіе вояы дѣйстпіент. ишра л отд~клоніо образующегося нолорода еь помощью иросічивапія чэревъ пористую трубку. Ѵв- ненно быстрѣе, чѣмъ болѣе плотные газы, а потому водородъ пройдетъ че- резъ поры трубки въ кольцеобразное пространство еъ гораздо большей быстротою, чѣмъ кислородъ, а именно судя по опыту, въ 4 раза. Выдѣляю- щінся въ кольцеобразное пространство водородъ можно собирать только тогда, ' когда въ этомъ пространствѣ не бу- детъ вовсе кислорода. Если же таиъ будетъ находиться воздухъ, то вы- дѣляющійся водородъ будетъ соединяться еъ его кислородомъ и давать воду. По этой причинѣ въ кольцеобразное пространство зараныие впускаютъ газъ, неспособный поддерживать г'о- рѣнія и соединяться съ водородомъ, а именно берутъ азотъ , или углекислый' газъ. Углекислый газъ, значить, диесоціаціи имѣюгь свою наибольшую упругость, и разъ она достигнута, разложение кончается, ка-къ прекращается исгЛреніе. Если удалить паръ (его парціальное давленіе убавить)—испареше опять начнется, точно такъ если удалить продукты дисеоціацін—прекратившееся разложеяіе оиять сталетъ продолжаться. Эти простыл понятія о диссоціаціи даютъ беэпредѣльно разнообразный слѣдствія, каеающіяся механизма химичеекихъ реакцій, а погону намъ придется возвращаться къ ниагь неоднократно. Прибавияъ еще, что о разложении воды при шкаливаніи Грове еуиілъ также по тому, что, пропуская водяной паръ чрезъ трубку еъ проволокой, сильно накаленной гальваническимъ токомъ, получалъ гремучи газъ, а пропуская чрезъ сплавленную окясь свинца, получалъ, съ одной стороны, сурикъ (= окнси свинца -f- кислородъ), а съ другой, въ то же время металлически сви- неігъ, образовавшейся отъ дѣйетвія водорода. пропускаюсь чрезъ трубку с и выдѣ- ляющійея водородъ собираготъ черезъ трубку 6; онъ будетъ отчасти смѣшанъ съ угленислыиъ газомъ. Нѣкоторая же часть углекнслаго газа пронинаетъ черезъ поры неглазурованной трубки во внутреннюю трубку «. Въ этой послѣд- ией будетъ оставаться кислородъ, а именно объемъ остающагося кислорода будетъ въ два раза меньше объема водорода, выдѣляющагоея нзъ колъце- образнаго пространства [6 bis]. Таклмъ образомъ въ е соберется гремучій газъ, если углекислый газъ поглотится въ Bamrfej для чего въ ея водѣ растворяютъ щелочь, напр. ѣдкій иатръ. Разложеніе воды гораздо проще производится путемъ замѣщеніп. пользуясь сродствомъ тѣлъ къ кислороду или во- вороду воды. Если прибавить къ водѣ вещество, отнимающее отъ иея кислородъ, то есть становящееся намѣсто водорода,—то получемъ изъ воды этотъ поелѣдній газъ. Такъ вода съ натріемъ даетъ водородъ, а съ хлоромъ, отни- мающилъ водородъ, образуетъ кислородъ. Выдѣленіе изъ воды водорода производится многими металлами, способными на воздухѣ давать свой окиселъ, то-есть способными горѣтъ пли соединяться съ кислородомъ. Способность металловъ къ соединеиію съ кислородомъ, а потому и — къ разложенію воды—или выдѣлеиію водорода весьма неодинакова [7]. Значительною энер- [6 bis] Часть кислорода также будетъ проникать черезъ шоры трубки: но какъ сказано выше, гораздо меньшее количество, чѣмъ водорода, а именно, такъ какъ плотность кислорода въ 16 разъ больше плотности водорода, то объемъ кислорода, проходяшдго черезъ пористую егѣнку, будетъ въ 4 раза меньше объема водорода, ироходящаго черезъ нее (количества газовъ, проникающих'ь чрезъ пористыя, стѣнки, обратно пропорці опальны квад- ратнымъ корпямъ нзъ плотностей). Выдѣлив- ппйся въ кольцеобразное пространство кислородъ соединяется, Ери нѣкоторомъ охлаждении, съ водородомъ; но для этого потребуется на каждый объемъ кислорода только 2 объема водорода, а черезъ пористый ст-внкн будетъ проходить & объема врдорода; поэтому часть водорода остается свободною и будетъ выделяться изъ кольцеобраэнаго пространства. Изъ внутренней же трубки будетъ выдѣляться со- огвѣтственное количество Тшслорода, осгав- шагося отъ разложенія водьі. [7] Чтобы сдѣлать очевиднымъ различіе сродства кислорода къ различиымъ простынь.
ШЛУЧЕШЕ ВОДОРОДА. 85 гіею въ этомъ отношенііі обладаютъ каши и иатрій. Первый находится въ поташѣ, второй въ содѣ. Оба они легче воды, мягки, легко измѣняютея на воз- духѣ. Приводя тотъ или другой изъ нихъ въ нрикоеновеше съ водою при тѣламъ, достаточно сравнить количества тепла, отдѣляющілся при соединеиш нхъ съ 16-ю пѣсовыын частями кислорода: для натріп(когда происходить Na20 или 4Гі ч. Ыа соед. оъ 16 ч. ішсл., по данньтъ И. Н. Бекетова) отделяется JO0 тыс. калоріи (или 100 кияограмновыхъ ед. тепла], для водорода (когда образуется вода Н*0) 69 т. к., для магнія (проінжод. MgO) около 140, для алюмцнія (пронсх. '/я АІ'О1) около 130, для желѣза (когда образуется закись FeO) 6 У (а если происходить окись Fe'O". то (і4) т. к., для пилка 86 (происходить ZnO) т. к., для свинца (когда происходить РЬО) -51 т. к., для мѣдн (если образуется окись СиО) 38 т. к., а для ртути (происходить HgOj 31 т. к. Числа эти не могутъ отвѣчать прямо велнчнпѣ сродствъ, потому что физическая (и механическая) сторона дѣла въ отдѣльныхъ елучаяхъ весьма не одинакова: водородъ быль газъ, соединяясь съ киелородомъ даетъ жидкую поду, с.іѣдовательно мѣняеть газовое состоите на жидкое и гвмъ отдѣлпетъ теплоту, а цпнкъ или агЬдь сами были твердыми тѣ- ламп и, соединившись съ кнслородомъ, даіотъ твердые окислы. Кислородъ, бывшііі газомъ, теперь вступиль въ твердое или жидкое тѣло, а потому также выд'ьѵіилъ свой эапась тепла, давая окислы. А потому числа, выражающія теплоту соеднненія. не могутъ прямо завнсѣть только отъ сродствъ, от'ь потерь внутренней энергін, бывшей въ простыхъ ѵв.'іахъ, но все же прнведенныя числа отв-вчаютъ въ нѣко- торой мѣрѣ порядку, въ которомъ стоять простыя тѣла по отношеяію къ сродству нхъ съ кислородомъ, какъ это видно изъ того, что окись ртути, выделяющая нашіеныие тепла (пзъ приведенныхъ принѣровъ), наішенѣе прочна, легко разлагается, выдѣляя кисло-' родъ, а магній, образование окисла котораго сопровождается наибольшшгь отдѣленіемъ тепла, споеобенъ разлагать всѣ другіе окислы, отнимая отъ нихъ кислородъ. Чтобы обобщить очевидную въ сбщпхъ чертахъ связь между срод'ствомъ ы вьідѣленіемъ п поглоще- ніемъ тепла, твердо установившуюся послѣ нзслѣдованій, произведен ныхъ въ4.0-хъгодахъ Фавромъ я Зішьберманомъ, а потомъ Томсе- номъ (въДавіл) в Вертело (во Франціи), мно- гіе, а особенно послѣдшй изъ упомянутыхъ нзслѣдователей, поставили .правило паш&олъ- імем работы- Оно гласить, что нзъ химнче- скяхъ реакційпронсходятъ сами по себѣдшпь тЬ возможный, дрн которыхъ наибольшее количество химической (скрытой, потенціальной) энергін превращается въ теплоту. Но, во пер- выхъ, судя но вышесказанному, мы не имѣемъ возможности выдѣлпгь изъ всей суммы тепла, наблюдаемаго при реагированіп |въ калорн- нетр-в), то тепло, "которое отвѣчаеть чисто химическому воздѣйствію, во-вторыхъ, суще- ствуетъ много реакцій очевидно эндотерми- обыкновенной температурѣ [8], можно прямо получить количество водорода, соотвѣтственное количеству взятаго металла. На 39 грашювъ калія или на ческихъ, ндущпхъ при тѣхъ же условіяхь какъ экзотермическія (уголь горптъвъ парам, сѣры—связывая теплоту, а въ кислородѣ выдѣляя), въ третьихъ, существ у юта реакщ'и обратимый, при которыхъ въ одну сторону отдѣляется тепло, въ протпву по ложную же оно поглощается, а потому пряншшъ наибольшей работы не удержанъ наукою въ его первоначальномъ віідѣ, но дѣло продолжаютъ разрабатывать, ивѣроятно будетъ достигнуть общій маконъ, какого въ термохиміл теперь не нмѣется. Ко и теперь очевидно изъ термохимически хъ чнселъ. что химическое сродство Na къ кислороду превосходить сродство водорода, а ртуть или мѣдь ішѣютъ меньше сродства къ кислороду, чѣмъ водородъ. Оттого Na легко разлагаетъ воду, чего Hg пли Си не могутъ иронзводить. Ест аяюмннш не разлагаетъ прямо воды, то это зависать лишь оттого, что окись алюшшія АТО1 нерастворима въ водѣ, и слой образовавшагося водорода препятствуетъ этому воздѣйствію (Дыттъ). Вь этомъ и множестве лругихъ прп- мѣровъ видно, что теченіе хим. реакцііі опре- дѣ.тяется не только свойствами и энергіею дѣііствуюідпхъ веществъ, но н качествоиъ пр он сходя щнхъ. [S] Еели кусокъ металляческаго натрія бросить на воду, то онъ. плавая на ней (отъ своей легкости) и постоянно двигаясь (отъ выд-Ьле- нія газа со всѣхъ сторонъ), тогчасъ разлагаетъ воду. /ss^ выдѣляя водородъ, кото- | |? рый можно зажечь. Опытъ | Гі этотъ однако можетъ веетп | Щ ко взрыву," если натрій, | Я остан овившись (напрішѣръ Л ЖЕ прильнувъ кьетѣнкамъ со- жШш суда), станетъ дѣйствоваті. Шмж на ограниченного массу ШжШ прилегающей воды (вѣ- ЦН роятио ири этомъ ЫаНО ШШш съ Ка даетъ Na;0, и она jjM[ ^ съ водою — разгоряченіе ~Щ 'ЩШШШШ ст. быетрьшъ пар о образе- ЯТшШЦя ланіемъ), а потому его слѣ- Щіі|Н^№^^^Ш дуетъ дѣлать съ осторожно- jjf ^^S^^sSS стію. Безопаснѣе п нагляднее ПРОИЗВОДИТСЯ ОПЫТъ OSposoaauie иодоррда разложеиія воды натріемъ "Р" раи™±ем^," вош такъ: въ стеклянный цн- лпидръ. налитый ртутью и опрокинутый надъ pTjTiiofi ванною, вводятъ сперва воду, которая ао легкости вепдьгваатъ вверхъ, по- томъ вводить въ цилиндръ, посредствоггь щипцовь, куеочекъ металлическаго натрія, оСернутаго вь бумагу. Металлъ вспльшаетъ чрезъ ртуть на поверхность воды вь цилиндрѣ п, оставаясь на ней, выдѣляетъ водородъ, который скопляется въ цилпндрѣ н можетъ быть пепытанъ по окончаніи разложения. Самый безопасный и наглядный видъ опыта, однако, «сть слѣдующій: натрій (вытертый отъ нефтп, въ которой хранится) пли заверти-
S6 ГЛ. 2. О СОСТАВѣ ВОДЫ И ВОДОРОД* 23 гр. натрія выдѣляется 1 грамм.ъ водорода, занимающШ объемъ 11,1(5 литра при 0° п 760 ын. Чтобы легко было наблюдать это явленіе, постулаіотъ слѣ- дутощпмъ образомъ: въ соеудъ еъ водою налпваіотъ растворъ натрія въ ртути, или такъ называемую амальгаму натрія, которая, будучи тяжелѣе воды, тонетъ на дно, прпчелъ содержащийся въ ней натрій дѣйствуетъ на воду, какъ еаяъ натрій, выдѣлял водородъ. Ртуть здѣсь не дѣйствуетъ, и сколько взяли ее для растворенія натрія, столько же и полу- чпыъ въ остаткѣ. Водородъ прп итолъ выдѣляется мало по яалу въ вид* тіу- зырьковъ, проходящнхъ чрезъ жидкость. Кромѣ выдѣлнвшагося водорода д оставшегося въ водянолъ раетворѣ твердаго вещества (его можно получить испареніенъ полученнаго раствора), нн- какпхъ. другпхъ продуктовъ здізсь но получается. Слѣдовательно пзъ двухъ тѣлъ (воды или натрія) получается то же самое число новыхъ тѣлъ (водородъ н растворенное въ водѣ вещество — ѣдкііі натръ), пзъ чего заключаемъ, что реакція, пропсходящая здѣсь, есть реакція двойного разложения плп заыѣ- щенія. Происходящее твердое вещество есть ничто иное, какъ такъ называемый ѣдкій натръ NaHO, содержаний въ себѣ натрій, кислородъ и половинное количество водорода, заключающаяся въ водѣ. Зиачитъ, заиѣщеніе произошло между натріемъ н водородоыъ, именно натрій замѣстилъ въ водѣ половину ея водорода, который выдѣлился въ сво~ бодномъ состоянін. На оенованіп этого происшедшую реакцію можно выразить равенствомъ: Н30 + Na — NaHO + Н, ежыслъ котораго ясенъ пзъ сказан- наго [9]. ваютъ въ тонкую зіѣдную сѣтку и захваты- ваютъ щяпцами, или прямо вкладываютъ въ особые щипцы, на концѣкоторыхъпридѣлана кѣдная сѣтчатая коробка, н въ этомъ внд'і вносить въ воду, оставляя все время подъ водою. Тогда выдѣленіе водорода идетъ спокойно, и его пузыри пмкно собрать въ коло- колъ и потодъ зажечь. [9] Реакція эта сильно экзотермическая, т.-е. сопровождается вьтдѣленіем'ь тепла. Если взято много воды,то происходящей ѣдкій натръМаНО растворяется въ водѣ и на 23 гр. взятаго натрія выдѣляется окало 4S'jt тыс. ед. тепля (42'fi Солыншл. или кшюграммовыхъ калорій, какъ товорятъ). Такъ какъ происходить 40 гр. ■ѣдкаго натра, а они, растворяясь въ маееѣ Натрій и калій дѣйетвуюгь на воду прп обыкновенной температурѣ. Другіе бо/іѣе тяжелые металлы только при повышеніп температуры и уже не столь быстро и рѣзко. Такъ ыагиій и кальцій выдѣляютъ изъ воды водородъ только при іагаѣніи воды, а цпикъ и желѣзо только при накаливания до краснока- лнлытаго жара, цѣлый же рядъ тяже- лыхъ метталловъ, какъ лѣдь, овпнецъ, ртуть, серебро, золото и платина, вовсе не разлагатоть воды ни при какой температуре, не заступаютъ въ ней мѣсто водорода. Изъ этого ясно, что водородъ можно получить разложеніемъ водяного пара посредетвомъ металлпческаго желѣза (или цинка), при возвышенной температурѣ. Опытъ производится та- кпмъ образомъ: въ фарфоровую трубку кладутъ куски желѣза (напр., стружки, і'воздн), подвергаютъ'все дѣйствію еиль- наго жара п пропускаютъ водяной парі=, который, приходя въ прикосно- веніе съ желѣзомъ, отдастъ ему кислородъ, чрезъ что водородъ его дѣ- лается свободпылъ и выходить изъ дру- воді.і, судя по лрпыымъ опу>ед-];ленія.чъ, развп- ваютъ около 10 т. калоріІІ, то Оезъ шбмткп. воды и безъ образования раствора реакція вы- дѣлііліі бы около 32'/а т. кал. Мы улнаемъ впослѣдстши, что водородъ въ иил'Ьііішіхъ свопхъ частіщахъ содержитъ Н", а не И. а потопу реакцію слѣдуетъ писать такъ: 2На -f 2Н=0 = ІР+2КаИО п тогда еіі отвѣ- чаетъ количество тепла -{- 65 тыс. калорій. А такъ какъ Н. Н. Бекетовъ показал*, что Na-О пли безводная окись натрія съ водою даетъ гпдрать или ѣдкій натръ 2NaHO, отделяя около 35'/> т. калорій, то реакціп: 2Ыа+Н-0 = Н34-Г\ѴО соотвѣтствуетъ «Э'/ат. калорій. Это количество тепла иенѣе того, которое выдѣляется при соединеиіи съ водою и при образованіп ѣдкаго натра, а потому немудрено, что происходить всегда гпдратъ НаНО, а не безводное вещество NaaO. Необходимость этого сяѣдствія, еогласнаго съ действительностью, видка также въ тонъ, что, по наблюдетшо Ііекетова, безводная окпсь натрія ПаЮ прямо реагируетъ съ водородомъ, вы- дѣляя нагрііі'ЙагО + Н=НаНО + На. Такая реакпія сопровождается віадѣлеиіеиъ тепла, именно около 3 тыспчъ калорій, потому что Na'O-j-H'O Даетъ, какъ мы видѣліі, 35'/а т. к. а Na-f НаО развиваетъ 32'/й т. к. Однако и противоположная реакція NaHO+Ka^Na'O + H совершается (обѣ при нагрѣвапіи), следовательно при этоіі послѣдней теплота поглощается. Въ этомъ виднмъ прим'ііръ калори- метрпческихъ рааечетовъ н ограниченность примѣнеиія закона наибольшей работы для обратимыхъ реакціп, къ числу которыхъ относятся только что указанная.
ПОЛУЧЕШЕ ВОДОРОДА. S7 того конца трубки влѣстѣ съ неразло- жиешимся водпиьшъ паромъ. Способъ этотъ, исторически имѣющій большое звачеиіе [10], практически мало удо- беш>, требуя возвышенной температуры. При тоиъ реакщя эта, какъ обратимая (накаленная масса желѣза раз- лаглѳтъ струю гкіровъ йоды, образуя окалину и водородъ, а масса нселѣз- ной окалины, накаленная въ струѣ водорода,—образуетъ желѣзо и водяные пары), идетъ не на счетъ сравнительно малаго различия сродствт. кислорода къ шелѣзу и къ водороду, а только потому, что образующійс-п водородъ удаляется по своей упругости [11]. Если же кислородный соедпненія, то-есть окислы, получатощіеся пзъ желѣза или цинка, будутъ имѣть возможность переходить въ растворъ, то прибавляется сродство, дѣйетвующее при растворе- ніп, и реакція можетъ становиться необратимою, идущею сравнительно го- [1U] Дѣйствуя на накаленное желѣзо ларами воды, какъ мы видѣли выше, опредѣ- ленъ ел составь, этимъ же путемъ сперва добывали водородъ для наполнения аэростатовъ. При реакціп происходить окалина состава Fe30', такъ что превратите выражается ра- венстясэіъ: 3Fe -f 4Н-0 = ТеЮ1 -f- SB. [11] Реакція желѣза съ водою (выноски 7 и!)) обратима. Накаливая опалину въ струѣ водорода—получаіотъ году и же.ткзо. Отсюда, по принципу хпмлческнхъ равиовѣеііі, если взять желѣзо и водородъ, а также кнелородъ, но въ такомъ колпчеегвѣ, чтобы его не достало для соедпненія еъ тѣмъ п другиліъ веще стволъ, то кислородъ раздѣлптся, часть его соединится съ же.тѣзомъ, другая съ во- дородомъ, но часть ихъ останется въ несос- динетшоиъ вндѣ. Если въ замкнутомъ пространстве вмѣетпть желѣзо п воду, то при накаливание до температуры начала реакціп, пропзойдетъ разложеніе воды, но оно прекратится, не дойдетъ до конца, потопу что получатся усчовія для обратной реакціп п равиовѣсіе наступить послѣ раздоженія нѣ- котораго количества воды. Обратимость здѣсь опять связана съ віалымъ тепловымъ аффек- тоыъ и опять обѣ реакціп (прямая н обратная) вдутъ адѣсь при накаливаніп. Но если выд-ь-ляюіційея водородъ, въ выше написанной реакпди, удаляется, то отъ образовавія его не воэростаетъ иарціальное его давленіе, а потому все желѣво можетъ быть водою окислено. Въ атомъ видны начала того вліянія маесъ, къ которому неоднократно придется возвращаться' въ дальнъ-йшемъ изложеніп. Съ ігвдью ы свинцомъ разложенія не будетъ ни при обыкновенной, ни при возвышенной температуре, потому что сродства зтпхъ метал- лрвъ къ кислороду много менѣе, ч-Ьмъ у водорода* - раздо легче [12]. Такъ какъ окислы желѣза и цинка, сами по себѣ нерастворимые въ водѣ, способны соединяться: (имѣютъ сродство) съ кислотными окислами (какъ далѣе подробнѣе раземот-' римъ) и даютъ съ кислотами или гидратами, обладающими кислотными свойствами, вещества солеобразныя и растворимый, то, при дѣйствік такяхъ кислотных?:, гидратовъ или ихъ вод- ныхъ раетворовъ [13], желѣзо и цинкъ способны выдѣлять Еодородъ съ большою легкостью, при обыкновенной тем- пературѣ, то-есть они дѣйствуютъ на [12] Вообще, если между действующими тѣ- лами могутъ происходить какъ обрати и ыя, такъ ц необратшіыя реакціп, то судя по тому, что до енхъ поръ извѣстно, преимущественно совершаются необратимый реакціп, что и заставляем признавать въ этомъ случаѣ дѣй- ствіе сравнительно большпхъ сродствъ. Реакція Zn + HL'S0J = На -j- ZnSO4, идущая въ ра- сгворахъ при обыкновенной температурѣ. въ зтахъ условіяхъ едва ли обратима, но при некоторой высокой температурѣ, она становится обратимою, потому что тогда сѣрно- цинковая соль и сѣрпая кислота распадаются, и дѣііствіе должно совершаться между водою и цинкомъ. Изъ предшествующа го предположе- нія вытекаютъ слѣдсгвія, часть которыхъ можно провѣрпть оиытомъ. Если дѣйсхвіе шшка или же.тѣза на растворъ сѣрной кислоты представляетъ необратимую реакцію. то этіпгь путемъ можно получить водородъ, сильно сжатый, и сжатый водородъ не будетъ дѣнство- вать на растворъ еѣрнокислыхъ солен названные метадловъ. Дѣйстшітельноеть это оправ- дываетъ, насколько возможно было въ опы- тахъ доводить давленіе пли сжатіе водорода. Такіе металлы, которые съ кислотами водорода не выдѣляютъ, наяротцвъ того, должны, по крайней мѣр-ѣ, ври возвышенномъ давяе- ніи, вытесняться водородомъ. ІЗъ самомъ дѣлѣ Бруннеръ иоказалъ, что изъ соединеній платины н палладія съ хлоромъ, въ водянолъ ра- ствог/б, газообразный водородъ. вытѣепяетъ платину н налладій; но золото не вытѣсняется водородомъ. Бекетовъ же покааалъ, что серебро и ртуть, при значительное давленіи, выдѣляются изъ раетворовъ нѣкоторыхъ пхъ сседнненій по средств о>іъ ежата го водорода. Бзаимодѣйствіе совершается уже при давле- ніп 6 атмосферъ, если взять слабый растворъ сѣрносеребрвтшп соли; прн болѣе крѣпкомъ растворѣ, однако, требуется для выдѣленія серебра гораздо болѣе сильное давленіе, [13] Но той же причинѣ многіе леталлы вытѣеняютъ водородъ прн дъ-йствіп на ра-. створы щелочей. Особенно ясно дѣйствуетъ въ этомъ отношеніи алюмнній, потому что его окись со щелочали даетъ растворимое сое- диненіе. Олово по этой же причинѣ, дѣйствуя на соляную кислоту, отд'Ьляетъ водородъ, а кремній-съ плавиковою (фтористоводородною) кислотою.
ss ГЛ. 2. О СОСТАВ* ВОДЫ И ВОДОРОД'В растворы кислотъ, подобно тону, какъ натрій дѣйствуетъ па коду [14]. Берутъ обыкновенно растворъ сѣрной кислоты HsSO*. Бодородъ вытѣсняется тогда многими металлаіш несравненно легче, чѣыъ пряно ызъ воды, п такое вытѣсне- ніе сопровождается выдѣлеаіемъ большого количества тепла [15]. Когда, въ сѣркой кисдотѣ заменить водородъ металле мъ. то получается такое вещество, которое называютъ солью сѣрыой кислоты. Такъ, при дѣйствш цинка на сѣрную кислоту, получается водородъ п сѣрноцшковая соль {цинковый пли бѣдый купороі-ъ) ZnSO* [15 bis], тѣдо твердое, въ водѣ растворимое. Чтобы дѣйствіе металла на кислоту совершалось правильно и до конца, иеобхо- [14] Въ томъ представлен in, которое приводится мною, признается, что цпнкъ сішъ собою уже дѣйствуетъ на воду, даже при обык-новен- вой темнературѣ. но д-І.йствіе ограничиваете;! небольшими массами п про не ходить только на поверхности. Действительно, циикъ въ мельча ііше.чъ раздробленін, или такъ называемая цинковая пыль, явно епособенъ разлагать воду «ъ образованіемъ окнсіі (водной) и водорода. Происходящая окись дѣйствуетъ уже на сѣрную кислоту, вода же растворпетъ происходящую соль, а затѣмъ дѣііствіе продолжается погону, что одішъ изъ продуктовъ дѣйствія воды на шінкъ—-окись цинка—удаляется съ поверхности. Можно, конечно, представит е. себѣ, что взаимодѣйстЕІе ндегъ не прямо между миталлонъ и водою, а между металломъ и кислотою, но такое простѣйшее представ- левіе, которое далѣе мы и драводтгь, скры- ваетъ механизмъ .рѳакціи и не позволяет!, ви- дѣть ея дѣйствигельной слоишостн. [15] По Томсеву реакція между цинкомъ и слабою (этого воды содержащею) сѣрною кислотою развнваетъ на 65 вѣеовыхъ частей цинка около 38 тыс. калорііі тепла (ироисхо- дитъ ZnSO1), а для 56 в. ч. желѣза, соединяющихся, какъ (іо в. ч. цинка, съ 16-ю вѣс. ч. кислорода, огдѣллется около 25 т, к, тепла (образуется FeSO4). Дѣйствіе металловъ на кислоты показалъ Парацельзъ въ 17 столѣтіи, но только въ 18 столѣтіи Лемерп опредѣлплъ, что отдѣляющійся при зтонъ газъ есть особый, отличный отъ воздуха газъ, способный горѣть. Даже Бойль емѣшивалъ его съ воздухомъ. Ка- вендіішъ ояредѣлилъ главиѣшпія свойства газа, открьггаго Парацельзоиъ. Первоначально его звали воспламеняющимся воздухомъ, а когда узнали, что онъ сгорая даетъ воду, назвали водородомъ— hydrogeaium, отъ грече- екихъ словъ: вода и произвожу. [15 his] Если при обливаніи Zn сѣрною кислотою отдѣленіе водорода идетъ очень медленно, то прибавка къ кислотѣ ыалаго количества раствора CuSO* или РІСІ4 сильно усяо- ряетъ выдѣленіе, что объяснено въ гл. 16 выноска 10 bis. дтшо, чтобы была прибавлена къ кислотѣ вода, растворяющая происходящую соль. Иначе соль (въ твердомъ вндѣ) обложнтъ металлъ и тѣмъ прекратите, доступъ кислоты къ металлу. Берутъ обыкновенно па 1 объемъ крѣп- кой сѣрной кислоты или купоросиаго масла отъ 3 до 5 объемовъ воды и эткмъ растворомъ обливаютъ металлъ. Металлъ, дли быстраго дѣйстнія на кпелоту, долженъ представлять большую поверхность, чтобы въ данное время могли приходить въ прикосновение ианбольшіл количества дѣпетвуга- щихъ веществъ. Для достижения этого цпикъ берутъ возможно раздробленный, а именно, или полоски цинковаго листа, или зерненый {гранулированный) цинкъ, т. е.- расплавленный и вылитый съ нѣкоторой высоты въ воду. Желѣзо же берутъ въ впдѣ гвоздей, проволоки, стружекъ и разиыхъ обрѣзковъ. На этомъ основанъ обыкновенный сиособъ получонія водорода: помѣ- щаіотъ въ двугорлую илпвульфовуеткдянку некоторое ко.ішчество зериенаго цинка. Въ одно горло стклянкн вставляется воронка, идущая до дна стклян- ки, для того, что- ЛвухгорлаЙ CTlt.lf бы ПрИЛИТаіІ ЖИДКОСТЬ <я. шшкииъ и < ыою ішелоіою для препятствовала удаленно водорода чрезъ эту воронку. Для выхода же газа употребляется особая газоотводная трубка, вставленная прочно, посредствомъ пробки, въ другое горло стклянкн и оканчивающаяся въ водяной ваннѣ п'одъ отверстіемъ стеклянного колокола, наполненнаго также водою [1С]. Если станемъ теперь при- [16] Такъ какъ лабораторные опыты съ газами требуютъ особыхъ пріемовъ. то мы оппшемъ здѣсь нѣкоторые взъ нихъ. Когда въ химической практик-!; требуется по вре- мепамъ пропускать водородный газъ (или другіе гааы, отдѣляющіеся безъ нагрѣванія), то удобнѣе другнхъ приборъ, нзобраікенкый на рис. Онъ состоитъ изъ дву.чъ сткляиокъ А и В. Обѣ имѣютъ внизу отверстія Е и F, въ которыя вставлены пробки съ трубками, а на эти трубмі надѣта соединяющая ихъ каучуковая трубка (иногда съ эажіжпымъ кравомъ). Въ одну етклянку кладется цинкъ, въ другую наливается кислота. Въ верхнее горло первой «на •іф- полу чвні я водорода. Такой приборъ употребляется во пс-віъ сяу- чаяі-ь, когда от-rt- лмаіся гааъ при д'Ьй- стоіи жидкости на тиердое тѣло при обыкновенной тем пературѣ.
ТіОЛУЧЕНІЕ ВОДОРОДА. 89 .пивать въ сткляику сѣриую кислоту, то немедля замѣтимъ отдѣленіе пузырей изъ нпхъ вставляется пробка еъ газоотводной трубкой п кранозгь. Если сообщить между собою названные сосуды п выпускной кранъ открыть, то кислота притечетъ къ цинку и будетъ выдѣлять водородъ. Если выпускной кранъ закрыть,товодородъ вытѣснитъ кислоту пзъ сосуда В п дѣйетвіе прекратится. Можно Нлнболѣв удобный лриборъ для лобиваиіп разлпчпыхъ гозопъ, иояуишптхсл йва-ъ пагр-Ьиаиі»; ыгокоть здмѣ- илть аспиратор-ь или гвэйкзтр-ь; раэиѣры разнообразии. также сосуда съ кислотою А поставить внизъ,— тогда нзъ сосуда В вея жидкость стечеть еъ сосудъ А, а для того, чтобы дѣйетвіе началось, ложно сосудъ А поднять выше В и кислота перельется въ сосудъ Ч?& съ цпмкомъ. Этотъ же сна- =5^ ридъ может ъ служить для собиранія газовъ {какъ аыіи- раторъ ялп газометръ). __3„ Какъ аепароторъ (прпборъ -*« втяпіваюшій въ себя, собп- раюжій газъ п способный его выпустить) чаще всего употребляется бутыль съ выпуск- ньшъ краномъ, помѣщеннымъ внизу. Въ горло бутылки вставляется плотная пробка - со стеклянной трубкою. Если бутыль наполнить водою до ) пробки и отворить нижній '' кранъ, то вода будетъ вытекать, а газъ входить въ аси- раторъ.Стеклянная трубка для я того сообщается сътѣыъпри- бороаіъ, нзъ котораго нужно высосать или вытянуть газъ. Можно рекомендовать, какъ простѣйпгій долго дѣйствую- щій и легко составляемый, аспираторъ, изображенный на рис,Это есть трубка ао,вверху шпрокая, а внизу узкая н длинная. Отверстіе последней • Аспнраторъ, дѣЛ-'не должно быть болѣе тол- етпуюппй иостаяяно.тиЕЫ пера. Въ горло а вста- ЖѴ£^Е»«™* плотная пробка съ двумя отверстшмп .Чрезъ одно вставляется трубка fg, втягивающая газъ, ■зреаъ другое вставлена воронка с. Въ неена- ливаютъ воду {плп ртуть) пзъ большого сосуда газа, который и есть водородъ. Первое количество выдѣляющагося газа не должно собирать, потону что въ неыъ находится подмѣсь воздуха, бывшаго въ прнборѣ. Эту предосторожность Прлйоръ для полученін водорода сі. воиощьга цняка н сѣриой кислоты. і ». должно соблюдать прп каждомъ прл- готовленін газовъ. Должно дожидаться, пока выдѣляющійся газъ не вытѣснитъ воздухь, бывшій въ приборѣ, тѣмъ болѣе, что иначе—при пспытанш горючести водорода—можетъ быть взрывъ пли изъ водопроводнаго крана d- Нижнее отверстіе воронки С должно быть меньше нпж- няго отверстіл трубки Ь. Отъ этого изъ воронки будетъ вливаться меньше воды, чѣнъ можетъ вытекать изъ трубки Ь, а потоку въ трубкѣ lib столбики воды -будуть перемежаться со столбиками газа, и газъ будетъ уноситься вмѣетѣ съ водою. Оттого-то діаметръ трубки lib не долженъ бить великъ; иначе вода будетъ стекать по етѣнкаігъ, не образуя столбяковъ, а потому н газъ не будетъ уноситься. Загибая конецъ Ъ, погружая его въ сосудъ съ водою н ставя иадъ нимъ колоколъ, можно собрать газъ, выдѣляющійся чрезъ gfb. Замѣняя воду ртутью и дѣлад hb болѣе 760 шщ, можно такпиъ аспиратор о?іъ дѣ&ствовать, какъ воздупгаымъ насосомъ и нзъ ограничен- наго пространства вытянуть весь возяухъ, сообщая; наприаѣръреыпароиъ. Если трубка hb будетъ длішнѣе 30 футовъ, то ртуть можно за- иѣнить водою: выкачпвавіе воздуха нзъ огра- ниченнаго пространства будетъ почти полное. Это есть простая и удобная форма ртутиаго насоса ПІпренге.тя. Необходимо при дѣйствіи этото аппарата наблюдать, чтобы въ воронкѣ с всегда бы^гъ слой жидкости, иначе чрезъ отверстіе воронки будетъ входить въ нрнборъ воз- духъ. Водяной струйный насосъ имѣетъустройство сходное съзтимъ и можетъ служить аспиратор оиъ. Для собиранія в сохранения газовъ часто у потреб ляютъ газометры. Ихъ дѣлаютъ нзъ стекла, мѣдп н жести. Форма переноснаго мѣд- наго газолетра изображена на прилагаемомъ рпсункѣ. Нижній еоеудъ В дѣлается совершенно герметическимъ, т. е.не щюпускаюпщмъ газовъ, и наполняется водою, на этомъ сосудѣ (на нѣсколькпхъ ножкахъ) прпкр'Ьплена воронка А. Сосудъ В сообщается съ двоыъ воронки А—краномъ Ъ и трубкою а, идущею до
90 ГЛ. '2t О СОСТАВ* ВОДЫ И ВОДОРОДѣ. гремучаго газа (смѣеь кпелорода воздуха съ водородомъ) [17]. дна сосуда В. Когда въ А налить воды и открыть краны и н Ь, то вода будетъ втекать чрезъ я, а воадуіеь выходпть чрезъ Ъ. Сбоку сосуда В прядѣлана стеклянная трубка, сообщающаяся съ нимъ вверху и внизу ц позволяющая впдѣть, сколько воды it газа нахо- Гаяометръ J ш. дЕтсл въ газомегрѣ. Если газоиетръ наполненъ водою, то дли наполнееія его газомъ закрываюсь краны a. b и с, открьшаютъ пробку (съ виыгомъ) й и чрезъ нее вводять въ газометръ конецъ газоотводной трубки, изъ которой выделяется газъ. По мѣрѣ того, какъ газъ будетъ входить въ газометръ, вода изъ й будетъ вытекать. Еслигавъ требуется собрать въ га- зометръ, то кранъ е сообщаютъ трубкою съ пространствомъ содержащимъ газъ. Тогда, от- крывъ отверстіе d, будешь имііть аыщраторъ, газъ б у деть входить чрезъ е. а вода вытекаетъ чрезъ d. Закрывъ краны, легко сохранять н переносить газъ, собранный въпрдборъ. Если требуется этотъ газъ провести куда-либо, то на кранъ е надіваютъ газопроводную трубку, кранъ а открываютъ ф и d должны быть закрыты) и тогда газъ будетъ выходить чрезъ е, оттого что давдеяіе его въ прибор* будетъ болѣе атмосфернаго, подъ влілеіемъ давленая воды, налитой въ А. Если требуется наполнить гааомъ цилиндръ или сіііляякѵ, то ее напол- няютъ водою, одрокидыааютъ въ воронкѣ А и открываютъ краны Ііип. Тогда черезъ а будетъ входить вода, а чрезъ Ь газъ будетъ выходить изъ газометра въ цилиндръ. [17] Когда требуется приготовить водородъ въ болъшомъ видѣ для наполненія аэростаговъ, употребляють деревянный, внутри обложенный свинцонъ, бочки или м-вдные сосуды, на- полняютъ госъ желѣдаыіпт обрѣзками и при- ливаютъ сѣрной кислоты, разбавленной водою, Водородъ, кролѣ воды, содержится также во ш-югнхъ друг, веществахъ [18] а выдѣляіощіііся іізъ миогихъ бочекъ водородъ проводить свинцовыми трубками въ особыя бочки съ водою (чтобы охладить) и съ известью (чтобь отделить кислые пары). При помощи замазки нзъ тѣета пли изъ смолы д'Ёлаштъ всѣ стыки герметическими, чтобы не было потери газа. Жпффаръ въ IS7S г. для наполненія своего огромнаго аэростата (въ 25,OLIO ttyo. ие- тровъ емкости) устроилъсложный прлбирь дли непрерывна™ дпбыванія водорода, причемъ въ сосудъ, содержаний желѣзо, непрерывно приливалась сзгЬеь сѣрноіі кислоты зі поды, а нзъ него постоянно вытекалъ растворъ образовавшегося купороса. Когда прпмѣняютъ для аоро- етатовъ сігвтпльныи газъ, добываемый пзъ ка- меннаго угля, то его стараются-имѣть легнпмъ или богатымъ водородомъ. Для этого собираюсь лишь посдѣднія порціп, вьідѣлшощіяся изъ ре- тортъ, п, і;ромѣ того, иногда пропускаюсь чрезъ особые накаленные сосуды, для того, чтобы по возможности разложить углеводороды: уголь остается въ накаленномъ сосудф, а водородъ остается въ газѣ. Еще б о лѣ о обогащается св-Ьтпльнын газъ водородомъ, а потому іі становится легкнмъ, если онъ пропускается чрезъ накаленную смѣсь угля и извести. Л. Мондъ (въ Лондон'Ь) для техническаго получения водорода предлагаете брать водяной газъ (ем. далѣе и гл. S и 9), содержащііі смѣсь окиси углерода (СО) я водорода, получаемую при дѣйствш водянъгхъ паровъ на накаленный уголь (С+1-1г0=С0+Нг), н разрушпетъ окись углерода, превращая ее въ уголь и углекислоту (2C0=C-f СО"), что легко достигается на- каливаніемъ съ раздробленнымъ металличее- кшгь ииккелемъ, причемъ уголь остается при никкелѣ н изъ пего легко иожетъ быть выдѣ- ,іенъ(для новаго таить пользованія) выѵкнгавііемъ на воздухе (см. гл.9, вын. 24 bis).Образующаяся углекислота (газъ СО-) удаляется отъ неиз- мѣняющагоея водорода пропусканіенъ чрезъ известковое молоко. Способъ этотъ, иовиди- мому, долженъ давать въ болыпомъ видѣ водородъ дешевле, чѣмъ всѣ 'другіе для сего предложенные способы. Водородъ образуется кроаіѣ того, что указано здѣсь, еще п во мно- жествѣ друтяхъ случаевъ и условій. Въ далЬ- нѣйшемъ изложенІп мы встрівтвмъ много ре- акцій, сопровождающихся образойШІш&ъ во- дороднаго газа. Указываются же способы получения — наиболѣе удобные и прымѣнимыо. [18] Изъ простыхъ тѣлъ только немногіе металлы соединяются съ водородомъ (напр. палладій, натрій) и даюгь вещества очень- легко разлагаемый, некоторые же металлы,' особенно платина и жея-Ьзо, способны его поглощать (си. окклюзія, 'вын. 37). Изъ метал- 'лоидовъ галоиды (фторъ, хлоръ, бронъ и іодъ) легче всего образуютъ свои едннствениыд водородистый соединенія; изъ нихъ хлористый и особенно фтористый водородъ прочны, а бромистый и особенно іодистый водородъ легко разлагаемы; другіе же металлоиды, напр. сѣра углеродъ, фосфоръ, даютъ водородистый, соединенія разлпчнаго соатава и свойствъ, но асѣ ненѣе прочны, -ч-вмъ вода.
СВОЙСТВА ВОДОРОДА. 91 и ігожетъ пзъ нпхъ получаться. Для прпиѣра упомянешь о томъ, 1) что муравышонатровая соля CHNaO2, при вакаливанш смѣеи ея съ ѣдкпыъ нат- ромъ NaHO, обрпзуетъ уг.тенатровую соль Na*'CO'! и водородъ IF [19], 2) что множество оргаиическихъ веществъ, еодержащихъ углеводородный соеди- неиія при накаливания разлагаются, образуя между другими газами водородный, а потому онъ содержится въ обычномъ свѣтнльномъ газѣ, 3) что уголь прп высокой температурѣ выдѣ- дяетъ иаъ врдяныхъ паровъ водородъ 1.20], но происходящая при этомъ ре- акціи отличаются сложностью, а потому будутъ разсматриваться .тишь въ даль- нѣишеігь изложеніи и 4) что при гпіе- ніи (измѣненіи подъ вліяніемъ микро- оргашзмовъ) нѣкоторыя оргйническія вещества (напр. при гніеніы растетй подъ водою) образуютъ вмѣстѣ съ другими газами — нѣкоторое количество водорода. Въ природѣ газообразный водородъ встрѣчается, но рѣдко. Его нашли въ газахъ, извергаелыхъ вулканами (и фу- маролами), въ небольшихъ пустотахъ пузырьковъ каменной соли (онъ тамъ сдавленъ и смѣшанъ съ др. газами) и даже онъ содержится въ маломъ коли- чествѣ въ атмосферном, иоздухѣ. какъ показали тщательный изслѣдованія Ары. Готье (1900 г.) [30 bis]. Спект- [10} Реакщю: CSfaHO5 -f NaHO = CNa'O1■ + -f- На можно производить въ стекляиныхъ со- судахъ, подобно разложению углемѣдной соли или красной окиси ртутя (см. Введеніс), она необратима и. совершается Сезъ присутствія воды, а потопу ею Пикте (см. далѣе) воспользовался для того, чтобы получить водородъ подъ болыппмъ давленіекъ. [30] Реакція между уг.темъ п перегрѣтымъ водянымъ паромъ течетъ двояко, образуя или окись углерода СО (по уравневію Н-0 -+- С = = Н- -f СО) пли углекислый газъ СО3 (по уравн. 2Н.-0 -f- С = 2Н3 -)-* СОг). Происходящая сы'всь СО и Н! называется водтымъ газомъ, о которою ем. гл. 9. [SO Ms] Судя потому, какъ велика скорость движевія частицъ водорода (см. гл. 1;вын 34— около 1800 метровъ въ секунду] — можно думать, что его.частицы не ногутъ удерживаться вт.' атмосферѣ "земли, т. е. уходятъ отъ земли въ небесное пространство. Отсутствіе болъ- шихъ количеетвъ водорода въ атмосфѳр4^едгли опредѣляется, вероятно, также и тѣмъ, что подъ вліяніемь избытка кислорода, эіектрпч. рпврядовъ и пр. пзъ водорода, попадающаг.о въ воздухъ, образуется вода (см. гл. 5). ральными же лзелѣдованілми (гл. 13) водородъ несомнѣныо доказаиъ въ атмосферѣ солнца и многихъ звѣздъ. . Свойства водорода. Водородъ ггред- ставляетъ примѣръ газовъ, на первый взглядъ не отличающихся отъ воздуха. Оттого немудрено, что Парацельзъ, открывши, что при дѣиствіи неталловъ на серную ішслоту получается, воздухообразное вещество, хорошо не опр'е- дѣлилъ его отлнчія отъ воздуха. Дѣй- ствительно, водородъ безцвѣтенъ и не нмѣетъ запаха [21], такъ же какъ и воздухъ; во, при ближайшемъ знакомстве съ его свойствами, этотъ газъ оказывается совершенно отличнъшъ оть воз-, духа. Нднболѣе наглядный признакъ, отличающій водородъ отъ воздуха, есть его горючесть. Это свойство столь легко наблюдать, что поередствомъ него обы- [21] Водородъ, получаемый при дѣііетвіи щшка или жслѣэа на сѣрную кислоту, обыкновенно имѣетъ запахъ сѣроводороднаго газа (тухлыхъ яицъ), потому что этотъ шслѣдній подмѣшанъ къ нему. Вообще такой водородъ не такт, чнстъ, какъ водородъ. выявленный ияъ воды дѣкствіемъ тока или металлнче- екаго натрія. Нечистота водорода заваситъ отъ подиѣсей, содержаіцпхсп въ цинкѣ или желѣзѣ и въ сѣрной кислотѣ, и отъ вгоро- степенныхъ реакцій, іідущихь рядомъ съ глав-, ною. Нечистый водородъ можно очистить отъ подмѣсей: однѣ изъ нихъ, именно подмѣси, нмѣющІя киельія свойства, поглощаются ѣд- кпмъ ватромъ и поэтому, для удаленія ихъ, пропускают^ водородъ чрезъ растворъ ѣдкаго натра; другой рядъ подмѣеей поглощается растворолъ сулемы п. наконецъ, третій, рас- творомъ такъ называемого минеральнаго хамелеона (то-есть марганцово-каліевой соли). Если желаютъ имѣть совершенно чистый водородъ, то у потребляюсь иногда водородъ,1 получающійся при разложеиіп гальваниче- скымъ токомъ воды, .прокипяченной (чтобы удалить воздухъ, въ водѣ растворенный) н смѣшавной съ члетою еѣрною кислотою. .Со- бираютъ только газъ, вьвдѣляющійся на отри- цательнолъ электродѣ. Или же употребляютъ приборъ вродѣ того, который даеть гремучій газъ, но полоікительныЯ электродъ погру- жаютъ въ ртуть, содержащую въ раствор* цинкъ. Тогда кнслородъ, отдѣляювайся на этомъ электродѣ, тотч&съ по выдѣленіи, соединяется съ ценкоігь, н это соединеніе, растворяясь въ сѣрной ккслотѣ, образуетъ сѣр- ноцвнковую соль, остающуюся въ водяномъ растворе, а потому- выдтшяющдйся водородъ будетъ свободенъ отъ. кислорода. - Когда требуется совершенно чнсіыВ водородъ (тоже и кислородъ), должно, рдалагвть гальв. токомъ растворъ ѣдкаго барита .{ѣдкій еатръ даетъ подмѣси отч.' содержаиія' угдё-- кислоты-^сѣрная кислота.даетъ также несо- верщенн.' чистые, газы. Бекеръ,-1902).
92 гл. 2. о составѣ воды и водородѣ. кновенно узнаютъ водородъ, если ощъ выдѣляется нри реакцш, хотя есть и не мало другихъ горючпхъ газовъ. Но прежде чѣмъ говорить о горючести и другихъ химическихъ свойствахъ водорода, оппшемъ сперва физическіл свойства этого газа, какъ было это нами едѣлано и для воды. Легко показать, что. водородъ принадлежитъ къ числу весьма легкпхъ газовъ [23]. Если его впускать на дно открытой стішшки, наполненной шздухоыъ, то онъ въ ней не останется, потому что, по своей легкости, быстро выходить, смѣшиваясь съ воздухомъ. Если же водородомъ на- иолііііть цилпндръ, обращенный отвер- стіемъ книзу, то водородъ не будетъ выходить изъ цилиндра пли, иравпль- нѣе бказать, будетъ только медленно смѣшиваться съ воздухомъ. Это можно доказать тѣ.мъ,- что зажженная свѣча у отвер- стія цилиндра, какъ по- ПросгБйщия фэриа прибора ллн покаэднія горючести водорода. Ѵю. Св-йча эаіввгэвтъ водо- рояъ, ио въ неяъ тух- нетъ. казываетъ рисунокъ, воепламеняетъ водородъ, а сама въ цилиндрѣ тухнетъ. Значить, водородъ, будучи самъгорючъ, [22] Если къ одно»}' плечу коромысла довольно чувствительныхъ вѣсовъ прпнрѣпшъ опрокинутый кверху дномъ стаканъ, уравно-' вѣсить его вѣсъ грузомъ и впускать въ стаканъ водородъ, то стаканъ облегчится, потону что воздуст. замѣнитея водородомъ. Такъ какъ Ери обътчныхъ комнатныхъ температурахъ литръ воздуза вѣситъ около 1,2 грамма, то отъ замѣны каждаго его лвтра водородомъ получится облегченіе около одного грамма. Влажный водородъ тяжелѣе сухого, потому что водяные гіары въ 9 разъ тяжелѣе водорода. При паполненіи аэростатовъ обыкновенно (ибо нельзя им'Ьть ни совершенно сухого водорода, ни вдолнѣ евободнаго отъ додагвси воздуха) считаютъ подъемную силѴ, .зависящую отъ разности вѣсовъ равпыкъ объ- смовъ водорода и воздуха, на каждый куб. метръ.(1000 литровъ) ВЪ 1 килограмм*. горѣніянеподдеряшваетъ.Большая легкость водорода служить причиной того, что шъ иаполняіотъ воздушные шары.- Обыкновенный свѣтильнып газъ, ко- торьшъ также часто иаполняіотъ аэростаты, только въ 2 раза легче воздуха, тогда какъ водородъ въ 14 разъ легче. Весьма простой опытъ съ мыльными пузырями можетъ очень хорошо показать то значеніе, какое имѣетъ водородъ по своей легкости для нанол- ненія воадушныхъ шаровъ. Шарль въ Парнжѣ именно этимъ споеобомъ по-, казалъ легкость водорода и почти одновременно съ Мопгольфье устронлъ аэростатъ—паполнивъ его водородомъ. Одіпгъ литръ [23] чистаго п сухого водорода, при 0° и при давлеиіл 760 мил- лиметровъ, вѣсптъ 0,08995 грамма, то есть водородъ почти въ 141/а разъ [23) Не ряаъ была опрсдѣлсиа плотность водорода по отношение і;ъ воздуху. Первое опредѣ.ченіе, сдѣлаииое Лавуазье, дало число не вполнѣ точное, а именно, принимая плотность воздуха равною едишщѣ. плотность водорода получилась равною 0,0769, то есть въ 13 разъ легче воздуха. Болѣе точное опредѣ- леніс прннадлежитч. Томсопу, который далъ чисто 0,06113. Бсрцеліуеъ и Дюлонъ опредѣ- лпли эту плотность въ 0,068S. Дюма и Бус- сенго въ 0,OG9i5. Ренш, а за нниъ Ледюкъ, Орали 2 шара, имѣюшіе значительную емкость ч нытѣшшощіе равные объемы ішздуха {по-. слѣдннмъ пзоѣгалась поправка па взвѣишва- піе въ воздухѣ). Оба шара прпвѣшііваішсь къ чашкамъ вѣсовъ. Одпиъ бы.ть закаянъ, а. другой взнѣішшался сначала пустой, апотоиъ наполненный водородомъ. Зная отсюда вѣсъ водорода, наполняющего шаръ, и объемъ шара, легко найти вѣсъ лнтра водорода, а зная вѣсъ лвтра воздуха, при той же температурѣ и при равномъ давлевіи—я плотность водорода. Роны? наш ель среднюю плотность 0,06926, Ледюкъ 0,0S94S. Въ 1892 и 1S95 г.г. Релей, Морлей и Томсенъ сдѣлали новыя опредѣ- ленія, давнгія очень блнзкія (къ вышеуказанным*) числа, среднее нзъ которых* равно 0,06956, и это последнее число нынѣ должно считать еаиболѣе блкзкимъ къ пптннѣ. Водородъ, значить, почти въ 11-,4 раза легче воздуха. А именно при 0° и при нормальном* довленіи въ 760 мм., па уровиѣ океана, при географич. игаротѣ 43°, лнгрт. водорода вѣситъ 0,08995 грамма, а потому (при .геогр. широтѣ 45е), ври t и И вѣсъ литра водорода равен*: 0,08095 -J?.- _—J'--_— гран, 760 1 + 0,00367 t e Въ нашемъ нзложенін относительную плотность1 газовъ мы будем*, выражать по водороду, потому что это есть напболѣе легкій изъ всѣхъ газовъ и паровъ ваятыхъ при. тѣхъ же условіяхъ.
СВОЙСТВА ВОДОРОДА. 93 легче воздуха. Это самый легкій изъ зсѣхъ газовъ. Малая плотность водорода опредѣляетъ многія замѣчательт выя свойства этого газа; такъ, водо- родъ чрезвычайно скоро вытекаетъ івъ тоннихъ отвѳрстій, обладая (гл. 1-я) наибольшею быстротою двнжешія сво- шхъ частицъ [24]. Всѣ другіе газы представляютъ при небольшом'ь возрастали* давлеиін выше атмосферного большую сжимаемость п больглій ко- эффиціентъ расширения, чѣмъ слѣ- дуетъ по закопамъ Маріотта и Гей- Ліоссака, а водородъ, напротивъ того, тогда менѣе сжимается, чѣмъ елѣдуетъ по закону Маріотта [25], и при повы- [24] Если стклянку, имѣщуго трещины, наполнить водородонъ и отпустить открытымъ концомъ въ воду или ртуть, то эти носдѣдпія будутъ подниматься въ етклянкѣ, вследствие того, что водородъ будетъ черезъ трещины выходить почти въ 3,S раза бьгсгрѣе, чѣмъ воа- духъ будетъ входить черезъ утн иге трещины внутрь сосуда. Точно то же самое еще легче наблюдать, если вместо стклянкп употребить трубку,конецъ которой запертъ пористымъ ве- ществомъ, таішмъ/напрпмѣръ, какъ графптъ, немуравленная глтша пли гипсовая пластинка. [25J Для данной массы газа, при постоянной температуре, по закону Бойля-Маріогта, объе.чт. уменьшается во столько разъ, во сколько увеличивается давденіе, то есть произведение изъ объема ѵ на давленіе р для данной массы газа и темп, есть величина постоянная, то есть не меняющаяся съ вере- щѣною давленія: J3U = С. Это уравненіе очень близко выражаетт. наблюдаемое отношсніе объема къ давлешю, но только при сравнительно неболыпихъ перемѣнахъ давленія. Если же эти пзмѣненія сколько либо значительны, то величава рѵ оказывается зависящею отъ давленія н съ возрастаніемъ его величаварѵ или раететъ, пли уменьшается. Въ первомъ случаѣ сжимаемость меньше, чѣмъ по закону Маріотта, во второмъ больше. Первый случай ыы будеиъ называть положителывдмъ от- ступленіемъ (потоиу что тогда производная d (pv)/d (р), болѣе нуля), второй отрицатель- нымъ (п. ч. тогда производная меньше нуля). Измѣренія, едѣлаеныя {въ 70-хъ годахъ) иного съ Ы. JL. Кпрпичевымъ в В. А. Гемвліаномт., показали, что всѣ изслѣдованные тазы при малыхъ давленіяхъ, то есть при значительном^ разрѣжевіи, представляютъ положительны я отступленія. Съ другой сторрвы, нзъ наследований Наттерера, Капльте и Амага оказываете/с, что всѣ газы лрп болыпнхъ давленіяхъ (когда получается объемъ 500—1000 разъ меныпій, чѣмъ подъ атмосф. давл.) представляютъ также положительный отступленія. Такъ, при давденів въ 2700 атмосферъ воздуху сжимается (не въ 2700 разъ) лшць въ 800, а водородъ въ 1000 разъ. Следовательно, положительный родъ отетуп-летй, такъ сказать, «ормалыіый д.г.ч газовъ. Оно и понятно. шеяш давленая расширяется немного меньше, чѣмъ при атмосферномъ дав- Еелибъ какой либо газъ слѣдовалъ закону Маріотта или бы сжимался еще больше, то при значптелъяыхъ давленіяхъ онъ достигалъ бы плотности большей, чѣмъ у твердыхъ и жндкихъ т'Влъ, что невѣроятно само по еебѣ и невозможно уже. потому, что твердыя а -лшдкіп тѣла сами мало сжимаемы. Такъ, напр., куб. сантиметръ кислорода весить при 0е и атмосферномъ дашгееіи око.то 0,0014 гр., а при давленіи въ 3000 атмосферъ (въ пушкахъ достигается такое давленіе) онъ вѣсилъ бы 4,2 гр., то есть былъ бы въ четыре раза. тяжелѣе воды. Если бы опъ слѣдовалъ Марі- оттову закону, то прп давленіл въ 10000 атмосферъ онъ былъ бы тяжелее ртути. Кромѣ того, положи те льныя отступленія вероятны и въ томъ счыслѣ, что самимъ частицамъ газа надо приписать свой объемъ. Допустивъ, что закону Маріотта подчиняется только между- частнчное пространство, получимъ необходимость положительяыхъ отступленій. Если объемъ самой частицы газа назовеігь чрезъ Ь (какъ у Взпъ-деръ-Ваальеа, см. гл. 1, вьш. 34], то должно ждать р [ѵ—Ъ) — С, откуда рѵ = = С 4- Ьр, что и выражаетъ положительный отетупленія. Полагая для водорода рѵ = 1000 при давленіи 1 метра, по.тучаемъ, по даннымъ. олытовъ Реньо. Дмага и Наттерера, Ь близкими къ 0,7 (до 0,9). Итакъ, нормальньшъ за кономъ. сжима ем ости" газовъ должво считать возрастаніе рѵ съ воз- растащемъ давленія. Водородъ яри всѣхь давлеяіяяъ н представляетъ такую положительную сжимаемость, потому, что онъ в при давленіяхъ, немного превосходяшдкъ атмо* сірерное, представляетъ, по изелѣдованіямъ Реньо, по.тожитѳльныя отступленія. Следовательно, водородъ есть газъ, такъ сказать, образцовый. Ни одинъ другой газъ ве относится столь просто къ перемѣнѣ давленіи. Веѣ другіе газы, при давленіяхъ отъ одной до 30 атмосферъ, представляютъ отрицательный отступленія, то есть тогда сжимаются больше, чѣмъ елѣдуетъ по закону Маріотта^ какъ показали нзмѣреніяРеньо, оправдавшіяся ври повтореніи ихъ мною и Богускимъ. Такъ,. напримѣръ, при перемѣнѣ давленія отъ 4-хъ до 20 метровъ ртутнаго стоба, то есть прп; увелтаченіи въ 5 разъ, объемъ водорода уменьшался только въ ^ЭЗ раза, а для воздуха въ 5,06 разъ, Особый ннтересъ представляютъ. положвтельныя отступленія при давленіяхъ мальгкъ, а они по вышеупомянутьгиъ опредѣ^ леніямъ, сдѣланнымъ мною съ Кирпичевыыъ и'Гемнліаноііъ и пр'овѣреннъшъ (двумя способами) К. Д. Краевичемъ и проф. Рамзаемъ. (Лондонъ, 1S94), свойственны всѣігь газамъ (даже легко сжижающимся въ жидкости, папр-. СОа, SO-). Отстіті.тенія эти отвѣчаютъ случаю- силыэаго разрѣя;енія газовъ, то есть тому,, когда газъ приближается къ состояние нап- большаго разъедивеш'я или удаденія. ча,стицъ.. и п]]едставдяетъ, быть можетъ, переходъ къ веществу, называемому свѣтовымъ зфиромъ, наполняющему мшкдуяланетное и вообще звѣздное пространство.- Если же предетавтп>
94 гл. 2. о состав* воды п водородѣ леніи [26]. Однако водородъ, какъ воз- духъ и многіе друтіе—при обышювен- еебѣ, что газы способны разрѣжатьсп лишь до опредѣленнаго нредѣла, достигнувъ которого (подобпо тверд шгь тѣламъ) мало мѣ- няють свой объемъ съ умеоьшеніемъ давленія, то съ одной стороны етапетъ понптнымъ пере- ходъ атмосферы на верхннхъ ей предѣлахъ въ однообразную, эфирную срезу, а съ другой—должно ждать при больщихъ разрѣже- ніяхъ именно положительных!, отступлоній огь Бойдь-Шаріоттова закона. Въ этой области сильно разрѣженныхъ газовъ наши современная св'іідѣнія ничтожны (потому что пря- мыя шмѣренія весьма трудны и сопряжены съ значительны ли возможными погрѣшво- стпші), а нхъ восполненіе обѣіц,аетъ многое уяснить въ пріірод'1:. Къ тремъ соетояніянъ вещества (твердому, жидкому н газовому), быть можетъ, должно прибавить еще четвертое — эфирное (какъ предлагал!. ул;е Круксъ), подразумевая подъ ннмъ вещество въ крайнеыъ возможномъ для него разрѣжеыіп. [Щ Законъ Гей-Люссака гласитъ, что всѣ газы п во вгкхъ состояніяхъ представляютъ одинъ коэффнціентъ расшнренія 0,00367. _то- есть при, нагрѣванш отъ 0° до 100° расширяются, какъ воздухъ, а именно пзъ тысячи объемом, газа, нзмѣреннаго про 0°, при 100° получается І367 объемовъ. Реньо въ 50-хъ годахъ ішказалъ, что законъ Гей-Люссака не вполнѣ точенъ и, что разные газы, а также и ■одинъ газъ ирн разныхъ давленіяхъ, имѣготъ не совершенно одинаковые коэффициенты расшнренія. Такъ, расширсніе отъ 0е до 100° для воздуха при обыкновеняомъ давленіи одной атмосферы = 0.307, а при 3-хъ атмоефе- рахъ 0,371. для углекислаго газа 0,370. Впро- чемъ, Реньо опредѣлн.іъ не прямо измѣпеніе объема отъ 0° до 100°, а нзмѣрялъ измѣнеиіе упругости нря перемѣнъ- температуры, а такъ какъ газы не "вполнѣ слѣдуготъ Маріоттову закону, то по шм'ѣненію упругости нельзя прямо судить объ измѣненіи. объема. Изе.тѣ- дованія же, сдѣлашшя мною н Каивдеромъ въ,7.0-хъ годахъ, прямо покаэываютъ пере- мѣну объема при пагрѣваніп отъ 0е до 100° при действительно постоянномъ давленіи. Эти изелѣдовашя подтвердили выводъ Реньо относительно не полной точности закона Гей- Люссака и показали, еверхъ того: 1) что рае- ширеніе отъ 0° до 100е при давленіи одной атмоеферы равно для воздуха 0,368, для водорода 0,367, для углекислаго газа 0,373, для бронистаго водорода 0,3S6 и т. д.; 2) что для газовъ, болѣе сжимаемыхъ, чѣмъ сл'вдуетъ по Маріоттову закону, съ возрастаніеиъ давленія расшнреніе отъ нагрѣванія растетъ, напр., тгри З'/а атм. для воздуха обо равно 0,371, для углекислаго газа при 1 атмосф. 0,373, при 3 атмоеф. 0,389, при S атмосф. 0,413; 3) что для газовъ, ыенѣе сяотмаемыхъ, чѣмъ елѣдуетъ по закону Маріогта, напротивъ того, съ возра- етаніемъ давленія раеширепіе объема отъ теплоты уменьшается, напр., для водорода при 1 атмосф. 0,367, при 8 атмосф. 0,366, для воздуха при V* атмоеф. давленія 0,370, при 1 'атмосф.' давленія 0,368, а водородъ, равно какъ и воздухъ (какъ и всѣ, газы) щи'малытъ ной теішературѣ постоянные — газы, подъ наивысшими возможными давлениями не переходить въ жидкость [27], дав.юііпхъ именно и сжимается меиѣе, чѣмъ елѣдуетъ по закону Маріотта (см. предшествующую выноску). Такимъ образомъ, подородъ, начиная отъ нулевого давленія до самыхъ высшпхъ давленіи, представ ля етъ постепенно, хотя ц очень мало, уменьшающихся коаффн- ціентъ раешпреніп, тогда какъ для воздуха п другнхъ газовъ. при атмосферномъ давленіи ц высшпхъ давленіяхъ, коэффиціоптъ расшпре- иія увеличивается по мѣрѣ возрастания давленія, пока сжимаемость больше, ч'іімъ по закону Бой ль-Маріотта. Но когда, при зна- читеяьныхъ давленіяхъ. этотъ видъ отступле- нія перейдетъ въ нормальный (см. вьга. 25), тогда для вс-вхъ газовъ коэфф. расшнренія уменьшается съ возрастаиіемъ давленія, какъ видно и паъ наблгодешй А мага. Этими отно- шеніями объясняется различіе двухъ коэфф. расшнренія—при постояниомъ давлепіи и при постоянномъ объемѣ. Такъ, напр., для воздуха при давленіи въ 1 атмосферу истинный коэфф. расшнр. (постоянное давленіе — изменяется объемъ) = 0,003(iS (по оиред, Менделѣева и Каяндера). а нэмѣпеніе упругости (объемъ постоянный, по дантщмъ Реньо) = 0,00367. [27] Постоянными газами должно назвать такіе, которые однимъ иопъшіенівмъ давленія не превращаются въ жидкость. При повышены температуры net гааы и пары переходить въ постоянные газы. Углекислый газъ становится, какъ увидимъ далѣе, по- стояннымъ при температурахъ выше 32е, о при низшнхъ однимъ сдавливаніемъ превращается въ жидкость. Сгущеніе въ жидкость или емншоніѳ газовъ, произведенное въ первой половияѣ прошлаго столѣтія Фарадэемъ (ел. амміакъ, гл. 6), доказало, что множество веществъ, какъ вода, способно принимать всё трп физическія (аггрегат- ныя) состоянія и что между парами и газами н'іі'гь существенной разностп;все различіе лишь въ томъ, что температура кипѣнія (или та, при которой упругость = 760 ыилл.) жидкостей выше обьшнованной, а у ежпженныхъ газовъ— ниже, и- слѣдовательно газъ есть перегрѣтый паръ, или паръ нагрѣтый выше температуры кипѣпІя, пли удаленный отъ наСышеніл, раз- рѣжепный, имѣюіпій упругость меньшую, чѣмъ та наибольшая, которая свойственна данной температурѣ и опредѣленному веществу. Прп- водинъ для нѣсколькихъ жидкостей и газовъ данныя о наибольшей упругости при разныхъ температурахъ, потому что ими можно пользоваться для получонія постоянныхъ темпера- туръ, — ивмѣняя давленіе, при которомъ npD- неходитъ гшпѣніе или образованіе насыщен- ныхъ иаровъ. Цередъ знакомъ равенства поставлены температуры (по воз души, термом.), а посд'Ь нега — упругости въ миллиметрахъ столба ртѵтн (при 0°): Сѣрнистый углеродъ CS': 0° =' 127,9; 10°= 198,13; 20° « 298,1; 30° =-431,6; 40° = 617,5; 50° = 857,1. Ани- линъ CUH'K: 150° = 283,7; 160° == 387,0! 170° = 515,6: 180° == 677,2; 185° = 771,5. Ртуть Ир: 300° = 246,8; 310°^= 304,9; 320°=
ТЕМПЕРАТУРА АЕСОЛЮТНАГО КШІ'ВНІЯ. 95 а сокращается въ объемѣ меньше, чѣьгь слѣдуетъ по закону Маріотта [28]. Изъ = 373,7; 330° = 454,1.; 340° = 54S,0; 350° = = 658,0; 359° = 770,9, Сѣра: 395° = 300; 423°=500; 443°=700; 452° = 800; 459°=000. Числа эти дали Рамзай и Юнгъ. Прпбавнмъ, что при 760 мм. давлепія температуры кипѣ- тгіп {по газовому термометру Коллепдаръ в Гриффптсъ, 139І)суть:аяплинъ 184°ДЗ-, наф- талннъ 217°,94, бетофепонъ 305°,82, ртуть 35(5° ,76; clips, 444°,53, а температура плавле- ніл: олова 231°,68; висмута 209°,32; свинца 327°,69 и цинка 417°,57, ч'І;мъ также ложно пользоваться для полученія постоянныхъ температурь и для пропѣрки термометровъ. Дли сжнжеппыхъ газовъ выражаемъ упругости въ апшоаферахъ. Оіьртістый газъ SO2:—30°=0.4; —20°=О,(і; —-І0°=1; 0°=1,5: + 10° = 2,3; 20° = 3.2: 30° = 5,3. Амміаш Ш-І3:—40° = 0.7: — 30° = 1Л; — 20° = 1,S: —1()°=2,8; 0°=4,2; +10° = 0,0: +20°=S,4. Уисі:ис.іыіі іазъС0-:—115° = 0,033;—80° = 1; —70°=2,1: —60°=3,9;—50° = lj,8;—40° = 10; —20°=23; 0о=35;+10°=4И; 20°=58. Закись азота NsO: — J 25° = 0.033: —02° = 1; — S0° = 1,!);—5(l°=7,li; — 20°=23.1; О°=ЗНД;+20о =55,3. Этиленъ СШ4:— 140° = 0,033;—103° =1;—4«°=13;—1°=42. Воздухъ:—1Э1°=1;— —158°= 14;—140° = ЗУ. Азотъ К2:—203°= =0,0S5;—193°=1;—lfi0°=li;-14Go=32. Способы сжаженія газовъ (сдавливаніемъ и охла- жденіет.) будутъ описаны при воздух!;, ам- іііакѣ, закиси азота, сѣрнистомъ газѣ и, велѣдъ за сииъ, въ дальнѣйшихъ выноскахъ. Но теперь же оОратимъ внщіаніе на то, что непареніе лотучпхъ жидкостей подъ различ- ными, особенно подъ малыми, давлеиілші даетъ легкое средство полученія низкихъ температурь. Тань, сжиженный углекислый газъ подъ обыкновенными дав.ченіемъ уже прямо даетъ холодъ, достнгагащш— 80°, а при испа- реніи, происходящеиъ прц разрѣженін (воз- душнымъ насосомъ) до 25 милл. {—0,033 атм.), судя по вышеприведеннымъ чпелаиъ, температура падаетъ до—115° (Дыоаръ). Даже непареніе обычныхъ, всюду находящихся жидкостей подъ малымъ давленіемъ, легко достигае- мымъ насосами, можетъ доставить ннзкія температуры, которыми можно пользоваться для сишженія Золѣе летучнхъ жидкостей. Вода, кипящая въ пустотѣ, при давление менѣе 4,6 милл. замерзаетъ, л. ч. при 0° упругость ея 4,5 мм. Продувая воздухъ (мелкшш струями) чрезъ обыкновенный (серный) эфпръ, чрезъ жидкій сѣрнистый углеродъ CS=, хлористый метнлъ СН'СІ н- т. п. легко летучія жидкости, можно им-вть уже довольно пизкія температуры. Въ прилагаемой таб.тац'в даны для в*- которыхъ газовъ: 1) число атмосферъ давле- яія, необходлмаго для ежпжепіяпри темпера- турѣ 15°, н 2) температура кипѣнія. жидкости при давленіц 760 мм. с-т с4н4 к*о соа ips 1) 39 56 45 50 10 %) —75° —104°— 90° —79° —74° AsHa NRS НС1 CHSC1 C3N5 S0S 1) 8 7 25 ' 4 4 3 2) ^-58° —34° —84° —24° —21° —10"- этого уже можно заключать, что критическая температура (абсолютиаго ки- пѣнія [29]) для водорода и подобныхъ [2S] Опредѣленія Наттерера (1851 — 1.854), вмѣетѣ съ данными Амага (1880 и 188S), ло- казываютъ, что сжимаемость водорода подъ большими давленіямп можетъ быть выражена с лѣ дующим и цифрами: р = 1 м. 100 м. 1000 м. 2500 м. ѵ = 1 0,0107 0,0019 0,0013 рѵ = 1 1,07 1,9 3,25 s =0,11 10, 3 5S 85 гдѣ р = давленіе въ метрахъ ртути; ѵ = объему, если при давленіп 1-го метра обьемъ принять — 1; s = вѣсу литра водорода при 20° въ граммахъ. Если бы водородъ слѣдовалъ закону Sou jib-Маріотта, то при давленіи 2500 метровъ лптрт. его вмѣщалъ бы не 85 граи- мовъ, а около 205 грам. Изъ приведенныхъ чисе.тт, видно, что вѣсъ литра газа стремится, при увеличеніи давленія, къ предѣлу, который "безъ соднѣнід иредставляетъ плотность газа въ сжиженномъ состояніи, а потому вѣсъ лптра яшдкаго водорода быль бы при 20° педалекъ отъ 100 грам. (плотность около 0.1 — наименьшая, чѣмъ для какого либо другого жидкаго тѣла), еслп бы при этой тем- пературѣ могъ существовать жидкій водородъ (ем. сл'ад. выноску). [29] Каньярь де-Латуръ, нагрѣвая эфиръ въ запаянной трубкѣ около 190°, замѣтилъ, что при этой температурѣ жидкость сразу превращается въ паръ, занимающей прежнШ обьемъ, то есть имѣющій плотность жидкости. Дальнѣйшія нзелі;дованія Дріона, а также и мои, показали, что для всякой жидкости существуем такая температура абсолютна™ нн- пѣнія, выше которой жидкость не существуетъ и превращается въ плотный газъ. Чтобы истинное значеыіе такой температуры выступило явственно, сяѣдуетъ обратить вниманіе на то, что жидкое состояніе характеризуется сцѣ- пленіемъ частпць, отсутствующимъ въ газзхъ и парахъ. Сяѣпленіе жидкостей выражается въ капиллярныхъ явлеиіяхъ (образование капель, подъемъ у стѣнокъ, смоченныхъ жяд- костііо и т. п.) и произведение ызъ плотности жидкости на высоту eft поднятія въ капиллярной трубісв (опред. діаметра)^ можетъ служить ыѣрою величины сцѣпленія. Такъ, въ трубкѣ, радіусь которой = 1 милл., вода, при 15°, поднимается (съ поправкою высоты на форму верхняго мениска) за 14,8 милл., эфяръ при І° на высоту 5,35 — 0,02S( миллнметровъ. Сцѣігдете жидкостей лтіеньшается при пхъ нагрѣваніп, поэтому уменьшаются и капиллярный высоты. Опътгъ доказываетъ, что ото уменыпеніе проиордіонально тенпературѣ, а потому изъ каниллярныхь наблюденій полу- чаемъ понятіе о томъ, что при вѣкоторой возвышенной теьшературѣ сцѣпленіе становится = 0. Для эфира, по предшествующей фор- мулѣ, это случится около 191°. Ееяквъ жидкости печезаеть сцѣпленіе ч&стшгъ—она становится газомъ, ибо между этими двумя со- стояніямн вѣтъ кроиѣ сцѣпленія иного раз- личія. Преодолѣвая его, жидкости при испа-
96 гл. 2. о составѣ воды и еодородѣ. ему (постоянныхъ) газовъ ленштъ много ниже обыкновенной, то-есть, что ржи- женіе этого ши возможно лишь при реніп поглощаютъ теплоту. Поэтому температура абсолштнаго ншгішія определена мною (1861), какъ такая, при которой а) жидкость не существуетъ н даетъ газъ, не переходя- щій въ жидкость, не смотря аа увелпченіе давленія, Ь} сц-Ітдепіе = 0 п с) скрытая теплота пспаренія =0. Поннтія" ати мяло распространялись, пока Ендрьюсъ (Andrews. 1S69) не выяенидъ дѣло съ другой стороны, именно исходя пзъ газовъ. Онъ нашелъ. что углекислый газъ, при тем- пературахъ высшнхъ чѣмъ 31°, не сгущается ни при какнхъ давленіяхъ, при пизшпхъ see температурахъ моікетъ сжижаться. Температуру эту онъ назвалъ критическою. Очевидно, что она тождественна съ температурою абеолютиаго кшіѣнія. Мы будемъ означать ее даяѣе чрезъ tc. Пришізшнхъ температурахі.. газъ. подвергшійся давденію большему, чгЬяъ его наибольшая упругость, превращается въ жидкость, а эта послѣдняя. испаряясь, даетъ насыщенный паръ, имѣющій эту наибольшую упругость. При высшнхъ же, чімъ tc, темпе- ратурахъ, давлен? е па газъ можетъ возрастать безпредѣльно. Однако тогда не безпре- дѣлъно нзмѣняется объемъ газа, а приближается къ опредѣлеиному пределу (см. выи. 2S и 36), то есть въ этдмъ отношеніи уподобляется жидкости или твердому гѣ.ту, мало иэмѣняющему объемъ съ давдепіемъ. Тотъ объемъ, какой занимаетъ жидкость пли газъ при tc, называется нритнческиит. объеионъ, которому еоотвѣтствуетъ критическое давленіе, которое означшгъ чрезъ рс и стаееыъ выражать въ атмосферахъ. Изъ сказаннаго очевидно уже, что отетуилеиія отъ закона Бсііль-Наріотта, температура абеолютиаго кипѣиія, плотность въ жидкомъ и ежатомъ— гааообразномъ со- стояніяхь, равно какъ и свойства жидкостей, должны находиться въ тесной между" собою связи, что и разематривается &ь одной изъ сд-вдующихъ выносокъ Теперь же добавимъ изложенное указаніемъ tc и рс для нѣкото- рыхъ газовъ и жидкостей, изелѣдоваиныхъ .въ этомъ отноніеніи. І£ СШС00Н , H=S 4- (?№ + NHa-j- СШС1 + SOs + C6H" + С*Н«о + CHCla + CS2H- с«н» + С°Н6Р + СВН*С1 + С°Н0Вг + CWJ-f- Юнгь н Ги (1891) показали, что tc и рс находятся въ явной зависимости отъ состава н частичнаго вѣса. tc В? — 240° N2 —146° СО —140° 0=_ 119° СН*— 100° КО — 93° <ЯР— 40° С2Н4 + 10° СОг-Ь 32° H20-f 39° с2т+ 37° НС1+ 52° Н20 -J- 365° СЕТОН + 240° С^ОН -f 243? рс 15 33 39 50 50 71 50 51 77 78 68 86 .200 79 S3 tc 322° 108° 124° 131° 141° 155° 193° 194° 268° 373° 288° 287° 360° 397° 448° рс 57 92 63 114 73 79 34 36 55 S3 48 45 45 45 45 иизкихѵь температурахъ и бодьшихъ давленіяхъ [30]. Это заключеніе оправдалось (1S77) въ опытахъ Пикте и Каильте [31]. Они прямо сдавливали сильно охлажденные газы, а затѣмъ давали шгь расширяться, или прямо уменьшая давленіе, илн выпуская на воздухъ, чрезъ что температура понижается еще болѣе, и тогда, подобно тому, какъ водяной паръ при быстромъ [30] Такое заключеніе сдѣлано было миою- въ 1S70 году въ Анналахъ Поггендорфа (Т. 141—623). [31] Пннте въ свопхъ опытахъ достнгъ пело средствешіаго сгущепія многихъ до гѣхъ поръ неегущенныхъ газовъ. воспользовавшись приборами, существующими на завод'Б для искусствен и а го нэготовленія льда, при помощи, пспаренія жлдкаго, сгущенного далленіемъ, еѣрннстаго ангидрида SO2. Этотъ апгидридъ есть газъ; онъ при обыкновенной теішера- тур'Е, подъ давленіемъ нѣско.тькихъ (см. вын- 27) атмосф., прев])ащается въ жидкость, кипящую подъ обыкновеннымъ давленіемъ при — 10°. Эта же жидкость подъ уменыненнымъ давленіемъ кигштъ. какъ н всякая другая, при низшей температурѣ, а при поетояпноиъ вы- качиваніи развивагощагоея газа сильнымъ воз- душнымъ насосомъ, температура понижается даже до — 75°. Слѣдовательно, если въ сосудъ съ одной стороны вталкивать яаідкій еѣрни- стый ангидрндъ, а съ другой стороны изъ того же сосуда выкачивать газъ сильными насосами, то въ сосудѣ получится холодъ въ — 75е. Если же въ этотъ сосудъ иомѣстить другой сосудъ, то въ этомъ посл'вднеэгь при низкой темнературѣ легко сжижать другой газъ. если критическая темпер, газа выше полученной. Пикте такъ и постуннлъ для лег- каго (при — 60° — /5° отъ 4 до 6 атм. давленія) сгущенія углекнелаго газа СО! или уголь- наго ангидрида, труднѣе сгущаемаго. чѣмъ. сѣрнистый, но зато при нспареніи евоемъ даю- щаго еще бшшія температуры, чѣмъ ТВ, ко- торыхъ можно достигнуть испареніемъ сѣрни- стаго ангидрида. Испареніемъ ежнжеываго углекислаго. газа можно достичь при давленіи. въ 700 им. холода въ — 80°, ігри разрѣже- ніи же сильнымъ насосомъ до — 140°, А пользуясь столь низкими температурами, можно было уже сгустить большинство другихъ газовъ, подвергая ихъ сдавливашю (только не водорода). Для того, чтобы въ пространствахъ. кь которыхъ кнпятъ SO2 и СО2, иоддержнвать- низкое давленіе, нужны, очевидно, особые насосы —разрѣжаюіпіе газы. Для того же. чтобы полученные газы илн пары S0a и СО2 опять сгущать въ жидкости, нужны, очевидно, особые нагнетательные насосы, вталкивающіежид- кіе ангидриды въ пространство, гдѣ хотятъ получить охлажденіе. Такъ, у Пикте угольный ангидрид-;, въ жидкомъ видѣ получался при помощи насоса Д, сжимающаго этот*ь газъ (давленіе въ нисколько атм.) и вталкивающаго сжатый газъ въ трубку ВВ, окруженную ки- пящимъ жндкимъ и долодпымъ сѣрнистымъ
СИШШЕНІЕ ВОДОРОДА. 97 разрѣженіи [32] осаждаетъ жидкую воду въ видѣ тумана, водородъ, расши- ангндридомъ, сгущасмымъ въ Ж насоеомъ N и раэрѣжаемымъ нпсоеомъ R. Сгущенный жидкой угольный ангндрпдъ стекалъ во трубкѣ СС въ трубку DD, въ которой насокшъ Е ноддержлвалось шізкое Діівлеиіе, а потону получалась очень низкая температура около — 1-10°. Насосъ Е ужилить пары угольиаго ряясь, даетъ тумаыъ, показывая тѣмъ переходъ въ жидкое еоетояніе. Опытъ Пинте 1879 г.: въ сосудѣ G рааппнагтся чреаъ нагрѣвапіа газъ, а въ трубк-Ь FF йііъ снеижаотсл, когда давлввіѳ Боэристаотъ огь прибыли гаэл, а температура опускается ниже критической — отъ охлнждешд оиружиющеп труб- ней газъ бьгл'ь сильно охлаждаемъ в сильно сдавленъ, то и были всѣ условія для сгуше- нія газа пъ жидкость. Когда въ трубкѣ DD температура понизилась до —■ 140°, авъ трубкѣ FF маиометръ Н показывала, давлсніе въ 600 атмосферъ, тогда это давяеніе видимо не возрастало по мѣрѣ разаитія водорода, то есть при накаливаніи сосуда G. Это ечелъ Пикте указате- лемъ того, что упругость на- ровъ водорода дошла до наибольшей, соответствующей— 140°, н, слѣдовательно, весь нзбытокъ газа сгущался въ жидкость. Однако въ дѣй- ствительиоети сжиженнаго водорода Пикте не тщѣдъ, беяъ еомнѣнія потому, что температура — 140° еще очень высока, тага, какъ критическая температура водорода дожить около—240°, но кислородъ, азотыііі нно- ною, Н — мпвометръ, К — внвтовоіі крпвъ, яаппраюпіій трубку FF и выпускаю- гіе друтіе ГаЗЫ. ДО ТБХЪ ПОрЪ ЧІН лч'ііііріпті)! ~*-і- пни.. Т * не сжиженные, Пикте по- ЩІД оішшенныБ гаэъ чргаъ L. ангидрида и переводнлъ нхъ къ насосу А, вновь сгущавшему уголыіый ангпдридъ, такъ что онъ былъ въ круговоротѣ, то есть пред- ставлялъ сперва разрѣженный парь налой упругости и низкой температуры, лотомъ сдавленный и охлаждаемый газъ, превращавшійся въ жидкость, вновь испарявшуюся п развивавшую хододъ. Общее расположите (въ плвдѣ) прпборонъ, употребдевныхъ Пнкте для снш- женія гавовъ. Внутри широкой наклонной трубки DD, гдѣ испарялся угольный ангндридъ, помещалась другая болѣе узкая трубка, FF, вмѣщавшая сжижаемый газъ, который развивался въ сосудѣ G. Водородъ получають при этомъ нвъ сиѣсн муравьишшатровой солд£ и ѣдкаго натра (СНОЧйа + NaHO = NaaCOa + На), при накаливаніи. Этотъ сосудъ и трубка FF были изъ толстой мѣди'и могли выдержЕвать болыпія давлеиія, притомъ они были совершенно герметически соединены между собою и заперты, а потому раавивающійся газъ не нмѣлъ никакого выхода и, скопляясь въ ограниченномъ иространствѣ, представдялъ возрастающее давление по мѣрѣ своего раавитія. О величинѣ этого давлеиія можно было еудить по металлическому манометру Н, укрѣпленному на .концѣ трубки F. Такъ какъ въ этой послѣд- Осиовы хітіп. лучияъ, при —140°, въ жидкомъ впдѣ, что— въ свое время —представило замѣчательную новизну. [32] Одвовременно (1S79 г.) съ тѣмъ, когда Пикте работалъ надъ сжижеиіемъ газовъ въ Швейцарія, въ Парнжѣ Каильте занимался тѣмъ же предметомъ и хотя не столь ясныхъ, но достигъ тѣхъ же выводовъ о сгущаемости въ жидкость бо.тъпшнства до тѣхъ поръ не сгущенныхъ газовъ. Каильте сяяшалъ газы въ тонкой стеклянной трубкѣ давлешемъ въ нѣсколько сотъ атмосферъ, и сжатый газъ, во возможности, охлаждалъ снаружи холодильного смѣсыо, а затѣмъ, открывая быстро кранъ для выхода ртути, запиравшей трубку съ газомъ, давалъ газу скоро и сильно расширяться. При такомъ рас- шпраши дояженъ быяъ развиваться яолодъ, подобно тому, какъ при быстроыъ сжатіи развевается тепло и температура повышается. Это охлажденіе происходило на счетъ самого газа, потому что его частицы не успѣвали при быстромъ рас- шлренін нагрѣваться отъ стѣнокъ^ а при охлажденіи и происходило превращеніе части расширяющегося газа въ жидкость. Это можно было вндѣть по образования облакообразныхъ, какъ туманъ, капелекъ, нарушающихъ прозрачность газа. Такимъ образомъ, Каильте доказалъ возможность сгущеаія газовъ въ жидкость, но жидкостей не .уединнлъ. Пріемы Пикте и Каильте затѣмъ усовершенствованы Олыпевсктгь, Вроблевскимъ, Дьюа- ромъ и др. Брали уже не жндкій угольный ангидридъ, а чтобы получить еще большее охлажденіе, брали сжиженный этиленъ С*Н4,., азоть и кислоротЪ) испареніе которыхъ подъ 7
9S ГЛ. 2. О СОСТАВѣ ВОДЫ И ВОДОГОДѣ прп- Но первымъ названньшъ изслѣдова- телямъ не удалось собрать эту ягад- коеть даже на краткое время для опре- дѣленія свойствъ, не смотря на холодъ въ—200° я давленіе около 200 атмое- унепыпеннымъ дапленіемъ доставляет!, гораздо болѣе ннзкіи температуры (до—200°). Самые способы опредѣлеиіл сто.чь ішэкпхъ темпера- ту ръ у с овер шенствоіз а лис ь, но сущность дѣда мало изменилась. Ыаноолѣе по- учптельныкъ результатовъ въ огношепііі сжщкенія га- зовъ достнп. въ посд-іідніе годы XIX в. проф. Дыоаръ въ Лондонсиомъ королев- скоэгь института, прославившемся пленами Дев п. Фарадея н Тивдаля. Работая надъ большими количествами ц сильными на- еосазш. Дьюаръ пол уча лъ напр., цѣлые килограммы кислорода и воздуха [температура кшіѣнія при ат- мосф. давленІн около — 190°) въ жлдкомъ впдѣ и дрстигъ сохранен ія л.ѵъ въ этомъ состоят» долгое время: пользуясь для сего "открытыми (выдутыми каиъ видно на рисункѣ) сте- кяяннымн сосудами съ двойными стѣиказш (внутри еще посеребренными для отрашені я лу чей тепл а), между которыми содержится пустота, препятствующая скоро іі передачѣ теплоты, а потому способствующая удержанию въ сосудѣ очень нмзкнхъ температуръ на долгое время. Сжиженные кислорода, или воздухъ можно при зтомъ пере.'швать изъ Сосудъ Дьюара для хра- невіи ывііжгнныхъ гавоіл. или для прсдолраиенІА жидкости отъ втрѣванія окружаю ілішъ іюадухомъ. Сдѣлаггь (дыдугъ) иаъ втекла п предстаиляотъ сплошвыя двѣ стѣцкн, между которыми "усгога (вовдукъ выкачает.]. Чисто внутри наружны If сосудъ, а внутрсиній снаружи по- серебреии, чтобт. ещо бо- лѣе уменьшить проніщаиіе тэпла. Въ таноиъ «осуд-Іі, оолн пустота между crfcu- каив очавь совершении (удалены пары ртутп), кііл- л огранит, жпдкаі о воздуха можно хранить около 10 цвей. причеит. впутри сохраняется температура пяте —180" н иожетъ испаряться въ часъ не.болѣа 4 грвмиовь an иплограянг «киженнато воздуха. .сосуда въ другой it ими пользоваться для всякихъ нзелѣдованій. Такъ .напр. въ іюнѣ ■ Ш№"г. Дыоаръ показалъ, производяохлажде- : Jtie жидкимъ кислородомъ, что при низкихъ т^мпературахъ множество ьеществъ фосфоре- феръ [33J, хотя этим-ь пріемомъ газы воздуха легко сяшяшотся. Это завиентъ отъ того, конечно, что температура абсолютнаго кппѣиіл водорода лежитъ ппже, чѣмъ для всѣхъ другихъ нзвѣ- стныхъ газовъ, что находится въ связи съ наибольшею легкоетію водорода. Дьюаръ (Dewar). который въ 1898 г. Схомя топ Сора, при помощи котораго Дыоаръ въ ыаъ 189S г. нолу- чилъ жидкіи водородъ. А ци- лннаръ, ниѣша- ющііі водородъ, сжитый до ISO— 200 атмосферь. Иэънегопоспп- ралыіымъ труб- каыъ гдзъ прово- Дйтси сперва для охлажденіл чревт. сосудъ S (сь двоііпыян сгЬн- каміі и пустотою между ними), содержаний твердую углекислоту, испаряющуюся отъ ішвижевіп давлсвІл, іюгомъ въ такой жо со- судъ С еъ нінл- кннт. вонлуюлъ {см. гл. 6} и на- коиспь «ъ со- сулъ D, гдъ на концѣ спирали ВДООДИТСЛ ГЕЛаНИВТ бистро раішмрііяс? даоггм л малая чш щая яів часть ло.іъ ніеввыб водородъ іі.іьно прнао*г: чт? открывашидПсл лопсивогу плвгацъ F, врнчѳыъ водородъ, [снорості. иемчвійи до 35 куб. футовъ въ мя а у ту), оіллж- . і'оішяо 1":а) водорода получимся лъ жнлкоаъ віід'в, боль- гмосф. дви.існісчъ пыходптъ чреяі.Б. Со діш сосуда D ста- ітподнтся вт. другой (па іиойражонный на рнсувЕгв) сшудъ , . :і,ій (прп Яоносіп двоАныеъ посоребреиііыхъ стіівокт. съ пустотою веяеду кипи) огь нагрітавін и онрулнінвыіі жпдкнмъ лоадуювъ. получилъ п изучилъ жндкій водородъ, дѣйствительно показалъ, что критическая температура этого газа лежитъ спирують (сами овѣтятся, напр. кислородъ, входя въ пустоту) и фтюореецпру.ютъ (пепуо- кають свѣтъ послѣ освѣщенія, напр. нараф- финъ, клей, н др.) гораздо етільнѣе. чѣмъіфи обьгкітавенпои температурѣ, что твердыя тѣла сильно иззгвішютъ тогда своп механпческія свойства и г. п. Сжиженный газъ, . далптый въ упомянутой двустѣнттгіпі соеудъ, сохраняется при обыкновенной темпоратурѣ, конечно, только потому, что самъсохраияетъ свою низкую температуру кнпѣніп (подъ соотвѣт- ственнымъ давлеиіемт., пппр. иоадух'ь—191°), но испаряется въ маломъ колпчествѣ только потому, что для испаренія необходимо поглотить (такъ называемую—скрытую) теплоту, а она чрезъ двойньш стѣнкіі и пустоту медленно прошкаетъ внутрь сосуда, подобно тому какъ теплота жилья медленно проходитъ чрезъ наши двойныя зимнія рамы: Именно примѣ- неніе такихъ соиудовъ съ двойным^ {дозке тройными) стѣнвами позволило. Дъіоару (1898г.) ые только получить жидкій водорода,, но и сохранять его ето.ть.долВД чтобы ложно было опредѣлить его свойства л. даже ,'Переходт. въ
СЖИЖЕНІЕ ВОДОРОДА 99 около — 240°, т. е. при температура, съ трудомъ достигаемой даже при помощи другихъ сжижениыхъ газовъ, испаряя ихъ подъ уменыпеенымъ да- вленіемъ. Дыоаръ достигъ сжиженія водорода, охла- дивъ его до — 220° (въ жид- комъ кислоро- дѣ, при умеиь- шениомъдавле- нін такая низкая температу- раможетъ получиться) и сдавливал до 200 ат- моеферъ, а по- томъ давая охлажденному и сжатому водороду быстро (при вытеканіи изъ отверстія) расширяться, чрезъ что достигается температура -252°, при которой жидкій водо- родъ кипитъ подъ обыкновеннъшъ атмосфернымъ да- вленіемъ (около 760 мм.). Жидкій водо- родъ представляетъ тогда безпвѣтную жидкость, имѣющую вѣсъ литра около ■0,086 гр.—при темп, плавлеиія — 256°, {т. е. самую легкую изъ всѣхъ нзвѣет- выхъ), способную (чрезъ уменьшеніе .давленія п охлаждеиіе) замерзать въ твердый видъ. Схема прибора, прнм-внениаго для этой ігвли Дыоаромъ, дана на рпсуниѣ. A предетавляетъ металлнческій резервуаръ съ водородомъ, сжатыыъ до 180—200 атмосфер?.. В и С—двуетѣнные (съ пустотою между стѣн- какп) сосуды, вт> которыхъ налитая сжиженная углекислота и воздухъ испаряются подъ уменыпонным'ь дашгеніеыъ и охлаждагатъ про- ходшцій іго сшірали водородъ до—203°. Въ третьемъ двустѣнноыъ же сосуд* J) охлажденный п сниженный водородъ при откры- тіи крана _F расширяется, чреяъ что температура еще опускается, а тогда и получаетея ежиженпый водородъ въ шдѣ безцвѣтной жидкости, главный свойства которой указаны въ текстѣ. [33] Иаслѣдовапіл ■ С, Вроблевскаго въ Кра- ковѣ ясно показам, что Пикте въ евоемъ ■опытѣ не иогъ, внутри прибора, имѣть сжиженный водородъ, и если овъ получался, то лишь въ моментъ вьшуеканія пзъ прибора, безцвѣтныя кристаллы, плавялціеся ДУ ЫІІ1І1! (СОСУДЫ Дыоа- рз, я.™. 33). Въ обоніъ МО; сояь вывп- чіівдть гаа-ь іг тѣиъ понижать (оть испарен! я) теииоратуру. Во внутренне сосупъ В налипает™ жпдкй водородъ, а іі-ь Hnpyainufi—жпд- і'ІЙ вовдухъ. Изъ этого посліід- и я го выкачиваете л гээъ, н когда овъ отъ—180°еще сильно охладится, тогда ият, внутрвнвяго сосуда та вжв вы начинается водородный гааъ, чрезъ что его тввпературп отъ—252° вше по- инжаетсл и доходить до—256". причвнъ водородъ яаунрзаегь. около —256° [34]. при охлаждеиіп отъ расширеніа, такъ какъ водородъ при — М0° не даетъ жидкости ни при какомъ сдавливаніи, т. к. критическая его температура (абсолгатнаго кнпѣнія) яажнтъ гораздо ниже, около —2£0°. Однако при рас- ширеніи—туманъ получается, жидкое состояние достигается, но не уединяется жидкость. [•%] Пос.тЬ того, какъ въ началѣ 70-хъ го- довъ выработывалось понятіе о темпер, абсо- люч'наго ішпѣпія (tc выноска 2!)) и стала очевидною евязь ея съ отступлениями оть закона Боііль-Маріотта. а особенно послѣ сясиженія постоянныхъ газовъ, общее внпманіе обратилось па усояершенствованіе оеповныхъ поня- тііі о газообразномъ и жидкомъ состояніяхъ веществъ. Одни, нзелѣдователн щлн путелп, дальнѣіішаго изученія паровъ (напр. Рамзай и ІОнгъ), газовъ (напр. Аыага) и жидкостей (напр. Заенчевскій, Надеждинъ и др.) особенно близъ tc и рс, другіе (напр. Коноваловъ, Де-' Геенъ и др.) старались въ обычномъ {дале- комъ отъ tc и рс) состояние жидкостей найти ихъ отношеніе къ газаыъ, а третьи (Ванъ- деръ-Ваальсъ, Клаузіусъ и др.), изойдя изъ общепринятыхъ уже началъ механической теоріи тепла и кинетической теоріи газовъ, сдѣлавъ очевидное предположите о существо- ваніи въ газахъ тѣхъ силъ, которыя явно д-БЙствуютъ въ жидкостяхъ. выводили связь своиствъ тѣхъ и другихъ. Здѣсь, въ этомъ элементарномъ руководствѣ, неумѣстно излагать совокупность достигнутыхъ выводовъ (см. физическую химію), но полезно дать понятіе о результатах^ соображеній Ванъ-деръ-Ваальса, ибо" они уясняютъ непрерывность перехода отъ жидкостей къ газамъ въ самомъ простѣй- шемъ еіі.тЬ' и, хотя выводъ нельзя считать, совершенныаъ и окончательнымъ (см. вын. 25), тѣмъ не мен'ве онъ столь глубоко проникаетъ въ сущность дѣла, что его значеніе не только отражается во множествѣ физическихышслѣ- дованій, но и въ области химін, гдѣ столь обычЕіы переходы вещества изъ газоваго въ жидкое соетояніе, а также обратно, и гдѣ самые процессы днссоціаціи, разложения и сое- диненія необходимо не только уподобить пе- релѣнѣ физпческпхъ состоякій, но п сводить къ нимъ, такъ какъ направленіе реакцій обусловливается физическнмъ соетояніе участвующие веществъ, что раэработывали Гзіббеъ, Лігаеіінгь и мног. др. Для данпаіо количества (вѣса, массы) опр&Ьъленііаго естества его соетояніе выражается треіія перемѣннымн: объемомъ ѵ, да- влешемъ (упругостію) р и температурою t (по Цельзію). Хотя сжимаемость [т. е. a*(v)/d(p)] жидкостей мала, но все же она ясно определяется я измѣняется не только съ природою жндк,. но и съ перемѣною ихъ температуры (при tc сжимаемость жидкостей очень значительна) н давленія. Хотя газы, слѣдуя при малыхъ нзмѣненіяхъ давленій закону БоВль- Маріотта, сжимаются однообразно, тѣм,ъ не менѣе и для нихъ, судя по отступлепіямъ, су- ществуетг сложная зависимость ѵ отъ t и _р. То же относится до коэфф- расшпренія [ =
100 ГЛ. 2. О СОСТДВѣ ВОДЫ И ВОДОРОД-Е. Будучи веществоыъ очень трудно переходящішъ—отъ дѣйетвія физнко- p(v)/d(t) паи d{p)/d(t)], который также изменяется съ t яр, какъ для газовъ (см. вын. 26), такъ ті для жидкостей (у ыихъ при низк. t онъ очень великъ, напр. для водорода 0,024 азота 0,0056 я кислорода 0,0016). Поэтому уравнен!в состоянія должно включать три пе- релѣнныхъ ѵ, р п t- Для, такъ называем нго, совершенна™ (ндеальнаго) газа или для не- большихъ измѣненій въ плотности газа, должно принять элементарное выраженіе: ро = K(273+t), гдѣ В. есть постоянное, изменяющееся съ массою п природою газа. Въ простѣйшеііъ видѣ, это уравненіе получаетъ шідъ: ре = ВТ, гдѣ чрезъ Г означена, такъ называемая, абсолютная температура или обычная (, сложенная съ 373, Т = I + 273. Исходя изъ предположенія о существовали! притяженія или внутренняго давленія (оно выражено въ а) иропорціаяальнаго квадрату плотности, (или обратно пропорціональн. квадрату объема) к объема или длины путей (юл- ражева въ Ь) газовыхъ чаетниъ, Ванъ-деръ- Ваальсъ даетъ для газовъ другое, усложненное, уравненіе состоянія: L 4- -~Л (ѵ — Ъ} = 1-f 0,0O367t. если при 0° и при давлеиін р = 1 (напр. пріі атмосферномъ) объемъ (напр. литръ) газа (или пара) принять за 1, а потому ѵ к Ь выражать въ однѣхъ и тѣхъ же еднніщахъ, равно какъ р и а. Приведеннымъ равен ствомъ выражаются отетупленія отъ ааконовъ какъ Маріотта, такъ и Гей-Яюссака. Такъ, для водорода а должно признать ничтожно малымъ, Ъ = 0,0009, если судить по даенымъ для 1000 и 2500 м. давленія (выноска 28). Для другихъ жѳ постояв- нькъ газовъ отступленія могутъ выражаться определенными значениями я и Ь (хотя для самьпеъ мадыхъ давленій формула Ваальса непрпложима) съ додгаточнымъ для современной точности приближен іемъ. Очевидно также, что формула Ваальса можетъ выразить п разность коэффидіентовт. расширенія газовъ съ переменою давленій н съ иамѣненіемъ пріе- мовъ определения (выноска 26). Сверхъ этого уравненіе В. д. Ваальса показываетъ, что температура абеолютнаго кипѣнія, ((e) = 273 \~9Tb — '')■ ^на находится нзъ того> что всѣ три возможные объема (три корпя кубич. уравнения Ванъ-деръ-Ваальса) тогда одинаковы и равны (-ус) = ЗЬ. Давяеміе въ этомъ случае (jjc)=n=Tj-. Эти отношеиія между постоянными а н Ь и у слові яме критнчеекаго ■ состоянія, т. е. (іб) и (рс), даютъ возможность определять однё величины другими. Такъ для эфира (выи. 29) (tc) = 193°, {tp) = 40, откуда а = 0,0307,Ъ = 0,00533. Отсюда (і)с) = = 0,016. Этотъ критически! объемъ занимаетъ, мехаынчеекпхъ силъ — въ жидкое и твердое состояніе, водородъ теряетъ. судя по начальному условно, та масса, эфира,, .которая при давленій одной атмосферы занимаете при 0° одштъ объемъ, напр. литръ. А такъ какъ плотность паровъ эфира, по отношений к'ъ водороду = 37, а лнтрт. водорода, при 0° и давл. атмосф. вѣситъ O,0S96 грамм., то лптръ поровъ эфира кііситт. 3,32 гр., след. въ крнтическомъ состояніи (при 193° и 40 • атм. давл.) 3,32 гр. занимают* объемъ 0,016 литра или 16 куб. сантпметровъ, след. одішъ- граммъ занимаетъ объемъ около 5 кубмческ. самт. или вѣсъ одного куб. сантиметра эфира > тогда около 0,21 гр. По пзеледоваііінмъ Рам- зая и ІОига (1S87), приблизительно таковъ- именно критически! объемъ эфира около температуры абсолютнаго кипѣнія, однако тогда сжимаемость жидкости столь велика, что ма- , лѣйшее пзмененіе давленія или температуры сильно вліяетъ на объемъ. Но изеледованія названныхъ учепыхъ доставили другое, косвен- [ нос. доказательство вѣрнаго состава уравне- > нія В. д. Ваальса. Они нашли и для эфира, что изохоры, или липіи одинаковыхъ объе- мовъ (если изменяются t и р), обыкп. суть прямы л. что составляетъ прямое слѣдствіе уравненія В. д. Ваальса. Когда(1883) мпою было показано, что удельные веса жидкостей уменьшаются приблизительно пропорціоналыю возрастанію температурь Г S = S — Kt пли S = S (1 — kt)l где /( есть модуль расширенія, меняющійся I съ природою жидкостей, тогда не только во- II обще выступила со стороны изменяемости ь оСъемовъ связь между газам» и жидкостями, ь но и оказалось воаможнымъ, пользуясь фор- R мудою В. д. Ваальса, изъ явлеиій расширенія h жидкостей судить объ ихъ переходе въ паръ- н связать, до техъ поръ ве считавшіяея въ. й прямой зависимости, всѣ главныя свойства жидкостей. Такъ, Торпе и Рюккеръ нашли^ :" что 2(еі) -+• 273 = 1|7й, где к есть модуль рас- я пшревія жидкости въ вышеприведенной фор- я муле. Напр. расширеніе эфира С4Н"0 выра- & жается съ достаточною точностію отъ 0° дс ;" 100° равенствами: St = 0,736 (1 — 0,00154(1) t- или ѵ = 1/(1—0,00154*), где 0,00164 есть мо- J" дуль, а потому (tc) = 188°, а по непосред. ;" наблюд.=Ш'°." Для хлористаго кремнія SiCi* модуль = 0,00136, откуда (to) = 231°, а по ? опыту 230°. Съ другой стороны Д. П. Коно- валовъ, принявъ, что въ жидкостяхъ внеш- о нее давлеиіе (р) ничтожно мало сравнительно съ внутренним, (а въ форм. Ваальса) и что- т- работа расширенія жидкостей пропориіональна 1_ ихъ температуре (какъ въ гавахъ), прямо ъ вывелъ изъ уравненія В. д. Ваальса выше- j. приведенную формулу расширенія лшдко- стей, а также и величину ихъ скрытаго тепла ■о испаренія, ецеплетя и т. п. Такииъ образомъ- ■ь уравненіе В. Д. Ваалса оказалось обіншаюпргаъ. ъ газообразное,критическое и жидкое соотояніе ве- г- ществъ и показывающим* ихъ взаимную связь. = Поэтому, хотя уравненіе В. д. Ваальса нельзя ь, считать совершенно общиаъ и точнымъ, н&
О К К Л 10 3 I Я. 101 свое газообразное состоянье (то-ееть свою упругость или физическую энер- гію частицъ, или ихъ быстрое поступательное движеиіе) сравнительно легко подъ вліяиіемъ хиюическаго притяже- нія [35], что проявляется не только въ томъ, что водородъ съ киелородомъ (два постоянныхъ газа) даютъ жидкую воду, но и во ыногихъ явленіяхъ погло- щенія водорода. Водородъ сильно поглощается некоторыми твердыми тѣлаага, напр., углеиъ и губчатой платиной. Если въ цилиндръ, наполненный водородомъ и стоящій въ ваинѣ со ртутью, ввести кусокъ свѣже- прокаленнаго угля, то уголь погло- щаетъ въ себя до двухъ объеыовъ водорода. Губчатая платина сгущаетъ еще больше водорода. Но больше веѣхъ металловъ поглощаетъ водорода палладііг, еѣрый иеталлъ, сопутствующий въ природѣ плативѣ. Гремъ по- казалъ, что накаленный до краснока- лильнаго жара и охлаждаясь въ атмосфер водорода, палладш удержи- ваеть до 600 объемовъ водорода. Поглотивши, онъ удерживаетъ тогда его н при обыкновенной температурѣ, вы- дѣляетъ же опять только при накали- оно не только иного точнѣе, чѣмъ рѵ = R21, но н общ'Ье, потому что прилагается къ га- аамъ и жлдкостпмъ. Дальи'Ьйшія нзслѣдова- нія, конечно, дадутъ дальнѣйпгія приблпже- нія къ истинѣ it покажутъ связь между со- ставомъ и постоянными {а и Ъ), Но п въ современной формѣ уравнения состояиій должно Біідѣть крупный успѣхъ естеегвознанія. КлауаІусъ (въ 18S0), принявъ во вниианіе измѣняемостъ а въ равенств* В. д. Ваальса съ температурою, далъ следующее уравненіе "сосгоянія: (p. + -x(4^)t—« = в.т. Сарро (1S82) примѣннлъ эту формулу къ данньшъ Дмага для водорода д вашелъ « = 0,0551, с = — 0,00043, і= 0,00089, а потому расчаль для него температуру абсолют, кип. —174°, а (рс) = 99 атм. Но такъ какъ подобный же равечетъ для кислорода (—105°), азота (— 124°) н болотнаго газа (— 76°) далъ tc высшія, чѣмъ въ действительности {см. выа. 29), то надо думать, что н для водорода температура абеолютнаго кипѣнія де- жятъ ниже —174°, и действительно она около —240°. Подробное развит намѣчен- нмхъ здѣеь понягій должно некать въ физической химіи. [35] Этотъ н множество подобныхъ слу- чаевъ ясно покаэываютъ, сколь велики внут- .реннін яимическія силы, сравнительно съ физическими и механическими. ■ ваиіи въ красиокалильномъ жарѣ [36]. Эта способность нѣкоторыхъ металловъ поглощать водородъ объясняетъ способность нѣкоторыхъ ыеталлическнхъ трубокъ, напр. сдѣланныхъ изъ платины или гкелѣза, пропускать водородный газъ [37]. Она названа окклю- зісш и представляетъ точно такое же явленіе, какъ раствореніе, то-ееть основывается на способности металловъ давать съ водородомъ непрочныя, легко дисеодшрующія соединенія [38], подобный тѣмъ, какія соли даютъ съ во- [36] Способность палладія поглощать водородъ и чреаъ то увеличиваться въ объемѣ ыожетъ быть легко демонстрирована, взявъ за катодъ пластинку палладія, покрытую съ задней стороны изолнрующимъ лаиомъ. Вш- дѣляющійея при дѣйствіи тока водородъ, удерживается свободною металлическою поверхностью палладія, а потому пластинка его отъ этого сильно изгибается. Прнкрѣшівъ ил. еи концу длинную стрѣлку (напр. нерышко), можно видіть это изгпбаніе съ ясностію, а пропуская токъ въ обратную сторону (тогда на палладіѣ выдѣляется кислородъ, который еъ поглащеннымъ водородомъ даеть воду), можно показать, что, теряя водородъ, пластинка палладія обратно испрямляется. [37] Девилль открылъ, что при красиокалильномъ жарѣ желѣзо и платина становятся проницаемыми для водорода, а Гремъ дока- залъ, что только водородъ способен-!, такдмъ обрззомъ проникать названные металлы. Кислородъ. аэотъ, амміакъ и ашогіе другІе .газы проникаютъ въ количествахъ совершенно ни чтожныхъ. Онъ показать, что чрезъ поверхность 1 кв. метра платины, толщиною въ 1Д миллиметра, при краснокалильномъ жарѣ, въ пустое пространство проходите около 500 куб. сант. водорода .въ минуту, а другнхъ газовъ едва примѣтныя количества. Каучукъ обладаешь такою же епособностію пропускать водородъ (см. слѣд. главу), а именно, прн обыкновенной температурѣ 1 квадр. метръ, тол- шиною 0,014 миллиметр., пропускаетъ около 127 куб. сантим, водорода въ минуту. Въ оиытѣ разложенія воды накаливаніемъ въ порпстыхъ трубкахъ. можно съ выгодою заг мѣнпть глиняную трубку платиновой). Гремъ показалъ, что, помѣщая въ подобный усло- вія платиновую трубку съ водородомъ и окружая ее трубкою съ воздухом*, можно замечать выдѣленіе водорода, ио уменьшение да; вленія въ платиновой трубкѣ. Въ теченіи часа почти весь водородъ (97"/о) выходить изъ трубки, не замѣняясь воздухомъ. Очевидно, что окклюзія и прохождение водорода сквозь металлы, способные его Ъккяюзнровать, не только тѣсно связаны между собою, но и обу? словливаются способностью металловъ давать съ водородомъ соединенія различной степени прочности—совершенно какъ при раетиорахъ. [38] Палладій, какъ оказалось при даль- нѣЕшихь изелѣдованіяхъ, даеть съ водородомъ опредѣденное еоединете, Pd!H (гл. 23),
102 гл. 2. о составѣ воды и водород*. дою. Нѣкоторыя изъ такнхъ прямыхъ соединеній водорода еъ металлами уединены Вітклеромъ, Муассанолъ и др. (см. гл. 12, 14 и др.). При обыкновенной температурѣ во- дородъ очень слабо и рѣдко вступаетъ въ реакціп. Способность г.чзообразнаго водорода, къ реакціяиъ становится очевидною только при измѣненіи условій— при сжатіи, при нагрѣваніп, при дѣй- ствіи свѣта. да въ момснтъ выдѣленія. Однако, и прп этихъ обстоятельетвахъ онъ соединяется непосредственно только съ весьма небольшимъ чнсломъ тѣлъ. Изъ простыхъ тѣлъ водородъ соединяется непосредственно съ киелоро- домъ, сѣрою, фторомъ, хлоромъ, угле- родомъ, каліемъ п нѣкоторымп дру- | гимн, но ни съ болынивствомъ ыетал- ловъ, ни съ азотомъ, фосфоромъ п т. п. онъ прямо не соединяется. Извѣстны, однако, соедшіенія водорода съ нѣко- торыми изъ простыхъ тѣлъ, на который окъ прямо не дѣйствуетъ; они получены не прямымъ путемъ, а черезъ реакпіи разложенія или двойного разложенія другихъ водородпстыхъ соедииеній. Способность водорода къ соединенно съ кислородомъ при накаливанін опредѣляетъ горючесть водорода. Мы уже видѣлп, что водородъ легко зажечь, и онъ горитъ тогда блѣднымъ, то-есть не свѣтящился, пламеиемъ [WJ. Водородъ не соединяется при обыкновенной температурѣ съ кислородомъ, но при накаливанін такое соединеніе происходитъ [40], сопровождаясь отдѣ- на особенно было поучительно изслѣдовакіе водородистаго натрія {гл. 12] Sail. Расплавленный чугунъ поглощаетъ водородъ, но остывая, его выдѣляетъ. Раствореріе водорода металлами основывается на нѣкотс- рой степени сходства его съ металлами и можетъ быть уподоблено растворевію метал- ловъ во ртути и образованно сплавовъ. Въ химическими, евойетвахъ водорода, какъ да- лѣе увидимъ, есть много металличеекаго. Металлическая свойства водорода выражаются также въ томъ, что онъ отлично ироводитъ теплоту, какъ металлы, что не свойственно другииъ газамъ (Жагнусъ). [39] Если желаютъ получить водородное пламя совершенно беэцвѣтиьшъ, то его необходимо выпускать изъ платяноваго наконечника; стеклянный конецъ газоотводной грубая сообщаетъ пламени желтое окрашиваше, зависящее отъ приест ехвія въ этонъ сдучаѣ па-; ровъ натрія, находяшагося въ стешгѣ (гл. 13). [40] Представимъ себѣ, что ио трубкѣ ядетъ струя, водорода и раздѣлялі. мысленно эту деніемъ большого количества теплоты. Продуктъ этого горѣнія есть вода, то- есть соединеніе кислорода съ водоро- домъ. Это есть сшішъ воды; а мы ви- ОбрююнпнІБ папы прп горѣти вадарада. 'Ль А приборъ для получоиіл подорода, В тройка еь хлорнспікъ каль- иівыъ ллп его пысушивоиія. С трубка, наъ которое виходнтъ аадородь- Егп зажиглютъ н надо- иликіенсм'ь уст&на&днваюгь noppmty а, идущую аъ пшръ Ь, Боздухъ иэъ «оіораго пытягпваютт. асцирптороні, чрозъ труОиу с. Въ шарѣ акопллстся пбризупшодся лада. дѣли ранѣе ея анализъ, ея разложение на еоставныя части. Синтезъ виды весьма легко видѣть, если надъ горя- щимъ пламеиемъ водорода поставить холодный стеклянный колоколъ или, что еще лучше, если пламя водорода зажечь въ трубкѣ холодильника. Образующаяся вода будетъ па сгѣнкахъ холодильника сгущаться въ каплеобразное еостояніе н стекать [41]. струю на несколько частей, постепенно выхо- дящихъ изъ отверстія. Первая часть зажигается, т. е. накаливается, и въ накалеішомъ еостояиіи соединяется съ кислородомъ воздуха. При атомъ соедииеній отделяется значительное количество тепла. Выявляющаяся теплота накаливает* вторую часть выдѣлнюшагося водорода, такъ сказать, зажигаетъ ее, и потому разь ааяшеыныйводородъ продолясаетъ горѣгь, если безпрерьпшо будетъ притекать новый водородъ к если атмосфера, въ которой происходить горѣніе, не ограничена н содержать, кислородъ. [41] Горючесть водорода можетъ быть показана при непосредственномъ разложеніи воды натріемъ. Если въ чашку съ водою бросить шарикъ натрія, то онъ плавает^ отд'Ьляя.водородъ, который можно зажечь. Отъ присут- стліп натрія пламя получаетъ желтое окраши- ваніе. Если взять калій, то водородъ военла- «еняегея самъ, потому что при атомъ отдѣ- _ ляется столько теяла, что его достаточно для накаливания и воспламененія водорода. Пламя отъ калія получается фіояетовое. Если натрій бросить яе на воду, а на кислоту, или даже на густой растврръ камеди, то тогда водородъ.
ГЕАКЦ1И ВОДОРОДА. 103 ■ Свѣгь не номогаетъ образованию соединения водорода съ кислородомъ, такъ что смѣсь этихъ двухъ газовъ, оставленная па дѣйствіи свѣта, не из- шѣняетея; но электрическая искра дѣй- ствуетъ совершенно сходственно еъ гшаменемъ, чѣмъ и пользуются для того, чтобы воспламенять внутри сосуда смѣсь кислорода съ водородомъ или гремучій газъ, какъ это будетъ- объяснено въ слѣдуіощей главѣ. Такъ какъ водородъ (равно и кпслородъ) сгущается губчатого платиною, черезъ что происходить повышеяіе температуры, и такъ какъ платина дѣйствуетъ контактомъ (Введепіе), то водородъ соединяется съ киелородомъ также подъ вліяпіемъ платины, какъ показалъ До- берейнеръ. Если въ смѣсь водорода п кислорода бросить губчатую платину, ■го происходить взрывъ.Если смѣсь газовъ пропускать чрезъ губчатую платину, то происходить также соединение и платина накаливается [42). также воспламеняется. Должно дѣлать эти опыты осторожно, потому что под-ь конецъ иногда происходящая масса окисла иатрія (вын. 8| разбрасывается, а потом;' лучше закрывать етскломъ титъ стакат», въ которолъ производится опьгп.. [1-2] Та тип. свойством^ губчатой платины пользуются въ такъ тіаяываемомъ водородном* Стаматдяеское нвоОрііженіе шдороднаго огнпва еъ рвв- рѣвѣ: п. пмставко, АВ оинавъ, CD внутрвнвій кояо- колъ, герметически вакрѣплвннымъ ль оправѣ в. Пластинка d л віщты Ь с удержпваютъ етвнанъ и нодокояъ. Уровень кислоты въ колокол* л ниіке, чіиъ внѣ его въ го, отчего при открыгш крана, нязодяшагопя въ a н дѣвивуяшаго съ поиоіщіо крышки f, водородъ вы- тввавтъ чренъ ваконачвинъ h ни платину Б- Ѵі ват- величины. Лиійй. Оно еоетонтъ изъ цилиндра или стакана, на дно котораго ставится свинцовая (по- Наибольшую склонность къ прямому реагирований водородъ представляете по отношению къ фтору и хлору, образуя фтористый HF и хлористый HG1 водородъ, которые подробнѣе разема- триваются въ главѣ 11-ой. Хотя газообразный водородъ не дѣйствуетъ [43] вовсе на многія тѣла прямо, толу что еѣрная кислота не разъ'Ьдаегъ свинца) поддержка,m нос кладете» цинкъ.Этотъ пннкъ покрывается тголоколомъ. снизу открытшгь it сверху снабжеиишіъ краимгь. Въ пространство между сгѣнкамп стакана и колокола наливается сѣрная кислота. Она будетъ сжимать газъ, находишься въ колокол!?. Если открыть кранъ этого колокола, то газъ будетъ выходить, а сѣрпая кислота будетъ заступать его мѣсто и тогда прітдеіъ въ прикосновеніе ст. цинкомъ. отдѣлптъ водородъ и онъ будетъ выходить черезъ кранъ. Если кранъ закрыть, то выдѣ- ляюшійея водородъ будетъ увеличивать давле- ніе газа въ колоколѣ и черезъ это вытеснить опять сѣрнуго кпе.тоту въ пространство между ст-Ёнказш стакана п колокола. Такимъ обратить, открывая и закрывая кранъ, можно, по произволу, прекращать или возобновлять дѣв- етвіе сѣриой кислоты на цинкъ и нмѣть по желанію струю водорода. Если теперь передъ этою струего поставить куеокъ губчатой плагины, то водородъ воспламеняется, потому что губчатая плагина егущнегь въ себѣ водородъ, нагревается и воспламеннетъ водородъ. Значительное нагрѣваніе платины завпсигь,яежду прочимъ, отъ того, что сгущенный въ ея парам, водородъ вегрѣчаегь тамъ же сгущенный предварительно кпслородъ воздуха, и въ зтоиъ сгущенномъ еостояніН водородъ соединяется весьма легко съ кпедородомь- Такимъ образомъ водородное огниво даетъ струю вос- пламеняшщагося водорода, когда отворяюгъ' ирапъ. Для того, чтобы дѣйетвіе было правильно, необходимо имѣть губчатую платину совершенно чистую и еще лучше обернутую въ тонкш (какъ листовое золото) лиетокъ металлической платины, потому что тогда пыль воздуха не будетъ призіѣшиваться к* пяатинѣ. Вб всякой, случаѣ, черезъ нѣкоторое время необходим очищать платину, для чего достаточно ее вскипятить въ азотной клелотѣ, не растворяющей платины, яо удаляющей нечистоты. Это неудобство и заставило' уегроить другіе виды водороднаго огнива, основанные на толъ, что при открытой крана происходить электрическая искра передъ еамымъ -тѣмъ от- верстіемъ, изъ котораго вытекаетъ водородъ. Это устраивается такимъ образоэгь, что во время вращенія крана пли погружается цинкъ отъ гальванической пары въ элементъ н даетъ ток*, или вращается стеклянный кружокь небольшой электрической, машины, дающей искру. [43] Въ тѣхъ условіяжь, при которыхъ водородъ соединяется съ киелородомъ, онъ спо- собенъ соединяться и еъ хлоромъ. Смѣсь водорода съ хдорояъ взрываетъ при пропуска- ніи искры, или черезъ прикосновеніееъ'нака- леимымъ тѣломъ, а также въ прнсутствіи губ- ■ чатой платины: но, кромФ того, для соедияе-
104 ГЛ. 2, О СОСТАВЕ ВОДЫ ІІ ВОДОРОДА- но въ состояиіи выдѣяепія часто взаимо- дѣйствіе происходить. Такъ, иапри- мѣръ, вода, на которую дѣйствуеть амальгама натрія, заішочаетъ въ себѣ водородъ въ моментъ ого выдѣленія. Здѣсь водородъ выдѣяяется изъ жидкости п въ первый моменть своего образования долженъ нмѣть сгущенную форму [44]; въ этомъ сгущенпомъ видѣ онъ способенъ реагировать па тѣла, на который въ впдѣ газа не дѣй- ствуетъ. Особенно многочисленны ре- акцін вытѣснсиія металловъ водородомъ въ моменть его выдѣленія [45]. Ме- нія водорода съ хлорозіъ достаточно одного дѣйстБІя свѣта: селя емѣеь равныхъ объемовъ водорода и хлора выставить на дѣйетвІе сол- нечыаго свѣта, то полное соедшіеніе совершается со взрывпэіъ, быстро. Съ угдеродомъ водородъ прямо не соединяется, іш при обы- киовенной температур*, ни при дѣпствіи жара к давления; но если черезъ угольные электроды, немного удаленные другь оть друга 0;акъ при получегаи такъ называемой вольтовой дуги); пропускать гальванически то кі. такъ, чтобы образовалась светящаяся дуга, въ которой частицы угля переносятся ст. одного полюса на другой, то, при тоігь енльномъ жарѣ, которому подвержепъ въ этоиъ случаѣ уголь, онъ споеобеиъ соединяться съ водородомъ. Изъ угля к водорода образуется прп зтомъ особый пахучій гааъ, называемый апетиленоіп. CaHs. [іі] Есть другое объяснение легкости реак- цш, ндущихъ въ иомептъ выдѣленія. Мы уви- деыъ ваоелѣдствіи, что частицы водорода содержать два его атома Н2, но есть простая тѣла, .содержания въ своей частииѣ лшпь одинъ атоыъ, напр., такова ртуть. Поэтому, всякая реакція газообразнаго водорода должна сопровождаться разъедянешемъ той связи, которая существует*, между его атомами, образующими частицу. А въ первый моменть выдѣденія пред- тюлагаіотъ существование свободиыхъ атомовъ водорода. Они то и дѣйствуютъ энергично, по этому предположение. Гипотеза эта слабо опи- .раегся на факты, а попятіе о сгущеніп водорода въ моменть его выдѣленія болѣе естественно и согласуется ст. іѣмъ, что (еьш. 12) сжатый водородъ вытѣсаяеть палладій и серебро (Бруннеръ.Бекетовъ}, то естьдѣйствуетъ, какъ въ моменть выдѣленія. О тѣхъ свой- ствахъ, какія имѣють уединенные атомы (іоны| водорода—судить нынѣ невозможно, такъ какъ нѣкоторыя изъ ввщеетвъ, частицы которыхъ содержать одинъ атопгь, химически очень дѣя- тельньт <Hanp.Na), a другіе (напр. аргоиъ} совершенно инертны. [45] Когда взята, патгр., соль серебра и къ вей прибавлена, кислота и цинкъ, тогда серебро возетановляется; но здѣсь можно прямо объяснять деакщ'ю дѣйетвіемъ ішнка, а не водорода .въ мОиентъ его выдѣленія". Однако, есть и такіе прнмѣры, гдѣ такое объяснение мало прило- ясимо; такъ, напр., водородъ, въ моментъ вы- : дѣлекія, легко отнимает* кислородъ on его таллы, какъ мы увидимъ посд'в, способны, во многнхъ случаяхъ, вамѣ- нять другъ друга; они также, а иногда еще п легче, заиѣняютъ водородъ и заменяются гшъ, Мы видѣли этому прнмѣръ въ образовали водорода нзъ воды, еврной кислоты и др. Во всѣхъ этихъ случаяхъ металлы-—-натрін, же- лѣзо, гдшкъ вытѣсняютъ водородъ, находящійся въ этихъ соединеиіяхъ. Точно такимъ же способомъ, накииъ водородъ вытѣсняется изъ воды, онъ можетъ быть вытѣсненъ изъ многихъ его соединепій ггосредствомъ металловъ; такъ, напримѣръ, хлористый водородъ, образующийся непосредственно черезъ соедниеніе водорода съ хлоромъ, при дѣйствіи очень многихъ металловъ даетъ водородъ, какъ сѣрпая кислота. Изъ соединеійй водорода съ ааотомъ металлы калШ и натрій также вытѣс- няютъ водородъ; только изъ соедине- ній углерода съ водородомъ металлы не вытѣсняютъ послѣдняго. Въ свою очередь водородъ способенъ вытѣснять металлы; особенно легко совершается это при нагрѣваиій и съ такими металлами, которые сами водорода не вытѣсняютъ. Если взять соединения многнхъ металловъ съ кислородомъ и при накаливании пропускать черезъ эти еоедпненія водородъ, то водородъ отнимаетъ кислородъ оть металловъ, такъ сказать—заступаетъ ихъ мѣето, вытѣсняетъ ихъ, какъ металлы вытѣс- няютъ водородъ. Если черезъ соединение мѣдп съ кислородомъ пропускать при наішшвавіи водородъ, то получается металлическая мѣдь в: вода: СиО+Н2=Сп-[-НэО. Такого рода двойное разложеніе назьшаетея возставо- соединепій съ азотонъ, если досяѣднія Оудутъ въ растворѣ, и переводить азотъ съ соеди- неніе съ водородомъ. Здѣсь, такъ сказать, встрѣчаются азотъ и водородъ въ моменть своего выдѣленія и въ этоыъ соетоявіл соединяются, Изъ этого очевидно, что упруго-газообразное состояніе водорода полагаетъ пре- дѣлъ его эиергіи, препятствуетъ ему вступать въ тѣ еоединенія, къ которымъ онъ сяоеобенъ. Въ состояніи выдѣленія мы имѣемъ водородъ въ негазообрааномъ видѣ и дѣйствіе его тогда гораздо энертичнѣе. Притомъ въ момеытъ. выдѣленія то теп.110, которое скрылось бы въ газообразнокъ водородѣ, передается его ча- стыцамъ и, следовательно, онѣ находятся* въ состояніи напряженности, причемъ л могут® дѣйСтвовать на маогія вещества,.
ВѣСОВОІІ СОСТАВЬ ВОДЫ. 105 л.тспіШ7> по отношение къ металяамъ, которые при этомъ возетаиовляются въ аіеталлическоыъ видѣ изъ своихъ со- ■едииеній съ кислородомъ. Но необходимо помнить, что не всѣ металлы прямо вытѣсняготъ водородъ изъ его соеди- нееія съ кислородомъ п др., и обратно: вддородъ способенъ вытѣеиять не веѣ металлы изъ ихъ соединения съ кислородомъ; такъ, онъ не вытѣсняетъ калІя, кальція, алюыинія изъ обычныхъ ихъ соединеній съ кислородомъ. Если мы. такимъ образомъ, соетавимъ рядъ изъ металлов?.: К, Na, Са, А1... Fe, Zn, I-I... Си, РЬ, Ag, Аи, то первые способны отнимать киелородъ отъ воды, то~есть вытѣсняютъ водородъ, а аослѣдиіе этого не дъ-лаютъ, еаліи же, папро- ■швъ того, возетаиовляются водоро- домъ, то-есть имѣютъ, какъ говорятъ, меньшее сродство къ кислороду, чѣмъ водородъ, тогда какъ К, Na, Са—большее, Это выражается и въ количествѣ тепла, отдѣляемаго при соединеній съ кислородомъ (см. выноску 7), и проявляется въ томъ, что К, Na и т. п., разлагая воду, выдѣляютъ теплоту, а Са, Ag и т. п. сдѣлать это пе ыогутъ, потому что, соединяясь съ кислородомъ, выдѣляютъ меньше тепла, чѣмъ водородъ, а потому и выходить, что, когда водородъ возсталовляетъ эти металлы, тогда отделяется тепло. Такъ, напр., если 16 гран, кислорода соединяется съ мѣдыо,выдѣляется38000 еди- ницъ тепла, а когда 16 гр. кислорода соединяется съводородомъ.чтобъ образовать воду, выдѣляется 69000 ед. тепла; натрійже, соединяясь съ 16 гр. кислорода, отдѣляетъ 100000 единицъ тепла. Этотъ примѣръ ясно показываетъ, что прямо, непосредственно идутъ такія хи- мическія реакцін, который выдѣляютъ теплоту: натрій разлагаетъ воду, а водородъ возстановляетъ мѣдь, потому что это суть реакцін экзотермпческія или выдѣляющія тепло; мѣдь не разлагаетъ воды, потому что такая реакція должна бы сопровождаться поглоще- ніемъ (сокрытіемъ) тепла или относится къ реакціямъ эвдотермичесианъ, при которьтхъ тепло поглощается, а такія реакцін прямо обыкновенно не совершаются, хотя съ прибавкою откуда либо (отъ электричества, источ- никовъ тепла пт.п.) посторонней энер- гін могутъ происходитъ и подобный реакцін [46]. Бозстановленіе метал ловъ водоро- домъ служить средетвомъ для опре- дѣлшія вѣсового состава воды. Обыкновенно для этого служптъ окись мѣди. Накаливая ее въ водородѣ, одредѣ- ляютъ количество образующейся воды, а количество кислорода, въ ней находящегося, найдется по убыли въ вѣсѣ окиси мѣди. Должно взвѣенть окись мѣди непосредственно до опыта и послѣ него. Разность покажетъ вѣсъ кислорода, вошедшаго въ составь образовавшейся воды. Такимъ образомъ придется Езвѣпшвать только тѣла твердый, что представляетъ уже весьма большую выгоду ' относительно точности [47]. Дгалонъ н Берцеліусъ сдѣлали первое (1S19) подобное опредѣленіе и нашли этимъ способомъ, что вода содержитъ S8,9i кислорода и 11,09 водорода во 100 частяхъ, или на 1 ч. водорода 8,008 частей кислорода. Дюма (1842 г.) усовершенствовалъ этотъ способъ и нашелъ, что на 100 ч. кислорода въ водѣ содержится 12,515 ч. водорода, то есть на 1 ч. водорода 7,990 ч. кислорода [48], а потому съ тѣхъ поръ [46] Нѣсколько численяыхъ данныхъ и со- оСражшій", сюда относящихся, изложено выше, въ выноскахъ 7, 9 и 11. Замѣтнлъ, что дѣй,- етвіе FeiLiB Zn на Б30 представляетъ реакдію обратимую, реакція же CuO -j- Н2 = Си + НЮ необратима; мѣра сродствъ здѣсь очень различна, а потому даже ігрп болышшъ избыткѣ йоды водорода не выдѣляетсл, сколько то по сихь Hop's взвѣстно. Если взять определенное количество металла н кислоты и производить реакціювъ замкнутомъ пространств*, то вы- дѣлеиіе водорода прекращается, когда упругость его дойдетъ до той, при которой сжатый водородъ вытѣсилетъ металлъ. Реаультатъ завысить отъ природы металла, и крѣпоети раствора кислоты. Тамманъ и Нернсгь (1892) на- шлп, что яо величиыѣ этой нредѣльной упругости водорода металлы стоять въ слѣдую- щеігь порядкѣ: Na, Mg, Zn, Al, Cd, Fe, Ki. \ [47] Такое оцредѣленіе можно произвести въ прибор*, подобнолъ изображенному въ- вьш. 13, гл. 1, если въ D помѣстіпъ окись мѣди, въ газометрѣ А водородъ, а' въ Е собирать образующуюся воду. [4S] Огтщемъ пріеэгъ н результаты Дюна. Для опредѣленія состава воды необходима чистая, сухая окись мѣдп. Ее приготовляют!, накаливая мѣдь при доступѣ воздуха. Дюжа бралъ такое количество окиси мѣди, чтобы получалось каждый разъ до 50 гр. воды. Такъ какъ окись мѣди вэвѣпгавается до опыта и. послѣ него и по разности опредѣляется кисло- родъ, .который содержатся въ водѣ, то необ-
106 гл. 2'. о составѣ воды и водородѣ. и принимается обыкновенно, что вь еодѣ ки 1 часть водорода почти 8 тьсовыхъ ходтш, .чтобы при прока.піваніи окиси згвдп въ водородѣ изъ нея но выдѣля.чось ничего другого, кромѣ кислорода, образующего воду. Водородъ также необходимо было іім'ііть совершенна чистый, не только нв содержавши нисколько влажности, но и нпкакнхъ другихъ прпмѣсеіі, могущнхъ растпорятьслвъводѣ п.тп соединяться съ мѣдыо и давать оъ нею какое- либо другое соединение. Вт. приборѣ ст. описью лѣдк, который на рпеункѣ обозиаченъ буквою к и который накаливается, не должно оставаться нисколько воздуха, иначе кпс.тородъ воздуха, ■ соединяясь съ пропускаемымъ водо- родомъ. можстъ образовать воду, не поглотал кислорода отъ описи мѣдн. Образующаяся вода должна быть поглощаема вполнѣ, чтобы ложна было ев точностью знать количество ироисходп- чаатей кислорода. А такъ какъ нал- болѣе точный опредѣлеігіл состава воды фовой стлянкн вставляется трубка, отводящая водородъ въ оч петите л ыіыіі сиарядъ, ео- етоящііі пвъ S нэогнутыхъ трубокъ, назиа- чаемыхъ для очнщеніл і[ испытания водорода. Водородъ, выделяемый цнвиомъ изъ сѣриоіі кислоты, очищается въ этонъ елучаѣ про- пусканіецъ черезъ трубки, напоянеппьш кусками стекла, смоченнаго растворами пэотно- евмщовай соли (я) п еѣрно серебряной соли (й). 'Едкое калн (с) удержипастъ могущія пы- дѣдятьсп кислоты. Лзотносвинцовая соль удер- живаеть сѣрннстый водиродъ, а мышьяковистый водородъ удерживается въ трубкѣ съ сѣрносеребрянош солью. Слѣдугощін эа-гІ»гь трубкп (I и е, наполненный кусками сухого ѣдкаго калл, назначены для поглощенія углекислоты и влажности, логущеіі содержаться въ водородѣ. Трубки /' н </ для той же цѣли наполнены порошкомъ фосфирнаі» ангидрида. Прпборъ ірад-ЬловЕм сое ІІСМІ1. щей еоды. Водородъ получается въ стклппкѣ 1) съ тремя горлами. Въ среднее горло вли- ваетсн, чрезъ воронки В и С, сѣрная кислота, служащая для дѣйствія па цішкъ. Въ D выдѣляется водородъ, въ трубкахъ а, Ь... h онъ очищается, въ Іс приходытъ въ прп- косновеніе съ накаленною окисью ыѣдн, даетъ воду .и возстаноиляетъ металлическую мѣдь, въ иі сгущаетея (отъ охлажденіл) образовавшаяся вода, а остатки ея поглощаются въ трубкахъ га, о,-р. Вотъ общее расположение прибора. Убыль- вѣса. шара й покажетъ количество кислорода, вошедшаго въ составъ воды. Шаръ иі и трубки п, о и р удержать воду,' прибудутъ въ вѣсѣ, и по этой прибыли суд'ятъ о кол.ичествѣ происшедшей воды. Зная содержаніе кислорода въ происшедшей водѣ, узнаемъ н количество водорода, въ ней з&клеочающагося, елѣдовательно опредѣлгогь вѣ совой составъ воды. Такова сущность опред'Ьленія. Обратимся къ нѣкото- рымъ чаетностямъ. Въ крайнее горло стклянкн D вставляется трубка, погруженная въ сосудъ со ртутью А. Это -служить .для того, чтобы въ прнборѣ давленіе не могло значительно увеличиваться при быстроиъ вьідѣленіи водорода. Если бы давленіе значительно увеличилось, то тогда токъ газовъ и паровъ быль бы очень быстръ и, велѣдствіе того, водородъ не успѣлъ бы вполнѣ очиетиться и вода вполнѣ поглотиться въ трубкахъ, назна- ченныхъ для :лой ц-вли. Въ третье горло вульг не|іецѣщаннымъ съ кусками пёіізы. Оиѣ погружены въ охладительную см'ьть. Небольшая трубка Л содеркитъ вещества, ноглощаіотіп воду, и иередъ сшытонъ взвѣшпвается. Это служитъ для того, чтобы узнать, не е-ста- лось-ли въ водородѣ влажности. Если ея не. - было, то эта трубка еохраняетъ свой первоначальный вѣсъ во время опыта; если же въ выделяющемся водородѣ влажноств еще оставалась, то она ирибудетъ въ -в^сѣ. Окись нѣди насыпается въ вдарішъ /s, которьііі предварительно въ теченіи долгаго времена высушивается съ содержащеюся въ неаіъ окиеыо нѣди. ІІзъ него потоиъ выкачпваюп. воадухъ, чтобы' взвѣситг. окись мѣдп въ пустолъ про- странегвѣ и не имѣть поправокъ на вввѣши- ваніе воздуха. Шарикъ h дѣлается наъ туго- плавкаго стекла, чтобы могъ выдержать продолжительное (часовъ 20) прокадиваніе, не. измѣняя своей формы, ■ Взвѣшенный шарикъ соединяіотъ съ очнетитеяьныыъ снарпдомъ только тогда, когда долгое время уже цро- аддитъ чревъ него водородъ и-ко'гда опытъ покажетъ, что выдѣляющіпся наъ очиститель- наго снаряда (изъ Л) водородъ чистъ н не со- держигь нисколько воздуха. Трубка и содер- житъ куски прокаленнаго поташа, о п^-т-фос- форнаго. ангидрида, пли пемаы, смоченной сѣр- иога кислотою. Посл-Ьдняя трубка g назначается для'олредѣленія того, вся ли пронещед- віая вода поглотилась,ивавѣпшвается,,вслѣд-і етвіе того, отдѣльно, Стаканъ ^.еодерікитъ
в-всовой состлвъ воды. .107 согласно показали въ послѣдиее время (1888— Кейзеръ,Ш5—-Морлей,1896— Томсеиъ и др.)і что въ водѣ на одну вѣсовую часть водорода содержится не болѣе 7,945 и ие менѣе 7,935 кислорода, то нынѣ для наиболѣе точныхъ изслѣдоваиій принимается, что въ водѣ сѣрную кпслоту, чрезъ которую выделяется избытокъ водорода; посредсгвоыъ него можно легко судить, какъ быстро проходить гаэъ чреаъ аппарат!, и, потому, елѣдуетъ ли прибавлять токъ проходящаго таза. Передъ оіты- тоагь, составивши предварительно шарядъ, необходимо убѣднться, что всѣ его части держать хорошо, то есть герметически н не про- пуекагатъ газа. Когда вэвѣшенпыя части соединены между собою и сообщите но вссмъ еніірядѣ установлено, тогда шар'Ь к нагрѣ- ваготъ (спиртовою или ннпіі лампою), происходить возстановленіе окиси мѣдп н образование воды. Когда почти вся окись мѣди восстановится, тогда лампу удаллютъ и приборъ охлаждатоть, пропуская во вес время водо- родъ. Послѣ этого охлажден ія заиапваютъ вытянутый конепъ шара k и нзт. него выкачи- ваютъ остальной водородъ, чтобы снова взвѣ- сить въ безвоздушномъ пространств'!;. Поглотительные снаряды останутся наполненными водородомъ, следовательно, будуть представлять меш.щіп в'Всъ, ч'ѣт. въ тозіъ елучаѣ, если бы они были наполнены воздухомъ. какъ было до опыта, и потому, отделивши шаръ Ь, чревъ поглотительный снаридъ пропуекаютъ струю сухого воздуха, пока выдѣдшощійсл изъ стакана Е газъ ие будетъ содержать нисколько водорода; тогда взвѣшиваютъ шаръ т и трубки -» и о, чтобы определить количество образующейся воды. Такое одредѣленіе было сд'Ёлано Дгама многократно. Средпііі результата на 10000 частей кислорода въ водѣ водорода 1253,3. Исправлял эти числа на количество воздуха, содержагдатося въ растворѣ въ сѣрной кислотѣ, служащей для добыванія водорода, Дюма получилъ среднее число: 1251,5. а крайніе предѣлы 1247,3 и 1256,2. Это по- каэьіваетъ, что на 1 часть водорода въ водѣ заключается 7,9904 кислорода, съ погрѣшно- стію не меньшего '/"<> или 0,03 въ количестве кислорода на 1 часть водорода. Эрдмавъ и Маршанъ въ 8 опредѣленіяхъ нашлп, что на 10000 частей кислорода въ водѣ содержится среднимъ числонъ 1252 части водорода, съ разностІю отъ 125S.5 до 1248,7, оттуда на 1 часть водорода въ водѣ 7,9952 съ иогрѣшно- стію по крайней мѣрѣ до 0,05. Кейзеръ (188S) въ Америк*, употребляя водородистый пал- ладій н введя различный новый предосторожности-—для полученія точныхъ резу.іьтатовъ, нащелъ составь воды: на 2 части водорода 15,95 кислорода. Новѣйшія опредѣ дет л состава воды, какъ и. числа Дюма, даютъ на 1 ч. водорода, всегда менѣе 8, а именно отъ 7,93 до 7,95, какъ указано въ текстѣ, а общій еред- нШ выводъ около 7,938, т. е, на S ч. кислорода 1,008 водорода, съ возможною погрѣш- ностію не болѣе 1 въ ігослѣднемъ десятич- ндагь. внакѣ. на 1 вѣсовую часть водорода содержать 7,940 вѣсовыя части кислорода или, что почти тоже, иа 8 ч. кислорода 1,0071) ч. водорода, т. е.1 что еъ. 100 частяхъ воды: кислорода 88,81 ч. и 11,19 ч. водорода, Такъ какъ приближенное, округленное отношение 1;8 отличается отъ этого лишь въ сотьтхъ частяхъ процентнаго содержанія эле- ментовъ, то приближенно и нынѣ. можно выразить составь воды указан- і-гьімъ и легко запоминаемымъ отноше- ніемъ—1:8, а точнѣе на 1,008 водорода 8 кислорода, какъ принято въ этой книгѣ и въ современиыхъ изелѣ- дованіяхъ. Какъ бы мы.ни получили воду, она всегда будетъ представлять одинъ составь- Возьмемъ ли ее изъ природы и очистимъ, получимъ ли изъ водорода чрезъ окиелеиіе, выдѣлимъ ли ее изъ какігхъ либо ея соединеній, пли получимъ ее при какомъ либо двойномъ разложеніЕ—во веякомъ елучаѣ, поелѣ очищенія въ водѣ будетъ содержаться на 1 часть водорода тѣ же почти 8 частей кислорода. Это потому, что вода есть определенное химическое со- единеніе. Гремучій газъ, изъ котораго ее можно получить, есть простая емѣсь кислорода съ водородомъ, хотя смѣсь того же состава, какъ и вода. Бсѣ свойства обоихъ соетавляющихъ га- зовъ сохранены въ гремучемъ газѣ. Легко прибавить къ нему того и другого газа: однородность не нарушится. Еъ водѣ нѣтъ уже основньгхъ свойствъ кислорода и водорода, къ ней -нельзя прибавить ни одного изъ нихъ. Но ихъ изъ нея можно выдѣлшть. При образованіи воды произошло отдѣле- ніе тепла, для разложенія требуется' присоединить тепло. Бее это выра^- жается въ словахъ: вода есть определенное химическое соединенъв водорода съ кислородот- Считая знакъ водорода Н выражающшіъ единицу вѣсоваго ко-. личества этого вещества (или точнѣе' величину къ ней близкую 1.00S),. а чрезъ О выражая 16 вѣсовыхъ частей кислорода, мы выразимъ- все предыдущее однимъ хшаическшгь знакомь врдьт Н20. Такими формулами означаются только опредѣленныя химинесюя. соединения, а потому, означивъ формулу сложнаго тѣла,- выражанугь. этимъ пѣ-
108 ГЛ, 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОЕРДЗНЫХЪ СОЕДННЕНІЙ. лый рядъ понятій, соедгоіениыхъ съ представ леніемъ о сложномъ опредѣ- леішолъ соедпненіп, и въ то же время означается качественный п количественный составь вещества. Притомъ, какъ мы увидшіъ далѣе, формулы вы- ражаюгъ и объемы газовъ, содержащихся въ соетавѣ. Такъ, формула воды НвО показываетъ, что въ ней 2 объема водорода и [ объемъ кислорода. Сверхъ того мы узнаемъ, что формула выра- Ыа земной поверхности [1] нѣтъ другого элемента столь распространенная, какъ кислородъ въ его разнообразные еоединеніяхъ. Въ водѣ, занимающей наибольшую часть земной поверхности, 3/э частей его по вѣсу. Беѣ почти земдлстыя вещества и камни состоять изъ соеднненій кислорода съ металлами и металлоидами. Такъ, главная масса песка составлена изъ кремнезема SiO2, содержащаго 53% кислорода; въ глннѣ и вообще въ совокупности землиетыхъ и каменистьтхъ ве- ществъ должно считать неменѣе 40°/о по вѣсу кислорода; раетнтельныя и животныя вещества также весьма богаты еодержаніенъ кислорода. Не считая содержания воды, растенія заклго- чаютъ кислорода около 40, животныя до 20 продентрвъ своего вѣса. Такимъ образомъ, на земной поверхности пре- обладаюгъ кислородньщ еоединенія. Но сверхъ -того часть кислорода осталась еще свободною и содержится въ саѣси съ азотомъ въ воздухѣ, образуя около Ѵ> бго по массѣ или около '/в по объему. Будучи столь раепространеннымъ въ природѣ, кислородъ играегъ въ ней £1] Что касаетм до внутренности земной, то въ ней вѣроятно (судя по совокупности понятій о пройехожденіи земли, о метеорныхъ камняхъ, о плотности земли в т. n.)j гораздо меиѣе кислородпыхъ соеднненій, сравнительно съ оя поверхностію (см. гл. 8, вын. S3 н гл. 22, вын. 2). жаетъ и плотность пара сложнаго тѣла, а отъ иея завиеятъ миогін свойства тѣлъ и она опредѣляетъ, какъ узнаемъ, количество вещеетвъ, ветупагощихъ въ реакціи. Такимъ образомъ, двѣ буквы НЮ говорятъ химпку цѣлую неторію вещества. Это есть международный языкъ, придаіощій химіи, кронѣ точности понимашя, простоту и ясность, осиованиыя на изслѣдованіи закоиовъ природы. весьма важную роль, потому что множество явленій, совершающихся передъ нами, отъ него главнымъ образомъ за- висятъ. Животныя вдыхаютъ въ себя воздухъ для того только, чтобы принять изъ воздуха, входящаго въ ды- хательлые органы (легкія у человѣка, звѣрей и птицъ, жабры у рыбъ, трубочки у иасѣкомыхъ и т. д.), КНСЛО- роді>і они, такъ сказать, пыотъ воз- духъ для того, чтобы напиться кисло- родомъ. Кислородъ воздуха (или растворенный въ водѣ) входить чрезъ оболочки дыхательныхъ органовъ въ кровь, удерживается'въ ней кровяными шариками, передается съ помощііо ихъ во всѣ части тѣла, содѣйствуетъ ихъ измѣненію, производя въ нихъ химические процессы, и выдѣляется изъ нихъ преимущественно въ видѣ углекислаго газа. Большая его часть выдѣляется въ кровь же, растворяется въ ея жидкости и выбрасывается легкими при дыханш, во время поглощенія кислорода. Итакъ, при дыханіи выдѣляется углекислый газъ (и вода), а поглощается кислородъ воздуха; отъ этого кровь становится изъ темной, венозной, яркокраеною—артеріальною. Прекращение этого процесса производить смерть, потому что тогда прекращаются тѣ химичеекіе процессы, то йагрѣваніе и вся та работа, какіе производить вводимый кислородъ. Оттого въ без- воздупшомъ пространствѣ и,въ газахъ^ ТРЕТЬЯ ГЛАВА. Кислородъ и главные виды его солеобраэныхъ соединвній.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ КИСЛОРОДА. 109 свободнаго кислорода не содержащихъ (горѣнія не поддерншвагащихъ), происходить удушье и смерть. Если животное ввести въ чистый кислородъ, то первое время его движенія очень дѣятельны и замѣчается общее ожи- вленіе, но затѣмъ скоро наступаетъ смерть. Вдыхаемый кислородъ воздуха разбавлеиъ 4-ыя объемами не поглощаемого азота, оттого кислорода изъ воздуха поглощается кровью немного, изъ чистого же кислорода поглощается большее количество, что и производить очень быстрый измѣиеиія всѣхъ частей организма, разрушаетъ его. Изъ этого будетъ понятно, что чистый кислородный газъ можетъ вмѣть прямое примѣиеиіе для дыханія, по крайней мѣрѣ иепродолжительнаго, особенно же тогда, когда дыхательные органы страдаготъ; такъ, напр., дри извѣстныхъ видахъ удушья и стѣснен- наго дыханія [2] больнымъ прямо даіотъ повреыенамъ для вдьіхавія чистый кислородъ. Горѣиіе органичесішхъ веществъ, то есть веществъ, соетавляющнхъ расте- нія н животныхъ, нроисходитъ такъ же, какъ и горѣиіе миогихъ неорганиче- екихъ веществъ, напримѣръ, сѣры, [2J При дыханіи, очевидно, дѣйствуетъ пар- ціальное |см. гл. 1) давленіе кислорода. Особенно ясно это показала нэсл'Ьдованія Поля Бера: подъ давлепіемъ '/с атмосферы, но состоящей изъ одного кислорода, животныя и человѣкт, остаются въ обычныхъ условіяхъ парціальнаго давленія кислорода, но разрѣ- женія воздуха до !/о организмы вынести не могутъ, потому что тогда парціальное давленіе кислорода падаегъ до 1/аэ атмосферы. Даже при давленія воздуха въ 3/з атмосфернаго— правильная жизнь людей невозможна, именно по прнчинѣ невозможноеги дыханія (расгво- ренія кислорода- въ кровн) отъ малаго парщ- альпаго давленія кислорода, а не изъ-за механического бліяніл уменьшенного давленія. Все это уяснено многими опытами ПоляЕера, часть которыхъ онъ производилъ надъ самимъ собою. Это объясняет!, между прочимъ стра- данія, ощущаеиыя при подъемѣ на высокія горы или на аэростатахъ, когда достигаются высоты болыпія 8 верстъ пли кшишетровъ н давленія меньшія 250 мм. Для доднятій на большія высоты, какъ для пребыванія подъ водою, очевидно, необходимо пользоваться искусственною атмосферою. Леченіе сжатьшъ и разрѣженнымъ воздухомъ, примѣняемое въ нѣкоторъіхъ болѣзняхъ, основывается отчасти на механическокъ дѣйстаін перемѣны давленія, отчасти на иамѣнеш'и парціальнаго давленія вдыхаемаго кислошда. фосфора, желѣза и т. п., отъ соединения этихъ веществъ съ кислородомъ, какъ говорено было во введеніи. Гніе- иіе, тлѣніе и тому подобный измѣне- нія веществъ, кругомъ насъ всюду совершающаяся, также обусловливаются очень часто дѣйетвіемъ кислорода воздуха и также переводятъ его изъ свободнаго еостояпія въ соединенное. Большинство же соединеній кислорода, подобно водѣ, очень прочно и обратно не даетъ кислорода въ обычныхъ усло- віяхъ природы. Такъ какъ описанныя пвленія совершаются повсюду, то ко- .ігачество свободнаго кислорода въ воз- духѣ земли должно было бы уменьшаться и уменыпеніе это должно бы было идти довольно быстро. Это въ действительности и замѣчается талъ, гдѣ горѣніе или дыханіе совершается въ зашшутомъ проетранствѣ. Въ та- комъ запертомъ пространствѣ живот- ныя задыхаются,—потому что, истребляя кислородъ, оставляютъ воздухъ, негодный для дыханія. Точно также въ запертомъ пространствѣ горѣніе современемъ прекращается, что можно доказать весьма простымъ опытомъ— стоитъ только въ стклянку положить зажженное вещество, напримѣръ, спустить горящую сѣру и плотно закупорить стклянку, чтобы наружный воздухъ не входилъ въ нее. Горѣніе будетъ длиться нѣкоторое время, пока въ стклянкѣ будетъ еще свободный кислородъ, но оно прекратится, хотя и останется еще сѣра, такъ какъ кислородъ взятаго воздуха соединится съ сѣрою. Изъ сказаннаго очевидно, что для правильности горѣнія и дыханія необходимо возобновлять воздухъ, то есть приводить къ горящему или дышащему тѣлу новый свѣя^ій воздухъ. Это достигается въ нашихъ жилнщахъ многими щелями, форточками, вентиляторами и тягою воздуха, происходящею при топкѣ печей. Что же касается до воздуха всей земной поверхности, то количество кислорода въ неиъ едва ли уменьшается, потому что есть въ цриродѣ процессы, вслѣдствіе ко- торыхѣ въ воздухѣ возобновляется за- пасъ свободнаго кислорода. РастеяІя, а именно лх*ь листья, днемъ [3], то есть при дѣйствіи свѣта, поглощаютъ тглекислый газъ СОа и выдѣляють
110'' ГЛ. 3. КИСЛОРОД*' И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫХЪ СОЕДПІІЁШЙ. прибор*, выставить □а овѣть — тогда въ ншгь будвтъ свовлнтми кислорода. V». ' свободный кислород*. Итаиъ убыль кислорода, происходящая велѣдствіе дыханія .животныхъ н горѣнія, вознаграждается растетями. Если еъ коло- колъ съ водою, въ которую пропускается углекпслый газъ (потому что онъ поглощается растеніями и изъ него-то развивается кислородъ), опустить листья раетенін и весь приборъ выставить на солнце, то въ колоко- лѣ скопится кислородъ, Расположавіе при- выделяемый растеніями Сора для аокава- __.,. • j тт нія омгЬлваія ра- При ДѣЙСТВІП СВѣта. 110- вТ^™Жо": добный опытъ сдѣлаиъ нгь колоколъ съ былъ въ первый разъ зелваыші листьями, тт ч должно влить поду Приетлеемъ въ конц-в оъ угленяиотою п дроиглаго столѣтія. Та- кимъ образомъ жизнь растеній _ на земяѣ не только служить для образования гштательныхъ веществъ, по- требныхъ для. житотныхъ, но л къ поддержание въ воздухѣ опредѣлен- наго содержанія ішелорода. Въ долгій періодъ жизни земли достигнуто то равновѣсіе между процессами, поглощающими кислородъ и его развнваго- . щими, при когороыъ сохраняется въ ісблоЁ массѣ атмойфернаго ' воздуха опредѣленное количество свободного кислорода [4]. [3] Ночью, безъ дѣйствія св'Ёта, безъ по- гдощенія той энергін, какая нужна для разложения углекислоты на свободный кислородъ ■и на углеродъ, оетающівся въ раетеніяхъ— растенія дышать какъ жнвотныя, поглощая кислородъ и развивая углекислоту. Этотъ про- цессъ идетъ, рядомъ оъ обраткьшъ ему, также и днемъ, но тогда онъ слабѣе того, который даетъ кислородъ. ■, [і\ Земная поверхность равняется (около) 1 510 . нилліонамъ квадр. кшгометровъ (кило- .-метръ = 1000 метровъ = 1406 аршиновъ, т. е. Заемного менѣе вереты), а масса воздуха (при давленіи-760 мм.) надъ каждыыъ квадр. кило- .'метромъ поверхности около Ю'/з милліардовъ днлогралмовъ или около Ю'/з мил.ііоновъ ■тоннъ (£онна = 1000 килогр. или около'61 пуда), поэтому весь вѣсъ атмосферы около 5100 милліоно-милліоновъ (= 51.10") тоннъ. ■Слѣдовательно свободного кислорода въземной атиосферѣ около 2.1015 тоннъ. Неисчислимый рядъ процессовъ, поглощающихъ часть этого кислорода, вознаграждается растительными процессами. Считая, что ежегодно на 100 мил- ■ИІояахъ кв, килоцетровъ земной суши (а въ водѣ ндетъ. тотъ яге процёссъ) происходить Кислородъ, какъ отдельный. газъ, былъ полученъ въ 1774 г. Приетлеемъ въ Англіи и въ тоыъ же году Шеле въ Швеціи, но только Лавуазье совершенно поиялъ его природу и великое значеіпе. Получить свободный кислородъ возможно тѣми или другими путями изъ всѣхъ .веществъ, въ которьтхъ онъ находится. Такъ, иапрнмѣръ, возможно кислородъ многихъ тѣлъ перевести въ. воду, изъ которой, какъ мы уже видѣли, токомъ выделяется кислородъ [5]. Мы остановимся сперва на способахъ извлечения кислорода пзъ воздуха, какъ вещества, всюду распростраиевнаго. Выдѣленіе изъ него кислорода сопряжено, однако, съ затруднениями. Изъ воздуха, содержащего смѣсъ кислорода и азота, нельзя прямо удалить одинъ азотъ, потому что онъ ни съ однимъ изъ веществъ не имѣетъ стремленія легко и прямо соединяться, и если соединяется съ иѣкоторьгми веществами (на гектарѣ ялп '/ш кв. килом, по 10 тоннъ корней, лпетьевъ, стволовъ и пр.) 100,000 тоннъ растите л ьньтхъ веществъ, содержащихъ 40% углерода.гфоиеходящаго изъ углекислоты, получимъ, что растенія суши даютъ въ годъ около 100,000 тоннъ кнелорода, что состав- ляетъ ничтожную долю всей пассы кислорода воздуха. [о] Извлечь кислородъ изъ воды, очевидно, мояшо двумя способами: или разложеніемъ воды па составныя части, напр.. дѣйствіемъ гилі.ва- ническаго тока (глава 2), или ігасредетвомъ отнятія отъ воды водорода. Но мы впдѣли и зиаемъ уже, что водородъ съ весьма немногими только тѣламк вступаетъ прямо въ сое- диненіе и только прп особы хъ обстоятель- ствахъ; а кислородъ, какъ увіщнмъ вскорѣ, соединяется со мпожествомъ тѣлъ. Только газообразный хлоръ (особенно-же легко фторъ) сиособенъ разлагать воду, отнимая отъ нея водородъ и не соединяясь ■ съ киелородомъ. Хяоръ растворяется въ воді, и если водяной растворъ хлора, или такъ называемую хлорную воду, налить еъ колбу и эту колбу опрокинуть въ чашечку, содержащую такую же- хлорную воду, то будемъ имѣть приборъ, съ номожію котораго можно добывать кислородъ изъ воды. Прн обыкновенной температур* н въ темпотѣ хлоръ педѣйствуехъ на воду или дѣйетвуетъ весьма слабо; но при дѣйствіи hjjk- мыхъ лучей солнца. хлоръ раалагаетъ воду съ. вьтдізленіемъ кислорода, При этомъ хло])Ъ соединяется съ водородоыъ и даетъ хлористый водородъ, въ водѣ растворяющійся, а свободный кислородъ одпнъ будетъ выделяться нзъ жидкости; онъ будетъ содержать только не; большую подмѣсь хлора, которую легко удалить, пропуская кислородъ чрезъ растворъ ѣдкаго кали, удержчаающій хлоръ.
. пОлученіе кислорода. '■Ш? (боромъ, магшем-ь, титаноыъ), то эти вещества въ то же время соединяются съ кислородоаіъ воздуха [6]. Однако, есть возможность выдѣлить кислородъ изъ. воздуха, заставивши его соединиться съ веществомъ, могупщмъ легко разлагаться отъ дѣйствія жара и при этомъ вновь выдѣлять поглощенный кислородъ, то есть пользуясь обратимыми: реакціяшг. Такъ, йапримѣръ, кислородъ воздуха можно заставить окислять сѣриистый газъ SOs или двуокись сѣры (прямо пропуская чрезъ накаленную губчатую платину) и образовать сѣрный ангидридъ, и:ш тред- окись сѣры-SO3, a это вещество (твердое, летучее, отчего легко отделяется отъ азота и SO2) при накаливание даетъ вновь кислородъ и сѣрнистый газъ. Изъ этой смѣси *вдкій еатръ или известь извлекаютъ {поглощаютъ) SO2, а кислородъ не поглощается, то есть уединяется изъ воздуха. Въ большомъ Бидѣ, на заводахъ, какъмы увидЕлъ да- лѣе, превращаютъ SO2 въгядратъЗОа или въ сѣрную кислоту HaSO*, '$ заставляя. ее падать капллми на накаленные камни, можно [6J Нельзя воспользоваться здфеь н раздіі: чіеиъ въ физическихъ свойствахъ обоихъ га- -аовъ, потому что они очень сходственны въ «воихъ особённостяхъ. Такъ, плотность кисло- . рода въ 16, азота въ 14 разъ бшіѣе плотности водорода, а потому здѣсь нельзя употребить порпстыхъ сосудовъ—-разность во времени іЕросачкванія чрезъ' пориетыя поверхно- ■сти для обоихъ газовъ будетъ. ничтожна. Греиъ однако достш-ь обогащенія воздуха кпелородомъ съ помощію пропусканія его чрезъ резину. Это дѣлается слѣдую.щпмъ образоагь. Берется обыкновенная каучуковая подушка Е. 33я отверстіе герметически сообщается съ воз- душншгь наеосомъ я ли. что гораздо удобнѣе, съ ртутньшъ асяираторокъ (насоеъ ЗЗІпрен- геля, представленный здѣсь на рпсункѣ подъ ■буквами АСВ). Когда аспираторъ {гл. % вын. 16) высосегъ воздухъ, что видно будетъ потому, что ртуть будетъ вытекать почти не- -. прерывающеюся струек» м будетъ стоять почти получить воду, сѣрнистый газъ ж кислородъ, ETO + SOs+0. Изъ -этой смѣси уже легко уединить (пропуская газы чрезъ известь) кислородъ. йзвле^ чете кислорода (Пристлей, Лавуазье)- изъ красной окиси ртути (си. Введете), получающейся изъ ртути и кислорода воздуха, естьтакжеобратшаяре-.. акціядля полученія кислорода изъ воз- • духа. Точно также, пропуская сухой воздухъ чрезъ накаленную до красна трубку, содержащую окись, барія, з.а-' ставляютъ ее соединяться съ кисяо- рододъ воздуха. Чрезъ такое соедине- ніе получается нзъ окиси барія. ВаО, такъ яазываеыаяпе-- рекись или двуо-, кись барія, BaOs, а эта шелѣдняя, при болѣе усилеи- номъ накаливаніи, выдѣляетъ поглот- щенный кислородъ* и оставляетъ внрвьГ первоначально взятую окись барія [7]. Особенно легко выдѣляютъ кисло-' роль цѣлые классы сложныхъ, мало-, прочньтхъ кислоро- дистыхъ веществъ, которыхъ обзоръшг теперь и сдѣлаемъ', замѣтивъ, что нѣ- которыя .изъ этйхъ реакщй, дагощихь кислородъ, отно-.- сятея къ числу обратимыхъ [S], однако на выеоіѣ барометра, тогда можно ясно заметить, что чрезъ каучукъ проникаетъ газъ.-Это'1' будетъ видно изъ того, что. вмѣстѣ со ртутью . будутъ постоянно выходить пузырьки гава.. Наливая въ воровку А ртутыі зажимая кранъ С такъ, чтобы струя вытекающей фтути была.- невелика., мояшо постоянно поддерживать ма.-, лоѳ давленіе воздуха въ подушкѣ и чаеть.'про-ч ходящаго воздуха будетъ уноситься вмѣстѣ съ.' выливающеюся ртутью. Уносимый'- воздухъ. можно собрать въ дпляидръ R. Онъ оказывается содерзкащшъ около 42 объемовъ кислорода па 57 объезгоБЪ азота и 1 объемъ' уголь-- ной кислоты, тогда какъ въ воздухѣ еодер-. жится только 21 объеаіъ кислорода во 100 об. Квадратный метръ каучуковой поверхности (обыкновенной тодщнны) пропускаеть въ часъ около 15 куб. сант. такого воздуха. Такое явленіе ясно ноназываетъ, что каучукъ дро- -. нлцаемъ для хазовъ. Это можно, вврочеііъ,. наблюдать надъ обыкновенными дѣтскщиг де- К. Шопе (Girl Wilholni Scheolel. 1742-1788.
112 ГЛ. 3. КИСЛОГОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОЕГАЗНЫХЪ СОЕДИЩГПЙ. далеко не веѣ, такъ что для поду ченія мыогихъ вещеетвъ (напр. бертолетовой соли), содержащих!, много кислорода а его легко выдѣляіощихъ, тающішп шарами, наполняемыми евѣтнльнымъ газомъ. Они пэдатотъ чрезъ день или два, но не потому, что имѣіотъ отверетія, а потому, что чрезъ поверхность каучука, пзъ которого они сдѣлаішт, прони- каетъ внутрь воздухъ, а извнутрн газъ. Быстрота прохожденія газовъ чрезъ каучукъ не завпснтъ огъ пхъ шгот- . .Првбрръ Грена лдя разложения воадузд съ поыощш просачпванія его чроаъ научвкъ. уи. ноств, какъ показали Млтчелъ пГремъ, слѣдо- вательно здѣеьпроникновеніене определяется отверстіяли. Оно скорѣе сходно съ діализомъ (гл. 1, вын. 18) и онклюзіею (га. 2, вын. 37). 'Равные объемы газовъ проникаютъ каучукъ во времена, который относятся между собою слѣдующицъ образомъ: углекислый газъ 100, водородъ 247, кислородъ 532, болотный газъ 633, окись углерода 1220, азотъ 1358. Ааоть, зиа.члтъ, проникаетъ медленнее кислорода, . скорѣе друпшь углекислый газъ. Въ то время, ■въ которое вровтгкаетъ 1 объемъ азота, про- никнетъ 2,556 объемовъ кислорода и 13,585 объемовъ углекислаго газа. Умножая эти ско- .рости на содержание газовъ въ воздухъ', пояу- чимъ числа, относящіяся между собою почти такъ,. какъ относятся объемы гааовъ, проникающий, нэъ воздуха чрезъ каучукъ. Если б& ,съ прошедшйнъ чрезъ каучукъ воадухомъ повторить продеесъпропуеканія, то получилась бы гаіѣсь, содержащая по объему 65 проц. кислорода. Можно думать, что причина втого явяе- нія заключается въ поглощеніи или окклюзіи ■.(гл-, 2, вын. 37) газовъ каучукомъ и въ, выдѣ- • 'левін раетвореннаго гааа zt. безвоздушное'про- ■странство. Действительно, каучукъ поглощаетъ газы, особенно много углекислаго, а именно равный есбѣ объемъ. Вышеописанный епособъ разложснін воздуха Гремъ назвалъ атма.ш- зомь. Нынѣ, когда можно іиіѣть много жидкаіо воздухп{ъуі.тп. 5), можно дляуедішеніякислорода изъ воздуха пользоваться различіемъ температурь кішѣиіп азота (около — 1№) и кислорода (около —1S1°), то есть большею ле- тучсстіго (упругостью паровъ) азота. Если въ двустѣнномъ сосуда (гл. 2, выноска 32) сохранить жидкііі воздухъ, то азотъ будетъ улетать въ большсмъ количеств*, чѣмъ кіщлпродъ, и въ остаткѣ получается жидкость гораздо бо- лѣе богатая ішслородомъ ч'ідаь воздухъ, я. подвергал смѣсь осторожной яерегонкѣ (пли неполному ежлженію) можно дойти до остатка, содержащего до800/0 кислорода. А такъ какъ нспареніемъ такпхъжндкоетейполучшотсянпз- кіп температуры, необходимый для ежпженія воздуха, то указанный епособъ можетъ служить для дешеваго иолученія изъ воздуха газа богатаго кисло родомъ, и такъ какъ горѣ- ніемъ въ такомъ газѣ можно получать очень высокія температуры, полезныя во многнхъ (особенно при оепѣіценін и въ металлургиче- склхъ) производствахъ, то быть можетъ, что ирпдетъ время, когда указаішьгмъ путемъ ста- путь на заводахъ и вообще для практики обогащать воздухъ кислород омъ, къ чему уже давно стремятся, прнбѣган къ способамъ, отчасти оппсываемымъ въ лоелѣдуюпшхъ вы- носкахъ. [7] Получение кислорода по этому способу, указанное' Буссенго, производится въ фарфоровой трубкѣ, которую помѣщаюті, въ печь, на- грѣваеіую углелъ. Въ эту трубку кладутъ окись барія (ее можно получить, прокаливая азотяобаритовую соль, предварительно выеу- . шенную) и чрезъ нее (мѣхомъ или газоме- троыъ) пропускаютъ воздухъ. Воздухъ при этомъ предварительно пропускается чрезъ ра- створъ ѣдкаго каля, чтобы отнять отъ него весь углекислый газъ, въ немъ наяодяшійся, п очень тщательно высушивается (ибо гидратъ ВаНЮ2 перекиси не даетъ). При темнокрас- номъ каленіи (500 — 600°) окнсь барія погло- іпаетъ кислородъ воздуха, а потому пзъ трубки выдѣляется преимущественно азотъ. Когда поглощение окончится, тогда чрезъ трубку будегь проходить веивмѣненный воздухъ, что можно узнать по тому, что въ немъ иожетъ горѣть зажженное тѣло. При этомъ окись барія превращается въ перекись, а именно: 11 частей окиси барія поглощаютъ около 1 части кислорода (по вѣеу). Когда поглощеніе кончится, тогда одивъ конёцъ трубкл эапнраютъ, а въ другой вставляютъ пробку съ газоотводной трубкой и жаръ въ лечи усилнваютъ- (800°), такъ, чтобы лолучить яджоісраское кадете, При этой степени жара перекись барія: отдаетъ весь тотъ кислородъ, который пріобр'іі- таетъ при. теинокраснокъ калевіи, т. е. изъ- 12 частей перекиси выдѣляется около 1 части кислорода. По выдйленш кислорода остается Та первоначальная оіоась барія, которая был».
ПОЛУЧЕНИИ КИСЛОРОДА. ИЗ должно прибѣшть къ косвенвымъ пу- тяиъ (си. введеніе), съ которыми мы взята, такъ что моіию вновь пропускать чрезъ нав воздухъ и тактгаъ образомъ большое число рааъ повторять получете кислорода изъ воздуха, съ помощью одного и того ;ке количества ВаО. Удалось сотни рааъ ивъ одной пассы добывать этнмъ путемъ кислородъ, если соблюсти веѣ необходимый предосторожности относительно повышеніятемперги'уры массы и освобождения воздуха отъ влаги и углекислоты. Безъ этого масса окиси скоро портится. Такъ какъ кислородъ можегь представлять значительное техническое прютвиешо.іш своей способности давать, при еояшганіи тѣлъ, высокую температуру и сильный овѣтъ, то добыча кислорода непосредственно изъ воздуха техническими пріемамп составляетъ задачу, ипдъ разрвшеніемъ которой мпогіе изсл'іідо- вателп иродолягэют'ь работать и въ настоящие время (см. выноску Іі|. Нанбол-Ье доступны способы Тнссье де Мотая и Наонера. Первый основам, на тонъ, что масса равныхъ по вѣсу количества перекиси маргапяа :г ѣдкаго натра, при началѣ краспокалнльиакі жара (около 350°), поглощаетъ кислородъ изъ воздуха, а вы- дѣляетъ воду, по уравноніго: МпО.1 -j- 2NaHO -J- 4- О = Na-MnO1 -\- НЮ. Если псслѣ того пропустить въ сііѣсь перегрѣтый водяной паръ, при тенпературѣ около -150°, то обратно получаются первоначально взятые; перекись агар- ганца и ѣдкій иатръ, а кислородъ, удержан - ный смѣсыо,"выдѣляется,то.есть происходить реакція, обратная предыдущей: Na'MnO* -f- -f Н50 = МпО2 + 2ШЯО 4- О. Такого рода приготовленіе кислорода можно повторять неопределенное число разъ. Кислородъ, присоединяясь, выдѣляетъ воду, а пары воды, действуя на полученное вещество, выдѣляютъ кислородъ. Значить, здііеь для добыванія кнело- рода изъ воздуха потребуется только топливо и наблюдете за тѣмъ. чтобы своевременно прекращать доетуиъ воздуха и водяного пара. По способу Каснера (1S91) берется смѣсь окисы свища и извести (РЬО + ЗСаО) и накаливается навоздухѣ,причем'Ь поглощается кислородъ и образуется свинцово-извеегковая соль СагРЬ0'' — шеколадно-бураго двѣта, а она при дальн-вй- шемъ накаливаніи выдѣляетъ кислородъ и оставляешь начальную смѣеь РЬО + 2СаО, т. е. сущность явлеиія здесь та же, какъ въ способ!; Буесснго (изъ ВаО); но по данньигь Ле Шателье (1893) днесопіонная упругость выдѣ- ляющагося кислорода для СаФЬО* меньше, чѣмъ для ВаО2 при равныхъ темлературахъ, напр. при 940° для первой = 112 мм. ртутнаго столба, а для второй при 720° = 210 мы., а при 790° = 670 мм., что достигается для СалРЬО4 только около 1080°. Однако для этой нослѣ дней поглощение кислорода идетъ быстрѣе и вліяше иодмѣси воды и СОа къ воздуху не замѣчается, такъ что епособъ Каснера ааелу- жияаетъ въ практикѣ внинанія, какъ н пріемъ Тиссьё дё Мотая, 18] Обратимо (хотя лишь съ пзмѣненіемъ нѣк. условіВ реагированія) даже рагааденіе перекиси марганца, потому что изъ той закиси (нлц ея'ерлл), которая образуется при выд/в- Оевдвц хпиіи. познакомимся въ дальнѣйшемъ изложении. 1) Сосдішепія Кислорода, съ некоторыми металлами, а именно съ ртутью, серебромъ, золотомъ и платиною, будучи разъ получены, при обыкновенной тешіературѣ, удерживаютъ кислородъ, а при накаливаніи теряютъ. Эти соединеыія суть тѣла твердыя, обыкновенно порошкообразныя, неплавящіяся, а при Еагрѣізаніи легко разлагающіяся на металлъ и кислородъ. Примѣръ по- добиаго разложенія мы видѣли уже, когда говорили о разложенш красной ртутной окиси. Накаливая окись ртутя цосредствомъ зажигательнаго стекла, Пристлей, въ 1774 году, гголучилъ въ первый разъ чистый кислородъ, пока- залъ явное его отличіе отъ воздуха и его характеристическое свойство поддерживать горѣніе „съзамечательною силою". Пристлей называлъ полученный газъ дефлогистнрованньшъ воздухом ъ. 2) При болѣе или аіенѣе сильномъ жарѣ (а также при дѣйствіи кислотъ), выдѣляютъ кислородъ многоокиси, называемый чаще всего перекисями [9]. Онѣ содержать обыкновенно металлы, соединенные събольшимъколичествоагь кислорода. Перекиси еуть вьісшія степени окисленія, то есть тѣ метал.ты, которые образуютъ ихъ, обыкновенно даютъ несколько степеней окисленія или нѣсколько еоединенІи съ кяело- родошъ. Ннзшія степени окисленія, содержался наименьшее количество кислорода, обыкновенно суть вещества, способныя легко реагировать съ кис- ленік кислорода, моясио (гл. 11, вын. 6) обратно получить перекись. Соедвненія хроиовой кислоты, содержащей трехъ-окись СгО5, выдѣляя кислородъ, датотъ oiwcb хрома СгЮ5, но она при иакаливапіи на воздухѣ со ще.чочажи, обратно даетт, соль хромовой кислоты. [9] Мы увидіжъ впоелѣдствіи, что истиешьши перекпеяніі доляшо считать только вещества, подобный перекиси барія (они даютъ перекись водорода), а ЖпО2, РЬО* и т. п. стЬдуеть отъ иихъ отличать (они не даютъ съ кислотами перекиси водорода}, а потому ихъ лучше на- вьшать двуокисями, что и дѣлается въ большей части этой книги, удерживая однако — ради исторической связи—иногда и прежнее назва- ніе (перекиси), чтобы наши читатели могли пользоваться преншимп сочігаеніямн. Сама перекись водорода (гл. 4-я) очень легко и часто выдѣляетъ половину своего кислорода, оставляя воду.
114 ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫХЪ СОЕДИНЕНИЕ лотами, напр., съ сѣрною кислотою; называются онѣ основаниями. Перекиси содержать больше кислорода, чѣмъ основавія, образованныя тѣмъ же ме- талломъ. Такъ, напр., окись свинца содержитъ въ 100 частяхъ 7,1 кислорода, она есть основание, а перекись или двуокись свинца содержитъ въ 100 чаетяхъ 13,3 частей кислорода. Такова же двуокись или перекись марганца, которая есть твердое тяжелое вещество темнобураго, почти чернаго, цвѣта, встрѣчающеееявънриродѣ. Она употребляется въ техникѣ подъ назва- ніемъ марганца или чернаго марганца (по нѣкеики Braunstein, бурый камень, минералоги ее называштъ ппролюзи- томъ). Многоокиси способны выдѣлять кислородъ при болѣе или менѣе силь- номъ накалпваыіи. Онѣ выдѣляютъ при этомъ не весь свой нислородъ, но только часть, превращаясь въ низшую степень окисленія, то есть въ низшую степень соеднненія съ . кислородолъ или въ основную. Такъ, напр., двуокись свинца, при накаливании, даетъ кислородъ и окись свинца. Разложение этой многоокиси вяегь довольно легко принагрѣ- ваніи даже въ стекляпномъ еосудѣ, двуокись же марганца выдѣляетъ кислородъ только при очень силъномъ красеокалильномъ жарѣ, а потому изъ нея можно получить кислородъ только въ желѣзныхъ или глиняныхъ сосу- дахъ. Такъ прежде и получали кислородъ. Перекись марганца выдѣляетъ только одну треть своего кислорода (поч равенству ЗМп02 = Мп304+О2), -двѣ же трети остаются въ твердоыъ остаткѣ отъ нрокаливанія. Перекиси металловъ, кродѣ того, способны выдѣлять ішслородъ при нагрѣваніи съ еѣрною кислотою. При этомъ онѣ выдѣляютъ столько кислорода, что изъ перекиси получается основаніе, которое и реагируетъ со взятою сѣрною кислотою, образуя съ нею новое сложное, тѣло (соль). Такъ, перекись барія, при дѣ^ствія сѣрной кислоты, образуете кислородъ и окись, которая даетъ съ сѣрною кислотою вещество называемое сѣрнобаритовою солью (ВаОа -+- + Н280* = ВаЗО* + Н20 + 0)[9 bis]. [9 bis] Перекись барія даеть кислородъ также въ приеутетвіи раствора миопвд, другихъ высших степеней окисленія при обыкн. темпер, Для опыта берутъ обыкновенно толченую двуокись марганца, сыѣшиваютъ ее съ крѣпкою сѣрною кислотою въ колбѣ и располагаготъ приборъ, какъ изображено иа риеункѣ. Газъ выдѣ- ляющіися. нвъ газоотводной трубки, пропускаютъ чрезъ вульфову (двугорлую) стклянку съ растворомъ ѣдкаго кали, для очищенія отъ углекислаго и др. газовъ, сопровождающихъ кислородъ изъ природной (нечистой) перекиси марганца, и собираютъ только тогда, когда тонкая тлѣющая лучина, поставленная.предъ выпускнымъ отвер- стіемъ, вепьшіетъ, что и шказываетъ, что отдѣляющійся газъ есть кислородъ. При такомъ разложении перекиси марганца сѣрною кислотою, выдѣляется уже не '/з кислорода, какъ ври нака- дивапіи, а V2 содержащаяся въ перекиси кислорода (МпО2 + H2SO* = = MnSO* + НэО + О), а именно: изъ 50 граммовъ перекиси около 71/5грам- Въ этомъ отноигеніп укажемъ на то, что для дабораторыыхъ цѣлей Каснеръ (1800) предлп- гаетъ получать кпслородь при смѣшеніи ВаО= съ FeK?(CN)0 (красная соль Гмелина, гл. 22); реакція, выделяющая кислородъ, происходить уже при незначите л ьиомъ прибавленіп поды. Чтобы д ост и га уть п осте пени аго выдѣлепія газа, апторъ предлагаетъ не смѣкщвать сразу оба вещества, а вводить ихъ ігь реакдію время отъ времени и смотря по надобности, для чего можетт. служить приборъ слѣдугощаго устройства (Рвваловскій): въ обыкновенную колбу наеьшаютъ мелко истолченную перекись барія и наллваютъ до одной трети водой. Въ пробкѣ, закрывающей колбу, сдѣланы три отверстія: 1) для газоотводной трубки, 2) для вставки мѣщалкн, переаіѣпшвающец ВаО3, и 3) для стекляннаго стержня, на концѣ кото- раго виситъ стеклянная корзинка съ отверстія мл, заключающая въ себѣ кристаллы FeKs(CN)e. Когда желають начать выдѣленіе газа, корзинку опускаюгъ до погруженія въ жидкость колбы и перенѣіниваютъ ВаОа. Реакція идетъ ао ѵравненію: ВаО2 -f 2FeKs(CN)G= = FeK4(CN)c ■+ FeK2Ba(CH)° + Ог. Изъ маточной воды кристаллизуется двойная соль FeBas{CN)°. Для яонпманія смысла реаіщіи должно обратить вниманіе на то, что ВаОг есть высшая степень ощісленія, теряющая кислородъ и дающая ошоваыіе ВаО, входящее въ сложную соль FeESBatCNl^FetCNl'+SKCN-T- -fBafCN)2, а эта последняя = ВаО+2Н(Ж~ — HsO. Сверхъ того и FeEB(CN)° содержитъ соль Fe5(CN)°, отвѣчающую также высшей степени окисленія желѣза Fe'O', а поелѣ реак- ціи получается соль, содержащая FefCN)' от- вѣчающая низшей степени окисленія FeO, a потому и съ этой стороны (въ приеутетвіи воды) освобождается ішслородъ, т. е. реакція даетъ низпи'я степени окисленія н кислородъ.
ИОЛУЧКШЕ КИСЛОРОДА. 115 мовъ или около 57* литровъ [10]; при накаливаніи же обыкновенно 3'/= литра. Химики временъ Лавуазье обыкновенно Палученів кислорода иэгь аераккси ѵарганца съ сѣррою дѣляюиШся гааъ пропускается черввъ пульфову стклянку ѣдкаго вали. получали кислородъ изъ перекиси марганца, какъ природнаго продукта. Нынѣ же имѣютея способы болѣе удобные. 3) Третій источннкъ для полученія кислорода составляіотъ кислоты и соли, содержания много кислорода и могу- щія переходить чрезъ отдачу части или всего своего кислорода въ другія (ннз- шіе продукты окисленія), труднѣе разлагающаяся соединенія. Эти кислота и соли (подобно перекиеямъ) выдѣляютъ кислородъ или при одномъ простомъ яагрѣваніи, или только въ прясутетвіи другахъвеществъ.Примѣромъ кислотъ, разлагающихся отъ дѣйетвія одного жара, ыожетъ служить сама сѣрная кислота, которая, при краснокалиль-. номъ жарѣ, разлагается на воду, сѣр- нистый газъ и кислородъ, какъ указано выше [11]. Пристлей и Шеле [10] Шеле въ 17SS г. показалъ способъ полученія кислорода нзъ перекиси марганца съ сѣрной кислотою. [11] Всякіп кислоты, богатыя содержаніемъ кислорода и особенно отвѣчающія низшимъ окисламъ, развннаютъ кислородъ или прямо при обыкновенной теывературѣ (напр. железная к.) или при нагрѣванін (напр. азотная, марганцовая, хромовая, хлорная и др.) или, если имъ отв'іічвдотъ основныл низшія степени окисленія,, при нагрѣвапіи съ сѣрною кислотою. Поатому-то соли хромовой кислоты, напр. двухромовокаліевая соль KsCrsO', съ сѣрною кислотою даютъ кислородъ: сперва образуется сѣрнокадіевая соль К^О4, а освободившаяся хромовая кислота даеть сѣрнокнслую соль низшей своей окиси Сг!03. Этодаѳтъ довольно удобный, способъ для полученія въ лабораториях, небольшихъ количествъ кислорода. кислотою. Вы- ет, расгворояъ получили кислородъ, накаливая селитру. Лучпгамъ дримѣромъ образова- нія кислорода при накаливаніи солей можетъ служить хлорнова- токаліевая соль- или такъ называемая Оертолетова соль, получившая названіе свое огь имени французскаго хи- . мика Бертоле, открывшаго это вещество. Бертолетова соль есть тѣло сложное, содержащее металлъ калій, хлоръ и кислородъ: КС103. Она имѣетъ видъ безцвѣт- пыхъ, прозрачныхъ плаети- нокъ, растворима въ водѣ, особенно же въ горячей, по многилъ реакціямъ и по фи- зическимъ свойствамъ сходна съ обыкновенной (поваренной) солью, ори нагрѣванш плавится и, сплавившись, начинаетъ разлагаться, выдѣляя кислородный газъ. Разложеніе это кончается тѣмъ, что весь кислородъ выдѣляется изъ бертолетовой соли и остаетсятолько хлористый калій по равенству: KC10S = = КС1 -J-03 [12]. Это разложеніе совершается при такой температурѣ, что его можно производить въ стеклянномъ сосудѣ, сдѣланномъ изъ тугоплавкаго стекла. Бнрочемъ, при разложенш, сплавленная бертолетова соль вспучивается,' пузырится и, по мѣрѣ выдѣленія кислорода, застываетъ, а потому отдѣле- ніе кислорода неравномѣрно и стеклянный сосудъ, въ которомъ производится нагрѣвавіе, легко можетъ лопнуть. Чтобы устранить это неудобство, къ высушенной, истертой бертолетовой соли нодмѣшиваютъ порошокъ веществъ, не-. способныхъ соединяться съ отделяющимся кислородоыъ, не плавящихся и хорошо проводящихъ теплоту. Обыкновенно подмѣпшваютъ перекись мар- [12] Реакпія эта необратима и экзотерми- ческая, то-есть при ней не поглощается, а выделяется 9713 калорій на частичный вѣеъ . КС103, равный 132 ч. соли (по опред. Т,он- сена, который сжигалъ въ калориметрѣ водо- родъ или одинъ, или съ онредѣленнымъ ко- дичествомъ бертолетовой соли, смѣшаннои съ окисью желѣза). Она протекает* не сразу, а сперва образуется хлорнокаліевая ооль-КСЮ* (см. хлоръ ж калій). Занѣтимъ, что KG плавится при 766°, КСЮ5 при 359°, а КСЮ* при 610° (о разложенш K.CID* сы..гл* 11,вын.4Г)-'
116 ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ Я ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫХЪ СОЕДИНЕН1Й. ганца [13]. Тогда разложеніе бертолетовой соли значительно облегчается, происходить при низшей температурѣ (потому что вся масса лучше нагревается не только снаружи, но н внутри), безъ вепучиванія, а потому п удоб- нѣе простого разложенія одной бертолетовой соли. Такъ какъ этотъ спо- собъ приготовления ішслорода весьма удобенъ, то его обыкновенно п упо- требляготъ, когда желаютъ получить небольшое количество кислорода. Прн- тонъ бертолетову соль легко получать въ чистоыъ видѣ и она выдѣляетъ много кислорода. 100 грам. ея даютъ до 39 граммовъ или около 30 литровъ кислорода. Этотъ сиособъ такъ простъ и легокъ £14], что съ приготовленія кислорода этимъ путемъ и водорода съ помощію цинка и сѣрной кислоты часто начинаютъ химическую практику, тѣмъ болѣе, что два названные газа даютъ возможность сдѣлать многіе интересные опыты, поражающіе своею особен- ностію [15]. Бѣлвльнал известь, содержащая хлорноватисто-известковую соль {подобную бертолетовой) СяСІЮ2, выдѣляегь при слабомъ (70°) нагрѣваніи (съ водоюі кислородъ, если прибавить небольшое (13] Она при этомъ не выдѣлнетъ кислорода (жаръ для этого малъ). Ее можно заменить многими окислами, напр. окисью железа. Необходимо обращать вюшаніе на то, чтобы въ емѣеь 'не попали горючія "тѣла (напр. клочки бумаги, опилки, сѣра и т. п.). иначе можетъ быть взрыв-Ьі [14] Разложеніе гаіѣси сплавленной и хорошо намельченной бертолетовой соли еъ по- рошкомъ перекиси марганца ндетъ при такой низкой температур']: {соль не нлавитея), что можно брать легкоплавкое етекло. Располо- женіе приборовъ, какъ при разложевін HgO (введеніе) или какъ на послѣднеігь рисункѣ. Какъ реакція экзотермическая — разложение бертолетовой соли съ образованіемъ кислорода, аѣроятно, при нѣкоторыхъ условілхъ (напр. чреаъ контэктныя вліяяіл) аюжетъ совершаться н при температурах!, очень виз- квхъ. Подобвымъ образомъ отчасти вліяютъ и вещества, подмѣшиваемыя ігь берт. соли. [15] Подобно бертолетовой соли, многіп дру- гія соли выдѣлямтъ при пакаливаніи киело- родъ, но онѣ отдаютъ его или только при очень сильшигь зкарѣ (напр. обыкновенная селитра), или же неупотребляются по дорого- вшиѣ (напр. иаргадцовокаліевая соль), или же вьтдѣляюгь при силытамъ жарѣ нечистый кислородъ (напр. сѣрношшковая соль въ крас- йокалильномъ жарѣ даетъ гагЬсь сернистого газа и кислорода). количество нѣкоторыхъ ониеловъ, на- примѣръ, окиси кобальта, которая при этомъ дѣйствуетъ прикосновеніемъ {кон- тактомъ, см. введеніе). Самъ по себѣ растворъ бѣлильной извести при нагрѣваніи кислорода не выдѣляетъ, а окись кобальта окисляетъ выше; эта высшая степень окисленія съ бѣлиль- ной известью и разлагается на кислородъ и меиѣе кислородные остатки; полученная низшая окись кобальта съ бѣл. известью опять даетъ высшую окись, которая опять даетъ кислородъ д т. д. [16]. Хчорноватието же известковая соль оказывается при этомъ- разложенною по уравыенію СаС]202 = = GaCl" -f-'0L\ Такимъ образомъ малое количество окпсп кобальта [17] достаточно для разложенія неопредѣ- ленно большаго количества бѣлильной извести [18]. Еще легче (безъ нагрѣва- [16] Таково объяепепіе—нын'Ь единственно возможное—для явленііі контакта. Во мпогахъ елучаяхъ, а также и здѣсь. оно опирается на фактическіп вдблюдсиія (см. гл. 4). Къ атому же разряду яплепій относится и то, что смѣсь. перекиси Саріл и маргаіщовокаліевой соли съ водою и съ сѣрнош кислотою выдѣлястт, кислородъ при обыкновенно*! теиясратурѣ (вын. 9 bis). Сущность явленііі подобнаго рода, чисто контактааго свойства; чреаъ прнкосновепіе немного изменяется раеположеніе атомовъ на плоскостяхъ прнкасанія и если равнов1:сіе было не стойкимъ — оно нарушается. Особенно это повторяется для те.ть, изменяющихся экзотермически, то есть для такнхъ реакцій, который сопровождаются отдѣленіемъ тепла. А реакція распадения CaCFO2 на СаСР и О- относится къ числу лхъ, какъ я распа- деніе бертолетовой соли и перекиси водорода. [17] Обыкновенно растворъ бѣлндънон извести шелоченъ (содержите известь), а потому къ нему прямо прпбавляютъ растворъ хлористого кобальта, который и даетъ действующую окись кобальта. [IS] Замѣтимъ, что при всѣхъ вышеупомя- нутыхъ реакцілхъ, образованіе кислорода мо- жетъ Сыть прекращено подмесью веществъ, могущихъ съ впмт. соединяться, напр., угля, мкогихъ углеродистых* (оргаішческихъ) со- едішеній, сѣры, фосфора, разныхъ нпзшихъ степеней окисленія и т. п. Эти вещества по- глощаютъ отделяющейся кислородъ, соединяются съ нимъ, образуется не свободный кислородъ, а сложное тѣло, его содержащее. Кислородъ, полученный по одному изъ выпге- описанныхъ епособовъ, поэтому рѣдко бываетъ чисть. Обыкновенно онъ содержитъ водяной парь, углекислый гаэъ, а иногда н небольшую подмѣеь хлора. Очистить кислородъ отъ этихъ подмесей возможно, пропустивши черезъ растворъ ѣдкаго кали и высушивая Если бертолетова соль суха и чиста, то она даетъ почти чистый кислородъ. Однако, если при-
СВОЙСТВА КИСЛОРОДА. 117 нія) бѣлильная известь даетъ кислородъ при дѣйствіи водянаго раствора перекиси водорода {гл. 4), которая тогда ■гоже выдѣляетъ кислородъ: СаС1202 + + Н2Оа = СаС|г + НЮ -f- 20*; подоб- еынъ же образомъ дѣйствуетъ мар- ганцово-каліевая соль. Свойства кислорода. Онъ есть газъ постоянный, то-есть не сжижается дав- леніемъ при обык. темпер., и прнтомъ трудно (хотя легче водорода) сгущаю- щійся въ жидкость при температурахъ ниже—120°, потопу что такова (критическая) температура его абеошотнаго кипѣнія. Такъ какъ критическое [19] давлеиіе его около 50 атмоеферъ, то сжиженіе происходитъ легко, если температура будетъ ниже—120° и давлеиіе будетъ болѣе 50 атм.-Въ нритиче- скоагь еостояніи (по Дыоару) плотность кислорода 0,65 (вода=1), но онъ, какъ и всякія жидкости вблизи этого ео- стоянія [20], сильно мѣняетъ свою плотность при перенѣнѣ температуры и дав- ленія, а потому при обык, давленіи и при — 181° его плотность = 1,13. Сжиженный кислородъ представляетъ весьма подвижную прозрачную жидкость, слабаго синяго цвѣта [20 bis] кипящую (при упруг, около 760 мм.) при —181 или — 1S2°. При температурахъ, доставляемым, жидкимъ водородомъ, кислородъ затвердѣваетъ (вѣроятно около—250°), образуя прозр. голубой ледъ, дающій при 55 мм. давленія хо- лодъ—258°. Кислородный газъ, какъ всѣ газы, прозраченъ и, какъ большая часть газовъ, безцвѣтенъ. Запаха и вкуса онъ не имѣетъ, что понятно уже готовляемый: кислородъ назначается болыіюгь для вдыханія, то его слѣдуетъ промыть, пропуская чрезъ растворъ ѣдкой щелочи п чрезъ воду. Для полученія нряш чистаго клсдорода лучше всего бра-ть хяорнокаліевую солъ(КСЮ^), которая хорошо очищается п выдѣляетъ при накаливанш чистый кислородъ. [19] О темпер, абсолют, гашѣнія, крішіче- скомъ давленіи н вообще о крятическомъ со- стояиін см. гл. 2, выноски 29 іг 34. [20] Судя по сказанному въ выноскѣ 34 предшествующей главы, равно какъ и по не- посредетвенныыъ наблюденіямъ, очевидно, всѣ вещества при критическомъ ейстояніи обладают*, болыпимъ коэфф. расширенія жидко- . етей и сильною нхъ сжимаезгостііо. [20 bis] ЖидкіЗ кислородъ (и жидкій воз- духъ) даютъ даже въ тоякомъ слоѣ отлично видимый и рѣзкія черты спектра поглощения (гл. 13, выноска 32). иаъ того, -что онъ находится въ воз- духѣ. При 0° и 760 мм. давленія, (при геогр. широтѣ 45°) литръ кислорода вѣситъ 1,4290 грамма, (Реньо, Морлеи, Тозісенъ и. др.), слѣдовательно, онъ немного шіотнѣе воздуха (плотность по отношение къ воздуху = 1,105) и онъ тяжелѣе водорода въ 15,88 разъ или, приблизительно, въ 16 разъ [21]. По химнческямъ свойствамъ кислородъ замѣчателенъ тѣмъ, что весьма легко и химически—сильно реагируетъ со множествомъ веществъ, образуя кислородный соединенія. Впрочемъ, только пеш-югія тѣла и см-вси тѣлъ (напри- мѣръ, фосфоръ, мѣдь съ амміакоыъ, гніющія оргапическія вещества, алДе- [21] Такъ какъ вода состоять пзъ 1 об. кислорода и 2-хъ водорода и содерлштъ на 2 вѣсовыя части водорода почтя 10-тт. вѣсов. ч. кислорода, то уже изъ этого слѣдуетъ, что кислородъ должекъ быть почти въ 16 разъ илотпѣе водорода. Обратно, зная плотности водорода и кислорода и объемный систавъ воды—выводится вѣсОЕОіг составь воды.. Эта гзаіИЕНая л рал но стороння я провѣрка ■— ео- сташшетъ своего рода -методу, которая укрѣ- пляетъ фактичеекія свѣдѣнія точішхъ наукъ, зак.тюченія которыхъ требуютъ не только ііоздожпой точности, но и разнообразія про- вѣрки для неходныхъ своыхъ попятій. Замѣтииъ. что теплоемкость кпелорода при постояпноэгь даиленіи 0,2175. слѣд. относится къ теплоемкости водорода (3,409), какъ 1 относится къ 15.6. елѣдовательно теплоемкости обратно пропорціоналыш вѣсамъ равпьтхъ объ- еловъ. Это эначптъ, что равные объемы обо- нхъ газовъ ииѣютъ (почтп) одинаковую теплоемкость, то есть треб у ютъ для нагрѣиавія на 1 ° одиыаковаго количества тепла. Въ г.тавѣ 14-Й теплоемкость разныхъ вешествъ будетъ раз сматривать ся подробнѣе. Теплоемкость жидкаго кислорода (отъ — 198° до —182°) по Дыоару равна 0,32. і Кислородъ мало растворнігь въ водѣ и других* жидкоегяхъ, какъ большая часть трудно- сниіжаемыхъ газовъ. Растворимость дана въ 30 выноскѣ 1-Й главы. Изъ растворимости клсдорода видно, что вода, оставаясь въ воа- духѣ, должна поглощать, т. е. растворять, кислородъ. Этотъто кислородъ п служить для дыхзтгія рыбъ. Въ отварной вад-Ь не иогутъ жить рыбы, потому что не пмѣютъ кислорода, необходимого для дыханія. (См. гл. 1). Замѣчу еще, что по отнощенію къ кислородному газу неоднократно (Боръ 1S86, Вагу and Ramsay 1S94), провѣряя и .подтверждай выводъ (гл. 2, вьга. 25) О положительиыяъ отстуиленіяхъ отъ Бойль-Маріоттова закона— прн малыхъ давленіяхъ, замѣчали быстрое измѣненіе въ законѣ езктіаеаости около давленіи блпакихъ къ 0,7 мм., хотя до и аосдѣ этого крнтическаго давленія отступлепія остаются положнтельнымв.
11S ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОЕРАЗИЫХЪ СОЕДИИЕИ1Й. гидъ, пнрогалдннъ со щелочью и др.) соединяются съ кислородомъ (погло- щаютъ его) непосредственно и быстро при обыкновенной темп.,зато множество тѣлъ въ накаленномъ состояиіи легко соединяются съ кислородомъ, и часто это еоединеніе составляетъ тогда быструю химическую реакдію, сопровождаемую екорымъ отдѣленіемъ большого количества теплоты. Всякая быстро совершающаяся реакція называется го- рѣнісмъ, если она сопровождается столь большимъ отдѣленіемъ тепла, что происходить накаливаніе. Такъ, многіе металлы горятъ въ хлорѣ, окись натрія илп барія горптъ въ углекпсломъ газѣ, порохъ горитъ отъ искры и т. п. Очень многія тѣла горятъ въ киелородѣ, а отъ его присутствия п въ воздухѣ. Для начала горѣнія необходимо обыкновенно [22] накалить горючее вещество или только нѣкоторую часть его. Для продолжения горѣнія нѣтъ нужды въ новоиъ накаливании, потому что при самомъ горѣніи отдѣляется такое [23] ко-тачество тепла, которое достаточно для надлежащаго накаливанія даль- нѣйшихь частей горючаго вещества. Примѣры этого извѣствы каждому изъ ежедневнаго опыта. Горѣніе въ кисло- родѣ совершается съ большею скоро- стію и сопровождается болѣе сильиымъ накаливаніемъ, чѣмъ горѣніе въ обык- новенномъ воздухѣ. Это можно показать многими опытами. Въ стклянку, ■наполненную кислородомъ, опускаютъ УГОЛЬ, прикрѣплеішый: однимъ коецомъ къ' проволокѣ и предварительно накаленный съ другого конца. Уголь при этомъ весьма быстро раскаляется и горитъ, т. е. соединяется съ кислородомъ, образуя газообразный продуктъ горѣнія, называемый уголышмъ ангид- [22] Нѣкоторыл тѣла (съ которыми далііе познакомимся) однако сами воспламеняют с и на воздухѣ, напр,, нечистые фосфористый и кремневый водороды, еинкъ-этилъ и пиро- форы (мелкое желѣзо и т. п.). Это значить, что вхъ температура воспламенен!я ниже обыкновенной температуры. [23] А если отдѣяяется такъ мало тепла, что сосѣднія чаеги не накаливаются до температуры горѣнія, то гор'Ьніе прекращается. Поэтому прекратить гор-Ьніе можыо не только устраняя доетупъ кислорода, но и охлаждая веѣ части горящаго тѣла, т. е. понижал температуру. Такъ задуваютъ. свѣчу, гасятъ пожарь водою. ридомъ или углекислымъ газомъ, лли двуокисью углерода СО2. Это тотъ самый газъ, который выдѣляетея при дыхаиіи, потому что уголь есть одно изъ веществъ, получающихся при разложение всѣхъ органнческихъ веществъ, въ иихъ заключается, и при дыхаиіи, такъ сказать, медленно сгораетъ внутри тѣла. Еслп опустить въ стклянку, наполненную кислородомъ, ку- еокъ зажженной сѣры, "ffe положенный въ маленькую чашечку, при- I I крѣпленную на прово- /^ ^*\ локѣ, то сѣра, горя- / \ ^Щк щая на воздухѣ весьма I У И елабымъ пламенемъ, V - '?Ш__ загорается въ кисло- йШшайиЁШЙВ родѣ, хотя блѣднымъ, ^В^^^^^^щ но гораздо большимъ Z!oTZ™T!rt- пламенемъ фюлетова- ры. Фоофора, вмрія » го цвѣта. Если вмѣсто т""' •",шморолѣ-Ѵі" сѣры положить въ чашечку кусокъ ФОСФОра [24] и опустить его въ кис- лородъ, то фосфоръ безъ накаливанія очеиь медленно соединяется съ кислородомъ, если же его нагрѣть, хотя бы въ одномъ только мѣстѣ, то онъ загорается весьма яркимъ, иевыноси- мымъ для глазъ, бѣлымъ пламенемъ. Чтобы произвести накаливаніе фосфора внутри самой стклянки, проще всего прикоснуться къ нему накален- нымъ концомъ проволоки. Чтобы зажечь уголь, надо его сильно накалить, сѣра загорается также только при на- грѣваніи выше 100°, а фосфоръ воспламеняется при 40°. Ввести въ стклянку уже зажженный въ воздухѣ фосфоръ нельзя, потому что онъ горитъ и въ воздухѣ очень быстро и болыпинъ пламенемъ. Если въ маленькую чашечку, [2Ц Фосфоръ яздо брать сухой: обыкновенно же онъ хранится въ водѣ, такъ кань на иоздух-Ь окисляется. Отр-іаать его должно подъ водою, иначе дри разрѣзѣ загорится. Для обеуппгоанія должно осторожно и скоро обжать неклееною бумагою. Влажный, сгорая, даетъ брызги. Куеочекъ фосфора должно брать небольшой, иначе желѣзная ложечка сплавляется. На дно сосуда съ кислородомъ, въ этомъ н другихъ онытахъ сожиганія, должно наливать воды, чѣігь предохраняются стклянкн отъ- трещннъ. Пробку, запирающую сосудъ, назначаемый для сожиганія, никогда не должно плотно запирать, иначе отъ расширенія и ра- зогрѣванія ее можетъ выбросить вмѣстѣ съ ложечкой и горящимъ тѣломъ.
ГОРѣНІЕ ВЪ КИСЛОРОДА. 119 сдѣлаииуго і'ізъ куска извести [25], положить кусочекъ металлическаго иат- рія, расплавить его и зажечь въ пламени [26], то иатрій горитъ въ воздухѣ весьма елабо. Если же такой горящій иатрій погрузить, въ кислородъ, то го- рѣніе усиливается и сопровождается яркимъ желтымъ пла- менемъ. Металлическій інагяіі!, зажженный въ воздухѣ и въ пемъ уже ярко горящій, продол- жаетъ еще ярче го- рѣть (т.е. развиваетъ высшую температуру) въ кислородѣ, образуя Щ бѣлый порошокъ сое- "с7ос^"70ін,ігаИіН Дйненія (окиси) магнія еівлъиоГі пружины СЪ КИСЛОрОДОМЪ (МЭГ- р незія). Сплошной кусокъ желѣза или стали не горитъ на воздухѣ, но въ кнслородѣ мояшо легко сжечь желѣзную проволоку или стальную пружину [27]. Горѣніе стали или желѣза въ кислородѣ не сопровождается пламенемъ, но отъ горящей части желѣза весьма красиво разлетаются во всѣ стороны искры окалины [28]. [25] Железная чашечка съ натріемъ плавится въ кислородѣ. [2С] Чтобы быстро раска.іить известковую чашечку съ натріемъ, нагрѣваютъ пламенемъ паяльной трубки (см. устройство въ 8 гл.). [27] Чтобы произвести накалнваніе часовой пружины ее сперва отжигаютъ (накали- ватотъ в даштъ-медленно остыть), чтобы сделать мягкою, аатѣкъ къ кониу ея прикрѣпляютъ кусокъ трута (или бумаги, пропитанной ра- створомъ селитры и высушенной], труп, за- жигаютъ з тогда проволоку опускаютъ въ кислородъ. Горящій трутъ накаяиваетъ ко- нѳцъ пружины, накаленная пружина загорается и при этомъ накаливаетъ дальнѣйшія части пружины, такъ что она вся аіожетъ СГОР'ЕТЬ. [28] Искры окалины происходятъ отъ того, что объемъ окиси желѣаа почти вдвое болѣѳ объема желѣза, а разшіэающійея жаръ не успѣваотъ вполнѣ плавить окиси и самаго желѣза,. частицы должно отрываться и летать. Такія же искры образуются при го- рѣшп желѣза и въ другпхъ случаяхъ. Мы видѣлн во введеніи горѣиіе желѣзныхъ опи- локъ. При кованіи накаленнаго желѣза, по сто- ронамъ разлетаются мелкіе желѣзные осколки, которые горятъ въ воздухѣ, что можно ви- дѣть изъ того, что они, разлетаясь, остаются накаленными, и ивъ того, что эти брызги послѣ охлажденія дѣйствительно представля- ютъ уже не желѣао, а соединеніе его съ кис- Для того, чтобы произвести опытъ горѣпія водорода въ киелородноыъ газѣ, должно изъ сосуда, вьгдѣляющаго водородъ, провести газоотводную трубку, которую загнуть какъ на рис. и зажечь выдѣляющійся водородъ въ воздухѣ, а Горѣніе водорода въ Ріісно.іоиіешс прибора для пока- квелоролѣ Ѵи. ззиіл горѣнія кныорола. выаѣ- лііюшагося нвъ гнзонеіра 0, въ ішлліщрѣ съ водородоиъ Н.і/іі. послѣ опустить въ стклянку еъ кисло- родоыъ. Горѣніе въ кислородѣ будетъ то же самое, какъ е въ воздухѣ, плаыя останется блѣднымъ, не смотря на то, что температура его весьма значительно повысится. Поучительно то, что можно зажечь кислородъ въ водородѣ, какъ водородъ въ киелородѣ. Для того, чтобы показать горѣніе кислорода въ водородѣ, напо.шяютъ газометръ кислоро- домъ и проводить отъ его крана вертикальную, восходящую трубку, кончающуюся тонкимъ отверстіеаъ. Передъ этнмъ отверетіемъ должно укрѣпить двѣ проволоки на такомъ разетояніи. чтобы спираль Руыкорфа производила рядъ искръ. Это необходимо для того, чтобы, зажечь выдѣляющійся кисло-' родъ (для того же можно укрѣгшть около отверстія трутъ и разжечь его). лородомъ. То же происходить съ огнивонъ, когда иыъ сильно ударяють о крелень. Отъ тренія н удара отделяются и нагреваются чешуйки стали огнива, и онѣ горятъ въ воздухѣ. Еще лучше можно видѣть горѣніе желѣза, если взять столь ігеякій порошокъ его, какой получается чрезъ разложеніе нѣкото- рыхъ его соединеній, напр., черезъ накаливание берлинской лазурп или ч;резъ возста- швленіе водородомъ соединеній же.тѣза ел> кнслородомъ; столь мелко раздробленное же- лѣао, высыпанное на воздухъ, само собой загорается, даже безъ предварительнаго щака- ливанія (образуешь ігярофоръ). Это вависятъ отъ состояния поверхности возстановденнаго порошка желѣза и, конечно, отъ того, что порошокъ желѣза представлдетъ большую поверхность прикосновения съ воэдухомъ, чѣмъ равный съ нпмъ но вѣоу кусокъ желѣза.
120 ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫХЪ С0І5ДИНЕНІЙ. Когда около отверстІя укрѣплепы проволоки и черезъ нихъ проходить рядъ пекръ, то газоотводную трубку вводятъ въ колоколъ, наполненный водородомъ (см. рис.) и обращенный (по легкости водорода) отверстіемъ внизъ. Если отверстие газоотводной трубки будетъ уже находиться въ колоколѣ, то тогда (не ранѣе, иначе можетъ произойти взрывъ) отворжо'іъ краиъ газометра, кислородъ притекаетъ въ водородъ и зажигается искрои. Получается пламя точно такое же, кань при горѣніи водорода въ кпсдородѣ [29]. Здѣсь очевидно, что пламя не есть водородъ го- рящііі, а есть то мѣсто, гдѣ кислородъ соединяется съ водородомъ, потому что можетъ быть получено пламя кислорода, точно также, какъ и пламя водорода. Если вмѣсто водорода взять какой либо другой горючій газъ, напршіѣръ, свѣтилыіьій, то явленіе горѣнія будетъ совершенно такое же, какъ *и при во- дородѣ, только пламя получается яркое [2Щ Можно производит], опытъ и беэъ про- иолоьѵь, если зажечь водородъ въ ншкиеігь отверстііі опрокннутаго ішлнндра, и въ .это время ввести цнлішдръ на конецъ газопроводной трубки, идущей отъ газометра съ і;ис- дородомъ. Можно дли демонстрант поступать, какъ Томсенъ. Въ пробку съ двумя отверстиями, отстоящими другъ отъ друга на 1—І'і'зсант.. вставляют!, днѣ стеклянный трубки съ платиновыми еаконечникаіги; одна трубка соединена съгазонетроыъ, содержащим* кислородъ. а другая съ газометромъ, иаполнен- ныагьводородолъ. Открывъ краны гііэолетровъ, зажнгаютъ водородъ и вставлнюгь пробку снизу въ обыкновенный ламповый іш- линдр-ь, наверху сужнвающійся. Водородъ продолжает* горѣть IIрнборт. дли со- внутри іщлиндра насчет* прите- ;кисанія шло- кающаго кислорода. Если, затѣмъ. рмІ и обмгаГ аРитокъ кислорода мало по малу ' уменьшать, то векорѣ наступаете момент*, когда, велѣдствіе не достаточна™ притока кислорода, пламя водорода увеличивается въ объемѣ, исчезает* на нѣсколько мгновеній и тттомъ появляется па трубкѣ, приводящей кислородъ, Если опять увеличивать приток* кислорода, то пламя спова показывается на трубкѣ, приводящей водородъ. Вмѣсто кислорода можно ваять воздухъ, а вмѣсго водорода обыкновенный евѣтильный газъ и видѣть, какъ воздухъ загорается въ -атііосферѣ свѣтильнаго газа, а тогда легко убѣдиться, что весь іщлиндръ наполнен* горючим* газоігь, noiosry что его мощно зажечь сверху. п продукты будутъ другіе. Впрочемъ, такъ какъ въ свѣтильиомъ газѣ находятся значительное количество водорода, какъ свободнаго, такъ п соедп- пеннаго, то и воды, при его горѣиіи, образуется также значительное количество. Если смѣшать водородъ съ кисло- родомъ, именно въ такой пропорцш, въ которой они даютъ воду, т. е. на 2 объема водорода взять 1 объемъ кислорода, то получится смѣсь, одинаковая съ тою, какая образуется при разло- жеиІи воды гальваническилъ токоиъ, то-есть гремучій газъ. Мы уже упоыи- Прийпръ К овен д ниш для вар ы он граыучаго шва. Коло- КОЛЧ., ПТОЛЩІЙ ОЬ йЗНЕГВ, Н[ШОЛШ[ЮП< CUupBR 1 Об. ішслорила, погонь 2 об. водорода, иогомъ къ иону привинчивавши толстостенный сосудъ В съ Ираномь. Ііаъ итдго срсула. арвдиарнтлъно иыкячапъ поэдухъ. Когда открыть іфанъ, сосудт. иахіалплртсн гронучнит, газозгъ. При эокритпм-ь кранѣ пролвшаител sapum, лвЯдйнсиодо йлниою, обкладки коиЛ соойщиогси сі» одною, а шарннъ съ другою проволокой; не сходящимися въ сосулѣ В. Пскугв лрахода лекры и взрыва, атапряютъ кранъ и иода поднимается аъ сосуд-в 3. пали въ прошлой главѣ, что соединеніе газовъ или ихъ взрывъ можетъ происходить при дѣйствіи электрической искры, потому что искра накаливаетъ то газовое пространство, чрезъ которое она проходить, и дѣйствуетъ, слѣ- довательно, какъ зажиганіе посред- ствомъ прикосновения горящаго или накаленнаго тѣла [30]. Лордъ Кавен- ддшъ, въ кондѣ ХѴШ столѣтія, про- извелъ такой опытъ зажиганія грему- чаго газа въ приборѣ, здѣсь изобра- жеиномъ. Воспламененіе съ поиощііо электрической искры тѣмъ удобно, что [30| Действительно, можно вмѣето искры просто взять тонкую проволоку и пропускать чреаъ нее гальваническій. токъ, чтобы она накаливалась; искры не будетъ, но воспламененіе будетъ, если только проволока будетъ взята довольно тонкая и отъ прохождения тока будетъ достаточно накаливаться.
. ГОРѣШЁ ГРЕШ'ЧЛГО ГАЗА. 121 даетъ возможность производить горѣ- ніе газовъ въ закрытомъ сосудѣ, а потому химики постоянно упо- требляютъ этотъ способъ во- епламененія, когда требуется зажечь смѣсь кислорода съ го- рючимъ газоыъ въ запертомъ проетранствѣ. Для этой цѣли пыиѣ, особенно нге вслѣдъ за Буизеномъ [31], стали применять эвдіоліетрх; онъ представ- ляетъ толстостѣнную етекляп- ную трубку, разделенную по длинѣ иамнллішетры(для опре- дѣленія высоты ртутнаго столба) и съ определенною (вѣ- солъ ртути) емкостіго частей трубки. Въ верхнюю запаянную часть эвдіометра впаи- вагатъ двѣ платгаювьш проволоки, какъ показано на ри- еункѣ. Онѣ не сходятся между собою внутри трубки [32]. При номощп эвдіометра не только можно олредѣлить объемный составъ воды и количественное содержаніе кислорода въ воз- духѣ [S3], но и произвести множество опытовъ, разъясняю- щпхъ явленіе горѣнія. Такъ, напримеръ, при по- э«»оивтръ мощн гщдіонетра ложно доказать, что для восііламенспія гремучаго газа (какъ н для всякаго горючаго тѣла) требуется опрсдѣлеи- [31] Въ лаборатореыхъ излѣдоватяхъ газовъ нынѣ примѣняютъ кромѣ описываемой формы эвдіометра (Бунзена) множество раз- личныхъ другихъ пршборовъ, иногда прнна- ровленяыхъ для спеціальныхъ цѣлеп техники. Подробный евѣд-Ьнія о пріемахъ газоваго анализа и о нриборахъ, сюда относящихся, должно искать въ сочпнешяхъ по аналитической н прпкладной химіи. [32] Онѣ должны быть таісь впаяны, чтобы между стекломъ и проволокою не оставалось на малѣйшаго отверстія. Чтобы узнать это, эвдіоыетръ наполняютъ почти вполяѣ ртутью и оирокндывагатъоткрытьшъконщшъ въртуть. Давленіевъ оставшемся Возд ухѣ будетъ меньше атагасфернаго, потому что столбъ ртути, находящейся въ авдіометрѣ, будегъ уменьшать атмосферное" дав леніе, тянуть внизъ, а потому, если будегъ ыалѣйщее отвѳрстіе около нррво- локъ, наружный; воздухъ будетъ входить въ авдіокетръ ш ртуть будетъ падать, хотя и не бьістро, еелн отверстіе тонко. .[33] Объ si'osn. ем. въ гяавѣ 5-ой. Чтобы показать, многообразную приаѣннмость эвдіо- KfJTpa, укажемъ еще на то, что проф. Тнші- ПіШ температура. Если температура будетъ ниже извѣстной, то еоеднвенія происходить не будетъ, но если она въ какой-либо части возвысится до температуры воспламененія, то тогда въ этой части пронзойдетъ соединеніе и разовьется теплота, достаточная для воспламененія сосѣднихъ частей гремучей смеси. Если къ одному объему гремучаго газа прибавить 10 объемовъ кислорода, или 4 объема водорода, или 3 объема углекислаго газа, то, пропуская искру черезъ такую разбавленную смѣсь, не получинъ уже взрыва. Это зависитъ отъ того, что при разбавле- нія гремучаго газа другимъ, температура горѣнія понизится, потопу что теплота, развивающаяся отъ соедине- нія небольшого количества водорода и кислорода, иакалнваемаго искрой, передается не только водѣ, происходящей при такомъ соединееіи, но и подмѣ- шанному къ гремучему газу постороннему веществу [34]. Необходимость определенной температуры для зажи- ганія гремучаго газа видна также изъ того, что чистый гремучій газъ взры- ваетъ отъ накаленной до-красна железной проволоки и отъ угля, нака- лениаго до 275°, но при меньшемъ на- калнваніи взрыва не происходить. Онъ можетъ происходить также и отъ бы- страго сжатія, причемъ, какъ известно, выдѣляетея теплота [35]. Опыты въ рязевъ нрнііѣнилъ микроскопически малый, эвдіо.четръ для анализа газовыхъ нузырьковъ, выдѣляеаыхъ листьями раетеніп. [34] Такимъ же образомъ ]/4 объела окиси углерода, равный объеиъ болотнаго газа,. % объела х.юристоЕодороднаго газа и анміака и б объемовъ азота, такъ же какъ и 12 объемовъ воздуха, прибавленные къ одному объему гремучаго газа, препягегвуюгь взрыву. [35] Если же сжатіе производить медленно, такъ чтобы развивающееся отъ сжатія тепло успѣвало передаваться окружающпмъ предме- тамъ, то при сжатія, даже въ 150 разъ, не происходитъ соединения кислорода съ водоро- домъ, потому что они не иагрѣваются. Если бумагу смочить растворомъ платины (въ царской водкѣ) съ подмѣсью нашатыря и потомъ сжечь, то получатся зола, въ которой1 находится мелко раздробленная: платина; онапред- ставляетъ лучшую форму для. воспламененія ^ водорода и гремучаго газа. Платиновая проволока зажитаетъ' водородъ только при- елабовд. ' нагрѣваніи, губчатая же платдна и при обыкновенной температур!;, а платина ъъ столь, раздробленномъвидѣ, въ какомъ она находится въ ао.гв, даже при — 20°- Многіе другіе лё-
122 гл. 3. кислородъ и главные виды его солеовразиыхъ соедпнеиій. стеклянныхъ сосудахъ показали, что воспламенение гремучего газа нроисхо- дитъ при температурѣ отъ 450° до 560° [36]. таллы, какъ лалладіп [175°), ирпдій, золото, дѣйствуютъ при слабомъ нагрѣваніи такъ же, какъ и платина; но ртуть при своей темпѳра- тур'із кппѣкія не воспламеняетъ грешу чаго газа, хотя очень медленное образе в апіе воды начинается уже нріг 305е. Всѣ данный .этого рода покаэывагатъ, что взрыиъ гремучаго газа представляетъ одинъ изъ множества, случаевъ контактныхъ лвленга. Это оаклгоченіе подтвердили особенно опыты В. Мейера (1S92). Онъ показалъ, что очень медленное образование водяного пара начинается лишь при 448° н' ндетъ быстрѣе только при 518°. Температура взрыва гремучаго газа, по опредѣленію того же автора, различна, смотря по тому, производить- ли взрывъ въ закрытыхъ сосудахъ или же употребляютъ открытыя трубки. Въ первомъ елѵчаі; температура взрыва л ежить между 530° — 606°, а во второмъ 630° — 730°. Вообще, надо зам-Ьтить, что и во всѣхъ оеталь- ныхъ случаяхъ температура взрыва гаэообраз- ныхъ смѣсеи въ закрытыхъ сосудахъ ниже той, при которой взрываютъ гремучін смѣси, свободно текущія черезъ трубки. По данньшъ Фрейера и В. Мейера. при смѣшеніи съ долж- ныыъ колнчествомъ кислорода взрывъ совершается при слѣдующихъ температурахъ: При евободноиъ тон-Ь. Въ мшритып. сосудах* .- Н- съ кислор. 630 до 730° 530 до 60G° CHJ . л 650 „ 730° 606 , 650° С2ЯГ- , 606 _, 650° 530 „ 606° С3Н' „ 606 „ 650° 530 , 606° СО , , 650 „ 730° 650 „ 730° H'S , , 315 „ 320° 250 „ 270° Н= + СГ- 430 „ 440° 240 , 270° Изелѣдованія Бекера (Baker) показали въ тоже время (1892 г.), что совершенно чистый гремучій газъ, получаемый дѣйствіемъ тока -на. растворъ ѣдкаго барита (БаН2Ог) и очень тщательно высушенный перегнаннымъ «{юсфор- ныігь ангидрвдонъ, не даетъ воды и не взры- ваетъпри такихъ температурахъ (даже до 950е),, при которыхъ влажный гремучій газъ прямо даетъ воду (сравни съ вын. 29-й, въ гл. 9-й). Сверхъ того Бекеръ покаэалъ, что влажный гремучій газъ отъ дѣйствія прямого солнечного свѣта постепенно даетъ воду, совер- женно-же сухой—не реагируетъ. Во веѣхъ ло- добныхъ. случаяхъ, по моему мнѣнію, прежде всего должно видѣть явленія контактного свойства, то есть определяемыя тѣми измѣненіями въ распредѣленіи атомовъ въ частидахъ, который происходить въ большей или меньшей мірѣ на всякихъ пдоскостяхъ соприкоснове- нія разнородныхъ тѣлъ. Особенно это видно Изъ. выщеуказаннаго вліянія металловъ. Скорость распространенія взрыва газовыхъ сиѣсей является не менѣе характерной величиной для газовой системы, чѣнѵ скорость распространенія звука. Берте.то доказалъ, что эта скорость не зависитъ ни отъ давленія, ни отъ размѣра трубки, въ которой находится газовая смѣсь, ни отъ натеріала. изъ котораго :трубка сдѣ.тана. Диксонъ (1891) овредѣлилъ величины- этихъ скоростей, для различныхъ смѣсей, ирнчемъ он'В оказались весьма близкими къ прежнимъ даннымъ Вертело. Для сравненія приведешь величины скоростей, выраженный въ ыетрахъ въ секунду: НЧ 11- - СН1 - с-ш - С5Н=- CW-- -О -N=0 -40 |-60 -50 -40 Дннсоиъ. 2822 2305 2322 2364 2391 2321 Бвртаяо 2S10 2284 22S7 2210 2482 2195 Прибавленіе кислорода къ гремучему газу почти настолько же понижаете скорость рас- прост-рапеиія взрыва, какъ и введеніе азота. Избытокъ водорода, напрстивъ, повышаетъ эту скорость. Замечено, что взрывъ смѣсей кислорода съ болотнымъ газомъ, этнленомъ, ціаномъ распространяется скорѣе, если кпело- родъ взятъ въ такомъ количеі'.твѣ, чтобы углеродъ сгоралъ до окиси углерода, т. е. скорость взрыва меньше, если кислорода взято столько, что горѣніе происходить до углекислоты. Ыаблюденія надъ жидкими и твердыми взрывчатыми веществами (Вертело) показ ываютъ, что скорость распространенія взрыва въ этомъ случаѣ зависитъ уже отъ вещества трубки. Такъ, взрывъ жидкого азотно- мети.юваго эфира въ стеклянныхъ трубкахъ распространяется со скоростью (въ зависим, отъ діам. отъ 1 мм. до 45 мм.) отъ 1890 до 2482 метр., въ трубкахъ изъ британского мет. (3 мм. діам.) 1230 метр. Чѣмъ тверже трубка, тѣмъ скорѣе распространяется взрывъ. При- ведемъ величины скоростей для н-вкоторыхъ тѣлъ: Ннтроглицеринъ ... . ' . 1300 летр. Динамиті. 2500 „ Нитроманнитъ 7700 „ Пикриновая кислота. . . 6500 , Дриеовокупимъ, что Малларън Ле-Щателье (18S2) при взрывѣ смѣса 1 .объема гремучаго газа и п объемовъ инергнаго газа, наблюдали, что давлеиіе приблизительно равно 9,2—0,9» атмосфѳрамъ. . . [36] При началѣ распространенія понятІВ о диссоціайіи" можно было думать, что обратимый реакцін соединения (образованіё воды изъ Н2 и О относится къ ихъ числу) начинаются нри тоіі самой теыиературѣ, при которой начинается диссоціація. Оно такт, и есть во ыно- гихъ случаяхъ, но не всегда, какъ видно изъ того: 1) что при 450—560°, когда гремучій газъ уже взрываетъ, не только плотность во- дяныхъ паровъ не шмѣияетея (она почти не мѣняегся и выше, вѣрлятно потому что количество продуктовъ диссощаціп мало), но и нѣтъ, сколько то навѣстио до' сихъ .поръ, слѣдовъ диссоціаціи, 2) что отъ вліянія контакта температура, поинжается даже до обыкновенной, когда вода и т. п. тѣла, .конечно, не диесодшруюгь, а лзбѣжать явленій контакта, судя, по даныымъ, сообщеннымъ Д. Л. Коноваловымъ (введеріе, вьшоска 36). и др., невозможно; метанліі, стекло и всякіе сосуды
ТЕПЛОТА ГОРѣНІЯ. 123 Соедниеніе водорода съ кислородомъ сопровождается весьма зиачителънымъ отдѣлешіел'ь тепла, а именно: по опре- дѣленіямъ Фавра и Зидъбермаш [37] могутъ уже оказывать вліяніе, которое въ губчатой платинѣ оказывается очень рѣзко. Вліятгіе же контакта, судя по совокупности евѣдѣши о кемъ, должно бытг, особенно чув- ст'витслыіымъ въ реакціпхъ сильно экзотермических!,. Таковъ и есть варывъ гремучаго газа. [37] Для определен іп количества тепла, охдѣллгощагосп при горѣніи нзвѣетнаго вѣса (напр. грамма) даинаго тѣла, опредѣлнютъ,— иа сколько градусовъ нагрѣваетея вода, которой будетъ передано все тепло, развивающееся при горѣнін. Для этого употребляются калориметры, напр. изображенный на прилаг. рис. Онъ еостоитъ изъ тшікаго (чтобы для нагрѣванія бралъ меньше тепла), полпрован- иаго (чтобы наішенѣе нспуекалъ тепла) ые- талличегкага сосуда ДА, окруженнаго пухоагь- или другимъ худымъ проводникомъ тепла и внѣгашшъ металл ігаеекіигь сосудомъ ВВ. Это необходимо для того, чтобы тепло нзъ сосуда А терялось по возможности въ маломъ количестве, но все- таки некоторая потеря происходил, п предварительными опытами определяется величина такой потери (взяв* теплу ю во ду и опре - дѣлнн ея охлаждение въ опре- дѣленное время), что вводится въ в идѣ поправки въ результата на- блюденія. Въ ео- судъ А налита вода, которой передается тепло отъ горящего тѣла. Мѣшалка Ыі дозволлетъ уравнивать теплоту всѣхъ слоевъ воды, а термометры т и -в —■ опре- дѣллтъ температуру воды. Тепло, развивающееся при горѣніи, передается, конечно, не одпой водѣ, но и всѣмъ Частямъ аппарата. Предварительно опредіі- ляютъ, какому количеству воды соотвѣтствуетъ все количество тѣх'ь предметовъ (сосудовъ, хру- бокъ и т. п.), которымъ передается тешго.и этпиъ епособомъ вводится другая важнѣпшая поправка въ калоринетричеекія опредѣленія. Для самаго сожиганія служить сосудъ С. Обжигаемое вещество вводится чрезъ трубку аЪ, ' которая плотно запирается. . На нашемъ рн- сункѣ изображено то рас но ложен іе прибора, _ когда сожигается газъ, проводимый по трубкѣ ар. Кпслрродъ. необходимый для горѣкія, вводится въ С трубкою cd, а продукты гор-внія КаяорвмвтръФавраиЗильбариааа, слуінвщііі для опродѣленііі твила, отдѣлпющагися при горѣніи. Ѵа. 1 вѣсовая часть водорода, при образовании воды, отдѣляетъ 34462 единицы илл остаются въ сосудѣ С (жидкіе и твердые), или уходятъ по трубкѣ efgh въ приборъ, гдѣ легко опредѣлыть и пхъ количество, и ихъ свойства. Такымъ образомъ развивающаяся при горѣнін теплота передается стѣнкамъ сосуда С н газамъ, въ немъ образующимся, а эти отдаютъ ее водѣ сосуда АД. Устройство калориметровъ п самые пріеыы опредѣленія видонзмѣняготся весьма сильно вт, различныхъ случаяхъ. Съ начала 90-хъ годовъ особенно много олредѣленій тепдотъ горѣнія стала производить въ запертыхъ бом-' бахъ, содержащихъ сжатый кислородъ. Наа- болѣе калориметрическнхъ опредѣленій сдѣ- лано Вертело и Томееномъ. Онн описаны 'въ ихъ сочиненіяхъ:-Essai de mecanique chimique, fondee sur la thermochimie, par M. Bertlielot 1879(2 Vol.) и ThermochernisclieUntersuchungen von I. Thomson 1886 {£ Vol.). Въ сочиненіи: В- Ф. Луѵшіѵмъ „Оппсапіе различныхъ мето- довъ опредѣленія теплотъ горѣшя органиче- скихъ соединетй" (Москва 1S94) изложены важнѣйшіе пріеисы современной термохшгін и собраны всѣ достовѣрные результаты опыт- ныхъ давныхъ. Въ сочиненіяхъ, относящихся къ теоретической и физической химіи, можно найти изяоженіе началъ и пріемовъ термохмиіи, въ частности которой нѣтъ возможности вдаваться въ нашемъ изложенш осноеньшь началъ хшгіи. Однпмъ изъ начинателей термо- хииІи былъ членъ Летерб. Академіи Наукъ Гессъ. Съ 70-хъ годовъ въ этой области хныіы явилась масса изелѣдованій, особенно во Фрав- ціп и Гермаліи послѣ капитальвыхъ работь фракцузскаго академика Вертело и копенга- генекаго профессора Томсена. Между нашими соотечественниками: Бекетовъ, Вернеръ, Лу- гвнинъ, Челъцовъ, Хрущовъ п др. иввѣстны своими термохимическими изелѣдованіямн. Современную эпоху термохиміп все еще слѣ- дуетъ считать собирательной,' когда накопляется фактически ігатеріалъ іг подмѣчаюгея первыя вытекагоопя дзъ него слѣдствія.. По моему ащѣнію, два сушеетвенньгхъ обстоятельства не дататъ возможности изъ собраннаго уже громаднаго запаса термохимическнхъ свѣ- дѣаій извлечь строгія слѣдствія, важныя для химической механики: 1) большинство опре- дѣлешй ведется въ слабыхъ водиыхъ -раство- рахъ и, зная теплоту растворенія, относится къ раствореннымь веществашъ, а между тѣмъ многое (гл. 1) заставлнетъ считать, что при раствореніп вода не играетъ простую роль разбавляющей среды, а сама химически дѣй- ствуетъ на растворенный вещества. 2} Физи- .ческія и механическія (ежатіе, разсЕяніе и др.) измѣненія идутъ неизбѣжно рядомъ съ химическими, и во ыножествѣ случаевъ почти невозмоншо отдѣлитыермическіѲ эффекть того или другого рода. Очевидно, что одинъ родъ. изыѣненій (химическій) по существу не- отдѣлимъ и немыслимъ безъ другого (мехаші- ческаго н фиэическато), а потому, мнѣ кажется, что термохимнческія данный только тогда пріобрѣтутъ свой истинный смыслъ, когда связь явлешй обоихъ родовъ {съ одной
124 гл. 3. кислогодь и главные виды его солшеразііыхъ соедшіеній. тепла. Ывогія иозднѣйшія олредѣлеяія очень близки къ этому, такъ что ложно принять, что при образовании 18-ти Еѣсовыхъ частей (ИЮ), воды отделяется около 69 большихъ (каждая въ 1000 разъ бодѣе норлы; а потому назы- ваелыхъ килограммовыми) калоріи, шли СУ тысячъ ед. теплоты [3S]. Если бы. теплоемкость водянъіхь паровъ (0,48) ѵохраншасъ отъ обычнъіхъ телтературъ до ітьхъ, которых происходят* при го- рѣніи гремучаго газа (а ньшѣ не сом- нѣнно, что она очень быстро растетъ особенно послѣ 1000°), если бы горѣ- ніе сосредоточивалось [39] въ одной точкѣ (а оно происходить "во всей области пламени), если бы не было потерь тепла лучеиспуснаніемъ и тепло- проводностііо и,. нритоиъ, если бы не было дыссоціацш (поглощающей тепло и слѣд. увеличивающей кажущуюся тепяоемксть), то-есть если бы образующаяся въ пламени вода не разлагалась его жаромъ, то-есть если бы не насту-, пало равновѣсіп между водородомъ, кислородомъ и водою, то можно было бы просто вычислитътемпе-ратуру'пламени гремучаго газа. Тогда бы она достигала првмѣрно, 7700° [40]. Въ дѣйетвлтель- стороны съ атоламн, съ другой же ст. части- аамп и нѣлыіш л.ѵь пассами) уяснится въ большей ліірѣ. чѣмъ ньшѣ. Если въ простоит. механическом'Ь контакте, при одішиъ лагрѣ- ванін вещестЕъ, уже несомненно должно признавать иногда явное, а всегда сокрытое (на- чинающеѳся)хиігаческое измѣненіе, т. е. иное раеположеніе ^лучше сказать иное движете) атомовъ въ частицахъ, то въ чжмюмъ вид1!! хщтческія явлсвія не отдѣ.тиньі отъ физи- ческихъ п механическпхъ. Механическое изменение еще возможно представить безъ физи- чеекаго, и нто безъ химичеекаго, но нельзя этого пое.тѣдияго представить безъ агеханн- ческаго и физичеекаго-—безі. нпхъ мы его бы и не знали, чрезъ нихъ только в находинъ. [3S] Это количество тепла отвѣчаетъ образованию воды жидкой при обыкн.- темпер, изъ греиучагогазатойже температуры. Если поду гфедпояожіпъ въ состояніи пара, то отдѣленіе тесла = 58 6. кал. (п. ч. еіфытое тепле непа- реяія берега 600 к. на 1 весовую часть воды, а ихъ 18), а если образуется ледъ = 70,4 б. кал. [391 Пламя, или мѣсто, гдѣ совершается горѣніе газовъ и паровъ, есть явленіе сложное, „цѣлый заводъ", какъ говорить Фарадэй; а потому въ одной изъ слѣдующвхъ выноеокъ аш раземогримъ пладя съ некоторою ттодроб- ностію, [40] Если при горѣніи 1 ч.' водорода развивается 34,500ед. тепла н это тепло передается цроисходящиаіъ прптоиъ 9-ти вѣсовым'ь частями водяного пара, то, принявъ тепвдеы- ноети она гораздо ниже, но все же выше всѣхъ тѣхъ, какІя получаются въ обычиомъ жару печей и пламени, а .именно достигаете 2000°. Этою высокою температурою объясняется взрывъ гремучаго газа, потому что образую- щіеся водяные пары должны занимать объемъ, по крайней мѣрѣ, въ 5 разъ превышавший тотъ, который занималъ гремучЩ газъ при обыкновенной тем- пературѣ. Гремучій газъ производить звукъ не только велѣдствіе того сотря- кость этого послѣдшіго равною 0,-475, полу- чпмъ, что каждая единица тепла иагр'Ьетъ одну вѣсовую часть водяного пара яа 2°,і, а 9 сіісовыхъ частей (2,1/9 т. е.) на 0",23, откуда: 34,500 сд. тепла наірѣютъ на 79313°. Если гремучііі газъ даетъ поду въ запертом* проег[тоствѣ;' то образующіііся водянок паръ не можетъ расширяться, а потому, для вы- числепіп температуры горѣнія, нужно принять во вгогааніе теплоемкость при постоянномъ объеме, которая для водяного пара 0,31». Это число даетъ еще высшую температуру пламени. Въ дѣйствптельпости оиа гораздо ниже, но показания разныкъ наблюдателей (отъ 17013° до 2-1О0°) значительно разиорѣчпііы, что зависать прежде всего отъ того, что въ действительности пламя различной величины охлаждается луче пену еканіеш. иъ различной степени п главное оттого, что способы и приборы (пирометры) опредѣлсшя высокихъ Температурь хотя даютъ возможность судить объ относительном], измѣнеиіи температурь, но очень мало надежны для опредѣленія столь высокпхъ температурь, тѣмъ Оолііе что и материалы (оболочки ппрометровъ) ііыдержн- ваютъ съ трудомъ такія темп. Принимая въ пламени гремучаго газа температуру около 2000°, я руковожусь, какъ думаю, совокупно- стііо наЕбонѣе достовѣрныхь опредѣлевій. ,п разечетовъ, основанныхъ на определенен из- мѣненіп теплоемкости водяныхъ паровъ и др. газовъ. Подробнѣе—насколько это ныиѣ возможно—опредѣленіе температуры гбрѣнія или оюар опро изводителыюс ти (пирометрі і ческаго аффекта, какъ говорятъ иерѣдко) прн горѣніи въ воздухѣ раземотрѣно въ моеігь со^тиента:- , Основы фабрично-заводской промыцгяенна- стн. Топлива11 1S97 г., стр. 93—9S-. Для по- ниианія причины того, что внѣсто 8000° по- лучаютъ только 2000° —достаточно узнать, что отъ 0° до 2500° средшія кажущаяся (соединенная съ диссодіаціею) теплоемкость во- дяиаго пара превосходитъ в'^оятио (судя по иаблюденіямъ Малла.ра н Ле-Шателье, ISSSr.) теплоеіякость жидкой воды, а если принять сред, теплоемк. вод. пара около 1,9, то к будетъ понятно, что вігізсто 8000° получается только около 2000°.- Малларъ" и Ле-Шателье показали, что до явііаго начала дисс. сред, теплоемкость вод. лара ложно принять близко .0,4-f-0,0002 t. При температуре же пламени гремучаго газа диссодіація очень велика, и это унепьшаетъ темнерат^ры пламени иля увеличиваетъ кажущуюся теплоемкость.
ГОГ'Ы-ПЕ ГРЕШ'ЧАГО ГАЗА. 125 сенія, к'оторое происходить отъ быстрого рашшренія наірѣтаго пара, происходящаго при гарѣніи, но также я отъ того, что тотчасъ за тѣмъ наступаете охлажденіе, цревращеше па- ровъ въ воду и быстрое сжатіе [41]. Гремучимъ газомъ, а также и емѣсыо разлпчныхъ другпхъ горючихъ газовъ и паровъ съ кислородомъ, пользуются для получеиія очень возвышенныхъ температурь. Съ помощью такихъ вы- сокихъ температурь удается въ боль- пкшъ видѣ плавить таиіе металлы, какъ желѣзо, платину и т. п., которые ые могутъ быть расплавлены въ горнахъ, топиыыхъ углемъ и штаемыхъ возду- хомъ, имѣющииъ обыкновенную тем- Безопаспяя горіілш для рроиучага газа, тавяааліі пъ текп-Ь. ѵь пературу [41 bis]. Для пользованія гре- мучимъ газомъ съ этою цѣлыо устраи- [іі] Очевидно, что не только водородъ, но и всякій другой газъ и паръ, способный го- рѣть будетъ ігаѣть возможность образовать ст. кислородомъ взрывчатую сыѣеь. Огь того-то свѣтильный гянъ, смѣщаиныи съ воздухолъ, даегъ взрыт., если такая сыѣсь будехъ воспламенена. Давленіе, получающееся прн взры- вахъ, служить для движекія газовыхъ нашннъ. При этоъіъ пользуются не только тѣнъ давле- піемъ, которое происходить при взрывѣ, но и тѣягъ ешатіемъ, которое происходитъ таслѣ взрыва. На этомъосновано устройство нѣсколь- кихъ двигательныхъ мащинъ. изъ которыхъ наибольшею нзвѣетнастыо сперва пользовались машины Лснуара, анынѣ машины Отто. Ддя взрыва при этомъ обыкновенно берется свѣ- тнльиып газъ и поздухъ, а нын'із приы'ввяютъ п пары горючихъ жидкостей (керосина, бензина, нефти), а также и горючіе газы домеъ (гл. 22). Въ машинѣ Ленуара емѣсь свѣтнль- наго газа съ воздухомъ воспламенялась по- средетввдіъ искры отъ Руикорфовой спирали, а въ аовѣйтихъ машинахъ воспламевеніе производится ігрямьтмъ зажиганіемъ посредством, пламевн газоваго рожка или прпкосновеніемъ съ накаленными стѣнками боковой трубки. [4Л bis] Однако, если воздухъ, служащій для горѣніп, предварительно сильно накалять ивъ неігь еожнгать уголь или какой-либо горючій (напр. евѣтнльныП или генераторный, см. гл. 9, вын. 19) газъ. го могутъ быть достигнуты температуры плавленія платины (1780°) нжелѣза (№0"), чѣмъ и пользуются ньтаѣ на заводахъ въ танъ нааываемыхъ регенеративныхъ пе- чахъ (см. тамъ же). ' вается горѣлка, изображенная на рис. Она состоить изъ дзухъ вложешыхъ другъ вь друга трубокъ. Онѣ дѣлаіотся уяъ желтой мѣди и скрепляются, какъ показано на фигурѣ. Внутренняя центральная трубка .о'проводитъкислородъ, боковая же и охватывающая трубка W проводить водородъ, Газы не слѣгди- ваются между собою раньше выхода, а потому взрыва быть не яожетъ вь самомъ аппарате. Для употребленія такой горѣлни соединяютъ S съ газо- метромъ, содержаіцимъ киелородъ, а W съ газометромъ, содержащимъ водородъ (иногда светильный газъ). По- средствомъ крановъ легко регулировать количество протекающихъ газовъ. Пламя получается самое короткое я наиболѣе развиваю- |. щее тепла только тогда, когда ' на 2 об. водорода будетъ ровно 1 объемъ кислорода. О степени жара легко судить по тому, что въ смѣси, правильно составленной, тонкая платиновая проволока весьма легко плавится. Вставляя горѣлку въ отверстіе, сдѣлан- ное въ кускѣ извести, выточенной внутри въ формѣ чечевицы, получаютъ приборъ, въ которомъ легко плавить платину даже въ значительномъ количестве, если притокъ водорода и кислорода будетъ достаточно великъ (Девилль). Пламя гремучаго газа подсеть служить также и для освѣще- нія. Оно само по себѣ весьма бледно, но по своей высокой температурѣ мо- жегъ служить для накаливанія пред- мѳтовъ не плавкихъ, и при той большой степени жара, которая свойственна гремучему газу, это накаливаніе'даегъ очень сильный свѣтъ. Для накаливанія уцотребляютъ известь, также магнезію, • окись пдрконія 'и т. п., потому что онѣ не плавятся въ снлънѣйшемъ жару, развиваемомъ гремучнмъ газомъ. Ку- сокъ (въ вид*, палочки) извести, поставленный въ пламя гремучаго газа, надлежащимъ образоыъ регулиррван- ное, даетъ весьма яркій и бѣлый свѣть, который предложенъ былъ въ свое время для оевѣщенія маяновъ. Нынѣ въ большинстве случаевъ такой свѣтъ замѣняется съ большою выгодой, относительно постоянства и многихъ дру- гихъ свойствъ, электрическимъ свё-
126 ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО еВДЕОБРДЗНЫХЪ С0ЕДШ-ІЕІПЙ. томъ. Такой свѣтъ отъ извести, накаленной въ гремучеыъ газѣ,' называется друммондовымъ евѣтомъ. Вышеуказанные случаигорѣнія пред- ставляютъ примѣры горѣнія простыхъ ■тѣлъ въ кислородѣ, но совершенно подобный же явленія замѣчаютея и при горѣнін сложпыхъ тѣлъ. Такъ, напри- ыѣръ, твердое, безцвѣтное, блестящее вещество, состоящее пзъ C10HS и называемое нафталиномъ, горптъ на воздухѣ коптящимъ пламенемъ, а въ кие- лородѣ продолжаетъ горѣть весьма яркиыъ пламенемъ. Также точно въ кислородѣ (напр., проводя кислородъ по трубкѣ въ пламя лампы) горятъ спиртъ, масла и прочія горючія вещества. При зтоыъ развивается высокая температура, чѣмъ иногда и пользуются въ химической практикѣ. Чтобы понять, почему горѣніе въ кислородѣ идетъ быстрѣе и сопровождается силь- нѣйшиыъ нагрѣваніеиъ, чѣыъ горѣыіе на воздухѣ, должно прщіоннить, что воздугь есть кислородъ, разбавленный азотомъ, не поддерживающикъ горѣнія, а потому къ поверхности горящаго тѣла иритекаетъ меньше часгицъ кислорода въ воздухѣ, чѣмъ въ чистоыъ кислородѣ и выдѣляющееся тепло должно накалить не только продукты горѣнія (какъ при кислородѣ}, но и массу притекагощаго азота [42]. [42] Разсмотримъ для примѣра горѣніехотя бы сѣры въ воздухѣ и кислородѣ. Если 1 граммъ сѣры горвть, въ воэдухѣ-лн, въ кислородѣ-ли— все равно, онъ отдѣляеть 2250 единицт. те- шюты, т. е. отдѣляюшая теплота способна на- грѣть 2250 граммъ воды на 1° Ц. Эта теплота прежде всего передается сѣраистому газу SO3, образующемуся чрезт. соединеніе сѣры еь кислородомъ. При горѣніи 1 грамма сѣры образуется 2 грамма сѣрнистаго газа, т. е. съігр. сѣры соединяется 1 гр. кислорода. Чтобы кт. 1 гр. сѣры имѣлъ доступъ 1 гр. кислорода, необходимо, чтобы одновременно пришло къ сѣрѣ 3,4 гр. азота, потому что въ воздухѣ на 23 части (по иѣеу) кислорода 77 частей азота. Итакъ, при горѣніи 1 грамма сѣры въ воздухѣ, 22S0 единицъ тепла передадутся, по крайней мѣрѣ, 2 граммамъ сѣрнистаго газа и 3,4 граммамъ азота.- Такъ какъ для нагрѣва- нія 1 грамма сѣрнистаго газа на 1° Ц. нужно 0,155 един, тепла, то для нагрѣванія 2 грам- мовъ нужно 0,31 един. Точно такие для на- грѣванія 3,4 гр. азота нуяшо 3,40,244 или 0,83 един, тепла, поэтому для нагрѣваиіл обо- ихъ газовъ на 1° Ц. нужно 0,31 -j- 0,83, или 1,І4 един, тепла, а какъ при горѣніи сѣры отделяется 2250 един, тепла, то гаж могли бы Между явленіями, сопровождадощими горѣніе нѣкоторыхъ тѣлъ, обращаете на себя вниманіѳ явленіе н.шіеш, Сѣра, фосфоръ, натрій, магній, нафталинъ и др. горятъ, какъ и водородъ, пламенемъ, тогда накъ яри горѣиіи другахъ тѣлъ пламени не заыѣчаетея, напр., при горѣиіи угля и желѣза. Появле- ніе дламеии зависитъ отъ способности горящаго тѣла переходить при темпе- ратурѣ горѣнія въ пары или газы. При температурѣ горѣнія сѣра, фосфоръ, натрій и нафталинъ переходятъ въ пары, дерево же, спиртъ, масла1 и пр;, разлагаются на вещества газообразиыя и парообразный. Горѣніе паровъ и газовъ образуетъ пламя, а потому пламя есть горящіе и накаленные отъ горѣнія пары и газы. Легко доказать, что въ пламени такихъ нелетучихъ тѣлъ, какъ дерево, находятся образовавшаяся пзъ него летучія и горючія тѣла, если въ такое пламя вставить трубку и изъ нея вытягивать воздухъ аспираторомъ. Кромѣ продуктовъ горѣнія, въ аспи- раторъ соберутся и горючіе газы, и жидкости, бьшшія въ пламеіш въ видѣ паровъ. Для того, чтобы этотъ опытъ удался, т. е. чтобы дѣйетвительио извлечь изъ пламени горючіе пары и (еслтібъ теплоемкость не мѣнялась) нагрѣтьсл 2250 по простѣпшему разсчетѵ до ггтг І,лн Д° 1,14 1974° Д., то есть высшая температура, могущая бытьвъ пламени сѣры, горящей въ воздухѣ, будетъ 1074° Ц. При горѣиіи сѣры въ кпслородѣ, развивающаяся теплота (2250 един.) можетъ переіітн только къ 2 граммамъ сѣр- кистаго газа, а потому высшая температура пламени сѣры въ кислородѣ по проетѣАшему - раясчету можетъ быть = -^у зиш 725S°, За- иѣтнмъ здѣсь также, что образование при го- рѣніп газообразпыхъ продуктовъ, очевидно, должно понижать температуру горѣнія. Поэтому-то, когда идетъ реакція между твердыми тѣлами съ образованіемъ твердыхъ же тѣлъ (ила вообще когда объемъ ие увеличивается, или мало измѣняется, а тѣмъ паче если происходить сжатіе) — нагрѣваніе можетъ бытъ очень велико. Примѣромъ можетъ служить порошковатая смѣсь пайныхъ количеству окиси желѣза и метплличеекаго алюнинія (тер- шіъ Гольдшмпта), которая послѣ аажпганія (проволокою магиія воткнутою въ смѣсь) горитъ и даеть жаръ до 3000°, лричсмт, проиеходя- щій глнноземъ АТО3 (по равенству: Fea03 + -j- АР = АР0В -(- SV) н образующееся желѣзо получаются въ ра сплавлен иомъ соегояніи, и температура несомнѣнно выше, чѣмъ вт. пламени гремучаго газа.
ЯРКОСТЬ ПЛАМЕНИ. Ш газы, необходимо опустить сосущую трубку внуіщъ пламени. Только, тамъ и могуть оставаться горючіе пары и газы;' на поверхности же пламени, они сгораютъ, приходя въ прикосновеніе съ вислородомъ воздуха [42 bis]. Пламя имѣетъ различную яркость, смотря по тому, находятся или нѣтъ въ горящемъ парѣ или газѣ таердыя накаленный частицы. Накаленные пары и газы сами по себѣ мало свѣтятъ, а потому обра- зуютъ бледное пламя [43]. Если въ пламени' ие находится твердыхъ частицъ, ■го пламя прозрачно, блѣдно, издаегь мало свѣта [44]. Таково пламя горя- [12 bis] Фарадэй докааалт. это весьма наглядно надъ пламенемъ свѣчи. Если въ пламя свѣчи помѣетцть колѣно согнутой стеклянной трубки такимъ образомъ, чтобы она находилась надъ свѣтильней въ темной части пламени, то горючіе продукты разложенія стеа- Опыгь Фарпиая для ивел/Ьдовашя рааныт. частей плв.- ігенк саѣшг. рана будутъ подыматься по трубкѣ, охладятся нь другомъ колѣнѣ ея и соберутся въ подставленную колбу въ вцдѣ тяікелыхъ, бѣ- лыхъ паровъ, горящихъ прн зажиганіи. Если трубку поднять въ верхнюю свѣтящуюся часть пламени, то въ колбѣ скопляется густой, черный, негорючій дьшъ. Наконѳпъ, если трубку опустить такъ нпзко, чтобы она прикасалась къ свѣтильнѣ, то въ колбѣ сгущается почти одна стеариновая кислота. [43] Всѣ лрозрачныя тѣла, хорошо пропус- кагощін свѣтъ (то-есть мало поглоща.ющія свѣта), при накалпванш мало свѣтящи. Точно также и тѣла, поглощакщія мало тешшхъ лучей, прп пакаливаніи испускаютъ мало лучей тепла. щаго спирта, пламя сѣры, водорода. Бледное пламя можно сдѣлать свѣтя- щимея, помѣщая въ немъ мелюя части твердыхъ тѣлъ. Такъ, если въ блѣд- ное спиртовое пламя или еще лучше въ пламя водорода помѣститЬ' самую тонную платиновую проволоку, то она издаетъ яркій свѣтъ; то же достигается, насыпая въ пламя порошонъ негорю- чаго вещества, напримѣръ, мельчайпгій песокъ, или помѣщая въ пламя пучекъ нитей горнаго льна (азбеета). "Въ яр~ комъ пламени обыкновенно и заключаются иакія-лнбо твердый частицы или, по крайней мѣрѣ, очень плотные, тяжелые пары. Плаыя натрія, горящаго въ киелородѣ, имѣетъ ярко-желтый свѣтъ, потому что въ немъ находятся частицы твердой перекисн натрія. Пламя магнія ярко отъ того, что при горѣніи образуется твердая ыагнезія, которая раскаляется, точно также какъ въ друммондовомъ свѣтѣ яркость зависите, отъ того, что накаливается известь. Пламя горящей свѣчи, дерева и т. п. веществъ горитъ ярко потому, что въ такомъ пламени находятся частицы угля, ели копоть. Свѣтитъ собственно не плаыя, а накаленная копоть, въ немъ находящаяся. Эти частички угля, находящаяся въ пламени, легко заыѣтить, введя въ пламя холодный предыетъ, нащжмѣръ, ножъ[45]. Частички угля на наружной сторонѣ пламени сгораютъ, если притекаетъ [44] Однако не подлежитъ сомнѣнію (по опм- тамъ Франкланда), что очень тяжелые, плотные пары или сдавленные газы при накаливавши свѣтятъ, потому что по плотности приближаются къ твердымъ и жндкнмъ тѣлаи'б. Таі;ъ, сдавленный гремучій газъ, взрываяі ярко свѣтитъ. [45] Если водородный газъ пропустить чрезъ летучую углеродистую жидкость, иапримѣръ чреэъ бевзинъ (можно прямо влить его въ сосудъ для добыванія водорода), то его пары горятъ вмѣстѣ съ водородомъ и даютъ пламя очень яркое, потому что происходящая частики угля (копоть) сильно накаливаются. Вводя бенвинъ (карбурнруя) или платиновую сѣтку въ пламя водорода, можно иользоватьсй пмъ въ практикѣ для освѣщенія. Дымъ печей отъ неполноты горѣнія (зависящей отъ раз- ныхъ причин'ь, особенно же отъ неполнаго смѣшенія продуктовъ горѣнія съ воздухомъ и отъ мѣстнаго понпженія температуры) топлива часто видимо содержнтъ копоть или частицы угля или сажи. Этого не могло бы быть, ' если бы въ пламени предварительно уже не образовалось этой еажн.
12S ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫХЪ СОЕДИВЕНІЙ. достаточно воздуха, если же прнтокъ воздуха, то-есть кислорода, недоетато- ченъ для этого, то пламя коптить, то-есть эти несгор'ввшія частички угля уносятся токомъ воздуха [461. Соедииевіе разньтхъ веществъ съ кислородомъ можетъ и не представлять [46] В'ь пламени можпо различать отдѣль- ныя части съ большею пліі меньшею резкостью. То мѣсто въ пламени, куда прпте- каютъ горящіе пары или газы, не свѣтптея, потому что оно еще имѣетъ низкую температуру и вт. немъ пропеесъ горѣнІя ас совершается. Это есть пространство, окружающее въ евѣчѣ свѣтильаю; въ газовомъ рожк'В это есть пространство около самого выходного отверстіп для газа. Вт. свѣчѣ горючіе пары и газы образуются чреаъ дѣйствіе жара на расплавленное сало илп стеарвнъ, подііятапіеся въ светильне и накаливаемые высокою температурою пламени. Черезъ дѣйствіе жара твердое пли жидкое органическое вещество здѣсь, какъ и в'і. другнхъ случаяхъ. разлагается, образуя продукты сухой перетопки. Въ центральной части пламени свечи п находятся эти продукты. Воздухъ прпте- каетъ къ пламени снаружи, ве имѣя возможности смешиваться съ парами и газаіга во псѣхъ частяхъ пламени; следовательно, въ наружной части пламени количество прптекающаго кислорода будетъ больше, чѣмъ во всѣхъ впутреннихъ частяхъ пламени. Но, ло диффузін, кнело- родъ, прите кающіб къ горящему тѣлу, проникаетъ внутрь пламени, конечно, вместе съ азо- томъ, когда горѣніе совершается въ обыкновенном^ воздухѣ. Го- рючіе нары и газы соединяются съ этимъ кислородомъ, отдѣ- ляютъ значительное количество тепла и производить то накаливающее дѣйствіе, которое столь необходимо какъ для ітродолженія горѣнія, такъ. и для пользования пламенемъ. Идя отъ болѣе холодной воздушной оболочки пламени внутрь къ мѣету притока горючихъ паровъ (напр. къ свѣтильнѣ), мы встрѣчаемъ, очевидно, сперва слои все высшей температуры, а потомъ части менее и менѣе йагрѣтыя, аъ хоторыхъ горѣніе менѣе полное, вслѣдствіе недостатка прп- текающаго кислорода. Итакъ, по существу дѣ.ча, внутри пламени находятся еще неего- рѣвіпіе продукты разложенія органичаскаго вещества. Но внутри пламени, даже тогда, когда туда впускается кислородъ или когда горнгь смѣсь водорода съ кислородомъ, находится всегда в свободный кислородъ, ■кещ что температура, развивающаяся горѣиін органическаго вещества, столь сока, что самые продукты горѣніп при отчасти разлагаются, то-есть диссоціируіотъ. Следовательно, въ пламени часть водорода и Въ илаыенп свѣчц о петь а содвржнтъ пары и продукты разложенія; въ яркой' части e'g го- р-Ьвіе началось, выяѣ.ів- ны чцетчпы угля, а въ бв$дноЛ bed4, горѣиіа кончается и со- держпгь накаленные кислородъ; это часть окислительная. ПО- лрн виней кислорода, который съ ншіъ можеп> соединиться, должны находиться въ свободно»!ъ состолти. Если мы лредетавпмъ себе только что часть водорода будетъ находиться въ сво- бодномъ саетоянш, то и часть углерода, если горитъ углеводородастое вещество, должна находиться въ том* же вндѣ въ пламени, потому что, при прочпхъ " равныхъ уеловіяхъ, углеродъ сгораетъ послѣ водорода, и мы это видіімъ въ действ ительпости арп горѣнін раз- личньіхъ углеводородовъ. Угольная копоть обычиаго пламени происходите отт. днесоціа- ціи углероднетыхъ вещестнъ,в'і, пламени содержащихся. Большинство углеводородовъ, въ особенности им такіс, которые содержать много углерода, напр. нафталинъ, горятъ даже въ 'кпелородѣ еь выдѣленіемъ угля (ярко). Въ той части пламени, гдѣ водородъ уже сгораетъ, углеродъ еще остается отчасти несго- ревшнмь. Въ доказательство того, что внутри пламени находится смѣсь, еще способная къ горѣпііо, можно произвести слѣдующііі огштъ. Изъ середішы пламени горящей въ воздухѣ окиси углерода молено извлекать часть газовъ водлпьшъ аспираторомъ. Для этого [как'ь дѣ- лаетъ Девилль) по металлической трубкѣ про- луекаютъ воду, а въ стѣнкѣ этой трубки делается тонкое отверстіе, и зто-то отверстіе вставляется въ пламя. При движеніи воды по трубкѣ, чрезъ отверстіе будутъ входить (втягиваться) газы пламени, они будутъ. перерываться столбами воды, идущей по трубкѣ, и уноситься вмѣсгѣ съ нею въ прпборъ для нз- слѣдованія. Оказывается, что во- веѣхъ частяхъ пламени, получающегося при горѣиін смѣси окиси углерода съ кислородомъ, находится еще часть этой емѣси несгорѣвшею. Изслѣдованія Девилля и Бунзена показали, что при взрывѣ смеси водорода и окиси углерода съ кислородомъ, въ замкаутомъ пространстве, никогда не совершается сразу пол- наго горѣнія. Если въ залинутомъ пространстве заключить два объема водорода съ од- нимъ объемомъ кислорода, то при взрывѣ давленіе не достипіетъ тоВ величины, какую нмѣло бы оно, если бы сразу происходило полное горѣніе. Можно вычислить, что въ этомъ случаѣ давленіе должно достигать до 20 — 30 атмосферъ, въ действительности же давленіе не превышаетъ Э'/а атмосферъ. Это значить, что поднѣеь продуктовъ горѣвія къ взрывчатой смѣси препятствуетъ торѣиію остальной массы, способной горѣть. Подмесь углекяслаго. газа мѣшаетъ окиси углерода сгорать. Точно также мѣшаетъ и вепкій другой посторонній газъ, подмешанный къ смеси. Это значить, что во всякомъ пламени должны находиться во всѣхъ частяхъ его я горгачія, л соікигаюшдя, и сгорѣвшія вещества, т. е> кислородъ, углеродъ, окись углерода, водородъ, углеродистые водороды, углекислый газъ и вода (и въ одноиъ нфстѣ). Слѣдовательно, нѣтъ возившиости достичь сразу по л наго горѣнія; оттого-то, между прочимъ, и происходить пламя. Нужно известное пространство, въ. которомъ. температура въ разныхъ частяхъ.
МЕДЛЕННОЙ ГОРѣШЕ ИЛИ ОКИСЛЕНІЕ. . 129 призыаковъ горѣнія, то-есть при этомъ температура повышается незначительно. Это можетъ происходить шіи отъ того, что соединяющееся тѣло {напр., ртуть, олово, свинецъ, при высокой температурѣ, или смѣсь шгрогал- лина еъ ѣдкимъ кали при обыкыов. темпер.) развиваетъ мало теплоты, или отъ того, что развиваемая теплота передается хорошимъ проводникамъ тепла, надримѣръ, металламъ и разсѣиваетея, равно накъ и тогда, когда соединепіе съ кислородомъ совершается медленно и развивающееся тепло успѣваетъ постепенно передаваться массѣ окружаю- щнхъ тѣлъ. Горѣніе есть только частный, рѣзкій, броеающійся въ глаза случай соединения съ киелородоаіъ. Ды- ханіе есть тоже соединеніе еъ кислородомъ, оно также служить, какъ и горѣніе, для образованія теплоты, хотя не само собою (поглощеніемъ кислорода и выдѣленіемъ углекнслаго газа), но тѣііъ химическимъ процессомъ, который есть его елѣдствіе (превраще- ніемъ кислорода въ углекислый газъ)' была бы неодинакова. Въ атомъ пространств* разныя количества соетавныхъ частей подвергаются послѣдовательному сгоранію п частію охлаждаются отъ вліянія сосЬдннхъ предметовъ. Если бы ложно было сосредоточить горѣніе въ одну точку, то тогда гевпе- ратура была бы несравненно выше, ч-вмъ при тёхъ обстоятельствахъ, котарыя иііѣются въ дѣй етвительн ости, Опытное иаслѣдованіе частей пламени, производившееся многократно, особенно выяснилось опытами Smilhells and Ingle (1S92J, которые показали, что возстановительную (внутреннюю) и окислительную (внѣшшою) части пламени горящаго газа ложно раздѣішть, напр. взявъ газовую горѣлка. Бунаена и окруживъ Пламя въ ней заиикеннаго гааа другою болѣе широкою трубкою [безъ' притока воздуха въ кольцеобразное пространство пли давая туда лишь малый прнтокъ воздуха), потому что тогда пзъ этой окружающей трубки будетъ выходить газовая емѣсь, содержащая окись углерода, и способная еще горѣть, такъ что поверхъ окружающей трубки можно получить второе пламя, соответствующее наружной части, (окислительной) обыкновенная пламена. Особенно ясно замечается ато раэ- дѣлеиіо ллааепіі на двѣ части при горѣ- ніи синерода Сг№, т*вмъ бол'Ье, что внутренняя часть его тогда имѣетъ розовый цвѣтъ (здѣсь преинущест. образуется СО по урав.: CaNa -f 0s = 2С0 + Na, но часть азота окисляется), а наружная (гдѣ СО сгораетъ въ СО5 на счетъ нового количества кислорода и окнеловъ азота, дроисшедшихъ во внутренней части) голубоватосѣрый цвѣтъ. Ослолы хихіл. Лавуазье выеказалъ это въ яркомъ выраженіи: „дыханіе есть медленное горѣніе". Реакціи медленнаі'о еоединекія тѣлъ съ кислородомъ называются ОКіісле- НіеМ'і., потому что чрезъ подобное соединеніе (какъ чрезъ горѣніе) лвогія вещества даютъ кислоты. Оттого произошло и самое назваиіе кислорода (Oxygenium, oxygene, Sauerstoff). Го- рѣиіе есть только быстрое окисленіе. Примѣромъ тѣлъ, медленно окисляющихся при обыкновенной температурѣ на воздухѣ, могутъ служить фосфоръ, желѣзо, виноградное вино и т, п. Если такія окисляющіяся вещеетва оставить въ ирикосновеніи съ опредѣленнымъ объемомъ кислорода или воздуха, то мало-но-малу они поглощаютъ кнсло- родъ. Такое медленное окисленіе обыкновенно рѣдко сопровождается ощутя- тельнымъ отдѣленіелъ тепла, но отдѣ- леніе тепла въ дѣйствительности су- ществуетъ, только не замѣчаетея нами по незначительности происходящаго повышеиія температуры, а это зависитъ отъ медленности хода реакціи и отъ разсѣяпія (чрезъ лучеиспускание и проч.) образовавшагося тепла. Такъ, при окисленіи вина и превращеніи его въ укеусъ, при обыкновеннонъ споеобѣ приготовленія послѣдняго, нельзя за- мѣтить отдѣляющагося тепла, потому что оно длится цѣлыя ледѣли, но при такъ называемомъ скоромъ способѣ фабрикаціи укеуса, когда сравнительно , быстро окисаютъ довольно большія количества вина, уже стаповится замѣт- нымъ отдѣленіе тепла. Въ природѣ совершается, при дѣй- ствіи воздуха, бездна такихъ ыедлен- ныхъ нроцессовъ окисленія. Къ этому особенно способны отживппе организмы и вещества изъ нихъ полученныя, напримѣръ, трупы животаыхъ, дерево, шерсть, травы и т. п. Они гніюхъ и ист.іѣваюга, то - есть ихъ' твердая вещества постепенно, вдолнѣ или отчасти превращаются въ газы, подъ вліяніемъ влажности, кислорода воздуха и обыкновенно подъ вліяніемъ развитая другихъ организыовъ, какъ- то: плѣсени, червей, микроорганизмовъ (бактеріа) и т. и. Это суть процессы ыедденнаго горѣнія, медленнаго соеди- неиія съ кислородомъ. Веякій знаетъ,
130 ГЛ. 3. КНСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОЫ'АЗНЫХЪ СОЕДИНЕИІЙ. что навозъ гиіетъ и развиваетъ тепло, что кучи влажной травы, что сырая мука, солома и т. п. разогрѣваются и прн эгомъ изменяются [47]. При всѣхъ этихъ нзмѣиеніяхъ образуются тѣ же главные продукты горѣнія, какіе заключаются въ дымѣ: углеродъ даетъ углекислый газъ, водородъ—воду. Для ихъ образовннія нуженъ, значить, нис- лородъ, какъ и для горѣнія. Оттого совершенное уетранепіе доступа воздуха препятствуетъ этнагь измѣненіямъ [48], а увеличеніе доступа воздуха ускоряетъ ихъ. Механическое разрыхленіе пахат- наго слоя плугами, бороньбой и тому подобными способами, имѣетъ пѣліго не только облегчить распрострапеніе корней въ землѣ в сдѣлать землю легче проницаемою для воды, но также служить п для облегченія доступа воздуха къ составнымъ частямъ почвы. При этомъ оргаапческіе остатки почвы тлѣютъ, какъ бы дышать воздухомъ, выдѣлягатъ угольную кислоту, поглощая кпслородъ. Съ десятины хорошей огородной земли въ лѣто выдѣляется болѣе 1G тоннъ (1000 пуд.) углекислаго газа. Не. одни растительныя и живот- ныя вещ. въ присутствіп воды я воздуха подвергаются медленному окисле- нію: напр. металлы прн этомъ ржавѣютъ, многіе сѣрнистые "металлы (напр., колчеданы) окисляются при доетупѣ воз- [47] Хлопчатая бумага, смоченная ыаслоэгь (Era фабрикахъ ею обтпраютъ масло, употребляемое для смазки малішнъ), лежащая большими кучами, -даже сама собою загорается, окисляясь воздухомъ. Вообще, при дѣятельно идущем, окнсденш горгочихъ тѣлъ (напр. въ наменновп, углѣ при шдмѣси окисляющегося колчедана) могугъ быть случаи самовозга- ранія. [-18] Когда желаютъ сохранить запасы растительной н животной пищи, то часто для этого устраняюгь доступъ кислорода воздуха (а также изародышей оргапизмоиъ, носящихся въ воздухѣ). Потому-то сохраняюсь иногда питотельиыя вегаества въ герыетпчесгшх'ь со- судахъ, ияъ которыхъ выкатаваготъ возду.ѵь, овощи сушатъ и запаиваютъ при иагрѣваніи въ жестігаыя коробки (консервы), погружают!., напрвм'бръ, сардинки въ масло и т. п. Для той же цѣлп служить иногда удаленіе воды (сушеніе еѣва, хлѣба, плодовъ), проіштыианіе веществами, поглощающими кислородъ (напр., сѣрнистымъ гааомъ), или препятствующими развитію организмовъ, соетавляіощихъ иногда первую причину начала иэмѣненій; Поелѣд- иее применяется, вапр., при копченіи, прн бальзашірованіи, при срхраыеніи рыбъ н дру-. гихъ жітотныхъ въ спиртѣ и. т. п. • духа и влажности очень легко. Таішмъ образомъ, всюду въ прпродѣ идутъ процессы ледленнаго оішслеііія. Однако, есть не мало простыхъ тѣлъ, которыя ни яри какпхъ условіяхъ прямо съ газо- образнымъ кислородоиъ не соединяются; а между тѣмъ ихъ соединенія съ кислородоиъ могугъ быть получены; таковы, напр., между простыми тѣлаыи, платина, золото, иридій, хлоръ и іодъ. Въ этомъ случаѣ для окпсленія упо- ' треблпютъ, такъ называемые, косвенные пути, т. е. соединяютъ данное вещество съ другимъ элементомъ и, пу- темъ двойного разложенія, замѣщаютъ этотъ элемептъ кислородоиъ. Получаемые при этотъ окислы нерѣдко очень легко выдѣляютъ содерждщійея въ нихъ КЕСлородъ. Таковы, напримѣръ, соединенія кислорода съ хлоромъ, азо- томъ, платиной; они выдѣляютъ кисло- родъ при нагрѣваиіи, то-есть могугъ служить для окпсленія. Бъ этомъ отно- шеніи особенно достойны вниманія окислители, или тѣ окнсленныя вещества, которыя употребляются въ химической и заводской практикѣ для передачи кислорода ко многимъ веществамъ. Сюда принадлежите прежде всего азотная кислота или такъ называемая крѣпкая водка — HN03 богатая кислородоиъ, способная выдѣлять его при нагрѣва- ніи и легко окисляющая множество веществъ; такъ, всѣ почти металлы и органическія вещества, заключаются въ себѣ углеродъ и водородъ, при на- грѣваніи съ азотной кислотой, болѣе или менѣе окисляются. Если взять крѣпкую азотную кислоту, то зажженный уголь, погруженный въ эту кислоту, прододжаетъ въ ней горѣть. Также дѣйетвуетъ хромовая кислота; спирть загорается, будучи сиѣшанъ съ хромовой кислотою. Хотя не столь очевидно, но и вода своимъ кислородомъ можетъ окислять. Бъ совершенно су- хомъ кислородѣ натрій не окисляется при обыкновенной температурѣ, а въ водѣ очень легко; въ водяныхъ парахъ горитъ. Въ утлекиеломъ газѣ, или про- дуктѣ горѣнія угля—уголь можетъ горѣть, образуя оітась углерода. Въ томъ же газѣ горитъ магній, образуя уголь. Слѣдователы-ю, вообще, кислородъ, во- шедшій въ еоединеніе, можетъ переходить изъ одного соединенія въ другое.
окислы. 131 Продукты горѣнія или окисленія и вообще определенный ішслородиыя со- едяненія называюгь окислами или. ОКИ- Шіп. Одни изъ окиеловъ не способны соединяться съ другими окислами или соединяются только съ немногими и при этоыъ отдѣлйіотъ весьма шлое количество тепла; другіе, напротивъ того, вступаютъ легко и часто въ соедиие- нія со многими другими окислами и обладдютъ вообще значительной химической энергіей. РазличІе это однако не рѣзко, и будетъ выясняться по мѣрѣ знакомства съ разными окислами. Разрядъ окиеловъ, способныхъ легко вступать во взаимный между собою сое- динеиія, нааовемъ солеобиазшми окислами. Они распадаются, по крайней мѣрѣ въ крайнихъ своихъ прымѣрахъ, на двѣ главный группы. Члены каждой группы особенно легко и часто соединяются съ членами другой группы. Представителями одной группы такихъ окиеловъ могутъ служить окислы, образованные металлами: магніемъ, на- тріемъ, кальціемъ и т. п. Представителями другой группы могутъ служить окислы, образованные неметаллическими тѣлами: сѣрою, фосфоромъ, уг- лемъ. Если -мы возьмемъ, напр., оки- селъ кальція, или известь, и станемъ приводить въ прикосновеніе съ окие- лааіи второго рода, то происходить весьма легко соединеніе съ отдѣле- ніемъ тепла. Такъ, напр., если смѣшать окись кальція съ окиеломъ фосфора, то происходить фосфорио-известковая соль. Если чрезъ накаленныекуекииз- вести станемъ пропускать дары сѣр- нага ангидрида, получающагося при сое дине ніи сѣрнистаго газа съ киело- родомъ, то эти пары поглощаются известью и образуется вещество, называемое сѣрноизвестковой солью или гипеомъ. Окислы перваго рода, содержание металлы, называются основными окислами или основаніящ. Общеизвѣ- стнымъ предстаеителенъ ихъ можетъ служить известь СаО. Окислы второго рода, способные соединяться съ основаниями, называются ангидридами кие- логь пли кислотными окислами. Пред- ставителемъ ихъ можетъ служить сѣр- ный ангидридъ SO.a, образованный чрѳзъ соединеніе сѣры ^ъ кнслородомъ, л "именно чрезъ присоедин'еніе къ вышеупомянутому сѣрнистому газу SO2 еще новаго количества кислорода по- ередствомъ пропускания смѣсп сѣрни- етаго газа съ кислородомъ чрезъ накаленную губчатую платину. Углекислый газъ, фосфорный ангидридъ, сѣр- нист7лй газъ—-суть кислотные окислы. Если данное простое тѣло образуетъ одинъ основный окиселъ, то онъ называется ОКИСЬЮ; таковы, напр.. окись кальція, окись магнія, окись калія. Оки- ■ еями называютъ также и нѣкоторые безразличные окислы, если они не об- ладаготъ свойствами перекисей и въ то же время не ияѣютъ свойствъ киелот- ныхъ ангидридрвъ, такова, напр.. окись углерода, о которой выше упомянуто. Если простое тѣло образуетъ два оенов- ныхъ окисла (или два безразяичнъіхъ окисла, не имѣющихъ кислотнаго характера}, то низшая степень окисленія называется закисью; значить, въ закиси будетъ меньше кислорода, чѣмъ въ окиси. Такъ, напр., при накаливаніи мѣди въ печахъ при доступѣ воздуха, происходить увеличеніе въ вѣсѣ мѣди и иоглощеніе кислорода; пока на 63 части мѣди поглотится не болѣе 8 вѣ- совыхъ частей кислорода, образуется красная масса, именно закись мѣди Си20, но если накаливание продолжать и доступъ воздуха увеличивать, то поглощается на 63 части мѣди до 16 частей кислорода и образуется черная окись мѣди СиО. Иногда для разлнчія степеней окисленія, употребляютъ измененное прилагательное, происходящее отъ названія простого тѣла, обра- зующаго окись:... ною окисью называютъ высшую степень окисленія, а... истою окисью низшую степень окисленія. Такъ, напр., желѣзистая окись FeO и желѣзная окись FeaOa — все равно, что закись и окись желѣза. Если данное простое тѣло .образуетъ одинъ кислотный ангидридъ, то. его названіе составляюсь изъ прилагатель- наго, пронзведеннаго отъ имени простого тѣла, кончая на ный и изъ слова ангидридъ- Такое названіе придаютъ л тѣмъ кислотнымъ окисламъ, которые содержатъ наиболѣе кислорода. Для низшихъ степеней окисленія, прилагательное, предшествующее слову ангидридъ, оканчиваютъ слогами: агпис- тый, истый, овстті, если образуется
132 TJT. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЁОБГАЗНЫХЪ СОЕДИНВШЙ. 4 окисла (напр., хлорноватистый, хлористый, хлориоватый и хлорный ангидриды). Если происходить меньшее число ангидридовъ, то избпраютъ одно изъ приведенныхъ окончаній; такъ, напр., для различит двухъ кислотныхъ окнс- ловъ сѣры употребляютъ названія: сѣрниетый SO- и сѣрный SO*' ангидриды [49]. [49] Необходимо заыѣтить, что некоторый простыл тѣла образуютъ оішслы обопхъ глав- ныхъ родовъ, т. е. основные и кислотные; таковъ, напр., марганецъ, онъ образуетъ оспов- ныя: закись и окпсь, и кислотные: марганцовистый п марганцовый ангидриды. Въ промежутки будетъ та двуокись (пли перекись), ЫпО", о которой говорено выше: она слабое основа- ніе и слабый кисл. анпідрндъ. При зтомъ всегда основные окислы зпкліочаютъ меньше кислорода,чѣ>>іъ промежуточные, а они меньше, чѣыъ ангидриты кислотъ. Для большинства простыхъ тѣлъ, однако, неизвестно всѣхъ родовъ тшсяовъ; нѣкоторыя даютъ только всего одну степень окиеленія. Необходимо; сверхъ того, замѣтить, что' еушествуіотъ "окислы, образованные еоедннепіемъ ангадрн- добъ кислотъ съ основаніяяп, или вообщее онисловъ между собою. Собственно говоря, для каждого окисла, у когораго есть и выстія, н нпзшія степени окиеленія, можно было бы допускать, что онъ образованъ черезъ сос- двненіе высшей степени окиеленія съ низшею; но такое предгголоженіе несправедливо въ тѣхъ случаяхъ, когда разематриваеный оки- селъ образуетъ цѣлый рядъ самостоятельных!, еоедлненін, такъ какъ окислы, дѣйстаптсльно образованные черезъ еоедлненіе двухъ дру- тихъ степеней окиеленія, такихъ самостоятельный, или свое обр азныхъ соединенінне даютъ, а во ыногихъ случаяхъ распадаются на высшую и низшую степени окиеленія. Такъ какъ "напряженность основныхъ и кислотныхъ свон.ствъ у окисяовъ бываетъ весьма различною и нѣкоторые окислы соединяются (даіотъ соли) и съ сильными оенованіямы, н съ рѣз- кими кислотами, то въ номенклатур* оки- словъ, основанной на солеобраэованіи, есть немало условнаго, ведущаго начало отъ исто- рическихъ- преданій. Поэтому нынѣ нерѣдко окисламъ придают., вазванія по числу ато- мовъ содержашагося кислорода, напр., SO5— двуокись евры, SO1 трехокись сѣры, МпО одно окись марганца, Мп!Оа полуторная окись; МпОг двуокись и т. д. Но такая номенклатура страдаетъ тѣмъ, что игнорируете качество, а въ химіи оно исторически стоить на первокъ лланѣ. Поэтоііу (ибо безъ исторической подкладки науіш не мыслимы) съ своей стороны я лрнбътаю къ номенклатур* количественного состава'только для окиеловъ.не обла- дающих'Ь рѣзкини качествами оенованій, кислотъ н перекисей; напр. МпО3 п РЬО2 лучше называть двуокисями, чѣмъ пере клеями, такъ какъ у этихъ иоелѣднихт. (см. гл. 4) должно признать оеобуй совокупность свойетвъ. Но- -менклатура, кант, яэыкт. вообше, во всяконъ ■ случае, составляете дѣло условнаго еогдаше: Большинство, если не встз, основные и кислотные окислы или непосредственно соединяются съ водою или косвеннымъ путемъ даютъ гидраты, т. е. такія соединеш'я, который распадаются только ыа воду и иа ош-іслы. Мы уже видѣли (гл. I) этому примѣръ въ со- еднненіи извести, еѣрнаго и фосфор- наго ангидридовъ съ водою. Чрезъ такое соединеніе происходить, значить, гидраты основные .и кислые. Кислые гидраты называются кислотами, потому что обладаютъ ішедымъ вкусомъ, если растворимы въ водѣ (и слюнѣ, потому что тогда только они могугь действовать на нервы вкуса). Уксусъ, напри- мѣръ, имѣетъ кислый вкусъ именно отъ того, что въ немъ заключается уксусная кислота, въ водѣ растворимая. Та сѣрная кислота HaSO', о которой наыъ приходилось упоминать уже много разъ, потому что это есть кислота нанболѣе обыкновенная и въ хи- . мической практикѣ, и въ техническомъ употребленіи, есть ничто иное, какъ гидратъ, образованный сѣрныыъ анги- дридомъ SO3 черезъ соединеніе съ водою Н20. Кром'В кислаго вкуса, рас- творвмыя кислоты или кислотные гидраты облпдаютъ способностью изменять синій цвѣтъ нѣкоторыхъ расти- тельныхъ красокъ въ красный. Въ этомъ отиошеніи особенно замѣчате- ленъ и часто употребляется лакмусъ— синяя краска, извлекаемая изъ ли- гааевъ и употребляющаяся для окраски тканей; она даетъ синій настой-съ водою. Этотъ синій настой отъ приба- вленія кислоты измѣняетъ свой синій цвѣтъ въ краспыК [50]. нія, отъ пея зависитъ немало распространение энанІй, но не самое существо ихъ н не ихъ содержаніе, ибо языкъ есть средство, а не цѣль. [50] Пропускная пли пеклеенная бумагаt пропитанная растворомъ лакмуса, употребляется обыкновенно для открытія кислотъ и щелочей; такая бумага, варѣзаннаіі на подоски, носить названіереагентпой бумажни- Логруяіаемая въ кислоту, она краснѣетъ, и. Эта реаіщія можетъ служить для открытія нѣітогорыхъ кислотъ въ чрезвычайно малоігь количествѣ. Если 10000 вѣсовыш; частей воды смѣ.шивать съ J частью сѣриой, ішелоты, го окрашиваніс еще очень ярко; разбавляя еще- въ 10 равТ- водою, можно вндѣть весьма ва- мѣтное окрашивані.е. Лакмусъ продается въ видѣ спвихъ номковъ. .иди.плптокъ. .Берут/ь^
КИСЛОТЫ И ЩЕЛОЧИ, 133 Основные окислы, соединяясь еъ водою, деіютъ гидраты, изъ которыхъ од- напрпмѣръ, 100 граммовъ его. Его должно нетолочь, облить чистою холодною водою въ сткляпкѣ, взболтать и слить воду, повторил это раза три. Это служить для промыванія, для удалеяія легко растворимыхъ подиѣсей, особенно щелочей. Промытый лакмуеъ (про- мывають безьоднымъ сниртомъ для удаленія нечувствительна™ краеповатаго красящаго начала) пересыпают ъ въ колбу, облішаютъ 600 граммами воды, иагрѣвитотъ и оставляют^ на нѣсколько часовъ въ поксЬ въ теяломъ м'І;стѣ. Яослѣ того цѣдятъ и раздѣлшотъ па двѣ части. Одну половину смѣшиваютъ съ нѣсколькими каплями азотной кислоты, чтобы получился слабо красный цвѣтъ, а потомъ обѣ половины емѣшцваютъ, къ смѣси при- бавлпютъ спирта а такъ сохраняюгъ въ откры- тыхъ стклянкахт. (въ яакрыгыхъ легко портится). Такой настой прямо можетъ быть употребляем!» въ дѣло; онъ отъ кнслотъ крае- нѣеть, отъ щелочей синѣетъ. Если его выпарить, то получается масса, растворимая еъ водѣ и сохраняющаяся безъ нзігЬненія неопределенно долгое время. Для открыгія щелочей при готов ляютъ точно такія же бумажки краснаго цвѣта, употреблял растворъ лакмуса, чуть окрашенный въ красный цвѣтъ при помощи нѣсколькнхъ капель кислоты; если кислоты взять много, то получится нечувствительная бумага. Такія кислоты, какъ сѣрная, окрашиваютъ лакиусъ, особенно его настой. въ кяршічно-красный пвѣтъ, а такія, Болѣе слабыя, какъ угольная кислота,—въ слабо красный, винный цвѣтъ. У потреб л ян>тъ также реагентиыя бумажки желтаго пвѣта, окрашен- ньія настоемъ куркумоваго корня въ спартѣ. Окѣ бурѣгагъ отъ щелочей, а оть кнслотъ вновь становятся желтыми. Многін сішія и другія раетвгельныя краски также' могутъ служить для открьптя кнслотъ и щелочей, напр., настой васильковъ, кошенили, фіалокъ, кампешеваго дерева и др. Нѣкоторыя искусственный вещества 'или краски могутъ также служить для подобной цѣли. Розояевая кислота С,сН1ПОа н фенолфгалетшъ С-°Н,401 (употребляется въ стіртовомъ растворѣ, мало нригоденъдля амміака)въкпелотномъ растворѣ безцвѣтны, въ щелочиомъ краснаго цвѣта, а метилъ-оранжъ (вод. растворъ желтоватаго іщѣта) почти не изменяется щелочами, но становится кирпично-красньшъ или, когда растворъ слабъ—розовымъ отъ кнслотъ (слабыя кислоты не дѣйствуютъ) н др. Эти реактивы нля индикаторы (указатели щелочей и кнслотъ) очень чувствительны. Нхъ отношение къ рав- нынъ кислотамъ, щелочамъ и солямъ иногда лредставляетъ особые способы для отличенія вѳществъ другь отъ друга и даже для отличенія разлнчныхъ степеней соеднненія основании и кисяоть. но ны не взойдет, въ подробности этого предмета, потому что онъ представляет?, особой интересъ для нѣкоторыхъ частей аналитической химіп. Однако' полезно указать на нѣкоторыя особенности двухъ упомянутыхъ индикаторов^: фенолфталеина и метилоранжа, тѣмъ болѣе, нако весьма немноие растворимы въ водѣ. Тѣ, которые растворяются въ водѣ, обладаютъ щелочнымъ вкусомъ, свойственнымъ мылу и отвару золы; яхъ зовутъ щелочами. Щелочи обладаютъ свойетвоыъ измѣнять красный цвѣтъ лакмусовой бумаги, полученный чрезъ дѣйствіе на лакмусъ неб. ко- лыч. кислоты, въ сшіій. Гидраты окисей калія и натрія КНО и NaHO соста- вляютъ прнмѣры основяыхъ гидратовъ, весьма легко растворяющихся въ водѣ. Ихъ называютъ обыкновенно ѣдкжми щелочами, потому что онѣ дѣйствуютъ весьма сильно па ткани животныя и растительный. Такъ, NaHO называютъ ѣдкимъ натромъ. И такъ, еояеобразные окислы способны соединяться между собою и съ водою. Вода сама есть окиселъ, и не безразличный, потому что она способна, какъ мы видимъ изъ предыду- щаго, соединяться и съ основными, и съ кислотными окислами; она есть представитель цѣлаго ряда еолеобразныхъ окиеловъ иромежуточньиъ, епособныхъ что они оба могутъ быть получены въ совершенно химически-чнстомъ видѣ, представля- ютъ свои особенности и оба рекомендованы епешальною комиссіею парижекаго съѣзда химиков ѵтехниковъ 1900 г. Первый (фенолфта- леияъ) одинаково хорошо реагируете какъ со слабыми, такъ и съ сильными кислотами, тогда какъ метилораннгь (иначе называемый геяіан- тивомъ) только от. сальными, минеральными [Н-ЗО4, НС1 и т. п.), а слабыя, напр., угольная, салициловая и т. п. на него не дѣйетву- ютъ (что часто очень полезно). Переходъ изъ красноватаго киелаго раствора въ безцвѣтный (отъ прибавки щелочей) или обратно такъ ясно виденъ при фенолфталеинѣ, что его должно считать очень чувствительньтъ ан- дпкаторокъ. Метилораюкъ менѣе чувствате- ленъ, особенно при искусственноиъ (жеято- ватоиъ) вечернемъ оевѣщеніи. Необходимо затѣмъ обратить внпманіе на то, что, называя растворъ средшпгь (неятрэль- ныагь), кисчьиъ нлі; основнымъ, смотря по измѣненіго цвѣта реагентной бумажки, необходимо прибавлять (или подразумѣвать). „на лакмусѴ, такъ какъ другіе надакаторы могутъ дать другія указаніе. Здѣсь какъ при разлнченіи основаній отъ кнслотъ, ередннхъ солей отъ кислыхъ и т. п., есть некоторая условность языка или вырэженій, которой пзбѣгнуть очень трудно, но условность эта, имѣя значеніе лишь при началѣ изученія предмета, на его усоѣхиі или на сішѵ науку, вліяетъ очень мало. Для начинающихъ, вмѣстѣ съ Араго, можно въ зтпхъ елучаяхъ совѣтовать — идти дальше: подробности мало по налу сами собою выяснятся.
134 ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОБРАЗНЫХЪ СОЕДИНЕН1Й. соединяться п съ основными, и съ кислотными окислами. Такихъ оішеловъ не мало; они, подобно водѣ, соединяются и съ ангидридами основными, и съ ангидридами кнслотъ, напр., окись алю- минія, окись олова и т. и. Изъ этого можно заключить, что всѣ окислы, относительно способности соединяться другъ съ другомъ, могутъ быть расположены въ одипъ рядъ; на одномъ краю этого ряда стоять окислы, не обладающіе способностью соединяться съ оенованіямп, то есть щелочные, на другонъ кислотные окислы; а въ промежутке будутъ помѣщаться тѣ, которые соединяются и съ тѣми, и съ другими, а также и между собою. Чѣмъ далѣе удалены члены въ этомъ ряду, тѣмъ болѣе прочный соединенія между собою они образуютъ; тѣмъ энергич- нѣе дѣйетвуютъ они другъ на друга; и часто тѣмъ большее количество тепла отдѣляютъ они при своемъ соединении; тѣмъ яснѣйтпій имѣютъ они еолеобраз- ный химичеекій характеръ. Хотя основные и кислотные окислы способны соединяться между собою, но они рѣдко прямо реагируютъ другъ на друга; это завпснтъ отъ того, что большинство ихъ представляетъ тѣла твердыя или газообразныя, т. е. находящаяся въ состояніи наименѣе удоб- иомъ для реагированіл. Газообразно- упругое состояніе нарушается вообще съ трудоыъ, потому что требуется преодолеть упругость, свойственную га- з.овымъчастидамъ; твердое же состояніе характеризуется малоподвижностью частей, а для химической реакціи необходимо возобновленіе прикоеиове- нія, а следовательно и перемѣщеніе, подвижность. Если твердые окислы на- грѣвать, а въ особенности если ихъ плавить, то тогда взаимная ихъ реаіщія совершается уже съ удобствомъ. Но такого рода превращенія въ практикѣ и въ ярлродѣ происходятъ рѣдко. Таково, напр., образованіе стекла; окислы, заключающееся въ немъ, соединяются между собою въ сплавленную массу. Но когда окислы соединились съ водою и, въ особенности, когда они образовали гидраты растворимые въ водѣ, то тогда подвижность ихъ частей увеличивается и реагирование облегчается. ТЪгда'взаимодѣйствіе часто -происходить при обыкновенной температурѣ легко и быстро, такъ что этого рода реакціи относятся къ разряду такихъ, который совершаются необыкновенно легко и потому употребляются въ практикѣ весьма часто и въ природѣ совершаются на каждомъ шагу. Рассматривая взаимодѣйствіе окисловъ въ состояніи гидратовъ или растворовъ, не должно забывать, что вода, сама по себѣ, есть окиселъ съ опредѣленными свойствами, а потому она имѣетъ не малое вліяніе на ходъ тѣхъ превращение, въ которыхъ участвуетъ. Если взять растворъ кислоты въ оиредѣленномъ колнчествѣ и, приба- вивъ къ нему настоя лакмуса, окрасить его въ красный цвѣтъ, то прп- бавленіе щелочнаго раствора не бу- детъ первоначально измѣнять краснаго цвѣта лакмуса; но приливая еще и еще щелочи, наступить пора, когда красный цвѣтъ будетъ измѣняться въ фиолетовый, и прибавлеиіе новаго количества щелочнаго раствора ггропзве- детъ, наконецъ, перемѣну въ цвѣтѣ жидкости, которая получится синею, щелочною. Такое измѣненіе въ цвѣтѣ лакмуса есть слѣдствіе образования новаго соединеиін. Реаіодія эта называется насыщепіміъ или нейтрализацию кислоты оенованіемъ или обратно. Растворъ, въ которрмъ произошло пасы- щёніе кислыхъ евойствъ кислоты щелочными свойствами основанія, носить названіе средняго, нсётральпаго раствора. Такой растворъ хотя и произо- шелъ изъ смѣси основанія съ кислотою, однако не оказьтваетъ на лакмусъ реакціи ни кислоты,.. ни основанія, хотя многіе другіе признаки кислоты и щелочи сохраняются въ полученномъ растворѣ. По существу, здѣеь происходить то же самое, что при образовали воды изъ водорода и кислорода. При такомъ опредѣлённомъ смѣшеніи кислоты со щелочью замѣчается, кромѣ перемѣны въ цвѣтѣ лакмуса, нагрѣва- ніе, т. е. огдѣленіе тепла, что уже одно можетъ служить указаніемъ на то, что здѣсь совершается хшіичеекое превра- . щевіе. И дѣйствптельно, если, выпа-^ рішать полученный фіолетовыв растворъ, то изъ него выдѣлится, по уда- леніи воды, не кислота и не щелочь, взятия для взаимодѣйствія, а вещество,
соли. 135 не обладающее ни кислотными, ни щелочными свойствами, обыкновенно твердое и кристаллическое, имѣющее соле- образный видъ; это есть СОЛЬ въ хи- мнческомъ смьтслѣ. Она произошла, значить, отъ взаимодѣйствія кислоты на щелочь и притомъ при оаредѣлеи- ноыъ отношенш кислоты къ щелочи. Вода, взятая здѣсь для растворенія, имѣеть значеніе, какъ среда для об- легчѳнія хода реакдіи. Это видно уже изъ одного того, что ангидрндъ кислоты способенъ соединяться съ основ- нымъ окиеломъ и давать то же, что кислота со щелочнышъ гидратшъ, или ту же соль, что и растворы кислоты и щелочи. Значить, соль есть соеди- иеніе опредѣленныхъ количествъ осно- ванія и ангидрида кислоты, или соль есть вещество, образующееся при взашюдѣйствіи кислоты со щелочью. При этомъ тюслѣднемъ взаимодѣйствіи выделяется вода, если образуется вещество такое же, какъ и черезъ еоеди- неніе безводныхъ окисловъ между собою [51]. Примѣры образованія солей изъ киелотъ и оенованій легко наблюдать, и очень часто таиіе способы применяются въ црактикѣ. Если взять, напр., нерастворимую въ водѣ окись магнія (магнезіго), то она легко растворяется въ растворѣ сѣрной кислоты, и при выпариваніи получается вещество своеобразное, горькое, какъ всѣ соли магнезіи, и язвѣстное всѣыъ подъ име- немъ англійской или горькой соли, употребляемой, какъ слабительное. Если растворъ ѣдкаго натра, получающійся, какъ мы видѣли, при дѣйствіи натрія [51] Д.'ія того, чтобы доказать, что прывзаимо- Д'ШсхвІи кислотнаго и щелоЧЕаго шдратовъ дѣлетвительновыдѣляетеявода, замѣнвмъ воду другимъ промежуточным'ь гндратомъ, напр., глинозѳмоыъ; аозьмемъ растворъ глинозема въ сѣршй кпелотѣ; онъ будетъ имѣть, какъ нис- лота, кислую реакцію, следовательно, сооб- щптъ красный цвѣтъ лакмусу. Съ другой стороны, воаьые*гь растворъ того же глинозема въ щелочи, напр. въ ѣдкомъ калл. Этогь по- слѣдяій, какъ щелочь, будетъ илѣгь щелочную реакцію, будетъ красный цв'іітъ лакмуса превращать въ синін. Прпбавимъ такой щелочной растворъ глинозема къ кислому, тогда образуется соль, составленная изъ сЬрнаго ангидрида и окиси калія. При отомъ, какъ ипри взанмддѣйствіи гндраговъ, выдѣлптея промежуточный оккселъ, т. е. і'линоземъ/ Его выделено вд'ісь будетъ очень ясно видно, потому что глинозелъ нероетворнмъ въ водѣ. на воду, влить въ стклянку, гдѣ со- жигался уголь, или же пропустить въ растворъ ѣдкаго натра тотъ углекислый газъ, который происходить при столь многихъ обстоятельствахъ, то получается угленатровая соль, или сода Na2C03, о которой мы говорили нѣ- сколько разъ и которую часто упо- требляютъ на заводахъ и приготов- ляютъ въ болыномъ видй. Реакція эта выразится равенствомъ: 2 NaHO -)- -fC0a=-=WuW+H*O. Такъ, разными основаньями съ кислотами образуется неисчислимое множество разно- образнѣйщихъ солей [52]. Соли со- [52] Взаимодѣйствіе гидра гоаъ и способность изсъ образовать соли можетъ служить къ определению характера такихъ гадратовъ, которые нерастворимы въ водѣ. Доложимъ, данъ гид- рать нензвѣетяаго характера н онъ нераство- ріімъ въ воде, следовательно его реакцію на лакмусъ испытать невозможно, тогда его смѣ- шиваштъ съ водою п къ такой ем'Есн приба- вяяютъ кислоты, напр., еѣрной или какой дабо другой. Если взятый гидратъ быль основной, то нронзойдетъ или непосредственно, или при нагрѣваніа вэавмодѣйетвіе н образуется соль. Въ нѣкоторыхъ случаях* такая образующаяся соль растворяется въ водѣ и черезъ 'это можно уже тотчасъ видѣть, что произошло соединеніе нераствориыаго основного гидрата съ кислотою, въ результате чего получается растворимая соль. Въ тѣхъ же сду- чаяхъ, когда образующаяся соль нерастворима, вода теряетъ кислотную реакцію послѣ прв- бавленіи кпелоты, конечно, если кислоты прибавлено не въ пэбыткѣ. Такъ можно узнать основ [I ыя свойства гидратовъ окіісн эіѣдп, свинца и т. д. Если кислоты не дѣйствуютъ {ни при какой темпер.) на взятый нерастворимый гндратъ, то онъ не имѣеіъ основного свойства, п потому необходимо испытать, не представляетъ ли онъ характера кислотнаго гидрата. Для этого берутъ вмѣсто кислоты щелочь а шблюдаютъ, не пропеходптъ-лп при этомъ растворенія, не исчезаетъ-ли (виолнѣ иле отчасти) щелочная реакція послѣ прибавления щелочи. Такимъ, напр., образомъ можно доказать, что гндратъ кремнезема есть кислота, потому что онъ растворяется въ щелочахъ, но нерастворнмъ въ кпсдотах'ь. Если нмѣютъ дѣло съ промежуточными, гндратомъ, нераетво- ринымъ въ водѣ, то иерѣдко замѣчаютъ взаи- модѣйствіе и съ кислотою, н со щелочью. Та- ковъ, напр., гллратъ глинозема: растворяется н въ ѣдкомъ кали, и въ сѣрной кислотѣ. Степень сродства, или химической энергін, свойственной оквслаыъ н вхъ гядратамъ, неодинакова; нѣкоторые крайніе ч.іены ряда обладзютъ его въ-большой мѣрѣ; дѣйствуя другь на друга, они отдѣляютъ большое количество тепла; при еоедпненін такихъ окисловъ образуются соли прочнътя, трудно раз- лагаемыя и нерѣдко обладаюпц'я весьма характерными свойствами. Не таковы соеднне-
136 ГЛ. 3. КИСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОБРАЗЙЫХЪ СОЕДИНВШЙ. ставляготъ тотъ примѣръ соединениг, который какъ въ псторін науки сяу- жилъ, такъ и поиынѣ служить къ утверждение понятія объ опредѣ- лениыхъ химическихъ соединеиінхъ. Дѣйствительно, всѣ признаки опре- дѣленныхъ хшшчеекихъ соедипеній ясно видны въ образованш и въ свойствахъ солеи. Такъ, соли происходить при опредііленномъ отпошеніи оішеловъ, при образованііі пхъ отдѣ- ляется теплота [53]. характеръ окис- нія пролежуточныхъ окнеловъ между собою п дазке иногда съкрайними окислами. Сколько бы мы нп растворили глинозема въ сѣрной. кне- лотѣ. иы не йасытимъ кислотныхъ свойствъ сЬрной кислоты: во вспгашъ елучаѣ, полученный растворъ будетъ ішѣть кислую реакцію— на лакыуеъ. Точно также, какое бы количество глинозема нн растворяли въ ѣдкон щелочи, во веякомъ случае получится щелочной растворъ. [53] Для сужденія о количеств* тепла, вы- дѣляюиіагося про образованш солей, привожу таблпну данныхъ для си.іъно разбавлеюшхъ водою рашворовъ щелочей н кислогь, по оігре- дѣленіямъ Вертело н Томеена. Числа даны въ большпхъ калоріяхъ, т. е. въ тысячахъ едн- ницъ тепла. Значить: 41) грам. сѣрноіі кислоты IPSO4, взятые въ слабомъ водяномъ раетворѣ, пра еиѣшеніи съ такиыъ количествомъ ела- баго же раствора -вдкаго натра NaHO, чтобы получилась средняя соль (весь водородъ сѣр. кислоты замѣнился бы натріемъ), выдѣляетъ 15S00 ед- тепла. 49 ч. Ы2304 63 ч. НКОа NaHO 15,8 13.7 КНО 15,7 13,8 Ша 14,5 12,5 СаО 15,6 13,!! ВаО 18,4* 13,9 МК0 15,6 13,8 FeO 12,5 10,7? ZnO 11,7 9,8 Fe'-O1 о,/ 5,9 Числа эти нельзя считать теплотою нейтрализации, йотому что вода здѣсь играетъ свою роль. Такъ, напр., серная кислота и ѣдкій натръ, растворяясь въ водѣ, выдѣлтотъ очень много тепла, а происходящая еѣрноиагровая соль, растворяясь в-ь водѣ, выдѣляетъ тепла очень мало, слѣд. въ безводномъ вндѣ будутъ теплоты иными, въ гидратпомъ вилѣ опять другими. Малоэнергическія кислоты, соединяясь съ такимъ нее колычествомъ щелочей, какъ и при образоваиіи ередішхъ солей еѣр- ной или азотной кислотъ, даютъ однако всегда меньше тепла. Напр. съ ѣдкимъ натромъ: углекислота 10,2, синильная 2,9, сероводородная 3,9. А такъ какъ-и слабый оспованія (напр, Fe!0J) выдѣляіотъ тепла менѣе еильныхъ оено- воній, то некоторое общее отнощеніе между термохимическими свѣдѣніямй и поилтіеиъ о ■ жѣрв сродствъ выступают* и здѣсь, какъ въ другихъ случаяхъ (см. гл. 2, вин. 7), что од- ловъ и многія физичѳскія ихъ свойства скрываются въ еояяхъ. Такъ, газо- образный .угольный ангадридъ обра- зуетъ твердый солн, упругость газа совершенно исчезла при переходѣ въ соль [54], какъ упругость водорода и кислорода при образованш воды. Судя по предыдущему, соль есть соединение оішеловъ основного и кислот- наго, или результатъ дѣйствія гидра- товъ этого рода другъ на друга съ выдѣлепіеыъ воды. Но соли ногутъ быть получены и иными способами. Припомишіъ, что оішелы основные образуются металлами,' а кислотные часто металлоидами. Металлы же и металлоиды способны между собою соединяться, а черезъ окисленіе такихъ соедииеній происходить нерѣдко соли; такъ, напр., желѣзо весьма легко соединяется съ сѣрою, получается еѣрни- стое желѣзо FeS, какъ мы видѣли еще во введеніи; на воздухѣ оно способно притягивать кислородъ, въ особенности ;ке въ присутствіи воды, и тогда происходить такая соль FeSQ*, какая можетъ произойти черезъ соединеніе окисловъ желѣза и сѣры между собою (FeO -f- SO3) или гидратовъ того и другого рода (FeH202+H*SO* = FeSO4 + + 2 НЮ). Вообще, соли могутъ происходить при многихъ разнообразнѣй- шяхт> реакціяхъ [54 bis]. Значить, нако не даетъ никакого права судить по те- плотѣ образоваеія солей въ слабыхъ раство- рахъ о мѣрѣ сродствъ, связывающихт. элементы солей. Особенно ясно это нзт. того, что вода иожет'ь разлагать многія соли, а при кхъ образованш выделяется. [54] Углекислый газъ, растворяясь въ водѣ, разииваетъ тепло, растворъ диссоціируетъ легко, выд-вляеп, СО5 по закону Генри-Дальтона (см. гл. 1). Онъ же, растворяясь въ ѣд- коиъ натрѣ, даетъ или среднюю соль NauCO', не выделяющую COs, или кислую соль NaHCOs, которая легко при нагрѣваніи выдѣляетъ '[з СО2. Тотъ же газъ, растворяясь въ растворахъ солей, дѣйствуетъ и тѣмъ, и другимъ обраэомъ (см. гл. 2, вын. 3S). Здѣсь видно, какой по- слѣдовательный рядъ отношеній сущвсгвуетъ между соединениями раэличиаго порядка, образующими тѣла различной степени прочности. Р'Ьзко выдѣлня растпореніе отъ химичеекаго соединенія, мы бы не могли видѣть тѣхъ есте- ственныхъ переходовъ, какіе существуют» въ действительности. [54 bis] Такъ напримѣръ, натровая соль муравьиной, кислоты СШІа.0* происходить при прямом» поглощении углекнелаго газа СО0 во- дородистымъ натріемъ КаН, авотисто-аымівл-
соли. 137 нельзя сказать и полагать, что въ соли находятся элементы окпсловъ и что соль непремѣнио содержитъ въ себѣ два рода окиеловъ. Такимъ образомъ, происхоясденіе солей изъ окисловъ есть одииъ способъ ихъ образования. Мы видѣли, напр., что въ сѣрной кислотѣ можно заиѣнить непосредственно водо- родъ цинкомъ и что чрез'ь это образуется сѣриоцинковая соль; такъ точно и во множествѣ другихъ'ішслотъ водо- родъ можно заиѣнить цинкомъ, желѣ- зомъ, каліемъ, натріемъ ицѣлымъ ря- домъ металловъ,еъ ними сходныхъ,иио- лучпть соотвѣтствениыя соли. Водородъ въ водѣ кислоты замѣняется въ этомъ случаѣ металломъ; получается нзъ гидрата соль. Въ этомъ смыслѣ должно сказать, что соль есть кислота, въ ко- то])ОІі водородъ заиѣпсиь металлоать. Такое опредѣленіе показываетъ, что кислота и соль въ сущности составляютъ соединенія одного разряда, съ тѣмъ раз.іичіемъ, что въ первой находится водородъ, а во второй металлъ. Такое опредѣленіе еще и въ томъ отношеніи удобно, что оно относится я къ такимъ нислотамъ, которыя не содержатъ въ себѣ кислорода, а мы увидимъ далѣе, что есть рядъ такихъ кислотъ. Такой элемента, какъ хлоръ, образуетъ съ водородомъ соединеніе НС1, въ кото- ромъ водородъ можно замѣнить металлами и получать вещества, do своимъ реакціямъ и по внѣшнему характеру сходственный съ солями, образованными окислами. Такова, напр., поваренная соль, которая можетъ быть получена черезъ замѣну въ хлористомъ водородѣ НС1 водорода металломъ натріемъ NaCl, совершенно точно такъ же, какъ сѣрнонатріевая соль Na2S04 получается черезъ замѣну въ сѣрной кислотѣ H2SO* водорода натріемъ. Внѣш- ній видъ получающихся продуктовъ, ихъ средняя реакція, даже пхъ соленый вкусъ показываетъ ихъ взаимное сходство. Къ- кореннымъ свойствамъ солей нужно прибавить еще и то что онѣ ная соль NH4NQa образуется во многихъ слу- чапхъ какъ побочный продуптъ окисленііі, происходнщихъ въ воздухѣ, прямо нзъ азота воадуха S1 а воды 2Н50, сѣрноватистая соль каяьція происходить при окисленііі сѣрнпстаго и много сѣрнистаго кальцін и т. д. , способны при дѣііствін гальвапнческаго тока болѣе или менѣе легко разлагаться. Разложеиіе это бываетъ весьма разнообразно вь результатѣ, смотря по тому, какая взята соль, и даже по тому, возь- мемъ ле мы растворъ или расплавленную соль. Но всѣ разложенія солей можно представить себѣ такъ, что на электроотржцательномъ полюсѣ (ка- тодѣ) появляется металлъ — катіонъ (какъ прнразложеніи воды или ея смѣеи съ сѣрною кислотою—водородъ), а на положительномъ полюсѣ (гдѣ киело- родъ изъ воды) появляются всѣ остаяъ- иыя части соли—аыіонъ.Еслимыбудемъ дѣйетвовать токомъ, напримѣръ, на еѣр- нонатровую соль Na-SO* въ водяномъ растворѣ, то—-можно представить, что на электроотрицательномъ полюсѣ появится еатрій, а на положительномъ по- ліосѣ киелородъ и ангидридъ сѣрной кислоты, т. е. aHioH'b=SO*; но въ растворѣ будетъ иное, потому что натрій, раз- лагаетъ воду съ выдѣленіемъ водорода и съ образовапіемъ ѣдкаго натра, слѣ- довательно, на отрицательномъ полюсѣ будетъ выдѣляться водородъ и появятся ѣдкій натръ, а на положительномъ полюсѣ сѣрный ангидридъ соединяется съ водою и образуетъ сѣр- ную кислоту; слѣдовательнр, около этого полюса будетъ образоваться кислота и, выдѣляться киелородъ [55]. Въ другихъ случаяхъ, когда выдѣляющійся металлъ не епособенъ разлагать воды, онъ' будетъ выдѣляться въ свободномъ видѣ. Таково, напримѣръ, разложеиіе сѣрно- ' мѣдной соли; на катодѣ тогда появляется мѣдь, на положительномъ же полюсѣ будетъ появляться киелородъ и еѣрная кислота, и если на положительномъ. полюсѣ укрѣпить мѣдную пластинку, то выдѣляющійся киелородъ будетъ окислять мѣдь, я окиселъ мѣди будетъ рас-, творяться, а на отрицательномъ осаждаться металлъ, т. е. пронзойдетъ перенесение мѣди съ положительнаго полюса' на отрицательный. На этомъ свойствѣ [35} Такого рода разложенія весьма легко наблюдать, если въ изогнутую въ видѣ буквы V трубку налить раствора сѣрнонатровой „соли. и въ обѣ вѣтви опустить электроды; подкрашивая растворъ лакшусовымъ настоемъ, можно пряно видѣть, что на катодѣ растворъ лакмуса будетъ синѣть отъ образующегося -ідкаго натра, а на анодѣ или цодожительномъ полюсѣ краснѣть отъ образующеЯсясѣрной кислоты'.-
138 ГЛ. 3. КНСЛОРОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЛЕОВРАЗБЫХЪ СОЕДИНЕНІЙ, солей основана гальванопластика [56]. Поэтому самыя коренныя и общія свойства всякихъ солей (включая, значить, въ число ихъ и такія соли, какъ поваренная, кислорода не заключаются) мо- гугь быть выражены, если представгаіъ соль состоящею изъ металла М и галоида X, т. е. изображая соль, какъ MX. Въ. обыкновенной или поваренной соли металлъ есть натрій, а галоидъ есть тѣло элементарное—хлоръ. Въ сѣрно- иатровой соли, Ка2ЭО*, опять натрій есть ыеталлъ соли, а сложная группа SO4 есть галоидъ. Въ сѣрномѣдной соли или мѣдномъ купоросѣ CuSO1 металлъ есть мѣдь, а галоидъ тотъ же, какъ и въ предшествующей соли. Такое представление о соляхъ выражаетъ съ большей простотой—способность солеи вступать съ другими со.шш въ двоііііыіі соляный рішожсш'я, состояздія въ мѣнѣ мѣста металлами солей. Такая мѣна аеталловъ солями еоставляетъ пхъ коренное свойство [56 bis]. Если имѣютСя [53] Въ другихъ случаяхъ раэложѳнія солей дѣйетвіемъ галъваническаго тока могутъ получаться обстоятельства гораздо болѣе сложный; такъ, если элементы, входящіе въ соль, способны образовать высшую степень окиеле- нія, то ва положительномъ полюсѣ можетъ образоваться такая высшая степь окпеленіл, при еодѣйствіи отдѣляющагоея на немъ кислорода. Это совершается, напримѣръ, при разложеніи солей серебра, свинца н марганца дѣйствіемъ галъваническаго тока, причемч, образуются высшіе окпсн металловъ. Вслѣд- ствіе тѣхъ же условій при электролизѣ раствора КСі образуется К СЮ3, а пзъ сѣрной (отвѣчающейся SO3) кислоты—надсѣрная кислота, соотвѣтствующая перекиси S-0T. Но все явлеиія, пзвѣстныя до спхъ поръ, могутъ быть выражены вышеприведенною гипотезою, что отъ дѣйствія тока соли разлагаются на іоаы: на металлъ, появляющейся на отрнца- тельномъ полюсе,, и на все то, что съ ииігь соединено, что и является на положительномъ полюсе- Относительно механизма переноса іоновъ, ихъ скорости двнженіл и со- стоянія ияп. въ растворахь произведено много фнзнко-хшшческихъ изелѣдованій, исходя отъ Фарадея, Гитторфа и Кольрауш.4, особенно за поелѣднія л'Ьтъ десять. Подробности этого сложнаго предмета и опѣнку существ у ициъ здѣсь представлен ій должно искать уже въ современныхъ сочиненіяхт. по физической хи- міи. Здѣсь неумѣстно развивать этотъ пред- ыетъ уже потому, что прямого вліянія на дви- женіе епеціально-химичестаіхъ энаній онъ еше не уепѣлъ- оказать. _, ' [S6 ЬЬ] Содержаніе въ соляхъ MX метал- яичеснаго элемента Ж (въ кислотахъ онъ равенъ водороду, въ амшачяьіхъ соляхъ—ам- монію и Т. n.)j епосОбнаго легко вступать въ двѣ соли съ разными металлами и га- лоидаіш и если эти двѣ еоли въ рае- творѣ, сплавѣ, или какимъ либо другими образомъ придутъ во взаимное прикосновение, то металлы солей въ большей или меньшей мѣрѣ мѣияготъ свои мѣста. Если одну соль обозначнмъ черезъ MX, а другую чрезъ КУ, то изъ нихъ или вполнѣ, или отчасти получаются двѣ новыя соли МУ и NX. Такъ, напр., мы видѣли во введѳніи, что при смѣіненіи растворовъ поваренной соли NaCl и ляписа AgNO3 образуется бѣлый, въ водѣ нерастворимый осадокъ хлористаго серебра AgCl, a. въ растворѣ получается новая соль, и именно азотпонатровая NaNO3. Кечи въ двойныхъ соляныхъ разложеніяхъ металлы солей мѣняютъ свои мѣета, то понятно будетъ, что и самые металлы, взятые въ отдѣльности, могутъ действовать на еоли; такъ, динкъ выдѣ- ляетъ водородъ изъ кислоты, такъ, мѣд- двоііныя разложепіп съ металлами, взятыми въ вндѣ-.тн другнхъ солен и вообще солеоб- разпыхъ соединен!», плн въ ввдѣ самихъ ме- толловъ (особенно На, К, Zn и т. п.)—еоставляетъ основную характеристику солеобраз- ны.чъ веществъ или первичныхъ еложныхъ тѣдъ, образуемыхъ элементами, а потому ы подлежащпхъ первому изученію ігри знаком- ствѣ съ хпміею. При ея раэработкѣ оказался громадный разрядъ болѣе еложныхъ соедн- неній, особенно углеводородных^ не обла- даюшлхъ ясно выраженными особенное г я ми солей. Таковы преимущественно „органпче- скія" или сложный углеродиетыя соединения, изучаемый „Органическою Химіею". Хотя между ними есть свои кислоты, оскованія и соли, но первичная группировка элеиентовъ, въ нихъ содержащихся, очевидно иная, чѣаіт» въ соляхъ, ішелотахъ п т. п., такт, какъ въ углеводородахъ, изъ которыхъ они могутъ происходить, нѣтъ или лишь въ ничтожной мѣрѣ и рѣдко (напр. въ ацетиленѣ С!Иг) развита способность „металлическаго" водорода (какъ въ НСІ, HsS04, NaHO и т. .п.) заиѣ- щатьел металлами. Очевидно, что причину этого должно искать въ освовиыхъ свой- ствахъ углерода, входяпіаго въ такія соединения, и нельзя не призвать, что до нынѣ нѣтъ никакого, сколько либо допуеттааго и удовлетворительная, объяснеяія или наве- денія (индукціи) отихъ особениостей (прпзна- иіе „сложныхъ радщшловъ" и додобныя икт. допущенія — составляют* только Схему или обобщение явленіл, а не толкование его) гоіи' кореинаго различія между солеобразпьши со- еднненіяии элемеытовъ, и теми ^- органическими, которые не обладаютъ йляными свойствами. Эго одна изъ крупньіхъ эадачъ, пред- сюяищхъ для выяснеиія въ хвміи.-наукѣ—, по существу—еще молодой ,или новой.', '
СВОЙСТВА И ВИДЫ СОЛЕЙ. 139 ный купорось еъ желѣзомъ выдѣляетъ лѣдь. Когда, сколько и какіе металлы Еытѣсияготъ другъ друга, или кань металлы распределяются между галоидами — это мы отчасти разберемъ въ главѣ 10, руководясь тѣми сообра- женіями и выводами, какіе ввелъ въ науку Бертоле еще въ начал* Х1Х-го столѣтія. Кислота по всему предыдущему есть ничто иное, какъ соль водорода. Самую воду Ы-0 можно разсматривать какъ соль, въ которой водородъ соединенъ или еъ кислородомъ, или съ водяиымъ остаткомъ, т. е. съ группою ОН; тогда вода будетъ НОИ, и щелочи, или основные гидраты, МОН. Группа ОЫ, или водяной остаток!., иначе называемый глдрокеилопъ, можетъ быть разсматри- ваемъ, какъ галоидъ (особый X), подобный хлору поваренной соли, не только потому, что элемента С1 и группа ОЫ чрезвычайно часто замѣняютъ одна другую и соединяются съ одними н тѣын же элементами, но еще и потому, что свободный хлоръ чрезвычайно схо- денъ, во многпхъ отпошеніяхъ и реак- ціяхъ, съ перекисью водорода, представляющею еоставъ водяного остатка, какъ увидимъ въ гл. 4. Щелочи, или гидраты оснований, поэтому суть также своего рода соли MX, составленный изъ металла и водяного остатка, напрп- мѣръ, ѣдкій натръ NaOH. Кислою солью должно назвать при этомъ такую, въ которой часть водорода заменена метал ломъ, а часть водорода кислоты осталась. Такъ, еѣрная кислота H2S04 съ натріемъ даеть не только среднюю соль Na^SO*, но и кислую NoHSO*. Основною солью должно назвать такую, въ которой металлъ соединенъ не только съ галоидами кислотъ, но и съ воднымъ остаткомъ—основныхъ гидра- товъ, напр., висмутъ даетъ не только среднюю соль азотной кислотыBifNO3)3, но иосновныя, какъ Bi(OH)2(N03). Такъ какъ въ оеновныхъ и кислыхъ соляхъ, отвѣчающихъ кислороднымъ кисло- тамъ, содержатся водородъ и кисло- родъ, то онѣ могутъ выдѣдять ихъ въ видѣ воды и давать ат'идридныя еоли, который, очевидно, будутъ равны со- единеніямъ среднихъ солей съ ангидридами кислотъ или съ основаниями. Такъ, вышеуказанной кислой сѣрвонатровой соли отвѣчаетъ ангпдросоль Na^S-O1, равная 2NaHSO* безъ воды НЮ. Потеря воды происходитъ здѣсь и часто въ другихъ случаяхъ прямо при иагрѣ- ваніи, а потону такія еоли часто на- зываютъ пщшеодяип, напр., пнросѣр- нонатровая соль Na3S20' равна предшествующей или также равна средней соли Na2SO* + сѣрный ангидридъ SO3. ДвоЙпыш солями пазываюп, такія, въ которыхъ содержится или два металла, напр. квасцы KA1(S0+)S или два галоида [57]. [57 J Вышеизложенное обобщеніе яонятія о соляхъ. какъ соедпненіяхъ металловъ (п рост ыхъ или с дожныхъ, подобных.!, аммоиіюГШ') съ галопдаміі (простыми, пакт, хдоръ, нли сложными, какъ сиверодъ CN пли остатокъ еѣрпоп кислоты SOJ), способныхъ вступать въ двоішыя соляныя разложенія, удовлетворяя совокупности сь-вдѣвій о соляхъ, сложилось лишь пало ао мал у, послѣ смѣны раэиооб- разнѣйшпхъ представ.гетй о химическомъ опрости солей. Соли принадлежать къ разряду тѣлъ, давно извѣстныхъ въ практикѣ и потому нзучен- ныхъ во многихъ отяошсніяхъ издавна. Впро- чеэгь, лервоначально не отличали поннтія объ освованінхъ, кнслотахъ ы соляхъ. Вт. поло- винѣ 17 столѣтія Глауберъ пропзвелъ много ігскусственыыхъ солей. До тѣхъ поръ большинство солей получалось изъ естествешшхъ источниковъ, и та соль, о которой мы нѣ- сколько разъ говорили, именно сѣрнонатровая соль, получила названіе, отъ имени этого химика, глауберовой соли. Руэль различи.ть среднія, кислый и основиыл соли, показалъ вліяніе кислотъ, щелочей и солей на растительные цвѣта; но онъ еще смѣшпвалъ многія соли ст. кислотами; впроченъ, и нын'в мы должны считать всякую кислую соль кисло- . тоіо. потопу что въ кислой соли содержится водородъ. способный вамѣнлться металла ми, т.е. водородъ кислоты. Боме оепаривадъ мн-вніе Руэля о раздѣленін содей, утверждая, что только среднія соли суть иетинныя, а что осеовньщ суть простыя смѣси ередннхъ солей съ ошованіями, а кііслын съ кислотами, полагая, что однимъ промываніеігь иожно отнять отъ нікъ кислоту пли основаніе. Руэлю, въ срединѣ XVIII столѣтія, принадлежптъ главная заслуга изученія солей к распростра- непія въ своихъ увлекателъныхъ лекішіхъ ученія объ этомъ родѣ соеднненій. Онъ, какъ и большинство хнмііковъ того временв, не пользовался при своихъ изелѣдованіяхъ вѣ- сами, а довольствовался однимъ изученіемъ качествъ. Первыя вѣеовыя изелѣдованія солей былп св/планы Векцелемъ около того же времени. Онъ быль управляющимъ Фрейберг- скшпі рудниками въ Саксоніи. Венцель изучить двойныя разложенія солей и замѣтилъ, что при двойномъ разложеніи среднихъ солей всегда получается средняя же соль. Путемъ взвѣшивавія онъ доказала, что это пронехо-
J 40 ГЛ. 3. КНСЛОГОДЪ И ГЛАВНЫЕ ВИДЫ ЕГО СОЯЕОВГАЗНЫХЪ СОЕДИНЕНИЙ. Такъ какъ кислородныя соедииеиія еъ природѣ преобладаютъ, то въ ней дитъ отъ тога, что для насыщсиія даннаго количества любого основанія требуются равный относительный количества разныхъ ки- слотъ. Взявшп дв'В среднія соли, на прим., сѣрнонатровую соль-и азотно известковую, смѣ- шаемъ пхъ. вмѣстѣ въ раегворахъ. При этомъ пронзойдстъ двойное раздоженіе, потому что образуется пало растворимая сѣрно известковая соль. Сколько бы мы ни прибавляли каждой пзъ солеи. все-таки средняя реакція сохранится; слѣдовательно. черезъ заыѣну нетал- ловъ не нарушается ереднін характеръ солей; значить, то количество сѣрной кислоты, которое насыщало натръ, достаточно для иасы- щенія извести, и то количество азотпой кислоты, которое насыщало известь, достаточно для насыщешп натра, содержавшаяся въ соединены съ сѣрною кислотою въ сѣрнонатро- вой соли. Вениель даже бы.іъ убѣжденъ въ тоігь. что вещество не пропадаетъ въ природѣ, д, на основаніп зтого. въ своемъ „ученіи о сродетвѣ'. онъ дѣлалъ поправки результатовъ свонхъ нзстЬдованШ. если замѣчалъ, что ло- лученныя ииъ величины менѣѳ тѣхъ, которыя онъ -взялъ. Хотя Вендель и вывелъ совершенно точно за.копъ относительно двойного разложения солей, но онъ еще не опредѣлилъ тѣхъ колпчествъ, въ которыхъ кислоты и основания дѣйствуютъ другъ па друга. Это сдѣ- лано было въ самомъ концѣ XVIII столѣтія Рихтеромъ. Онъ опредѣлнлъ вѣсовыя количества основаній. насыщающихъ кислоты, и ки- с.ютъ, насыщагощнхъ основанія, и достать до чііселъ уже довольно вѣрпыхъ. хотя его выводы п невѣрны, а именно онъ утверждалъ, что количества основаній, насыщаюгднхъ данную кислоту, изменяются въ арномегаческой прог]>ессіи. а количества кислотъ, наеыщаю- щихъ данное оенованіе, въ геометрической. Вел'Ьдъ затѣмъ Рихтеръ изучилъ осажденіе металловъ изъ солей , яосредствомъ другжхъ металловъ и ззііѣтилъ, что при этомъ средняя реакпія растворовъ не нарушается. Онъ опредѣлилъ и тѣ вѣсовыя количества иеталловъ, которыя замѣняютъ другъ друга въ солпхъ. Онъ указалъ, нто мѣдь вытѣсняетъ серебро изъ со.тей, что цпнкъ вытѣсняетъ мѣдь и цѣ- -льей рядъ другихъ иеталловъ. Тѣ количества металловъ, которыя способны замѣнлть другъ друга,, названы были эквивалентами, т. е. равнозначными количествами. .Ученіе Рихтера не имѣло послѣдователей, потому что онъ хотя и вѣрнлъ истинаиъ, от- крытымъ Лавуазье, но однако держался еще флогястопнаго воззрѣиіл, вслѣяетвіе чего его изложензе очень темно. Труды ліведскаго уче- Нага Берцеліуоа въ нервов четверти XIX ст. освободили данный Венцеля и Рихтера отъ неясности прежнихъ понятій и привели къ тоякованіямъ въ смыелѣ мнѣній Лавуазье и въ смырлѣ закона кратныхъ отношеній, от- крытаго уже Дальтоно'мъ, Прилагая къ со- лямъ то, что вывелъ въ этомъ отношевіи Берцеяіусъ цѣлымъ рядомъ изслѣдовавій,,за- ітѣчательныхъ по точности, должно признать слѣдукщій закону, аквивалентовъ: всяк&й ме- должно ждать, судн по всему вышеизложенному, преобладанія именно со- таллъ залпытетъ въ кислотѣ одну вѣсовую чаешь водорода сяоішъ яквивалептомъ, ему свойственным; а потому если металлы заяѣ- няютъ другъ друга, то вѣса пхъ относятся между собоіо, пакт. пхь эквиваленты. Такъ, напрнмѣръ. на мѣсто 1 часта водорода становится 23 части натрія, 39 частей каяія, 12 частей магнія, 20 частей кальція, 2S частей желѣза, 10S частей серебра, 33 части цинка п т. д., н потому, если цинк!, вытѣснястъ серебро, то па мѣсто 108 частей серебра становится 33 части цшша, или на мѣсто 33 частей цпнка становится 23 части натрія и т. д. Ученіе объ эіівнвалентахъ было бы отчетливо іі просто, если бы каждый моталлъ да- валъ только одну степень соедішенія съ кис- лородомъ или одну соя).. Оно усложняется тѣмъ, что многіе металлы даютъ нѣсколько степепеіі окпсленія, ел ѣдо вате ль но, представ- ляютъ въ различи ыхъ степеняхъ окисле ні я различные эквиваленты. Таково, напрнмѣръ, желѣзо: существуютъ соли, заключавшие же- лѣзо, въ которыхъ его оививаяентъ 2S; это соли, образованный закисью, н другой рядъ солей, въ которыхъ экпнвалептъ желѣэа равенъ 1S!/i, т. е. заклтачатощія меньше желѣза, следовательно, больше кислорода, и соотвѣтствузощія высшей степенп ошісленія — окиси желѣаа. Правда, что первыя образуются легко черезъ прямое дѣйствіе металл и ческаго желѣза и кислоты, а вторыя происходятъ только при даль- нѣйшемъ окисленія образующихся соединеній; но это только въ этомъ частномъ случаѣ. При мѣдч, ртути и оловѣ въ различныхъ обстоя- тельствахъ проасходятъ соли, отвѣчашщія раз- нымъ степенямъ окисленія этихъ металловъ, и потому многіе металлы имѣютъ два эквивалента въ различныхъ споихъ солпхъ, т. о. въ соляхъ, отвѣчающпхъ разнымъ степенямъ окисленія. Черезъ это каждому простону тѣлу нельзя прядать одного опредѣленнаго эквива- лентнаго вѣса. Поэтому понятіе объ эквнвалентахъ, играл весьма важную роль въ исто- рическомъ отношеній, предетапляетъ при бо- лѣе полномъ иэученіи хииіи. только вводное понятіе, подчиненное болѣе высшимъ, съ которыми мы впослѣдствіи познакомимся. Съисторіею солей долго были связаны судьбы теоретическихъ воззрѣній хііміи. Яснѣйшее нредетанленіе объ этомъ предметѣ ведегь свое начало отъ Лавуазье и было особенно строго развито Берцеліусомъ. Это представленіе называется дуалнзиомъ. Всё слояеныя соедпне- нія, а сожт но преимуществу, представлялись состоящими изъ двухъ частей. Соля представляли себѣ, какъ соедиаенія. основнрго окисла (основанія) съ кислотньшъ (т. е- съ ангидри- домъ кислоты, его тогда называли кислотою); гидратъ же представляли какъ соедипеніе без- водыаго окисла съ водою. Такое выражепіе употребляли не только для того, чтобы.выразить .обыкновеннѣйшій сііосойт} пвлученія этихті вѳществъ (было бы совершенно вѣрно), но такіііе я для выраженіп того внутрепнято распредѣленія элементовъ, которымъ предполагали объяснять всіі свойства названныхъ
соли въ природѣ 141 лей, а не кислотъ или основаній, .ибо послѣдыІя, встрѣчаяеь, особенно при соедниеиі и. Въ сѣрломѣднон коли предполагали дв-Ь блнжайшія составныя части: окись ыѣдн и сѣрный анпідридъ. Это есть гипотеза. Ея раавитіе совпало съ электрохимической гипотезой, предполагающей, что двѣ составныя части удерживаются во взаимной связи потопу, что одна часть (анпідридъ кислоты) ииѣетъ элвктроотрицательный свойства, а другая {въ соляхъ основавід) положительный. ОбЪ части притягиваются, какъ тѣла, обладающая противоположными электрнчествами. Но такъ какъ раэложеніе расплавленных'!, солей. то- еомъ даетъ всегда металлъ, то развитое въ текстЦ представленіе о состав-в п разложѳніи солей, называемое водородного теоріею кислотъ, болѣе вѣроятно, чѣмъ предііоложепіе о составѣ солей изъ осіюванціи апгпдридовъ кислотъ. Но и такъ называемая водородная тео- рія кислотъ есть гипотеза дуалистическая, она не противорѣчитъ электрохимической, я ско- рѣе есть только ея измѣиеиіе. Дуалпзмъ велеть начало отъ Руэля и Лавуазье, электрохимическое представленіе развнвалъ съ особою сплою Берцеліусъ, а водородную теорію кислотъ Деви и эатѣмъ Либнхъ. Яти гипотетическая представлеиія облегчали и пбобщалн наученіе сложнаго предмета, давали опору въ сужденіяхъ, но было почти безразлично удобно слѣдовать тому или другому нзъ представлен!Й, когда рѣпь шла о соляхъ, Но эти же еоображенія переносили на вев другія вещества, на всЬ сложньш тѣла, въ нихт, отыскивали двѣ составныя чисти, полярно-про- тивоположиып, и ходъ хнмнчееігнхъ реакцій стремились выразить электрическими или тому нодобнымнраэличіямн.ЕслиддіШЕгвытѣеняетъ водорода изъ кислоты, то заключали, что онъ болѣе электроположительный элемептъ, чѣмъ иодородъ, а между тѣмъ забывали, что водо- родъ можетъ въ другихъ обстоятельствахъ вы- тѣснять цннкъ, наприяѣръ, при еакаливанш, пзъ окиси цинка. Хлоръ и кнелородъ считали полярно-противоположны ми водороду, ибо они легко съ нин'ь соединяются. А между тЬиъ н тотъ, и другой способны замѣщать водородъ и, что особенно характерно, чрезъ замѣву водорода хлоромъ углеродистый соединенія не- рѣдко не измѣняются нивъ хпмическомъ ха- рактерѣ, ни даже во впѣшпей (кристаллической) формѣ, какъ то открыли Лоранъ и Дюма. Эти соображенія и факты колеблютъ дуалиэмъ ц особенно электрохимическую систему. Не въ полярномъ различіи тѣлъ, а въ совокуп- номъ вліянін всѣхъ эленентовъ на свойства пбразуемаго соединепія стали искать потомъ объяснения изв'Ьстмыхъ реакцій. Это есть от- рнцаніе лредыдущихъ гипотеаъ. Такое отрн- цаніе, однако, не ограничилось однлыъ разру- шеніемъ ніагкихъ основъ предшествовавшаго, оно выступило съ ученіемъ новымъ, положило основаніе всему современному иалравленію нашей науки. Это ученіе воентъ названіе унитарная ученія, то-есть такого, которое въ сложного, тѣлѣ строго приэпаетъ совокупное алія- іііе всѣхъ алементовъ, отрицаетъ въ немъ существовав іе противоположных'Ь составныхъ шередствѣ всюду проникающей воды, образуготъ соли. И дѣйствит&аыно, соли мы находимъ всюду въ природѣ. Вт. животаыхъ и растеніяхъ онѣ находятся однако въ небольшой массѣ, потому что, представляя послѣднія ступени химического взаимодѣйствія, онѣ способны лишь къ незіногимъ про- стымъ химическиыъ превращеніямъ, организмы же представляютъ тѣла, въ которыхъ происходить рядъ непрерыв- ігыхъ, разнообразныхъ и дѣятельныхъ химическихъ превращений, къ каклыъ соли, легко вступающія только въ двой- ныя между собою разложенія, сами по себѣ мало способны. Ыо и въ организмах^ всегда содержатся соли. Такъ, напр., въ костяхъ содержится фосфор- ноизвестковая соль, въ сокѣ винограда кислая виннокаліевая соль {кремортар- таръ), въ иѣкоторьгхъ лишайныхъ растеніяхъ много щавеловонзвестковой соли, въ раковинахъ мягкотѣлыхъ — утлеизвестковая соль и т. д. Что же касается до водъ и почвы, какъ частей земли, въ которыхъ менѣе дѣятельны химичесніе процессы, то онѣ полны частей, смотритъ, напримѣръ, на сѣрномѣдную соль, какъ па строго опредѣленпое соедине- ніе мѣди, сѣрьс и кислорода, отыскиваегъ за- тѣьгь сходственныя, по своиствамъ н реак- ціямъ, соединенія и, сопоставляя ихъ, стремится выразить вліяніе каждаго элемента на совокупность свойствъ его соединений. Оно достигает!, въ болыпинетвѣ случаевъ системы разсмотрѣнін, сходной съ- тѣми, какія получаются при вышеназван н ыхъ пшотезахъ, но въ вѣкоторыхъ частныхъ случалхъ практиче- скіе выводы унитарнаго ученія пдутъ прямо въ разрѣзъ сыюнлтіями дуализма и.ихъ йгвд- ствіими.. Такой случай встрѣчается особенно часто при раземотрѣніи болѣе сложныхъ сое- динееій, чѣиъ соли, особенно органическияъ, то-есть соедпненій, содержащихъ углеродъ. Но не въ этомъ, хотя и весьма важномъ, поворогЬ отъ искусственной систематики къ естественной, главная заслуга и сила унлтарнаго ученія. Оно, при простомъ ваглядѣ на обширный запасъ свѣдѣній о реакціяхъ типических ъ тѣлъ, успѣло пр>і первомъ своемъ появленіи выставить новый важный заковъ, вке&то въ науку новое шшлтіе, аименно: попятіе о.ѵя- шиш, съ котррымъ мы вскорѣ поанакомимся. Выводъ понятія о частнаѣ оправдался на дѣлѣ. во множествѣ елучаевъ, н это послужило ло- водоиъ къ тому, что большинство химиковъ нашего времени (однако далеко не в<?Й и не всегда) оставило дуалпзмъ и приняло уннтар-. нов ученіе, лежащее въ основѣ и всего пред^ лагаемаго мною труда. Проповѣдннками унитарнаго ученія должно считать Лорана и Же- рара.
143 ГЛ. 4. ОЗОНЪ И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗЛКОНЪ ДАЛЬТОНА. солей. Такъ, воды океановъ и веякіл іпіыя (гл. 1) пзобилуготъ солями, а въ почвѣ, въ горныхъ породахъ земной коры, въ изве*ргаемыхъ лавахъ и въ падаіощпхт. метеорныхъ камняхъ пре- обладаютъ соли, образованным кремне- киелотою, особенно же двойныя кремнекислый соли. Таковъ, напр., полевой шпатъ, представляіощій двойную кремнекислую соль калія и алюыпнія. Соле образный вещества составляютъ ы тѣ известковые камни, которые обра- зуютъ часто массивы горъ п дѣлыя толще пластовъ земли, потому что они содержать углеизвестковую соль СаСО» Такимъ образомъ мы впдимъ кпсло- родъ въ свободнолъ состояніи и въ разнообразные соедииеніяхъ различной прочности, отъ неетойкихъ до мало- стойкихъ (подобныхъ бертолетовой соли) и до прочнѣйшихъ кремнезе- мпстыхъ соедпневій гранита. Совершенно то же различіе въ отиоснтель- Ванъ-Марумъ еще въ ХѴШ-мъ сто- лѣтіи замѣтилъ, что воздухъ, подверженный дізйствію ряда электрическнхъ искръ, лріобрѣтаетъ особенный запахъ я свойство соединяться со ртутью при обыкновенной температурѣ. Это первоначальное наблюдение подтвердилось впослѣдствіи множествомъ новыхъ опы- товъ. При дѣйствіи электрической машины, когда электричество распростра- [58] Это выДОяеніе—въ особую главу—озона и перекиси водорода тѣмъ необходнмѣе, что. ііо всемъ моемъ сочнненш проводите)! различен іе колеобраэныхь окиеловъ (способннхъ давать кислоты, основаніл неоли) отъ „перекисей*. Первые, гіратко разсиотренные въ этой главѣ, отпѣчашть водѣ, нторыя перекиси водорода и озону. Эти послѣдиіѳ всегда содержать кислорода болѣе, чѣмъ солеобраз- ные окислы, легко выдѣлнготъ избытокъ кислорода,' и птоп. кислородъ такт, оіш- еляеть и вообще реагируетъ, какъ иабытокъ кислорода въ озонѣ и переклен водорода. Хотя въ арнвметическомъ смысл*!: перекись водо- ной степени прочности мы видѣли въ соедпненіихъ воды и водорода. Во всѣхъ видахъ, кислороді), какъ элемента, какъ вещество остается тѣмъ же, равнымъ себѣ, хотя и въ разиообразігѣйшихъ химическихъ состояиі яхъ, подобно тому, какъ одно и то же вещество можетъ являться въ разнообразные физиче- скихъ (аггрегатиых7>) состояніях'ъ. Но попятіе объ этомъ великомъ разно- образіи химическихъ состояніи, въ ко- торыхъ можетъ находиться кислородъ, было бы не полно, если бы мы не узнали его въ томъ видѣ, въ каномъ онъ находится въ озонѣ и перекиси водорода, потому что здѣсь онъ наименее стоекъ и нанболѣе дѣятелеиъ; его эиергію, оказывается, можно увеличить, и при этомъ выступаютъ съ ясностію иовыя стороны химическихъ отноіиеиій и богатство формъ, въ ко- торыхъ можетъ являться вещество. Поэтому, особо раземотрнмъ два названный вещества [58]. пяется въ воздухѣ или проходить чрезъ него, сльшгень особенный, характери- стическій запахъ, свойственный озону, происходящему отъ дѣйетвія элекриче- ства на кислородъ воздуха. Въ 1840 году базельскій профееерръ ІНёнебейнъ об- ратилъ вииманІе на это пахучее вещество и моказалъ, что оно же образуется при разложепіи воды дѣйствіемъ тока вігветѣ съ кислородомъ на положитель- номъ полюсѣ, при окисленіи фосфора рода ЯЮ- такъ же относится къ водѣ ВгО,какъ ЙО3 къ SO*, иля Си!0! къ СиаО, или вообще высшая степень окисленія къ низшей, но по реакціямъ, какъ понемногу, надѣюсь, уб'Вднтсл и читатель, тутъ разность глубже. Притомъ вода и отвѣчакиціе еіі солеобразные окислы изучены несравненно бол1;е перекисей, и эти послѣднія въ природ* и промышленности вграютъ иную, менѣе выдающуюся, роль сравнительно га водой н солаобраэныш окислами и солями. У перекисей есть свой, особый и важный иптересъ, ш все же не столь общій, какъ у воды и солей. ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА. Озонъ и перекись водорода. Законъ Дальтона.
СВОЙСТВА ОЗОНА. 143 во влажной атмосфѳрѣ, а также при окислеиій множества друг, веществъ (особенно же скипидара), хотя отличается непрочыостію и способности© окислять всякія вещества. Тоть же газъ происходить,- во шіогихъ слу- чаяхъ, ісогда кислородъ образуется при обыкновенной (или пониженной) тем- пературѣ, напр. при разложевіи (подкисленной) воды гальвапнческимъ то- комъ, при дѣйствіи газообразнаго фтора (3-H30 + 3FB = 6HF + Oa) на воду, при дѣйствіи сѣрной кислоты на маргап- цевокаліевую соль(минерал. хомелеонъ) [1] я т. и. Запахъ этого вещества (но- добенъ запаху раковъ) далъ поводъ назвать его озоноиъ (отъ греческихъ словъ „чувствую запахъ8}. Шёиебейнъ показалъ, что озонъ способенъ окислять множество веществъ, на который кислородъ при обыкновенной темпера- турѣ не дѣйствуетъ; такъ, оиъ окис- ляетъ при обыкновенной температурѣ и весьма скоро серебро, ртуть, уголь, желѣзо, обезцвѣчиваетъ (окисляя) синее индиго и многія др. органическія краски ж т. п. Можно было думать, что озонъ есть какое-либо новое сложное вещество, какъ и предполагали первоначально, но тщательныя наблюдения, сдѣланныя въ этомъ отношеніи, привели давно уже къ тому заключе- нію, что озонъ есть ничто иное, какъ обыкновенный кислородъ, только ви- доизмѣненный въ своихъ свойствахъ. Особенно разительныыъ этому доказа- тельствомъ служить превращеиіе кислорода, содержащаго озонъ, вполне въ обыкновенный кислородъ, при про- пусканіи чрезъ трубку, иагрѣтую до 250°; при низкой же температурѣ чистый кислородъ, при пропуеканіи че- резъ него электрическихъ иснръ (Ма- [1] При этомъ опытѣ легко происходить варывъ, а.потому опытъ надо дѣлагь лишь въ малыхъ ранаіѣрахъ и осторожно Jurissea (1S97) нашелъ, что во всѣхъ тѣхъ случаяхъ, когда кислородъ, дѣііствуя окислительно при ойык. тмгаературѣ (кри иедлен- иомъ йкнеленіи цинка. Р (С-ІР)3, свинца ш. присутствщ сѣрыоВ к., калія въ KCN при дѣи- стіііи на аолото и т. п.), образуетъ озонъ, всегда частица кислорода какъ бы раепааается на двѣ части, одна идетъ на, окпеленіе, а другая на образование озона, что согласно съ тЦиъ, что развивается далѣс по отношении равличія кислороднаго газа О2 отъ озона О3, въ которонъ дѣйствуетъ лишь 1(3 кислорода. риньякъ и Деларивъ), даетъ озонъ. Слѣдовательно, анализомъ и синтезомъ доказывается, что озонъ есть тотъ же самый кислородъ, съ которьшъ мы уже познакомились, только съ особенными свойствами или въ особенномъ соетоя- ніи. При всѣхъ способахъ приготов- ленія газообразнаго озона содержаніе его въ кислородѣ всегда незначительно, обыкновенно лишь несколько долей процента, рѣдко 2% и только при очень пониженной температурѣ оно можетъ достигать 20%. Причину этого должно искать прежде всего въ томъ, что озонъ, образуясь изъ кислорода, по- шощаетъ теплоту, т. е. превращаясь въ обык. кислородъ, выдѣляетъ теплоту. Если въ калориметрѣ сожигать какое-либо вещество насчетъ озониро- ваннаго кислорода, то отделяется бо- лѣе тепла, чѣыъ при сожиганіи въ кислородѣ, и Вертело показалъ, что разность эта очень велика, а именно на каждые 48 вѣс. частей озона равняется 29600 ед. тепла. Это значить, что превращеніе 4S ч. кислорода въ озонъ сопровождается поглощен!емъ этого количества тепла, а обратный переходъ служить къ развитію этого количества теплоты. Поэтому переходъ озона въ кислородъ долженъ совершаться легко и вполнѣ (какъ реакція экзотермическая), какъ горѣніе. При 250° озонъ совершенно ксчезаетъ, образуя кислородъ. Веякое повышение температуры, слѣдователъно, можетъ вести къ распадение .озона, при дѣй- ствіи же электрическаго разряда происходить повышение темпер., а потому въ электрическомъ разрядѣ есть условия какъ для полученія озона, такъ и для его разрушенія. Отсюда уже понятно, что превращеніе кислорода въ озонъ, какъ реакція обратимая, нмѣетъ предѣлъ, когда наступаетъ равновѣсіе между продуктами двухъ противопо- ложныхъ реакцій, что явления этого перехода совпадаіотъ съ явлещямн дивеоціацш и что пониженіе температуры должно содѣйствовать образованно большого количества озона [1 bis]. [1 bis] ■ Это ааклгоченіе, выведенное иною еще въ 1S7S году (Moniteur Scientiflque) изъпоня- тія о большей ч*мъ у кпелорода сложности частицы озона {см. далѣс) и изъ содержанія въ озонѣ большего количества тепла, чѣмь въ
І44 ГЛ. 4. ОЗОНЪ И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗЛКОИЪ ДАЛЬТОНА Ііряйор-ь Бертэло для готсвланія оаона ир аіощн тихаго разряда ірн- Сверхъ того пзъ предшествующая видно, что для полученія озона лучше чѣмъ электрическими искрами [2], повышающими температуру, пользоваться по степенны мъ разгвшіІемъ электричества (его истеченіем'ь), т. е. тнхимъ разрядоиъ [3]. Поэтому всѣ (весьма разнообразные} озо- нызаторы, или приборы для получеши озона изъ кислорода дѣйствіемъ алектрпчества, ны- нѣ * представляютъ металлическіелисты (напр., оловянные) пли растворъ сѣр- ной кислоты (съ хромового) и т. п., разделенные тонкими, недалеко другъ отъ друга поставленными стеклянными по-, верхностямл, между которыми и происходить тихіл раз- рядъ [4], и гдѣ лро- пускають озонируемый нислородъ (или воздухъ). Такъ, въ приборѣ Вертело квсяородѣ, нашло опытное доказательство въ иэслѣяованіяхъ Манльфера (18S0), показавшего, что при 0°вълптрѣ кислорода чрезъ тихій разрядъ можно довести содержаще озона до 14-ти миллпгр., а при—30° до бОмпллигр., болѣе же всего въ опредѣленіяхъ Шапюи и Готфейля (1S80), которые нашли, что на-колоду при—25° тихій разрядъ превращаетъ до 200/tt' кислорода въ озонъ, а ырп-f 20° невозможно достичь содержания болѣе 12*/„ озона, при 100° происходить менѣе 2°/0. [2] Рядъ элекгрическихъ вскръ получается или обычною электрическою машиною, иди электрофорными машинами Гольца, Теплова н т. п., или лейденскими банками, или спиралью Румкорфа и т. п. средствами, когда противополояшыя электричества могуп, скопляться на оконечвостяхъ проводниковъ, и чреаъ не проводникъ-воадухъ или кислородъ— совершается разрядъ при достаточпоиъ панря- жети электричества. [3] Тихимъ разрядомъ называется такое сое- диневіе иротивоположныхъ статнческнхъ (на- пряженвыхъ) элентрмчествъ, которое происходить (обыкновенно между большими поверхностями) равномѣрно, безъ искры, медленно и спокойно (какъ при разсѣиваніи электричества). При тихомъ раярядѣ свѣтъ видѣнъ только въ темнотѣ. При тихомъ раэрядѣ нѣтъ замѣтнаго новьшенія температуры, а потому озона образуется больше. Но лее же при про- должительномъ проход/в тихаго разряда чрезъ оэонъ-кінъ разрушается. Для яснаго дѣйствія въ стаканъ F и въ трубку Л наливается сѣрная кислота,, соединенная съ полюсами источника электричества, (съ зажимами румнорфовой спирали). Трубка Л вставлена (чрезъ пришлифованное горло) въ болѣе широкую также стеклянную трубку Б, погруженную въ кислоту стакана F. Тихій. необходимы болыиіп поверхности, а следовательно, и сильные источники электрнческага напрпженія. А потому для тихаго разрнда лучше брать румкорфову спираль, какъ самое подручное средство достижения значительиаго напряжения статическаго электричества, пользуясь лишь сравнительно слабыыъ токомъ гальванической батареи. [4] Приворъ Баба былъ одшімъ нЗ'ьиервыхъ, устроенныхъ для озоішропанія кислорода при помощи тихаго разряда (и іюныи'іі онъ нзъ лучшпхъ). Для составлепія его приготовлиютъ много (около 20 и болѣе) длинныхъ тонко- етѣнныхъ, катшлярныхъ стеклянных!, тру- Сокъ, запаипныхъ съ одного конца, съ другого вставляютъ въ каждую трубочку платиновую проволоку {длиною во всю трубку) такъ, чтобы конець проволоки выходилъ наружу. Эти концы трубок1!, должно послѣ того запаять, то-есть припаять къ проволокѣ. Вы- дающіися проволоки раеподагаютъ по пер е- мѣнно вт, двѣ стороны, такъ что съ каждой стороны будетъ одинаковое число закры- тыхъ кошкшъ и проволочекь. Пучскътакнхъ трубокъ (штукъ -Н) должны составить нучокъ толщиною не болѣе 10 мм,) вставляется въ общую стеклянную трубку, р концы прово- локъ соединяются въ два проводника н выставляются (виаиваютсн) по концамъ этой общей трубки. Чремъ эти концы проволоки пропзводпгь разрядъ румкорфовой спирали, а чрезъ трубку пропускают* сухой воздухъ или кислородъ для озонированія. При пропу- сканіи кислорода оаонъ получается въ боль- шомъ количестве и безъ примеси окисловъ азота, которые образуются отчасти при про- пусканіп воздуха. При понижепіи температуры озонъ образуется въ больших!, количествахъ. Такъ какъ оаонъ измѣняется отъ пробокъ и каучука, то весь приборъ долженъ быть стеклянный. При сильной румкорфовой спирали и 40 трубочкахь оаонированіе столь сильно, что газъ, пропущенный въ растворъ іодистаго калія, не только освобождаетъ іодъ, но и окне- ллетъ его въ іодвоватокаліёвую соль, такъ что въ течевіе пяти минутъ газопроводная трубка засоряется кристаллами мало растворимой іодноватокаліевой соли. Въ большянсгвѣ оаоииэаторопъ лтшмѣнпготъ обкладку двухъ трубокъ лыстовымъ оловонъ или др. металлами н въ кольцеобразный про- межутокъ, гдѣ происходить тихій разрядъ, пронускаютъ кислородъ. При помощи оэони- заторовъ этого разряда можно озонировать воздухъ, входящій въ больницы и т. п. жи- лыя помѣщенія, когда желаютъ достичь дез- инфекціи (гл. 5); примѣнлютъ озонъ для бѣ- ленія тканей и т, л. цѣлей, но предметы эти нельзя считать достаточно разработанными.
СВОЙСТВА ОЗОНА. 145 разрядъ проходить чрезъ тонкія стѣніш (.-.теклянныхъ цилиндровъ А и В на всей пхъ поверхности, а потому въ кольце- образномъ прострапетвѣ между А и В пронсходнтъ озонированіе кислорода, если его пропускать чрезъ трубку С, впаянную въ дно В. Озонированный кислородъ выходить изъ трубки D и ыожетъ быть пропущепъ въ .другіе приборы [5]. Свойства озона [6],—во шюгомъ его отличаютъ отіі кислорода. Озонъ обез- цвѣчиваетъ весьма скоро индиго, лак- мусъ и многія другія краски, окисляя ихъ. Серебро имъ окисляется при обык- [5] Для того, чтобы присоединять другіе приборы къозонизатору—нельзя пользоваться пробивши, каучукомъ, ртутью, мастикой и т. п. средствами, потому что они нзмѣняются сами и нзмѣняютъ озонъ. Надо, чтобы соеднненіе было заперто сѣрною кислотою, которая не иэмѣняетъ озона, какъ ото стали примѣнять по предложению Брода. Для этого на обра- щенномъ кверху концѣ трубки D над'Ьвается на. пройкѣ болѣе широкая трубка Е такъ, чтобы конецъ трубки D выдавался изъ пробки, а поверхъ пробки наливается сперва ртуть (для того чтобы предохранить пробку отъ дѣйствія сѣрыой кислоты), а еотомъ сѣрная кислота. Тогда на выдающійся конецъ трубки D надѣвается колпачекъ трубки, входящій въ трубку Е и погруженный въ сѣрыую кислоту. Запоръ будетъ полный и газъ въ этоиъ мѣстѣ соединенія выходить не будетъ. [6] Только выше описанный способъ хорошо изсдѣдованъ. Поднѣсь азота, даже водорода, я. особенно фтористаго креыніл оказалась при немъ помогающею образованию и сохранение озона. Между другими способагш получетя озона, укаясеыъ слѣдующіе: 1} при дѣйствін кислорода, на фосфоръ при обыкновенной тем- пературѣ, часть кислорода превращается въ озонъ. Если оставить при обыкновенной теыпературѣ палочки фосфора, погруженныя отчасти въ тепловатую воду, отчасти въ воз- духь, въ большой стклянкѣ, то воэдухъ прі- обрѣтаетъ запахъ озона. Должно, вярочемъ, ■эаыѣтить, что при оставленш на долгое время воздуха въ прикосновении съ фосфоромъ или безъ нрисутствія воды, образовавшейся озонъ разрушается фосфороыъ. 2) При дѣйствіи сѣр- ной кислоты на перекись барія. Если облить эту поелѣднюю крѣпкою сѣрною кислотою (разбавленная даже 'jm воды кислота уже не даетъ озона), то при низкой теыпературѣ от- дѣляющійся кислородъ содержитъ въ себѣ озонъ и притомъ въ количеств гораздо болѣе аначителі.номъ, чѣмъ тѣ, въ коихъ получается озонъ при дѣйствіи электрической искры и фосфора. 3) Для приготовленія озона предложено также разлагать нрѣпкою сѣрною кислотою маргаицово-валіевую соль, особенно прибавляя къ ней перекиси барія, но этоть пріеыъ, повняимоыу, не даетъ озона или даетъ Йченъ мало. Основы хііігіы. д повенной теыпературѣ,— тогда какъ отъ кислорода этого не происходить и при возвышенной: блестящая серебряная пластинка быстро чернѣетъ (отъ окисленія) въ озонированномъ кисло- родѣ. Опъ поглощается очень быстро ртутью, образуя окись, превращаетъ пизпіія степени окисленія въ высшія, такъ, наариыѣръ, сѣрнистую кислоту въ сѣрнуго, закись азота въ окись, мышьяковистую кпслоту (As^O4) въ мышьяковую (As205) и т. п. [7]. Но особенно характерно для озона разлагающее дѣйствіе, оказываемое имъ па іодистый калій. Кислородъ не дѣй- ствуетъ, а озонъ. пропущенный въ растворъ іодистаго калія, выдѣляетъ іодъ, а калііі получается въ видѣ ѣдкаго кали, который остается въ водномъ растворѣ: 2KJ+HB0 + 0=2KHO+J3. Такъ какъ есть возможность посред- ствомъ крахмальнаго клейстера открыть очень малые слѣды свободнаю іода, потому что зтотъ послѣдній съ крахыаломъ даетъ вещество, окрашенное въ' весьма темио-ситпй цвѣтъ, то сыѣсь іодистаго калія съ крахмаломъ пред став ляетъ возможность открыть весьма малые слѣды озона [8]. Озонъ [7] Утверждаюгь, что озонъ воду окасяяетъ, превращая въ перекись водорода. Онъ отнв- маетъ аодородъ отъ хлористаго водорода, хлоръ становится свободнымъ и растворяетъ золото. Іодъ пряло окисляется озономъ, но не кнсло- родомъ. Амміакъ ННЕ окисляется озономъ въ азотисто (и аэотно) амшачную соль 2NH!+0!= =HH4N05-f-HsO, а потому капля амміака даетъ въ газѣ, содержащемъ озонъ, густой дыиъ образующейся соли. Озонъ переводитъ без- цвѣтную водную окись свинца въ бурую двуокись, закись (безцвѣтна) талія въ окись (бураго ивѣта), чѣнъ пользуются; для открытая озона. Сѣрнистый свинецъ (чернаго пвѣта) PbS переводится озоноыъ въ сѣрнокисдую соль (безцвѣтна) PbSOJ. Средній растворъ сѣрно- марганцовиетой соли MnSO4 даетъ осадокъ двуокиси марганца, а кислый ыожетъ окисляться до марганцовой кислоты МпНО4. Изъ окисленій, производимых! въ органических!, веществахъ, упомянемъ о томъ, что съ эфи- ромъ СН10О озонъ даетъ перекись этила, способную разлагаться со взрывомъ (по наблюдение Вертело), а водою разлагаемую на- спиртг 2С2НЮ и перекись водорода Нг02. [S] Эттгь обыкновенно и пользуются, употребляя притомъ въ большей части случаевъ бумагу, пропитанную одновременно растворами іодистаго калія и крахмала. Такая озо- нометрическая дли іодокрахмальная бумага въ сыроыъ состояніи въ дрнсутствіи озона окрашивается въ синій цвѣтъ, и, смотря по степени продолжительности д'вйствія и по содер-
146 ГЛ. 4. ОЗОНЪ II ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОНЪ ДАЛЬТОНА. разрушается или превращается въ обыкновенный кжслородъ не только отъ нагрѣваніл, но также при долгою, хранеиіл, особенно въ присутствия щелочей, двуокиси марганца, хлора и т. п., равно какъ п тогда, когда дѣйствуетъ окпслитедыю (ел. далѣе). Итакъ, ОЗОНЪ, хотя предетавляетъ составь кислорода, но отличается отъ него своею непрочностью и тѣмъ, что оквеляетъ множество вещеетвъ весьма энергнчеекп при обыкновенной темпе- ратурѣ. Въ этомъ отношеніи озонъ еходенъ съ кислородомъ нѣкоторыхъ нестойкпхъ сложиыхъ тѣлъ, или съ кислородомъ въ иоментъ выдѣлепія. Въ примѣрѣ озона можно вндѣть, что одно и то же тѣло, и притомъ простое, является въ двухъ состояиіяхъ: въ видѣ обыкновеннаго кислорода и въ впдѣ озона. Это показываетъ, что свойства тѣла, даже простого, могутъ быть видо- измѣнепы безъ измѣнені'я его состава. Подобныхъ. сдутаевъ нзвѣстпо весьма много. Такіе случаи хшшческаго пре- жанІю озона въ изелѣдуемомъ газѣ, степень окраішіванія бываетъ весьма различна до чер- боты. Можно даже, до некоторой степени, сдѣлавшн предварительное испытаніе, по степени окрашнвапія іодокрахмалыюп бумаги, судить о количестве или содержат!! озона въ даннонъ газѣ. Реактивную бумагу для озона приговляють слѣдуюшнмъ образомъ: берутъ 100 граинонъ дистиллированной воды, 10 гр. крахмала и 1 гр. средняго іодистаго калія; растворяютъ эту послѣднюю содь въ водѣ н разбалтываютъ крахма-ть въ этой жидкости, а затѣмгь такую сігЬсъ нагрѣваютъ до тѣхъ поръ, пока крах- иалъ не разварится л не превратятся въ клейстеръ. Тогда этотъ клѳйстеръ наыазыва- ютъ на пропускную бумагу и сушить. Необходимо 'однако заметить, что іодокрахиалъ- пая бумажка ■ишѣтетъ свой цвѣтъ пе только отъ озона, по и отъ мчогшъ друіихъ окислителей, напримѣръ, отъ окисловъ азота ■ (особенно отъ N!0') п перекиси водорода. Гузо предложн.тъ просто лакмусовую бумажку смачивать раетворомъ іодистаго калія: въ при- сутствіи озона она спнѣетъ отъ КНО. Для провѣрки, часть бумажки не саачиваютъ KJ, а увлаікаютъ водою; если въ газѣ была щелочь (амміакъ), она и эту часть лакмусовой бумажки окрасить въ синіи цвѣтъ. Реактива для ясиаго отличія оаона огъ перекиси водорода неизвестно, а потому эти вещества въ очень малыхт. коли чеетвахъ (напр. въвоздухѣ) легко смешать. .Прежде часто делали ту ошибку, что измѣненіе іодокрахмальной бумажки на воздухе приписывали одному озону; нынѣ (выноска 13 bis) должно думать, что это чаще всего происходить о и. содержаиія въ воздухе азотистой кислоты (Itosvay 1889). вращеиія называются ішшиіеіо, которая состоитъ въ различна свойствъ при одиомъ и томъ же элементарноыъ составѣ.. Изомерія простыхъ тѣлъ называется МДОТроіІІСГО. Причина изомерія, очевидно, лежитъ глубоко въ сущности природы вещества и ея изелѣдо- ваніѳ ведетъ и привело уже ко множеству результатовъ неожиданной важности и огромного хнмическаго значе- нія. Весьма ясно понимается различіе тѣлъ, еодержащихъ различные элементы, или одни и тѣ же, но въ разной пропорции. Ясность представленін о различіи въ £томъ послѣднсыъ случаѣ зави- ситъ отъ того, что вся совокупность знаній заставляѳтъ допускать коренное различіе въ простыхъ тѣлахъ или эле- ментахъ. Но когда качество и количество простыхъ тѣлъ (составъ) одни и тѣ же, а свойства различны — тогда оказывается недостаточность одного понятая о элементахъ и о составѣ сложныхъ тѣлъ для выраженія всего разнообразія свойствъ тѣлъ природы. Нѣчто другое, еще болѣе глубокое и внутреннее, чѣмъ вѣсовой составъ тѣлъ, судя по изомеріи, опредѣляетъ свойства и превращения вещеетвъ [8 bis]. [8 bis) При тмгь атом пческомъ (гл. 7) пред- ставлоніи о веществе, которое принято со- временнымъ естествозваніемъ, нельзя попивать изомерно иныыъ способомъ, какъ раз- лячіемъ въ распредѣлеиіи одітаковыхъ ато- новъ въ пространстве, то-есть въ отношения другь къ другу. Поэтому среди нзоиеровъ различаютъ полимеры, у которыхъ разность определяется прежде всего чпелоыъ атомовъ, образующихъ самостоятельную систему шш частицу (молекулу) вещества. Озонъ О3, на основавіи плотности газа, признается НОЛИ- мероіп. кислорода 0а. Но изоыерія можетъ существовать и при одинаковости числа ато- мовъ въ частицахъ, если взаимное располо- женіе ихъ или строям (структура, конети- туція) различны. Въ органической химіи, гдѣ полимеры и другіе изомеры очень обычны, особенно важно имѣть въ виду не одинъ со- ставъ, но и строеніе сложныхъ вещеетвъ, въ ученіа же о элеыевтахъ, которому посвящена. зта книга, предиетъ этотъ аграетъ лишь второстепенную роль, потому что свойства вещеетвъ прежде всего определяются свой- ■ ствамд элементов*, въ ннхъ содержащихся, н главную задачу изученіл должно видеть 'въ выводѣ свойствъ вѳпіествъ нэъ свойствъ элементовъ, а потому первейшей ісЬлью этой книги я считаю выражеше свойствъ химиче- скнхъ элементовъ. А такт, какъ химич. элементы узнают ея только нэъ простыхъ и сложныхъ вещеетвъ, ими образу емыхъ, то ими рнредѣляется главное содержаніе нашей
свойства озоыд. U7 Отчего же завнсягъ изомерія озона ■съ кпелородомъ и оеобеиностж озона? Въ чемъ, крсшѣ запаса энергіи, кото- рыиъ ясно выражаются особенности озона, причины его отличія отъ кислорода':1 Эти вопросы долго занимали умы шслѣдователей и служили пово- довіъ къ разнообразнѣйшимъ опытаыъ, которые направлены были главнымъ образомъ на изученіе гѣхъ объемныхъ отношеній, которыя пред став ляетъ озонъ. Для ознакоыленія съ прежними изелѣдованіями этого рода привожу извлечете изъ мемуара Соре, помѣ- щениаго въ 18G6 году въ залискахъ французской академіи наукъ: „То, что мы знаемъ относительно объемовъ, отвѣчающихъ озону, можегъ быть выражено въ настоящее время ■слѣдующиыъ образомъ: ,.1) Обыкновенный кислородъ, превращаясь въ озоиъ, при дѣйетвіи электричества, показываетъ уменьшеніе въ объемѣ". Это нашли Ендрыосъ и Тетъ. „2) Дѣйствуя на озонированный кислородъ іодистымъ каліемъ и другими веществами, способными окисляться, уничтожимъ озонъ, но при этомъ -объемъ газа останется неизмѣнньшъ". Дѣйствительно, изслѣдованія Ендрьюеа, Соре, Бабо и др. показали, что количество кислорода, поглощаемаго іодистымъ каліемъ, равно первоначальному уменьшению объема кислорода, т. е. при поглощеніи озона объемъ газа не измѣ- ляетея. Можно было думать изъ этого, что озонъ, такъ сказать, не заниыаетъ иѣста — безконечно плотенъ. „3) При дѣйствіи ніара озонированный кислородъ увеличивается въ своемъ объемѣ, превращаясь въ обыкновенный ішслородъ. Это увеличение въ объемѣ соотвѣтствуетъ тому количеству кислорода, которое отдается іодистому калію, при его разложеніи" (тѣ же наблюдатели); „4) Эти несомнѣнньте опытные выводы ведутъ къ тону заключенно, что ■озонъ болѣѳ сгущенъ, чѣмъ кислородъ, книги. Онв отнюдь не содержать всего существа химіи, а только знакомить съ оя частью: ученіеыъ о химичвскихъ элементахъ, яли составляетъ введеніе въ хниію, какъ науку. Тѣмъ не менѣе даже въ такомъ введенііі нельзя язбѣгнугь первыхъ понятій о строеніиипзо- .меріи. а именно, что при окислительномъ своемъ дѣйствіи озонъ выдѣляетъ ту часть своего вещества, которая отли- чаетъ его по плотности отъ кислорода обыкновеннаго". Если представиагь себѣ (говорить Велъцшіъ), что п объемовъ озона Co- стоить изъ и объемовъ кислорода, со- единенныхъ съ ш объемами того же элемента, и что. при окислительномъ дѣйствіи озонъ отдаетъ т об. кислорода и оставляетъ п кислороднаго газа, то всѣ предъидущіе факты можно изъяснить—иначе должно предположить, что озонъ безконечно плотенъ. „Чтобы, узнать плотность озона (приводимъ опять слова Соре), нельзя употребить непосредственнаго опредѣленія вѣса даннаго объема газа, потому что нельзя получить озонъ въ чистомъ состояніи. Онъ всегда смѣшанъ съ весьма боль- шимъ количествомъ кислорода. Нужно, значить, прибѣгнуть къ такимъ веще- стваиъ, которыя поглощали бы озонъ, не поглощая кислорода и не разрушая озонъ. Тогда по уменьшение объема, происходящему съ газомъ, при дѣиствіи на него этого растворителя, и при сравненіи съ количествомъ кислорода, отдаваемаго іодистому калію, можно судить о плотности озона. Должно также воспользоваться и опредѣленіемъ увеличения объема, происходящаго съ озо- номъ при прокаливаніи его, если знать при этомъ предварительно объемъ, занимаемый озономъ до прокаливашй". Соре нашелъ два такихъ тѣла, терпентинное масло, или скипидаръ, и эфирное кооичное ыасло. „Обработы- вая озонированный кислородъ терден- тиннымъ масломъ, занѣчаютъ исчезно- веніе озона. При этомъ наблюдается появленіе плотнаго пара, который на- полняетъ сосудъ небольшой вмѣсти- иости (0,14 литр.) до такой степени, что черезъ него не проходить прямые лучи солнца". Измѣряя газовый объемъ передъ и послѣ дѣиствія обоихъ летучяхъ маслъ, замѣчается значительное уменьшеніе объема. Введя всѣ необходимый поправки (на растворимость кислорода въ названныхъ маслями- стыхъ жидкоетяхъ, на упругость ихъ. пара, на перемѣну давленія и проч.) я дѣлая рядъ сравнительныхъ опредѣл»- ній, Соре получилъ' слѣдугощій резуль-
І48 ГЛ. 4. ОЗОНЪ И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОНЪ ДЛЛЬТОНЛ. тать: 2 объема озона, способные растворяться, при разрушепіи (нагрѣвая проволокою, накаливаемою гальваии- ческиыъ токомъ} увеличиваются на І объемъ. Отсюда уже очевидно, что при образованін озона 3 объема кислорода даютъ 2 объема озона, т. е. его плотность (по водороду) = 24, если плотность об. кислорода = 16. Изслѣ- дованія Ладенбурга (1900) оправдали и укрѣпили этотъ выводъ Соре, видо- изаѣняя епособъ опредѣленія и производя прямыя взвѣншванія. Наблюденія и лзмѣренія Соре такимъ образомъ показали, что озонъ не только тяжелѣе кислорода и даже углекис- лаго газа (потому что озонированный кислородъ выходитъ изъ тоіікнхъ от- верстій медленнѣе кислорода и его смѣсп съ углекислыыъ газоыъ), хотя и легче хлора (скорѣе его вытекаетъ изъ отверстій), но и указали, что озонъ въ полтора раза п.тотнѣе кислорода, что и ложно выразить, означая частицу кислорода О2, а озонъ О3. Это уподобляете, озонъ 002 еложиыыъ тѣ- ламъ [9], образованныыъ кислородомъ, [9) Озонъ есть, такъ сказать, окись кислорода, какъ вода есть окись водорода. Какъ водяной паръ составленъ изъ 2 объемовъ водорода и 1 объема кислорода, сгущенныхъ прв соедпненін, такъ что происходить 2 объела водяныхъ паровъ, такъ 2 объема кислорода соединились въ оэонѣ съ 1 объемомъ кислорода, чтобы дать 2 объема озона. При дѣйствіи озона на различный вещества, присоединяется къ друтимъ тѣламъ только та доля его состава, которою оаонъ отличается отъ обыкновеннаго иисжорода, а потому, при подобный, дѣйствіяхъ, объемъ озонировзн- наго кислорода не измѣняется. Было 2 объема озона, выдѣляется '/я его вѣса а остается 2 объема кислорода. Вышеприведенный наблюдения Соре надъ способностью терпеитиннаго масла растворять озонъ, со поставленный съ наблюдениями Шенебейна надъ обраэованіемъ озоаа при оквслевіи скипидара {= терпентинное масло) и подобныхъ ему летучихъ ра- стительныхъ маелъ (входящихт. въ духи,), — объясняютъ намъ также и дѣйствіе зтого эфнрнаго масла на многія вещества. Извѣстно, что терпентинное масло, подмѣшанное къ ве- іцествзга., способствуетъ ихъ окиеленію. При этомъ оно, по всей вѣроятности, не только само способствует!, образованію озона, но и раегворяетъ озонъ воздуха и чрезъ то пріо- брѣтаетъ способность окислять многія вещества. Оно бѣлигь полотно и пробку, обез- двѣчиваетъ индиго, способствуетъ окиеленію и затвердѣвію варенаго льняного масла и т. д. Этими свойствами терпентввнаго масла пользуются въ практинѣ. Грязное бѣлье и многія напр., СОа, SO2, NO2 и т. п. Это сбъ- ясияетъ главный отличія озона отъ кислорода и причину изомеріи, а въ то же время заставляетъ [10] ждать, что озонъ, какъ газъ болѣе плотный, чѣмъ кислородъ, будетъ сгущаться гораздо легче его въ жидкость, что и показали въ ШОгоду опыты Шалюй ji Готфейля, изучавшихъ физнчсскія свойства OSOEa, Онъ оказался действительно споеобнымъ легче переходить въ жидкость,' чѣмъ кислородъ, а потому,если пропускать озонированный воздухъ или кислородъ чреаъ трубку, охлажденную жиднямъ воздухомъ, озонъ превращается въ синюю жидкость, уд. вѣса 1,46, съ которой должно обращаться очень осторожно, такъ какъ она экзотермически (т. е. съ отдѣленіемъ тепла) съ сильными взрывами (отъ быстраго увеличенія объема и нагрѣванія) превращается въ обыкновенный кислородъ. Температура кипѣнія его (при давл. 760 мм.) около—106° по Ольшевскому; а по Ладенбургу-—125°. Жндкій и сдавленный [11] озонъ оказался евняго цвѣта, сходнаго съ лазурью небеснаго свода. При быстромъ сдавливаніи и нагрѣваніи озонъ сильно взрываетъ, превращаясь въ обыкновенный кисло- пятна легко отмываются терпентннпыиъ іиіс- ломъ не только потому, что оно растпоряетт» жиры, но н потому, что окисляѳтъ. Подм'всь скипидара къ олифѣ (вареному маслу), на- сляньшъ краекамъ и лаканъ способствуетъ ихъ скорому засыханію, потому что привло- каетъ озонъ. Озонярованіе объясняетъ нааъ. быть ыожетъ, то освѣжающее дѣйствіе, которое окаэыяаютъ эфирныя масла ль вндѣ ду- ховъ и тому подобныхъ препаратовъ, а такие и особенность воздуха смолистыхъ, иахучихъ» хвовньшь лѣсовъ. Вода, на которую налитъ слой терпентиннаго масла, оставленная на свѣту, пріобрѣтаетъ дезинфецирующія и вообще окислягощія свойства озонированнаго' терпеятиниаго масла. (Не завлситъ ли зто- отъ Н50Е?). [10] Плотнѣйшія, еложнѣйшія, тяжедѣйшія частицы вещества, при прочихъ равныхъ усло- віяхъ, очевидно должны быть менѣе способны приходить въ состояніе газоваго двткенія,. скорѣе должны достигать жидкаго сосгоянія, обладать большею силою сцѣпленія. Это теоретическое предвидѣше, оправдываемое дѣй- ствительностію, сильно подкрѣпляетъ современное (Авогадро-Жераровское) ученіе о хп- мяч. частицахъ (гл. 7). [11] Трубка длиною въ метръ, содержащая кислородъ, которого 10°/0 озонировано, даетъ уже возможность кадѣть еивій пвѣтъ, свойственный озону.
ОЗОШЪ ВЪ ПРИРОДЕ. 149 родъ и развивая, какъ всѣ взрывчатыя тѣла [12], тешюту, отличающую его отъ кислорода. Судя по предыдущему, озонъ дол- женъ образоваться въ щшродѣ не только при многихъ процесеахъ окис- леиія, происходящих^, въ ней, но и при дѣйетвіи атмосфер нага электричества. Значеніе озона въ природѣ неоднократно останавливало вниманіе наблюдателей; существуетъ рядъ озоно- ыетрическихъ наблюдений, которыя по- казываютъ различное количество озона въ воздухѣ въ разныхъ мѣетностяхъ, въ различный времена года и при раа- личныхъ условіяхъ, но наблюдения, въ ятомъ отношеніи сдѣланиыя, пе могутъ считаться достаточно точными, потому что прежніе способы опредѣленія озона были не вполнѣ строги. Однако, несомненно [13], что количество озона въ воздухѣ подвергается измѣненіямъ, что въ воздухѣ жилшцъ нѣтъ озона (онъ исчезаетъ, окисляя органическія вещества), что воздухъ полей и лѣсовъ содержитъ всегда озонъ или вещества (перекись водорода), съ нимъ сходно дѣйствуютцш (на іодокрахмалъную бумажку и т. п.) [13 bis], что послѣ грозы [12] Всѣ взрывчатыя тѣлапеліѣси (порохъ, греяучій газъ и т. п.), взрывая, даютъ тепло, то есть реакцін, взрывъ сопровождающая, суть экзотершзческія. Такимъ образомъ озонъ, разлагаясь, выд'Ьляетъ скрытое тепло, хотя обыкновенно при разложении тепло поглощается. Это и составляет! смыелъ и причину взрыва. [13] Въ Парижѣ нашли, что чѣмъ дальше отъ центра города, тѣмъ больше озона (т. е. веществъ дѣЭствующихъ окислительно на KJ). Оно и понятно—въ городѣ много условів из- мѣнитьоя озону. Отъ того мы и отлнчаемъ, конечно, впечатлѣніе свѣжаго воздуха, заго- родваго отъ душнаго — городекаго, Весною больше озона въ воздухѣ, чѣмъ осевыо, на лугу—чѣмъ въ горрдѣ. [13 bis.] Вопрось о содержании озона 'въ атмосферноагъ воздухѣ остается до сихъ поръ еще не вполнѣ выясвеннымъ, такъ какъ тѣ рваицщ, при помощи которьтхъ обыкновенно огкрываютъ озонъ, вызываются также азотистой кислотой (и ея амвдачною солью). Чтобы исключить прн открытіи озона вліяніе подоб- ныхъ прнмѣеей, Eosvay de Поэта (1889) проводил ъ атмосферный воздухъ черезъ 40°/„ растворъ ѣдкаго натра и затѣиъ черезъ 20"/0 растворъ сѣрной кислоты (растворы эти, по' показание автора, не «уннчтожаютъ озона) и въ очищенномъ такимъ путеиъ воздухѣ испы- тывалъ содержаніе послѣдняго. Такъ какъ озона при эгомъ не было обнаружено, го авюръ дѣлаетъ эаключеиіе, что всѣ тѣ отно- шенія, который прежде приписывались озону, количество дѣаств. вещества возро- стаетъ, что, озонируя воздухъ, уничто- жаютъ ыіазыы (озонъ легко окисляетъ органическія вещества, а міазмы прѳд- ставляготъ вещества органическія и зародыши организмовъ, легко изменчивые и окисляемые) и т. п. Дѣйствительно, многіе міазльг, нащяигѣръ, летучія вещества гніющихъ организмовъ, ясно уничтожаются или измѣняются не только озономъ, но и ыногныи сильно окисляющими веществами, какъ-то: перекисью водорода, хлороиъ съ водою, марганцовокаліевою солью и др. [14]. Современная свѣдѣнія по отношение къ озону воздуха должно выразить такъ: ■въ воздухѣ, особенно свѣжемъ, напр. послѣ грозы, несомненно наблюдается и опредѣляется малое количество вещества окислительнаго, сходнаго по реакціямъ съ озоыоыъ, и весьма вероятно, что оно содержитъ смѣсь та- кихъ окисляющихъ веществъ, какъ озонъ, перекись водорода и низпгія степени окисленія азота (особенно азотистую кисл. и ея амміачную соль), происходящее пзъ элеыентовъ воздуха при окисленіи и дѣйствіи электриче- скихъ разрядовъ [15]. Итакъ, въ озонѣ мы видшіъ: 1) способность даже простыхъ тѣлъ (а тѣмъ паче она должна быть въ тѣлахъ слож- ныхъ), не измѣняя состава, взмѣнять свойства, что называется вообще нзоме- ріею: 2} способность элементовъ сла- должны быть отнесены къ азотистой кислотѣ. Но этотъ выводъ нынѣ еще подлежвтъ болѣе тщательной- провѣркѣ, особенно въ виду нз^ слѣдованів пр. Шѳне надъ содержаніеиъ въ воздухѣ перекиси водорода. [14] Озонъ, оказывая окислительное дѣй- ствіе, можетъ пыѣть и техническое значеше, напримѣръ, для разрушѳнія красящихъ веществъ. Его даже начали употреблять для бѣ- ленія волокнпстьгхъ веществъ и для екораго при готов ленія уксуса, хотя зтп способы и не получили еще распространения. [15] Связь между озономъ и далѣе разсиа- триваемою перекисью водорода столь велика, что таиъ, гдѣ встрѣчаетея одно изъ этихъ веществъ—ыаходятъ а другое, если реакщя идетъ въ прнсутствіи воды, напр. при іюлу- ченіи озона съ помощію фосфора, въ пламени, при дѣйетвій ВаО= на HaSO* п т. п. Если же (какъ надо нынѣ полагать) озонъ съ водою даѳтъ перекись водорода, то это к понятно. А сущность этой реакціи, вѣроятно, выражается равенствами; 0Э + Hs0 = О5 ■+■ Ha0s, хотя это еще не достаточно провѣрено опыт- нымъ пѵтемъ. і
150 гл. 4. озонъ и перекись водогодл. злгшнъ дальтона. гаться въ частицы различной плотности, что составляетъ частный случай изомерін, называемый імшшсрісіо; 3} способность кислорода являться въ еще болѣе ыаиряженномъ, энёргическомъ химлческомъ еостояіііи, чѣмъ то, въ ко- торомъ оыъ находится въ видѣ обыкно- вешіаго газообразнаго, свободнаго кислорода, и 4) образованіе нестойкихъ равновѣеій или химическихъ состояній, что и выражается какъ въ легкости оки- сленій, производи мЫхъ озоиомъ, такъ и въ его способности разлагаться со взрыволъ [16]. Перекись водорода. Миогія изъ тѣхъ свойствъ, какія мы вядѣли въ озоиѣ, принадлежатъ особому веществу, содержащему киелородъ и водородъ и называемому перекисью водорода ми окисленною водою (eau oxygenee). Вещество это открыто въ 1818 г. Тема- ромъ. При нагрѣваніи оно разлагается на воду и кнелородъ, выдѣляя именно столько кислорода, сколько заключается его въ водѣ, остающейся послѣ разложенія. Та часть кислорода, которою перекись водорода отличается отъ воды, содержится во множествѣ елу- чаевъ точно такъ же, какъ кнелородъ, дѣйствующій въ озонъ- и отличающій его отъ обычнаго кислорода. Въ Н-О-—■ подобно О3, одинъ пай кислорода дѣй- ствуетъ сильно окислительно, а когда онъ отдѣляетея, остается I-FO или Оа, уже такъ рѣзко недѣйствующія, хотя и содержащая киелородъ [17]. Оба заключаютъ киелородъ сжатый, такъ сказать, втиснутый (внутренними) си- . лажи элементовъ въ другое вещество, легко выдѣдяющійся изъ соедгшенія, и потому дѣйствуіощІй, какъ киелородъ въ моыентъ выдѣленія. Разлагаясь еъ выдѣленіемъ части кислорода, оба вещества выдѣляютъ теплоту, тогда какъ [16] Множество сложныхъ тѣ.тъ сходны в-ь ■тоыъ или другомъ изъ этнхъ отвошепій съ озономъ. Такъ, синеродъ С5М3, хлористый азЬтъ и т. и. разлагаются со взрыполъ и па- грѣваніелъ. Азотистый ангидритъ N!0*. образуя голубую жидкость, какъ озонъ, евоео- бѳнъ окислять во множествѣ случаевъ, кант, озонъ. [17] Очевидно, что адѣсь недостаеть словъ, отлпчающихь киелородъ О, какъ алементъ, отъ кислорода 0й, как-ь простого тѣла. Его сяЬдовало-Сы называть—кисдородньшъ газомъ, если бы обычай и длиннота слоит, тому не - препятствовали. , для разложеиіа обыкновенно требуется погдощеніе теплоты. Перекись водорода образуется во многихъ обстоятельётвахъ при горѣ- ніи и окнелеши, но въ очень ограии- чешдшъ количеетвѣ;_ такъ, напр., достаточно взбалтывать цинкъ съ сѣр- ною кислотою, или даже съ водою, чтобы замѣтить образованіе въ водъ' нѣкотораго количества перекиси водорода [18]. Оттого, вѣроятно, что въ [18] Шенебейш. утворзкдастъ, что при иея- комъ оішеленіи въ тзод'Ь, или въ присутствен ея паровъ, замечается обраяоианіе перекиси водорода. По наблюден і л мъ Струве, перекись водорода заключается въ спѣгу, въ дождевой водѣ, а такте образованіе ея вѣроятно при дыханіи іі гор-Ьпіи имѣстѣ съ озоиомъ и азо тистоалліачною солью. Растворъ олива въ ртути или жидкая амальгама оловп, при взбалтывашп ел, водою, содержащею еѣрігую кислоту, даетъ поводъ къ образованно перекиси водорода. Но желѣзо при взбалтывашп съ водою, содержащею сѣрпую кислоту, недаетъ перекиси водорода. ПрнсутствІе малыхъ ио.ш- чествъ перекиси водорода въотнхъпподобиыхъ- случанх'і. доказываете» многими реаі.-цІнші. Между ними дѣйствіс перекис» водорода на хромовую ннслоту, въ присутствііі :іфира, весыіа характерно; перекись водорода, дѣііствуя на кроновую кислоту, препраіцаетъ ее въ высшую степень онисленія О507, шгвюш.ую телноеи- нШ цвѣтъ и растворимую въ ;>фнрѣ. Такой эфирный растворъ довольно постояпенъ, іі потону, для отіфытія перекиси водорода, смѣ- шнваютъ испытываемую жидкость съ эфііриэгь и прибаиляютъ нѣсколыю капель раствора хромовой кислоты. При пнбалті.шанш, офпръ- раетворяѳтъ образующуюся высшую степень окнелвнія хрома и (всплывая аатѣмъ) пріобрѣ- таетъ синін цвѣтъ. Образованіе перекиси водорода при горѣ'ши и оішелеиіи веществъ, содержащий. или вы- д'вяяющихь нодородъ, должно понимать въ слыелѣ далѣе развнваемаго понятія о частн- цахъ, занимающнхъ въ > газообразномъ видѣ равные объемы. Въ моментъ выдѣлелпп частица Hs соединяется съ. частицею О2 и даетъ Н=0~. Такъ какъ тѣло это непрочно, то большая часть его разлагается, остается лишь малая. Если она получается, изъ нея легко образоваться водѣ, реакція эта будетъ выдѣ- лять тепло, а обратный переходъ мало вѣ- ролтенъ. Прлмыя оііредѣленіп показываютъ, что реакція НаО*=НаО+0 выдѣлпегъ 33000 ед. тепла, сбвершенно какъ при озонѣ. хотя число иное. Отсюда понимается какъ легкая разлагаемость перекиси водорода, такъ и то, что многія тѣла, не окасляемыя прямо кислоро- доігь, окисляются переюісыо водорода, и озо- номъ. Такое представлен!е о происхожденіи перекиеи водоіюда съ 70-хъ годовъ развивается мною. Въ лосл'вдетвіи Траубе (1S90) высказалъ подобное же ігаѣяіе, лодтвердивъ, что Zn при дѣйстніи поды и мга,ттаа даетъ, крои* ZnH2Oa еще и' Н!02.
СВОЙСТВА ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА. 151 іфИродѣ идетъ рядъ разнообразныхъ окиеленій, находятъ, вслѣдъ за проф. Шене (въ Мосігвѣ), перекись водорода въ воздухѣ, хотя въ измѣичивомъ н малоыъ количеетвѣ, и вѣроятно, что ей образоваыіе находится въ связи съ озоиомъ, съ которымъ перекись водорода щгветъ столь много общаго. Должно даже думать (но это еще иедо- казаі-ю), что озонъ съ водою прямо даетъ перекись водорода. Обышювен- ный случай образоваиіл перекиси водорода и средство для косвеинаго ея долученія [19] соетоитъ въ двойномъ разложеніи между кислотою и перекисями нѣкоторыхъ металловъ, а именно: калія, кальдія, барія [20]. Мы видѣли выше (гл. 3), что достаточно безводную окись барія накаливать при тешго-крае- иомъ каленіи въ струѣ воздуха или кислорода (или прокаливать съ бертолетовой солью, отмывая потомъ обра- зугощінея хлористый кадій), чтобы получить перекись барія [21]. Она даетъ [19] Образованіе перекиси водорода из*ь перекиси барія путемъ двойного раздоікенія, представлясгь прилгѣръ множества косвенныхъ путай получанія. Тѣло А не соединяется съ В, но получается изъ АС при д-іійствіи на BD (см. введепіе), когда происходить CD. Вода не соединяется съ ішелородоііъ, но въ видѣ гидрата кнелогъ д'Ьйствуетъ на соединение кислорода съ окисью барііі, ибо эта окись съ кие- лотнымъ ангидрндомъ даетъ ео;іь. Замѣтиігь, что переходъ окиси барія ВаО въ перекись ВаО= сопровождается выдъленіеиъ 12100 од. тепла на 16 вѣс. ч. приеоедияягопщгося кислорода, а переходъ Н20 въ перекись ИЮ2 оттого не идетъ прямо, что долженъ быдъ-бы сопровождаться ішглощеніекъ 22000 ед. теплоты на 16 вѣс. частей присоедипяющагоея кислорода. Перекись барія, дѣйствуя на кислоту, очевидно разовьетъ менѣе тепла, чѣігь окись, и воть зта-то разность тепла скрывается въ переписи водорода. [20] Двуокиси {перекиси) свинца, марганца и имъ подобный (еы. гл. 3, выноска 9) не да- ютъ въ этихъ условіяхъ перекиси водорода, а обраауютъ съ НСІ хлоръ. [21]-Полученную такимъ образонъ нечистую перекись барія легко получить въчистоиъсо- стояніи. Для этого ее раетворяютъ въ разбавленной водою азотной кислотѣ, причемъ всегда остается нѣкоторое количества нера- створимаго остатка, отъ котораго необходимо отд'Шшть полученный растворъ посредствомъ проц'Ьяшванія. Въ растворѣ заключается не только соединение перекиси барія, но также а самой окиси барія, часть которой остается несоединенною съ кислородомъ. Кнслотныя соеднненія перекиси и окиеы барія весьма ясно различаются до своей прочности. Перекись даетъ непрочное соединепіе, а окнсь перекись водорода при дѣйствіина нее елабымъ растворомъ киедотъ на холоду [22]. Способъ разложенія при этоиъ Еесьма понятенъ; водородъ. кислоты ыѣ- пяетъ свое мѣсто съ баріемъ перекиси и изъ кислоты получается баритовая соль, а изъ перекиси барія перекись водорода; поелѣдняя остается въ водя- номъ растворѣ [23]. Реакція выразится ирочиую соль. На этомъ основаніи пхъ легко раздѣлпть. Прибавляя къ полученному раствору водяного раствора окиси бзріл (Курп- ловт>, 1S89, того же очищеитн достигаетъ, прибавляя избытокъ ВаО5), можно выдѣлпть всю заключающуюся въ раствор'); перекись барія въ видѣ чистаго воднаго соединения. Въ лер- выхъ порніяхъ осажденія будутъ подмѣея, напр., окпеь жслѣза. Эту окись брать ае надо. Затѣмъ осаждается перекись барія, ее еоби- раютъ па цѣдплку н промываютъ; тогда она представляегъ вещеегво онредѣлетгаго состава ВаО58Н20. Для приготовления чпетгж перекиси водорода, должноупотреблять только такую очищенную перекись барія. [92] На холоду крѣпкая еѣрная кислота даетъ съ ВаО= озонъ, разбавленная яѣеколько водою — киедородъ feu. вьш. 6), а Н!02 получается только при д-ёйствш слабой, разбавленной сѣрной кислоты. Кислоты НСІ, HF. СО", li^Sifn др. при разбавлен іи водою также даютъ съ ВаОг перекись водорода. Шене, подробно кзучившш перекись водорода, пока- залъ ея образованіе дрв дѣйствіи многпхъ упомянугыхъ кненотъ. При првготовлевін перекиси водорода помощію с-врнон кислоты необходимо тщательное охлаждеиіе; для достя- женія наибольшей ковцеатраиін ложно лри- мѣнять рядъ псслѣдовательныхъ обработокъ сѣрною кислотою, постепенно увеличивая нрѣ-~ поегь ея. .Резулг.татомъ такого пріема получается растворъ, содержаний 9—3 гр. чпегой перекиси въ 100 куб. с. воды. , [S3] Пря употребленін большинства кнелотъ, въ этоліъ же расгворѣ остается та соль барія, которая произошла изъ кислоты; такъ, на- прнігЬръ, при употребленін хлорнстаго водорода, въ растворѣ остается перекись водорода и хлористый барій. Для получеяія перекиси водорода въ чнетолъ еосгояніи изъ такого раствора, должно употреблять сложные пріеъпл. Гораздо лучше употребить, для получевія перекиси водорода, дѣйствіе углекнелаго газа на частый гпдратъ перекиси барія (вын. 21). Для этого въ зодъ- разаГБщиваютъ зтотъ гн- драгъ и въ такую воду пропускаютъ быструю струю углекнелаго газа. При этомъ образуется угле баритовая соль, въ водѣ нерастворимая, и перекись водорода, остающаяся въ водя- еолъ расгворф, а потону оангогъ процѣжива- ніемъ удобно уже раэдѣяить оба эти вете- ства. Иногда беруть крелнефтористоводород- нуго кислоту, яотоиу что ея баритовая соль тайке въ водѣ нерастворима. Налболѣе чистая НЮ" получена перегонкою въ пустотѣ. Но безъ воды она очень легко разлагается а хранится лишь недолго; легче сохраняется съ подяѣсыо неб. количества кислоты.
152 ГЛ. 4. ОЗОНЪ И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗЛКОНЪ ДАЛЬТОНА. равенствомъ: БаО2 + Н*80* = №02 + -J- BaSO*. Для приготовленія перекиси водорода лучше всего брать слабый холодный растворъ сѣрной кислоты и прибавлять къ нему почти до насы- іденія (судя по лакмусу) перекиси барія. Здѣсь образуется нерастворимая въ водѣ сѣрнобаритовая соль. Лучше, чтобъ оставался малый нзбытокъ кислоты. Получается бодѣе или ыенѣе слабый {3—і-°/о), т. е. водою разбавленный, растворъ перекиси водорода. Такой растворъ можно сгущать, т. е. испарять воду подъ колоколомъ воздуш- наго насоса надъ еѣрноіо кислотою. Можно достигнуть этимъ способомъ и полнаі'О выдѣленія воды изъ раствора перекиси водорода, только необходимо при атомъ работать при низкой тем- пбратурѣ и непродолжительное время держать перекись водорода въ разрѣ- женномъ простраиствѣ, иначе она уже разлагается [23 bis]. Растворъ перекиси водорода (емѣшанный съ раетво- ромъ соли натрія NaX) на заводахъ, гдѣ его употребляют^ для бѣленія (особ, шелка и шерсти), готовятъ нынѣ преимущественно при помощи перекиси натрія Na202 дѣйетвуя на нее охлажденными н разбавлен, водою кисло- Taim:NaIOs+3HX = 2NaX+H*0B[24]. Въ чиетолъ видѣ перекись водорода предетавляетъ безцвѣшую жидкость, не имѣющую запаха и обладающую весьма непріятнымъ вкусомъ, свойетвен- нымъ солямъ ыногихъ металловъ,— такъ называемый, ыеталлическій вкусъ. Вода, которая содержится въ цинко- выхъ соеудахъ, представляеть этотъ вкусъ, вѣроятно отъ содержанія перекиси водорода. Давленіе паровъ перекиси водорода сяабѣе, чѣмъ воды, а [23 bis] Изъ весьма слабых'ь раетворопъ перекись водорода ножео извлекать эфиромъ, который ее растворяетъ. Для сгущенія подпитого раствора перекиси водорода, можно также употреблять охлажденіе до низкихъ теігаера- туръ, причен'ь вода кристаллизуется, т. е. превращается въ яедъ, а перекись водорода остается въ растворѣ, такъ какъ она засты- ваетъ при весьма ннзкнхъ температурах* (въ жндкомъ воздухѣ). Необходимо эпмѣтнть, что перекись водорода, въ особенности въ сгущен- номъ растворѣ и чистомъ видѣ, чрезвычайно непостоянна, даже при обыкновенной темпе- ратурѣ, н потону се нужно сохранять въ соеудахъ, постоянно ох.таждаемыхъ, иначе она .вьід'Ьляетъ кислород'ь и воду. потому ее и возможно сгущать въ без- воздушномъ пространствѣ. Безводная перекись водорода слегка синяго цвѣта, ииѣетъ удѣлъный вѣсъ 1,455 — 1,5. При пагрѣваніи безводная перекись водорода разлагается, особенно не внолнѣ чистая,-выделяя ккслородъ, но подъ очень уменьшенными давленіями (въ 10—50 мм. ртути) перекись водорода, если нѣтъ твердыхъ порошковатыхъ подписей, улетучивается при нагрѣва- ніи—безъ разложенія, чѣмъ и пользуются для очищенія: нода удаляется ранѣе, п. ч. кшгатъ ниже. Чѣмъ сла- бѣе растворъ переішси водорода въ водѣ, тѣмъ онъ постояннее. Она обез- цвѣчиваетъ лакмусовый п і;у[жумовгоі растворы и дѣйетвуетъ таішмъ же оки- слитсльньшъ образомъ на миогія кра- сящія вещества органическаго происхождения, оттого и предложена (Дюна) для бѣленія страусовыхъ перьевъ, кости, тканей и т. л. [24 bis]. ІІІногія тѣла, не претерпѣвая, пови- димому, никакого вндонзмѣненія, ішла- гаютъ перекись водорода, образуя воду и кислородъ. При этомъ вещества въ мелкораздроблеиномъ видѣ опазываютъ несравненно болѣе ясное дѣйствіе, чѣмъ сслошныя массы, изъ чего очевидно, что здѣсь дѣйствіе основано на при- косновеніи (контактѣ, ем. введеніе). Достаточно привести перекись водорода въ прикосновение съ углемъ, золотомъ, съ двуокисью марганца, съ щелочами, съ металличеекшгь серебромъ и платиной, чтобы произвести вышеупомянутое разложеніе [25], которое, при [24] А перекись натріл (гл. 12, выи. 49) готовятъ со;кигая ыатрій въ еухоиъ воздухѣ. [24 bis] Перекись водорода находить себѣ пршіѣпспіе для различных* техничесідахъ цѣ- лей, а именно 1) при бѣленіи тланей. (Она имѣеть важное преимущество передъ хлоркою известью, SO' и пр., ибо не дѣнствуетъ на обработываемое вещество). Ею можно бѣлцть: перья, волоеъ, шелкъ, шерсть, дерево к пр.; она выводить грязныя пятна всѣхъ родовъ (внвнып, чернильный, яблочиыя). 2) Какъ де- яинфекціонное средство. (Опа убиваетъ бакте- рій подобно озону, не имѣіі на органнзыъ ядовитого вліппія). Можно примѣпять ее для про- ныванія всякаго рода ранъ, для очищенія воздуха въ к гаінатѣ больного я т. под.З)Какъ консервирующее средство. Для сохраненія въ тсх- никѣ часто прибавлшотъ къ водному (3°/0) раствору небольшое количество сѣрной кислоты. [25] Иѣкото]іыя изъ каталиттестхъ или коитатп'ныхъ ивленій получили, при тщатель-
СВОЙСТВА ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА. 153 быстромъ теченіл, въ чистой перекиси или крѣпкихъ растворахъ, моясетъ достигать до взрыва. Кромѣ того, перекись водорода образуешь воду и от- даетъ съ большою легкостіш свой киелородъ множеству тѣлъ, способным, окисляться, или соединяться съ киело- родомъ, и въ этомъ отношения очень сходна съ озономъ и другими еильлымп окислителями [26]. Къ числу контрактному нзс-лѣдоваиіи, совершенно точное объяснение, которое показываетъ участіе присутствующая вещества въ ходѣ реакціи, что, однако, не устраняете рядъ измішеній, про- пеходяшлхъ только отъ механического дѣй- стпія. Такъ, напр., Шене иокааалъ, что щелочи дагот'ь съ перекисью водорода перекиси щелочньтхъ метило въ, соединяющаяся съ остального перекисью водовода, а такое сое- диненіе мало прочно, легко разлагается, а потому щелочи окаэываютъ (каталитическое) разлагающее вліяніе на растворы перекиси водорода. Только кислые растворы перекиси водорода, и то слабые, могутъ быть хорошо сохраняемы. [26] Перепись водорода во многихъ случапхъ дѣйствуетъ окислительно, какъ вещество, заключающее много кислорода (а именно—на одну вѣсовую часть водорода 16 ч.]. Такъ, перекись водорода окиеллетъ мыпіьякъ, превращаете известь въ перекись кальція, окиси цинка м мѣдц въ нхь перекиси; она отдаетъ свой киелородъ миогггаъ еѣрішстымъ метал- дамъ. превращая иххвъ соли сѣриой кислоты, и т. п. Такъ, черный сѣрнистыіі свияедъ PbS превращает!, она въ бѣлуга сѣрносвішцовую соль PhSO', сѣрнистуго мѣдь въ сѣрноыѣдную соль и т. д. На этомъ дѣйствіи перекиси водорода основываете л ел прпиѣвеніе къ оящ- вленію старыхъ масляныхъ картинъ. Въ ма- сляныхъ краскахъ обыкновенно находитеякод- мѣсь евпнцовыхъ бѣлнлъ. Цвѣта маслянъгхъ красокъ во многихъ случаяхъ тештЁють по прошествіи времени. Это зависитъотчасти отъ еѣрннстаго водорода, заключающегося въ воз- духѣ и дѣйствугощаго на свшщовыя бѣллла. При этомъ образуется сѣрнистый евпнецъ — тѣло чериаго цвѣта. Подпись черной краска . затемняетъ остальныя. Обработывая картину раетворомъ перекиси водорода, превращаютъ черный сѣрвиетый сиивецъ въ бѣлую сѣрно- евшщовуіо со.тЬ, и краски выстулаготъ, потому что нечезаетъ затемнявшее ихъ черное вещество. Перекись водорода особенно энергично окнеляѳтъ вещества, заклгачашщія водородъ и способный легко отдавать его окисляющим!, веществаиъ; такъ, она разлагаетъ іодистый водородъ, дѣлан іодъ свободньвгь п переводя зашпочакидійся въ пемъ водородъ въ воду; совершенно точно также разлагаетъ она сѣр- •вистый водородъ, д'ёлвя сперва сѣ^у свободною. .Крахаалывдй клейстеръ съ юдестымъ каліемъ, однако, не окрашивается отъ перекиси водорода, ври совёрглениомъ отсутствіп ^ободвыхъ кнелотъ, но, что.бэя атр пронзо- 'зищ Достаточно прибавить къ смѣси нѣкото- иыхъ явлеюй, столь свойственішхъ перекиси водорода, какъ веществу нестойкому и легко разлагающемуся съ выдѣленіемъ теплоты, должно отнести то, что она въ птшеутствін многихъ кислороднътхъ тѣлъ выдѣляетъ киело- родъ не только свой собственный, но и киелородъ тѣхъ веществъ, который приведены съ нею въ прикоеновеігіе, т. е. дѣііетвустъ возсталовлягощпмъ об- разомъ. Сюда относятся окислы серебра, ртути, золота и платины, двуокись свинца и др. Й въ этихъ веществ'ахъ киелородъ стоить не прочно, а потому достаточно слабаго вліянія контакта, чтобы нарушить его положеніе. Въ прикосновенін съ ними перекись водорода, въ особенности въ сгущенномъ состоянін, выд'вляетъ огромное количество кислорода; такъ что если ваять сухіе порошки этихъ веществъ и заставить перекись водорода въ сгущенномъ состоянии падать на нихъ капля по каплѣ, то проиеходитъ взрывъ и замечается чрезвычайно еильное отдѣ- леніе тепла. Въ разбавленныхъ растворахъ разложееіе проиеходитъ тоже, но медленно [27]. Подобно тому, какъ водѣ соотвѣт- етвуетъ цѣлый рядъ солеобразньтхъ рое малое количество желѣзнаго купороса или уксусноевинцовой соли. Это составляетъ очень чувствительный реагенть (средство для откры- тія) на перекись водорода, также какъ а хромовая кислота съ эфйроыъ (см. вын. Ів). [27] Для объясаенія явленія Броди, Клау- зіусъ н Шенебейнъ полагали, что обыкновенный киелородъ еост&вляетъ электрически, или, полярно, среднее вещество, состоящее, такъ сказать, изъ двухъ полнрно-противогожныхъ вндовъ кислорода—положительна™ и отрива-" тельнаго. Въ переклей водорода нужно предположить при зтомъ одинъ видъ такого пО- лярнаго кислорода, а въ окиспахъ назвая- ныхъ металловъ киелородъ другой полярно^ сти. Предполагается далѣе, что въ окислахъ металловъ киелородъ электро-отршательньтЁ, а въ перекисп водорода электроположительный, и отъ взавынаго прикосновенія этихъ тѣлъ выхііляется обыкновенный среднів кис-, лородъ, велѣдствІѳ вэаимнаго прнтяженія полярно -противоположных-ь кислородовъ. Броди признаваяъ полярность кислорода въ соеди- неніяхъ, а не въ отдѣлыюнъ состояши, ;а Шенебейнъ п въ отдѣлъномъ состоянін, считая озонъ отрипятелБнымь кпелородомъ. До- щ'щеніе въ озонѣ другого кислорода, чѣк>, въ перекиси водорода, противоречить .тону факту, что ігзъ иерекнед барія крѣш;ая с*р- ная кислота образуешь озонъ,' а слабая—перекись, водорода.
154- ГЛ. 4. ОЗОПЪ И ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОНЪ ДАЛЬТОНА. соединеиій, а именно описей, гидратовъ ы солей, точно также и перекиси водорода отвѣчаетъ много аналогиче- скихъ соединеыій. Такъ, напр. перекись кальція относится къ перекиси водорода совершенно точно такъ же, какъ окись кальція или известь относится къ водѣ. Въ обоихъ случаяхъ водо- родъ замѣщается кальціемъ [27 bis]. Ыо [27 bis] Весьма достойно прпмѣчанія, что Шнловт. (1S93), взпвъ 3"/* растворъ Ha0s, при- башшъ къ нему соды, щилекъ изъ csrtcn перекись водорода вабЕілтьтппіемъ еъ яфнрпмъ, а потомъ испаряя эфпръ, пояучплъ оО";',, ра- створъ ЕгО". совершенно свободный отъ дру- гихт, киелотъ, но онт, поісаяьшалъ явно кислую реанцікі вл лакмусъ. При эгомъ нельзя не обратить прежде всего вніі.чаніи на то, что дерекнеп металлоиъ отвѣчаютъ Н-0-, какъ соли киелотѣ, напр. Na20\ БаО- н т. п. За- тѣыъ елѣдуетъ указать на то, что О анало- гнченъ S (і-.і. 15 " 20), а еѣра даетъ: FPS... Н-803 л IPSO1. Сѣринстая же кислота IPSO3 не прочна, какъ гидрат*, и даетъ воду и ан- гпдрндъ SO5. Есгш подставить вмѣсто сѣры кпелородъ, то нзъ Н'ЙО5 п GO5 получатся Н500' и 00!. Послѣдній есть озонъ, а Кг0' отвѣчаетъ Н'О', какъ кнслотЬ (перекись ка- лія). Между ікс НЮ и В'О* могугъ существовать проыежуточныя соединенія, нзъ ко- торыхъ первое иѣето и будетъ занимать Н!0-. и въ ней, по соотвѣтетвію съ соед. сѣры, можно ждать ішедотныхъ свойств'].. Сверхъ того укзжемъ на то. что д.ія сѣры ітзвѣстны, кромѣ HSS (онъ есть слабая кислота), еще EPS2, IPS3... HsSr'. Тякимъ образолъ, у НаО* еъ разныхъ сторонъ имѣютси пункты сходства съ кислотными соединен) пмі, что же касается до качественнаго сходства (ао реак- ціямъ), то не только Na'O", ВаО- и т. п. сходны еъ нею, но также и надсѣрная ннсл. HS01, которой отвѣчаетъ ангидридъ SsO', и ей под. аналоги перекиси водорода, которые иы опишемъ въ дальнѣЯшемъ лзложеніп. Теперь же замѣтикъ—по отношение къ обширному ньшѣ разряду перекисиыхъ соодішепій: а) что они получаются или въ таиихъ усло- віяхъ, въ которыхъ происходить перепись водорода (напр. при электроллзѣ наанодѣ),или при посредствѣ ея чреяъ ея двойное разложение или присоедгіненіе; б) что элементы, подобные S, С и др., дающіе кислоты, спо- собньі образовать перекисныя формы или шднислоты, образующія съ оенованіямн свои соли, напр. надсѣрная кислота; в) что металлы, подобные молибдену, ванадію и т. п., дающіе выешіе кислотные окислы R20», способны, обыкновенно давать и -надкислоты, от- вѣчающія высшииъ окисладп. -f- клелородъ; г) что металлы, дающіе ошованіп ЕаОп, способны часто давать и свои перекиси, содержание еще болѣе кислорода, напр., натрій, барій и т. п.^ но эти перевиси, епособныя соединяться съ другими перекисями и падкислотали, невидимому лишены способности давить соли съ обычными кислотами и д) вей подпбныя особо поучительно заы-втить, что ближе всего стоить къ перекиси водорода неметаллическое простое тізло — хлоръ; дѣйствІя его на красящія вещества, способность окислять и выдѣлять кпелородъ изъ ыногихъ окисловъ, сходственны съ тѣмъ, что предетавляетъ перекись водорода. Даже самое обра- зованіе хлора чрезвычайно аналогично съ образованіемъ перекиси водорода; хлоръ получаютъ изъ двуокиси (перекиси) марганца МпО'2 и соляной кислоты НС1, а перекись водорода нзъ перекиси (двуокисп) барія ВаО2 и той же самой соляной кислоты. Въ одномъ случаѣ образуется въ сущности: вода, хлоръ и хлористый лар- ганецъ; а въ другомъ случаѣ происходить хлористый барій и перекись водорода. Вода 4-хлоръ, значить, со- отвѣтствуютъ перекиси водорода, и оттого дтзйствіе хлора, а именно къ приеутствіи воды, аналогично съ дѣй- етвіемъ переписи водорода. Эта аналогия хлора съ перекисью водорода выражается въ понятіи о водяномъ остаткѣ, уже выше (гл. 3) упомяну- томъ. Водвыіі остатокъ (НО) есть то, что останется отъ воды, если мысленно отнять отъ нея водородъ, но не весь, а половину. "Вдкій натръ будетъ, при атомъ соособѣ выражеиіл, соедине- шемт= натрія съ воднкшъ остаткомъ, потому что онъ образуется изъ воды съ выдѣленіелъ изъ ыея половины водорода. Это выражается следующими ие])екисныя соед. способны давать перекись водорода и ея реакціи—иыъ свойственны. Проф. Л. Г. Мелдковъ (Одесса), много работавши надъ верекисаыии проплводіплмн разныхъ ялеиеытовъ, въ 1!)02 г., дѣлаетъ . ел-Ь- дующіе выводы: 1) при дѣйствін ЫгО- образуются надкислоты элементами съ высокимъ атом, вѣсолъ изъ четиыхъ рядов-ь. 2) Изъ тн- пичесыіхъ элементовъ (см. гл. 15) образуем. при дѣиствіи Н-О2 Яадкислоту только бпръ и 3) типнческіе элементы съ кислотными еной- ствами (иапр. С, N) могуть образовать соли надкаслотъ только при злектролизѣ солей. Отъ дѣйствія ЬРО5 образуются перекисныя соеднпенія не толыот основаніяліп и кислотаага, но и соляіш; таиъ вапр. Казанецкіа показалъ, что поташъ К-ГО^ съ 2Н-0- способеиъ образовать солеобраянос соедшіеиіе, въ которомъ изОыток> кислорода молит считать присоеди- нѳииьіиъ не к'ь основному или кислотному окислу, а къ образованной имъ соля, или должно предполагать ьъ самой Н2Ог способность присоединяться къ готовымъ частп- пвмъ на подобіо кристпллизяціониой воды.
ЗАКОНЪ КРАТНЫХЪ 0ТЫ0ШЕН1Й. . 155 формулами: вода I-FO или ННО, ѣдкій цатръ NaHO, подобно толу, какъ хлористый водородъ есть ЫС1, а. хлористый иатрій NaCl. Значить водный оетнл'окъ НО есть сложный радикалъ, подобно тому, какъ хлоръ С1 есть простой радикалх. Они даютъ водородный соедйненін ННО — воду и НС1 — хлористый водородъ, натріевыя соедйненін NaHO и NaCl и цѣлый рядъ дру- гихъ аналогическпхъ соединеиій. Свободный хлоръ въ этомъ смыслѣ будетъ СЮ], а перекись водорода НОНО, что действительно и выражаетъ ея составъ, потому что она заішочаетъ вдвое бо- л'Ёе кислорода, ч'Ыіъ вода [2S]. Такимъ образомъ въ озоаѣ и перекиси водорода мы видимъ примѣры весьма нестойкихъ, легко (напр., отъ времени и отъ контакта) разлагающихся веществъ, шшшхъ энергіи, для измѣненій необходимой [28 bis], спо- еобныхъ легко перестраиваться (въ этомъ случаѣ разлагающихся еъ вы- дѣленіемъ тепла и кислорода), а потому это суть примѣры неіфочішхл, шшче- скпхъ равновѣсііі. Если существуетъ вещество, значить, оно уже представляете нзвѣстную форму равновѣсія гвхъ элементовъ, изъ которыхъ оно сложено. Но равиовѣсія химическая, какъ и мехаинческія, представляюгь различный степени прочности или устойчивости [29]. [28) Тамманъ и Каррара показали, путемъ опред. делрессіи {понгокеп. темпер, образ, льда, гл. 1 и 7), что часшша перекиси водорода содержите, именно НЮа, а не НО или ІІ'О3. [2S bis] Низшіе окислы азота и хлора и Бысшіе жірганца — образуются также съ по- глощеніемъ тепла, а отъ того, подобно перекиси водорода, д'Ёйствуютъ сильно окислительно и лрлио не происходят!, тѣіш путями, какими образуется большинство другихъ оки- елпвъ. Очевидно, что богатый запасоыъ энергіи (получепной чрезъ лрнеоединеніе или по- глошеиіе теплоты) подобныя вещества про- тішу другихъ тѣлъ, болѣе бѣдныхъ энергіею, будутъ представлять напболѣе разпообраз- ■ных'ь случаевъ хпмическаго взаимодѣпствін съ другими тѣлами. [29] „Если точка опоры леяштъ на вертикальной линіи шике центра тяжести-—р&вно- вѣеіе совершенно неустойчиво. Если цеятръ тяжести лежать ниже точки опори, равно- вѣсіе очень устойчиво и около этого устойчивого равновѣсія могутъ происходить, какъ въ мантнякѣ іші вѣсахъ, колебанія, кончавшийся тѣмъ, что тѣло приходить къ своеиу устайчнвоііу равновѣсііо.. Но сели, сохраняя Сверхъ того, перекись водорода указывает другую сторону предмета, не менѣе важную, общую и ясную. Водородъ образуетъ двѣ степени окисленія: воду или окись водорода, и окисленную воду или перекись водорода; на данное количество водорода въ перекиси заключается вдвое болѣ^ кислорода, чѣмъ въ водѣ. Это есть новый примѣръ, подтверждающей справедливость закона кратныхъ отноше- ній, о которомъ мы упоминали, говоря о іфиеталлизаціоннои водѣ и ерляхъ. Теперь мы можемъ формулировать этоть закопъ кратныхъ отяошенні; Если два вещества А и В (простая или сложных) образуютъ между собою нѣ- скояъкоощедѣленпыхъсоеди,неншАпВт-, АЯ Вгж т. д., то, выразивши составъ вспять этисвъ соединены такъ, чтобы количество (вѣсовое или объемное) одной составной части было величиною постоянною А, мы замѣчаемъ всегда, что во всѣхъ соединенІяхъ АВа, АВ°... количества другой составной части В находятся между собою въ соизмѣри- мыхъ отношеніяхъ, а именно, обыкно- тотъ же механическііг прим'Б[п>, опорою будете служить не точка въ геометрическом, оп>іслѣ этого слова, а малая площадка, то п неустойчиво е равновѣсіе можетъ сохраняться безъ нарушающим лрпчіінъ. Такъ и чело- вѣкъ стоить, опираясь на площадь ила несколько точекъ поверхности йоги, иыѣя цевтръ . тяжести выше точекъ опоры. Колебанія тогда возможны, но огранпчзвныя, иначе, перейдя за предѣлъ вазагожааго равновѣсія, получается другое, болѣе устойчивое по.таженге, около іштораго колебанія ставовятсл болѣе воз- моншыіш. Призма; погруженная въ воду, можетъ нмѣть на ней нѣско.тько болѣе или ме- нѣе устойчнвыхъ по ложенШ равно вѣсія. Такъ и атомы въ чаетпцахъ. Однѣ чаегнцы "пред- ставѵгештъ болѣе устойчнвыяравновѣЫя.дру- гія иенѣе устойчивыя. Отсюда, пзъ этого простого сравненія, уже ясно, что прочность ча- степ.ъ можетъ быть весьма различною, что одни и т'Ь же элементы, въ томъ же числѣ взятые, могутъ давать изомеиы различной устойчивости или прочности, и яаконецъ, что могутъ суаіествовать равновѣсія столь зіало- прочньш. столь эфелерныя, что онп будутъ осуществляться лишь въ. особыхъ псключи- тельныхъ условія^ъ. Таковы, напрпмѣръ, некоторые гидраты, упомянутые въ 1-й главѣ (см. еын. 57, 67 и др.), и еслпвъ одномъ случаѣ нестойкость даннаго равновѣсія выра- ■ затея въ его веирочности при перемѣнѣ температуры или состояяія, то въ другихъ слу- чаяхъ нсетойкоеть выразитея въ легкости распаденія подъ ваіяніемъ іиштакі'а или при хишческомъ вліяніи других* аещеетвъ.
15(> ГЛ. 4. ОЗОНЪ II ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОНЪ ДАЛЬТОНА. венно, въ простыхъ кратныхъ отногае- ніяхъ, то есть, что а:Ь... (иди т\п относится кь riq), какъ цѣлыя числа; напр., какъ X: 2—ши 3:3... или 3:4... Анализъ воды показываетъ, что 100 вѣсовыхъ частей ея содержитъ: 11,19 вѣсовыхъ частей водорода и 88,81 кислорода; а анализъ перекиси водорода показываетъ, что въ ней заключается на 5,93 вѣсовыхъ частей водорода 94,07 кислорода. При этоиъ анализъ, кань всегда, выраженъ въ процентахъ, т. е. даетъ содержание элементовъ въ ео- тыхъ вѣса вещества. Прямое сравнеігіе процентиаго состава воды п перекиси водорода не даетъ никакого простого вывода. Но онъ тот- часъ замѣчается,если мы перечислнмъ составь воды и перекиси водорода, принявши или количество кислорода, или количество водорода за постоянную величину, напр., за единицу. Пропорціп по- казываютъ, что въ водѣ на одну часть водорода заключается почти S частей кислорода, а въ перекиси водорода . почти 16 частей, т. е. отношеніе 1.:2. А на одну часть кислорода въ водѣ около 11з доли водорода, а въ перекиси водорода около Vis доли водорода, или 2:1. Конечно анализъ не даетъ вышеприведенньгхъ чиселъ абсолютно,— онъ даетъ ихъ съ извѣстной степенью погрешности; но они приближаются при уменьшили погрѣшности къ тоиу предельному от- ношенга 1:2, которое приведено. Такая же точно кратность отноще- ній замѣчается при образованш всѣхъ остальныхъ,' хорошо изслѣдованныхъ, опредѣленныхъ химичеекихъ еоедине- ній [30], а потому въ хшііи принять [30] Когда, напрпыѣръ, какой либо элемеатъ образуетъ нѣсколько соединеній съ кислс-ро- доыъ, онъ даетъ окислы, подчиняющееся закон;' кратныхъ отношения. На данное количество металлоида или металла количества кислорода'въ разныхъ степеняхъ его окисле- законъ кратныхъ отношеній, какъ исходная точка для сужденій и всѣхъ остальныхъ еоображеній. Законъ кратныхъ отношеній открыть былъ въ саломъ началѣ XIX етолѣтія манчестерсюшъ профессоромъ Дальто- номъ, при лзслѣдованіи соединеній углерода съ водородонъ. Оказалось, что въ даухъ газообраэныхь соеди- неніяхъ этихъ простыхъ гвлъ, въ болотномъ СН'1 и въ маслородіюкъ С2Н* газахъ, на одно и то же количество водорода содержатся количества углерода, кратный между собою; а именно, въ болотномъ газѣ вдвое ме- ігѣеуглерода, чѣмъ въ ыаслородномъ. Хотя анализъ того времени былъ мало точенъ, но справедливость эако- на,узианпаго прозор- ливостію Дальтона, подтвердилась даль- нѣйгаими точными из- сл'ддованіяіш. Выставляя законъ кратныхъ отношеній, Дальтонъ далъ и гипотетическое ему объ- яснепіе. Обьпсненіе это основывается на атомической гнпоте- зѣ строенія вещества. Въ самомъ дѣлѣ, законъ кратныхъ отношеній необыкновенно просто пони- нія относятся или какъ 1: 2, или какъ 1: 3, или какъ 2 : 3, какъ 2:7 и т. Д. Такъ. напр., нѣдь соединяется съ кнслородолъ въ двухъ, по крайней шѣрѣ, огношеніяхъ, образуя на- ходящіеся въ природѣ окислы, называемые закисью и окнсыо мѣдц, и въ окиси въ два раза болѣе кислорода, чѣмъ въ закисн СиЧ) и СиО; свинецъ предстанляеіъ такя;е двѣ степени окисленія: окись н двуокись или перекись, н въ нослѣдпей въ два раза болѣв кислорода, чѣмъ въ первой: РЬО и РЬО". Когда меікду основаніеігь и кислотою образуется нѣсколько солей: среднихъ, кпелыхъ, основные, и ангедридныхъ, тогда также явно дѣй- егвуетъ законъ кратныхъ отношеній. Во.тла- стоиъ это гажазадъ вскорѣ послѣ открытія закона кратныхъ отпошешй. Мм видѣли аъ главѣ 1-й, что соли даютъ ріізныя степени соеднненія ст. кристоллизаціонного водою и что онѣ повинуются закону кратныхъ отношеній. Оремясь въ главѣ 1-й гипотетически доказывать, что въ рястоорахъ мы наіѣелъ ничто иное, какъ жидкіе продукты дііссоціа- ціи опредѣлеішыхъ гидратовъ, подчинеЕшыхі. '. Даяьтонт. (Daltnn). 17(iG-18U.
АТОМИЧЕСКОЕ УЧЕШЕ. 157 мается при допущеніи атомичееиаго строеиія вещества. Сущность атоиическаго ученія состоять въ томъ, что вещество предполагается состоящищъ изъ совокупности малыхъ, уже бод'вѳ недгЬлимыхъ (силами природы) частей, — атомовъ, не иаполняющихъ сплошь пространства, занимаеиаго тѣломъ, а отстоя- щихъ другъ отъ друга, подобно толу, какъ планеты, солнце и звѣады нѳ на- полняготъ пространства вселенной, а отстоять другъ отъ друга [30 bis]. закону кратных1?, отношеніі'і, я имѣю въ виду подвести и мот* разрядъ неопредѣлешшхъ соедішеніи подъ общее начало, указанное Дальтономъ, подобно тому, какъ астрономы въ пвргурбацілхъ нашли не уклоненія, а оправ- данія законов* Ньютона, [SO bis] Для меня не подлккитъ сомвѣнію, что атомическое ученіе, твердо приложенное въ XIX which къ всему еетеетвознанію—велѣдъ за признаніенъ его оъ хнміи, нмѣетъ свои ірияоеофскіе недостатки, материализму свой- егвеиныя, но нельзя не признать въ атомизмѣ воавышеннаго обобщеніл, соглаеваго съ основным* началонъ фияоеофіи, а именно въ томъ, что узнанное нзъ успѣховъ астроиомга для всего мірозданія строеніе вселенной нзъ уедл- ненныхъ солнцъ и планѳтъ, раздѣлеиныхъ въ лространствѣ, но соединенных'* взаимо- д'Ействіемъ силъ, прямо, и не безъ явнаго уяіѣха въ ясности понимапія вещей и явленій, перенесено на сложепіе вещества ивъ атомовъ. Частица вещества поэтому представленіго столь іке сложна, какъ цѣльШ міръ, и въ ней есть свод уединенныя тѣла—атомы—подобные солнцам* и планетам*, удеряшваеные присущими ншъ силами въ подвижном*, но проч- номъ равновѣсіи, свои системы и пр. Найти въ малѣйінемъ сходное съ громадвѣйшимъ — составляет* одно нзъ достоиествъ атомизма, привлекшее къ нему новые вѣка. У естественной филоеофііі нешыхъ вѣковъ нельзя еще не признать того другаго достоинства, по сравнению со всѣмъ до того бывшимъ, что только теперь перестали видѣть въ человѣкѣ центръ вселенной и сознательно покорились не елѣпому прихотливому року, а стройнымъ, объединянданмъиразуащьшъ законамъ, вездѣ н всегда дѣйствующимъ, одннавовымъ по существу для громаднаго солнца и для малѣй- ніаго атома. Корень недостатковъ совркмен- наго атомизма, по моему мнѣнію, должно искать въ неясности понимания „эфира*, на- полняющаго какъ между планетное, такъ в междуатомное пространство, н я полагаю, что современное естествознаніе, направляясь преимущественно въ сторону изученія явленій, совершающихся въ „эфпрѣ" (свѣтовыхъ, элек- трическйхъ в і. д.), вдеть по естественному и вѣрвому пути къ раскрытие тайнъ природы. Съ матеріальнымъ, но ве вѣсомымъ, химически дѣйствующинъ, но химически вѣ- сомьтхъ тѣлъ не дающимъ—эфиромъ современное еетествоэнаніе стремится, но еще не Формы и свойства веществъ опредѣ- ляготся рашоложеніемъ атомовъ въ пространствѣ и ихъ состояиіемъ дви- женія, а явленія, совершающаяся съ веществами, понимаются, какъ пере- лѣщенія взаимнаго положенія атомовъ и какъ перемены двгокенія, въ накомъ ложно предполагать атомы. Родилось атомное нредставленіе о веществѣ еще въ древности [31] и до поел'вдняго умѣетъ разобраться съ должною ясностію. Это составляетъ одну взъ задачъ науки, завещанной XIX вѣкомъ. [31] Лейкиппъ, Демокрит* и особенно Яу- ирецііі въ классической древности представляли вещество состоящим* нзъ атомовъ, то есть болѣе уже не дѣлимьіхъ частей. Геометрическая невозможность такого допущеніи, равно какъ н тѣ елѣдетвін, который выводились атомистами древности нзъ ихъ оенов- иыхъ ноложеній, не позволяли другимъ философам* слѣдовать за ними, и атомическое ученіе. какъ макса другихъ, жило, не справляясь съ дѣйствителъностію, въ воображеніи его по- слѣдователей. Между современным* атоинымъ ученіемъ и ученіемъ названныхъ древнихъ философовъ, конечно, есть отдаленная историческая связь, какъ между ученіемъ Пифагорейцев* и Коперника, но въ сущности они глубоко различны. Нынѣ атомъ есть неделимое не въ геометрическонъ или абстрактном* смыслѣ, а только въ реальномъ, физическоыъ и химическомъ. А потому, лучше было бы назватьатомы индивидууііами,недѣлішыми- Греческое атомъ = индивидууму на латинском* язьтк'В—до суымѣ н смыслу словъ, но истори- чесіш этимъ двукъ словамъ приданъ разный сиыелъ. Индивидуумъ механически в геометрически дѣлимъ и только въ опредЬленнрмъ, реальномъ емыслѣ недѣлимъ. Земля, солнце, человѣкъ, муха суть индивидуумы, хотя геометрически 'дѣлимы. Такъ, атомы совремея- ныхъ естествоиспытателей, недѣлимыѳ въ хи- иическомъ смыслѣ, составляютъ тѣ едншщы, съ которымн нмѣютъ дѣло при раземотрѣніи естественныхгь явленій вещества, подобно тому какъ при раземотрѣніи шодскихъ отношенШ человѣкъ есть недѣлнмая единица, или, какъ въ астрономіи, егцшицею служатъ свѣтида, планеты, звѣзды. Если, какъ увидимъ далѣе, составляется вихревая гипотеза, въ которой атомы суть пѣлые вихри, механически сложные, однако физикохяшчески недѣлпмые, то это одно уже ясно показывайте, что естествоиспытатели новаго времени, держась атомн- ческаго ученія, эанметвовади оть древнихъ философовъ лишь слово, форму, но не суще-' ство нхъ атомныхъ понятій. Ошибочно ду- магатъ предполагающіе видѣть въ современ- выхъ понятіяхъ атомнетовъ ничто иное, какъ аовтореніе метафизическихъ раэсужденій древности. Чтобы показать истинный смыелъ атомизма древнихъ философовъ и глубокое от- личіе ихъ точекъ отправления отъ современ- ныхъ.дривоікѵосновныя положенія Демокрита (жплъ 470—380 л. до Р. X.), какъ лучщато
15S ГЛ. А: ОЗОНЪ И ПЕРЕКИСЬ: ВОДОРОДА. ЗЛКОНЪ ДАЛЬТОНА." времени борется съ динамическимъ представленіемъ, считаіогдимъ веще- выразителя атомного ученія древности: 1) Изъ ничего ничто произойти не можетъ; ничто существующее не можетъ быть уничтожено (слѣд. и вещество) и всякое измѣненіе со- стонтъ лишь въ соедішенш и раздѣленіи. 2) Бпчто не случайно, на все есть причина и необходігмость. 3) Кромѣ атомовъ п пустоты, все остальное есть только сужденіе, а не су- шествовате. 4) Атомы, безконечные по чпслу л по формѣ, свошгь двшкеніемъ, столішове- ніемъ и воэнпкаіощгаіъ отъ того круговра- щеніемъ образуютъ видимый міръ. 5) Разяпчіе првдаѳтовъ завиентъ только отъраз.шчія числа, формы и порядка атомовъ, нзъ которыхъ они образованы, но не отъ качественнаго разяп- чія атомовъ, дѣйствующкхъ другъ на друга только давленіемъ и ударами. Іі) Духъ, какъ Р. 1. Боскавичъ (1711—І7ЭТ). и огонь, состоитъ изъ мелкпхъ, круглыхъ, глздкнхъ, ианболѣе легко подвижеыхъ и легко я всюду про.никагощихъ атомовъ, движете которыхъ еоставляетъ явленіе жизни. ЭтнДе- мокритовы, преимущественно метафизическія, начала атомизма такъ глубоко отличаются отъ началъ современнаго атомнаго учеыіл, прилагаемая исключительно къ объяснение лвле- аій внѣшнлго міра, что полезво указать и на сущность атомическихъ представленій Боско- вича, славянина, жившаго въ срединѣ ХѴШ в. н считаемаго родоначальиииомъ. совремегаплхъ ученій объ. атомахъ, хотя до Дальтона, т. е. до начала XIX стол., они еще не занижали умы изслгЬдоватеяеи и р-Ьдко прилагались, ство только проявленіемъ силъ. Въ новѣйшее время громадное большинство естествоиспытателей дер>кится атомической гипотезы, но поиятія совре- менныхъ атоаіистовъ совершенно иныя, чѣмъ были у фнлософовъ древности. Въ наше время понятіе объ атомѣ всего ближе къ понятно объ конеч- номъ, измѣримомъ индивидуумѣ или' Ученіе Бвсковича изложено имъ въ 175S—1764 гг. въ „Ptiilosophiae naturalis theoria reducta ad unicam legem viriam in natura existentium". Босковичъ считаетъ вещество состойщимъ изъ атомовъ, а атомы точкагш илп центрами силъ (такъ, звѣзды и планеты можно считать точками пространства), дѣйствугоідихъ между телами и ихъ частями.' Эти силы измѣняются съ разстояніомъ такъ, что за. нѣкоторымъ, очень мальгаъ, разстояніемъ всѣ атомы, а слѣдоват. и всякія ихъ совокупности, притягиваются по закону Ньютона, ио на меньшпхъ раастояиіяхъ волнообразно сиѣняготся сферы постепенно ослабляющагосн притяженія и на- ростающаго (по мѣрѣ приближения) отталкивайся. Наконецъ, на нашіеньшемъ разстояиіи остается только отталкивательпое дѣйетвіе. Потому атомы сливаться не иогутъ. Въ силу сказаннаго, атомы держатся на нѣкоторомъ і разстояніи другь отъ друга; это ведетъ къ Ітону, что они за ни лаютъ пространство. Сферу Яотталкпванія, окружающую атомы, Босковичъ Вуподобляетъ сфсрѣ дѣйствія выстрѣповъ от- Іряда создать. Атомы, по его ученію, не уни- ■чтожаемы и не сливаемы, имѣютъ массу, Івѣчвы н подвижны подъ вліяніемъ силъ, ішъ Іпрнеущихъ. Жаксвель справедливо пазываетъ Г эту гипотезу „крайнею" между существуго- ' щими для .вещества, ио въ современгшхъ воз- зрѣніяхъ повторяется много стороиъ учеиія Восковнча, съ тѣмъ осповвынъ разлпчіемъ, что вм'вето математической точки, снабженной свойствами массы, атомамъ приписывается тѣлесность, какъ тѣлесны звѣзды и планеты, . которыя можно при разсмотрѣніи нѣкоторыхъ сторонъ ихъ взаіптдѣиетвія разсмаривать, какъ математическія точки. На современный атоми змъ, по моему мнѣнію, преждевсего должно смотрѣть, какъ на нріемъ или сиособъ, удобо- примѣзимый при изученіи вѣсомаго вещества природы (рабочую гипотезу). Какъ геометръ, разсуждая о цривыхъ, представляетъ ихъ состоящими изъ совокупности прямыхъ, ибо такой пріемъ даетъ возможность анализировать кривыя, такт, естествоиспытатель дрлмѣ- няетъ атомное ученіе прежде-всего, какъ сло- собъ анализировать явленія природы. Конечно, и нынѣ, какъ въ древности, какъ будетъ и всегда, найдутся люди, мѣняющіе реальность на мечтательность, а потому найдутся и атомисты крайпяго направлізиія, но еѳ въ ихъ духѣ должно признавать великія услуги за атомнымъ ученіеыъ для всего естествознаиія, которое сочетало, если угодно все производить отъ древнихъ попятій, учепіе древиихъ ато- мистовъ съ ученіемъ древиихъ динамнстовъ, а въ сущности развилось самобытно.
АТОМИЧЕСКОЕ УЧЕІІІЕ. 1S9 объ единицѣ, недѣлимой лишь силами физическими [32] и химическими, тогда какъ атомъ древнихъ бшгъ недѣли- мымъ даже въ геометричесномъ смыслѣ, то есть въ сущности безконечно ма~ лгоіъ. Когда Далыоиі.-(1804) открылъ законъ кратныхъ отношеній, онъ высказался въ пользу атоынаго ученія, потому что при иеиъ понимание закона кратныхъ отношеній становится весьма простымъ. Если дѣлиюсть каждаго простого тѣла имѣетъ предѣиъ, а именно — атомъ, то атомы простым, тѣлъ суть поелѣдніе предѣлы всякой дѣлимости, другъ отъ друга по при- родѣ различные, а образованіе елож- иаго тѣла изъ простыхъ должно состоять въ совонупленіи нѣсколышхъ разыородныхъ атомовъ въ одно дѣлое или въ систему атомовъ, назьшаемую нынѣ частицею или молекулою. Такъ какъ атойіы могутъ соединяться въ системы только цѣльтми своими массами, то очевидно, что къ соединеніямъ атомовъ между собою долженъ примѣ- нять'ся не только законъ постоянства состава, но также и законъ кратныхъ отношеній; потому что одинъ атомъ вещества можетъ соединяться съ од- нимъ, съ двумя, тремя атомами другого вещества, или вообще одинъ, два, три атома одного элемента могутъ соединяться съ.однимъ, двумя, тремя атомами другого элемента; а это и есть, сущность закона кратныхъ отношеній. Многія данный химія и физики хорошо объясняются съпомощію атомическаго [32]. Дальтоиъ и многіе послѣ пего различали атомы простыхъ и сложныхъ тѣлъ, чѣмъ уже явно обозначили разяичіесвоего ин'Іінія отъ представлеаія древнпхъ. Вьшѣ атомами называють лишь индивидуумы простым, тѣлъ, неделимые ни физическими, нв химическими силами, а индивидуумы сложныхъ тѣяъ, не- дѣлимые при физнчеснихъ азиѣнеиіях'ь, на- зываютъ частицами, которыя дѣлнмы химическими еяяаш на атомы. Но и атомы простыхъ тѣлъ, по ынѣкію многихъ современныхъ ученыхъ (Круксъ, Дж. Томсонъ, Лордъ Кель- вилъ и др., особенно между англичанами), въ яѣк, условіяхъ дробятся на первичныя ма- лѣйшія доли (электроны, лучистая матерія и т. п.), что ясно указьіваетъ на то, что по. миѣніго современниковъ—атомы—дѣяилн. Но тутъ мы находимся явно около савіой грана «овреыенныхъ поэяашй, а потому считаю дол- гоыъ поеовѣтовать налиаагощщиъ—не вдаваться въ эту область, ибо тутъ есть возможность, но ивтъ никакой увѣренности. ученія. Выттзсаеніе одного элемента другимъ слѣдуетъ закону энвивален- товъ. При этомъ одинъ или нѣсколько атомовъ даннаго тѣла становятся иа мѣсто одного или нѣскольішхъ атомовъ другого элемента въ его соедн- нешяхъ. Какъ пееокъ можно смѣшать съ глиной, такъ атомы разныхъ тѣлъ другъ съ другоиъ. Совмѣщешя, пол- наго сліянія ни въ томъ, ни въ дру- гоыъ случаѣ не происходить, происхо- дитъ только еопоставленіе, изъ отдѣль- ныхъ частей образуется однородное цѣлое. 'Вотъ первая самая простая форма приложенія атомическаго учѳ- нія къ объяснение химжческихъ явле- иій [33]. [33] При современномъ состояніи наукъ, ди- намическая-ли, или атомическая гипотеза о строеніи вещества, всякая нензбѣжно должна допустит/, въ веществѣ неэамѣтныя. невидн- мьгя, скрытый отъ прямого ощущенія движения, безъ которыхъ нельзя понять ни свѣта, ни тепла, ни газоваго давденія, аи всей массы иехаиическихъ, фнзическнхъ ж химических!, данныхъ. Для древняго человека оживотворены движеніеиъ казалась только животныя,' для насъ нынѣ безъ сашбытяаго движенія не мыслима ни одна малѣйшая доля вещества, всякая снабжена живою силою, энер- гіею въ той или другой мѣрѣ. .Такимъ обра- зомъ, дважеюе стало понятіемъ, неразрывно связаннымъ съ понятіемъ матеріи, и подготовилась почва къ новому возбуясденію динамической гипотезы о строети вещества. Въ самомъ атомномъ учеиіи стала утверждаться все съ большею силою та обобщающая шыслъ,. по которой міръ атомовъ у строевъ такъ же, какъ міръ небесный, свѣтялъ, со своими солнцами, планетами и спутниками, одушевленными всегдашнею живою силою движенія, образующими частицы, какъ нѳбасныя .тѣла образуясь системы, подобный солнечной, и ведѣдимыми лишь относительно, какъ недѣлиыы планеты солнечной системы, и устойчивыми и цроч: ньгая, какъ прочна система міра. Такое пред- етавленіе, не требуя абсолютной неделимости атомовъ, выражаетъ все то, что можетъ требовать наука отъ гипотетическаго иредстав- лешя о строеніи вещества. Еще ближе къ чисто динамическому представденію подходить многократно возрождавшаяся вихревая гипотеза строевія'гѣлъ. Декартъ первый старался развить ее, Гельмголыѵь и -Томсонъ (лордъ Кельвивъ) дали ей болѣе полную в современную форму. Примѣнялиеекъ физнкѣ и 'хеши—многіе. Исходною точкрш отправления служить при этомъ довлтіе о вихревыкь кольцахъ (аппеаия toorbillons;- vortex), а ихъ ■ всякій знаетъ въ формѣ- колецъ табачнаго дьша и можно получить искусственно изъ дыма, наполняющаго картонную коробку съ круглымъ отверстіемъ, если по ев .стѣниѣ про- пзвестн сухой ударъ. Фосфористый водородъ,
1G0 Г.1. 4. ОЗОЬГЪ II ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА. ЗАКОИ'Ь ДАЛЬТОНА Нѣкоторое цѣлое число п атомовъ одного простого г"Ьла А, соединяясь какъ увидим* далѣе, вырываясь изъ поды, всегда в* докоіінонъ воэдухѣ дает* отлпчныя вихревыя кольца. Въ таких* кольцах* легко занѣтпть постоянное круговое двшкеиіе около средняго экваторіальнаго лпнейнаго кольца и замѣтнть прочность, какою обладают* кольца при своем* перемѣіценіп. Эта нанзм-внная масса, снабженная быстрымъ внутренним* движеніемъ, уподобляется атому. Въ срадѣ, лдщенной треыія, такое кольцо, какъ пока- зываетъ теоретическое раземотрѣніе предмета съ механической точки эрѣнія, будет* ненз- мѣино. Кольца могутъ группироваться и разъединяться б, будучи дѣлимы, оставаться не- раздѣляемыми на части. Вихревой шпотезѣ положено в* наше время начало, по она не развита, при ней не ясно, хотя п возможно, приложезіе къ объяснение химических* нвле- ній, она вѳ уничтожает* недоразуиѣніп по отношенію къ пространству, между кольцами находящемуся (какъ не ясно и то; что находится между атомами п между планетами), и она не даетъ отвѣта на вопрос*, о природе двпжуищгося вещества колец*, и потому составляет* поаынѣ липгь эародыщъ гшюте- тическато лонптія о строеніи вещества, вслѣд- ствіе чего мы ечитаемъ излишним* говорить о ней подробнѣе. Однако не только во время Дальтона, но и понынѣ (конечно ц впредь) мысль иэслѣдова- телей природы обращалась часто къ вопросу об* ограниченности механической дѣлимости вещества н атомисты пытались найти отвѣтъ въ разнообразнѣйлшхъ сферах!, природы. Избираю длл примѣра одиаъ изъ пепытан- ныхъ путей, вовсе не относящійея къ хнніп, для; того, чтобы показать, сколь тѣсна связь всѣхъ областей естествознания. Еолластонъ предложил* изелѣдованіе атмосферы небесных* свѣтилъ, какъ способ* убѣж- денщ въ еуществоваяіа атомовъ. Если дѣли- моеть матеріи безковечна, то воздухъ должен* распространяться во всеаъ небесномъ иро- странствѣ, какъ онъ распространяется всюду на землѣ при помощи упругости и диффузіи. При допущеніи безконечной дѣлимости вещества нѣтъ я не может* быть нигдѣ во вселенной пространства, совершенно лишеняаго составныхъ частей вашей атмосферы. Если же ыатерія дѣлида только до извѣстнаго конца, т. е. до атомовъ, то моіутъ быть небесный евѣтила, лишенный атмосферы, и если найдутся такія, то это может* слушать одним* изъ важных* наведеній для допуще- нія справедливости атомнаго ученія. Таким* евѣтиломъ, лишенным* атмосферы, давно считалась луна, и это обстоятельство, въ особенности велѣдствіе близости луны къ землѣ, приводилось,' какъ лучшее доказательство справедливости атомнаго учеиія. Доказательство. лишаете», ловидимоігу (Пуассонъ), части своей силы, вслѣдитвіе воаможноетя перехода газообразных* составныхъ частей нашей атмосферы въ твердое;и жидкое' состояніе на огромных* высотах* от* поверхности земли, гдѣ существует* весьма низкая температура, съ нѣскольними т атомами ;фугого простого тѣла В, доегъ сложное тѣло но ряд* пзелѣдаваній (Пулі.е) показалъ, что температура небеснаго пространства сравнительно не очень пизіга и достижима въ на- шихъ опытах*, а потому нельзя ждать при малом* давленіи сжиженія газов* воздуха даже на холодной лунѣ. Поэтому, въ отсут- етвін атмосферы на лунѣ все-таки можно было бы вндѣть хорошее подтвержденіе атомнаго ученія, если бы оно не подлежало сомнѣніш. Доказательствомъ отсутствія атмосферы на лунѣ приводится то обстоятельство, что луна въ своем* самостоятельном* движеніи между звѣздъ, прикрывал звѣзды, т. е. проходя между глазомъ и звѣздой, не представ л иетъ на своих* краях* никаких* слѣдовъ луче- преломленін. Изображеніе зв'Ьзды не мѣняетъ своего мѣста на небѣ около кран луны; следовательно, нѣтъ въ этомъ мѣстѣ на. лунѣ атмосферы, способной преломлять лучи свѣта. Таково ааключеніе, по которому признают* отсутствіе лунной атмосферы. Но это заклю- ченіе весьма ненадежно и даже находить еебѣ точный опропержепія, которыми доказывается существовпиіе лунной атмосферы. Вся поверхность луны усѣяна миожествомъ горъ. ігмѣющпх* въ большей части случаев* форму коническую, свойственную вулканам*. Вулка- ничеекій характер* лунных* гор* подтвердился эамѣченнымъ {октябрь, 1S66) на лунѣ измѣненісм* формы одной изъ лунныхъ горъ (кратеръ Линнея). Эти горы должны находиться и на краѣ луннаго диска. Видимыя въ профиль, онѣ заслоняют* друп. друга it препятствуют* дѣлать набдюденія около лунной поверхности, так* что нам* приходится наблюдать пвленіи не на поверхности луны, а на .вершинах* лунныхъ горъ, когда мы смотрим* на край луннаго диска. Эти горы не ниже ваших* земных*, а слѣдовательно на вершинах* их* лунная атмосфера должна быть чрезвычайно разрѣжена, если она л вмѣет* замѣтную для наблюденій плотность около самой лунной поверхности. Зная массу луны, которая въ S2 рава меньше массы земли, можно приблизительно опредѣлпть, что наша атмоефера на поверхности луны должна быть почти въ 2d разъ рѣже земной атмосферы: слѣдовательно п около самой поверхности луны преломденіе свѣта въ лунной атмосфер* должно быть незначительно, но на вершинах* гор* оно должио быть ничтожно и должно исчезать въ предѣлахъ погрешности наблюденій. Поэтому отсутствіе цреломленія свѣта около края диска не может* еще говорить про отеутетвіе атмосферы на лунѣ. Однацо есть рядъ наблюденій, который заставляют* допускать существованіе этой атмосферы. Этот* рядъ наблюденій дан* Джоном* Гергаелемъ. Вот* что пишет* онъ: ,Часто замѣчали при закрытіи авѣздъ луною особую оптическую иллюзію: авѣзда передъ исчеэаніемъ, казалось, переходила край луны, видима была чрезъ лунный диск*, иногда довольно долго. Я сам* наблюдал* это явле- ніе и для него есть несомнѣнные евндѣтели. Я отношу это явленіе къ оптическим* иллю-
АТОМИЧЕСКОЕ І'ЧЕНІЕ; 161 АПВ™, каждая частица которого бу- детъ содержать это отиошеяіе атомовъ А и В, а потому сложное тѣло будетъ представлять оиредѣлсппый составъ, выражаемый формулою А"ВШ, гд'Ь А и В есть вѣса атомовъ, а п и т отно- сителышя количества атомовъ. Если тѣ же элементы А и В дадутъ, кромѣ тѣла А" В,п, еще другое соедиыеиіе АГВ(І, то, выравивъ составъ перваго вещества чрезъ АПГВГ'П (а этотъ составъ тага, же, что АСВЛ1), второго чрезъ AIUB4", получимъ законъ кратныхъ отпошеній, потому что на данное количество перваго элемента А™ зіямъ, по нельзя считать невѣроятнымъ, что звѣзва пвдвіиа на луішомъ дискѣ чрезъ глу- бокіп щели, находящаяся налунѣ". Жевилле (Gem!ler) въ Бельгіи (1856), слѣдуя мпѣніямъ Касопни, Эйлера п др., дадъ объясните этому явлопію; онъ ечптастъ, что это зависать отъ преломленія свѣта въдолпнахъ лулныжъгоръ, существу ющпхъ па краяхъ лунпаго диска. Действительно, хотя эти долшш п пе вред- сгпвляютъ (по нсой вероятности) формы прл- мьіхъ щелеіі, но въ яихъ можетъ иногда такт, преломляться свѣгь звѣзды, что ея изображение будетъ видимо, не смотря на отеут- схвіе прямого пути для прохождения свѣта. Прптомъ опт. ззыѣчаетъ, что ялотность лунной атмосферы на ея поверхности должна быть весьма неодинакова въ разиыхъ ея ча- стяхъ, вслѣдствіе большой продолжительности ночей на лупѣ. На темной' или неосвѣщенвой часта лупы', вслѣдетвіо втихъ длаиныхъ ночей (которыя длятся 13 сутокъ), долженъ. быть сильный холодъ, а потому я бол-ве сгущенная атмосфера около новерхиостн; напро- тивъ того, на освѣщенноВ часты она долткна быть гораздо рѣже. Это рааличіе въ темие- ратурахъ разиыхъ частей луны объясняетъ также и отсутствіе облаковъ на видимой часта луны, не смотря на присутствіе воздуха . и водяного пара. Таішмъ образомъ нельзя опровергать существовавіе атмосферы на лунѣ, и можно даже считать, что она тамъ существуете, н вмѣдствіе того допускать, что воэдухъ распространен всюду въ вебесномъ пространствѣ. Существование атмосферы около солнца и плавить, судя по астрономичеекпиъ наблюденілзп,, можно считать вполвѣ доказанным'!.. На ІОпитерѣ л Марсѣ мотано даже различать облачныя полосы. Итакъ, атомное учѳніе, допускающее лишь конечную механическую дѣлішость, должно быть, до силъ поръ по крайней лѣрѣ, принимаемо только, какъ лріемъ, подобный тому пріему, который у потреб ляеть математика, когда сплошную кривую яанію разбпваетъ на множество лрямыхъ лнній. Въ атоиахъ—есть простота представленія, во н'Ьтъ необходимости къ яимъ прнбѣгать. Необходимо п до- -•стовѣрно одно яовятіе ,объ индивидуальности частей матеріи, представляемой химическими элементами.. прнходятся количества второго элемента, относящіяся между собою, какъ я й- относится къ qn, а такъ какъ т, і; q и к суть цѣлыя числа,' то ими н выражается занонъ кратныхъ отношений. Слѣдователыю, атомное учете согласуется и вызываетъ первые законы оцредѣлевиыхъ химическихъ соединений: законъ постоянства состава и закопъ кратныхъ отноіденІй. Таково же отношеніе атомиаго уче- нія къ третьему закону опредѣленныхъ химическихъ соедпкеиій, къ закону лаевъ, соетоящеэіу въ елѣдующемъ. Если ігвкоторый вѣсъ тѣла С соединяется съ вѣсоігь е тѣла А и съ вѣ- соыъ Ь тѣла В, то взаимное соединение тѣлъ А и В происходить въ ко- • личествахъ виіі (или въ количествахъ имъ кратныхъ). Изъ понятія объ ато- махъ это такъ и быть должно. Пусть А, В и С суть вѣса атомовъ трехъ тѣлъ п пусть, для простоты разеуж- денія. соединения происходить въ ко- личествѣ одного атома. Очевидно, что если тѣло С даетъ АС ж ВС, то тѣла А и В дадутъ соеднненіе АВ или имъ кратное АПВШ. На дѣлѣ или въ щшродн такъ оно н есть. Сѣра соединяется съ водорододіъ и кБслородомъ. Въ сѣрни- стомъ водородѣ на 2 вѣеовыхъ части водорода 32 вѣсовыхъ части еѣры, что п говорптъ форі^ла H2S. Въ двуокиси сѣры SO2 на '62 ч. сѣры — 32 части кислорода, а потому заключаемъ, по закону паевъ, что кислородъ съ водо- родомъ будетъ соедпнятъея'въ пропор- ціп: на 2 вѣс. часта водорода 32 вѣсо- выя части кислорода или имъ кратное. Это и видимъ. Въ перекиси водорода на 2 ч. водорода 32 ч. кислорода, въ водѣ Іб-ть. Такъ н во всѣяъ другихъ сдучаяхъ. Это слѣдетвіе атомнаго уче- нія, согласное еъ природою (съ резуль- татоиъ анализовъ), составллетъ одинъ изъ важнѣйпшхъ законовъ хинін. Это есть законъ, потому что показываешь отношеніе между, вѣсами тѣлъ, всту- пающнхъ въ хиыическія соедпненія. Притомъ это есть законъ совершенно точный, а не приближенный.. Законы постоянства состава, кратныхъ отноше- ній и паевъ суть законы природы,' а отнюдь не гипотезы, потому что будь все ученіе объ атомахъ совершенно отвергнуто — все же ѵказанные законы; 11
162 гл. 5. дзо'гъ и воздухъ. останутся, ибо отвечаютъ фактамъ. Предугадать ихъ можно по смыслу атомнаго ученія, исторически закопъ ііаевъ связанъ съ этимъ ученіемъ очень тѣсио, но здѣсь иѣтъ тождества, есть только связь. У сведется занонъ паевъ при помощи атомнаго ученія чрезвычайно легко, тотчаеъ, а помимо него даже и понятіе о паяхъ составляется съ трудомъ. Факты для закона были уже и раньше, но его не видели, пока не'придсжплп къ тодкованію фактовъ— атомное ученіе, которое есть гипотеза, доньшѣне противоречащая тавѣтшмъ Хотя дѣятедьнѣйшую, то есть нап- болѣе легко и часто химически действующую, часть окружающего пасъ воздуха составляетъ кпслородъ, но наибольшую массу его, судя какъ по объему, такъ и по аѣсу, образуетъ азотъ; а именно газообразный азогь составляетъ болѣе 3/і объема воздуха. Д такъ какъ азотъ лишь мемноишъ легче кислорода, то п вѣсоеое содер- жаніе азота въ воздухѣ составляетъ около 3/і всей его массы. Входя въ такомъ значительыомъ количестве въ составь воздуха, авотъ повидшюму, не играетъ. особо-видной роли въ атмосфере, химическое дѣйствіе которой определяется преимущественно содер- жаніеыъ въ ней кислорода. Но правильное представленіе объ азотѣ воздуха получается только тогда, когда узнаемъ, что въ чистомъ кислороде жи- вотньія не могутъ существовать, даже умираютъ, и что азотъ воздуха, хотя лишь медленно я мало по малу, образуетъ разнообразный соединенія, часть которыхъ играетъ важнейшую роль въ природе, особенно- въ жизни орга- нвзмовъ. Растенія, а особенно живот- ныя, нуждаясь въ свободному газо- образномъ ішслороде, немыслимы безъ пнтанія азотистыми еоединеніямн,' потому что въ ихъ теле азотистый соединенія составляютъ самую дѣятель- опытамъ и вообще действительности, полезная и общепринятая. Таково свойство гипотезъ. Оне науке необходимы. Онѣ даютъ стройность п простоту, каішхъ безъ ихъ донущенія достичь трудно. Вся нсторія наукъ это показываете. А потопу можно смело сказать: лучше держаться такой гипотезы, которая можетъ оказаться современемъ неверною, чѣмъ никакой. Гипотезы облегчаютъ и дѣлаютъ правильною научную работу — отысканія истины, какъ плугъ земледельца облегчаетъ его работу. ную, въ химическою, смыслѣ, составную часть. Однако ни растенія [1], ни животным прямо не поглощаютъ газо- образнаго азота воздуха, а бѳрутъ его пзъ готовыхъ азотпстыхъ соедипеній, притомъ растенія питаются азотистыми веществами почвы и воды, а животныя азотистыііи веществами, содержащимися въ растеніяхъ пли другнхъ жи- вотпыхъ. Атмосферное электричество способно содействовать переходу газообразного азота въ азотистая соеди- непія, какъ увиднмъ далѣе, а пропс - шедшія вещества съ дождями вносятся въ почву, служа для питаиія растеній. Обильная жатва, хорошій укосъ и сильный прпростъ деревъ, при прочихъ рав- ныхъ условіяхъ, наблюдаются только тогда, когда въ почве уже есть готовый азотистый соединенія,. состоящія или изъ техъ, которыя находятся въ воздухе п водѣ, или изъ остатковъ разрушены другнхъ растеній или жи- вотныхъ (напршіѣръ, въ давозѣ). Азотистый вещества, заключающаяся въ животныхъ, ведут ъ свое начало отъ тѣхъ веществъ, которыя образовались въ растеніяхъ. Такимъ обрааомъ, на- чаломъ для всех'ь азотпстыхъ веществъ, въ животпыхъ и растеніяхъ находящихся, служить азотъ воздуха, но не1 [1] См. далѣе выноску 15 Ьіа. • ПЯТАЯ ГЛАВА. Азотъ и воздухъ.
ЛЗОТЪ ВЪ ПРИІ'ОДѣ. 163 прямо, а цѳрешѳдшй предварительно въ соедипеніе съ другими элементами воздуха. Азотныя же соедииенія, входящія въ .составъ растеній и животныхъ, имѣютъ въ нихъ первостепенное значеніе: не одной растительной шіи животной клѣтки, ■т. е. элементарной формы организма, не существуетъ безъ содержания въ ней дзотистаго вещества; жизнь организма прежде всего проявляется въ этихъ .азотпстыхъ веществахъ. Въ зародышѣ, въ сѣменахъ рі въ тѣхъ частяхъ, которыми клѣткп размножаются, изоби- луютъ азотистый вещества: совокупность явленій, которыя свойственны оргаинзмамъ, зависитъ прежде всего птъ химическихъ евойствъ легко измѣ- няющихся сложиыхъ (бѣлковыхъ) азотпстыхъ веществъ, которыя входятъ въ пхъ составъ. Достаточно, напрп- мѣръ, указать на то, что ясно отличаемые растительные и животные организмы характеризуются различной ■степенью эмергіп въ своихъ проявле- кіяхъ п въ то же время различиымъ содержаніемъ ааотистихъ веществъ. Въ растеніяхъ, которыя сравнительно съ животными мало дѣятельиы, неспособны къ произвольному двпженію и ■т. п., количество азотпстыхъ веществъ гораздо меньше, ч'Ьмъ у животныхъ, ткани которыхъ всѣ содержатъ въ себѣ почти исключительно азотнстыя вещества. Замѣчательно, что азотистый части растеній, преимущественно низгяпхъ, иногда представляюсь и формы, и свойства, приближающая ихъ къ живот-, иымъ оргаинзмамъ; таковы, напрнмѣръ, крупинки размноженія или такъ называемый зооспоры водорослей, илд тѣ части, которыми поелѣднія размножаются. Эти зооспоры, выходя пз'ь водоросли, представляю тъ во многихъ от- нопіеыіяхъ 'сходство съ низшими животными, а именно, им'вють свойство .двигаться подобно послѣднимъ. При этомъ онѣ и по своему составу приближаются къ животнымъ, содержа въ наружной своей оболочкѣ азотистое вещество. Лишь только зооспора покрывается тою без азотистого или клѣт- чатою оболочкою, которая свойственна всѣыъ обыкновеннымъ клѣткамъ растеній, она теряетъ всякое сходство съ животнымъ оргатізмомъ и становится молодымъ растеніемъ. Можно изъ этого думать, что различія въ жизненныхъ отправленілхъ животныхъ и растеній опредѣляются именно различною степенью содержания въ нихъ азотисгыхъ веществъ. Т'в азотнстыя начала, которыя пребладаютъ въ животныхъ и содержатся въ растеніяхъ принадлежатъ къ разряду весьма сложныхъ и сильно измѣнчивыхъ химическихъ соединеній; уже одинъ элементарный составъ ихъ это показываетъ: они содержать въ себѣ, кромѣ азота, — углеродъ, водо- родъ, кислородъ и сѣру. Отличаясь весьма большимъ непостоянетвоыъ при ыножеетв'Ь такихъ условій, при которыхъ другія еложныя тѣла остаются неизмѣнными, вещества эти легко мо~ гутъ служить для тѣхъ поетояныыхъ и законом'Брныхъ измѣненій, которыя составляютъ первое условіе жизненной деятельности. Эти еложныя и измѣн- чивыя азотнстыя вещества организмовъ называютъ бѣлковьпт веществами. При- мѣръ такихъ тѣлъ всякій знаетъ въ бѣ.ткѣ куриныхъ яидъ, въ ткани мяса животныхъ, въ творожистыхъ нача- лахъ молока, въ вязкомъ веществѣ хдѣбной муки или такъ называемой клейковпнѣ, образующей главную массу макаронъ, и т. п. Бъ земной корѣ азотъ находится въ видѣ соединеній, соста- вляющпхъ пли остатки растеній и животныхъ, пли происшедшихъ изъ аЗота воздуха, вслѣдетвіе того, что другія соетавиыя части воздуха вошли въ "соединение съ азотомъ. Въ другихъ фор- махъ его не нашли въ земной корѣ, такъ что азотъ должно считать, въ отличіе отъ кислорода, элементомъ чисто поверхноствымъ на землѣ, почти не распространяющимся въ ея глубь [1 bis]. [1 his] Причину того, что въ земной маесѣ н'Ьтъ яруглхт» азотпстыхъ веществъ, кромѣ тѣхъ, которыя повали туда от. остатками орга- низіювъ и изъ воздуха съ дождевою водою, должно искать въ двухъ обстоятельствах!.. fio-первихъ, въ непрочности ашогихъ азоти- стыхъ соединеній, стремящихся разложиться съ образовпніемъ газеобразнаго азота, а во- вторыхъ, въ томъ, что соли азотной кислоты, составляющей продукта, дѣйетвія воздуха па. миогія азотистыл, особенно органичный я, соединения, легко растворимы въводѣ, дироник- нувъ въ глубь зеэші {съ водою), таыъ отдаютъ свой кисдород'ь. Результатом* измѣвеніВ азо- тиетыхъ органический» веществъ, жшавнжхъ. II*
№ ГЛ. 5. АЗОТЪ И ВОЗДУХЪ. Аіигаъ образуется въ свободномъ со- стояніи при разрушенііі азотнстыхъ ор- гаішчешвді вещсетвъ, входящнхъ въ составъ органпзмовъ, напримѣръ, при горѣиііі нхъ. Всякія органыческія вещества, заключатощія азотъ, при на- калпваніи, напр., съ окисью мѣди, сго- ралотъ: кисдородъ соединяется съ угле- родоагъ, сѣрою п водородомъ, а азотъ выдѣляется въ свободномъ состояпш, потому что прп возвышенной темда- ратурѣ не образуетъ какихъ-лнбо проч- .ныхъ соеднненій, а становится свобод- нъшъ. Вмѣстѣ съ нимъ образуется изъ угля углекислый газъ, а изъ водорода вода, а потопу, чтобы получить чистый азотъ, необходимо (послѣ высушивания) удалить изъ полученныхъ при этомъ газообразыыхъ продуктовъ углекислый газъ. Это послѣдиее производится весьма легко посредствомъ дѣй- ствія щелочи, наприыѣръ ѣдкаго натра. Этпмъ способомъ опредѣляютъ содер- жаніе азота въ органическихъ веще- ствахъ. Получить азотъ пзъ воздуха также весьма легко, потому что ішслородъ соединяется со многими веществами. Для отвятія кислорода отъ воздуха, употребляіотъ обыкновенно или фос- форъ, или металлическую мѣдь; но конечно, можно употреблять и множество другихъ веществъ. Если на поверхность воды положить пробку, а на ней прикрѣпнть чашечку съ фос- форомъ и этотъ' фосфоръ зажечь, а потомъ все закрыть стеіиганнымъ ко- локоломъ, то воздухъ, подъ нимъ остав- піійся, лишится при горѣніи фосфора всего своего кислорода, и подъ коло- коломъ останется азотъ, отчего, послѣ охлажденія, вода въ колоколѣ поднимается на нѣкоторую высоту. Той же цѣли (полученія азота воздуха) дости- гагатъ гораздо удобнѣе и совершениѣе, когда воздухъ пропускаготъ черезъ накаленную трубку, содержащую въ себѣ въ землю, безъ сомнѣнія служитъ, если по всегда, то часто образован! е газообразнаго азота. Такъ, газъ, выдѣляемый каленными углями, содержитъ всегда много азота (виѣ- стѣ ст. СН4, СО5'и др.}, а попазанія о тоиъ, . что небольшое количество азота выдѣляется при .ву.ткалически.ѵь лввсржешяхъ—.нельзя считать хорошо дотіазяшіынъ, потому что воздухъ легко пронпкаетъ вглубь земли и вырывается, оттуда при извержояіяхъ, мѣдныя стружки, т. е. металлическую мѣдь. При иакаливаніи, металлическая мѣдь соединяется съ кислородомъ и даѳтъ черный порошокъ окиси мѣди. Если слой мѣди будетъ длиненъ и токъ воздуха медленъ, то весь кислородъ воздуха поглощается и остается одинъ азотъ [2]. Азота можно получить также изъ мно- глхъ соедппепіі! его ст> кислородом?. [3]- я водородомъ [4], но лучше всего для этой цѣли служитъ солеобразная снѣсь,. содержащая въ себѣ, съ одной стороны, соединенІе азота съ кислородомъ,. называемое азотпетымъ апгидридомъ- №Ол, а съ другой стороны, амміакъ- (берется въ видѣ соли, гл. 6) NH3, то есть соедииеніе азота съ водородомъ. При нагрѣващп такой смѣси, кислородъ- азртистаго ангидрида соединяется съ- водородомъ аішіака, образуя воду, а газообразный азотъ выдѣляется: 2NHa-|- + N4)» = ЗН-0 Н- 4-N. Добывают^ азотъ по этому способу слѣдугащішъ образомъ: растворъ ѣдкаго кали насы- щаютъ азотистымъ апгидридомъ, при- чемъ образуется азотистокаліевая соль KN02. Съ другой стороны, прпгото- вляютъ растворъ хлористаго водорода, насыщенный амміакомъ; тогда въ рас- [21 М'Ьдь (лучше веего въ втідѣ стружект.— тогда новерхность велика) поглощаегь кислородъ, образуя окись СііО, при обыкновенное температур*, въ присутствіп растворовъ кие- лотъ, а лучше всего въ присутствіп раствора амміака, когда образуется еипефіолетовый: (лазоревый) растворъ окиси мѣди въ амніакѣ. Эгнмъ путеыъ легко получается азотъ., Ци- лпидръ набнвагагь етружкаип мѣдн и заші- раютъ пробкой, чрезъ которую проходить воронка съ краноиъ. Въ воронку влнваютъ растворъ амміака и заставллютъ его по каплямъ- падать на иѣдь. Если чрезъ пилпндръ въ это- время (изъ газометра) медленно пропускать воздухъ, то весь кислородъ его поглощается1 н выходнтъ азотъ. Его слѣдуегь нромыть водою, чтобы удержать уносимый амміакъ. ■ [3] Кислородный соедяиеніп азота (напр. N'0, НО, NO5) сани при иакаливаніи разлагаются, а прп дѣйствіп накален пой мѣди,. жедѣза, натрія и т. п. отдаютъ металламъ кислородъ. такъ что отъ пихт, остается азотъ. По В. МеЙеру л Лаигеру (18S5) закись азота Nu0 разлагается раиѣе 900", хотя вес же еще не до конца. [4] Хлоръ и бромъ (пъ избыткѣ), равно какъ и бѣлильньія (хлорцоватистыя) соли, отян- иагатъ водоррдъ отъ аагаіака NH°, образуд 'азотъ., Проще всего получается азотъ изъ- анміака дѣйетвіемъ растворіі броыпрвахиетой соли натріп на твердый нащатьгрь;
СВОЙСТВА АЗОТА. 165 "і'ворѣ образуется солеобразное вещество, называемое нашатыреыъ NH'Cl. Приготовленные такимъ образомъ растворы смѣіииваютъ между собою и на- грѣваютъ. Реагщія происходить по уравиеніга: KNOs + Ш4С1 = 1Ш + -}- 2Н20 + N". Эта реакція лдетъ въ ■силу того, что КгТО3 и МГ'СІ суть •соли,—мѣняяметаллы, онѣдаютъ КСІи азотисто амміачную соль NI-PJNO3, которая распадается на 2Н-0 -j- N-. Безъ лагрѣванія эта реакція не совершается, а при слабомъ иагртзванш идетъ очень легко. Изъ происходящихъ тѣлъ только .азотъ газообразенъ. Высушивая полученный газъ и пропуская черезъ рас- ■творъ сѣрной кислоты (потому что при реакцін отдѣляется некоторое количество амміака), иолучають чистый азотъ {4 bis]. До 1S94 г. считалось, что азотъ, приготовленный изъ воздуха и изъ соединение азота, ничѣмъ—послѣ надлежа- щаго очищенія—между собою не отличаются, но въ указаиомъ году Лордъ Релей (Rayleigh), определяя вѣсъ опре- дѣлеинаго объема азота, получепнаго различными способами, нашелъ, что азотъ воздуха почти на 1І2оо тяжелее азота, извлечеинаго изъ его соедгшеній, а вслѣдъ затѣмъ тотъ же ученый, . вмѣстѣ съ Рамзаемъ (W. Ramsay) показали, что эта разность плотности определяется прпсутствіеыъ въ азотѣ .воздуха небольшого количества недѣя- тельнаго, т. е. на азотъ похожаго, аргона и др. газовъ, о которыхъ говорится въ концѣ этой главы [5]. Азотъ предетавляетъ газообразное' вещество, не отличающееся на видъ отъ воздуха; плотность его по отношение къ водороду 13,9 т. е. азотъ немного легче воздуха, и одднъ литръ азота вѣситъ (при 0°и760 мм.) 1,251 грамма. Въ смѣси съ кислородомъ, немного бо- [4 bis] Можно приготовить и отдѣльио азо- тнетоаінііачную соль KH'NO", во она разлагается со варывокъ и вообще мало удобна {гл. 6, выи. 56). [5^ На основаыш этого нѣкоторыя свойства аэота.полученнаго изъ воз духа .'немного будутъ ■отличаться от* свойствъ чистаго азота, который далѣе приводятся. Считаю ненэлашнимъ .замьтнть, что открьггіе Релея и Ракзая должно быть отнесено къ числу ирннѣчатедь- иѣйшихъ и показывающихъ важность развитая точнаго сравнительная нзученія ве- ідествъ. лѣе тяжелымъ, чѣмъ воздухъ, азотъ об- разуетъ послѣдніи. Это есть газъ,трудно сгущаемый въ жидкость, подобно кис- лороду, и мало растворимый въ водѣ и др. лшдкостяхъ. Температура абсолют- наго кнпѣнія определена около—146°.* Сжиженный азотъ кипитъ при—193°, удѣльный вѣсъ при ятой темпер, около 0,89. Около — 213°, испаряясь при уменьшенноиъ давленіи, азотъ затвер- дѣваетъ въ безцвѣтную снѣгообраз- ную массу. Азотъ самъ не горитъ [5 bis], ие поддерживаетъ горѣнія, не поглощается (химически) ни одиимъ изъ реа- гентовъ, по крайней мѣрѣ при обыкновенной температуре, одннмъ сло- вомъ, представляетъ цѣлый рядъ отри- цательныхъ химпчеекпхъ дризпаковъ; это выражаютъ, говоря, что этотъ газъ не обладаетъ энергіею для образова- нія соединеній. Хотя онъ енособенъ образовать соединения, какъ съ. водо- родомъ, такъ и съ кислородомъ, угле- родомъ и иѣкоторыми металлами, но эти соединения образуются только при особыхъ условіяхъ, къ которымъ мы тотчасъ обратимся. При накаливаніи азотъ прямо соединяется съ боромъ, титаномъ, кремніемъ, баріемъ. магніемъ п литіемъ, образуя очень прочныя азотдетыя соединенія [С], показываю- щія совершенно иныя свойства, чѣмъ въ соединеніяхъ съ Н, Он С. Прямое соединение азота съ углемъ, хотя и не совершается при накаливаніи нхь од- нихх, происходитъ сравнительно легко прп накаляваши смѣси угля съ угле- [6 bis] См. дол-бе выноска II bis. [0] Соединеше напр. ст. борот, сопровождается накадивавіеиъ; титанъ такъ легко соединяется съ азотомъ, что его трудно имѣть безъ содержанія азота, литійп магиій при на- каливаиж поглощагогъ азогь. Принѣчательно и поучительно, что подобный соединения азота очепь прочны и еаып не летѵ-чы. Углеродъ {С = 12) съ азотоыъ даетъ синеродъ, очень ыалопрочиый я газообразный, частица кото- раго не велика, C-S1, а боръ (В = 11) обра- зуетъ' азотистый боръ, твердый, нелетучій и очень прочный. Его сомавъ BN въ сущности такой ate, какъ и синерода, но вѣяроятно - частичный вѣсъ B^N" болылІй. Составъ его, равно какъ H^Mg8, NNa", КгН^ и иногихъ дру- гихъ азоіистыхъ иеталловъ соотвѣтствуетъ ам- , ігіаку съ ванѣною въ немъ всего водорода — металлами. Подробное нзученіе превращений извѣстныхъ нын'Ё азотнетыхъ соедшгеніп — вѣролтно можетъ слуншть къ открытію мно- . гпхъ фактовъ въ исторіи азота.
166 ГЛ. О. АЗОТЪ И ВОЗДУХЪ щелочными солями, особенно съ К2С03 и БаСО3 на воздухѣ, прпчемъ образуются углеазотистые или синеродистые металлы, напр.: K2COs -\- 4С + -f-'Na = 3KCN + 3CO [7]. Азотъ съ кислородоыъ находится въ воздухѣ и они прямо не соединяются. Но уже въ ХѴПІ-мі. етолѣтіп Кавви- діішъ шказалъ, что при дѣііствіи ряда электппчешшь искръ ааотъ соединяется съ кнелорододгь. Электркческія ненры, пррходя чрезъ влажную [8] еыѣсь азота съ ішелородомъ (воздухъ), заставляютъ соединяться эти элементы, нричемъ образуются краснобурые пары окис- ловъ азота [9], а изъ ннхъ съ водою [7] Реакція ита, сколько пэвѣстно, ограничивается предѣломъ, погону вѣролтио, что синеродъ CN самъ разлагается на уголь и азотъ. Щ Фрезія и Беккерелъ брали сухой воздухъ я замѣчалп, что при пропусканіы нскръ вдетъ образование бурыхъ паровъ окпеловъ азота. [9] Если смішіать одпнъ объемъ азота съ 14 объемами водорода п эту смѣсі, сожигать, то образуется пода н значительное количество азотной кислоты. Быть моа;егь, отчасти отъ этого при медленномъ окиеленіп азотл- стыхъ веществъ, содержаешхъ въ сейѣ азотъ. происходить, при избыткѣ окпе.тяющаго воздуха, нѣкоторое количество азотной шелоты. Этому особенно благопріятствуетъ прнсутствіе щелочи, съ которою ножетъ соедшіптьсп образующаяся азотная кислота. Если пропускать черезъ воду, содержащую въ растворѣ азотъ в кпелородъ воздуха, гальванически токъ, то освобождакши'еся водородъ я кислородъ соединяются съ аэотомъ, образуя амміакъ а азотную кислоту. Когда мѣдь окисляетея насчетъ воздуха- при обыкновенной температур!;, въ приеутствіи амшака,то кислородъ поглощается не только для соединения съ ыѣдыо, но также и для образования азотистой кислоты. При совдиненіиазога съ кислородоігь, напр., хотя бы яра дѣйствіи искры, не происходить взрыва или быстраго соединенія, какъ при дѣйствіи искры яа смѣсь кислорода съ водородомъ. Это объясняется тѣмъ, что rq)n соединенш Н съ О не развивается, а поглощается теило — нужна затрата энергіи, а не происходить ел выдѣлееія. Иными словами: соединение водорода ел киелородомъ.— реакція экзотермическая, а соединение азота съ кислородоыъ эндотермическая. Особо благопріятнымъ условіемъ для оішс- леніи азота служить взрывъ въ прнеутствіи азота, гпемучаго газа, если оеъ будетъ въ яэ- Оыіпісѣ. Если взрывать сиѣеь 2 об. гремучаго газа и 1 объетвъ воздуха, то '/" воздуха превращается въ азотную кислоті' и, слѣдона- тедьно, послѣ взрыва остается не весь взятый- объемъ воздуха, а только в/іо его объема. , Если, же воздуха взять много, вапр., на 2 объема гремучаго газа 4,объема воздуха, то (получится бодѣе значительное поииамніе.тен- происходитъ азотная кислота NH03" [10]. Присутствіе послѣдней легко узнать не только но тому, что она окрашвваетъ лакмусовую бумажку,, но и потому, что она дѣйетвуетъ,. какъ сильное окисляющее вещество, даже иа ртуть. Обстоятельства, подобный этимъ, сущеетвуютъ въ природѣ во время грозъ и при дру- гнхъ электр. разряжепіяхъ, совершаю-" щихея въ атмосферѣ; оттого и попятно,, что въ воздухѣ и въ дождевой водѣ находятъ иѣк. количество азотной и азотистой кнелоть [11]. Крукеъ (1S92),. сверхъ того, показалъ, что при нѣ- которыхъ уловіяхъ и при большомъ напряжении электричества [11 bisjr проходящаго чрезъ воздухъ, соединение азота съ киелородомъ сопровождается образовапіемъ настоящаго пламени, которое замечали уже иногда и раиѣе при прохождении электричеегшхъ- разрядовъ въ воздухѣ. Дальнѣйшія на- блюденія показали, что подъ вліяяіемъ- электрическихъ. разрядовъ [12], какъ пературы парьтва) весь воздухъ послѣ взрыва остается въ первоначальном!, объемѣ и азот- noil кислоты не образуется. Отсюда получается правило пользования эвдіометромъ: если для ослабленіл парша прибавляется воздухъ, то его объемъ до.гжепъ быть не меньше объема гремучей смѣси. Мною воздуха однако прибавить опять нельзя — взрыва не произой- детъ (см. гл. 3, выіі. 3&). Долито думать, что- при помощи электрическихъ разрядовъ, еовре- мененъ, удастся получать технически соединения азота, пользуясь неисчерпаемою массою азота воздуха. [10] Дѣйствительно получается сперва окись- азота N0, ао она съ кислородомъ даетъ (бурые пары) азотноватый ангидрвдъ, а онъ, какъ увидимъ далѣе: еъ водою и кпелородом'ь даетъ- азотную кислоту. [11] Азотная кислота текучей воды (гл- 1, выи. 9), колодцевъ,'почвы и пр. обыкновенпо- происходитъ (каиъ и угольная) отъ оклеленія органиче екихъ сое диненій, и оп авпгахъ въ почву. [11 bis] Крукеъ бралъ токъ въ 15 амперъ п 65 вольтъ, пропускалъ его чрезъ ііндукціон- ную катушку съ 3S0 колеб. въ секунду и по- лучалъ пламя между полюсами наведеннаго- тока при разстояніи iS мм., которое, послѣ появленія дути п пламени, можно было увеличивать до 200 им. Въ происходлщемъ пламени горпщаго азота тонкая платиновая проволока плавится. [12] Дѣятельная способность къ реагирова- нію бездѣятельнато въ обычныхъ условілхъ- аэота наводитъ на мысль о іомъ, что подъ вліяніемъ электрическихъ разрядовъ газообразный ааотъ изменяется въ свойствахъ, если не такъ, накъ кислородъ (электризованный кислородъ или озонъ на аэогъ де реагируетъі
СВОЙСТВА АЗОТА. 167 тихаго. такъ и искрами, азоть моздеть вступать во' ішогія реакціл съ водо- родомъ н штогнмп углеводородистыш соедпніями, въ ианія вовсе не вету- паетъ самъ по еебѣ при накаливании. Такъ, напримѣръ, рядъ элегаркчесгсатъ искръ, пропущенный чрезъ смѣсь азота съ водородолъ. заставляетъ ихъ соединяться и образовать іішііішъ [13] или водородистый азотъ NH3, въ составъ котораго входить на одинъ объемъ азота три объела водорода. Такое сое- днненіе ограничивается предѣломъ образованы шести сотыхъ амміака, потому что электрическія искры разла- гаіотъ амміакъ, хотя также не до конца {иІгоо). Это зеачитъ, что подъ влія- ніемъ элекгрическихъ искръ реакція NPP = N -j- ЗН обратила, слѣдова- теяьно она есть днесоціація и при пей наступаетъ равновѣсіе. Его можно нарушить прибавкою газообразнаго хлористого водорода НС1, потому что ашііакъ съ нимъ даетъ твердый соле- образный нашатырь NH4C1, который (образуясь изъ газообразной смѣсн ЗН, N и НС1) пзвлекаетъ амміакъ. Оставшаяся масса азота и водорода при дѣй- ствіи искръ опять даетъ амміакъ. и та- кимъ образомъ при дѣйетвіи ряда влек- тртестхъ искръ ш газообразную смѣсь азота, водорода и хлористаго водорода получается до конца твердый нашатырь. Это есть также спнтезъ азо- тистыхъ соединеіпй изъ газообразнаго азота, какъ и происхождение азотной кислоты [14J. Вертело (1876) искано пзслѣдованію Вертело), то быть можетъ временно, въ иоментъ дѣйствія разрядовъ, подобно тому, какъ отъ дѣііствія нагрѣванія одна вещества измѣняютсл прочно (т. е. въ пзмѣненнтгь вндѣ эатѣмъ и остаются, напр., желтый фосфоръ переходитъ въ красный и т. п.), а другія яншь временно (днссоціація S6 въ S-, или напгзтырь въ НН3 п НС1). Подобное предположение вмѣетъ за себя появление двух* видовъ спектра азота. Быть ыожеть, что частицы газа азота N2 тогда даютъ болѣе простыя частицы, содержания одинъ атомъ, или связь атомовъ въ частицѣ ослабляется. При тихонъ разрядѣ,.вѣроятно, частпцы кислорода О5 также отчасти распадаются н отдельные атомы О присоединяются къ Ог, образуя озовъ 0 я. 113] Реакція эта, открытая Шабріе и изученная П. Тенаромъ, получила свой истинный смысяъ только отъ Девилля съ прнло- зкевіемъ началъ диссощадіи. [14] Съ этого репкдіёю сходно дѣйствіе азота на ацетнленъ (Вертело). Ихъ сігёсь подъ в.тія- залъ, что подъ вліяніемъ тихаго разряда многія органически! (углероди- стыя) безазотистьга вещества (беизолъ С°Нв, бумага, то есть клѣтчатка, камедь С11И10О5 и др.) поглощшотъ азоть . н образуютъ сложных азотистый соединенія, способны*, какъ и бѣлковыя вещества, выдѣлять при ва- каливанш со щелочами азотъ въ видѣ амміака [15]. Подобными, косвеннътмя, путямп азотъ воздуха даетъ первичныя свои соединенія. въвндѣкоторыхъ поступаете въ растенія л въ нихъ перерабатывается до образования сложныхъ бѣлковыхъ вещеетвъ [15 bis]. Ноипб- ніелъ ряда нскръ даетъ епнпльвую кислоту: С2Н" Ц- № = 2CJTO. Предѣлъ наступаетъ н здѣсь, потому что реакція обратима. [15] Вертело съ успѣхомъ употрсблялъ для атахъ опытовъ даже слабыя напряяжнія электричества, что и заставляетъ его думать, что въ прпродѣ, гдѣ дѣйствіе электричества совершается очень часто, можетъ часть сложныхъ азотпетыхъ вещеетвъ происходить атимъ путемъ нзъ газообразнаго азота воздуха. Такъ какъ азотистый вещества организмовъ игра- ютъ въ нихъ весьма важную роль (безъ нихъ жизни оргпнпческой н'ётъ), такъ какъ азотистый вещества, введенный въ почву, способны усиливать ея урожаи-[конечно, въ условіяхъ приеутетвія другахъ питательиыхъ нача.тъ, необходимыхъ растеніямъ), то вопросъ о спо- собахъ превращешя азота, воздуха въ почвен- ньія азотистый соединенія, или въ ассимилируемый азотъ. способный поглощаться расте- нінми п давать въ нихъ сложный (бѣ.тковня) вещества, составляетъ одпнъ изъ такпхъ во- просовъ, которые представ ля іотъ велики теоретически п практически! ннтерееъ. Въ 1000 пуд. навоза обыкновенно не бояѣе 4-хъ пу- довъ азота въ видѣ сложныхъ азотпетыхъ вещеетвъ, а это количество азота содержится всего въ 20 пудахъ сѣрноамыіачной со.ш; а потому то дѣйствіе, которое оказывают ъ массы навоза въ отношеніи введенія азота, ко? гул. быть произведены малыми количествами азотистьаъ пекѵсственныхъ ѵдобреній. (С»г. 15 bis). (15 bis] Хотя многочисленный, возможно точныя и разнообразный иэслѣдованія растительной физіологіи показали, что высшія ра- стенія не способны прямо. поглощать азотъ воздуха п превращать его въ сложныя бѣлковыя вещества, но давно и неоднократно замечено было, что при раяведѳвін въ поддан, бо- бовыхъ (сгр5-чковыхъ) растенін, подобныхъ гороху, акапіи, викѣ п т. п., количество азо- тастыхъ вещеетвъ въ почвѣ возрастаетъ, и блияш-йшія изелѣдованія показали Гелъригелю, что это связано съ -образованіемъ на корняхъ такнхъбобовыхърасгенійособыхъуздоватыхъ утолщеніц, зависящнхъ отъ развитія спеціаль- ныхъ вндовъ лпкрооргішизмовъ (бактерій), со- жптелъствующнхъ въ почвѣ съ корнями бо- бовыхъ, п способнмхъ поглощать азотъ воа-
168 гл. о. дзотъ и воздухъ. ишш органызыовъ, если даны соединения азота съ водородоыъ пли кисло- родомъ, ложно уже получить (какъ вшслѣдствіи отчасти будетъ указано) разнообразнѣншія п очень сложный азотистый вещества, прямо изъ газо- образнаго азота вовсе не происходящая. Въ этомъ виденъ примѣръ не только различая простого тѣла отъ элемента (какъ простое тѣло — азотъ есть газа, лалодѣятелыіый, а какъ элементъ азотъ образуетъ множество очень дѣя- тельныхъ . соединеній, определяя пхъ рѣзкія особенности, см. слѣд. главу), но н-тѣхъ обходныхъ или косвенныхъ ■путей, которыми происходить вещества въ природѣ. Открытіе, ітредуга- даніе ы вообще іізученіе таішхъ кос- венныхъ путей полученщ и образова- нія веществъ составляетъ одну нзъ существепныхъ задачъ хнміи. Изъ того, что А не дѣйствуетъ вовсе на В, еще не должно заключать, что пе образуется сложное тѣло АВ. Вещества А и В содержать элементарные атомы, находящееся въ АВ, но еостояніе нхъ или родъ двюкенія и сочетания могутъ быть вовсе не таковы, какъ это необходимо для образовапія АВ, и въ этомъ тѣл'в химическое еостояніе эле- иентовъ можетъ быть совершенно нныаъ, чѣмъ еостояніе атомовъ кислорода въ озонѣ и водѣ. Такъ, азотъ свободный—недѣятеленъ, а въ своихъ соедннешяхъ . онъ очень легко перемещается и отличается большою дѣя- тельностіго. Знакомство съ азотистыми соединеніямн: въ этомъ убѣждаетъ. Но прежде чѣмъ приступить къ нему (гл. 6-я), раземотримъ воздухъ, какъ массу, содержащую; свободный азотъ, и какъ среду, въ которой совершается боль- .тпивство окружающих*, насъ явлешй. Судя по тому, что сообщено выше, уже" очевидно, что атмосферный воздухъ [16] содержнтъ емѣсь нѣсколь- кихъ газовъ и паровъ. Одни изъ нихъ духа, т. е. превращающихъ его въ ассимилируемый азотъ. Эта область растительной фн- віологіи, еще разъ показавшая великую роль въ природѣ микроорганизмовъ, не можетъ входить въ предмегъ нашего еочнненія, но нельзя ire яамѣтить, что зд-Ьсь кроется большой теоретически и практически интересъ. [}'б]Подъ имеиемъ атмосфернаговоздуха.хи- "мйіш и физики цодразумѣвагатъ обыкновенно воздухъ, еодержащій только кислородъ, азотъ, встрѣчаштся въ немъ почти всегда въ одгшаковыхъ пропорціяхъ, другіе же, наиротивъ того, очень изыѣнчивы въ своемъ содвржаши. Гдавныя составныя части воздуха, исчисленный въ иослѣ- дователыіомъ порядкѣ своего относительного количества, суть слѣдугощія: азотъ, кислородъ, водяной паръ, углекислый газъ, аргопъ, кринтонъ, ксе- нонъ, пеонъ, азотная кислота, окислы азота (равно какъ озоиъ, перекись водорода), аішіачныл соли, водородъ, ге- лій и сложный углеродисто-азотистый вещества. Кромѣ этихъ веществъ, въ воздухе обыкновенно находятся: вода въ видѣ пузырьковъ, капель и енѣ- жинокъ и частицы твердыхъ тѣлъ, имѣющнхъ, можетъ быть, космическое (внѣзеліюе) происхождеиіе, по крайней мѣрѣ, въ нѣкоторыхъ елучаяхъ, по въ большииствѣ случаевъ, происхо- дягціп отъ мехаипческаго перенееенія аргонъ и і. п, млементарные газы, испоглошде- иые (какъ Ы20 и СО;) сѣрнога кислотою и щелочью при обыкновенной температурѣ, хотя эти нослѣдпія составныя части воздух;), имѣ- ютъ весьма важное значеніе для жизни земной поверхности. Такое допуіпепіе въ иаукѣ основывается на томъ, что элементарные составныя части воздуха встречаются въ нелъ въ постоянноыь количеств1!;, а ЬРО и СО'1 въ измѣнчивомъ. Дли выдѣлѳніл изъ воздуха, служащаго для фнзпческихъ и химпческихъ изелѣдованій, твердыхъ нодиѣсеіг, пыли, служить простое процѣжтшііи черезъ длинный слой ваты, положенной въ трубку. Подиѣсь органяческихъ веществъ удаляется нзъ воздуха пропусканіемъ его черезъ раетворъ мар- гаицопокаліевой соли. Содержаніе угольной кислоты въ воздухѣ уничтожается черезъ по- глощевіеея посредствоиъщелочей, лучше всего иатрпетой извести, которая въ сухомъ вид-і, въ пористыхъ кускахъ, поглощаетъ угольную кислоту чрезвычайно скоро н вполнѣ. Для удалеаія же водяного пара, воздухъ пропускается черезъ хлористый кальпій, крѣпкую еѣрную кислоту и фосфорный ангидридъ. Воздухъ, очищенный всѣми этими способами огі> подмѣсей, принимается содержащиліъ только кислородъ, азотъ, аргонъ и т. в., хотя въ дѣй- ствнтельностн въ немъ заключается еше некоторое количество водорода и угдеродистыхъ водородовъ, отъ которыхъ иожио очистить воздухъ пропускан!емъ черваъ накаленную окись мѣди. Окись иѣдп окисляетъ при зтомъ водородъ н углеродистые водорода, сжигаегъ ихъ, образуя угольную кислоту и воду, который затѣмъ можно отнять вышеприведенными способами. Если говорятъ, что вѣсъ воздуха принимается при опредФленш плотности таза за единицу, то говорятъ прв атоиъ тіенно о такомі, воздухѣ, очищенноиъ указмгаымъ спо- ербомъ. ■
СОСТАВЬ ВОЗДУХА. 169 твердыхъ частей вѣтромъ съ одного ліѣста на другое. Эти мелкія (обладаю- щія большою поверхноетію н малымъ в'Всомъ) твердыя и жидкія тѣла ви- сятъ въ воздухѣ подобно тому, какъ муть виситъ въ водгк онѣ отстаиваются иди осѣдаютъ нер-Ьдкс на поверхность земли, но никогда не выдѣляютсн тъ воздуха вполнѣ, потому что оиъ не находится въ полиом-ь покоѣ. Въ числѣ ихъ всегда содержатся микроорганизмы и зародыши плесени и т. п. Затѣмъ въ воздухѣ находятся нерѣдко различный случайный додмѣси, что всѣмъ швѣстно язъ практики жизни. Эти случайный вещества иногда относятся къ разряду вредно дѣйствующихъ веществъ и къ числу носителей заразительныхъ бо- лѣзііей. Въ воздухъ' разнообраяныхъ странъ земли, съ разныхъ ишротъ, съ раз- ныхъ высотъ надъ ея поверхностью, съ моря и суши, еловомъ въ воздухв разнообразиѣишихъ мѣстъ земли находится вездѣ постоянное отношеніе жежду количествомъ кислорода и азота, ігодразумѣвая (пока) вмѣстѣ съ нимъ и неболыпія количества постоянно въ немъ содержащихся: аргона, криптона и др. газовъ, недѣятельныхъ какъ- п самъ азотъ (см. далѣе въ атой главѣ). Это впрочемъ и понятно само по себѣ велѣдствіе того, что воздухъ постоянно диффундпруетъ (перемѣшивается въ ситу Биутренняго деиженія газовыхъ частицъ), движется, перемѣщается вѣт- рами, а потому уравнивается въ своемъ составѣ на всей поверхности земли. Въ тѣхъ мѣетахъ, гдѣ воздухъ под--, вергается изаѣненпо, находясь въ бо- лѣе или менѣе замкпутомъ простран- ствѣ или, по крайней мѣрѣ, въ про- странствѣ неировѣтриваеиомъ, воздухъ ыожетъ изменяться весьма сильно въ своемъ составѣ. Оттого - то воздухъ жи- лыхъ даыѣщеній, копей, подваловъ и колодцевъ, въ которыхъ находятся вещества, поглощагощія кислородъ, со- дерязггъ меиѣе этого газа, тогда какъ воздухе] находящійся на поверхности стоячей воды, въ которой раетутъ мно- гія низпгія растенія и выдѣляютъ кислородъ, содержись избытокъ этого по- слѣдняго газа [17].. Постоянство от- [17] Воздухъ, заключающейся во впадинахъ ледниковъ.содержатътолькодоЮ^ооб.кнсло- ношеиіи между шіслородомъ и азотомъ воздуха на всей поверхности земли доказано было' множеством1!, весьма тща- тельныхъ изелѣдованій [18]. Апіілизъ воздуха состоитъ въ превра- щеніи кислорода въ такое соединеніе. которое было бы не газообразно и потому выдѣлядось бы язъ воздуха. При этокъ измѣряется первоначально объ- емъ всего воздуха и потомъ объемъ оставшагося азота. По разности объ- емовъ или по вѣсу образовавшагося кислороднаго соединения судятъ о ко- личествѣ кислорода. Всѣ измѣренія объемовъ необходимо поправить на давлеыіе, температуру и влажность (гл. 1 и 2). Средство, которое употребляется для ггревращеніп кислорода въ негазообразное вещество, должно обладать способностью отнимать отъ азота весь кислородъ до саиаго конца и при этомъ не выдѣлять какихъ либо газорода. Это завысить отъ того, что при низкой темиературѣ кислородъ гораздо бо.тве растворяется вт, сігЬговоЙ водѣ ы въ енѣгу. ч'вмъ. азотъ. [18] Вѣсовой аналязъ воздуха, произведенный Дюма н Буссенго въ Париж-в, при разных!, состояніяхъ погоды, многократно, отъ 27 апрѣля до 22 сентября 1841 г., покааалъ, что количество кислорода изменяется только отъ 22,89|,/о до 23,08°|о, по вѣсу: среднее же содержите равняется 23,07°,'». Брунверъ въ Берлкнѣ, Браве на Фаульгорнѣ (въ Бернскихъ Дльпахъ) на выеотѣ двухъ километровъ надъ уровнемъ моря. Мариньякъ въ Женевѣ, Леви въ Копенгагенѣ и Стаеъ въ Бріосеелѣ въ нто же время анализировала (тѣапі же способами) воздухъ и нашли, что составь его' не выходить нзъ предѣловъ, опредѣленныхъ для Парижа. Новѣйшія опредѣленія. [точность ^0,05'/о J подтвердили этотъ выводъ—объ относителі.номѣ постоппст-вѣ состава очпщеннаго свободкагв воздуха. Такъ какъ есть основаніе (далѣе кратко излагаемое) считать, что на бодыпихъ высо- тахъ составъ воздуха немного ивой, чѣмъ на доступныхъ вамъ высотахъ, а именно болѣе богатъ легкимъ азотомъ, то нѣсколько наб- дюденій въ Мюкхенѣ (Жоллвѵ 1S80) подавали поводъ думать, что при восходящихъ тече- ніяхъ (то есть въ области барометрически наи- мепьишхъ давленій или въ центрах* иетеоро- логяческяхъ пик.тоновъ) воздухъ богаче кис- лородомъ, чѣмъ въ областяхъ съ нисходящими цо'юказіи воздуха (въ областяхъ антицвг- клоновъ или бароъіетрнческихъ тахітига^овъ}. Но иногія боііѣе тшдтельныя наблзоденія показали невѣрность этнхъ наблюденій. Уяуч- шенныя методы анализа воздуха показали, что Нѣкоторыя небо.'Гйгшя варіаціи состава, воздуха въ дѣйствительности происходятъ, но окѣ во первыхъ завпеяті, отъ случайныхъ ыѣстиыхъ вліянін (отъ арохожденія в^тра
170 гл. .:і. азотъ и воздухъ образныхъ веществъ. Такъ, напр. [19], смѣсь пирогаллина СвН°Оя съ раство- ромъ ѣдкой щелочи поглощаетъ кис- лородъ при обыкновеи. темпер, очень легко (растшръ чернѣетъ), ш мало годится для точнаго анализа, уже потопу, что требуетъ раствора щелочи, а онъ измѣняетъ соетавъ воздуха, дѣй- ствуя растворяющимъ образомъ. (Однако для приближенныхъ опредѣлеиій этотъ простой пріемъ даетъ вполнѣ надежный числа [30]). Бодѣе точные чрсзъ горы л болыіпя водные поверхности, чрезъ области лѣсовъ и растительности и т. п.), во вторыхъ, ограничиваются величинами, едва отличающимися оті. возможных! погрѣшн остей апа.тизовъ. Особепно убедительный пзсдѣдованін произведены Креііслс- роыъ въ Германіи (1SS5). Соображения же, заставляющія считать, что па больпшхъ высотахъ кислорода въ атмо- сферѣ будетъ меньше, чѣмъ на поверхности земли, основываются на законѣ аарцІалъныхъ давленіЛ (гл. 1). Онъ заставдяетъ счптать, что равповѣсіе кислорода вч. слояхъ атмосферы не вавпситъ отъ равповѣсіп азота, и см'Іша плотностей обонхъ гаяовъ с* поднягіемъ на высоту опредѣллется давлевіемъ каждаго газа въ отдѣльносты. Подробности разсчетовъ н соображеній. сюда относящихся ионѣщены въ моемъ сочивеніп: ,0 барометрпческомъ нивел.шрованіи- 1876 г., стр. 4S. На осноі;а- ігіп закона парціалірнаго давленія л гппсоме- трпческпхъ формулъ, слуигашлхъ выраисеніемъ законовъ пзм-вненія давлепій па разныхъ высотахъ, ыо;кно вывести заключение о томъ, что въ верхнихъслояхъ атмосферы пропорщя азота, по отношению къ кислороду, возрастетъ, но првбыль будетъ составлять лишь доли процента, даже на высотѣ 7—9 верстъ, достигнутой человѣкомъ на- горахъ п аэростатахъ. Этотъ выводъ подтвержденъ анализами воздуха, собранная) Вельчеыъ въ АяглІи. въ его аэростагичеекнхъ высокихъ полетахъ. [19] Вводя въ определенный объемъ воздуха влажный фосфоръ, можно достичь пол- наго поглощенія кислорода; это узнается потому, что тогдя фосфоръ первстаетъ свѣтнть въ темвотѣ. Иэмѣряя объемъ оставшагося азота, этнзгь путемъ можно апредѣлпть содержание кислорода. Этотъ способъ, впро- чемъ, не аюжетъ дать точныхъ результатовъ, что завиеиіъ on. растворенія части воздуха въ водѣ, отъ соедииенія азота съ кислоро- домъ, отъ необходимости вводить и вынимать фосфоръ, что не"вга;кетъ быть совершено бета введенія и выдѣленія воздушныхъ пузырь- КОбъ и т. д. . J20] Прианализахъ бьсстрыхъ и прнближен- выхъ (технияеекихъ и гдгіеничеекихъ) такая смѣсь очень пригодна для опрѳдѣленія содер- ;кавія кислорода въ газообразныхъ югйсяхъ, нзъ которыхъ сперва, удалены вещества, по- .глощаемыя щелочами. По нѣкоторымъ показа- ніянъ слгЬсь эта, поглощая " кисяородъ, даётъ кікоторое (малое) количество окиси углерода. результаты даютъ опредѣлепія въ эвдіо- метрѣ (гл. 3), если при этомъ ввести всѣ необходимый поправка на иявгЬ- реніе давлеггія, -температуры и влажности. Сущность такого опредѣленія состоитъ въ томъ, что въ эвдіометръ вводится воздухъ н измѣряется его объемъ. Затѣмъ туда же вводится прн- мѣрно такой же объемъ сухого водорода и опредѣляется объемъ. Тогда пропзводятъ взрывт. искрою отч, лейденской баніш или Румкорфовой спирали. Остазшійся объемъ гачовой смѣсм снова измѣряютъ; онъ будетъ меньше второго изъ наблюденныхъ. раньше объемоиъ. Изъ трехъ исчез- нувпшхъ объеиовъ одинъ прииадле- жптъ кислороду, а два водороду; слѣ- довательно ','з умсныненія объема по- казываетъ содерн;аніе кислорода [21]. Самый точный, сопровождающейся иаи- .меньшимъ колнчествомъ допускаемыхъ іюгрѣшііостей, способъ анализа воздуха состоять въ прямомъ, по возможности, взвѣщивапіп кислорода, азота, воды и углекислоты, содержащихся въ воздухѣ. Для этой ц-ііли воздухъ пропу- скають сперва чрезъ взвѣшеииые приборы, удержывающіе влагу и углекислоту (о і-шхъ далѣе), потомъ проводить въ трубку, предварительно взвѣшенеучо и содержащую стружки металлической мѣди, и затѣмъ еобирл.юіч. и взвѣііш- ваютъ оставгаійся азотъ. Длинный слой стружекъ мѣди, при накалываиіи, поглощаетъ весь кисяородъ воздуха, и не д-вйствуеть на азотъ. Азотъ опредѣляется (см. рис.) во взвѣшенномъ пу- етачъ шарѣ, по прибыли его вѣса, а взвѣшявая трубку съ мѣдыо до опыта и поачѣ опыта, по прибыли вѣеа, узнаютъ вѣсовое количество кислорода. Въ воздртѣ, лишенномъ влаги- и углекислоты [22], оказывается по вѣсу отъ [21] Подробности эвдіометрпческаго анализа, накъ указано въ гл.З, выв. 32, должно искать въ курсахъ аналитической хпміл. То же самое зал'вчаніе относится и къ другнмт. ана- литическинъ пріемамъ, изглагаемыщъ вт. зтоап» сочикеніи. Пріемы анализа огодеывшотся въ немъ только ради указаиія. на разно образ іе. способовъ хтшческнхъ изелѣдованій. [22] Воздух-ь, лишенный углекислого гaзa^ послѣ нропусканіп ряда эл. нскръ въ эвдіометръ, выовіі показьтаегъ содержание малаго- колнчества углекислоты, какъ ■ замѣтнлъ еще Соесюръ, а воздухъ лшиенньш води, доелѣ пропускания імдъ накаленного окисью: м*ди,
СОСТДВЪ ВОЗДУХА. 171 23,17 до 23,03°/о [23] кислорода, среднее содержание которого будегъ около 23,12 =t0,05°/o по вѣсу, а по объему 20,01°/о кислорода [24]. Возможность изігЬненія состава воздуха поередстиомъ прямого дѣйствія разл. растворяіощихъ веществъ пока- аываетъ сгшымъ яенымъ образом?., что въ воздухе составныя его части находятся Вт, простпмъ смѣшеніи, въ ка- комт. эюгутъ находиться между собою вслкіе газы; они не образуютъ здѣсъ опредѣленнаго тѣла, хотя еоетавъ атмосферы п оказывается однороднымъ въ обыкновенныхъ условіяхъ. І-Іепо- оказывается содержащимъ опять налое, но по- видилому всегда нѣііоторое Количество воды, какъ замѣтндъ Буссевго. Эти наблюдения за-" стаиллюгъ думать, что въ воздухѣ всегда содержится нѣкоторое количество газообраз- ныхъ углероднстых'Ь водородовъ, подобныхъ болотному газу CHJ, который, какв узнаехъ далѣе, выделяется изт. землп, болотъ и пр. Количество ихъ однако не превосходить сотых* долей процента. Подробный изслѣ.човаиія (1898—1901 гг.) Др. Готье доказали это съ точвостію, какъ указано далѣе, но оказалось, .что углеводородовъ количество изменчиво (даже до нсчезапія), а водородъ всегда есть въ количеств* около 0,02/4,, (см. вын. 29). [23] Анализы воздуха представляштъ погрешности н раалнчіп состава, достигагощія сотых* долей процента, а потому должно ограничиться десятыми для выраікенІя сред- 'няго, нормальнаго состава воздуха. . [24] Приведенный чиела вырашаютъ сред- Вііі составъ очищенааго воздуха яо совокупности точнѣіішихъ опредѣлепіН; погрешность ■сведняго не вод/Ье ± 0,05*7,,. стоянетво этого состава въ разньгхъ особыхъ обстоятелъствахъ подтверж- даетъ справедливость этого заключения,, а потому постоянство состава воздуха не должно считать завися щимъ сколько бы то ии было отъ природы входя- щихъ въ него газовъ; оно происходитъ только отъ сочетанія и взаимодѣйствія явленій, происходящих-}» на земной поверхности, содѣйствующихъ этому постоянству. Должно допустить, что явле- нія, при которыхъ выдѣляется кисло- родъ, преимущественно же дыханіе раетеній, равносильны по масс* освобождаема™ кислорода тѣяъ процессами, которые логлощаіотъ кислородъ- на всей земной поверхности [25], [25] Въ гл. 3, вын. І-, сдѣлаио приблдзи- гельнос вычпелеяіе для опредѣленія баланса Кислорода во всей атмосферѣ. Поэтому мояшо> полагать, что еоетавъ воздуха еовревенеаъ. ішіѣяьтся, когда отяошеніе между растительностью н- процессами, служащими для погяо- щенія кислорода, изменится. Но такъ .как'ь- атмоефера земли не аиѣетъ и не должна, иыѣть определенной границы, н шн вндѣлн. даже (гл. 4, вын. 33), что есть набдкщенія,- зто подтверждагопшт, то паша атмосфера должна лѣняться евопаш составными частями? со всѣлъ небесныл'Ь пространством?,, а потоиу должно думать, что и вѣковыя лзмѣненія состава воздуха згагутъ быть лишь чрезвычайно медленньпш, для прямаго опыта неощутимыми--. Надо потягать однако, что ві. fеченіп геодо- гическихъ временъ сущеетвованія аем.чи,(т. е- въ мй.міовы лѣтъ) еоетавъ атмосферы.подвергался снльнымъ изыѣвеніяаъ. Особенно- относится это къ ко;гачеству углешіслаго..- газа, гакъкакъ его много перешло въцо_чву;" Прпборъ, употраблонныП Діанп и Буссеяго дли ntcoaoro япзлпап воздуха. Шар* .4 внЪщяотт. ІО—15 лптровъ. Иаъ- цего нико.чгі&піотъ паеосояъ повдуяъ п его взи&ишвятагъ nymail. Хрубна ВВ'Г соедщденцчя съ ннмъ, наполнена н^дьео- іі иустагі вялѣигена. Ее нагрѣваяэтъ пъ лечн пл угі>льяіъ. Когда м!;дь раскалоыа, отврывакѵгь по геивогу цврвьтЁ" нрпЕтъ г (под.іѣ Ві) Воадухъ проходнп^ чревъ сосуды С сі. рлстпороит, ѣдкаг* налп D, Е, Г n G ст. раствороьгь it кусками -Ьдкаго кал", отчего и лишается углекислого газа, а вотоиъ въ H, I и К съ о*раию кислотою (прокипяченною, чтобы нагнать растворенный воздухъ) гг пеяааГі, ею схочеачою, отъ чего лмдлаетсл вла.гп. Чисгый воэдухі- оставллстъ вч, ВНт кнелородт- ліѣгтн. Когда воаяуіъ воадотъ въ ВВз, отворлютъ кр^иъ г шара А и отогъ пос-іѣдній" таклго цаполпнетсп пяот-онъ. Когда вгадукъ Йол-во не nsojuirj., яатпорпаѵп. краіты и Е^нѣаіиааютъ иіарт. А в трубку BBW Потомъ нчі> трубки выкачпваютъ аяоть п вустуні своза. азЕ/вшивазотъ. Йрабьгль лротішу перваго вѣса труо^ц понантет}. ко.Ш'ссстио кислорода, а раэноегь вторига п третьлги вэ&ѣ*ш*ваиіп трубки и обовхъ вав'вшігвашік шара покдшегь вѣсъ азота. 1/іа.
172 ГЛ. 5. АЗОТЪ II, ВОЗДУХЪ Бъ воздухѣ всегда находится болѣе или иенѣе влажности [26] и также угле- кислый газъ, происходящей при дыхаыік животныхъ п при горѣніп угля и утлѳ- Прпборъ пля поглоще- ніл или проліываыіл га- ЭООЪ НІІЭЫВІІвГСЛ (Либіі- ^овыиъ) чал(І - пппарл- мя. Гавъ входить чрезъ fi яувпгъ на поглощающую жидкость, входить лвъ а въ Ьп постепенно ■въ с- d и о, татсодпть оъ г. Кали - апварэтъ Гейслвра. Газъ входить пъ а, въ ша- рикяхъ Ь, е п d онт, прохо- дитъ чроя-ь растворъ і:дкиго кали, і'аѣ и поглощается углекислота, пьі холить чрезъ о. Шарики Ь, с и d расноло- нгоцыгрояугольпнколъ.тпкъ ■по npiifiojib ложно ставить. родистыхъ соедиыѳнШ. Онъамѣетъ свойство кжелотныхъ ангидридовъ. Чтобы опредѣлитъ содержаніе его въ воздухѣ, употребллютъ вещества, поглощатощія ■его, а именно, щелочи въ растворѣ или въ твердоыъ впдѣ. Растворъ ѣдкаго кали КНО надп- ваютъ въ лепие стеклянные сосуды, чрезъ которые пропускают воздухъ, п ' по прибыли вѣса судятъ о со- Трубка для поглошегал угле- ттртігкііліт ѵгттопі- кнелаго газа. Вь а положевл, ДВрЛіаНШ \ ГЛвЬИ явочекъ ваты, чгоВы иорошокт. СЛИТО ГЭЗК. Но на высыпался. Затѣиъ кладется , яатрвсиап невесть н аотомъ ЛуЧШе ОраТЬ ТВер- ""^.ГЙГ І'МІ" ДУЮ пористую щелочную массу, а именно, натристую известь [27]. При -слабомъ. токѣ воздуха достаточно 20-ти .[кору земли) въ ізидѣ осадочныхъ породъ, со- держащихъ соли углекислоты {напр. известняки СаСОв) н въ каменныя угли. А огъ содержания СОг въ воздухѣ, безъ сомнѣнія, зависать и температура земной поверхности, .потому что теплопрозрачность для земного лучеиспуеканія при этомъ измѣняется (такъ въ парникѣ стекла препятствуютъ охлаждению н скопляется тепло солиечныхъ лучей). Этим, способомъ нынѣ стараются объяснить нееомнѣнное различіе климата въ геологиче- •скія времена. Такъ, ъъ. ледниковый періодъ въ средней. Европѣ было холоднѣе, чѣнъ нынѣ, я въ періодъ яашнтовъ — иного тегогѣе. Из- сяѣдованія Brown и Escombe (1902) показали, оротивъ многихъ ожиданій, что при увеличении содержанія углекислаго газа въ воздухѣ, двусѣменодольныя растеніп развиваются ле лучше, а гораздо хуже (а папоротники?). [26] Содержаніе влаги въ воадухѣ Подробнее разематривается въфнэикѣ яіиетеоро.то- сантішетроваго слоя ыатристой изиеетн, чтобы совершенно лишить куб. метръ воздуха содержавшейся въ иёмъ угольной кислоты. Передъ приборами для шглощенія углекислоты ставится радъ трубокъ съ хлористымъ кальціемъ, для: шглощенія воды [28], и аеппраторомъ заставляютъ проходить измѣряемую массу воздуха чрезъ всѣ приборы. Та- кимъ образомъ, въ большпиствѣ . слу- чаевъ, опредѣленіе воды соединяется съпоглощеиіем'ь угольной кислоты.При- боръ, изображенный на предшествующей страшщѣ, иредставляетъ именно такое соединение. Количество углекислаго газа СО2[29] гіп и объ этоиъ предметѣ сказано выше въ гл. 1. выи. 1, гд'Іі указаны и способы поглощения влаги пзъ газоеъ. [27] Натристую известьприготовляють слѣ- дуюишмъ образомъ. Негашеную известь должно истолочь от. иелкіі'і порошокъ и облить са- мьшъ крѣикішъ раствороігь ѣдкаго натра, слабо нагрѣтаго. Смѣсь должно производит!, въ желѣзіюй чатнкѣ » постоянно мѣшать, пока известь не начпетъ гаситься. Когда начинается разогрѣзаніс зіаесьі, она заішпаетъ, пучится п сана собою застываетъ, образуя пористое вещество, весьма богатое щелочью, способное поглощать углекислый газъ. Сплошной кусокъ ѣдкаго натра или ѣдкаго кали гораздо меньше представляетъ поверхности для поглощен!» и потому дѣйстлует'і. несравненно медденнѣс. Нслѣдъ за приборами для поглові.енія углекислаго газа необ кодішо ставить приборы, поглощающіе воду, потому что щелочи, поглощая углекислый газъ, выдѣ- ляютъ воду. [2SJ Очевидно, что хлористый кальцій, прп- мѣяяемый для шглощешя воды, долніеггь быть свободент. отъ извести и другихъ ѣдкпхъ щелочей, чтобы онѣ не удержали углекислаго газа. Такой хлористый кальцій приготовляется слѣдугощпмъ образомъ: изъ извести и соляной ішелоты приготовляютъ совершенно средній раствор-ь хлорпс.таго кальція, его сгущаютъ нйгрѣваніемъ и испареніемъ сперва ні водяной ваннѣ до возможной густоты, а .потомъ на песчаной ваннѣ съ большою осторожностью. Когда крѣпость раствора дойдетъ до того, что растворъ начинаетъ пѣниться и пѣна застыпаетъ во время поднятія, то эту самую пѣну п соОираютъ. Необходимо во всп- козгь случаѣ испытать у потребляющейся хлористый кальцій, иначе, отъ присутствія въ немъ свободной щелочи (извести), можно юіѣть большую ошибку. Еще лучше предъ оиыттагь долгое время пропускать черезъ трубку съ хлор, кальціем'ь углекислоту, чтобт, насытить могущую оставаться свободную щелочь, происходящую чрезъ разложеыіе части хлористаго иіільція водою: CaGl3 + 2НаО =: == СаОНЮ + 2ИС1. [29] Когда опредѣленіе относится къ одной углекислотѣ воздуха, тогда прнГіѣгаютъ кѴ
СОСТЛЛЪ ВОЗДУХА. І73". въ свободном!, воздухѣ несравненно Go- лѣе постоянно, чѣмъ количество влажности. Среднее содержание угольной кислоты въ 100 объемахъ сухого воздуха близко къ 3/іоа°/о. т. е. въ 10 тыся- чахъ объеыовъ воздуха заключается около 3 объемовъ угольной кислоты, а именно чаще всего около 2,95 об. СО2. Такъ какъ уд. вѣсъ СО2 въ отношении къ воздуху = 1,52, то въ 100 вѣсовыхъ частяхъ сухого воздуха содержится около 0,045 вѣсов. частей углѳкислаго газа. Это количество изыѣняетея по временамъ года (зимою болѣе), по мѣрѣ возвыиіенія надъ уровнемъ земли (на высокихъ меиѣе), отъ близости къ лѣ- самъ и поляиъ (тогда менѣе) и горо- дамъ (тогда болѣе) и т. п., но всѣ из- мѣненія эти малы, рѣдко превосходятъ дредѣлы 2гІг и 4 деслтитысячныхъ особым* пріемам*. Напр., поступают* так*: поглощают* СО" щелочью, не содержащею углекислых* сояей, (напр. расти, барита пли "1;дк. натра, смѣш. съ баритом*}, а потом* или титрованіемъ или (избытком* кислоты) выдѣ- лсніом* судят* а колпчествѣ СО2. Скорое (для гигіеническихъ изслѣдовапій въ закрытых* помѣщепіяхъ) опред. СО5 производят* ташке опредѣлля уменьшение упругости при введеніи щелочи (доводя воздух* до сухости или до пасыщешн влагою); таковы приборы морского врача г. Шидловскаго. Вопросъ о содержаніи углекислоты в* воздухѣ подвергался миогінп. обширным* и точпымыізслѣ- довашямъ. особенно Рсйзета, Шлезпнга и Мюнца съ Обеномъ, которые и показали, что содержаніе СО3 не подвергается такой нзмѣнчпвости, какую сперва предполагали. Существующая свѣдѣнія о содержаніи СО2 въ воздух* въ 1902 г., дополнились наб л юде- нІямп А. Левп и Геиріе (Л. Levy et HenrieL), показавшими, что, оставлял воздух* въ прн- косновеиіи со щелочью на долгое время (на сутки], посте поглощенія щелочью всей СО2, они получили новое ея количество ипритом* это новое количество СО- лзмѣнчиво, но иногда близко къ нормальному. Комнсеія Парижской. Академіи Наукъ, назначенная для провѣркн этого неожиданнаго открытая, убедилось въ его реальности и въ одном* опытѣ (27 і.оня 1902 г.) получила, поел* полнаго яог.тош,енія СО-, (около 0,D3u/0 об.), барнтсмъ еще 0,0Э16*/о СО2 по объему. Henriet показал*, что эта вторая часть СО5 происходить отд. послѣдугащаго окислеиія органпческаго вещества воздуха, растворяю щагося въ водѣ, получающейся при сгущеніи влаги воздуха, и онъ полагаете, что это есть амндное соеди- веніе муравьиной кислоты. Факты эти наблюдены были въ Парпжѣ я около него въ Монтсури; они еще очень свѣжи, чтобы о них* можно было говорить съ полного увѣ- ренностію и, что по моему вожнѣе всего, еще не извѣстно, венкій ли воздух* цоказьшаетъ по объему [30]. Такъ какъ въ природѣ много мѣстныхъ вліяній или увеличи- вающнхъ содержаніе углекислоты въ воздухѣ (дьгханіе, горѣніе, гніеніе, из- верженіе вулкавовъ и т. п.), или его- уменьшающихъ (поглощеніе растеиіямн п водою), то причину большого постоянства въ содержаніи этого газа въ- воздухѣ должно искать, во-первыхъР въ томъ, что вѣтры перемѣшиваютъ воздухъ разныхъ мѣстъ земли, а во- вторыхъ, въ томъ, что воды океановъ,. содержа углекислоту въ растворѣ [31],. соетавлягатъ громадный резервуара, регулирующій запасъ этого газа въ атмосферѣ. Какъ только .парціалыіое давленіе углекислоты въ воздухѣ уменьт шится, вода выдѣллетъ ее, а при увеличении поглощаетъ, слѣдовательно, въ- природѣ существуете, естественно подвижное равновѣсіе и въ этомъ отно- шетгіи, какъ во мпожествѣ другнхъ [32]. указанное явленіе и не составляетъ ли оно- нродукта городской жизни, то есть пзмѣпе- еій воздуха, отвѣчагощпхъ скученной жизни въ городахъ; будегь ля тоже наблюдаться там*, гдѣ въ воздухѣ наблюдаются окислители (оэовъ, перекись водорода, окислы азота). Но- во всяком* случаѣ аамѣченное явленіе представляет* большой научный интерес*. [30] Иное дѣло въ закрытом* помѣшеніи, въ дому, въ подвалѣ, колодігѣ, пещерѣ, руд- никѣ, гдѣ смѣна воздуха слаба. Здѣсь могут* накопляться бо;п.щія массы углекислоты. Даже въ городахъ, гдѣ много условій для развитія СО- (дыханіе, гніеніе, горѣніе), количество его болѣе, чѣмъ въ свободном* воздухѣ, но- даже при тихой погодѣ разность не превосходить одной десятитысячное (т. е. рѣдко достигает* -1< об. на 10.000 об. воздуха, вмѣсто 2,9). [31] Въ водѣ морей, какъ и въ водѣ нрѣс- иой, углекислый газ*, находится въдвоядом* видѣ: прямо растьоренный в* водѣ н соединенный съ известью въ видѣ квелой угле- пзвестковой соли (въ жесткихъ водах* ея иногда очень много въ этомъ видѣ). Упругость СО2 въ первом* видѣ нзмѣняется съ температурою, а содержаніе съ парціальнымъ давлешем*, но то же самое относится и до- СО2, находящейся въ видѣ кислых* солей въ растворѣ, потому что прямые опыты показывают* здѣсь подобную же зависимость, хотя чнеленныя отношенія въ обоих* случаях* различны. [32] Изучая явленія природы, неизбѣжне- придти къ поннгію о томъ, что веюду царствующее подвижное равновѣсіе составляеть. главную причину того стройнаго порядка, который поражает* наблюдателей въ природѣ. Нерѣдко мы не видим* регуляторов* порядка п стройности, н въ частном* при- мѣрѣ углекислоты (илК каком* нномъ) пора-.
174 ГЛ. '■). ЛЗОТЪ И ВОЗДУХ'Ь. Кромѣ азота, кислорода, воды п углекислоты, всѣ другія вещества воздуха находятся въ немъ въ количествѣ ничтожно малоиъ по вѣеу, а потому вѣсъ кубической мѣрм воздуха {при дан- ныхъ t и Н) зависитъ въ замѣтиой мѣрѣ только отъ однѣхъ назвашыхъ частей воздуха. Для воздуха очпщен- наго, то есть лпшеннаго пыле, влажности и углекислоты, найденъ слѣдуто- щій вѣсъ литра (литръ воды, по условно, вѣситъ при 4° и 760 мм. 1000 гр.) при 0° и давленіи 760 мм. [33]. Средн. гі« ж^ы^'Г: литра. „„ „ _ Реньо (1847) 1,29347 гр. 9,8100 и. Жолли (1830) 1,29316 „ 9,8073 „ Ледюкъ (18921 1,29330 , 9.8ІО0 , Релей (1893) 1,29302 „ 9,8120 „ ПослѣднІп столбецъ даетъ напряже- ніе тяжести въ метрахъ. Оно вліяетъ на значеніе столба ртути,. такъ какт. 760 ми. ртути представляютъ тѣмъ бо.тьшее давленіе, чѣмъ болѣе няпря- жеыіе тяжести. Отсюда въ среднемъ при напряженіи </, вѣсъ литра чіістаго воздуха: сц = д 0,131844 граммовъ. зителыго именно то обстоятельство, что первоначально ш'калп. п вт. случайных!, (недостаточно точныхъ и отрывочньгхъ) наблгоде- ніяхъ даже находили, условіл для отсутетвія .етройнаго, строгаго однообразін, а когда убедились въ его господствѣ — нашлн и регуля- торовъ порядка. Изслѣдованія Шлезинга надъ содерж. СОа въ воздухѣ іигѣяы нзіешго этотъ гхарактеръ. Въ нихъ влолсена идея Девнлля о диссоціацііі кислыхъ угольныхъ солей морской воды. Во многоэт. друкигь также только -съ подробнымъ нзученіемъ можно ждать правильная поннманія. Измѣвенія в-ь чаетно- -стяхъ при этомъ, конечно, возможны мѣстныя н временныя, но общее—сохраняется, и если въ немъ идутъ свои иеремѣны, то лишь съ постепенно стію эволюціопныхъ (а не реио- люиіонныхъ) явяеній. Дѣло наукъ уловить ■существованіе общаго порядка и причины, его регулирующія. II это относится въ такой жѳ мѣрѣ къ лтодскимъ (обществѳннымъ или соціальныагь) отнопгеніяиъ и ко всему міру въ совокупности также, какъ къ иіру матеріально мертвых'ь веществъ, у которыхъ естествозгга,- ніе постепенно открываетъ равновесный по- рядокъ всюду, куда направляется должное изученіе. [33] Численный данный опытовъ указанных-ь лзелѣдователей вновь разочтены мною во Вре- менникѣ Гл. Палаты нѣръ и вѣсовъ 1894 г., гі. I, стр. 85, прнчемъ введены всѣ необходимый шшрявкн. При широтѣ 45° Дефоржъ даетъ среднее д = 9,80665 [34], а потому е0=1,2929 гр. (по отношению к'ь водороду плотность около 14,4), а въ Петербурга, гдѣ ?близко къ 9,8193 гл., е0== = 1,2946 гр. Для воздуха, содержащаго 0,03 об. процента СО2, вѣсъ литра надо увеличить на 0,0006 гр. Слѣдова- телы-ю, если въ дапномъ ыѣстѣ наблюдено (по барометру, съ приведеніелп. къ 0° ртути) давленіе Л~мм.. упругость водяного пара h мм. (по психрометру, отнеся влажность къ высотѣ ртутиаго столба), температура t (по стоградусному термометру, исправленному по водородной шкалѣ) и дано напряженіе тяжести у иетровъ, то вѣсъ литра воздуха (съ погрѣшностіго едва ли болѣе 0,0002 гр.): [Зі] Напряжете- тяжести тогда, при географ, ганротѣ мѣста = 1_Р и при высоте надъ уров- немъ моря = II мстровъ, будстъ (принимая земиоіі шаръ.иа уровнѣ моря правил ыіымъ эл- липсондоиъ, чего—строго говоря—ныпѣ нельзя допустить): __ 9.S0B65 (1 — 0,0036 Cos 2L) ■" ~ ~ і + о.оооооопш п Но для точнѣйішіхъ опредѣлеиій необходимо знать нзъ прямого опыта величину у даннаго мѣста, потому что близость моря пли горъ, свойство горнихъ ппродті даннаго места іг неправильности въ ;>л.пшсон;шлыіосгіі земного шара вліяютъ на величину г/ и помішо намѣне- иіп широты и высоты надъ уровыемъ моря. [351 Вліяніс мѣстнаго наиряженія тяжести на вѣеъ литра воздуха определяется исклю-' чптельно зависимости*} зтого вѣсз отъ давле- нія и шыѣреніемъ давленія высотою ртутиаго столба. На первый же взглядъ можетъ показаться, что здѣсь пдеть рѣчь о тошъ различи, которое (см. въ механикѣ к физикѣ) оу- ліествуетъ между поиятіемъ о массѣ и о вѣсѣ, такъ какъ посгбдніп опредѣляется, принимая во вниманіе напря:кете тяжести, ибо вѣсъ есть давленіе. Но гири—сохраняя или выражая определенную массу, остаются тѣ л;е и, слѣдовате.тьно, когда ими выражается вѣсъ (такъ это принято въ хішІн и въ обіцежнтіи), «ѣняютъ производимое ими давленіе съ пере- мѣноіо мѣста. І-Гнымн словами: гири, напр., грамііовыя, выражаютъ въ сущности ѳд. массы, но ими измѣряется и вѣсъ — въ обшеуіютраб- ляемомъ емьгелѣ. Здѣсь дѣло идетъ не болѣе какъ о иомелклатурѣ и условномъ выраженш понятій, надъ чѣмъ, но моему миѣиію, нѣтъ надобности особо долго останавливаться, ігбо наука должна давать ясный поиятін, н не -много останавливаться надъ словами, безъ ко- торыхъ, увы, нельзя выраікать мыслей, и если въ хпміи иаавапіе иѣса (напр., в'всъ атома, вѣсъ грамма) щжмѣияется зачастую въ емы-
ІКИДНІЙ ВОЗДУХЪ. 175 Зиаиіе точнаго вгІзеа литра воздуха особенно важно при поправки взвѣ- ишваши на вѣсъ вытѣсненнаго (предметами и гирями) воздуха [36] и при обсуждении явленіи въ атмосферѣ, танъ какъ ея движеніе прежде всего определяется разностями вѣса равныхъ -объемопт, воздуха, свободно перемѣ- щающагося [37] и находящегося на одной высотѣ. слѣ массы, то отъ. этого наша тіэука. ничуть но лишается надлежащей точности, тѣііъ бо- лѣе, что слона зачастую нмѣютъ многоразличный смыслъ. Такт,, шшр. словомъ „масса" (masse) выражается не только механическое пред став лен іе о количестве вѣсома го вещества, во :і ионятіе о вснкомъ множестве пред- ыстовъ и др., словомъ poids (вѣсъ) означается ио французски не только то, что у наеъ означается словомъ „В'Ьоъ0, но и опредѣленная ліаеса или гиря. Вводить изм'Іпіеше словъ, «очинять для каждого пошггія оеобыл слова— составляет'!,, по моему мнѣнію, не оОлегченіе, я, трудность. [36] Для скораго разсчета вѣса литра комнатного воздуха въ Петербург*, въ указан- ныхъ условіяхъ (Ш, і л к), можно Орать формулу: С = 1,20671 + 0,0016 [Яі —755 + 2,6 ((18° — ^°)3> гдѣ Лі = Л— 0,38 Ь. При опре- дѣлеиіи вѣса пебольшихъ тяжелыхъ предле- тсвъ (напр. при анализе, при опред. уд. вѣса жидкостей и т. п.) въ сомнатномъ воздухе, можно вводить поправку на потерю вѣса. счп- ■тая вѣсъ литра вытѣсненнаго воздуха за 1,2 гр., слѣдоват. на каждый куб. саптиметръ 0,0012 гр.. Но если взвѣшиваютъ газы или вообще большіе сосуды или вэнѣшиваніе должно быть особо точно, то необходимо определять въ вѣсахъ всѣ данный [t, Н и 1і), п. ч. чувствительные вѣсы уже опредѣляютъ воз- ножныя лзмѣненія вѣса воздуха, такъ какъ на лятръ вѣсъ воздуха изменяется въ саети- грамыахъ, даже при иостояыыой температурѣ. отъ перемены II и 7г. Для подобныхъ целей мною давно (1859) предложенъ " и ирим-Ьненъ слѣдующіЁ способъ: берется большой легкій запаянный сосудъ, его объемъ и вѣсъ въ без- воздушномъ пространстве определяется еъ точвдстію и по временамъ проверяется. Взвешивая его, получаемъ вѣсь въ воздухѣ данной плотности, а вычитая этотъ вѣсъ нзъ абсолютна™ вѣса и дѣля на объемъ, получаемъ плотность воздуха. [37] Около нормальнаго давленія и въ пределе 0°—25е увеличен іе давленія примѣрію на 3 мм. производить такое же вэмѣнеиіе въ плотности воздуха, какъ уменыненіе температуры иа 1°, а потому въ метеорологіи было бы, инѣ кажется, особо важнымъ к поучитель- •нымъ изел'вдовать—прнтомъ на разныхъ вы- сотагь (что легко достигается ныиѣ заѣямн съ регистрирующими приборами) — пзмѣненіе въ распредѣленіи плотностей воздуха по земной поверхности въ разпыя эпохи. Для суждения обч, иамѣненін—при ясной погоде—плотности воздуха съ высотою привожу таблицу, Хотя жіідкШ воздухъ, какъ указано въ гл. 2, сталъ извѣстенъ съ 1877 г. (Пикте, Каильте), но лишь много позд- нѣе, въ 90-хъ годахъ, благодаря работами Олыпевекаго, Вроблевскаго, Дыоара, Лпиде и др., получилась возможность легко и дешево приготовлять его въ значителыіыхъ количеетвахъ и даже пользоваться иііъ для лабора- торныхъ и проыышленныхъ цѣлей: для голученія низкихъ температуръ и для обогащенія кислородомъ (кипитъ при—181°), остающимся по испарены болѣе летучаго азота (кигштъ при — 193°) [38]. Приборъ Линде, еынѣ иаиболѣе распространенный для ежи- женія воздуха [39], имѣетъ два насоса Ві и В» (на придагаемоыъ схема- тическомъ чертежѣ), поелѣдовательно ежимающіе втягиваемый атмосферный воздухъ, первый до 15 — 20, а второй до 200 атмосферъ. Такъ какъ при сжатіи, особенно столь значптель- составленную мною по совокупности данныхъ Глешера для его иаб.тюдеиій при аэростати- ческихъ подетахъ,—принявъ на поверхности земли (условно) температуру + 15°, давленіе 760 м. и относительную влажность въ 60%: Давлешо. 760 мм. 700 650 600 550 500 450 400 350 300 і°Ц. Влаж- + 15, "0 ' 11,°0 7,с6 4,°3 + 1,°0 — 2.°4 — 5,°S — 9,°1 — 12, Е5 — 15, °Э ГОСТЬ. 60°, 6-1 64 63 02 58 52 44 36 27 Высота, !„ 0 М. G90 І300 1960 2660 3420 4250 5170 0190 7360 Вѣст. литр; воздуха. 1,222" гр. 1,141 1,073 1,003 0,931 0,'S57 0,731 0,703 0,624 0,542 Въ действительности, особенно при облачной погодѣ, часто встречается раепредѣленіе' плотностей съ высотами гораздо менѣе поелѣдо- вательное, зависящее особенно отъ неравномерности паденія температуры прл подъеыѣ. [38] Жидкій воздухъ всплываетъ на водѣ, п. ч. плотность его, отъ болыпаго содержанія азота, меньше, чѣмъ у воды, но когда много азота испаряется и жидкій воздухъ обогатится клелородамъ, онъ падаеть подъ воду, п. ч. жидкій кпелородъ, прп температурѣ жидкаго воздуха, немного тяжелее воды. По мѣрѣ обогащенія кислородомъ—безцвѣтвыіі жидкій воздухъ гфіобрѣтаетъ синеватый оттѣнокъ. [39] Его можно имѣть въ разянчггыхъ раэ- мѣрахъ въ продажѣ. Тотъ большой приборъ Линде, которшгь 9. Л. Нобель свабдалъ Главную Палату мѣръ и вѣсовъ (въ С.-Ле- тербургѣ), требуетъ двигателя въ 12 енлъ н можетъ (при правильномъ дѣйствіи всѣхъ частей) давать въ часъ до 5 ллтровъ жядкагб' воздуха, по наблюденіямъ Ф. И. Блумбаха.
17(1 171. 5. ЛйОТЪ И ВОЗДУХ!і. номъ какъ до 200 атмосферъ, развивается иного тепла, а для сжиженія воздуха необходпмо понпжеиіе темпе- дится небольшое количество воды въ- цплпндръ Вз).въ трехъ холодплънп- кахъВі, Ь' п СІ:'послѣ предварительнаго сжатіл (до 15 — АППАРАТЪ ПРМ.ЛИНДЕ ДЛЯ СШЕНІЛ ВОЗДШ. А вховъдля воітуіа{съне6олі.шігиъ колячвствомъ воды паі. Т) пъ ннсосъ двойного Д'МІствіп. Ві цилвпдръ ниакаго давлсніл в» 20 ати., Ві вныжяго давлвпін во 2О0 атіі. Di л Di сосуды еъ протокашщеі! водой ((Ь—од)для оіланіденія сжатаго {горпчаго) воздуха, прохолл- щаго во нѣдным-ь сппраллмъ. F стальной отдѣлнтвль виды. G стальная спираль, погруженная пъ смѣсь льда ст. солью (—15°). Н внутренняя труЯка тройной ширяли яаъ тру- бокъ красной ыѣдп (ярпборъ съ протпвэнолсжнызш течопіяіш сжатаго и рдсшпрвннаго газа), окруженішхъ шерстью-Кгконвчоскіп кранъ дли расіііирввія сжатаго воздуха,on. 200 „ ш11і ..„„„„„^ до 18 атм, J спнраль, оо которой охлажденный глет* DoaDpannLQTCfl череаъ клапанъ L въ "^ ' -* поршень Ва. Кі кранъ зля распілренія отъ ІВлти. до атмосфврнаго дивленіл: жидкій воз- ВОДИТСЯ ДаЛЬВѣЯ- дуіъ собирается въ Дюароесконъ сосуд* Q, а непврившіЯея холоіныЛ вивдул- чоровъ _і__ пѴіПЖіІРНІР- трвтыо наружную спираль Р—О уіодитъ яаъ прибора. Ко краи> снірооъ для иореллпанія аш-l. ил^ісилдеикг жидкаго воздуха поел* вяирытія огверстія О. Щ Мі и Ш0 манометры для енстаыъ тру- {укатаГО ГаЗй.ДлЯ войт, съ давленілян (выпи атмосферпаго дАвлевія) до EGO, 20 п 1 атм. . предохранения 20 ати.) ж послѣ- сжатіядо200атм. А такъ какъ при сжатім и охлаж- деніи находящаяся въ воздухѣ влажность от- частидаетъ жидкую воду (которая и собирается который можетъ запереть отвер- стія, проводящія сжатый воздухъ,, то сверхъ холо- дилыіиковъ па пути движенія воздуха необходимо поместить отделительное ііриспособленіе (сепараторъ F) [42]. Охлажденный и сжатый ігрпмѣрно до 200 атмосферъ воздухъ гостушіетъ. во внутреннюю' трубку длинной, нисходящей металлической (краснойнѣди) спирали Н [43],. помещенной внутри высокагО' призматическаго ящика, гдѣпроиз- ратуры, то насосы и сжатый воздухъ охлаждаютъ по возможности до низкой температуры [40] (для этого же вво- (40] Въ особьыъ хояодильникахъ (Па рис. Di, Da и G) ояяажденіе производится или холодной водою, или лъдомъ, и лучше смѣсмо соля со евѣітаиъ (около — 20°, такъ дѣлается въ Главной Палатѣ мѣръ и вѣсовъ), или сыѣсью снѣга (иетоячввнаго льда) съ кристаллическимъ хло- ряетымъ кальціемъ, или другими холодильными гаіѣсямя {гл. 1, вын.- 26: гл. 2, выи. 27). отъ нагрѣвапія выѣшнею температурою, спираль внутри ящика обкладывается Вообще надо помнить, что сжижепіе воздуха (гл. 2, выпоена 29) не можетъ совершаться при температурахъ выше — 160° (критическая темпер, кислорода), а потому, пользуясь рас- щиреніемъ (до 1,5 атм.) сжатаго (до 200 атм.) газа,' дающимъ пониженную температуру, по- лучимъ тѣмъ большую доли смиженнаго газа, чѣмъ ниже была его начальная температура въ сжатомъ віідѣ (т. е. при 200 атм. давлены).
ЖИДКІЙ ВОЗДУХЪ. 177 худыми проводниками тепла (шерсть, пухъ, войлокъ).Сверхъ того внутренняя спираль, проводящая сжатый воздухъ, облечена по своей длинѣ двумя охватывающими болѣе широкими мегалличес- кимиже спиралями, по которымъ охлажденный воздухъ, оставшійся. не сжижен- нымъ возвращается къ насосу или въ жигнату, нанъ далѣе объясняется [44J Это содѣйствуетъ (конечно только при продолжителыюмъдѣйствіи такого тока въ приборе) дальнѣйшеиу охлаждение сжатаго воздуха, который самъ по себѣ при давленіи въ 200 атмосферъ и теы- иературѣ въ — 20° или даже —■ 50° (какъ при охлажденіи смѣсыо снѣга съ крист. хлорисгьшъ кальціемъ) сжижаться, конечно, не можетъ, т. к. критическая температура (абсолютнаго ки- лѣнія) для азота лежитъ гораздо ниже, около —146°. Чтобы достичь желаемого дальнѣйшаго пониженія температуры, въ концѣ внутренней сішрали, при помощи коническаго затвора Кг, заставляютъ такъ расширяться сжатый воздухъ, чтобы давленіе изъ 200 атм. опустилось до 15 — 20 атм. [45]. А такъ какъ при увеличеніи объема, при зтомъ происходящему температура понижается пршіѣрно на 50°, та если [41] Очевидно, что воду должно отделять pawie, чѣіть впускать сжатый воздухъ въ холоди льннки (устралвыемые часто въ впдѣ эыѣевиковъ), иыѣющіе температуру ниже 0°, чтобы въ нихъ не замерзало много воды, затрудняющей ироходъ сжатаго воздуха. Это обстоятельство должно им'Ьть въ виду цри устрой- ствѣ холодильниковъ этого рода. [42] Входящія въ сепараторъ капли воды, встрѣчая металлическую въ немъ воронку, собираются въ струю воды, остающуюся въ сепараторѣ. Такъ какъ при температурѣ, около ~ 190°, ежиженнаго воздуха какъ остатки водяныхъ паровъ, такъ и углекислота воздуха уже затверд"Ьваютъ, то получаемый въ приборгв жидкій воздухъ представляетъ мутную жидкость, для очищевія которой примѣняется простое пропѣживаніе чрезъ веклееную бумагу (воронку лучше брать съ двойными стенками, какъ сосуды, описанные въ главѣ 2-й, вын. 32 для храиенія сжижениыхъ газовъ). [43] Въ прибор* Главной Палаты ея длина около 25 метровъ. [44] Очевидно, что въ колыдеобразномъ пространств'!;, окружающемъ внутреннюю спираль, холодный воздухъ {полученный при рас- ширеніи) движется снизу вверхъ, если во внутренней трубкѣ идетъ сверху внизъ. Эта вегрѣча наиравдешй: содъ-йствуегъ наибольшему охлажденію воздуха, иротекаюшаго по внутренней спирали. Осндвы хннш. сжатый воздухъ имѣлъ t отъ—15° до — 20°, поелѣ расширенія—онъ бу- детъ съ самаго начала имѣть t около —60°. Такъ охладившійся газъ пзъ расширительной коробки идетъ по кольцеобразному пространству спирали въ насосъ Вг и на евоемъ пути успѣ- ваетъ охлаждать сжатый до 200 атм. воздухъ до — 50°—60°, а послѣ онъ расширится, t еще упадетъ и т. д., т. е. когда работа прибора продолжается, сжатый до 200 атм. газъ по- лучаетъ все низшую и низшую температуру, расширяясь до 15—20 атмосферъ. Если теперь пріоткрыть кранъ Кі на столько, чтобы такой охлажденный воздухъ расширился еще разъ, почти до давлеігія одной атмосферы [46], пронзоидетъ новое быстрое расширеніе и связанное съ нкмъ охлаждение [47]. Тогда часть воздуха останется въ видѣ оч. холоднаго газа, уда- ляющагося въ атмосферу по третьей (наружной) м'бдной трубѣ, охватывающей всю верхнюю долю спирали, помещенной въ ящикѣ, и другая чаеть воздуха превратится въ жидкое состоите, имѣя температуру около—190°. Струя происходящего жидкаго воздуха собирается въ двустѣігаый сосудъ, описанный во 2-й главѣ (вын. 32). Въ этомъ видѣ жидкій воздухъ зіожетъ сохраняться много дней (до 14-ти, если взято около 2 литровъ и пустота между стѣнками возможно совершенна), уле- таетъ же сперва преимущественно азотъ, такъ что подъ конецъ долу- [45] Чтобы судить о перем'Внѣ давленіи имѣются въ приборт. манометры. Изъ нихъ Мг показываетъ около 200 атм. и помѣщается передъ входояіъ сжатаго воздуха въ спираль. Манометръ же Мі ставится послѣ затвора въ коробкѣ, гдѣ происходить расширеніе, и дол- женъ показывать около 15—20 агмосферъ. Третііі манометръ Модаеть окончательное расширеніе — около і'/ю атм. [46] Кранъ Кі отворяютъ лишь настолько, чтобы раэрѣженіе давало принѣрно 1,1 атмосферы. Небольшой перевѣсъ давленія оста- вляютъ.яля того, чтобы заставить холодный расширенный газъ проходить-въ наружномъ кольц'і: спирали. [47] Когда сжатый воздухъ имѣетъ температуру 0° до—50°, то цоннженіе давленія на 1 атм. влечетъ охлажденіе лишь на 0,2—0.3°, но когда газъ охладится до—190° или—200°, такое же пониженіе давленія (на 1 атм.) по- ыижаегъ.І воздуха уже почти на 2°, то-ееті. чѣмъ холоднѣе газъ, тѣшь болве сиъ охлаждается при одинаковом^ уменьшен™ давленія.
178 гл. о. дзотъ и воздѵхъ. чается жыдкій воздухъ, сильно обогащенный КЕС.ТОрОДОМЪ. Такъ какъ жпдкій воздухъ нмѣетъ и сохраняетъ (испаряясь) очень низкую температуру (отъ—190° до—1S50 по мѣръ- обогащенія кисдородомъ), то онъ даетъ возможность произвести множество шучптельныхъ опытовъ, особенно физнческаго характера [4S]. Такъ напр. ртуть, облитая жидкішъ воздухомъ, заэіерзаетъ идо того охлаждается, что ея кусокъ можно ковать п плющить, какъ свиыецъ. Сгшртъ, многіе др. жидкости, недамерзающіл въ самую сильную стужу, легко превращаются отъ жидкаго воздуха въ совершенно твердый массы. Упругій кау- чукъ становится, охлажденный жид. Б0здухомъ,чрезвычайно хрупкимъ, твер- дымъ и ломкгогь, свинецъ звонклмъ. Если вт. пустомъ стенлянвомъ шарѣ содержатся пары ртути (напр. выка- чиваніе произведено ртутнымъ насо- совіъ) п какую либо часть шара ox.ua- ждать снаружи жиднимъ воздухомъ (напр. вату на палочкѣ обмочить имъ и тереть ею часть стѣнкп шара), то ртуть осаждается въ этомъ мѣстѣ въ видѣ зеркальнаго слоя. Если стеклянный шаръ наполнить буро-красиымп парами брома (изгоняя изъ шара съ жидкннъ бромомъ кнпяченіемъ воздухъ и затѣмъ запаивая) и какую либо часть поверхности шара охладить жндкимъ воздухомъ, весь броыъ собирается около холодныхъ точекъ поверхности въ твер- домъ видѣ и въ такой полнотѣ, что вся внутренность шара обезгдгізчи- вается. Такія физическія свойства ме- талловъ, который значительно измѣ- [48] При низкий, тезтературахъ часто химическое вэаиыодѣиствіе настолько уменьшаемся я даже прекращается, что становится поучительною лишь отрицательная сторона предмета, но и она терпеть въ назидательности потому, что тогда тѣла сильно аатвер- дѣваютъ, а. чрезъ зто теряется та подвижность, которая нужна для хнынческаго вэаинодѣй- ствія. Но такъ какъ въ жид. воздухѣ кислорода сжать, то онъ особо энергично поддер- жнваетъ горѣніе зажженнъкъ -г*ть (напр. горящая папироса — ярко загорается). Этпмъ даже начала пользоваться для варывовъ, потому что вата пли уголь, емоченныя жидкинъ воздухомъ (особенно богатымъ кнслородомъ}, пріг зажиганіп искрою или ружейныиъ писто- ноііъ даютъ сильный взрывь. При дешевизнѣ жид. воздуха — это выгодно въ эконоынч. еиыслѣ. няются съ температурою, въ жндкомъ воздухѣ явственно измѣшнотся. Такъ напр., гальваническое сопротивленіе металловъ току, если не совершенно уничтожается, то падаетъ до чрезвычайности п въ такой иѣрѣ, что около— 273° (темп, абсолютного нуля) пови- димому для всѣхъ металловъ оно ничтожно мало [49]. Въ жидкіи воздухъ, не взирая на чрезмерный его холодъ, можно на момеитъ безопасно опустить палецъ, такъ какъ первоначально— отъ такъ называемаго сфероидального состоянія—между кожею и жидкостью будетъ худой проводникъ тепла въ видѣ газообразнаго слоя — какъ между накаленнымъ металлоиъ и каплею брызнутой на него воды. Множество хими- ческихъ реакцій, идущихъ при обык. темп., при холодѣ жидкаго воздуханесо- вершаетея (см. введеніе, стр. 25) [49 bis]. Обращаясь къ другимъ составнымъ частямъ воздуха (кроыѣ N2, О2, Н20 и СО2), прежде всего должно упомянуть, о содержанін въ немъ Аргона Аг (означается иногда просто А), объ от- крытіи котораго (IS94) Релеемъ а Рам- заемъ сказано уже выше. Когда Релей нашелъ, .что азотъ, остающійся изъ воздуха поели удаленія О2, Н20 и СО2, тяжелѣе (на 1/зоо) азота, приго- товляеыаго изъ всякихъ (кнелород- ныхъ, водородныхъ, металлическихъ и углероддыхъ) его соединеиій, стало не- сомнѣннымъ, что въ азотѣ воздуха содержится подмѣсь газа, болѣе тяже- лаго, чѣмъ азотъ. Чтобы его получить въ отдѣльности, надлежало перевести азотъ въ какіе либо изъ его не газо- образныхъ соединеній, такъ какъ .под- мѣсь та, очевидно, не входитъ въ такія соединенія, какія образуетъ азотъ [50]. [49) Объ увеличѳніи фосфоресценціи при ннакнкъ теми, (параффинъ, кость и др.) упомянуто въ гл. 2 вын. 32. [49 Ыз] Ие подлежить сомпѣнію, что по- лученіе икилгеииаго воздуха, производимое въ болыпихъ (заводскихъ] размѣрахъ, можетъ быть очень выгодньтмъ для многихъ практп- чеекихъ пришііненін, огобенпо we для деше- ваго получѳпія воздуха богатого кислородомъ и для сильнаго охлазкденія. [50] Для разъясненія дѣла Релен и Рмиаіі, еще ран-ве уедипенія аргона, едѣлали много поучительныхъ опытопь, понаяовшихъ, что ископал подмѣсь тяжелііе азота и отъ него отличается явственно. Такъ напр:, они paa- дѣляли воздѵхъ диффузі ею '(чрезъ пористую
А Р Г О Н Ъ. 179 Два способа, примененные для этого, состоятъ въ окислеиіи азота и въ по- глощеніп его металлпческгоіъ магніемъ. Уже Кавендишъ (1786) замѣтилъ, что азотъ воздуха въ соотвѣтственныхъ условіяхъ, особенно въ присутствіи щелочи, при дѣйствіи элек. разрядовъ и при взрывѣ греыучаго газа [51], ыожетъ быть превращенъ въ азотную кислоту, если прибавлять къ воздуху достаточное количество кислорода (и влаги), и онъ наблюдалъ уже, что часть азота не превращается въ азотную кислоту [52]. Превратившись въ азотную кислоту, то есть окислившись, азогь удаляется легко (при помощи щелочи, дающей соль азотной кисл.), и если былъ азятъ избытокъ кислорода— «го(пропустивъчрезънакаленнуіомѣдь) также легко удалить [53], но все же «гособъ этотъ еложенъ и потому его залѣнили поглощеніешъ азота съ помощью мелко раздробл еннато магшя[5Ф], глиняную трубку) на часть болѣе легкую (диффундирующую) и на болѣе тяжелый оста- токъ н изъ шхъ обѣихъ получали азотъ (поглощая Оа мѣдью). Оказалось, что дпффунди- ровавшій азогь былъ явно легче того, который остался, т. е. въ немъ скопилась тяжелая подмѣеь. [51] Си. въ этой главѣ выи. [9.] . [52] Въ этой части Кавеидишъ несомнѣнно имѣлъ подъ руками аргонъ и его спутниковъ, но малость остатка служила, вѣроятно, причиною того, что опт, не изслѣдовалъ оетаю- щійся газъ ближе. [53J Весыіа важпо заігвтпть, что Релей и -Рамзай получдла этимъ путемъ аргонъ не только иаъ авота воздуха, на и изъ авота, Шлученнаго изъ его соединеній, хотя въ Вервомъ случаѣ получилось изъ 100 об. азота <5одѣе 1 об. аргона (и его спутниковъ, см. да- Д'І!е),авовторомъ только около 0,1 об. Авторы .объясняют^ появление въ иосдѣднемъ случаѣ который при накаливаніи переводить весь азотъ въ твердый нелетучій азотистый мапгій №Mg3, не поглощая аргона [55]. Остатокъ, пе поглощаеаіый магніемъ, оказывается газомъ, щгіно- щимъ по отношенію къ водороду плотность около 20, тогда какъ азотъ около 14, а кислородъ около 16. Такой же газовый остатокъ, не поглощаемый ни обычнымъ раетвороыъ реагентовъ (щелочами, кислотами, солями), ни мѣдыо, магніемъ, лнтіемъ и др. нака- аргона тѣиъ, что собирали газъ еадъ водою, а изъ нел могт. выделиться растворенный въ ней аргонъ. Пока это неразъяснено, полито полагать, что аргонъ такъ или иначе спо- собенъ происходить изъ азота, о чеыъ упоминается въ дальнѣйшнхъ выиоскахъ. [54] Поропщоватый магнІй пмѣетеп въ про- дажѣ. Гешель совѣтуетъ его смешивать съ негашеною известью. Прибавляютъ къмагнію татке мслкіе куски (тонкіе пластинки) ме- таллическаго натрія, но лучше всего прибавлять металлическій литІй, такъ какъ объ жадно поглощаетъ азотъ. Жагній. (остающейся съ подмѣсями) помѣщаютъ въ трубку (желѣз- яую, безъ стаевъ), куда проводить (при яака- ливаыія) прямо сухой (и безъ СО5) воздухъ, такъ какъ кислородъ его поглощается маг- ніе&ъ еще ранѣе азота. Для полнато погло- щенія послтідняго, газовый остатокъ (еще нечистый аргоиъ) необходимо пропускать чрезъ нагній несколько разъ—пока спектръ (получаемый при помощи электр. искръ—большого напряженія, см. гл. 13) окажется не еодер- жащимъ характерный, липій азота. А такъ какъ остатокъ аргона малъ и сложный лрн- боръ, служащій дли полученія, поневоле дод- женъ содержать много гааоваго пространства, и тѣмъ болѣе, чЗагь больше взято' грубокъ съ магніемъ, то. приборъ устраиваютъ такъ, чтобы заставить остатокъ газа многократно проникать чрезъ одну и ту же накаленную трубку съ магтклъ. Этого можно достигнуть различными способами, но всего выгоднѣе заставить остаточный газъ возвращаться къ началу его входа. въ трубку съ магніемъ. Для этого itocirb выхода газа изъ трубки ставится небольшой ртутный асиираторъ (гя. 2. вын. 1й), который отводить газовый остатокъ пег газопроводной трубкѣ къ началу трубки съ накалетшмъ магніемъ. На пути эгомъ помещаются впаянныя шатнновыя проволоки, чрезъ которыя прохожягь электр. разряды для наблюдения спектра. Ртуть, падающая изъ воронки аспиратора, будетъ при этомъ заставлять газовый остатокъ вновь проходить чрезъ трубку съ магніемъ. внутри которой ' надо устроить металлическую продольную мѣшаяку (по временамъ вращаемую рукою), чтобы' пе- ремѣшивать мапгій и- возобновлять его ио- верхность. [55] Проф. А. П. Лидовъ (1902) покааалъ, что путемъ такого поглощенія азота можно пользоваться даже для вѣсового опредѣленія количества азота. 12*
180 ГЛ. 5. АЗОТЪ И ЕОЗДУХЪ. ленными металлами, получается изъ воздуха, выкипяченного (бывшаго въ растворѣ) пзъ обыкновенной и морской воды и изъ воды многахъ ыинераль- ныхъ иеточниковъ (въ Пнринеяхъ, въ гейзерахъ Исландіи, въ Германіп и др.), и здѣеь такого остатка даже болъ-е,чъ-мъ въ обык. воздухѣ, для котораго иэъ 1000 получается около 7 литр, остатка. Этотъ остатокъ [56], при охлажденІи жиднииъ воздухомъ, испаряющимся подъ умень- шеннымъ давленіемъ (т. е. при темпе- ратурѣ около — 200°), превращается вполнѣ въ жидкость (часть кристаллизуется, особенно при температурѣ жидкаго водорода). Если эту жидкость испарять подъ обыкновеннымъ давленіемъ (760 мл.), то часть ея улетучивается ранѣе—186°, эта часть содержите гелій и неонъ, о которыхъ далѣе говорится, а часть остается жидкою при темиературахъ гораздо болѣе вы- сокихъ, чѣмъ — 186° (это криптонъ и ксенонъ, см. далѣе), но главная масса перегоняется именно около этой температуры. Часть остаточваго газа, кипящая отъ—185°до—187° (при760мм. давленія), представллетъ настоящій ар- гонъ [57], котораго по объему въ воздухѣ содержится около 0.7% (а его спутжиковъ—гелія, неона, криптона и ксенона—веѣхъ вмѣстѣ, судя по имеющимся данньшъ,менѣе 0,20/о).ГГри атмо- сферномъ давленіи около—190 аргопъ легко застываетъ въ твердую массу, бездвѣтную, какъ ледъ [5S]. Въ газо- образномъ состояния аргонъ въ 19,8 разъ тяжелее водорода [59], въ жнд- [56] Остатокъ этотъ первоначально (1894— 1895) считался чистымъ аргономъ, ио лишь потомъ, особенно благодаря пзелѣдовапіямъ Рамзая л Траверса, онъ оказался смѣсыо покрашен мѣрѣ б газовъ: гелія, неона, аргона, криптона и ксенона. [57] Такт, какъ аргонъ не удалось перевести ни въ какое соединение, то дальнѣйшее очшцевіе до пыиѣ невозможно. Убѣжденіе въ однородности вещества получается однако: по- стоянствомъ теші. кипѣнія е замеряанія, а также тѣмъ, что диффузія (чрезъ пористыя перегородки) даетъ части одинаковой плотности. [58] Критическая температура аргона около —117°, а кр. давленіе около 53 атм. " [59] Въ гл. 14-й (7-я выноска) указано, что Тс или отношеніе двухъ теплоенкостей (при постоянномъ давленіи и при постолвиоиъ объеігѣ) уменьшается съ увелпченіемъ сложности частипы газа (т. с. съ чиелонъ атоновъ коыъ же видѣ (при—186°) въ 1,5 разъ тяжелѣе. воды [60]. Будучи, такимъ образомъ, хорошо характеризованъ по свошіъ фпзическимъ свойствамъ, аргонъ въ химическомъ смыслѣ отличается такою недѣятельностію и не- нзмѣнностію, что представллетъ прн- мѣчателънѣйшее въ этомъ отношеніи вещество. Всѣ попытки ввести его въ какую-либо реакцію до сихъ поръ были неудачны [61]. Это тѣмъ примѣча- тельнѣе, что аргонъ (и его спутники), вмѣстѣ съ азотоыъ, содержатся [62] въ частіщѣ), а ішепно, для газовъ,содержащих*!, 1 агомъ въ частццѣ, около 1,6—1,8, два атома около 1,4, три—1,3 и т. д., а потому это от- иошепіе опредѣлено для аргона и оказалось (Релеп, Дорнъ) = 1.67, откуда и заключаютъ, что аргонъ содержать одинъ атомъ въ ча- стпіігЬ, какъ пары ртути, т. е. что аргонъ есть тѣло простое и въ его частицѣ содержится одинъ атомъ. Однако, такое суядоніе нельзя считать докаяательнымъ, потому что величина к значительно нзмѣняется для газовъ при одном, и томъ же числѣ атомовъ въ частииѣ и сильно завнситъ какъ отъ пре- дѣловъ температуры, такъ,повидимому, ы отъ запаса химической эпергін (напр. для хлора С15 & мспѣе, чѣмъ напр. для S2, СО и т. п.), что я считаю однако неумѣстныап. развивать здѣсь подробнее. [60] Для характер и стпкн и опрсд'Ьленія само стоя тел ьпости аргона и его спутнпковъ (гелія, пеона, криптона к ксенона) очень ва- женъ составъ свѣтящаго спектра, даваемяго газомъ, когда въ немъ происходнтъ разрядъ (между двумя платиновт.тнн проволоками, как-ъ въ гейслеровской или плюккеровекоіі трубкѣ) значительно напряженнаго электричества (сы. гл. 13). Спектры аргона п его спутииковъ (какъ и нѣк. другихъ газовъ], изменяются смотря по напряженности электричества и по упругости газа, въ которомъ происходитъ разрядъ. Характерными лииіямп для аргона (Круксъ, Дорнъ н др.) считаются двѣ нрасныя съ длинами волнъ 707 и 696 лиллюниыхъ долей миллиметра (тысячиыхъ микрона). (61] Вертело однако въ 1895 г., ' получивъ аргонъ отъ Рамзал, ввѳлъ его, вмѣстѣ съ бензоломъ С°Н° въ приборт* гдѣ подвергь „тихоиу разряду", и эаиѣхилъ, что аргонь поглощается, и присоединяясь даетъ вещество, сходное аъ тѣмъ, которое получалъ ран-lie въ этихъ же условіяхъ съ азотомъ. Былъ ли чисть аргонъ—неизвестно. И рааъ- ясненій до нынѣ нѣть. [62] Въ какомъ именно соедпненій пли составит азотъ; аргонъ, гелій и т. л. газы содержатся въ илевслтѣ,. эшинитѣ и т. п. ііи- норалахъ до сихъ поръ неизвестно, даже иеиавѣстно, составляютъ ли бни существенную часть иекопаемыхъ или происходить о'і"Ь содержанія какой-либо особоЛ подмѣси. Въ этой области, по причин* рѣдкостп неход- ных-ь ыннераловъ к получаѳмыхъ нзъ нпгь аргона и его аналоговъ, остается еиш smoro
А Р Г О Н Ъ- 181 въ довольно прочномъ состоянІй въ нѣкоторыхъ (особенно скандинавских^) минѳралахъ, отличающихся содержа- ніемъ урана, тантала, иттрія и т. п. рѣд- кихъметалловъ,напримѣръ въуранитѣ, клѳвеитѣ, монацитѣ, эшинитъ1, фергу- зонитв и т. п. Если эти минералы слабо прокаливать, они выд-вляготъ воду и углекислоту, но азота, аргона и ихъ сиутниковъ не выдѣляготъ. Это послѣд- нее выдѣленіе происходить лишь при сильномъ накаливаиіи (до темп, раз- мягченія обык. стекла) съ сѣрною кислотою или лучше съ кислою сѣрно- каліевою солью (KHSO*) или съ дву- хромовокаліевою солью (К2СгЮ7). Если предварительно выкачать (ртугаымъ насосомъ) весь воздухъ, то легко собрать весь выдѣляющійея газъ, какъ оказывается содержащій обыкновенно азотъ, аргонъ и гелій. Его считали — до Рамзая — за азотъ. Очевидно, что газы содержатся въ указанныхъ мп- нералахъ въ состояніи какихъ то довольно прочныхъ соединеній (раз- лагаеліыхъ однако сѣрною кисл. и т. п.), а не просто въ логлощенномъ видѣ, такъ какъ поглащенные газы выдѣ- ляются при накаливаніи въ пустотѣ сами собою, но ни аргонъ, ни гелій (и ихъ аналоги) не удалось донынѣ выдѣлить этямъ путелъ. Поглощеніе же, напримѣръ раствореніе въ водѣ, для аргона происходить въ большей ыѣрѣ, чѣмъ для азота, а именно около 4 об. аргона растворяются въ 100 об. воды при обык. давленіи и темп, (почти какъ для кислорода). Такимъ образомъ аргонъ должно опредѣлить, какъ особый газъ, отли- чающійся безпримѣрноіо (до его открытая) химическою недѣятельностію, но совершенно опредѣлеянын по фи- зическимъ свойствамъ, изъ которыхъ должно также обратить вниманіе на самостоятельность спектра аргона (см. вын. 60). А такъ какъ самостоятельными спектрами обладаютъ преимущественно [63] тѣла простыя, то аргонъ такого, надъ чѣиь долго придется еще работать, и можно надѣяться на иного янтерес- нѣйшихъ данныхъ и выводовъ. [63] Въ гл. 13-й ыы' уввдимъ однако, что у ыкикныхъ тѣлъ есть свои спектры, если они йыдершиваютъ температуру, какой подвергаются при накаливашн. привято считать въ ихъ чиеяѣ, хотя главной характеристикипростыхътѣл'ь, то-есть еамостоятелыіыхъ и своеобраз- ных-ь еоотвѣтствеыныхъ соединеній—- для аргона неизвѣетно [64]. Однако [04] Признать аргонъ слоікиымъ веществомт, также нѣтъ нынѣ оононапій, хотя при от- крытіи аргона (1894 г.) у мвня самого (что высказано въ прошлом* издйніж „Основъ Хи- міи") были поводы считать его за прочный полиыеръ азота Na (относится къ азоту №, какъ озонъ О3 къ кислороду О"), образованный съ выдѣлешеиъ тепла (а озонъ—съ по- глощаніеиъ). Есліг ліе считать аргонъ и его спутниконъ {гелій: и пр.) за самостоятельный хин. элементы, то ихъ — вслѣдствіе ихъ неспособности образовать солеобрааяыя соединения типа RXn (си. гл. і5)—должно яомѣ- сиіть въ особую группу, такъ сказать нулевую, предшествующую группѣ 1-ой, элементы которой даютъ В.Х, н составляющую переходъ отъ галолдовъ (группа ѴП, дающая еъ водо- родоігь соед. типа RX, а еъ кислородомъ типа RX:). Такое соображеніе, отвѣчагаінее тому, что миѣ лично было высказано Рамэаемъ (19 марта 1900 г.), находится въ согласіи съ тѣмъ, что аргонъ и его аналоги содержать по одному атому въ частндѣ, что даетъ возмож- пость, судя по плотности газа, знать вѣсъ атома, ибо для такихъ элементовъ вѣсъ атома, исходя изъ водорода (см. гл. 7), приблизительно равевъ двойной плотноетя газа, считая ее также по водороду. Такъ, есяп у аргона плотность = 19,8 (по водороду), то его атомный вѣсъ должно считать близкимъ къ 39,6. Пе- ріодическій же законъ (г.і. 15) требуеть, чтобы порядокъ элементовъ по ихъ атокньшъ вѣсамъ соотвѣтствоваяъ ихъ свойствамъ, а потому атомные вѣса аргона п его аналоговъ должны быть болѣе атомныхъ вѣсовъгадоидовъ ѴІІ-ой группы, но меиѣе, чѣмъ атомные вѣса щелочныхъ металловъ 1-ой группы. Это если, не совершенно, то очень близко оправдывается числами, наблюденными для плотностей: Не Ne Дг Кг Хп Плотность (Н=1) 2,0 9,95 19,8 40,6 63,5 Поэтому, считая водородъ = 1 (а мы его при- иимаемъ = 1,008), атомные вѣса названныгь элементовъ будутъ: Не=4; Ке=19,9; Аг=39,6; Кг=81,2; Хп=127,0. гелій неонъ аргонъ криптонъ ксенонъ. Эти величины атомныхъ вѣсовъ, дѣйстви- телъно, приходятся ме;кду ат. вѣсаіш галопдовъ VII группы и щелочныхъ металловъ I группы (считая Н = 1): Группа VII) — F= СІ = Br=* J= " 18,9 35,2 79,4 125,9 I)Li= Na= K= Rb= Cs= 7,0 22,9 38,Э 84,3 132,0 Всѣ аналоги аргона (судя по плотности) имѣгатъ слѣдовательно атомные вѣса болыиія, чѣмъ у соотвѣтственныхъ элементовъ VII труппы, и меныпія, чѣмъ для указанныхъ металловъ I группы (небольшое изъятіе прёд- ставляетъ аргонъ, для котораго надо ягдать.
182 ГЛ. О. ЛЗО'ГЪ И ВОЗДУХЪ. можно умственно допустить и такой разрядъ элементовъ, который не соединяется пи съ водородомъ, ни съ кнслородомъ для образованія кислот- ныхъ или основныхъ веществъ, такъ какъ извѣстны мвогіе элементы, не соеднняющіеся съ водородомъ, а фторъ не соединеиъ съ кнслородомъ — для образованія солеобразныхъ вещеетвъ. Если же это такъ, то мы пмѣемъ цраво образовать особую группу — аргоішвыіъ элементовъ, причисляя къ ней: Гелій Не, Неонъ Ne, АргонъАг, Криптонъ Кг и Ксенонъ Хе, не только потому, что они другь друга сопрово- шдаютъ при азотѣ воздуха и предста- влшотъ полное между собою сходство— по своей инертности или неспособности вступать извѣетньшп намъ способами въ еоедпненія, болѣе или менѣе сходный съ оенованіями, кис-тотами или солями, но также и потому, что [65] эта группа аргоновыхъ элемептовъ . совершенно сходна (даже по величшіѣ атомныхъ вѣсовъ} съ другими наиболѣе характерными группами элементовъ, о чемъ додробнѣе говорится въ главѣ 15. .судя по С1 и К, ат. вѣсъ около 37, т. е. плотность 18,5, вмѣсто I9,S; это застанляетъ полагать, что аргонъ еще содержим, подыѣсь другого газа съ высокою плотноетію). Пріі- тожъ мы узнаемъ, что F, С1, Вг и J нмѣютъ неа;ду собою столь-;і;е полное сходство, какъ Li, Na, К, НЪ и Cs или какъ Не, Ne, Ar, Кг н Хп. Параллелизмъ ндетъ и далѣе, такъ какъ во всѣхъ трехъ группахъ первые члены имѣ- ютъ своп особенности, какъ ушшшъ впо- слѣдствіи. Этн соображеиія укрѣпляютъ понятие о элементарности ава.чоговъ аргона, позволяя вндѣть их% положение среди другихъ элементовъ. Но все же, пока не будутъ получены какія либо нзеь соединения (напр. того рода, какъ въ клевептѣ, фергуаонитѣ и т. п.), нельзя быть совершенно увѣреннымъ въ точ- номъ опредѣленіи природы огаісываемыхъ га- зовъ>. О тоиъ положеніе, кот. занимаіотъ аналоги аргова въ періодич. системѣ элементовъ, ■между галоидамп и щелочными металлами, ннѣ сдѣлаяо было первое соойщеніе самимъ Рамзаемъ въ 1ІЮ0 г. (см. выше), затѣмъ объ этомъ предметѣ Рамзай публпковалъ статью, а въ І902 объ этолъ же предметѣ писали мяогіе, между лрочилъ Н. Н. Векетовъ, Пич- ,чини и др. Съ своей сторопы, замѣтивъвыше указанную правильность, я болѣе чѣмъ прежде сталь склоняться къ тону, что аргонъ и его аналоги суть элементарный вещеетва съ особою совскулностпо свойствъ, стоящія отнюдь не въ VIII группѣ (какъ думаютъ нѣкоторые), а образуюіціе особую (нулевую! группу. . [65] Какъ объяснено въ предшествующей выноскѣ. Аналоги аргони всѣ найдены, какъ упомянуто выше, въ воздухѣ, а именно въ его азотѣ, но они сопровождают^ азотъ и аргонъ также въ указанныхъ минералахъ, додобныхъ клевеиту, и гслііі Не = 4,0 иолученъ впервые именно изъ клевеита, при нагрѣваиіи его.съ сѣрі-юю кислотою Рамзаемъ въ 1895 г. Йсторія гелія однако началась гараздо ранѣе его полученія ы онъ даже получплъ ранѣе того свое названіе, такъ какъ, судя по спектру солнца, какъ объяснено въ гл. 13-й, Локіеръ предугадалъ элементъ, даюгцій ярко - свѣтло - желтую лппіго (длина волны 5S7,0 тысячныхъ микрона) и болѣе слабую зеленую (съ длиною волны 50S), судя по спектралышмъ явле- ніяиъ нзелѣдованнымъ въ солиечныхъ выетупахъ (протуберанцахъ). Отдѣлеи- ный, какъ аргонъ, отъ азота и другихъ подмѣсей, гелій выдѣляется изъ емѣеп съ другими аргоновыми газами на основанін того, что онъ легче пхъ всѣхъ, а потому иропикаетъ чрезъ пористый перегородки въ наибольщемъ колпчествѣ, а при дѣйствіи холода, даже развиваемого жидкимъ водородомъ, не превращается въ жндкое со- стояиіе [60]; если же гелій емѣтпаиъ съ др. аргоновыми газами, то при пхъ сжиженіи. растворяется въ нихъ, а такой растворъ при — 250° (жпдкій водородъ) выдѣляетъ въ пустоту почти одинъ гелій. Плотность гелія лишь въ 2,0 раза иревосходитъ плотность водорода, такъ что послѣ него это наиболѣе легкія газъ. Въ другихъ отношением» гелій совершенно сходствуетъ съ аргонамъ [67], а леопъ Ne=19,9, сопровождающий въ воздухѣ гелій и имѣіощій плотность 9,95, отличается (и отдѣляетея) только тѣмъ, что ежи- жается въ холодѣ, доставляемомъ жид- кимъ воздухомъ и при уменьшениомъ давленіи остается жидшшъ при тем- [66] Считали сперва, что гелій сдособенъ превращаться въ жидкость при помощи низ- кихъ темп:, но нынѣ оказалось, что это свойственно только печиетоэіу гелію, онп ежн- ясаштъ и растворяютъ тогда гелій, который изъ нихъ выявляется ранѣе спутниковъ. [67] Для него, также какъ для аргона, от- ношеніе теплоемкостеи около 1,66. Геліемъ, какъ несяшжаемымъ гааомъ, наполняются термометры для опредѣлевія самыхъ низкнхъ температуръ.
Гелій, Итонъ, Криптонъ и Ксебоиъ. Водородъ въ воздухѣ. ' 1S3 пературѣ сжиженыаго водорода, кипитъ ниже—186° (т. е. летучѣе аргона), а спектръ даетъ' съ яркими красно- оранжевыми линіяыи (650, 641 т. микр.). Въ части аргодавыхъ газовъ, иодвер- жеииыхъ сшиженію, и въ тѣхъ частяхъ сжиженнаго воздуха, который испаряются наиболѣе трудно, находятся еще два гава, считаемые какъ аргонъ простыми тѣламн, но кипящіе выше аргона, а именно кріштоіп. Кг = 81,8 и кеспоігь Хе = 128, открытые Рамзаѳзіъ я Травереомъ. У перваго спектръ зе- лепо-желтаго двѣта (длины волнъ нап- болѣе яркнхъ [6S] линій 558, 477, 474 и 450 'шсячныхъ микрона), а у вто- раго голубаго цвѣта (длины волнъ 492, 481, 474, 467, 463), плотность же у криптона 40,6 и у ксенона 03,5, т. е. эти газы много тяжелее веѣхъ другихъ, встрѣчающихся въ атмосферѣ (напр. для СОа плотность по водороду = 22). Однако нхъ содержание въ атмосферѣ столь мало, что нужна особая настойчивость даже для того, чтобы навлечь хоть сколько-либо такого газа, какъ ксепонъ, такъ какъ изъ 600 мнл- ліоновт) объемовъ воздуха удалось получить лишь около -і об. ксенона. СодержанІе криптона однако гораздо болѣе, хотя много менѣе, чѣмъ аргона. Сопоставляя пять аргоно-подобныхъ газовъ, видныъ, что всѣ онн очень рѣдкн на землѣ, химически недѣятельны п предетавлятатъ явную послѣдователь- ность въ измѣненін свойствъ: Не Не Аг Кг Хе Плотность 1,98 9,95 19,90 40,88 G-1 Темп, ниже кип. —262°—239°—187°—15-2°—109° (GS bis). Обратимся теперь къ пемногимъ остальнымъ газамъ и парамъ, найден- нвщъ въ нормальномъ воздухѣ [69]. . [6S] Такія же зеленыя спектр аяьныя ли- ніи наблюдены въ свѣгѣ сввернахо ю'нмія. [6S bis] Такъ какъ спектральный лниіп гелія найдены ка солнцѣ и нѣк. звѣздахъ, а криптона и др. втѵѣчены были въ солнечной корЬкѣ.въ задіакадьномъ свѣтѣ и въ ев- верномъ сіяніи, то можно полагать, что раз- енатриваемые гааы входягь въ составъ между- планетваго пространства и связаны съ тѣмъ веществомъ, которое образуетъ „эфирь". [69] Само собою рааумѣется, что въ особыхъ уеловіяхъ, когда развиваются особые газы или нары, они иогутъ находиться въ окру- Изслѣдованія Соссюра (1800), Бус- ееиго (1833) и особенно Ар. Готье (1899—1900) показали, что въ воздухѣ всегда, даже на высокихъ горахъ, содержится около 0,02 процента (до объему) водорода и измѣнчивое количество (болѣе въ городахъ и дѣсахъ, ыенѣе въ горахъ) углеводородиыхъ ве- веществъ, подобныхъ болотному газу, выявляющемуся при нѣкоторьтхъ про- цеесахъ гніенія растеній (гл. 8-я) [69 bis]. Определяется нхъ присутствие тѣмъ, что воздухъ, совершенно освобожденный отъ воды и углекислоты, лри пропусканіи чрезъ длинный слой накаленной окиси мѣдн, вновь даетъ эти вещества (см. выноску 22), при- томъ на одну вѣсов. часть водорода, опредѣляемаго этиыъ путемъ, приходится обыкновенно менѣе 3-хъ вѣсо- выхъ частей углерода, а въ горахъ даже въ 10 разъ менѣе, а въ еоетавѣ болот- наго газа СН4, содержащаго наиболѣе водорода изъ веѣхъ извѣстныхъ сое-, диненій углерода, на 1 часть водорода содержится 3 в. ч. углерода. Такъ какъ водородъ атмосферы отчасти можетъ окисляться въ воду, а отчасти долженъ удаляться въ . междупланетное пространство, обладая большею скороетію своего двшкенія, опредѣляющаго диф- фузію (гл. 1, выноске 34 и 35), то очевидно, что постоянное прнеутстше водорода въ воздухѣ не можетъ быть понято, если не найдутся постоянные' источнике: образованія водорода въ при- родѣ. Такими источниками, по наблюдение А. Готье, служатъ обычные твердые каменистый породы, подобные гра-. нптныыъ, такъ какъ онд выдѣляютъ водородъ (правда въ неболыпомъ коли- жающюгь воздухѣ (напр. SOJ: И^ и т. п.), но они или нзм-кнтотея, пли разеѣиваются. [G9 bis] Кроиѣ десятитысячные частей {по объему) водорода и утлеводородовъ, Готье на-- шелъвъ воздухѣ, особенно городскомъ, малые елѣды, т. е. нѣсколько мшшонныхъ долей ло объему, окиси углерода СО, какъ продукта неполного горѣнія. Для опредѣлеиія ея служила, реакція [при 60°—80°) іодноватато ангидрида, (прокаленваго, а потому н дѣйствнгельно-м5езт поднаго) J5Os, потому что она, какъ нашедъ Дитті, съ окисью ѵглерода даетъ іодъ а углекислый газъ (J2Os'-{- 5СО = J3 + SCO?}, а оба послѣдніе легко уловить и взвѣсвть: іодъ — порошковатою мѣ дью, а СО * сноч еннывд. -вдкимъ барктоагь, поглопщклппмъ даже малые елѣды СО' изъ газовькъ емѣсей.
184 ГЛ. 5. АЗОТЪ И ВОЗДУХЪ. чествѣ) въ пустоту при дѣйствік па- ровъ воды и при накаливавши съ фос- форнымъ ангидридомъ, а потому надо полагать, что часть содержащегося въ' масеѣ горныхъ породъ водорода постоянно оритекаетъ въ атмосферу [70]. Существованіе въ воздухѣ.амміана, шш соедт-іенія водорода съ азотоаъ, указывается тѣмъ, что всякая кислота, оставленная на воздухѣ, поглощаетъ современемъ пзъ него амміакъ. Сос- сюръ наблюдалъ, что сѣрноглииоземная соль отчастп превращается на воздухѣ въ сѣрноамміачноглннозеіііную соль, или такъ называемые амміачные квасцы. Количественный опредѣленія доказали [71], что въ воздухѣ содержатся неодинаковый количества ашііака въ разное время. Впрочемъ можно принимать, что въ 100 куб. метрахъ воздуха содержится не мѳнѣе 1-го и не болѣе 5 мил- лигр. амміака [72]. Боздухъ въ тѣхъ мѣстагь, гдѣ скопляются измѣняю- щіяся животныя вещества, особенно же въ конюшняхъ и отхожихъ мѣстахъ, содержитъ обыкновеішо гораздо болѣе [70]Изслѣдованіяйіндкаго воздуха, открывпгія въ немъ ыальш количества водорода, аргона, гелія н т. п., совершились въ иемногіе послѣд- ніе годы, прп помощи обширныхъ и очень тшате.тьныхъ наблюдѳиій, и тѣмъ показали поучительнѣйшимъ образомъ, что во всемъ, кругомъ находящемся, можно находить при. внимателадонъ изученін — зная ц соображая рзвѣстное—все новые п новые предметы, рас- пшряющіе область знаній. Это заыѣчаше дѣ- лается мною д.'іл тѣхъ иэъ моихъ начіінаю- щихъ читателей, которые, видя обширные запасы научныхъ изслѣдованШ, могутъ подумать, что для нихъ уже ничего не осталось открывать. Нѣтъ, впереди предстоять еще много болѣе'Того, что. иэвѣетно. Ньютонъ го- ворялъ вѣрно, что „мы узнали не болѣе какъ песчинки на берегу беаграничнаго океана природы". Й ньгаѣ, послѣ болѣе чѣвъ 200 лѣтъ постоянной научной работы, слова вели- каго изслѣдователя, по моему крайнему разу- мѣнію, остаются вѣрньши, такъ какъ десятки и сотни песчинокъ, даже цѣлые вывороченные каиии, узнаннаго открынають новьш бездны неизвѣстнаго въ лриродѣ. - [71} Шлезингь изучшгь равновѣсіе амміака атмосферы и водъ и показать особыми опытами, что обмѣнъ ихъ существуете Отношение между коляч. NH3 въ куб. метрѣ воздуха н въ яитрѣ воды при 0° = 0,00і, прн 10° = = 0,010, при 25° = 0,0І0, а потому въ природ* наступает* равновѣеіе содержанія NH1 въ водахъ и атмосферѣ. '[72] Замѣчательно, что на горахъ его нашли больше, чѣмъ въ долинахъ (то же заметили для озона н даже для СО2). значительное количество этого газа. Отъ него и зависитъ особый острый заиахъ этихь мѣстъ. Впрочемъ, ашіі- гкъ способенъ соединяться съ кислотами, какъ увидимъ въ слѣдующей главѣ, а потому онъ долженъ находиться въ воздухѣ въ видѣ такихъ соединеній, такъ какъ въ воздухѣ находятся угольная к азотная кислоты. Существованіе въ воздухѣ азотной кислоты несомнѣнно. доказывается уже тѣмъ, что дождевая вода, особенно послѣ грозы, содержитъ всегда нѣко- торое количество азотной кислоты. Затѣмъ въ воздухѣ содержится, какъ упомянуто выше (гл. 4), нѣкоторое-— малое и перемѣнное количество озона, перекиси водорода и азотистой кислоты (и ея амміачной соли), т. е. веществъ, дѣйствующихъ прямо окислительно напр., на іодокрахмальную бумажку, (гл. 4) [73], но ихъ очень мало въ воздухѣ. ' Кромѣ газообразныхъ и парообраз- цыхъ веществъ [74], въ воздухѣ всегда находится болѣе или менѣе твердыхъ тастицъ шли инеперечисленныхъ выше солеобразныхъ и органическихъ веществъ. Если въ совершенно чистый воздухъ поставить полотняную поверхность, смачиваемую кислотою, то въ получающейся жидкости можно доказать присутствіе натрія, кальція, же- лѣза и калія [75]. Полотно, смачиваемое щелочью, притяшваѳтъ угольную кислоту, сѣрную, фосфорную н хлористый водородъ. Далѣе, подобнымъ [73] Образуясь въ воздухѣ, окисляющія вещества (N203, оаовъ и перекись водорода) въ то же время быетро въ немъ исчезать, служа для окисленія веществъ, способныхъ окисляться. Вслѣдствіе такого непостоянства, количество ихъ весьма значительно мѣняется, и, какъ елѣдуетъ ожидать, въ замѣтномъ ко- личествѣ они встречаются въ совершенно чн- стомъ воздухѣ, тогда какъ въ воздухѣ горе- довъ и въ особенности въ воздухѣ жклищъ, гдѣ нанболѣе веществъ, способныхъ окисляться, наименѣе условій для ихъ сохраненія. [74] Между ними удомянеыъ содер;каніе іода и спирта СгНсО, который Мрінтцъ всегда на- ходп.чъ въ воздухѣ, иочвѣ иводѣ, хотя п въ яичтожио налыхъ дозахъ. См. также въга. 2У. [75] Часть воздушвой пыли инѣетъ космическое происхождение. Это несощѣнно изъ того, что въ такой пыли есть металлическое аседѣао, какъ въ метеорных* намняхъ. Пор- деншильдъ нашелъ его въ пыля, покрывающей снѣгъ, Тиссаидье во всякомъ воздухѣ, конечно, яъ очень малой пропорціп.
ПОБОЧНЫЙ ВЕЩЕСТВА ВЪ ВОЗДУХ'!). 185 же опытомъ доказано присутствие въ воздухѣ органическихъ веществъ. Если стеклянный шаръ наполнить льдомъи помѣстить въ комнату, въ которой находится много народа, то въ водѣ, осаждающейся на поверхности шара, можно доказать присутствіе органическихъ веществъ, похожихъ на бѣлковыя вещества. Можетъ быть, что міазмы, производящая заразы въ болотистыхъ мѣс- тахъ, въ болышцахъ и при нѣк. эни- демическихъ болѣзняхъ, происходить о'гъ присутствія въ воздухѣ подобиыхъ веществъ, равно какъ и отъ присутствія въ воздухѣ (особенно же въ водѣ, гдѣ много микроорганизмовъ) зародышей низшихъ организмовъ, носящихся въ видѣ мелкой пыли. Существоваше въ воздухѣ такжхъ зародышей Паетеръдо- казалъ слѣдующимъ опытомъ: въ стеклянную трубку кладутъ растворимую нитрохлопчатую (коллодювную) вату, имѣющую видъ обыкновенной хлопчатой бумаги. Она способна растворяться въ смѣси эфира со спиртоыъ, что и даетъ такъ называемый колло- діумъ. Черезъ такую трубку пропу- скаютъ струю воздуха долгое время и потомъ взятую вату растворяютъ въ емѣсн спирта и эфира. Тогда получается нерастворимый остатокъ, еодѳржащій въ себѣ зародыши организмовъ, какъ шжазываютъ микроскопическія нзслѣ- дованія и способность зародышей развиваться въ организмы [плѣсень и т. п.) въ подходящихъ условіяхъ. Присутствіе этихъ зародышей опредѣляетъ способность .воздуха производить процессы гніенія и броженія, т. е. особыя измѣненія органическихъ веществъ, который сопровождаются полною пере- мѣною въ ихъ свойствахъ. При этихъ процессахъ постоянно замѣчается по- явленіе низшихъ организмовъ, раети- тельныхъ и животныхъ. Такъ, напр., при процессѣ броженія винограднаго сока, когда получаютъ вино, выдѣ- ляется осадокъ, извѣстный подъ на- званіемъ дрожжей. Дрожжи состоятъ изъ особыхъ дрожжевыхъ организмовъ. Для того, чтобы эти организмы могли явиться, необходимы зародыши [76]. [7 В] Попятіе о самопроизвольность зарожде- нІн организмов!, въ подходящей средѣ, когда-то многими защищавшееся, послѣ работъ Пастера и его последователей (а отчасти и предше- Они носятся въ воздухѣ, изъ воздуха и попадаютъ въ сладкія способныя къ броженію жидкости. Находя благо- пріятныя уеловія, зародыши развиваются въ организмы, питаются на счетъ оргаыическаго вещества и, тѣмъ его измѣняя и разрушая, приводить въ броженіе и гніеніе. Оттого напр., виноградный сокъ, заключенный въ ягодной оболочкѣ, проницаемой для воздуха, но непроницаемой для зародышей, не бродитъ, не измѣняется, пока оболочка остается цѣлою. Оттого-то, безъ доступа воздуха, вещества растительныя и животныя могутъ быть сохраняемы. Такъ приготовляютъ консервы, напр., для дальняго плаваніявъ норяхъ [77]. Отсюда видно, что какъ ни ничтожны количества зародышей, носящихся въ воздухѣ, они ииѣютъ въ природѣ огромное значеніе [78]. Итакъ, мы видимъ въ воздухѣ весьма разнородный вещества. Азотъ, встрѣ- чающійея въ немъ въ наиболыпемъ ко- личествѣ, имѣетъ наименьшее видимое вліяніе на тѣ процессы,1 которые совершаются при дѣйствіи воздуха. Кисло- родъ, встрѣчагащійся въ меньшемъ ко- личествѣ, чѣмъ азотъ, напротивъ того, принимаете весьма важное участіе во множествѣ реакщй: онъ поддерживаетъ ственниковъ) оставлено, помну что удалось доказать, какъ, когда и откуда (нзъ воздуха, воды и пр.) являются зародыши,. что бѳзъ ннхъ нѣтъ броженія, равно какъ и многихъ. заразвыхъ болѣзней, а главное, пскусствен- нымъ внесеніемъ зародышей (какъ прнвитіекъ оспы или прибавкою дрожжей) удается вызывать въ подходящей ередѣ желаеныя измѣне- нія, еопровождающіяся развитіемъ шесенныхъ организмовъ. [77] Въ подтверждение того, что отъ зародышей, въ воздухѣ носящихся, зависитъ гніеніе и броженіе, ложно привести то обстоятельство, что ядовитыя вещества, убнвающія жизнь организмовъ, прекращаюсь или пре- пятствуютъ появленйо и вышеназванныхъ процессовъ. Воздудъ, будучи прокаленъ нли пропущенъ чрезъ купоросное масло, не содержись уже зародышей организмовъ (стери- лизованъ) и теряетъ способность производить броженіе п гніеніе. [7S] Появляются они въ воздухѣ, конечно, чрезъ разсѣяніе зародышей и вслѣдетвіе того, что эти зосяѣдніе нмѣютъ весьма ничтожную микроскопическую величину, овн какъ бы внсять въ воздухѣ, вслѣдствіе большой п«: верхносі'и сравнительно со своимъ вѣсонъ. Въ Паршив общее, количество висящей въ воздухѣ пыяп на 1000 куб. иетровъ = отъ 6 (послѣ дождя) до 23 граммовъ.
186 гл. а. азотъ и воздухъ. гор-Ёніе, дыхЕшіе, способствуетъ тлѣішо и всякому медленному процессу окисле- нія. Значеніе влажности воздуха общеизвестно: безъ нея л ея „осадковъ" земля — пустыня. Углекислый газъ, встрѣчающійся въ количествахъ еще леныігахъ, имѣетъ громадное .значеніе въ прнродѣ, потому что служить для питанія раетеній. Значеніе ашііака и азотной кислоты также весьма велико, нотоііу что этпмъ путемъ въ нриродѣ образуются азотныя вещества, еоста- вллющія неизбѣжную принадлежность веякаго живого организма. Наконецъ, и ничтожнейшее количество зародышей оказываетъ свое значеніе во мно~ жествѣ процессовъ. Танимъ образоьгъ не количественное содержание, а качественный отношенія соетавиыхъ частей воздуха опредѣляютъ ихъ значеніе въ природѣ [79]. Воздухъ, представляя смѣшеніе раз- ныхъ веществъ, ыожетъ претерпѣвать значительный ПЗМ'Ішенія, вслѣдствіе слу- чайныхъ обстоятельствъ. Въ особенности важно замѣтлть то измѣненіе въ составѣ воздуха, которое происходить въ жшшщахъ и въ различныхъ помѣ- щеніяхъ, гдѣ люди должны оставаться долгое время. ДыханІе человѣка п жи- вотныхъ нзм-Беяетъ воздухъ [8.0]. Такую же порчу воздуха производить вліяніе разлагающихся въ немъ орга- ническпхъ веществъ, а въ особенности горящихъ въ' немъ гѣлъ, и тогда въ воздухѣ уменьшается кислородъ, а уве- [79] Подобный эюму отнотенія видвмъ всюду. Для примѣра укажу на то, что преобладающая въ почвѣ масса песку и глины не тгрнннмаетъ почти никакого хишческаго учаетія въ роли вемли для патанія раетеній. Растеніе отыекпваетъ своими корнями въ почвѣ такія вещества, которыя разсѣяны въ сравнительно ничтожных* ко.шчествахъ. Если взять много этихъ пнтательныхъ веществъ, то на такой почвѣ растенія даже не развиваются, какъ животное уыираетъ въ кислородѣ. Мѣра, равновѣсіенъ опредѣлиемая, замечается всюду и требуется .во всемъ; недосолъ и пересолъ— зло. Таковы же отношенія и въ общественности или въ соціаяьпомъ мірѣ. [80] Чедовѣкъ сожвгаегь своимъ дыханіемъ въ каждый часъ около 10 гр. углерода, т. е. производить в*ь день около 880 гр. ияи(такъ какъ 1 куб. метръ углекислаго газа вѣсить около 2 килограѴмовъ). около 6/іИ куб. метра углекислаго газа. Воздухъ, выходящій изъ легклхъ, содержать около *°/о по объему углекислаго газа. Выдыхаемый воздухъ, по своимъ другимъ подмѣсямъ, прямо ядовитъ. лиянвается количество, вредныхъ под. ыѣсей. [S1]. По этой причинѣ необхо- [81] Оттого свѣча, лампа и газъ изиѣилютъ составъ воздуха почти такъже, какъдыханіо человѣка. При сожпганіп одного килограмма стеарпновыхъ евѣчей, изменяется 50 куб. метр- воздуха такъ же, какъ и при дыханіи человѣка, г. е. въ этомъ количеств* воздуха получается 4fjt углекислаго газа. Дыхаміе жпвотиыхъ и кспареніе пхъ кожи, а въ особенности нспареніе пхъ нэверженій, и нзмѣ- пеніи, происходящая съ іпшіі, портить воздухъ еще значительнее, потолу что вводить, кромѣ углекислаго газа, въ ноудух'ь и другія лету- чія вещества. Въ то время, когда происходить образованіе углекислоты, уменьшается количество кислорода въ воздухѣ и, вмѣстѣ сь тѣмъ, появляются іг міазмы, т. е. вещества, въ маломъ количеств* иаходнщіяся, по весьма ощутішыя при переходѣ пзъ пространства съ чнетымъ воздухомъ въ пространство, наполненное такимъ нслорченнымъ воэдухонъ. Изслѣдовапія, произведенный въ атомъ отно- шепін Шшідтомъ, Леилаиомъ н другими, по- казываютъ, что уже при содержаніи 20,6°/, кислорода (вмѣст'о 20,!)), воздухъ ощутительно становится негодньшъ дли дыхаиіп; при мень- шеыъ содержіінін кислорода тяжелое ощуще- тйе оть иреиыванія въ такоиъ воздухѣ увеличивается. При содержаіііи въ воздухѣ І7,2",гв кислорода уже трудно оставаться въ пеііъ даже въ течеиіи нѣсколькпхъ минуть. Эти отношеніп выведены преимущественно изъ нзелѣдовішія воздуха въ руднпкахъ, иа различныхъ глубннахъ подъ землею. Воздух т. театровь и жнлыхъ помѣщеній, значительно наполненныхъ, также оказываетъ меньшее содержание кислорода: такъ,-вапр..яъпартерѣ театра, подъ конецъ представления, найдено пдмнъ разъ 20,75"/,, кислорода; въ ято время воздухъ верхяихъ частей театра содержалт. только 30,36%.. Количество углекислоты въ воздухѣ можетъ служить мѣрою его порчи (Петтеикоферъ). Когда количество эта достн- гаетъ 1°/0, то дли человѣка весьма трудно оставаться долго въ такояъ воздухѣ и необходимо производить сильное провѣтриваніе для обновленіл нспорченнаго воздуха. Для того, чтобы достигнуть въ жилыхъ жшѣщевіяхъ всегда равномѣрно хорошаго воздуха, необходимо вводить въ ипілыя помѣщенія, яокраи- ией лігьрѣ, до 10 куб. метровъ вь часъ иа. канедаго человѣка. Мы видѣли, что человѣкъ выдыхаетъ въ день около s/ia куб. метра углекислаго газа. Точкыя изелѣдовавія показали, что воздухъ, содержащей '/'""L вьтдох- нутаго углекислаго газа (слѣдов., іг соотвѣт- ственное атому количество другнхъ вещеетвъ, выдФлякшшхея ваіѣетѣ съ углекнелыэгь га- зомъ), еще не ощущается какъ испорченный, а потому с/і2 куб. метра углекислаго газа должны быть разбавлены въ 430 куб. мет- рахъ свѣжаго воздуха, если желаютъ, чтобы въ воздухѣ не содержалось болѣе */к» процента (по объему) углекислаго газа. Поэтому въ день нужно на человѣка 420 куб. ыетровъ воздуха, въ часъ 18 куб. метровъ. При ввод* въ часъ 10 кубических* метровъ свѣжаго
ОСВ'ЬЖЕНІЕ ВОЗДУХА 187 диио заботиться объ очищеніл воздуха жнльтхъ иоэіѣщешй. Оебѣженіе воздуха, замѣна выдыхаем аго свѣжимъ, называется вентшіяціею, нровѣтрива- ыіеы-ь [82], а удалеыіе постороннихъ воздуха на человѣка, еодержапіе углекислоты можетъ достигнуть '/в0/,, и тогда- ужъ воздухъ не ымѣетъ должной свѣжеети. [S2] Вѳктиляція жплыхъ помѣщсній особенно необходима и особо важна въ больиицахъ, школахъ и т. п. номѣщеиіяхъ. Она зимою достигается посредствомъ устройства такъ на- змваемыхь калорщрершіъ. та есть печей, предварительно нагрѣвающих'], входпщій воздухъ. Лучшее устройство калорифера, въ этоыъ от- ношенга, есть такое, гдѣ свѣжій и холодный воздухъ проходить чрезъ рпдъ каналбвъ, кир- ші'шыя стѣпки когорьш. нагреваются ды- момъ. При вентиляцін, въ особенности въ зимнее время, наблюди ют ъ, чтобы введенный воздухъ былъ влаженъ, потому что зимою со- держаніе воды въ воздухѣ весьма мало. Ыа мѣсто приводима™ венти л ящей воздуха, должно выводить іізъ жилого помѣщенія масеу воздуха, испорчениаго дыханіемъ я другими причинами, т. е. вмѣстѣ съ трубами для входа воздуха необходимо устроить и трубы для отвода. Въ обыкновенных!, поігвщеаіяхъ, гдѣ не скопляется много жпльновъ, вентиляція п рода водите и естественнымъ образомъ, при топкѣ печей, чрезъ щели, форточки и разныя огверстія, въ окнахъ, стѣяахъ и дверяхъ ва- ходящіяся. Въ подземныхъ коппхъ н на заводах!, особенно важна вентпляція. Жизнь жпвотішх-ь можетъ продолжаться въ течеиіи пѣсколькихъ минуть еще въ воздухѣ, содержащемъ до ;№/„ угольной кислоты, если остальные 70°/„ будутъ состоять изъ обыкновенная воздуха; по по нстеченіп нѣ- котораго времени прекращается дыханіе и можетъ наступить смерть. Въ атмосферѣ, содержащей 6"/0 углекислоты, пламя евѣчн оч. легко тухнетъ, но жизнь жішотнаго можетъ продолжаться довольно долгое время, хотя ощущеніе такого воздуха чрезвычайно тяжело даже для иизшихъ жнвотпыхъ. Присутствіе 1% окиси углерода въ воздухѣ дѣлаетъ его уже смертольньшъ даже для жнвотныхъ холоднокровных!.. Воздухъ инженерныхъ мннъ, гдѣ производят!, взрывы, пзвѣстенъ, какъ производпщій особый видъ болѣзнп—минной, весьма сходной съ угаромъ. Глубокіе колодцы и подвалы нерѣдко содержать подобный же вещества и пхъ воздухъ часто производите удушье. Для испытанін недостаточно опустить въ такое мѣсто свѣчу и судить о безвредности воздуха, если свѣча еще не тухяега. Этого достаточно только для того, чтобы судить о содержаніи углекислаго газа. Если свѣча горнтъ хорошо, значить его менѣе 6°/0. Въ сомните лъньгхъ случаяхъ лучше испытать такое поиѣще,ше, олустявъ въ пего собаку или тому подобное животное. При очень осторожному прыбавленіи СО= пламя свѣчи не тухнетъ (но сильно ѵиеньшается) даже при 12°/,, СО?. Изслѣдованія F. Clowes (1894) показали, что пламя (величиною въ 3/4 дюйма) раАлнчныкъ торючихъ вещеетвъ гаснетъ отъ и вредиыхъ подкѣсей воздуха ноеитъ название дезинфекціи [83]. Накопление постепенной подмѣси къ воздуху неодинако- ваго числа процеігговъ азота н углекислаго газа, а именно, процентъ подмѣси, достаточный дли тушенія пламени (въ скобк&хъ дано содержаніе кислорода въ "/„), есть слѣдующій: °0СО- 4»N» Абсолют, спирта 14(18,1) 21(16,6) Свѣчи 14(18,1) 22(16,4) Водорода. 5S( 8,8) 70( 6,3) Свѣтпльн. газа 33(14,1) 46(11,3) Окнсн ѵглерода 24(16,0) 2S(15,1) Метана 10(18,9) 17(17,4.) Пламя всякихъ твердыхъ и жидкихъ вещеетвъ тухнетъ почти при томъ же */„ СО2 пли N2, ио газы при разныхъ, и водородъ продолжаетъ горѣгь въ смѣеяхъ гораздо оолѣе бѣдныхъ кислородом!., чѣзгь тѣ, въ которыхъ тухнуть другіе горючіе газы; легче всѣхъ тухнетъ пламя метана CHJ. Подмѣсь азота можетъ быть большею, чѣмъ подмѣсь СО3. Все это, равно какъ и'то, что предъ потуханіемъ, произво- дпмымъ чрезъ увеличение шодмѣсей, газовое пламя становятся менѣе яркимъ н увеличи- 'ваетеявъ размѣрѣ, показываеть, что главную причину штуханія доляшо искать въ умень- шеніи температурь! пламени. [83] Дезинфевціонныя вещества епособству- ютъ очищенію воздуха, чрезъ пзмѣееніе или разрушевіе вредиыхъ и особенно заразаыхъ его лодмѣсей, органяческаго происхождения. Въ особенности дезшіфекція необходима въ такяхъ мѣстахъ, гдѣ въ воздухъ отдѣляетсп значительное количество летучнхъ вещеетвъ и гдѣ разлагаются оргаиическія вещества; такъ, напр., въ больницахъ, въ отхожихъ мѣстахъ и т. л. Средства для дезинфекціи весьма разнообразны. ІІхъ можно раздѣлвть наокис- ляющіл, вещества противогнилостны я и вещества поглощающія. Къ окнеляющпыъ веще- ствамъ, употребляемыми для дезинфекціи, относится газообразный хлоръ и раз.тичьшя вещества, отдѣляіощіп его, потому что хлоръ въ .приеутствіи воды окисляетъ большинство ор- ганичеекихъ вещеетвъ. Оттого-то во время чумы и окуриваютъ хлоромъ. Далѣе сюда относятся марганцовощелочныя соли., перекись водорода и т. п., какъ легко окистяющія,_въ водѣ растворяеаыя вещества; но такъ какъ эти вещества не летучи, то они дѣйствуготъ медленнее и въ гораздо болѣе ограннчевномъ проетранствѣ. Протывогнн.чостныя вещества суть такія, который нревращаютъ органиче- екія вещества въ мало измѣнчивыя, прешгг стауютъ гшенію и броженію. Они, по всей вѣ- роятности, убпваютъ зародыши органлзяовъ. находящихся еъ міазмахъ. Между такими веществами первое мѣсто занпмаетъ креозотъ и фенолъ (карболовая кислота), вещества, находящаяся въ дегтѣ и способствующія сохранению копченаго ііяса, потому что находятся также и въ дымѣ. Фенолъ есть вещество, слабо растворимое въ водѣ,* летучее, маслообразное, Емѣіощеехарактерныйзапвхгкопченыхъ'пред- метоеъ. Дѣйствуя на животныхъ въ значн- телъномъ колпчествѣ, онъ составляетъ ядъ, но л налыя его количества, уиотребляелыявъ
tss гл. (і- водошдныя и кислородныя соединенш дзотд въ воздухѣ жплдщъ п городовъ вся- каго рода подмѣсеи составляетъ причину того, что воздухъ горъ, лѣсовъ, морен п не болотпстыхъ мѣстъ суши, покрытыхъ зеленью или снѣгшгь, отличается евоимъ сісвѣжающимъ и во всѣхъ отношеніяхъ благотворныыъ дѣй- ствіемъ [S4]. ШЕСТАЯ ГЛАВА. Водородныя и кислородныя соединенія азота. Въ прошлой глав-!; мы видѣли, что непосредственно (т. е. при обык. усло- Еиді; слабаго водяного раствора, препятетву- ютт> чзмѣненІю жнвотныхъ веілествъ. Посред- ствомъ фенола, также какъ и посредствоиъ хлора, легко устраняется запахъ отхожтіхъ мѣетъ, заваслшдй отъ лзмѣненія и з вер жен- ныхъ веществъ. Салициловая кислота» тммолъ, простоіі деготь (особенно рлетворъ его къ ще- лочахъ, какъ пред.южплъ Иенскій) к т. п. ве-- щеетва составляють подобный -же средства. Вещества поглощаюішя ігмѣютъ не меньшее, особенно предупредительное, аначепіе. чѣмъ оба рода предыдущихъ средствъ; прптомъ атотъ родь веществъ соверш. безопасен!.. Эти вещества, сверхъ того, поглощаютъ пахучіе газы и пары, выдѣлшощіесн при гиіеніп, преияу- шественно амніакъ. сѣрн петый водородъ ц разный другія летучія соединения. Къ зтого рода веществамъ относятся: уголь, нѣкоторыя соли желѣэа. гнпсъ, солп машезіи и т. п. вещества, а также торфъ, лохъ (сфагнумъ), чернозем!, и глина. Вопросы о дезинфекиіп к вен- тнлированіп воздуха принадлежать къ весьма серьезньшь вопросаыъ общенштія и гнгіены и столь обширны, что мы здѣсь могли только сдѣлать одпнъ наиекъ на ихъ сущность. [8-4] Такъ какъ въ изелѣдованіпхъ разнаго рода (особенно надъ горѣніезп., дыханІемъ и т. п.) часто приходится дѣлать подробные раз- счеты, основанные на знанін состава обыч- наго воздуха по вѣсу и объему, то считаю нензлишнпиъ свести въ одно цѣлое свѣдѣнія о составѣ воздуха. Прежде всего должно разделить составныл части воздуха на постоянный и перемѣнныя, подразумѣвая подъ последними не только случайный (напр. продукты дыма или дмхалія), но и влажность, потому что абсолютное ел количество (напр. число грамыовъ въ куб. метрѣ) сильно изменяется съ температурою воздуха п еъ его степенью сухости. Рлзсчетъ. далѣе приводимый, относится ісь поетояниымъ составнынъ началам!, воздуха, исходя изъ того, что въ сухомъ воздухѣ содержится по вѣсу около 23,12"/° кислорода съ уіишненіямн не болѣе ± 0,05u/n и что вѣсъ литра такого воздуха (при норм, ус.товіяхъ, т. е. ври 0° и дапленіи 7<Ю мм., при геогр. широтв 45°) около 1,293 гр. Затѣмъ должно заиѣтить, что хотя водородъ, амміакъ и т. п. всегда входятг, въ составъ воздуха, но нкъ количество (напр. 0,02°/0 по объему пли віяхъ) азотъ съ водородомъ и кислород омъ не соединяется, но водород- 0,001S°;o по вѣсу водорода) такъ мало вліяетъ на вѣсъ, опредѣленнаго объела воздуха к па всѣ разечеты, до него относящееся, что покрывается разностями въ содержаніи кислорода и азота, а потому далѣе не входится въ раа- счетъ. Эти составныл части воздуха должно подразумевать всѣ вмѣстѣ подъ рубрикою: прочія сост. части, какъ подъ рубрикою ар- гонъ должно считать его епутнпковъ: крнп- тонъ, неонъ, ксенонъ и гелій. Такимъ обра- зомъ составь сухого воздуха: Кислорода Азота Аргопа (и т п.) Углекнсл- СО- Прочіе газы р S^ as О о «■„ ■20,91 78,2:5 0,S0 0,03 0.03 Ч ^ й гр. 1,429 1.2ГЯ 1,78 1.98 o.;t2 Is и? гр. ш,н 078,7 11,2 0.6 0.1 С Ь о о ^= Он *0 23,12 75,72 1,10 0,05 0,01 Сухой воздухъ 100,00 — 1202,4 100,013 Во всѣхъ этихъ чне.тахъ поелѣдняя цифра не впоянѣ достоверна, такъ какъ наблюдепія содержать свои погрешности в составъ воздуха свои нанѣненія (для аргона Шлезпнгъ даетъ О.ЭЗо11/,, по объему). На основапіи того, что оказано о влажности гаэовъ пъглавѣ 1-й, выноска 1-я, т. е. зная упругость водяныхъ гаэовъ h мл. въ воздухѣ, а также зная барометрическое давлепіе Ню*, и температуру t°, легко разечесть содержаніе частей и вѣсъ куб. метра воздуха въ каждомъ отдѣльномъ слѵ- чаѣ. Напр. если Я =740, t = 20°, 7і=10мм. (относ, влаж. 57,4%), то, считай вѣсъ .титра водяного пара (при норн, ус лов.) = 0,S гр., получимъ, что об'ьемъ паровъ воды относится ,къ объему сухого таза какъ Іі.Ы — h пли какъ 10:740 — 10, т.е. пъ литр-Ь воздуха, будет! 13,3 куб. сант. вод. пара it 9S0,5 куб. сант. (или мнллплптровъ) сухого воздуха, а такъ какъ объемный составъ этого послѣд- няго данъ, то найдомъ и об. оодержаиіе всѣхъ состапныхъ начал'ь. Зная же, что литръ во- дяныхч. паровт, при нормальныхъ ус.товіяхъ вѣентъ 0,S гр. и что коэф. расиііціенія гааовъ и паровъ = O,00S(i7, легко уже разгчесть вѣ- совой составъ и вѣсъ литра, не забывая
ПОЛУЧЕНІЕ АММШСА. IS'* иыя и кислородный соединенія азота косвенно происходятъ я даже содержатся въ воздухе, водѣ и иочвѣ. Такъ, смѣсь азота съ водородомъ въ присут- ствіи хлористоводороднаго газа НСІ, при иропускаиін ряда электрическихъ искръ [1], образует?» нашатырь NH*C1. Въ неиъ НС1 соедппепъ съ WH3, слѣдо- вательно, азоть съ водородомъ прямо даетъ NH3 или ашіак'Ь [2], и онъ составляетъ простейшее, типическое соединеиіе азота, а потому съ него мы иухад нерегойка ностей, производивши файрнчно.Въ пср- тііі:а.чыіых-і. цнлиігдрахъ (оггсло J J/г кьгра имшпны, а въ діимвтр* около SO сантнмстроиъ) Р, вставленных!, въ печь, помещаются костя » Ніігрѣваюгся. Бары продуктов-!, перегонки (т. о. латучіо продукты рааложвніяі проходить по ірубиамъ Т въ оялвіидвеиыл трубы В и сборники F. Когда ппрт.і переотаиугь отдѣляться, отвры- паютъ аалвижкуН, и обожжеляыя ко-тн вынилнваштся іи. теяздкки V. Тогда, отіфьтвъ крышку .М1, наполняютъ циялрлри ыіоиі. косглчн. Лмиіа'шан води отстаивается и пдоті. зля иередіілнн тъ СИІІі І!1П нонваапо на еяіі». рис. п начнемъ. Вс-в почти азотистая вещества ))<т€телііі н животиыхъ способны Быдѣлять азотъ въ нихъ содержащійся однако, что законы паровъ л газовъ (Маріотта, Дальтона н др.) даютъ лишь приближенные, а не абсолютно точные результаты. [1] Въ воздух*, водѣ и лочвѣ амміакъ в его соли получаются отъ разложенія азотистых т. иепіествъ растеній н экивотныхъ, а также, пѣ- роятно. чрезт. возетановленіе азотнокислых-!, солей. При ріканленін желѣэа всегда образуется амміакъ. Его происхождение, по всеіі гі'ііроятностн, завнептъ при этомъ отъ разло- ікенін воды и отъ д'Ьйствія водорода въ мо- ментъ выдѣленія на азотную кислоту, заключающуюся въ воздухѣ (Клоэзъ). или отъ образование азотнето-амміачноіі соли, которая про- неходитъ при миогнхъ обстоптелі.ствахъ, а по составу NH'NO- равна азоту N! + иода 2LI-0. Около вулкановъ иногда замѣчають вы- дѣленіе паровъ амміачпыхъ соединеній. Азотъ при иакалкваніи соединяется прямо еъ В, Mg, Са и многими другими металлами, а эти сое- дпненіл съ водою или при па кали ваши съ вдкітмл щелочами даютъ амиіакъ. Это прп- мііры иосвеннаго соединены азота съ водородомъ. |2] Если чреяъ амміачный гаяъ пропускать тнхій рпзридъ или же рлдъ электрпческихт. какъ амміанъ при накаливанш со щелочью. Но и безъ присутствія щелочи большинство азотистыхъ веществъ при гніеніи и накаливапіи, безъ доступа или при маломъ доступѣ воздуха, вы- дѣлягатъ содержащійся въ нихъ азотъ, по крайней мѣрѣ отчасти, если не весь, въ формѣ амміака. При пакаливанш животныхъ веществъ, напр., кожи, костей, мяса, волосъ, рогоаъ и пр. въ искръ, то амміакъ разлагается ла водородъ и азотъ. Это есть нвлеыіе длсеоціонпое, т. е. рлдъ искръ не разлагаетъ амміакъ до конца, а оетавллетъ некоторую его часть не разложенною. Ияъ 2-хъ объемовъ амміака получается 1 об. азота и 3 об. водорода. Разло- ;і;еніе NIP при накаливанш изучали Раздай и Юнгъ (1884) и показали, что при 500° разлагается 1'/а°/о, при 600° около 180Я при S00° (і5°/оі но результаты едва-ли свободны отъ коптактпыхъ вліяній. При дѣііствіп тихаго разряда азотъ ст. водородомъ также даетъ амміакъ, по не до конца. Присутотвіе свободнаго (не соединеннаго сі, кислотами) амміака въ газѣ или въ водяномъ раствор'І; узнается уже по его характеристическому запаху. Но многія амміачішя соли не ииѣютъ этого запаха. Впрочемъ, прибавка і;ъ нимъ щелочи (напр., ѣдкоіі извести, калп, натра) выдѣляетъ изъ нихъ анміачеыіі газъ, особенно при нагр-Ьванш. Чтобы сдѣлать его присутствие очевиднымъ, достаточно ввести въ ето пары предметъ, смоченный раетворомъ крѣпкой соляной (хлористоводородной) кислоты. Тогда появляется бѣлое облачко, пли б'Блые видимые пары. Это завысить оттого, что и КНЛ, и НСІ летучи, испаряются, а встрѣ- чаясь даютъ твердыіі нашатырь, Kri4Ct, oojia- зующііі облако. Обыкновенно для шдобнпго исыъианія обмакиваштъ стеклянную палочку въ еолявуіо кислоту п держать ее надъ сосу- дозіъ, выдѣллющпмъ аиміакъ. При маломъ со- держаніи амміака, подобное испытаніе соино- тельно — бѣлый парт, мало зал-Ьтенъ. Тогда лучше брать бумажку. смоченн\'ю азптнортуг- ною солью, соотвѣтствующею заклей HgNO3. Отъ паровъ амміака такая бумажка чернѣетъ, вс.тЬдствіе образования чернаго соедппенІя закиси ртути съ амміакомъ. Ыалѣйшіе слѣды амміака, напр. въ текучей вод'Б. открываются такъ ]іазываенымъ^)ея)і']Шво.кь Несслера, со- держащимъ щелочной растворъ — Hg въ KJ, потому что онъ даетъ бурый осадокъ(Нд5ШН-0) о'п. малаго количества амміака. Полезно указать здѣсь термохимнческія данный (въ тыснчахт. единпігь тепла, по Том- сену) или количества тепла, отдѣ.>яюіаіііся при образованіп амміака и его соединеній, взя- гы.ѵь въ количествахъ, выраженны.чъ формулами. Такт,, напр.. (N -\- Н3) 26,7, показы- ваетъ, что 1-т* грам. азота, соединяясь съЗгр. водорода, освобождаютъ такое количество тепла, что £6,7 килограммовъ воды можно на- грѣть на І°. (КНа + пНэО) 8,41 (теплота раство- реніп), (NH'oH'O 4- НСІпНЮ) 12,3; (N + № + + С1) 90.6: (NH= 4- НСІ) 41,Э.
JilO Г.Т. G. ВОДОРОДНЫЙ И КИСЛОГОДНЫЯ СОЕДИНЕНО! ДЗОТА желѣзныхъ или чутуниыхъ ретортахъ, т. е. безъ доступа воздуха, происходить, такъ называемая, сухая пхъ перегонка, причемъ часть образующихся веществъ остается въ ретортѣ и составляете, угольный остатокъ, а другая часть, по своей летучести, выдѣляется черезъ трубку, идущую изъ реторты. Выдѣляіощіеея пары прп охлажденіи даютъ жидкость, раздѣляющуюся на два слоя: одкнъ пзъ нихъ, маслообразный, еоетавллетъ такъ называемое животное пасло (oleum animale), а другой слой (водянистые) содержитъ растворъ углеаммІачной солп. Если эту воду смѣ- шать съ пзвестыо и нагрѣвать, то известь отнииаетъ элементы угольной нис- ЗаводсвШ способь иан. на гааонихъ эзводахъ женіе ночи н т. п. Такая галъ С'', оттуда, по выдѣЛ' С1 н С. ИослѣдніЙ пагрѣвается тонной аииіака; тогда вода пат. котла С хіака іі воды прохолягъ нрва С": -глклмъ обраэомъ въ Сг р еще богаче ХНл Чтобы при олуч.-иощоіісл я» чрвді. С, о- іая съ нзрбстыо, вливается въ ко- части 1№, перед ива отся въ коми т. неаъ не остается въ раствор* іастсн подъ. Иаъ котла С пары рубку Т въ вотелъ С1, мвъ него творъ будетъ іагр-Ьвавіті ляі Ф«а .ѣчъ въ С, а [іъ С" ■лаала, устроены іѣшалкіг А, Аг н А". Иаъ котла С° пары поди и ааініатсі плугь.по трубкгІі У" въ холодильники съ анѣевнкгши:, йкрушпиным» холодною попою, и иаъ шцеъ въ оульфову стклявку Р, гіѣ собирается растворъ амміанп въ водѣ и откуда несгустнвіпівся пары амміака проводится въ п.тоскій сосудъ В. съ кислотою, удвржнааіощаю послѣдпіе слѣды аяхіака. Раэмѣры эаподеше. лоты отъ углеаашіачпой соли, и амміакъ, какъ газъ, выдѣляется [3]. Въ древнія времена амміачныя соединения получа- [31 Такую же амміачную воду, хотя пропорционально взятому вѣсу—въ .ченьшемъ количеств'!;, по луча го тъ при сухой перегонкѣ растеній и прн сухой перегони* каменнаго угля, который есть остатокъ допотопныхъ растеній. Во бсііхъ этихъ случаях7> амміакъ происходит?, чрезъ разрушеыіе слошкыхъ азотистых!, веществъ, находящихся вг. жгшотігыхг. я растешяхъ. Отши способами и получаются употребляющаяся въ практикѣ амміачныя соли. Въ, настоящее время наибольшую массу ам- міачпыѵь солей получаютъ изъ гімміачной поды, получаемой въ иіід-fc побочиаго продукта при лыеь въ Европѣ изъ Египта, гдѣ ихъ приготовляли изъ сажи, скоплявшейся при топкѣ пометомъ верблюдовъ, въ мѣстпостп, называвшейся Ашюиіею (въ Лявіи), а потому получающаяся соль называлась sal ammoniacum, откуда произошло и самое названіе амміака. Нынѣ въ технпкѣ алміакъ иолучаютъ почти исключительно пзъ продуктовъ сухой перегонки каленного угля при полученіи изъ пего кокса и свѣтшіы-іаго газа (изъ амміачпоп воды). Получаемую амміачнуто воду (содержащую въ ра- створѣ соли амміака, преимущественно углеігаслыя)помѣщаютъвъкубъвмѣстѣ ел, известью и нагрѣваютъ, причемъ нбгветѣ съ водянымъ пароли, будетъ выдѣляться и амміакъ [4]. Только небольшое количество его потребляется въ практика; въ свободномъ впдѣ, именно въ водяномъ раетворѣ; большую же часть преврп щаютъ въ различный соли, пмѣющія техническое употреблепіе, особенно въ P=g2x нашатырь NI-FCl и въеѣрно- ..и__ярин|& алміанную соль (NH^SO'1. :і^Й^Я^ Они сутъеолеобразныятѣла, образующіяся потому, что амміакъ NH3 соедпппется со всякими кислотами ЫХ. образуя амміачныя соли NH4X. Нашатырь есть сое- диненіе амміака съ хлорп- стьшъ водородомъ NH4C1. Его иолучаютъ, пропуская пары амміака н воды, отдѣ- ляющіеся, какъ сказано ра- нѣе, изъ амміачной воды, въ водяной растворъ хло- ристаго водорода, а выпаривая растворъ, иолучаютъ нашатырь въ ввдѣ крпсталловъ, растворяющихся въ водѣ [5] и подобныхъ по виду и свой- гухой перегони* каэтеишлхъ углей, производимой (въ огромиомъ размѣрѣ) для приготовления кокса л свіітнлыіаго тааа. [А] Техпкчсскіе способы полученіл амміачной воды и извлечет л изъ пеп амміака въ некоторой степени уясняются приложенными въ тсксгЬ рпсуш;ами. [5] Обыкновенно на йаводахъ птн кристаллы цоагопяіотъ, нагрѣиан въ горнікахъ или кот- лахъ, при чемъ на холодиыхт. покрышкахъ прибора пары нашатыря сгущаются въ кору, и въ ятоиъ впдѣ ипшатыріі поступаетъ в-ь продажу.
СВОЙСТВА АММІАКА. 191 ствамъ обыкновенной соли. ІІЗъ этого нашатыря Ш-І+С1, какъ тъ всякой другой амміачиой соли, весьма легко при готовить чистый ;шиіакъ, нагрѣвая съ известью. Ъдкая известь СаНаОа, какъ щелочь, оті-шмаетъ кислоту и освобождаетъ аииіакъ, образуя хлористый кадыііи по уравпеніго^ІЧН^СІ + + СаШО2 = 2HsO + СаСР + 2NIP. выдѣлить избыткомъ щелочи. Реакція эта столь полна, что на этомъ основанъ способъ Кьельдаля для опредѣленія количества азота вт> его еоединеніяхъ. Ашііакъ есть газъ хотя безцвѣтиыд и похожи* съ вида на тѣ газы, съ которыми мы уже познакомились, но отличающейся отъ всѣхъ другихъ весьма характеристичнымъ и сыльнымъ запа- хомъ. Онъ разъѣдаетъ глаза и для дыхаиія положительно невозможенъ: животныя въ немъ умираютъ. Плотность его въ отношеніи къ водороду равна 8,5; онъ, значить, болѣе легокъ, чѣмъ воздухъ. Онъ прянадлежитъ къ разряду газовъ, легко ежижаемыхъ [7]. Получите гааоабраанага аняіака. В* колбу В клалугь сміісь навести ѵ нЬш&тыря, пъ аылпндрѣ 0 выіЛляш- піііісл амніакъ высушивается, прополи черозъ куски *д- клго каля, а въ ртутной влнб'^ С собирается aMtfia4HjJtf гаяъ. Ѵіо. При этомъ амміакъ, каш, тѣло газообразное, выдѣляется [6]. Должно за- зііѣтить, что всѣ сложныя азотистыя вещества раетеній, животныхъ и почвы при нагрѣвапіи съ избыткомъ сѣрной кислотах разрушаются, и при этомъ азотъ иѣликомъ переходитъ въ сѣрно- амміачиую соль, изъ которой его можно [Іі] Въ лабораторіп для приготов.тснія ам- міака, въ стеклянную колбу наеыпаготъ смѣсь равныхъ по вѣсу количествъ водной извести п нашатыря, превращенного въ аіелкій однородный поропгокъ, а горло колйы. соединяют!, ■съ прибороагъ, назітаченпьшъ для высушпва- нія пронсходпідаго газа, Въ атомъ случаѣ для высушппашя нельзя употребить ни хло- ристаго кальція, ни сѣрноіі кислоты, потому 1' что они поглопшютъ амміакъ, я потому для высушивав!я употребляется твердое -едкос і;пли, способное удерживать воду. Газоотводную трубку, ндушую пяъ прибора для еуше- иія, приводптъ въ ртутную ванну, если же- лаіотъ пэгЬть сухой газообразный амміакъ, потому что воду также нельзя употребить для собнраиіп аігаоніаі;адьпаго саза. Расшяо- жеиіе прибора изображено на рисункѣ. Въ ятомъ сухомъ вндѣ аігаіаиъ былъ въ первый разъ получепт. Приетлеенъ, а его аоставъ изучить Еертоле въ концѣ XVIII столѣтія. Окнсь свшща, смешанная ел, пашатыренъ (Шамберъ), рлэвиваеп. амміакъ еще легче, чѣмъ известь, причина асе и ходъ разлшке- вія почти тѣ же саиые: SPbO 4- 2NHiCl = = РЬЮСІ- + HsO -f 2NH3. Происходить (вероятно) хдоръ-окись евгшца. [7] Это понятно уже изъ того, что темпе- ратура его абсолютного нііпѣш'я лежитъ около -г І30° (гл. 2, вын. 29). Следовательно, его при обыкновенной теппературѣ и даже при гораздо высшихъ можно сгустить одним, давлен іелъ. Скрытое тепло испаренія аігаіака около 300 ед. т., а потому сжиженный амміакъ можно прюіѣиять для полученія холода. Для этой цѣли нерѣдко унотреиляютъ крѣпкіе водные растворы амміака, которые, выдѣлпя амміакъ, дѣйствуютъ подобныхь же образомъ. Представияъ, что имѣеиъ насыщенный растворъ алшіака въ аамкнутомъ сосудѣ, сооб- щенномъ съ пріемникомъ. Станемъ нагрѣвать амміачный растворъ. Ахміакъ (съ малъшъ ко- лкчеетвомъ воды) тогда выдѣллітся и, накопляясь, доведетъ давление въ приборе до значительной величины и.загЕиъна,- чнетъ сгущаться въ болѣе холод- ныхъ частяхъ прибора. Следовательно, при этомъ получится жндкій амміакъ. Прекратямъ теперь нагрѣваніе сосуда съ вод- нымъ амміакомъ. » Пос'іѣ выд-Ьле- Лвнія іі ваморажноааія. Нэобра- Н!я "МШака ВЪ шенъ въ аослііааеаъ ссоеыт. по- немъ останется лоікиіііи, когаа сосуд-ь А охяпж> водз. пли рас- даииъ и аігаівкъ изъ В испа- TD(ln_ (-;я.-.н„т-. ряется. Ѵіг натуральной млпчннит. тнорт>, оьдныи аиішакомъ. Лишь только онъ начнетъ ох.таікдаться, въ ненъ ста- нутъ растворяться амміачные пары, пространство разрѣдигся, н въ пріемнпкѣ проиэондетъ быстрое пепареніе сгущеннаго аміііака. Испаряясь въ пріеишшѣ, онл. будегь производить вънемъ холодъ, а самъ перейдетъ въ водный растворъ. Подъ конецъ получится первоначальный растворъ амыіака въ водѣ. итанъ, здѣсь при пагрЁваніп одной части замкну- таго сосуда п])оизоаде'тъ увеличение давле-
192 ГЛ. 6. ВОДОРОДНЫЯ И КИСЛОРОДНЫЯ СОЕДИНЕНІЯ АЗОТА. ■Для превращенія въ жидкость Фара- дей употребилъ агвдующій способъ. Сухое хлористое серебро AgCl, при пропусканін сухого амміака, погло- щаетъ значительное количество ШР[8], особенно при охлажденіи. Полученное при этомъ твердое соедините амміака съ хлористымъ серебромъ вводится въ изогнутый конецъ А толстоетѣнной Сгущеаів аншана въ жидкость. Ивогвутпи стеклянная трубка пат. то-астага стекла- Въ А ЙЙХЩ1НТСН СОБДНцетн хлорвстаго серебра съ анщявоиъ, ковепъ В ва- папааетсл послѣ введения этого соеип вепін вырубку, і/з. Трубки, ивоОраіиевііаіішідр. рис., погружается кондомъ А въ соеудъ съ водой, нагреваем ч ft ланвою, отчего яыдѣлявтсн ашпакъ. Копопъ В погрузнзетел въ стакааъ со саѣсыо сцѣга іг соли, отчего въ этоыі. іолодаомъ кондѣ трубки сгушаатсп аи- таігь въ жидкость. Ѵя. стек. трубки, представленной на ри- сункѣ, и открытый конецъ В запаивается. Тогда слегка нагрѣваютъ полученное соединеніе AgC131sH3, при- чемъ амміакъ выдѣляется, потому что вленіл и сжіітіе NH3, а при охлажденіи его испареніе, производящее сильное охлажде- ніе. Такъ устроена простѣйшая леднкан машинка Жарре, изображенная на рис. Въ ней А изображает* соеудъ изъ котельного же- лѣза, куда вливается да холоду насыщенный растворъ амміака, DG труба, проводящая пары амміака вь пріемникъ В. Всѣ части прибора должны держать газъ и сопротивляться да- ленію, могущему при нагрѣваніи амніака достичь до 10-ти и болѣе атмосферъ. Изъ прибора долженъ быть нзгнанъ воздухъ, иначе овъ препятствовалъ бы сгущенію аыміака. Мапипуляція съ такимъ приборомъ слѣдую- щая: сперва приборъ наклоняютъ такъ, чтобы жидкость, могущая остаться въ В, стекла въ А. Погонь еоеуд'ь А ставятъ на жаровню и медленно нагрѣваютъ до того, чтобы терно- метръ а ноказывалъ 130° Ц. Въ это времл амніакъ выдѣляетея изъ А и сгущается въ В. Для облегчепія сгущенія пріемникъ В должно въ это время погрузить въ чавъ съ холодною водою. Когда можно полагать, что амміакъ выдѣяилея, огонь изъ подъ А уда- ляютъ и йхотъ соеудъ А теперь погружаютъ для охлажденія въ чанъ съ водою С, Въ этомъ положеніи приборъ изображенъ на на- шемъ риеункѣ. Тогда сгуетившійся амміакъ изъ пріемнвка В переходитъ чрезъ испаревіе въ воду сосуда А. При зтомъ въ В происходить холодъ. Внутри преемника В въ цилиндрическое пространство Е вкладывается ср- судъ D съ вещеетвомъ охлаждаемымъ. На- грѣваніен охяажденіе длятся около получаса, оно легко диссоцінруетъ. Другой конецъ трубки погружаютъ въ охладительную сыѣсь. Давленіѳ отд'вляюща- гося газа и охлажденіе одной части прибора заставляетъ выдѣляющійся амміакъ сгущаться, и въ сгущѳныомъ состояніи оиъ собирается въ охлаж- денномъ концѣ В въ видѣ жидкости. Если прекратить нагрѣваніе, то хлористое серебро снова поглощаетъ амміакъ. (Такимъ образомъ одна трубка можетъ служить для большого числа опытовъ). Сгущепіе амміака можетъ быть произведено также и обыкновенными способами, т. е. посредствомъ накачиванія напіетательнымъ насосомъ въ охлажденное пространство сухого амміакальнаго газа. Сгущенный амміакъ [9] представляетъ безцвѣтную жидкость, весьма подвижную, имѣю- щую при 0° удѣльный вѣсъ 0,(53 (Е. Андреевъ); при температуре, достигаемой въ смѣси жидкой углекислоты съ эфиром'ь, сжиженный амміакъ кристаллизуется и въ этомъ твердоыъ видѣ имѣегъ слабый запахъ, потому при обыкновенные размѣрахъ прибора (со- держащаго до 2-хъ лнтровъ амміашіаго раствора) и на одинъ кнлограммъ сгорѣвшаго угля производится до 5-тн килограммов** льда. На эаводахъ устраиваются иногда большіл и сложный машины Карре. [8] Ниже 15° (по И зам б ер у | получается AeC13NH'\ выше 20° 2AgC13NHA Для послѣд- няго вещества при 68° упругость выдѣллю- щагося ашіака равна атмосферной, а для AgC13KH! около 20°, след., при высшихъ темдературахъ она болѣе атмосферной,- а при нызкихъ NH3 поглощается п даетъ соединеніе. Следовательно, здѣсь всѣ явленія диссо- ціаціи наблюдаются ясно. Жоаини а Крозье (1S94) изс.чѣдовалл подобный соедииенія съ AgBr, AgJ, AgCN л AgNO3 и нашли, что всѣ они даютъ опредѣленныя соеднненія съ NH3, напр.; AgBr3NH*\ 2AgBr3NHs и AgBr2NH=, всѣ суть твердыя йезцвѣтныя вещества, раз.тагаю- щіяся при давленіи атмосферы при + 3°А + 34° и -і- 51°. (9] Сгущеше амміака въ жидкость можно производить безъ увеличеніл давленіл, только съ помощію охладнтельныхъ смѣсей, дающихъ ниже—35°, а потому можно производить и въ сильные холода нашихъ зимъ. Прииѣнеиіе сгущеннаго амміака къ движенію машиаъ со- ставляетъ задачу, которая до нѣкоторой степени разрѣшена французсктіъ. инженероыъ Телье, а аатѣмъ п другими. Сжиженный амміакъ, представляя много сходниго съ водою, нмѣетъ близкую къ ней и теплоемкость 1,02 (ЕИеап), скрытое тепло испаренія при — 30° = 330 кил, '[уіірѵг. as 1,16 ат.), при 0° = 316 (упругость 4,21 ат.), при+30°=300 кн.тгр. (упруг. 11,62 атя.).
ГОРѣНІЕ АШ1ІАКА. 193 что при ниэкихъ температурахъ упругость его паровъ весьма незначительна. Тепература кипѣпія (при 760 мм.) жид- каго амміана леяштъ около —■ 34°, т. плавленія около — 78°, т. абс. кидѣнія (критическая) около +180°. Содержа въ себѣ много водорода, амыіакъ самъ способен* горѣтц однако, въ обыкновенноиъ атмосферномъ воз- духѣ его горѣніе .непостоянно, или даже не происходить вовсе (п. ч. температура низка), въ чистомъ лее кис- лородѣ онъ горитъ желтынъ пламенеть [10], причѳмъ образуется вода, а освобождающиеся азотъ даетъ отчасти кислородный свои соединенія, т. е. оішелы азота, а частно выдѣляетея въ свободномъ видѣ. Разложение амміака на водородъ и. азотъ производится не только при накаливаніи и дѣйствіи [10] Горѣніе амміака въ кнелородѣ можно легко показать при помощи накаленной платины. Въ лшрокогорлую колбу {или, какъ на рисункѣ, тонкостѣнныЁ стпканъ), способную вмѣщать около литра воды, вливагатъ небольшое количество воднаго раствора ам- ніака, содержащаго 20°/„ послѣдняго.Въ негопогружаютъ газоотводную трубку въЮмм.ДІаметромъ, проводящую кисло- родъ. Но прежде чѣмъ пропускать этотъ газъ, въ ту же колбу вводить накаленную платиновую спираль; въ присутствие платины пары амміака окисляются II горятъ, а платиновая проволока раскаливается еше болѣе. Тогда начи- наютъ пропускать кнелородъ, подогревая амміачную жидкость. ИроходящіГт кислородъ упоситъ вмѣстѣ съ собою часть амміака, и эта гагізсь амміака съ кислородомъ, приходя въ прикоеновеніе съ накаленной платиновой ' проволокой, вэрываетъ. Потомъ происходить нѣкоторое охлажденіе, отъ прекра- щенія горѣнія, которое возобновляется спустя нѣкоторое время, такъ что одинъ легкій варывъ слѣдуетъ за другимъ. Во время окііслепія, про- исхоДяшяго Сезъ взрыва, появляются въ колб'І: бѣлыѳ пары азотнетоамыідчноё соли н красно- бурые пары окнеловъ азота; а при взрывѣ происходить полное горѣніе и, следовательно, образуется вода и азотъ. Седины *нпш. О квелей ій иэініпка (рцетвор'і. кдтораго валнть пъ сгикан-ь А) лъ струЪ и в слрродл.проаодііэі а- го чревъ гпяопропояную трубку. Оно совершается нъ этомъ опытѣ при помощи накаленной илатігоопой проволоки, опущенной вт> пари лиміпка. і/ц. электр. искръ, но также посредством, многихъ окислягащихъ веществъ, напр. при пропуенаніи амміана чрезъ трубку съ накаленною окисью мѣди. Воду можно собрать при этомъ веществами, ее поглощающими, а количество азота можно измѣрить въ газообразномъ видѣ и такимъ образомъ определить еоставъ амміака; э'гамъ способошъ получаютъ, что въ амміакѣ на 14 вѣсовыхъ частей азота находится почти ровно 3 вѣсо- выхъ части водорода. По объемамъ же амміакъ состоитъ изъ 3 об. водорода и 1 об. азота, образующихъ 2 объема амміака [11].. Ашміакъ споеобенъ соединяться со мноэкествомъ веществъ, образуя, какъ вода, соединения различной степени прочности. Онъ растворяется больше, чѣмъ другіе изъ опиеанныхъ газовъ, въ водѣ и во многихъ водяныхъ раст- ворахъ. Въ 1-й главѣ мы уже ви- дѣли, что одинъ объемъ воды раст- воряетъ при обыкновенной темпера- турѣ около 700 объемовъ аыміачнаго газа. Кусокъ льда, введенный въ амміакъ, плавится и быстро поглощаеть его. Большая растворимость амміака даетъ возможность нмѣть его всегда подъ руками въ видѣ раствора [12"), [11] Это можно провѣрить по плотностямъ, такъ какъ азотъ въ 14 рааъ плотнѣе водорода, а амміакъ въ S'/s раэъ. Если бы 3 объема водорода съ 1 объеыомъ азота дали 4 объема амміака, то эти 4 объема вѣсияи бы въ 17 разъ болѣе, чѣмъ одинъ объемъ водорода, слѣд., 1 объемъ амміака вѣсилъ бы въ 41,'* Раза болѣе, чѣнъ такой же объемъ водорода. Но такъ какъ происходить только 2 объема амміака, то онъ вѣситъ въ 8'/а разъ бшгЪе водорода, что и видимъ въ дѣйстви- телыюсти. [Щ Водные растворы амаіака легче воды и при 15°, сштая воду при 4Q = 10000, ихъ уд. вѣеа s въ зависимости отъ р .или про- ііентиаго (по вѣсу) содержанія амміака выражаются параболою s = 9992—42,5р -f- 0.21р2, напр., при 10°)* S = 0,95SS. Если температура будетъ = t, но не менѣе 10° н не выше 20е, то должно прігдаіъ къ удѣдьн. вѣсу {15 . -t) (1,5 + 0,14р). Растворы, содержащее болѣе 24"/0, недостаточно изелѣдованы въ отнбше- ніи шмѣненія ихъ уд. вѣса. Однако легко получить болѣе концентрированные растворы, а при 0° даже растворы близкіе по' составу къ ТШ3Н20 (48,6°/0 Ша) и уд. вѣса до 0,«5. Но подобные растворы выдѣляіотъ при обык- венной тешературѣ много НЕ', а потому болѣе 24% NHS рѣдко содержится въ растворѣ. Лмміачные растворы, при значительном* со- держ!шіп ШІ*. даютъ .чъдѵ-подобные кри- 13
194 гл. 6. водородиыя и кислородный соедішеиія дзота. который въ нрактикѣ іюситъ назваиіе аашаіщшго спщиа. т. е. летучаго вещества, получаемаго пзъ нашатыря. Водный амыіакъ, отдѣляя постоянно амміачиые пары, имѣетъ запахъ, свойственный самому амміаку (оттого его зовутъ иногда нюхательньгоъ спнр- тоиъ). Весьма характерно и для насъ особо важно то, что водный растворъ амміака предетавляетъ щелочную ре- акцио, отчего и называется ѣдкимъ ам- міакопъ (летучею щелочью), и потому красная лакмусовая бумажка отъ него синѣетъ, совершенно точно такъ, какъ отъ ѣдкаго кали или отъ ѣдкой извести. Посредствомъ воднаго я газо- образнаго амміака можно насыщать кислоты точно такъ же, какъ и посредствомъ какихъ-либо другюсъ щелочей. При этомъ лшііакх прямо соединяется съ кпсдоташп; это составляетъ самую существенную химическую ре- акцію этого вещества. Если сѣрную, азотную, уксусную и всякую другую кислоту привести въ прикосновеніе съ амміакомъ, то онѣ растворяютъ въ себѣ этотъ газъ, отдѣляя притомъ большое количество тепла и образуя соединения. „±. сталлы много ниже 0° (напр., растворъ S'/,, при—14е, самые крѣпкіе при— 45°), повк- двзюыу содержаще аыміакъ. При ііагрѣваніи амміачныхъ растворовъ весь аішіакъ пзънихъ можетъ быть удаленъ, и даже сравнительно при весьма невысокой темпера- турѣ; а потому яри нагрѣваніп водя- ныхъ раствор овъ. со держашяхъ амиіакъ, въ перегнанной и сгущеваой жидкости получается очень крѣпкій растворъ. амміака. Спиртъ, эфиръ Е многія дру- гія жидкости способны также растворять ашгіакъ. Растворы амміака, оставленные на воздухѣ, испаряють изъ себя часть амміака, всігвдетвіе извѣсг- ныхъ уже намъ законовъ растворенія галовъ въ дшдкоотяхь; но въ то же вреіія анміачные растворы погдощаютъ изъ воздуха угольную кислоту и въ растворѣ остается углеашпачная соді,- Растворы амміака въ водѣ находятъ употребление какъ въ лабораторіяхъ, такъ и въ техникѣ, а потому приготовляются весьма часто. >Для этой цѣли устраиваютъ въ лабораторіяхъ сложные приборы, подобные изображенному на рис. I, а на заводахъ совершенно аил, подобные, но въ йолыпнхъ размѣрахъ (изъ глиняныхъ и неталлнческихъ сосудовъ). Ві, Л добывается газъ, по аЪ оиъ проводится въ воду вульфовой стклянки В. а эатѣмъ Къ рядъ другяхъ С ,J), Е. Въ В газъ и под- .Йсн растворяются, но скоро растворъ насыщается и выдѣляетъ въ ея'Ьдующіе сосуды обладающія всѣми свойствами солей. Такъ, напр., сѣрыая кислота HaSO\ поглощая амміакъ, образуетъ (при вы- тѵриваніи раствора) двѣ соли, смотря со относительному количеству амміака и кислоты. Одна соль образуется пзъ NI-I3 + Н^О*, слѣдоватѳльно содер- яіитъ NH^SO1; а другая образуется изъ 2NH" + EPSO4, слѣдовательно, со- держитъ N-fI8S0*. Первая сол]> имѣетъ кислую реакцію, вторая среднюю, и оиѣ называются: кислою сѣрноамміачною солью и среднею или, просто, сѣрно- амніачноіо солью. Такія же соли происходить и при дѣйствіп всякихъ дру- гихъ кислотъ; только нѣкоторыя способны образовать однѣ среднія аммі- ачныя соли, другія способны давать и среднія, и кислыя, что зависитъ отъ природы кислоты, а не отъ амміака, какъ мы то увпдимъ впослѣдствіи. Ам- міачиыя соли очень подобны на видъ и по множеству своихъ. свойетвъ со- лямъ металлическимъ; напр., хлористый натрій или поваренная соль NaCl сходственна съ нашатыремъ или хлористо- водородпымъ соединеніенъ амміака SH*C1 — не только по внѣшнему виду, промытый, болѣе 'щетый амміаісь, конечно, только въ атихъ посдѣднихъ получается чистый растворъ. Трубка efg, называемая вель- теровсхою. предохрпнпетъ приборъ А отъ Рис. I. Прпборъ дли получншл растиоровъ аѵыіака, сиабнееяодй Предшраннтельиннн трубками % (эд'Ьсь #о>!(но юять ртуть, чтобы вабѣжать высакоб п^так ig), в', в", в'",, возможности какъ значительна™ усиленія въ немъ упругости газа (тогда газъ вырвется ѵрезъ нее въ воздухъ), такъ и отъ Значительнаго, случайкаго (напр.. отъ охяажденія или отъ окончания реакціи) уиеньщѳнія да- вленія въ А. Если оно произойдете, уровень въ fg опустится и воздухъ ворвется въ А-
СВОЙСТВА АМШАКА. 195 но даже и по кристаллической форыѣ, по способности давать осадокъ съ со- Иначе жидкость нэъ Ъ втянулась бы въ А. Для этой же цѣлн гаужатъ предохранитель - выя трубки s', s", s'" a s"", открытия съ обоихъ кондовъ а погруженный въ жидкость. Безъ нихъ при случайной оетаиовкѣ пыдѣле- нія газа столь раствори наго, какъ ашіакъ, растворъ всосался бы ыаъ одной стклянки въ другую, напр., ивъ іі' ш, Л н і. д, Чтобы ясно видѣть необходимость щіедохра- иішшыішл трубоія въ гаэоныхъ приборахъ, необходимо- разобрать, что газовое давлеиіе внутри аамкпутаго снаряда должно превосходить атмосферное на высоту суммы етолбовъ въ жидкости, qpeaъ которую газу приходится проходить. Если газъ въ водѣ мало раство- риыъ, подобно углекпслотѣ, но его надо пропускать чрезъ воду, напр. для промыванія, то рис. II и Ш ясно показывают^, каково Рас. И. Положвніе уров- Рис, ІІГ, Дооываше гааа съ ней жидкостей Въ при- предохранительною труб- flopi;, .служашеиъ для кои. дающей довиожиость Ибывавія водорода к прішнвать жидкость въ во- т. п- гаэовъ. роикук.ие открывал пробки, |[ недопуекаі&щѳн] пераОра- сыва«$ч жпякостп язь В въ А. будетъ положеніе уровня жидкости въ предохранительной трубкѣ д, препятствующей ■ жидкости изъ. В попасть въ А, если здѣсь случайно произойдем уменьшение давленая. Такія же вель- теровскія предохранительный трубки присоединяются иногда къ газопровод- нымъ, какъ видно на рис. IV. Устройство та- кихъ прнСоровъ съ предохрави- тельными трубками особенно необходимо тог- Рис. IV. Добыпапіе газа пъ ре- да. когда ГйЗЪ іоріѣсъпредоіранвіельвоютруб- п„™,«„ _ -.„ ко», в, ив поэволющаю жидкости Д°-"к*;',ь ' но ввъ В парввратьоя въ Д. усЛОШяагЬ ОПЫ- ■ та — проходить ( чрезъ жидкости, что встрѣчаетея очень часто ,«ъ лабораторной практике, а тогда легко ляыи серебра, по способности растворяться въ водѣ, выделять хлористый водородъ при нагрѣваніи съ еѣрною кислотою, однямъ словомъ, въ ігѣломъ рядѣ реанцій замѣчаетея сходство пол- нѣйшее. Сходство состава видно, если сопоставить нашатырь NH4C1 съ NaCl, noBapeHHOiocoflbio,NH'fHSO'lraNaHSG*, ыожетъ происходить обратно двшкеніе газа, а оттого и всасываніе жидкости, чрезъ которую пропускается газъ въ сосудъ, служащій для вы- дѣяенія газа. Вмѣсто того, чтобы устраивать въ подобныхъ случаяхъ каждый рааъ сложные, громоздкія и ломкія приборы, подобные пред- ставленньщъ на иредшествующихъ рисункахъ, нынѣ употребляютъ ашогіе и разнообразные готовые приборы, которые сильно упрощаюіъ дѣло. Между всѣми иші по дроетотѣ устройства л полной уверенности дѣйетвія .особо отличается приборъ проф. Тищенко, изображенный на рис. V. Это есть ничто иное, какъ обыкновенная стклянка съ вертикальною, стеклянною-же внутри перегородкою; выдувается въ формѣ изъ двухъ стеклян- ныхъ пузырей, взаимно отливаемыхъ, что в образуешь перегородку, имѣющую внизу одно или нѣскольно отверстій, съ каждаго нзъ бо- ковъ вверху по газопроводной трубкѣ, сверху же тубулусъ запираемый пробкой ж служащій для влнванія промывной жидкости. Если они налиты въ такомъ колачествѣ, что не могутъ наполнить ни одну изъ половшгь стклянокъ (раздѣденныхъ вертикальною перегородкою), а покрываютъ отверстія. сдѣлан- ныя внизу перегородки, то газъ можетъ двигаться въ обѣ стороны, не выбрасывал изъ прибора промывной жидкости. Если напр. въ правой половннѣ сткляпки давленіе будетъ болѣе, чѣмъ въ лѣвой, въ эту последнюю пе- рейдеть жидкость нзъ правой половины и Рис. V. ПрвОоры проф. Тпшенко влн проаіыванін и вы сущивавія сазовт,, внутри кот. нніадптся стакллииая лерегородка съ отворвтіенъ внияу. Лѣвый иожагь служить ташке для нвоыщеніяаоды шівш. Въ правом), для Быеушпшінія поаѣіцаютси кусин СаСІ2, КНОпт.-й. газъ будетъ чрезъ отверстіп гтоходнть пузырьками чрезъ поднятый столбъ жидкости. При обратномъ нзмѣненіи давлешя произой- ■ детъ то же самое, только въ другой половвяѣ егклянкя. Рядъ такихъ врнборовъ Тищенко Отлично нозкеть служить для пблученія на- сыщенныхъ растворовъ аыыіаіа.
-196 гл. (5. водородный и кислородиыя соедннешя азота. или азотноаыміачную соль NH+NOs съ NaNO3, азотнонатровою солью [13] я т. п. Очевидно, изъ сравненія выше- упоыянутыхъ соединеній, что ту роль, которую въ натріевыхъ соляхъ зани- маетъ натрій, въ амміачныхъ занимаегъ группа состава NH*, которую назы- ваютъ аяшоиіемъ. Если поваренную соль называютъ хлористымъ натріемъ, то нашатырь называется хлористымъ ам- шоніемъ. Представленіе о томъ, что амміачныя соли отвѣчаютъ сложному металлу ам- монію, NH*, дано извѣстнымъ швед- скимъ хинвкомъ Берцеліусомъ, иослѣ предложения, сдтзланнаго Амперомъ. Сходство между аммоніемъ н металлами пріобрѣтаегь вѣроятность, вслѣд- ствіе того, что ртуть способна образовать съ аммоніемъ сортучку (амальгаму) или растворъ, подобный тому, какой она образуетъ съ натріемъ и многими другими металлами. Все раз- личіе сортучки ашопія отъ сортучки натрія состоять въ непостоянствѣ ам- монія; этотъ послѣдній разлагается весьма легко на амміакъ и водородъ[14], [13) Параллелизмъ отношеніп амміачныхъ ы натріевыхъ солей, повпдимому, нарушается тѣмъ, что послѣднія образуются нзъ щелочи или пзъ окиси п кислоты съ выдѣленіемъ воды, тогда калгь амміачныя коли образуются прямо ызъ амыіака и кислоты безъ выдѣленія воды: но параллелизмъ выступаетъ, если сравнивать натровую щелочь съ водныиъ амміа- коігь и уподобить ѣдкій натръ соедивенію ам- міака съ водою; тогда и самое полученіе амміачныхъ солей взъ такого гидрата амміака будетъ вноянѣ подобно получеяію натріевыхъ солей нзъ ѣдкаго натра. Приведеыъ для прн- иѣра дѣйетвіе хяористаго водорода на оба вещества: NaHO + НС1 = НЮ + NaCl ■ЙДИІД иагръ. Хлор, водор. Вода. Повар, соль. Np'HO + HG1 = НЮ- + NITO. Фдкій ашгівѵъ. Хлор, пояор. Вода. Нататирь. Какъ вътздкомъ натрѣ замѣщается гндроксилъ, или водный остатокъ ОН, хлоромъ, такъ и въ ѣдкоиъ анміакѣ. Аналогія NH* съ. Na в Н видна между лрочимъ и въ томъ, что безводная перекись водорода прямо поглощаетъ ам- міачньій газъ (берутъ Н?03 въ зфирномъ ра- створѣ), образуя переписное cocjumemeNHJH05 (кубич.. кристаллы, въ эфирѣ нерастворимы), подобное НгОг или НаЮ2. Муассанъ, полу- чивъ соединенія Вейля {см. слѣд. выносиу) напр. NH3Na, счптаетъ, что свободный аммо- ній можно считать аналогомъ этнхъ соединение, то есть водородистымъ амміакомъ NH'H. .[1.4] Вейль (186і), действуя .анніакомъ аа йатоія ігои обык. темп, ияначигелкнм-хъ-лла- натрій же неразложимъ. Такую амальгаму или сортучку аммонія можно получить, если предварительно приготовить жидкую. амальгаму натрія. Если эту послѣднюю облить крѣпкнмъ раст- воромъ нашатыря и взболтать, то ртуть леніяхъ, полупить жвдкіи составъ, который изсл-Ьдовалъ захѣмъ Жоанин (1S89), подтвердившей первый показанія Вейля. При 0° и атмосферггамъ давленіи составъ ея Na-f-5,3 1Ш'. При удаления амиіака нзъ жидкости (при 0°) выпа даетъ твердое т-вло мѣдиокрасиаго цвѣтіі, состава NIFNn. Опредѣленіе частич- наго вѣса этого вещества по пониженно упругости жндкаго азшіака дало вѣсъ частицы NaHG№iE. Это есть значптъ, свободный аммо- ній, въ котор. одпнъ Н замѣнеиъ На. Лиало- гнчнаго состава оказались и полученный сое- дииепія К, Li, Са и др. Сухой NTP поглощается лнтіемъ прн+70°, образуя сншоіо жидкость а ст. Na ті К дастъ жидкость такого же цв'Ізта при—20°, съ металлнческпмъ же- кальніемъ даетъ прп+200 твердое тѣло состава Са <ИШ*. Воѣ они при нагрѣванш разлагаются яа NIP н металлъ или на ашідт. NHSR и И! (Муассанъ, г.т. 14, вып. G2). Разложе- ніе«ъ NHaNa при обыкновенной температѵ-рѣ Жоаини (1891) получилъ содородъ и натрШ- ашид'Ь NH3Na въ мелкнхъ безцвѣтиыхъ кріі- стал.тахъ, растворимы хъ въ водѣ. Мсталлпческііі натрій сънасыщеннымъ раствороиъ х пориста го натрія при прибавленіп жидкаго амміака даетъ NH'Na'Cl, а это вещество подобно нашатырю, въ котор. И- замѣиены Nn.2. Сортучка аммонія была получена сперва совершенно такъ иге, какъ сортучка ті'рін (Девя), а икенио: берутъ кусонъ нашатыря, смачяваютъ его водою (чтобы сдѣлать про- водиикомъ тока): дѣлаютъ въ немъ впадину, налаваіотъ въ нее ртуть и кусокъ кладутъ на пластинку нлатпиьі, сообщающуюся съ положите льньшъ полюсомъ гальванической батарея, и отрицательный тголюсъ помѣщаготъ въ ртуть. При прохождении тока ртуть значительно увеличивается въ объен'Б, пріобрѣ- таетъ вязкость, сохранял свой иеталлпческій видъ, каііъ и въ томъ слуіаѣ,' еслн лмѣсто куска нашатыря взять кусокъ соли натрія, каліяи пногихъ другихъ металловъ. Муассанъ (1901) для приготовленія амальгамы воспользовался сжиженнынъ амміакомъ ы низкими температурами. Амальгама натрія не дМ- ствуетъ на сжиженный амміакъ, но прибавляемый сухой іодистый аммонііі реагируетъ, образуя—безъвыд'Ьленія газа—иш дку ю амал ь- гаиу аммонія, которая при охлаждены до— SO" совершенно отверд-Ьваетт. въ плотную массу. Если ее вдгрѣватъ {гоклѣ проуывкп и удаленІя жидкости), то при—40° ова становится жидкою, а аатішъ П'ізиится и вспучивается отъ образующихся газовъ, которые оказались содержащими водородъ п міміак'і. ЗгШ11^!!2. Попытки полѵчевія гамого аммо- иія (напр. реакпіею 2ИН^і -f HSS = Li'3 + -(- 2N№) при наак. темп, (до—73°) оказались бевуспѣшиыми, получалась лишь сігіісь NH" съ (I2-.
АММОНІЙ. 197 сильно увеличивается въ своемъ объ- емѣ, дѣлается мало подвижною; сохраняя металлическій вндъ. При этомъ ртуть растворяетъ аммоній; то есть .аммоній становится на мѣсто натрія въ ртути, а натрій становится на мѣсто аммонія въ нашатырѣ, образуя хлористый натрій: NH*CZ+EfeNa=№ia+ -j- HgNH4 Конечно, амальгама аммонія не доказываетъ еще существовавія самого аммонія въ отдѣльности, но по- казываетъ возможность существования этого вещества и сходство его съ металлами (потому что только металлы растворяются въ ртути) [15]. Амальгама аммонія кристаллизуется кубами, въ 3 раза тяжелѣе воды, постоянна только на холодѣ, а именно, при весьма низкихъ степеняхъ его. Но уже при обыкновенной температурѣ она разлагается, выдѣляя амміакъ и водородъ, причемъ на 2 объема амміака выдѣ- дяется 1 объемъ водорода, NH4 = = NH3 + Н. При дѣйствіи воды, амальгама аммонія даетъ водородъ и водный амміакъ, точно такъ же какъ амальгама натрія даетъ водородъ и гидратъ натрія, а потому въ водномъ или ѣдкомъ амміакѣ, сообразно съ теоріей аммонія, должно признать существованіе гидрата аммонія NH*HO [16], точно такъ, какъ въ растворѣ ѣдкаго натра су- щеетвуетъ NaHO. Гидратъ аммонія №Й*НО, какъ и самый аммоній, есть тѣло непостоянное, легко диссопіи- рующее и могущее существовать въ отдѣльности только развѣ при низкихъ температурахъ [17]. Обычные растворы амміака въ водѣ можно раз- [15] Упомянеыъ однако о томъ, что въ осо- быхъ усяовіяхъ ыогутъ образоваться амальгамы, сходный по виду съ амальгамою амао- аія я выд'вляющія водородъ. Такъ напр., ѳслв взбалтывать амальгаму циака. съ раствороиъ хлористой платины, безъ доступа воздуха, то образуется губчатая масса, которая легко разлагается съ выдѣленіемъ водорода. [16] Мы выше [19J Бидѣяи, что растворимость SHS въ водѣ доходитъ при низкихъ температурахъ именно до частичнаго отношения NH* -г И'О, з% какоиъ эти вещества содержатся въ ѣдкоыгь аиміакѣ, и быть можетъ, что при сильноыъ охлажденіи ѣдкій амміакъ NH*HO удастся уединить въ твердомъ видѣ. Гяядд ыа растворы, какъ на днссоційрованныя Опредѣленвыя соединенія, мы должны видѣть въ Способности амміака сильно растворяться аъ водѣ и привлекаться при этомъ къ пре- _д-влу MHJHO подтверждевіе такого воззрѣнія. сматривать, какъ продукты диссоціаціи этого гидрата, такъ какъ NH*OH~ = NH3 -j- НЮ. По своимъ химическимъ реакціямъ ѣдкій амміакъ (и вообще растворъ NH3 въ водѣ} совершенно по- добенъ ѣдкому натру NaHO,'т. е. на- сыщаетъ кислоты, ветупаетъ въ двой- ныя соляныя разложения (напр. если дана соль MS, то реакпія: NH4OH-}- + МХ = Ш*Х + МОН) и т.д.,сътою разностью, что эту щелочь можно до конца легко улетучить. Всѣ амміачныя соли способны ирн накаливаніи разлагаться на амміакъ и кислоту, которые, при охлажденіи, вновь между собою соединяются. Если кислота нелетуча, то амміакальная соль ея при накаливаніи оетавляетъ нелетучую кислоту, выдѣляя амміакъ, если же кислота летуча, то при накаливаніи амміачной соли и кислота, н амміакъ улетучиваются вмѣстѣ, образуя, при охлажденіи, вновь ту соль, которая служила для образованія па- ровъ [18]. Амміакъ споеобенъ соединяться не только съ кислотами, но и со многими солями, какъ это видно прямо изъ его способности образовать съ хлористьшъ серебромъ опред. соединенія AgC13NH3 и 2AgC13NH3 (упомянутые выше). Точно также амміакъ поглощается различными кислородными металлическими солями, а лгакже хлористыми, іоди- стыми и бромистыми металлами, причемъ отдѣлнетея тешго-.Нѣкоторыяизъ [17] Въ подтвержденіе справ едливостя этого вывода должно привести тотъ. фактъ, что су- ществуютъ въ отдѣльностн, кань т'Ёла сравнительно весьма прочный", щелочные гидраты NR*SO, совершенно аналогичные гидрату аммонія и представпяющіе съ нимъ и съ NaHO поразительное сходство; отягчаются же они отъ НН'НО тѣвгь, что водородъ въ нихъ за- мѣщенъ сложными группами: R = СН3, СаН5 и т. д., напр., N(CH')JHO а т. п. Подробности въ Органической хнміи. [IS] Что ашпакальныя соли при ■ накаливаніи разлагаются, а не просто возгоняются, видно изъ того, что нашатырь NHJC1 въ па- рахъ разлагается на амміакъ NH5 и хлористый водородъ НО, какъ это будетъ объяснено въ сдѣдующей главѣ. Это видно также изъ того, что растворъ щавелѳвоамш&чнрй. соли разлагается, выдѣляя алміакъ уже при — 1°. Слабые растворы ашгіачныхъ солей при кнпѣніи даютъ водяной парь съ щелочною реакціею отъ прнсутствія евободнага амміака, выдѣлігешагося изъ соли.
19S ГЛ. (і. ВОДОРОДНЫЙ П КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДИНЕНІЯ АЗОТА. этихъ соеднненій лишаются своего амміака, оставаясь на воздухе, другія только при накаливанін, третьи от- даіотъ амкіакъ водѣ при раствореніи; но пныя пзъ этпхъ соеднненій растворяются безъ разложенія и, при вы- лариваігіи раствора, выделяются въ неизмѣпеиномъ виде. Все это показы- ваетъ, что амміачныя соединенія, какъ водныя, болѣе иди менее легко дис- соціируютъ [19]. Некоторые металли- чеекІе окислы также поглощаютъ ам- ніакъ и въ водномъ амміакѣ раство- ршотен, таковы, напр., окиси: цинка, никкѳля, лѣди и . многпхъ друтнхъ; большинство такпхъ соедпненій непрочно. Способность амміака соединяться съ окисями пѣкоторыхъ металле въ объясняетъ его дѣйствіе на некоторые металлы: напр., на м-вдь въ присутствии воздуха [19 bis]. Подобіе отношенія пмміака и воды къ солямъ и др. веществамъ высту- паетъ иногда очень ясно, особенно въ тоыъ случае, когда соль способна соединяться еъ NH3 и Н-О. Такова, напр., сѣрномѣдная соль CnSO*. Она, какъ мы видѣлж въ 1-й главе, даетъ съ водою синіе кристаллы CuS045H2O,ho безводная Си SO* поглогцаетъ газообразный, сухой амміакъ въ той же частичной пропорціи, образуя синее вещество CuSO^oNH3, а потопу присое- диляющійся къ солямъ амміакъ можно назвать крнсталднзаціонпымъ. [19] Нзаиберъ изучалъ дпесощацію амміачно- соляныхъ соединений, какъ ты вадѣлн въ вы- носкѣ 8, а ноказалъ, что многія соли способны цри ннзшіхъ температурах!, соединяться съ еще большими* количествомъ NHS, что до- казываетъ полную аналогію съ гидратами, н такъ какъ здѣсь легко уединяются оиредѣ- лениын соединенія и наименьшая возможная упругость амміака. больше, чѣмъ воды, то для тгонпманія природы водныхъ раетворовъ и для утверждения понятія объ образованін въ нихъ опредѣленнькъ соединеній, амніачпыя соединенія лредставляюгь большой, особый интересъ. [19 bis] Глава 5, выноска. 2. Оттого мѣдные Йсуды не тозды для жидкостей, еодержа- щихъ амміакъ. Жеяѣзо же имъ не изиѣ- яяетел.Такъ какъ цннкъ прямо выдѣляатъ водородъ съ айміакомъ (въ водяя. растворахъ], то можно того же ждать и для мѣди, но сродства здѣсь налы сами по себѣ, а потому эдѣсь требуется присоединить еше кислородное сродство. Мѣдные сплавы можно чистить (удалить еъ поверх, окисли) растворомъ аиюака. Амміаку, его соедпненію съ водою и амміачнымъ солямъ соотв'Ьтствуіотъ ш-гагіе продукты лрямаго или косвен- наго за.игЬіцен(я. Некоторые изъ про- етыхътѣлъ, напр.,натрій,цинкъ, хлоръ и др. прямо выдѣляютъ изт> NI-I3 часть водорода и становятся на его мѣсто, причемъ выдѣлягощійся водородъ является или въ свободномъ впдѣ, или соединяется съ дѣйствугащиыъ про- стымъ тѣломъ. Если металлическій иа- трііі нагревать въ атмосфере, сухого, амміака, то выделяется водородъ, и натріо, становясь на его мѣсто въ амміакѣ, образуетъ амидъ натрія NaNHa' по уравнении: NH3 -j- Na = NaNH-+ Н. Въ сугдиосш такъ же можетъ действовать и хлоръ, образуя C1NH2, но освобождающейся водородъ, по большому сродству къ хлору, даетъ НС1 н вообще реакція усложняется (см. гл. 11-я),. хотя въ оенованіи она такова же, какъ при дѣйствіи натрія. Иѣкоторыя ме- таллическія соединенія, но составу и реакдіямъ соотвѣтствующія амміаку, съ заігЬиой водорода металлоиъ, получаются прямо при накаливанін металла въ азотѣ. Такъ лнтій и магній легко поглощаютъ при пакалпваніи азотъ, образуя азотистый соединенія Шл" и N"Mgs, который съ водою дають амміакъ (напр. N%g'' + ШаО= = 3Mg№Oli+2NH3)) покапывая этпэіъ, что они, какъ амидъ натрія, соотвѣт- ствуютъ амміаку и представляютъ его соетавъ и строеніе, съ заменою всего водорода ыеталломъ, подобно тому какъ ыеталлическіе окислы отвечаютъ водѣ и могутъ быть хорошо понимаемы, какъ продукты замѣны водорода—металлами. Но еще болѣе поучительны углеводородистые продукты аамѣщенія водорода въ амміакѣ, представляющіе составь NH4R, NHR' и NR3, гдѣ R есть углеводородъ какъ группа (или оста- токъ), напр. R:CH3, СЗД6, CfiHs и т. п.' Подобный соединенія, подробно описываемый въ органической химіи, тѣмъ особо поучительны, что онѣ согра-' няютъ свойство ашп'ака соеданяться съ кислотами и давать соли, то есть и по химическому характеру совершенно отвѣчаіотъ амміаку. Въ природе, именно въ растѳніяхъ и животныхъ, встречаются такія азотисто-углеводородньгя производный амміака и иосятъ назва-
ЗАКОНЪ ЗАМ'ВЩЕНІЙ. 199 ніе алкалоидовъ, именно вслѣдствіе способности соединяться, какъ адшіакъ, съ кислотами (напр. хининъ —- въ хинной корѣ, никотинъ — въ табакѣ и т. п.) [20]. Перейдемъ теперь кь другимъ сое- дииевіямъ азота съ водородомъ и къ соединеніямъ его съ кнслородомъ. Но для того, чтобы наглядно охватить отношение между аішіакомъ и другими соединенная азота, полезно узнать общій закона замѣщенііі, прилагаю- щійся ко всѣмъ рлучаяиъ, встрѣчаю- щимся при заыѣщенін между элементами [20 bis], а потому показывающей также, какіе могутъ быть случаи за- [20] Практическая пргогвненія амміака очень разнообразны. Употреблеиіе амміака, какъ раздражающего средства, въ впдѣ такъ называема™ пюхательнаго или нашатырнаго спирта, при обмороказгь к раз.шчпы.хъ ігрипадкахъ— швѣстно каиадому. Для этой цѣли унотреб- ляютъ также углеашіачную легколетучую соль пли сиѣсь оішіачной соли со щелочью. При втнранііі вт. гажу амміаіп, также производить извѣстпое раздражающее дѣііетвіѳ, отчего и употребляется иногда, какъ наружное средство. Такъ, напримѣръ, нзвѣсгная ваѣііъ летучая мазь приготовляется изъ какого-.жбо жвдкаго наела, взболтапнаго съ растворомъ амміака. При этоліъ часть масла даетъ мыло- образное вещество. Растворимость жпрныхъ вещеетвъ въ аашіакѣ, происходящая отъ образовали каі;ъ эмульсіи, такъ и мыла, объясняете употребление его для вывода жпрныхъ плтенъ. Употрсбляютъ его также, какъ наружное средство, при укушевш шсѣкомыхъ и ядовитілхт. злѣй и вообще въ медицин1};. Замѣчательно также, что оцьяпеніё проходить очень скоро при пріомѣ внутрь воды съ несколькими каплями амміака. Много ааигіака ндегь въ краешгьномъ дѣ.тѣ для раегворенія нѣкоторыхъ красокъ, напрітѣръкар&шпа, для измѣненіи оттѣнка другихъ, для упичтоженія дѣйствія кігслотъ. Его у потреб л я ютъ также для приготовленія иекусственнаго жемчуга. Для этого разаодятъ въ амшакѣ чешуйки особой мелкой рыбы и вдуваютъ полученный растворъ въ небольшие стеклянные шарпкіг, подобные даемчушшазгъ, внутри иуетые. Въ ярпроді: и покусстпахъ, однако, чаще всего употребляется не свободный амніакъ, а его соли. Въ впдѣ нихъ доставляется растеніямъ чоать того азота, который необходпмъ для образования въ нихъ бѣлковыхъ вещеетвъ. Ш этой причикѣ употребляютъ аьінѣ иного сѣрноаашіачной со.ти, какъ удобрнтельнаго вещества. Ту же роль могутъ выполнить селитра и остатки животныхъ, дающіе амюакъ при своемъ гніенш. При окнеленш атп же, амніакъ дающіе вещества, образуютъ селитру почвы. По этой причинѣ, если весной вводятся въ почву аиігіачныя (водородиетыя) еоединенія, лѣтолгь они превращаются въ азотнокислый (кислороднетыя) соли. мѣщенія между кнслородомъ и водородомъ, какъ составными частями воды. Занонъ замѣщенія можно вывести изъ .чеханическнхъ началъ, если принять вднятіе о частицѣ, какъ систеаіѣ эле- ментарныхъ атомовъ, находящихся въ извѣстномъ химическомъ и мехашіче- скомъ равновѣсіи. Уподобляя частицу системѣ тѣлъ, находящейся въ движе- ніи, напр., совокупности солнца, пла- нетъ и спутниковъ, находящихся въ условіяхъ подвижного равиовѣсія, мы должны ждать, что въ этой системѣ дѣйствіе одной части равно противо- дѣйствію другой, какъ слѣдуетъ по 3-му механическому закону Ньютона. Слѣ- довытельно, если дана частица слож- наго тѣла, напр., НаО, NIP, NaCl, НС! и т. п., то веякія ея двѣ части должны въ хшшческомъ отношении представлять иѣчто одинаковое, силы и способности сходственныя, а потому веякія двѣ части, па которых можно раз- дплитъ частицу сложною тѣла, способны заяѣщать другъ друга [31]. J2U bis] Когда хлоръ, какъ мы далѣе подробнее уэнаеяъ, замтщтетъ водородъ, тогда самая реакція, при которой такая замѣна происходить, ндетъ, какъ замѣщекіе, АН 4- С1- = = ДС1 + НС1, то-есть дѣиствуіогь два тѣла АН и хлоръ СІ" (не элемент*, а тіло) и про- пеходитъ два АС1 н НО, и ппптомь 2 частпцы дѣііств\тотъ. 2 и происходить. Реакцін яо- добнаго рода идуть часто очень легко. Но заігЁщеніе одного ялемента А другшгь X про- леходитъ не всегда съ такою легкостію, ясностью и простотою. Заиѣна между вояородозіъ п кислородомъ очень рѣдко совершается прямо црн дѣііствіы атдуь нростыхъ тѣлъ, но вее-же эамѣна этихъ элелентовъ другъ другомъ со- сташіяетъ обычнѣйшій стучав окислешя и возстановдеиія. Говоря о законѣ заигвщенй, я ииѣю въ виду эйяѣну э.тементовъ другь другоігъ, а не прямую реакцію заігЬщенія. Законъ заагвпвнйг опредѣляетъ іфугь соеди- неній даинаго элелгента, если извѣстны не- многія его еоединенія. напр., водрродния. Развнтіе понятія о законѣ заагЬш.ешя желаю- щіе найдутъ въ однолъ нзт> моихъ лондон- скихъ чтевій 1SS9 (Два лондонекихъ чтенія Д. Менделѣева, иэданіе 3-ое). \2Ц По существу дѣла понятно, "что при замѣзденін должно свою роль играть и сродство, т. е. напр., хотя хлоръ съ натріеда. образуютъ ЫаСІ, а потому хлоръ СІ можетъ замѣщать иатрій Na, но это ве всегда н не во веѣхъ случаях^. Закономъ указывается возможность этой замѣны, а загЁмт», и- это всего важнѣе, законоит. предвидятся относительные количества, въкоторьт, совершается замѣна. Два атома водорода замѣпяются, судя по составу воды, не двумя атомами кислорода,
ГЛ. 6. ВОДОРОДНЫЙ И КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДИНЕШЯ АЗОТА. -<іежду сложными тѣлами, очевидно, должно избрать наиболѣе прочитан, чтобы приложение закона стало оче- видиымъ, а потому возьмемъ хлористый водородъ НС1 и воду НЮ, какъ проч- ыѣйшія соединенія водорода [21 bis]. По закону замѣщеній, если элементы Н и С1 способны дать частицу НСІ, притомъ прочную, то они другъ друга способны замѣщать. И дѣйствительно, мы увидимъ далѣе (гл. 11), что въ маесѣ елучаевъ замѣщеніе между во- дородомъ и хлоромъ и обратно — су- ществуетъ и легно воспроизводится. Если дано RH, то возможно и RC1,. потону что НСІ существуетъ и прочно. Частиду воды НЮ можно раздѣлить двумя способами, ибо въ ней 3 атома: на Н и (НО) съ одной стороны и на На и О съ другой. Слѣдовательно, если дано RH, ему отвѣчаетъ по первому виду замѣщеній R(HO), а по второму НЮ; если дано RH3, то ему отвѣчаютъ RH(OH), R(OH)s, RO, (RH)20 и т. д. Группа (ОН) есть тотъ самый гядрок- «илъ нлк водный осіатокъ, о которомъ мы уже говорили въ 3-й главѣ, какъ о составной части гидратовъ щелочей, напр., Na(OH), Са(ОН)2 и т. п. Очевидно, судя' по НСІ, что (ОН) замѣ- нимо С1, потому что оба замѣнимы Н, а такой случай есть обыденный въ а однимъ, именно въ виду такого состава воды. И, конечно, ч-Ьмъ сложнѣе частица, тѣмъ труднѣе получить продукты зам'Ьщенія ея всяк&хъ подраадѣленій. Заыѣчу еще, что въ указанномъ видѣ законъ занѣщѳніи объ- общаетъ единовременно принципы танихъ явлѳ- ггій, какъ ыегалепсія (см. гл. 11-я, эанѣна водорода хлоромъ), окисленіе и гоаюлогія (гл. 8), который обыкновенно (особенно подъ влія- ніемъ электрический, и дуалистическихъ пред- ставленііі) разематриваются порознь и независимо другъ отъ друга. Обычные или привычные случая заиѣщенія'—сходнаго сход- нымъ—напр. между металлами, понимаются приэтомъ, какъ слѣдствіе того, что двѣ величины, равный порознь нѣкоторой третьей, равны между, собою, откуда ясвп, что если еуществуютъ'МХ и RX, то М можетъ замѣ- щать R и обратно. [21 Ьіэ] Если исходить иаъ перекиси водорода Н80!, то должно ждать еще высшихъ форігь окисленія, чѣмъ тѣ, которыя отвѣча- ютъ водѣ, но въ нихъ и должны быть свойства перекиси водорода, то-есть чрезвычайная легкость (даже чрезъ контактъ) выдѣленія кислорода. И такія соединенія извѣстны. Яадъ- азотная, надсѣрная и т. п. кислоты, дѣйствительно, вредставляютъ эти свойства, какъ увидимъ прв лхъ описавіи. хииическомъ отношеніи, потому что гидратамъ щелочей, напр. Na(OH) или NH*(OH), отвѣчаютъ хлористые металлы NaCl и NH4C1. Въ утлеводоро- дахъ, напр. С2Н°, водородъ замѣнимъ хлоромъ п гидроксиломъ. Такъ, обыкновенный спиртъ есть ничто иное, какъ С2На съ замѣною въ неиъ Н — (ОН), то есть СаН6(ОН). Очевидно, что за- мѣщеніе водорода гидроксиломъ, въ сущности, еоставляетъ явленіе окисленія, потому что RH даетъ R(OH) или RHO. Перекись водорода'въ этомъ смыслѣ можно разематривать, какъ воду, въ которой водородъ заиѣщеиъ воднымъ остаткомъ: Н(ОН) даѳтъ (ОН)2 или На0й. Другой ввдъзамѣны, именно О вмѣсто Н2, также еоставляетъ обычное химическое явленіе. Такъ, обыкновенный спиртъ С2Н°0 или С2Н5(ОН), взятый въ видѣ вина, окисляясь на воз- духѣ, даетъ уксусную кислоту С2Н*Оа или С2Н30(ОН), причемъ Н2 замѣ- щается О. Въ дальнѣйшемъ изложе- ніи мы будемъ имѣть случай не разъ прибегать къ закону замѣщеній для уяснѳнія химическихъ явлѳній и отношеніи. Прнмѣнимъ теперь эти понятія къ аиміаку, чтобы видѣть его отношеніе къ другимъ соединеніямъ азота. Изъ амміака NH3 и изъ ѣдкаго амміака NH4(OH) чрезъ замѣну водорода гидроксиломъ или чрезъ замѣну Н2 кисло- родомъ могутъ произойти, очевидно, многія тѣла. Такъ оно и есть. Крайніѳ случаи такой замѣны получатся, съ одной стороны, когда представимъ за- мѣну въ NH3 водорода воднымъ остаткомъ, т. е. когда получится NH2(OH), а съ другой стороны, когда представимъ, что въ NH4(0H) весь водородъ замѣ- стится кислородомъ, т. е. получится N02(OH). Оба- предвидимый крайніе случаи примѣненія закона замѣщенія, очевидно, суть продукты окисленія, такъ какъ NHa(0H)=NH3+0,a2N0s(0H)= =2NH8-|-402—2Н20, и оба они извѣстны какъ самостоятельныя вещества. Первое изънихъ NHe( ОН) носить назва- ніе ГНДрОЕСНлашша, потому что вещества, содержащія амміачный оетатокъ NH2, называготъ амидами или аминами, и самый оетатокъ NH? называютъ ами- домъ, оетатокъ же воды ОН, какъ упомянуто выше, называется гидроксиломъ,
здконъ замѣщешй. йог здѣсь же они соединены. Второй же изъ укаэанныхъ, а именно выепгій продукта онислеиія, І\Ю2(ОН) есть ничто иное, какъ азотная кислота, которой отвѣчаетъ ангядридъ N205 и соли іШОд. А такъ какъ между двумя указанными крайними прилѣрами замѣ- щеній могутъ быть и промежуточные, то, исходя изъ амміака и его соединения съ водою, при помощи закона за- иѣщенія можно понять всѣ извѣст- йыя соединеиія, содеряіагція азотъ, ео- дородъ и киелородъ. Проще всего при- этомъ исходить изъ ѣдкаго амміака и замѣщевія гидроксиломъ. Первый продукта такой замѣны бу- детъ NH3(OH)a=NH502. Съ выдѣле- ніемъ Н20 оиъ дастъ упомянутый выше гидроксвламинъ NH2(OH). Вещество это получено въ 1865 г. Лоесенномъ, какъ продуктъ раскисленія (при дѣйетвіи водорода въ моментъ выдѣленія, при дѣйствіи SO2 и др. возстановителей) азотной кислоты, въ видѣ соли, то есть въ соединеніи съ кислотою. Это поелѣднее обстоятельство опредѣляется тѣмъ, что въ гидроксиламинѣ находится еще много водорода, соединенного съ азотомъ, а потому полученное вещество, какъ амміакъ, способно съ кислотами давать соли [22]. Но обра- £22] Хлористоводородное соединение гидроксиламина иыѣетъ составь NHS (ОН)НС1—NH4C10, т. е. это есть какъ бы окисленный нашатырь. Оно получено Лоссеноиъ въ 1S66 году, при дѣйствіи олова и хлориетаго водорода въ яриеутетвіи воды на вещество, называемое азотноэтиловымъ эфиромъ; при этомъ дѣй- ствуетъ на элементы азотной кислоты водо- родъ, выдѣляемый оловомъ изъ хлористаго водорода; Н(С2Н6)03 + 6Н + НС1 = АшиёомпловыД Водоролт. иэт, зфвръ. НС! и 5п. = NffOCl -f Н=0 + С*Нв(ОН) Гидрокеил- Виді. Спиргъ. аінвъ-f-HCl. Здѣсь, значить, раскисляется азо'гная кислота, но не прямо въ амміакъ, а въ гидроксиламинъ. Азотная кислота, въ смѣси съ водою и сѣрною идя соляного кислотою при охлажденіп; и при катодѣ изъ металл, ртути или изъ амальгамы свинца, почти на дѣло возетановляется гальваническими токомъ въ гидроксиламинъ (Гафель 1902). Гидроксиламинъ образуется также при пропусканіи окнса азота N0 въ смѣсь олова и соляиой кислоты, т. е. при дѣйитвіи выдѣляюіцагося водорода на окись азота: ЕГО+ЗН-ЬНСІ^тіЮСІ н во многихъ другихъ случаяхъ. По способу Лос- сена, барутъ см-всь 30 частей азотноэтйло- зованіе гидроксиламина NH2(0H) = = NH30 даеть поводъ ожидать еще ваго эфира, 120 частей олова и 40 частей водяного раствора хлористаго водорода, имѣю- щаго удѣльньій вѣсъ 1,0В. Спустя нѣкоторое время, иаступаетъ реакдія сама собою. Послѣ ея окончанія, выдѣляютъ олово шсредствомъ сѣрниетаго водорода, выпариваютъ растворъ и получаютъ при этомъ ьшого нашатыря (который происходит!» чрезъ дальнѣйшее дѣй- етвіе водорода на гадроксиланиновое соеди- неніе, т. к. водородъ отнимаетъ отъ него киелородъ); подъ конецъ остается растворъ, со- доржащій гидроксиламиновую соль; эту соль растаоряютъ въ безводномъ спиртѣ и очи- щаютъ, прибавляя хлористой платины, которая выдѣляетъ амыіачную соль, еще остающуюся въ расгворѣ. Послѣ сгущенія спиртовой жидкости, выдѣляется въ видѣ ''кристал- ловъ NIPOCI. Это вещество плавится около 150° и тогда же разлагается, выдѣляя азотъ, соляную кислоту, воду и нашатырь. Смѣпги- вая растворъ этой соли съ сѣрною кислотою, получаютъ сѣрнокислое соединение гидроксиламина, также растворимое въ вод-в, какъ и хлористоводородное соединение; это показы- ваетъ, что гидроксиламинъ, подобно самоиу амиіаку,.образуетъ рядъ солей, въ которыхъ одна кислота Можетъ эамѣняться другою. Скѣ- шивая крѣпкіи растворъ гидрокеиламиновыхъ солей съ раетворомъ ѣдкой щелочи, можно было бы ожидать выдѣлеяія самого гидроксиламина, подобно тому, какъ въ этихъ об- стоятелъствахъ аиміачныя соли вьгдѣляюгъ амміакъ, но освобоивдающійся гидроксиламинъ тотчасъ разлагается, причемъ образуется азотъ и амміакъ (вѣроятно и закись азота): 3NH30= =NH' -f ЗНЮ + Ns- Разбавленные растворы даютъ такую же реакцію, хотя очень медленно. Разлагая растворъ сѣрнокнелой соли гидроксиламина гидратомъ барита, получаютъ въ водяномъ растворъ1 нѣкоторое количество гидроксиламина (часть разлагается). Гидроксиламинъ въ водноиъ растворѣ осаждаетъ основные гидраты, подобно амміаку, а окиси ■мѣди, серебра и другихъ раскиедяетъ. Свободный гидроксиламинъ полученъ Лобри де Брюинемъ(1891), Это твердое кристаллическое вещество {уд. вѣсъ 1,935), без^.двѣта а запаха, съ температурой плавлёнія-^ 33°, сильно гигроскопическое, способное при ма- ломъ давяеніи легко перегоняться (такъ его очищаютъ), но прн обык. давлеши отъ нагрѣ- ванін разлагающееся со взрыаоыъ. Въ обык- новенныхъ растворителяхъ, каковы хлоро- фориъ, бевзниъ, уксусный эфиръ, сѣроугле- родъ, гидроксиламинъ почти вовсе не растворяется. Водные растворы его, содержащіе до бС/о (УД- в. 1,15 при 20"), являются довольно прочными: зъ теченіи многихъ недѣль Они сохраняются безъ измѣвенія. Для приготовле- нія чистаго гидроксиламина.ЛобридеБрюнвь исходилъ изъ хлороводородной соли.Послѣдняя обработывалась сначала метилятомъ натрія (CHsNuO) s затѣзгь къ смѣси прибавлялся метиловый еппртъ. Выдѣлившійся въосадокъ хлористый натрій фильтрованіемъ отдѣлялся отъ раствора. (Введете метило ваго спирта
202 ГЛ. ІІ. ВОДОРОДИЫЯ И КПСЛОРОДНЫЯ СОЕДИНЕНЫ ДЗОТА, двухъ другихъ соединеыій азота: N-H4 и NH, то есть свободнаго ашда (NH2)(NH2)=N-H't и свободнаго плнда NH (этотъ поатѣдній равняется КН30— —НЮ), длякоторыхъ, какъдляводород- ных-ъ соединеній, подобныхъ ашгіаку, должно ждать способности соединяться еъ кислотами. Ожпданіе свободного амида отвѣчаетъ закону замѣщенін, потому что, выразпвъ аиміаісъ чрезъ (Шіа)Н, должно вид'Ізть, что группа NH2 способна замѣщать водородъ, а при подобной замѣнѣ изъ амміака и получптся амидъ (NH-)M-F = N-H*. Вещество это открыто Курціусомъ (18S7 г.) и получило названіе гидразина N-IT1 [22 bis]. Оно образуетъ жид- производится съ тою цѣлью, чтобы образующийся осадокъ хлорпетаго натрія иеоблекалъ кераетворпвшейся хлороводородной соли гпд- рокснлаішпа). При д-ѣйствіп возстановлтелей SH-0 даеп. КН3, при дѣйствш NaHO даетъ ІШ' п ЫНО- пли S-0, а при окнсленіп азотноватистую кислоту (Колотовъ, 1S93). Гидрокснлампнъ долученъ во шшгпхъ случаях*, напр., при дѣйствіи олова на разбавленную азотную кислоту, при дѣйстнін цинка на азотно-атлловый эфиръ п слабую соляную ішс.тоту, при дѣйст. НС1 на гремучую ртуть п др. Отношеніе между гпдрокеи.таып- ііоііъ NH?(OH) щ азотпстою кислотою ЙО(ОН), столь ясное по смыслу закона, замѣщешй, вы- ступаетъ въ действительности въ тѣхъ слу- чаяхъ, когда возстаповптслге дѣйствують на солн азотистой кислоты. Такъ, Raschig (ISSSj предложилъ для полученія гпдрокеиламиновоіі солн сѣрной кислоты слѣдуіощій споеобъ: берется смѣсь крѣпкпхъ раетворовъ пайныхъ количеетвъ азотистокаліевой соли KNO- и ѣдкаго кали КНО и въ эту снѣсь пропускается, при охлаждеиіи, въ нзбыгк-в сернистый газъ, а потомъ полученный раетворъ долгое время кипятятъ,. причемъ получается емѣеь сѣрно- кнслыхъ солей калія и гидроксилампна. Въ результат.*; KN02+KHO+2a03+2H20=NIP (0H)HaS04-J-KsS04. Смѣсь солей раздѣтяютъ кристаллизапіею (См. гл. 20, вые. 40). [23 bis] Свободный амндъ, называемый ги- дразиномъ Ы2Н' или 2NHB, тіо.тучепъ Курціу- сомъ (18S7) при посредствѣ діазо-уксуснаго эфира пли иаъ тріазоуксусной кислоты. Саг- tins and Jay (18S0) показали, что тріазо-' уксусная кислота СШЧ-(СОНО) (частичную формулу должно утроить) при нагрѣванін съ водою или минеральными кислотами даетъ (вполнѣ точно) щавелевую кислоту и амидъ (гидразинъ): СВЫ'СООН + 2НаО = (СООН)2 -f' -f- HSH*,, т. е, (эмпирически) кислородъ воды становится ва мѣсто азота тріазоуксуеной кислоты. Амидъ при этомъ получается въ видѣ соли. Съ кислотами амидъ даетъ очень проч- ныя соли двухъ типовъ Я2Н4НХ и №И4І-РХ2, напр., съ НС1, Н28С^ и т. п. Соли легко кристаллизуются, въ' киелых'ь . растворахъ дѣй- кость, кипящую около 113°, способную давать прочный шдратъ N'-H^H-O (его ствуютъ, какъ сильные возстановители, вы- дѣляя азотъ, при накаливаніи даютъ аммі- ачныя соли, азотъ и водородъ, съ азотнето- кпел ьшисоллмивыдѣляіотъ азотъ. Сѣрноктіслая соль N2li'R-S0J трудно (3 ч. на. 100 воды) растворима въ холодной вод/в, легко въ горячей, уд. вѣсъ 1,378, плавится 254°, но тогда и разлагается. Хлористоводородная соль N-H'2HC1 кристаллизуется октаэдрами, легко растворяется въ водѣ, но не въ спнртѣ, при 19S° плавится, выд'влян НС1 и образуя N2HJHCt, при быстромъыагр-ввашн разлагается со взрывомъ, съ PLC1' тотчасъ выдѣляетъ азотъ, образуя ГіСІ". При дѣйствііт щелочей соля IHFSHX даютъ гндратъ амида №Н'И20, обраэующій дымящую жидкость, застывающую около І0° (уд. вѣс. 1,03), кипящую при 199°, почти иепмѣющую запаха; водный раетворъ ея раяъѣдаетъ стекло и каучуісь, пмѣетъ щелочной вкусъ и ядовитыя свойства. Гидратъ съ окисью барія даетъ беаводныіі гидразинъ, въ вид-іі жидкости (уд. в. 1,01), кппящій при 113° (но В(.-с же лучше нерегоплть под-ь уменьш.давлеиісмъ,иио легко разлагается) и аа- стывающій около --}- 1°. ВоЗстановлиющаі! способность гидрата ясно видна потому, что изъ растворовъ 14 и Ag опъ возстаногляст-ь металлы. Съ HgO даетъ взрывъ. Іодноватап кислота Ш0Я и ея соли (доже нерастворнмап въ водѣ баритовая соль BaJsOu) окисляегь соли гидразина при обыкновенной температур'15 й шцѣло превращается въ іодистый водородъ, образуя газообразный азотъ (Диттъ), паир, BaJ5Oc -h SN-H'H-SO1 = 2Ш + 'iH^SO'-b -J- BaSO1 -|- 6H-0 (эта реакція столь полна, что, измѣряя объемъ азота, можно точно су- судить о количеств-іі баріп, что Тнг.іеръ пред- лоишлъ примѣнять при аналнзахъ). Съ а.тде- гндомъ RO прямо реагируетъ, образуя N-R- н воду, напр., съ бенэойнымъ алдегидомъ даетъ очень прочный, малорастворпмый ою- залашпъ (C5Hr,CHN)!, шелтаго цвѣта (въ этомъ вид-Ь легко очищается). Заыѣтшгь, что гидразинъ часто образуетъ двойныя соли, напр. MgSOTPH-'I-FSO1 или КС1КгИ-1НСІ и что при дѣйствіи азотистой кислоты на алдегпдам- міакъ также образуется гидразинъ.. Продукты заьіѣщенія въ гидразинѣ водорода углеводородными группами R(R = CH% СгНв, C°HS н т. п.) пол5-чеиы ранѣе самого гидразина, напр. NHRN1F, NR3MHa и (NRH)5. Изъ теплоты гор'Ьнія, определенной сжига- ніемъ N2H1.H-S0'' въ калориметрической бомбѣ -j-127,7 К, выводится теплота образоианія яз-ь алебгентовъ воднаго гпдразвиа —9,5 К. Сл-Ь- доватеяьио гидразныъ—соединеніе эндотермическое; переходъ его въ амміакъ съ присоеди- неніемъ водорода сопровождался бы выдѣле- ніем^ 51,5 К. Въ присутстпіи кислоты числа эти были бы еще болѣе на -|- 14,4 К. Поэтому прямой обратный переходъ отъ амміака къ гидразину' невѣроятенъ. Что касается перехода гидроксиламипа къ гидразину, то такоД переходъ сопровождался бы выдѣлевіемъ тепла (-р21,5К въ водиомъ растворѣ). На амидъ должно емотрѣть, какъ на веще-
ЗЛНОНЪ ЗАМТіЩЕНІЙ. 203 ложно рассматривать, какъ ѣдкій ам- міакъ NtPOH, въ которомъ Н заыѣпепо НН2), обладающей рѣзішми свойствами щелочей. Гидразиыъ между прочнмъ образуется чрезъ возстаковленіе (сѣр- нистымъ амлопіемъ) азотноватистой кислоты Na(HO)a, съ которою мы дадѣе познакомимся (NaHaOa + 3Ha=N*H*+ +2Н20), потому что она составляетъ, какъ и амидъ, одно изъ промежуточный, веществъ — между амміакомъ и азотного кислотою, а до сихъ поръ подобные промежуточные продукты удалось получить почти исключительно дутемъ возстановленія лзъ болѣе оки- еленныхъ иродунтовъ, а не путемъ окпеленія ■ болѣе водородныхъ соединений. Что же касается до евободиаго икида Ж-І (или быть можетъ N"Hn), равиаго гидроксиламину безъ воды, то его до сихъ поръ не получили и если получать, то это должно быть тѣло, легко разлагающееся на азотъ и во- дородъ [23]. Второй продуктъ зам'Бщеігія гидрон- силомъ водорода въ ѣдкомъ (водиомъ) ашіакѣ NHa(OH)3 = NH'O3 чрезъ потерю воды должепъ дать NbFO-и NHO. Это есть азотноватистая кислота, являющаяся, впрочемъ, въ впдѣ полимера N2H-0-; оиа далѣе описывается. Но такъ какъ въ ней еще есть водо- родъ и кислородъ, то и для нея должно ждать выдѣленія воды и образованія описываемой далѣе закиси азота: NHO + NHO = Н*0 + №0. стао, относящееся къ NH3, какъ Н:02 относится къ НгО. Вода Н(ОН) даетъ, по закону эамѣшѳеіи, (ОН) (ОН), то-есть перекись водорода, аншакъ H(N1P) образуетъ гндразинъ (НН2) (НН'г), то-есть свободный амяіачный оета- токъ SR-, или ішіідъ. Для фосфора подобное вещество, какъ увидимъ далѣе, давно извѣстно подъ имеиеыъ яіидкаго фосфористого водорода [23] Вт. свободномъ соетояніп инидъ NH не полученъ, но его хлористоводородная соль NHHC1 невидимому получена (1890) Момеве при накалпванін двойной соли двухлористой платины и пашатьтря: PtCFNII'Cl = Pt -|- -г- 2НС1 -f- ИИНС1. Она растворима въ водѣ, иаъ раствора кристаллизуется въ шестнграи-' ныхъ ромбическихъ приамахъ, а съ Fed* даетъ .Двойную соль FeClJ3NHHCl. Соль NHHC1 по .составу тождественна (изомерна) съ первымъ 'Нрэиожнымъ продуктомъ металепсін амміака ШІаСІ, но чтй либо общее по свойствймъ съ ,.врмъ имѣть едваЛн можетъ. Третій продуктъ 8амѣщенія:№І(Н0)4 =NH50J съ потерею -воды долженъ дать азотистую кислоту, описываемую далѣе, NHO3 и ея ортогидратъ N(OH)8, а чрезъ окончательное выдѣленіе эле- ментовъ воды: NH02H-NH02=H20+N203 ■ азотистый аигидридъ N-03, далѣе описываемый. Четвертый, и поелѣдній, продуктъ разсматриваемаго замѣщенія, т.- е. N(HO)5, съ потерею воды дастъ орто- азотнуга кисл. NH30* [24], а затѣмъ высшую . степень окпеленія азота — азотную кислоту №Н03иеяангидридъ N*Oe [25] NH03+NIIOa=H30+N2Os. [24] Фосфор%, какъ увпдимъ въ 19 главѣ, даетъ РИ*, отвѣчающій NH", и образуетъ фосфористую кислоту РН30', которая аналогична азотистой, какъ фосфорная азотной, но фосфорная пли, лучше, ортофосфорная РН'О* кислота способна терять воду и давать пиро- н мета-фоефорнын кислоты. Послѣдняя равна орто-кислотѣ безъ воды =РНОа, а потому азотная кислота NHO' есть собственно мета- азотнага. Такъ н азотистая HN02 есть мета- азотистая (ангидридная) кислота, а тогда орто- азотистая кислота есть NH'O3 = ЩОН)5; ■ для азотной іке кислоты должно ждать, крокѣ обыкновенной или мета-азотной кислоты НКОг (= ljs К2О°И*0). еще орто-азотиой кислоты H3N04 (= lh КЧУ'ЗІРО) и промежуточной пиро- азотпой №1РОг, соотвѣтствугощей пнрофос- форяой нлелотѣ PsHJ0\ Мы увидтгь (напр. гл, 1С, выноска 21), что въ азотной :кислотѣ дѣиствительио наблюдается склонность обыч- ныхъ солей (мета-кислоты) MNOB соединяться съ оенованіячи М50 и приближаться къ составу орто-соедЕненііі, который равнщ мета- соед.' + основаніе (ЫЪт0а + MsO = M3W0*). ■ [25] Азотная кислота отвѣчаетъ ангидриту ■N'O3, который далѣе описывается, во его дощкно считать вьгещимъ солеобразным'в окисломъ азота, какъ для ^нагрія ЛаЮ и гидратъ NaHO, хотя натрій даетъ ^перекись, обладающую свойствонъ выдѣлять кислородъ столь же легко, какъ перекись водорода, если не прн накаливаніи, то при реакціяхъ, напр., съ кислотами. Такъ'и азотной кнелотѣ отвѣчаетъ своя переішсь, которую можно назвать надъазотною. н полотою (acide perntrique). Составъ ея хорошо' неиз- вѣстенъ, вѣроятво ЫНО4. такъ что ей отвѣ- чаетъ й!07. Образуется при дѣйсгвіп тихаго разряда на смѣси, содержаіція азотъикисло^ родъ, такъ что въ ней часть кислорода такая же, какъ п въозонѣ. Малое постоянство этого вещества (ігалучениаго Готфейлемъ, Шапюн и Вертело), легко распадатощагося съ обрааб- ваніемъ NO2, и сходство его еъ надеШрною кислотою, которую мы Бпосдѣдетвш опншеагь; даютъ право иэбѣжать да.'ГьнШшаго раземо- трѣнія немногихъ " свъдѣній объ зтомъ ве: ществѣ.
204 ГЛ. 6. ВОДОРОДНЬГЯ И КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА. А такъ какъ въ написавныхъ ра- венствахъ должно представить, что берется два гидрата, то должно ждать и промежуточныхъ окисловъ азота ТЯ-О- и NaO* или ихъ полимеровъ NO'h NOa. Есѣ эти тѣла извѣстны и далѣе описываются. Но сперва на двухъ прииѣ- рахъ покажемъ, что, во-первыхъ, пере- ходъ амміака въ кислородныя соеди- ненія азота, вплоть до азотной кислоты, равно какъ и обратное полученіе изъ азотной кислоты—амміака (а слѣдова- тельно и промежуточныхъ соединеній), составляютъ реакціи, идущія прямо и легко во ыногихъ условіяхъ [26], и,. во-вторыхъ, что вышеуказанное общее начало замѣщеній даеть возможность понимать многія на первый взглядъ неожиданный и сложный отношенія и превращенія, къ числу которыхъ должно причислить полученіе азоти- стоводородной кислоты HN3. Въ при- родѣ дѣло усложнено множествомъ вліяній и обстоятельствъ, а въ видѣ закона тѣ же отношенія представляются въ наиболее простомъ вядѣ. Простота законовъ при сложности дѣйствителъ- ныхъ явленій и составляетъ сущность научнаго пониманія вещей. Легко показать возможность окис- ленія амміака въ азотную кислоту, пропуская смѣсь амміака и воздуха чрезъ нагрѣтую губчатую платину. Она способствуешь окисленію амміака, при ко- торомъ происходить азотная кислота, отчасти соединяющаяся съ избыткомъ амміака. Въ колбѣ А готовится амміакъ, въ вульфовой стклянкѣ С онъ смѣши-' вается съ воздухомъ, вытѣсняемымъ струею воды (изъ крана г) изъ аспиратора В. Смѣсь воздуха и амміака проходить чрезъ нагрѣтую лампою L трубку D съ губчатой платиной. Киело- [26] Дѣйствительноеть поввдимому показывали, однако донынѣ, что путь окисленіл ве- детъ къ образованию азотной и азотистой киелотъ, но не промежуточныхъ водородн- стыхъ соединеній, которыя получаются до сихъ поръ исключительно путемъ воэстанов- лешя изъ'высшяхъ степеней оішсленія. При дѣйствіи гальваннческаго тока на растворы азотной кислоты—въ прнсутствіи IPSO4 или НС1 на катодѣ, особенно если онъ оосгоить изъ ртути (или амальгамированного металла), происходить нацѣло гидроксиланиновая соль (Тафель 1902), но возетановленіе чаше достигается до амміака, особенно при катодѣ изъ мѣди. родъ воздуха съ амаііакомъ даетъ воду и азотную кислоту. Образовавшаяся кислота (и оставшіася ямміакъ) рас- Снособъ прворащбція амміака (иолучаемаго ни. раствора налитого пъ А) при дѣййтвш поадуха (пыгѣсшівтся водою наъ В] и губчатой платины (нагревается въ D) въ анотнуя кислоту. Vs. творяется въ водѣ сосуда Е и тамъ можно открыть присутствіе азотной кислоты лакмусовою бумажною и др. способами. Обратный переходъ азотной кислоты въ амміакъ происходитъ при дѣйствіи водорода въ моментъ выдѣленія [27]. Такъ, металляческій алюминій, вьгдѣ- ляіощій съ растворомъ ѣдкаго натра водородъ, споеобенъ всю азотную кислоту, прибавленную къ такой смѣси (въ видѣ соли, потому что щелочь съ кислотою даеть соль), превратить въ амміакъ: NH03-j-4H2=NH3+3HsO. А такъ какъ, судя по сказанному выше, амміакъ и азотная киел. суть крайнія соединенія азота съ водородомъ и кислородомъ, всѣ же проч. соединенія этихъ элементовъ могутъ быть разсша- триваеыы, кань промежуточный, то переходъ ЖРвъБЖ)8 и обратно ясно ука- [27] Во многіиъ случаяхъ при окпеленіи азотиою кислотою аамѣчаетсп обрааованіе амміака; напр. при дѣйствіи на холоду слабой азотной кислоты на олова. Еще болѣе значительное количество NHa получается тогда, когда, при дФйствіи азотной кислоты, есть пряныя условія для выдѣленія водорода, который возстановляеть ее въ амміакъ, наприн., при дѣйствіи на Zq смѣсй NH03 и HaS04. Но и саигь водородный газъ прямо можеть—ат> присутствіи платины, при иагрѣванш—превращать окислы азота, напр.. НО, въ амміакъ: 2NO + 5Н* = 2NH' + аН*0.
ЛЗОТИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА. 205 зываетъ на то, что всѣ водородныя и кнслородныя соединения азота обра- зуютъ одннъ естественный рядъ, что а выступаетъ при помощи закона за- мѣщеній — съ очевидностію. Тотъ же законъ даетъ возможность ожидать и видѣть соотношения трех- азотистаго водорода HN3. Въ 1890 году Курціусъ въ Германіи получшгь это вещество, состава HNS, въ видѣ легко летучей (при -j- 37°) въ водѣ разетворимой и очень легно взрывчатой жидкости, обладающей свойствами ясной кислоты, растворяющей пинкъ, алюминій и др. металлы съ выдѣленіемъ водорода, дающей, подобно соляной кислотѣ, соли, напр., натровую NaN", амміач. NH4N3= =N4H"*, баріевую Ba(Na)2 и т, n.,ja потому названной азотнстоБОДородион кислотою HN" Г27 bis]. Неожиданность |27 bis] Исходны згь материалом* Курціусу послужшгь беняоплгвдршіиш. CH'CONHNIP (гидразин* сш. выноску Ш bis]. {Это вещество получается прн дѣйствіи воднаго гидразина- на сложный эфир* бензойной кислоты). Беи- зонлгпдрааинъ при дѣііствіи азотистой кислоты даетъ бетаоилазоішидъ и иоду: CI-PCONHNH" + Ш-Н. = CH'CON3 + 2Н20. Вензоиллзоимидъ-же при обработиѣ а л кого- лятом'ь натріп даетъ натріевую соль азотистоводородной кислоты: CnHsCOH7 + С'НЧШа = C°HsCOJC=es + NaN3. При прибавііенін къ полученному раствору эфира, NaN' выдѣляется въ осадокъ. При об- работкѣ иатріевой соли сѣрнон кислотой получается газообразная азотистоводородная кислота HN'. Она иігЬетъ острый яапахъ и легко растворяется въ водѣ. Водный растворъ обнаруживаешь сильно кислую реакціто. Металлы растворяются въ этом* растворѣ и дают* соотвѣтстнугощія соли. Газообразный ам- міакъ съ азотистоводородной кислотой образует!, бѣлое облако соли амаіонія NFT'N3. Соль эта из* раствора въ спирт* выделяется въ вияѣ бѣлыхъ блестящих* листочков*. Солы азотпетоводородной кислоты получаются ре- акціей двойного обмѣва съ иатріевой я ашо- піевов солями. Таким* образом* Курціусомъ получены п нзелѣдованы соли серебра (AgS5), свинца (PbNB) и баріп (ВаЫ6). Съ гидразнномъ N2H'' азотисто-водородная кислота даетъ еоле- образныя соединенія, въ составь которых* на 1 частицу гидразина входит* 1 или 2 частицы ВДі, таковы; №Н3 и NSH°. Первое соедпненіе получено въ достаточно члетом* вид'к Оно кристаллизуется, изъ воднаго раствора въ плотных* легко летучих* блестящих* призмах* (до 1 дюйма длиною), плавящихся прн 50° и расплывающихся на воздухѣ; изъ раствора въ кипящем* спнртѣ это вещество выдѣляется въ видѣ блестяпщхъ кристаллическихъ лда- этого открытія, необычайность состава (въ амміакѣ NH3 содержится одинъ N и три И, въ HN3 наоборотъ, три N и одинъ Н), легкая разлагаемость съ сильными вврьгвомъ большинства солей азотистоводородной кислоты и особенно ясно кислотный характеръ HN;! (водный растворъ показываетъ ясную кислотную реаіщііо, напр., на лакмусъ)—-не только показали важность открытія, сдѣлан- наго Курціусомъ, но и заставили сперва нѳдоумѣвать въ отношеніи природы вновь полученнаго вещества, потому что на первый взглядъ вовсе не видно тѣхъ отношеніи, въ которыхъ HN3 стоитъ къ другимъ, давно и столь хорошо извѣст- ныиъ,простѣйшимъеоединеніямъ азота, духъ же науки, между прочпмъ, тре- буетъ во всемъ новомъ, во всякомъ открытіи увидѣть явную связь съ твер- до-установленнымъ и извѣстнымъ, ибо ва этомъ основаніи зиждется, сперва мало понятное, сочетаніе въ наукѣ: консервативной прочности съ неудержи- ыыиъ и постояпнымъ прогрессивньшъ совершенетвованіеііъ.Эту недостающую стинокъ. Соль эта NBHn представляет* тотъ же элементарный состав*, Н4Н4, какъ пмидъ, но вѣсъ ихъ частицы и строеніе иныя. Пропуская пары N2Oa (развиваемые при яѣйствіи НЮ* на As*Oa) въ растворъ гидразина N-R*—-Курціусъ (1S9S) также получнлъ аэотнетоводородную кислоту. Angeli же, д-вйствуя крѣпкимъ раств. гидразина на насыщен, раст. азотисто- серебряной соли, получил* легко взрывающую соль AijN3 въ оеадкѣ, и эту реакцію, основанную на равенствѣ; N2H4 + NH05=HNa -j- -j- ЗЫ30 считаетъ столь легко идущею, что опытъ этот* можно удобно воспроизводить въ аудиторіи. Амидъ каліяНН2К(получается действуя сухимъ NR3 на нагрътий калій) прн Д'Ёйствіи закиси азота прямо даетъ соль ка- лія: ННаК + Яа0 = НяК +Н50, что представ- ляетъ самый доступный способ* полученія соли азотистоводородной кислоты, а потому и ея самой. Термическое пзученіе азотистоводородной кислоты по Вертело н Матпньону, дало слѣ- дуютія цифры для теплоты растворенія ам- міалвои соли N'HNH3 Ц gr.^HalOO ч. воды)— 7,0S К, для теплоты нейтралнзаціи ѣдкнмъ баритоиъ +10,0 К и амліакомъ-}-S,3 К. Изъ теплоты горѣнія N4H4 (-{- 163,S К прн пост, об.) выводится теплота образования соли №Н4{гвердой=—25,ЗКирастворенн,—32.3К); величина эта объясняет* взрывчатость этого соединенія. По теплогв образованія лвъ элементов* К'Н ^ — 62,6 К; азотистоводородная кислота изъ всѣхъ водородистых* соедпненій азота характеризуется наибольшим* поглоще- ніекъ тепла, чѣмъ объясняется малое яоето-. яоетво этого вещества.
206 ГЛ. (5. ВОДОРОДНЫЯ И ІШУІОРОДНЫЯ С0ЕДШІЕ111Я АЗОТА. связь вновь открытой азотистоводород- ной кислоты HN3 съ давно извѣстными амміакомъ КНа и азотною кислотою НКО3—можно почерпнуть изъ закона замѣщеній, исходя изъ хорошо из- В'встныхъ свойствъ и состава азотной кислоты и аюііака, какъ показано было мною въ „Журнале Русскаго Фи- зико-Химическаго Общества6 (1S90). Сущность дѣла состоять въ томъ, что гидрату аммонЬі или .ѣдкому аыміану КН+ОН должна отвѣчать, до закону замѣщенія, орто-азотная кислота (см. выше) HsNO* = NO(OH)a, которая = NH4(OH) съ эамѣною въ немъ: а) двухъ' атомовъ водорода—кислородомъ (О—Н2) и б) двухъ водородовъ—воднымъ остат- комъ (В—ОН). Аналогъазотной кислоты фосфорная к. даетъ соответственный орто и лета-кислоты РН30* и РНО3 очень легко, какъ увидимъ впослѣдствін (гл. 19). Ортоазотную кислоту NEF04 должно ждать и на основанш другихъ аналогій (гл. 15). Обыкновенная иди метаазотная кислота HN03 равна этой орто-азотной кислогѣ безъ воды. Орто- азотной кислоте H3N04 должны отвѣ- чать аыніачныя соли: одно-замѣщенная H2(NH4)N04, дву-замѣщен. H(NH4)2N04 и трп-замѣщенная (NH4)3N04. Соли эти, содержа водородъ и кислородъ, какъ многія подобныя алшачныя соли (см., напр., гл. 9—синеродистый еоединенія), способны нхъ Еыдѣлять до конца въ видѣ воды. Тогда изъ первой соли по- . лучится Н ^ЕШО4 — 4НЮ=N20^.a- кись азота, изъ второй: H(NH4)2N04— — 4H2Q = HN3 — азотистоводородная кислота, а изъ третьей: (NH4)3N04 — 4Ha0=N4H*—аиміачная соль той же кислоты. Такъ понимается составъ HNa; кислотныя же ствойства ея выясняются изъ того, что изъ H(NH4)2N04 вода (4Н20) образуется на счетъ водорода аммоніяи кислорода азотной кислоты, следовательно остается водородъ азотной кислоты, способный замътцаться металлами и давать соли. Притомъ, азотъ несомнѣнно принадлежитъ къ числу металлоидовъ,дающихъ съкислородомъ кислоты, какъ S, GI, С, Р, апотому подъ вліяніеыъ трехъ атомовъ азота одинъ атомъ водорода иріобрѣтаетъ тѣ свойства, какія имѣетъ онъ въ кислотахъ; подобно тому какъ въ HCN" (синильная кислота) водородъ получилъ эти свойства подъ вліяніеыъ углерода и азота (а на I-IN3 можно смотреть, какъ на PICN, гдѣ вмѣсто С встали N2). Сверхъ того,что предиіествугащимъ спо- собомъ объясняются составъ и кислотиыя свойства HN3, онъ даета возможность предвидѣть и близость связи азо- тнстоводородной кислоты съ закисью азота,такъ какъ N20+NHa=HN3-|-H20. Эту реаіщію, предвидимую нзъ преды- дущаго, воспроизвел^ Виелиценусъ (1892) сиитезоыъ натріевой соли, взявъ амидъ натрія NH2Na (полученъ нака- ливаніемъ Na въ струѣ NH3) и дѣйствуя на него (при нагрѣваніи) закисью азота №0; причемъ: 2NH2Na+N20=NaN3+ +NaHO+NHif. Образовавшаяся яге соль NaN3 при д'Мствіи сѣрной кислоты даетъ азотистоводородпую кислоту: NaN3 + H2S04^NaHS04-f HN». Эта послѣдняя даетъ съ соотвѣтстветшми растворами солей нерастворимыя (и легко взрывающія) соли серебра Ag№ (какъ нерастворимы AgCl или AgCN) и свинца Pb(N;1)5. Такимъ образомъ закоиъ замѣщенія, изложенный въ вышеуказанной формѣ даетъ возможность въ нѣкоторой мѣрѣ тѣснѣе связать разнообразныя еоединенія азота съ водородомъ и кисло- родомъ. Соединенія азота съ кислородомъ въ тоже время представллютъ прекрасный примѣръ закона Дальтона или кратныхъ отношеній, потому что въ нихь на 14 вѣеовыхъ частей азота приходится S, 16, 24, 32 и 40 вѣсо- выхъ частей кислорода, т. е. количества, отноеящіяся какъ 1:2:3:4:5. Составъ этихъ соединеній поэтому слѣ- дующій: N20 закись азота; гидратъ: NH0. N202 окись азота, N0. N203 азотист. ангидр., гидратъ: NH02. №0* азотноватый ангидридъ, NO2.1 N205 азотный ангидр., гидратъ; NH03. Изъ этихъ соединеній наибольшими постояиетвомъ [28] характеризуются: [28] Иаъ тернохиннческихъ опредѣленій Фавра, Томсена и особенно Вертело- елѣ- дуеть, что при обраэованіи такого количества окисловъ аяота, .какое выражаіотъ формулы, если исходом?! прталіь говообраэные азотъ и кислородъ и если проноходящія тѣла также газообразны, поглотавшей (от-
АЗОТНАЯ КИСЛОТА. 207 закись и окись азота, азотноватый аигидрпдъ л азотная кислота, NH09. Вишія степени окисленъя, приходя въ прикосновенье съ высшими, могушь давать промансуточныя, напр., КО съ NO2 образуешь N3On, а промежуточные окислы могутъ, распадаясь, дать вые- шіе и низшіе, тает. N"0* даетъ N203 и №Ой или съ водою ихъ гидраты. Мы видѣлн уже, что азотъ въ из- вѣстныхъ усдовіяхъ соединяется съ кислородомъ, и знаемъ, что аыміакъ окисляется. Въ этихъ случаяхъ, обыкновенно, происходатъ .разныя степени окислеиія азота, новъприсутствіиводы и избытка кислорода онѣ даютъ всегда азотную ннедоту. Азотная кислота, какъ отвѣчагощая высшему окислу, способна давать, раскнеляяеь, низшіе окислы; она одна встрѣчается въ своихъ соѳдиненіяхъ довольно часто въ дри- родѣ и имѣетъ много приложеній въ практике, а потому мы съ нея и начинаешь. Азотная кислота, NH03, называется иначе крѣпкою водкою или селнтря- пою кислотою. Въ свободномъ состоя- того знакъ —) елѣдующее количество тепла, выраженное въ тыеячахъ ед. тепла. N=0 NS0S №0> NB04 Ка0е _21 —ІЗ —22 —а —1 —23 +2І +17 +і Въ послѣдней строк* дана разность. Напрн- н'Ьръ, если N! или 2S граммовъ азота со едини - лися съ О, т. е. съ Іб-ю граммами кислорода, .то поглощалось бы 21000 един, тепла, или тогда присоединялося бы тепло, достаточное для нагрѣванія 21000 граи, воды на 1° Ц. Конечно, прямое наблюдение здѣсь невозможно, но если сжечь уголь, фосфоръ и т. п. вещества въ закиси азота и в'ь кислородѣ н сличить иѣру получаеыаго въ обопхъ случаяхъ тепла, то разность (при горѣніи въ НЮ — отдѣлится тепла больше) покажетъ искоыую величину. Если аатѣмъ NaO*, соединяясь съ О5, даетъ №0*. то, какъ видно по таблицѣ, выдгъляется тепло, а именно 3S тыс. ед. тепла, или N0 + 0 19 тыс ед. тепла. Разности, приведенный въ таблицѣ, даютъ возможность видѣть, что наибольшее аог.то- щеніѳ тепла отвѣчаетъ окиси азота, а изъ лея выспгія степени окислеиія происходятъ уже съ отдѣленіемъ тепла. Если бы жидкая азотная кислота КН0В разложилась бы на газы N + О3 + Н, то для того потребовалось бы около 4-1 тыс. ед. тепла, то есть при об- роаованш ея изъ газовъ происходить выдгб- леиіе тепла. Замѣтииъ, что образование ан- ліака Шя изъ газовъ N + Н5 отдѣляетъ 12,2 тыс. ед. тепла, то есть у свободнаго авота <іолѣе екдонностп къ еоедипенію съ водородомъ, чѣнъ къ соеднненію съ кислородомъ.- нін она въ природѣ встрѣчаетея лишь въ малыхъ количествахъ въ воздухѣ и дождевой води, Послѣ грозъ, но даже и въ воздухѣ азотная кислота не остается долго свободною, соединяется съ авгаіакоаіъ, слѣды нотораго также находятся постоянно въ воздухѣ. Попадая же въ почву, текучуя воду и т. п., азотная кислота встрѣчаетъ вездѣ основанія (или ихъ соли}, легко дѣй- ствующія на нее, и потому она превращается въ соли этихъ освованій. Потому-то въ природѣ азотная кислота всегда встречается въ видѣ солей. Растворимый соли азотной кислоты носятъ названіе еелитръ. Это иазваніе есть испорченное латинское sal nitri. Каліевая соль, KN03, есть обыкновенная (призматическая или поташная) селитра; натровая соль, NaNO3, есть чилійская или кубическая селитра. Селитры образуются въ почвѣ изъ азо- тистьгхъ веществъ, медленно окисляющихся въ присутствии щелочей. При- мѣры такого окисленія въ природѣ чрезвычайно часты. Оттого нѣкоторыя почвы и известковый массы, напри- мѣръ, мусоръ отъ зданій (отъ присут- ствія основанія — извести), содержать болѣе или менѣе значительное количество еелитръ. Одна изъ такихъ ■еелитръ, именно натровая, извлекается въ болыпихъ массахъ въ Перу ж Чили изь почвы, гдѣ образовалась чрейъ оішеленіе животныхъ остатковъ. Этотъ видь селитры и служитъ въ техникѣ для приготовленія азотной кислоты и другнхъ соединеніЁ азота съ кислородомъ. Азотная кислота получается изъ чилШской селитры посредствомъ «о- грѣванія ея съ сѣрнОЮ кислотою. При этомъ водородъ сѣрной кислоты мѣ- няетъ мѣето съ натріемъ селитры. Изъ H2SO* чрезъ это происходатъ или кислая соль NaHSO* или средняя Na2SO*, а изъ селитры образуется азотная кислота, которая и улетучивается. Разложение выражается уравненіяыи: 1) NaNO" + H2SOJ^HNOa-l- NaHSO* если происходить кислая соль, и 2) 2NaNOs-f-H3S04=Na2SOi-i-2fINO'3) если происходить средняя сѣрноват- ровая соль. При избыткѣ сѣрной кислоты при слабомь нагрѣваніи (до 200°) и при вачалѣ реакцщ идеть разло- женіе по первому уравнение, прИ.даль-
208 ГЛ. (3- ВОД0Р0ДЫЫЯ И КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДИНЕНЫ АЗОТА. нѣйшемъ нагрѣваніи (выше 230°) и при достаточномъ количестве селитры — по второму, потому что кислая соль NaHSG* сама дѣйствуеть, какъ кис- лота (въ ней И какъ въ кислотахъ), по уравиевію: NaNOs + NaHSO* = = NaW + HNOa. Сѣрная кислота, какъ говорится, при этомъ вытѣсняетъ азотную изъ ея соедпненія съ основатель [29]. Итакъ, прп реакціи сѣрной кислоты на селитру образуется нелетучая соль свр- ной кислоты, которая остается вмѣстѣ съ избыткоиъ этой кислоты въ перегонномъ аппарат!;, и азотная кислота, которая превращается въ пары и можетъ быть сгущена въ холодильнике, потому что пред- ставляетъ вещество ншдкое и летучее. Такое разложенье въ маломъ видѣ производится въ стеклянной ретортѣ, со стек- ляннымъ же холодильникомъ, Въ боль- люмъ видѣ на заводахъ поступаютъ совершенно такъже, только употреб- ляюгъ, для см/Ьсн селитры и сѣрной киелоты, чугунный реторты, а вмѣсто холодильниковъ берутъ глиняныя трех- горлыя бутылки, какъ изображено на рнсункѣ [30]. Азотная кислота получается обыкновенно съ содерясаніемъ воды. Лишить ее всей воды, кромѣ гидратной, не разрушая части самой азотной кис- Заоопсній сііособъ ццлучвніи цаотноП кислоты. Въ печи оь очцгиы-к F иялванй чугунная реторта А, куда пон'Іацаэт'ь чпліЛсісую селитру и сѣрную кполоту н крышку эаашаывоштъ глпно» съ пшсохъ. Въ шйАку В і)с?аплен& глмшівал трубки (чтобы аиотпая кислота но равт.1щала чугупО и иапѣта изогнутая стеклянная трубка, птводл- ■пая пари аъ рлдъ глппявыхъ лріомнпкаііъ В. Въ псрвонъ,,соби- рдетсл кпспота съ лолы'Ьсью сіфпол Ѵм- лоты и не превративъ ее отчастиТвъ низшія степеви окпсленія, чрезвычайно затруднительно, потому что азотная кислота безъ приеутетвія избытка воды весьма непостоянна. При быстрой пе- регошсѣ ѵзке часть ея разлагается: по- [29] Это даегь нерѣдко шгаодъ предполагать особенно значительную степень сродства или знергію въ сѣрпой кнслотѣ сравнительно съ азотной; но мы въ послѣдетвіи увидимъ, что подятіе абъ относительной степени сродства, кислотъ и основами во ыногихъ елу- чаяхъ весьма шатко; его не нужно принимать до тѣхъ поръ, пока есть возможность объяснить наблюдаемый явленія безъ допу- щевія какого-либо иредположенія о степени силы сродства, потому что последнее не подсеть быть явно изыѣряело. Можно объяснять дѣйетвіе сѣриой кислоты на селитру только тѣмъ, что образующаяся азотная кислота ле- 'туча. Азотная кислота одна пзъ всѣхъ ве- ществъ, участвующихъ въ реакціи, способна превращаться въ пары: она одна к улетучивается, остальныя же вещества нелетучи пли, правильнее, весьма мало летучи. Представимъ себѣ, что сѣрная кислота способна освобождать только малое количество азотной кислоты нвъ ея соли, іі этого будетъ достаточно, чтобы объяснить разложеніе всей селитры сѣрною кислотою, потому что какъ только выдѣленная азотная кислота, при нагрѣва- яіи превращаясь въ пары, выходить изъ круга Д'вйствія остальныхъ веществъ, вновь свободная сѣрная кислота оевобождаетъ новое малое количество азотной кислоты, пока не вытѣспнтъ ее всю. Очевидно, что при этомъ послѣднемъ объясненіи необходимо, чтооы ігврная кислота до ctufa.ro конца была (хотя бы въ небольшомъ) въ пзбыткѣ; по у равней] ю, выражающему рсакцію, требуется, чтобы на 85 частей чилійекоіі селитры было 98 частей сѣрной кислоты; но при употреб- леніи этого отнощенія, азотная кислота не вытѣсняется до конца сѣрною,— необходимо взять взбытокъ: обыкновенно берутъ на 9S частей сѣрной кислоты только SO частей селитры, и потолу часть сѣрной киелоты подъ самый даже конецъ реакціи остается въ сво- бодномъ состопніи. [30] Должно яамѣтить. что сѣрная кислота, по крайней мѣрѣ крѣпкая (60° Бола), трудно, разъѣдаетъ чугунъ, и потому ее ложно на- грѣвать въ чугунныхъ котлахъ; но все-таки нѣкоторое дѣйствіс какъ азотная, тнкъ л сѣрная кислота, оказываютъ на чугунъ, а потому получающаяся кислота будетъ содеркать некоторые слѣды желѣза. Въ техникѣ берутъ натровую селитру, потому что она дешевле; но въ лабораторінкъ чаще уиотребляютъ поташную, потому что она чаще и не танъ пѣ- нитея при нагрѣпапіи п. сѣрною кислотою, какъ натровая. При дѣйствін избытка сѣрной кислоты на селитру и азотную кислоту, часть послѣдней разлагается, образуя иизшія степени соедтіепія азота съ кислородомъ, который растворяются въ азотной кис доге; часть самой сѣрной кислоты увлекается въ видѣ брызгъ парами азотной кислоты. А потому
ШДІ'ЛТЬ ДЗОТІІОІІ КИСЛОТЫ. 209 лучаютсн вода, свободный кислородъ и шізшіѳ окислы азота, которые вмѣстѣ съ водою и остаются въ растворѣ въ азотной кислотѣ. Поэтому, для полу- ченія чистаго гидрата азотной кислоты HN03, необходимо вести перегонку съ большою осторожностью, и въ продажной азотной кислот'!; будетъ находиться подмѣсь сѣрыой кислоты. Затѣліъ въ ней находится еще нѣкоторое количество хлорнстаго водорода, потому что въ селптрѣ обыкновенно находится подмѣсь хлорнстаго нат- ріл, который прп дѣйетвіи сѣрной кислоты даетъ хлористый водородъ. Въ азотной кислотѣ, получаемой въ болыіимъ видѣ, находится еверхъ того, значительный избытокъ воды лротішъ того, сколько необходимо для образования гидрата, потому что въ глиняные сосуды, назначаемые для сгущенія азотной кислоты, наливается предварительно вода, чтобы облегчить охдажденіе и сгуіцсніс азотной кислоты. Прптомъ кислота состава HN09 очень легко разлагается съ выдѣ.ченіемъ кислорода н окисловъ азота. Такнмъ образомъ, заводская азотная кислота содержать много иодмѣсей. Для того, чтобы очистить такую кислоту отъ подиѣсеіі, поступаютъ часто такпмъ образомъ: сперва прибавляютъ къ продажной азотной кпслотѣ азотносвинцовой соли, потому что послѣдняя даетъ со свободною сѣр- иою кислотою п еъ хлористьшь водородоиъ иелетѵчія н и ало растворимы я (осаждающіяся) вещества, напр.: Pb(KOs)2 -j- 2HC1 = PbCla -j- -j- 2NHO*"1. Затѣмъ къ нечистой азотной кислотѣ лрпбавляютъ хрогювокаліевой соли; при ятомъ освобоясдается кислородъ наъ хромовой кислоты л этотъ кислородъ въ лозгентъ своего выдѣлепія окнеляегь нпашіе окислы аэота ы пренращаетъ ихъ въ азотную кислоту. Перегоняя съ большою осторожностью {подъ уменьшеннымъ давленіемъ) обработанную такилъ образомъ азотную кислоту и въ особенности еобираяя при этомъ только среднюю пороіга перегонки (потому что въ первой шрціи находится еще часть хлорнстаго водорода), можно получить азотную кислоту чистую, не содержащую другпхъ. подмѣсей, кромѣ воды. Такая азотная кислота не должна давать осадка ни съ' растворомъ хлорнстаго барія (осадокъ показываеть присутствие «ѣрной кислоты), ни съ растворомъ азотносе- ребряной соли (осадокъ показываеть присутствие хлорнстаго водорода); она не должна послѣ разбавленія водою давать окрашиванія съ крахмаломъ, содержащнмъ Іодистый калій ■{окр'аиінваше показываеть подмѣсь друпіхъ ■окисловъ аяота). Окнслы аэота можно удалить изъ нечистой азотной кислоты, проще всего, нагрѣвая ее нѣкоторое время съ не- Солъшимъ колдчествомъ чистаго угля. Отъ дѣйетвія на него азотной кислоты получается углекислый гааъ, который вѣдѣляясь, уносить низшія степени окисленія азота. Перегоняя затѣмъ вновь, получаютъ чистую кислоту. Пропускал воадухъ чрезъ азотную кне- лоі'у. можно также удалить оаиелы азота, на- .хадящіеся въ растворѣ. Освошз хиагііі. именно смѣшать азотную кислоту, полученную изъ селитры вышеуказан- нымъ путемъ, съ сѣрною кислотою, отнимающею воду, и перегонять при самой низкой температурѣ, т. е. уменьшая давденіе и помѣщая реторту, содержащую смѣсь, въ водяную или масляную ванну и осторожно нагрѣвая послѣднюю. При этомъ перегоняется въ первой пордіи азотная кислота, кипящая при S6D, имѣющая при 15° удѣльыый вѣсъ 1,526, застывающая при — 50° и очень непостоянная при повышены температуры. Это есть нормальный гшюатъ, ПЖ)3, соотвѣтствую- щій солямъ NM03 азотной кислоты. Разбавленная водою азотная кислота представляетъ температуру кипѣнія высшую, не только сравнительно съ температурою кипѣнія самой азотной кислоты, но даже и воды, а потому, если азотную кислоту разбавить боль- пгимъ количеством^, воды и перегонять, то въ первыхъ порціяхъ будетъ гнатьея почти чистая вода, пока температура кипѣнія въ парахъ не достигнетъ 121°. При этой температурѣ перегоняется еоедииеніе азотной кислоты съ водою, содержащее около70°/оаз.кислоты[31], [31] Дзльтонъ, Смитъ, Бино н друг, опре- дѣлили постоянно кипящій гидрагь (см. гл. 1, вын. 60) азотной кислоты, какъ содержащей 2НКОЕЗН20, но Роско показалъ, что составъ его иямѣняется при пзмѣненіи ддвленія и температуры, при которыхъ происходить пе:' регонка. Такъ, при давленіп въ 1 атм. постоянно кипящій раетворъ содержать 68,6%- а при 'jio аты. 66,8%- Судя по сказанному (1. с.) для растворовъ соляной кислоты и по пзмѣненію удѣльнаго вѣса, я думаю, что сравнительно большое.умевьшеніе упругости паровъ вавиептъ отъ образования гидрата NHO' 2HsO ( = 63,6"/,,). Такой гидратъ можно выразить ЩОН)ь, какъ NfffOH), въ котором, всѣ пая водорода замѣщены водныяъ остат- комъ. Постоянная тем. кипѣнія будетъ тогда температурою разлоукенія этого гидрата. Из- мѣненіе удѣльнаго вѣса при 15° отъ воды (р = 0) до гидрата ЫНОсЭН!0 (4t,2°/0 HNOs) выражается чрезъ s = 9992 + 57.ip -f- 0,1брг. если при 4° вода=10000. Напр. прир =30и/0, s= 1,186. Для болѣе концентрированвых'ь растворовъ должно принять по крайней мѣрѣ вышеупомянутый гидратъHfTOJ2H20, длякото- раго удѣльный вѣсъ s=S570-}-S4,18p—0,2№p5, но быть мошетъ (наблюденія надъ удѣльнымъ нѣсомъ растворовъ недостаточно согласны между собою, чтобы рѣпшть) елѣдуетъ празнать гидратъ NHOJ3H!0, на который указывают* многія азотнокислый соли (A!, Mg, Со и др.), кристаллизующіяся съ такимъ содержаніемъ
210 ГЛ. (). ВОДОРОДНЫМ И КИСЛОРОДІІЫЯ СОЕДПШьНШ ДЗОТА его удѣлыіый вѣсъ 15°= 1,421. Если въ растворѣ будетъ меиѣе воды, чѣмъ 25°/о, то кислота, нмѣя удѣльный вѣсъ болѣе 1Д4, испаряетъ І-INO3 и дымить на воздухѣ, образуя вышеупомянутый гидратъ, упругость паровъ котораго менѣе, чѣмъ у воды. Такіе растворы составляют!, дымящую азотную кислоту. Она при перегопкѣ даетъ нормальную кислоту [32] HN03 и оетав- ляетъ гидратъ, кипящій при 121°. такъ что онъ получается какъ пзъ елабыхъ, такъ и изъ крѣпшгхъ растворовъ. Дымящая кислота не только отъ дѣйст- вія органическихъ веществъ воздуха, но даже и отъ иагрѣванія легко теряетъ часть кислорода, образуя низшІя степени окпсленія азота, который сооб- гцаютъ ей, краснобурый гіттъ [33], хотя чпстая кислота безцвѣтна. кристалллзаціоіпюй воды. Отъ НКО!2НаО до HN03 уд. вѣсъ (при 15°) растворовъ s=10652-j- -r-62,0Sp — 0,160р3. Гидратъ НЫО'ЭН-О при- знанъ Ёертело на основаши термохниическихъ данныхъ для растворовъ азотной кислоты, питону что около него быстро изменяется количество тепла, огдѣлпющееся при смѣшенін ШіОя съ Н-О. Пвккервнгъ (1S92) при охлажден іи нолѵчп.тъ кристаллические гидраты: ІЩО'НЮ, плавящійся при—37е, u НЫО'ЗНЮ, плавящійся при—1S°. Должно думать, что при подробномъ изучеиіы реакцій водной азотной кислоты окажутся пэмѣненія въ способе и своростяхъ реагировав ін около указатшыхъ гидратовъ. [83] Нормальный гидратъ НПО*, отв-вчаю- щій обычнымъ солямъ, можно назвать одно- водною кислотою, потому что ангидрндъ N*03 съ Н!0 образуешь именно эту нормальную азотную кислоту. Въ этоігь смыслѣ ННО*2Н!0 есть пятиводная кислота: N20" -j- 5Н!0. [33] Въ лабораторіпхъ и въ технике упо- требляютъ нерѣдко красную дымящуюаі азотную кислоту, т. е. нормальную азотную кислоту ІПГО' или вообще крѣпкую (содержащую въ себе менее І'/і Н20), іѵь которой растворены низшІя степени окисленіл азота (NO2 и НЮ*). Такую кислоту получа- ють разлагая селитру половиннымъ количеством, крѣпкой сѣрной кислоты, или перегоняя азотную кислоту съ избыткомъ серной. Получается сперва нормальная азотная кислота, но она разлагается отчасти и даетъ низгаіл степени еоединенія азота съ кисло- родомъ, который растворяются 'въ азотной кислотѣ л сообщаготъ ей обыкновенно бурый или красноватый ішѣгь. Такая кислота дымить на воздухе и притягнпаетъ иэъ него влажность, давай менее летучій гидратъ. Если въ красно-бурую дымящуюся азотную кислоту пропускать долгое время, въ особенности при слабоиъ нагрѣваніи, углекислый газъ, то онъ вытѣспяетъ веѣ яизшія степени оки- сленія азота л оставляетъ безцвѣтную азот- Азотная кислота, какъ кислотный гвдвап,, вступаетъ въ реакціи двойного разложеніл съ оенованіямн, нхъ гидратами (щелочатл) и съ солями. Въ этпхъ случаяхъ получается череэъ двойное разложеніе соль азотной кислоты, иапрішѣръ; известь СаО + 2HN03 = = Ca(NO;!)~ + НаО [34]. Состішъ обьш- новенныхъ солей азотной кислоты выражается общею формулою M(NO;,)"f гдѣ М означаетъ металлъ, залѣняющін водородъ въ одной или нізсколькпхъ (п) частицахъ азотной кислоты, діы увпдпмъ дал'ве, что атомы М металловъ бываіотъ эквивалентны или одному (Іѵ Na, Ag) атому водорода, или двуиъ (Са, Mg, Ва), или тремъ (А1, In), пли вообще п атоиамъ водорода. Соли азотной кислоты характеризуются тѣлъ, что онѣ растворим въ водѣ [35]. По ну іо кислоту, свободную отъ шіхъ. При пи- лученін красной кислоты необходимо пріем- ггакъ сильно охлаждать, потому что только на холоду азотная кислота можегь растворить много окнеловъ азота. Крепкая красная дымящаяся кислота rarl-.етъ удельный весь при 20и 1,50 и сильный удушливый запахъ окисловъ азота. При смѣшешн красной кислоты съ водою появляются зеленый и голубо» цвета, а потомъ лшдкость, при избытке воды, обезіівѣчішаегея. Это ашшеитъ отъ того, что окислы азота съ водою и аяотпою кислотою изменяются и даютъ н.вѣтиые растворы. Марклевскііг (1892) покаэалъ, что згленые растворы содержать (кроме HNO-1) HNOs и N4)J, а голубые только Ш50- (см. выноску 4У). ДѣйствІе красной дымящейся азотной кислоты (для ея смеси съ серною кислотою) во многих!, случаяхъ очень рѣзко и сильно: она иногда действует"!, иначе, чѣмъ чистая азотная кислота. Такъ, желѣзо—въ такой кислоте покрывается слоемъ окиеловъ и теряетъ способность растворяться въ кислотахъ — становится, какъ говорлтъ. паеСивншіъ. Такъ, хромовая кислота (и двухромовоналіевая соль) даетъ съ красною кислотою окись хрома, то есть раскисляется. Это завітситъ отъ присутствия въ красной кислотѣ пизшнхъ степеней окисленіп азота, которыя способны окисляться, т. е. переходить въНЛО3, какъ высшую степень окиеленін. Ио обыкновенно дѣйствів дызш- щейсп кислоты, какъ красной, такъ и без- пвѣтной, есть сильно окисляющее. [34] При дѣйствіи азотной кислоты, особенно крѣпкой, на металлы, даже такіе из'ь ннхъ, которые сь другими кислотани выдѣ- лягатт. водородъ, не развпваютъ его, потому что водородъ въ момепть. выдѣленія раекн- стяетъ азотную кислоту л даетъ ггазшія степени окислеиіл азота, какъ далѣе увидішъ. [35] Однако, нйкоторыя основныя соли азотной кислоты (ианр., основная соль висмута) въ воде нерастворимьі, зато средніл ве-fi, и это осставллетъ редкое пвлеиій между кислотами.
СОЛИ АЗОТНОЙ Іі ]і ШП'РОСОЕДИНКНШ 21Г общему свойству веякихъ солей вступать въ двойныя разложенія и вслѣд- ствіе летучести азотной кислоты, соли ея при иагрѣваніп съ сѣриою выдѣ- ляютъ азотную кислоту. Всѣ оігв, подобно самой азотной кислотѣ, при нагрѣванш способны выдѣлять кисло- родъ, следовательно, дѣйетвовать, какъ окпсляіощія вещества, а потому, иа- іірпи., съ раскалеынымъ углемъ даютъ вспышку, причемъ уголь горитъ па счетъ кислорода соли и даетъ газообразные продукты горѣнія [30]. потому что съ тѣмъ или друпшъ изъ основал Ш у всѣхъ потш обычиыхъ кислить образуются не растворимы я соли. Такт, для сѣріюй к. соли Ва, 1*Ь и др., для соляпон Ag и г. д. иъ водѣ нерастворимы. Однако, средкія соли уксусной кислоты и н-Іжоторыя другія также всѣ растворимы. [Уй] Дэотноамміачная соль или азотнокислый аммІакъ NH'NO" легко получается, если къ азотной .киелотѣ приливать раствора амміака или углеаяшіачной соли, до полученіи средней реакцін. При выпарнваиіи такого раствора образуются кристаллы соли, пе содержание крнстал.-шзаціоняой воды. Кристаллизуется признаки (какъ и селитра каліева»), изіѣетъ освѣжагащій вкусъ. 100 ч. воды растворпютъ при t" по в-Ьсу oA-f OfGl t еоля; растворима вт, спирт!;, плавится при 160°, а около 180° разлагается, образуя водѵ и закись азота: NtPSO3 ^ 2Н30 -J- N-0. Если енѣпіать азотпо- амміачную соль съ сѣрного кислотою и нагревать см'всь около температуры, шіпѣнія воды, то отдѣлпется азотная кислота, а въ раствор* остается сѣрноамвд.ічиая соль: но если нагрѣваиіе быстро довести до 160°, то выдѣляется закись азота. Вт. первом, елучаѣ е-Ьрнап кислота отиичаетъ амиіакъ, а во вторить—воду. Рааематрпваемая соль употребляется въ практикѣ для получения искус- ственнаго холода, потому что, растворяясь въ вод'І;, понажаетъ ея температуру весьма зна- чптсльио; при этомъ лучше всего употреблять равный по вѣсу количества соля и воды. Соль сперва должно растереть въ поропгокъ и быстро саіѣшать съ подою, тогда температуря отъ -\- 15° понижается до -—10, такъ что водіі въ такой смѣсп залерзаетъ. Азотноішліачная соль погяощаетъ амшачный газъ н образуетъ ст. иимъ непрочный соедвпепія, подобный со- едшіею'ямъ съ кристаллнзац. водою (Дайверсъ 1872, Рауль 1873). При —10° образуется НВЖРгНІР — т-вло жидкое, уд. вѣса 1,15, теряющее при нагр'ввапіи амміакъ. При Ц-98" образуется NfT'NO^NIP, тѣло твердое, легко теряющее амміакъ при иагрѣваніп, особенно въ растворѣ. Троостъ (1S82), изсл-ядовавшій упругость даіссоціаціи образующихся соедиие- ній, заключилъ, что образуется опред. соедините отвечающее форму лѣ 2NH<KO!3NH:', такъ какъ при раэложепіи пЬдобнаго состава при 0° упругость дпсЕоціашн остается постоянною. В, Курпловъ (1893) однако пола-' Азотная кислота 'вступавтъ ташке въ двойныя разложеніл со множестволъ- углеводородиетыхъ веществ'Ь, вовсе не тшѣющихъ характера щелочи и не- реагиругощихъ съ другими кислотами. Въ этихъ обетоятельствахъ азотная кислота даетъ съ углеводородистымъ веществомъ воду и повое тѣло, называемое пптртжднпеШемх. Химически характеръ нитросоединенія таковъ же» какъ п лервоначальнаго вещества: такъ, напр., если взято было тѣло безразличное, то и получится изъ- него безразличное же нитросоединеніег если взята была кислота, то получается также кислота [30 bis]. Такъ дѣй- ствуетъ, напр., бензолъ С°Ив по урав- ыенію: CeH« + NH03=H:!O + CuH4'fOi. Пропсходитъ нитробеизолъ. Взятое гЬло СИ.6 есть жидкій углеродистый водородъ, шіѣющій слабый смолистый запахъ, кигшщій при 80°, болѣе легкій, чѣмъ вода; дѣйствуя на него азотною кислотою, получаютъ нитробеизолъ— вещество, кипящее около 210°, бо.тве тяжелое, чѣмъ вода, юіѣющее миндальный запахъ и употребляющееся въ болыпнхъ количествахъ въ техникѣ для приготовления анилина и анилп- новыхъ іфаеокъ [37]. Содержа такпмъ гаетъ. что это постоянство упругости выд-в- ляющагосп амміакн обусловливается разложе- ніемъ ие определеннаго хпмичеекагд соеди- ненія указаннаго состава, а насыщеннаго раствора; во время разложения система еостоитт. нзъ жядк-остн и твердаго тѣяа: самое постоянство iTipjTocTH начинаетсл ст. діоаента вы- паденіл твердаго тѣла. Составъ 2ЫН5Ж>:1ЗЯНВ атвѣчаетъиасьпценноиу раствору при 0°; растворимость же NH*NOa В7. SH3 растетъ съ човышеніслъ температуры. [3G Ьія] Причину этого выражаютт. вт, томъ. что при полученіи настоящих^ шггросоедине- ній остатокъ азотной кясЛотьт NO- становится на мѣсто водорода въ ѵглеводородной грѵппѣ. Напр. если даноСсД"ОН,то C6№(N03)OH будетъ настоящее нптро-тѣло, обладающее коренньшн свойствами С*Н*ОН. Если же ЯО- встаиетт. па мѣ'сто водорода водиаго остатка (СяН5СШО'-% го хпмическій характеръ измѣняетсн, какъ при переходѣ отъ КОЙ къ KONO* (селіггрѣ). (Си. выи. -37 п Оргапич. Хшіію). [37| Нерѣдко ннтро-соедпкеніямп назілва- ютъ сложные эфиры азотной кислоты, въ которой водородъ водиаго остатка (ОЙ) заи'Ё- щепъ остаткомъ (NO-) азотной кислоты. "Они по хиішч. характеру отлнчаются отъ вастоя- щихъ нктро-соедпненій (подробности въ Ор- ганич. Хішін), но гор'ятъ.сходно. Такой при- М'Ьръ представляетъдѣйетвій азотной кислоты на клѣтчаткѵ C'TI'^O5. Это вещество, состав- 14*
212 ГЛ. G. ВОДОРОДНЫЙ И КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДІШЕШЯ АЗОТА обравомъ едиповременпо въ своемъ составе какъ горгачіе элементы (водородъ и утлеродъ), такъ и кислородъ, соединенный непрочно еъ азотомъ въ юідѣ остатка. N0- азотной кислоты, іштро- соединенія, при зажиганіи, нныя даже при ударѣ, разлагаются со взрыволъ, завнсящшіъ отъ давленія образую- ляюшее наружную оболочку расти тел ьныхъ к-чѣтокъ, находится почти пъ чиетомъ виде въ хлопчатой бумаге, въ обыкновенной писчей бумаге, въ льняныхъ ткапяхъ н т. п. При дѣйетвіп из него азотной кислоты образуется вода, н нитроклетчатка (какъ нзъ ІШО—-вода и ККО'), представляющая вцдъ взятой хлопчатой булат, но свойства уже совершенно не тѣ: при ударѣ она взрываегъ, весьма легко воспламеняется отъ искры и действует!., какъ порохъ, отчего іі называется шіроксштномъ пли хлопчатоб ѵиажнымъ порохомъ: состаЕ7. итого пороха ОЩТГО11 = t°H,0Os -f- 32ШОя — — ЗН:0. Ограничивая дѣйствіе азотной кислоты, можно уменьшить содеріканіе группы КО2 въ нитроклетчатке н получить еоеднне- нія еъ разными свойствами,' напр. обыкновенный (нечастый, смѣшанныіі, давно известный) коАлодіониый хлопвкъ, содержаний отъ 11 -тп до 12°/0 азота п тгрокол.іодій (Мевде- лѣевъ. 1S90). содержащей отъ 12,5 до і2,А-"-а азота. Оба растворпмы въ смеси спирта съ эфнромъ (въ ко.тлодін часть вещества растворила въ спирт*) и полученный растворъ при испареніи даѳть прозрачную пленку, нерастворимую въ водѣ. Растворъ кол.іодіума уво- требляютъ въ медицине для покрытіл радо, и въ фотографіп для полученія на поверхности стекла ровнаго слоя вещества, въ которое вводятъ разные реагенты, употребляю- щіеся фотографами. Пнроколлодій представ- ляетъ такой составъ CMH,s(NO!)1±0'JB (т. е. продукта замены 12-ти атомовъ .водорода остаткомъ азотной кислоты НО- въ 5CsHft05), что при взрывѣ весь содержащейся в% иемъ водородъ способенъ дать воду, а угяеродъ— окнеь углерода СО, занимающую бояьщій объемъ, чѣмъ—при томъ же количестве кас- лорода занимаетъ соответственное количество углекис.таго таза СО2 (п. ч. СО3 = 2 об. и СО — 2 об., слъ-д. 2С0 = 4 об.), а потому нормальное (безъ побочныхъ реакцій) разложение гшроколлодія выразится равенетзомъ: C!,0H3e(NOs)lIO5u=30CO + 10H-O + 6N-. Представляя нитроклѣтчатку, развивающую наибольшее количество (по объему) паровъ и газовъ (изъ дзннаго вѣоа нитроклетчатки), пироколяодій составляете одну изъ формъ бездьшнаго пороха, наиболее пригодную для стрельбы, тѣігь более,, что, судя по опытамъ Морской Научно-Технической Лаборатории (си. Морской сборнакъ 1S95 г.), правильно язготовлевныя ленты этого пороха горнтъ при взрывѣ последовательными слоями (что и требуется при стрельбѣ нзъ орудій, чтобы ихъ не разрывало) и хорошо промытый водою онъ сохраняется неопределенно долго, хові содержитъ Ш"І0 кислорода. щихся паровъ и газовъ: азота, углекислоты СО-', окиси углерода СО п водяного пара. Прп взрывѣ іштросо- едииеній [37 bis] отдѣляетея много [37 bis] Способность нитроклетчатки, нитроглицерина (находящагосл вт. дияамитѣ) и дру- гііхъ пигросоедішеііій сгорать со взрыволъ и ихъ примфненіо для беядымпаго по]>оха и вообще для взрьшовъ уавпентъ отъ тѣхъ же еа- мыхъ причшгъ, отъ ноторыхъ смѣсь селитры съ углемъ даетъ вспышку іі взрывъ; какъ въ томъ, такъ а въ другоагь случае элементы азотной кислоты, находящейся въ соедшіеши, разлагаются: кислородъ пдетъ на сожпгавіо угли, а азотъ освобождается; тзшіиъ обраэомъ изъ взятыхъ твердыхъ веществ* образуется сразу большое количество газовъ, а нменпо азота н окнеловъ углерода. Эти газы заниыа- ютъ объеиъ несравненно большій, чѣмъ первоначальное вещество, а потопу производлтъ весьма сильное давлепіе п взрывъ. Очевидно, что, взрывая ст. выдѣлеиіепп, тепла (т. е. разлагаясь не съ поглощен к Жі энергін, какъ бываеть чаще всего, а съ ей Выдѣленіемъ). нптросоедішеніп составляютъ магазины энер- гіи, которую легко освобождаготъ, и с лед. элементы, въ іішіъ заключающееся, находятся въ состолніи особо анергпческаго двияіенія, прнтомъ именно оно сосредоточивается въ групп* NO-, такт, какъ она обща всѣмъ нитро- соедииспіямъ и, какъ увпдимъ далѣе, все кислородный соедниенія азота непрочны, легко разлагаемы и, какъ указано раиѣе (вын. 28), прті образован ііі кислородныхъ соединеній азота происходить поглощеиіс тепла. Съ другой стороны, иитросоединен]я поучительны, какъ прщгЬръ п доііаиательство того, что элементы н группы, образующее соедипенія, разделены въ частинахъ сложнаго тела. На- добеиъ ударъ, сотрясеиіе пли повышеше температуры, имъ равное, для того, чтобы горючіе элементы С п Н вступили въ блгакайшее стошшовеніе съ ЫО2 и элементы расположились по иному, въ новыя соединения. Что касается до состава нитросоедігаенІй, то въ нихъ на место водорода взятаго вещества посту паотъ пзъ азотной кислоты сложная группа NOs. То же замечается и прп переходе щелочей въ азотный солн; такъ что реакцій эаііѣщеііін азотнош ішелотою, т. е. образованіе солей и ннтросоедЕненій, могутъ быть выра-.кены такимъ образомъ: въ зтпх'ь случаяхъ на место водорода становится такъ называемый остатонъ азотной (інслоты N0', что видно изъ сравненія ѣдкаго кали КЫО (я, селитрою K(KOs)0; водной извести СаН-О" съ ааотнопзЕестк. солью Ca(NO!)20"; глицерина С'іРІРО3 съ нитроглпцернноиъ СвНс(Н02)яОя; (|мнола СІГ'ОН съ диврииов. шел. CaHa(NOs)*OH и т. д. Различіе меиаду солями, обрааованньши азотною кислотою, и нитро сое диненіяші состоишь въ томъ, что изъ солей азотной кислоты весьма легко выделить азотную кислоту аосредствомъ сѣрной (то-есть путеиъ двойного соляного раяложенія), но изъ настоящихъ нитро соединеній, напр. иаъ нитробензола C°H[|(NO!}, серная кислота не вытѣсняетъ
РЛЗЛОЖЕНІК АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ. 213 тепла, какъ при горѣыіи пороха или гремучаго газа, и сила взрыва въ за- пертомъ лространетвѣ велика именно потону, что изъ твердаго или жидкаго штросоединешія, заннмающаго малый объемъ, происходятъ на цѣло пары и газы, упругость которыхъ велика не только по- малости объела, въ кото- ролъ они образуются, но и вслѣдствіе высокой температуры, соотвѣтствую- щей разложеяію (взрывному горѣніго) иитросоедшіеиій [38]. азотной. Такъ какъ нитросоедиаенія образованы исключительно углеродными веществами, то они и описываются вмѣстѣ съ нами въ ортанической химіи. Группа NO2 нитросоедішеній но миогихъ случаяхъ (каш. всѣ окисленный еоедннепія азота) переходитъ въ лмміачную группу или въ осіатокі. амніака Ш(2. Для ;ітого дѣй- ствуютъ возстановптслпип, выдѣлягощими во- дородъ: RNOs-f ">H=B.N]-i;H-2H-0. Такъ, Зи- нішъ древратилъ іштробензо.тъ C8H5N0a въ анпликъ CeH5MIIs, дѣйствуя сѣроводородомъ. Принимая существоваиіе остатка NOs, за- мѣняюшдговодородъвъразиыхъсоединевіяхъ, можно разсматривать азотную кислоту, какъ воду, въ которой половина водорода замѣщена азотньшъ остатком!». Азотная кислота 8ъ отомт. смыслѣ есть нитрооола (NO-)HO, а ея ангидритъ двуннтровода (NO-}!0. Остаток-ь азотной кислоты пъ азотной кислот-!; соедп- непъ съ водпнымъ остаткоиъ, какъв-ь нитро- Оенаолѣ онъ соеднненъ съ остатиомъ бензола. Здѣсь с.тЬдуетъ также обратить виимаиіе на то, что въ со л я хъ ааотио й кис лоты можн о признать группу NOs, потому что соли ішѣют-ь составь M(N03)n, какъ хлористые металлы имѣютъ состав!. МСІП. Но группа N0' никакнхъ дру- гихъ соедпнеиій, кромѣ солей и.ииъ подобныхъ—сложпыхъ афпривъ, напр., СЧР NO3], нѳ образуетъ, а потому должна быть считаема, какъ водный остатокъ .НО, въ котороліъ Н замѣнеш, NO2. [38] Въ мппномъ и артил- лерійскомъ дѣлахъ нптросое- дииеиія играіоп.важную роль. Подробности, кт.нииъ относящаяся, должно искать въ сне- ціальныхъ сочиненіпхъ, сюда относящихся, между которыми сочииенія А. Р. Шуляченко п И. М. Чельцова занпыаютъ видное мѣсто въ нашей специальной литературѣ, а наиболѣе важную п историческую роль пгра- юта научные труды въ Англіп Эбеля (Abel) it во Франціи—Вертело, которые выяснили вЗрывчатыя соедвненід рядол'ь опытных!, и теоретическнхъ изслѣдованій. Между взрывчатыми веществами особо важное въ практн- ческоыъ отношенін мѣсго занимают!»: обыкновенный или черный порохъ (гл. 13,вын. І6), или Если пары азотной кислоты процу- за- екать черезъ нагрѣтую, хотя бы слабо, інно стеклянную трубку, то замѣтно обра- саго зоваыіе теашобурыхъ иаровъ лизшихъ лый степеней окисленія азота и выдѣленіе іы и свободнаго кислорода: 2NH03 = НЮ -f- і не -J-2N02 + 0. Даже свѣтъ производить это- такое же разложепіе, хотя оно и не до- твіе ходить до конца. При б-влокалильномъ уіо- жарѣ разложение доходить до конца, ніго) то есть образуется азотъ: 2гШ03 = = И"0 |N!-f 0:'. Поэтому попятно, что азотная кислота можетъ отдавать >аз°" свой кислородъ множеству тѣлъ, спо- Г въ собяыхъ окисляться [39], то есть она ігих-ь гремуче-ртутная соль (гл. 1G, вын- 36), виды іенія иитроклѣтчаткв (гл. G, вып. 37) л нитрогли- или церіигь C:lE5(NO".0)G пли азотнокислый эфиръ дѣй- глицерина (гл. S, вын. 45, гл. 12, выв. 33). т во- Эготъ послѣдній, пъ смѣш съ твердыни по- Зи- рошковагыми веществами (шшр. магнезіею, - въ трппелозіъ н г. н.) даетъ дшшштъ, главныя кжъ. массы котораго улотребляютея для взрыва , за- камней при горныхъ работахъ, проведеніи іяхъ, туннелей и т. п. Упомянемъ еще, что иро- какъ сгвйшее по составу истинное ннхроеоедаие- щена ніе или болотный газт. СН1, въкоторомъвесь l 8ъ водородъ зам'Ьненъ группою SO3, полутень я. ея Л. Ы. Шпшковымъ: C(NO')1 также какъ нетто къ рофорозіъ CH(NO-)E. іедп- [39J При пршіусканіи паровъ азотной кне- ггро- лоты чрезъ сильно накаленную мѣдь, линкно зола, разложить всю изотн™ кислоту до конца, Д.. Р. потому что образующіесяиервоначальноокнельт вид- азота отдаютъ накаленной металлической )ѣ, а мѣди свой кпелородъ, такъ что получается ігра- одрщъ газообразный азотъ и вода. Это со- ІЬеІ) став-ВДеть спосоСъ, которымъ зеожно опредѣ- іили лить составь, какъ азотной кислота, такі, я {■ь и всѣхъ другпхъ соединетй азота ст. клсиоро- рыв- домъ, потому что, собирая получавшийся га-- ктн- зпобразный азотъ, можно, но его объему, су- >ык- дпть объ его вѣсѣ, к, следовательно, о содер- , І6), ма.ЕІи его во взлтоиъ количеств* азотнетаго Снособт. рталон{евіп яяотповлтш'о ангидрилд, арііхѣанлыіі п къ лругинт. окис- лаиъ аяота п яогушій елунінть дав яхъ яяалниа. Вь А получается И№ ивъ азотиосвиаповоа соли. Въ В сгущается азотная кислота U др. даігбв лвгучів продукты. Въ ірітЭіі* СС нллпжена мідь. Ее нанплнаэвіп. нгарошіей. Вт. D сгупшотся (вели ойрааущтсяі нераяпожнвшіеея летучіе продукты, для чего требуется охлажлеше. Ві, цтом'ь иріѵ^шпкѣ пндпо пояйлоніе бурикъ царов'ь, сола разложошо на иолко. Цъ ко;школѣ Б собпраэтел гаЕи>о6пигныЛ овотъ. ',jtt.
'214 ГЛ. 13. ВОДОРОДНЫЙ И КИСЛОРОДНЫЙ СОКДИНКШЯ ДЗОТА. есть вещество окисляющее. Уголь, каіа, мы видѣли уже, горитъ въ азотной кислогЬ: фосфоръ, сѣра, іодъ и большинство металловъ также разлагаютъ азотную кислоту, ііѣкоторые при на- грѣваніи, а другіе даже при обыкновенной температуре; взятый вещества окисляются, а азотная кислота раскисляется, образуя ішзшія степени соединения азота съ кислородомъ. .Только иемногіе металлы, какъ аолото п платина, не д'Вйствуютъ на азотную кислоту; большинство же ее разлагагтъ; при этолъ образуется окись металла, которая, если она имъ-етъ свойство основанія, дѣйствуетъ па остальную' азотную кислоту такъ, что въ результате реакціи, прп употребленіп большинства металловъ, получается не окн- селъ, а соотвѣтственная ему соль азотной кислоты я въ то же время низшая степень соедипенія кислорода съ азо- томъ. Получающіяся соли металловъ растворяются, оттого-то, .какъ говорится, азотная кислота растворяешь, разъѣдаетъ, травить почти всѣ металлы [40]. Этотъ случай называют, раствореніемъ металловъ въ ішслотахъ, хотя здѣсь происходить не простое растворенІе, а уже сложное химическое измѣнепіе взятыхъ тѣлъ. Тѣ ме- . вещества, взвѣншвая же мѣдь до и послѣ разложсніл, можно по прибыли вѣса опредѣ- .нггь содерлмніе кислорода. Ира пропускании че- резъ накаленную трубку «arisen паровъ ШТО" и водорода, так- жообразуетсл азотъ до конца. Натрій, разлагая прп накаливайіп окислы азота, от- нимаетъ также весь кислород'ь, чѣнъ иногда Разложепіэ аакіі' ТЁСЛНН1- aaara металл»!' ітрівм-ь. пользуются для определения состава окаеловъ азота. * [40] На этомъ основано ея приігпненіе для вытравки мѣдн н стали при гравированы на нихъ. Мѣдь покрываюгь емолиегымъ слоемъ, на который азотная кислота не дѣйствуе'п>, й потоіть въ нѣкоторыхъ мѣстахъ смолистый слой еншиають иглою и все обливаготь азотной кислотой. Мѣста, покрытый смолястымъ веществом*, остаются нетронутыми, а открытия разъедаются азотною кислотою. Такт, яолучаготъ ыѣдныя доски для гравюръ „офор- тонъ". таллы, окислы которыхъ не соединяются съ азотною кислотою, даютъ при дѣйствіи азотной кислоты самый оки- селъ, а не соль; такъ дѣйствуетъ напри - мѣ-ръ, на азотную кислоту олово, образуя приэтомъ водную окись SnHaOa въ видѣ бѣлаго порошка: Sn -f- 4NHO'1 = fFSnO3 + 4NOa -f Н-О. Серебро способно отнимать отъ азотной* кислоты еще болѣе -кислорода и превращать большую часть азотной кислоты въ азотистый ангпдрпдь; 4Ag+6HN0ll= =4AgNOa + N*0B-{-3HaO. Мѣдь отии- маетъ еще бод'Ье кислорода отъ азотной кислоты, превращая ее въ окись азота N0, а подъ вліяніемъ цинка, азотная кислота можетъ отдавать ему п, дальнейшее количество кислорода, образуй закись азота: 4Zn + 10HN03 = 4Zn(NO:,)-'-(-N-0-b5H20. [4i]. Иногда, [і.|] Гляди на. таиіп сложпыя уравненііг, і;акі. приведенный здѣсь, иачннающіе часто затрудняются ихъ составленіезгь. Должно за- мѣшть, что, зная продукты дѣиеття и вещества про и сходящ і л, можно лепт составить уравнение реакціи. Такъ, папріш'Ьръ, если желает, выразить, что азотная кислота, Действуя на цинкъ, даетъ закись азота NaO ті алоті го цинковую соль Zn(NOa)a, то для еоста- влѳпія уравиепія реакціи должно разеуждать такт.: вт> азотной кнелотѣ есть водород-ь, въ :іакисн же азота и въ соли его пѣтъ — значить образуется вода, а потому д*Ьйствуетъ какъ бы безводная азотная кислота N*0S. Она для преврашсітіл въ закись апота отд'в- ляетъ 4 пап кислорода, следовательно, способна окислить \ пая цинка к превратить его вт, окись щінка ZnO. Эти четыре пая окиси цинка иотребуютъ для образованія соли еще четыре пая азотпаго ангидрида, следовательно, этого гшелѣднпго нужно 5 паевъ или азотной кислоты 10 паевъ. Следовательно, на 4 пая цинка нужно взять 10 паевъ азотной кислоты, чтобы выразить реакціш целыми паями. Не должно забывать, что ценного та- кихъ реаіщій, который выражались бы вполііѣ простыми уравненіями. Большею частію урав- неніа реакціи выражаегь только главные продукты взаимодействуя, и притомъ окончательные. Такт,, ни одно изъ 3-хъ послѣднн.ѵь уравненій не выраи;аеті. всего, что въ действительности происходитъ прн дѣйствІа металловъ на азотную кислоту. Ни въ одноП изъ нихъ ие образуется одного окисла азота, а всегда несколько вмѣстѣ или последовательно — одииъ за другим-!., по мере нагрѣ- ванія п измѣненія крепости кислоты. Оно и понятно. Образующійся окиеелъ саыъ епосо- бенъ вліять иа металлы и раскисляться, а подъ шгіяніеігь азотной кислоты онъ можетъ изменять ее и самъ из>гЬияться. Напиеанпьія уравненія должно принимать, какъ схематическое выражение г.чавнѣйшихъ шідовъ реакціи, каггь предел?,, къ которому стремится
ОКИСЛВШЕ АЗОТНОЮ КИСЛОТОЮ 215 особенно при дѣйсгвіп слабыхъ рас- ■гвпровъ азотной кислоты, раскисленіе идетъ до гидроксиламиня. и амміака, иногда же оно ведетъ къ образованно самого азота. Образование изъ азотной кислоты того или другого азотистаго соедпненія определяется не только природою дѣйсгоующаго вещества, но и относительною массою воды и азотной кислоты, а также температурою л давлеиіемъ, или всею суммою условій реагирования, а такъ какъ они въ данной смѣсн агвняются даже въ теченіп реагирования (температура и относительная масса измѣняются), то нерѣдно образуется смѣсь различныхъ продук- товъ раскисленія азотной кислоты. Такпмъ образомъ, дѣйствіе азотной кислоты на металлы состоитъ въ томъ, что она ихъ окисляетъ, сама же превращается, смотря по температурѣ, концеіітрздіи, еъ которой взята, по лриродѣ металла и по разлпчнъшъ другимъ обетоятельствамъ, или въ низ- шія ст'епени соедпненія азота съ кпс- лородомъ, или въ газообразный азотъ, или даже въ амміакъ [-1-2]. Подобно дѣііствнтельыоі'ть по ыѣрѣ устраненія посторонних ъ обстоятельств!.. {431 Лонтемартпип старается исказить, что продукты, выдѣллющіеся при дѣііствіи азотной кислоты па металлы (іі количество ихъ) находится въ пен о средстве иной связи какъ съ концентрацией азотной, кислоты, такъ и со способностью металлов!, разлагать воду. Металлы, разлагающіе воду лишь при высокой телшератѵрѣ, при реакціи на азотную кислоту даютъ N0-. К'О3 и N0; металлы же, разлагающіе воду при менѣе высокой температурѣ, кромѣ указанныхъ нродуктовъ, даютъ еще N-0, N и гШ3. Иаконецъ, металлы, разлагаю ідіе воду при обыкновенной теиаера- турѣ, кроиѣ того, развнваютъ еще и водо- родъ. Азотная кислота, разведенная боль- ліимъ количествомъ поды, не окисляетъ мѣдн, но окнелнеть олово. Слабая азотная кислота не окпелпетъ татке ни серебра, на ртути; но черезъ прибавление азотистой кислоты даже разбавлейнал азотная кислота дѣйствуетъ на вышеназванные металлы. Это занаентъ, конечно, отъ аіеныиаго постоянства азотистой кислоты в отъ того, что, послѣ начала дѣн- ■ствія, азотная кислота сама превращается въ азотистую кислоту, продолжающую уже дѣй- ствовать на серебро и ртуть. Подробно изучая дѣйствіе азотной кислоты на Со, Щ и Ві, оксфордскііі химикъ Велей (Veley, JS91), покцзалг, что азотная кислота 30°/0 крѣпо- ств не дѣйствуетъ на указанные металлы при обыкновенной температурѣ, если нѣтъ нисколько азотистой1 кислоты (слѣды ея разрушены мочевиной) и окислителей, напр. HS0S, металламъ и друтпмъ простьшъ тѣламъ, окисляются азотном кислотою и мяогін еложныя тѣла, напримѣръ, низшія степени окпелеиія превращаются въ выс- шія. Такъ, мышьяковистая кислота переходитъ въ мышьяковую, закись желѣза въ окись, сѣрниетая кислота въ сѣрную, сѣрнистые металлы MaS въ сѣрнокислыя соли MsSO* и т. ц., словомъ, азотною кислотою производится окиеленіе, отъ нея отнимается кислородъ и передается многлмъ дру- гшгь тѣламъ. Нѣкоторыя тѣла окисляются крѣпкою азотною кислотою столь быстро и еъ такпмъ отдѣленіемъ тепла, что происходить вспышка и воскламенеиіе. Такъ, скипидаръ C10H]tl воспламеняется, если его влить въ дымящую азотную кислоту. По способности окислять, азотная кислота отнимаешь' водородъ отъ многихъ веществъ. Такъ, она разлагаетъ Іодистый водородъ, выдѣляя іодъ и образуя воду, и если въ стклянку съ газообразнымъ іоднетьшъ водородомъ влить дымящейся азотной кислоты, то идетъ быстрая реакція, сопровождаемая пла- менемъ и вьгдѣленіемъ фіолетовыхъ паровъ іода и бурьтхъ — окисловъ азота [43]. КСІСН и т. п., а въ присутствии хотя бы ыа- лаго количества азотистой кислоты металлы даютъ ея соли, которыя съ UNO3 образуюгъ соли азотной кислоты и окислы азота, возоб- новляющіе азотистую кислоту, необходимую дли начала реакціи. потомѵ что реакція' 2N0 + 1ШЗ' + Н-0 = ЗВЖ)5 —обратима. Названные металлы очень скоро растворимы въ 1°/о растворѣ азотистой кислоты. Прнтомъ Вел ей замѣтилъ, что азотная кислота "переводится отчасти въ азотистую газообразнымъ водородомъ въ присутствіи аэотныхъ солей Си и РЬ. [43] Когда азотная кислота дѣйствуетъ на многія органпческія вещества, часто происходить не только отнятіе водорода, но и. присоедините кислорода; такъ, наарнмѣръ, ■ азотная кислота превращаетъ толуолъ С'Н8 въ бензойную кислоту С7НсО". Въ нѣкоторыхъ случаяхъ при этонъ и часть углерода, заклй- чающагося въ орган ическолъ веществѣ, сто- раеть на счетъ кислорода азотной іінслотьт. Такъ,, напримѣръ, изъ нафталина CJ0HS получается фта'лбвая кислота, СЧГО4. Йтакъ, дѣйствіе азотной кислоты на углеродистый, вещества часто весьма сложно: происходить {кроггв ннтрированія) выдѣленіе углерода, от- нятів водорода, прлсоединеніе кислорода. Но вообще, немного такяхъ с.тожиыхъ углероди- стыхъ или органитескихъ веществъ, которыя бы сопротивлялись дѣГгствію азотной кислоты*
21G гл. 6. водородный и кислородный соедпншл азота. Такъ какъ азотная кислота весьма легко разлагается съ выдѣленіемъ кислорода, то долгое время полагали, что она пе способна образовать отвѣчаго- щаго ей азотнаго алглдрпда N205, но сперва Девилль, а потоыъ Беберъ и др. показали способы его образованія. Девшгль подучидъ азотный ангпдрпдъ, разлагая азотяосеребряиуго соль хло- ромъ, подъ ЕЛІнліемъ слабаго нагрѣ- ванія. Хлоръ дѣйетвуетъ на названную соль при температурѣ 95° (2AgNOs + -bCl2 = 2AgCa4-N-'0*-fO); разъ на_ чавшееся разложение само собою про- доляіается даже безъ далыгізйшаго на- грѣваыія. При этоиъ отделяются бурые пары, которые сгущаются въ трубкѣ, окружаемой охладительною смѣсыо: часть вещества сгущается въ этой сиѣсн, а часть остается въ газообраз- номъ состояніи. Этотъ газъ содержитъ свободный кислородъ. Въ охлаждаемой трубкѣ получается кристаллическая масса и жидкое вещество.; послѣднее сливаютъ и пропускаютъ черезъ при- боръ сухой углекислый газъ, для того, чтобы струею его увлечь слѣды лету- чихъ веществъ (жпдкихъ окпсловъ азота), прпетавишхъ къ кристалламъ азотнаго апгидрида. Эти послѣдніе иредставляютъ объемистую массу рок- бняескихъ крнсталловъ (плоти. 1,G4), иногда довольно болыиихъ; они плавятся около 30°, перегоняются около 47°. При этой перегонкѣ часть вещества разлагается. Съ водою эти кристаллы даютъ азотную кислоту. Азотный апгадридъ полученъ также при дѣйствіи фосфорнаго ангидрида РЮ* на холодную (ниже 0°), чистую азотную кислоту, причемъ во время очень осторожной перегонки равньгхъ по вѣсу количествъ обоихъ веществъ часть •N206 разлагается, часть даетъ жидкое Оттого-то азотная кислота д-Ьйствусгь еильио- измѣняющимъ образомъ па многія оргаииче- скія вещества: на кожѣ она оставляетъ желтый пятва, въ большомъ количествѣ производить раны я рааъѣдаетъ совершенно ткань тѣла; ткааь растеаій точно также разъѣдается весьма легко крѣвкою азотною кислотою. Одна изь саыыхъ прочныхъ синихъ растителытыхъ красокъ, употребляющихся для окращиванія тканей, есть индиго, илп кубовая краска; она легко превращается въ желтое вещество отъ дѣисгвія азотной кислоты, и атпяъ сио- еобомъ можно открыть малые сяѣды свободной азотной кислоты. соединеніе Hs02Na08 или гТО^ЕВДО1, а главная масса азотной кислоты даетъ ангидрндъ по уравнений: 2NH03 + + p20B = 2PHOa + Na05. При нагрѣ- ваніи азотный ангпдрпдъ со взршвомъ или постепенно разлагается на азотноватый аигндридъ и кислородъ: Ns05 = = N*0* + О. Азотноватый апгпдрпдт, N204, и двуокись азота, NO2, составъ выражаютъ одинъ и тотъ же, но должны быть отличены, какъ обыкновенный кислородъ отъ озона, хотя здѣеь взаимный перѳ- ходъ совершается легче (какъ при испареиіи); притомъ О8 теряетъ тепло, переходя въ О2, а №0 поглощаетт, тепло образуя гТО2. Азотная кислота, прп дѣйствіи на олово п на многія органическія вещества {напр., на крах- лаяъ), даетъ бурые пары, состоящіе пзъ смѣсп N20H съ NO2. Болѣе чистый продуктъ получается при разло- женіп азотносвинцовой соли Pb(N03)2= = 2N02 -f- О -}- РпО, когда образуется нелетучая окись свинца, кислородный газъ и двуокись азота, сгущающуюся въ сильно охлаждаемолъ сосудѣ въ бурую жидкость, кипящую при 4-22°. Напболѣе чистый азотноватый ангпдрпдъ. застывающій при —■ £)с, получается, когда сухой кислородъ см'Ьшп- ваютъ въ охладительной смѣсп съ двойнымъ объемомъ сухой окиси азота N0; тогда въ пріемникѣ образуются прозрачный призмы азотноватаго ангидрида, плавяЩагося въ безцвѣтную жидкость около—10°. Когда температура пріеыника будетъ выше—9°, то кристаллы плавятся [44] и при 0° даютъ уже красновато-желтую жидкость, подобную той, которая получается при разложеніназотносвипцовойсоли.Пары азотноватаго ангидрида нмѣютъ характеристический запахъ и при обыкновенной температурѣ темпобурый цвѣтъ, [4.4г] Сплавленные кристаллы, если изъ нихъ образовалась, чрезъ иагртіваніс выше — 9°, бурая жидкость, уже не вастытютъ при —10е, по показаиіяііъ нѣкоторыхъ изелѣдоватеяеіі, вѣроятно потому, что образуется нѣкоторое количество ЫгО' (и кислорода), а жидкость, не замываемая даже при -J- 30°, или же, быт:, аюжетъ, чтопереходъ NO2 въ K50J не совершается столь легко, какъ переходъ Н504 въ 2Ы05. З-Кидкій азотноватый ангидрндъ (т. е. емѣсь N0a в Я504) иримѣняютъ въ смѣсп съ углеводородами для взрывовъ.
АЗОТНОВАТЫЙ АНГИДИ-ТДЪ. 217 а при ипзкихъ теипературахъ цвѣтъ паровъ гораздо слабѣе. При нагрѣва- еіи, особенно же выше 50°, цвѣтъ становится густымъ темиобурымъ, такъ что пары почти теряютъ прозрачность. Причина такихъ особенностей азотноватого ангидрида оставалась не ясною, пока Девилль и Тростъ, оиредѣливъ плотность и диссоціацію паровъ этого вещества при разлпчныхъ температу- рахъ, не показали, что при этомъ плотность паровъ измѣпяется. Если ее относить къ водороду при той же температура (и томъ же давленіп}, то она измѣняется отъ плотности 38 — при температуре кипѣнія или около 27°, до 23—: при 135°, послѣ чего плотность остается постоянного, до тѣхъ высокихъ температурь, когда окислы азота разлагаются. Такъ канъ на основами-! законовъ, излагаемыхъ въ слѣ- дующей. глав-Ь, плотность 23 отвѣчаетъ соединенію NO3 (п. ч. вѣсъ, отвѣчаю- щій этой частичной формулѣ = 46, а плотноеть,какъувидимъ далѣе,въ 2 раза меиѣе частпчнаго вг];са, выраженного по водороду), то при температурахъ выше 135° должно признать суще- ствованіе только двуокиси азота NO2. Этотъ то газъ .обладаетъ бурымъ цвѣ- томъ. Прп пониженіп температуры онъ даетъ азотноватый апгидридъ N^-'O1, частичный вѣсъ котораго, а потому н плотность пара, въ два раза болѣе, чѣмъ у двуокиси азота. Это вещество, полимерное двуокиси азота, какъ озонъ полимереиъ съ кислородоыъ, обладая вдвое большею плотиостш паровъ (46 по водороду), образуется тѣмъ въ бодыпеыъ количествѣ, чѣмъ ниже температура и при—10° кристаллизуется. При такомъ представленіи становится понятньшъ какъ измѣненіе въ окрашивания газа (N-'O* даетъ пары прозрачные и безцвѣтные, a NO2 бурые, непрозрачные), такъ и перемѣна плотности паровъ при измѣненіи температуры. Изъ того, что при температурѣ кипѣнія получилась плотность 38, легко вывести, что тогда имѣется смѣсь 79 вѣс. частей N":0* съ 21 в. ч. NO2 [45].- [-45] Потому что, наввавъ чрехъ X вѣсовое количество Ы20', получпмъ его объемъ = іс/46, количество NO2 будеть 100 — х и, слѣдова- телыю, объема, (100 — ж)/23, а емѣеь, имѣю- щя плотность 8S, будеть вѣсить 100, елѣдо- Очевидно, что здѣсь происходить раз- ложеніе, особенность котораго состоитъ въ томъ, что иродуктъ разложенія NO- полимеризуется (т. е. уплотняется, санъ съ собою соединяется) при пониженіи температуры, то-есть реакпдя №01 = =N0B-|-N02 принадлежишь къ числу весьма легко обратимыхъ и, слѣдова- телыю, все явленіе представляетъ дис- соціацію въ гомогенной газообразной средѣ, гдѣ начальное вещество N204 и окончательное NO2 суть газы (или пары). Мѣра диссоцгаціи выразится, если найдемъ отношеніе количества разложеннаго вещества къ количеству всего вещества. При температурѣ кж- пѣнія поэтому мѣра диссоціадіи азот- новатаго ангыдрпда = 21°/о, при 135° она=1, при—10° она=0, то-естъ №04 не разложено. Слѣдовательно, предѣлы длссодіаціи здѣсь отъ —10° до 135° прп атмосферномъ давленіи [46]. Въ вательно, ея объемъ = ІОО/ЗЗ. Отсюда (с/46 + + (100 — #)<23 = 100/8S, а потому % = 79,0. [46] Явленія н законы диссощацга, разеха- трнваемоіі нами только въ отдѣльныхъ част- ныхъ яримѣрахъ, подробно разбираются въ сочішеніяхъ по теоретической хшгіи. Тѣмъ ие мен'Ье, по отношенію къ азотноватому ангидриду, какъ исторически важному прнмѣру дис- соціаціп въ гомогенной газовой средѣ, прпве- демъ результата тщательныхъ изелѣдованій (18S5 — 18S6) В. и Л. Иатансоновъ, которые опредѣлялп плотноети при псреяѣнѣ температурь п давленіи. Мѣра диссоціаціп, выраженная вышеуказаннызгь способомъ (ее можно выражать и иеаче, напр., отнмиеніемъ количества разложеннаго вещества къ неизмѣнен- ному), оказывается при всѣхъ температурам увеличивающеюся' съ пониженіеыъ-давленія. какъ п должно было ждать для гомогенной газовой среды, въ которой уменьшающееся давлееіе, такъ сказать, помогает* образованно легчайшаго (имѣющаго меньшую плот-- ность. нлп большій объемъ) продукта дассо- вдаціи. Такъ. еъ опытахъ Натансоновъ при 0°,' иѣра диссоціацш растетъ отъ 10 до 30?/0 при уменшеніп давленія отъ 251 до' 3S мвлл.; при 49.7° она возрастаетъ отъ 49°/0 до 93*/^ при уменыиеіііи дашіевія отъ 438 до 27" ішлл.; при 100° она растетъ отъ вй.З^др 99,7°,'» при паденіп давленіи отъ 732,5 до 11,7 милл. При 130° и 150° разложеніе полное, то есть остается лишь NO-, при тѣхъ малыхъ давле- ніяхъ (менѣе атмосферы), ври которыхъ Натансоны дѣлалп свон опредѣленія. но вероятно, что при значительные (въ нѣсколько атмос(]>еръ) давлешяхъ уже будутъ образовываться частицы N4)4, а было бы'чрезвычайно интересно прослѣдить явленіе какъ въ . сторону очень аначіітельныхъ давленіи, такъ- и въ сторону относительно бояывнхъ объе- мовъ.
2iS r."i. It. водоіюдаыя и кислородный соединен і л а:юта этомъ предѣлѣ температуръ пѣтъ постоянной плотности паровъ азотиова- таго ангидрида, а ниже и выше су- ществуютъ определенный тѣла. Такъ, выше 135° иѣтъ уже N-01, остается одна двуокись N0.-. Очевидно, что при обыкновенной температур"]) есть равно- вѣсная, отчасти диссоциированная си- стела или елѣсь азотноватого ангидрида N*20i н двуокиси азота N0-. Въ бурой жидкости, кипящей при 22°, вероятно также уже часть N-04 перешла въ NO2, и только безцвѣтнуго жидкость и кристаллическое вещество при —10° можно считать за чистый азотноватый ангидридъ [4-7]. Предшествующая свѣдѣнія о'бъяс- няютъ дѣйствіе азотноватаго ангидрида на воду—-при низкихъ тениературахъ. Тогда N-0* дѣйствуетъ на воду, какъ смѣшанныіі ангидридъ азотистой и азотной кнслоть. Первый (N-0:l) ложно рассматривать, какъ воду, въ которой два пая водорода аамѣщены остаткомъ N0, а во второыъ остаткомъ N0-, свойствені-шмъ азотной кислотѣ, въ азотноватомъ же аигвдридѣ одинъ пай водорода воды замѣщенъ N0, другой NO2, какъ видно по формуламъ: Hl0.NO»0.NOno.N040. HiU'NO)U'NO |U'N03)U' или Н-0; К*Оя; N~0<: ИЮ!\ Дѣйствительно, азотноватый ангидридъ при низкихъ температурах!» даетъ ■ [47] Въ жіідкомъ віідѣ азотноватый ангидридъ, кипящій при 22е—26°, шіѣетъ удѣль- вый вѣсъ при 0° = lj494, при J50 = l,471-, по Гейгеру. Очевидно, что пзмѣненіс плотности съ перемѣною температуры зависит!, въ жидкоыъ состояніи, какъ и въ газообразномъ, ее отъ одной физической перемѣны, но л отъ хилніческаго нзміаіенія, такъ какъ съ иагрѣ- ваніеиъ уменьшается количество WQ' и возрастаем количество МО2, а онн въ зкндкоиъ состояніи {какъ вещества полимерны») должны обладать различною пяотпостіго, какъ и ви- двмъ, напр., въ углеводородахъ; О5!!10 и СІ0£Р°. Считаю-нензлцшвпмъ обратить зд-бсь вяи- маніе на изиѣреніе теплоемкости парообразной смѣсц ND04 съ NO3, давшее Еертело возможность узнать, что превращение 2N0- въ NJ0J сопровождается отдѣлеиіемъ тепла, около 13000 ед., н такъ какъ реакція идетъ столь же легко въ одну сторону, какъ и въ другую, то въ однолъ направлены это будетъ реакція экзотермическая, а въ тіротивоположноыъ эндотермическая, ■ ц это отлично деыонстри- руетъ возможность хода реакцій обоігаъ ви- довъ, хотя обыкновенно реакцій тепловыдѣ- ляюіція идутъ легче. съ водою (льдомъ) азотную HN03 и азотистую HN0- кислоты. Последняя: ?ке, какъ дал'Ье увидныъ, распадается па воду и ангидридъ N-0;i. Если же теплая вода, дѣйствуетъ на азотноватыіі ангндрлдъ, то обрадуется только азотная кислота и окись азота: BNO--f + HaO = NO + 2NH0;i. Хотя NO- не разлагается на N и О даже при 500°, однако и она но множеств* ел учаевъ действуете окислительно. Такъ, напр., она оггаслпетъ ртуть, переводя ее въ азотнокислую соль закиси: 2N0:! + Hg = HgN0;i + N0,caMa раснисляясь въ окись азота, въ которую двуокись азота, переходить и ш иногихъ другихъ случаяхъ и изъ которой она легко образуется [48]. Азотистому ангидриду N-О3 соответствуете [Ш'[ азотистая кислота NHO-, а атой последней рядъ солей, напр., натріевая соль NaNOa [49 bis |, амміач- ная (NH4)NO- [501, серебряная соль [і8] Азотная кислота, пмѣюіиая плотность 1,51, растворяя азотноватыіі .ангидридъ, окрашивается въ бурый цв-ііТ'і.; кислота, ішѣгощан плотность 1,32, окрашивается въ ;іе.іеновато- голубои; кислота же болѣе слабая, тііііъ 1,15, остается при поглшцепш азотноватаго ангидрида безщіѣтною (выноска 33). [АЩ Азотноватому ангидриду, какъ смешанному, самостоятельные солей не отвѣчаотъ. по Сабатьс и Снндерапъ (І8!):і) показали, что КО- способна соединяться прямо въ нзвѣстн. условілхъ съ н*1ікоторыми металлами, напр.. М'Ьдью и кобальт о иъ. образуя Cn-NO- и Co'NO- въ ввдѣ темно каш тапова го порошка, не по- казьшающаго реакцій солеіі. Такъ, если пропускать при 25°—30°,чрезъ свѣше возстано- вленную (наъ окнелениыхъ соединен! Й при нака.тиваніи въ водородѣ) мѣдь газообразную двуокись азота, прямо образуется CusHO-; съ водою выдѣляетъ отчасти NO2, отчасти же даетъ азотнокислую соль мѣдя, оставляя металлическую мѣдь и ея закись. Природа Пі>- добныхъ соединений до нынѣ неизелѣдоваііа. [Ш bis] Изъ в'еѣхъ солеіі азотистой к. натровая соль NaKO- ирш'отонляетсп въ наиб, количеств'!;, а именно для прішѣиенія въ про- иышленности, такъ какъ реагируетъ съ амидами діазоирасяшнхъ neweствъ,образуя краски на тканяхъ. Ее пазыпают'ь „нитритомъ". Приготовляется, какъ ККО2 (см. да.тЬе), [50] х\зотистоам(ііачиая соль легко иожетъ быть получена въ раствор'!-, такцлъ же путсмъ двойного разложенія (напр., соль барія съ сЬрясаиміачной солью), какъ и другія соли азотистой кислоты; но при выпаривааіи она весьма легко разлетается выдѣлни газообразный азотъ, какъ это было уачжкнуто ііанѣс (гл, 5). Если же выпаривать растворъ при обыкновенной темдератѵрѣ, подъ колоколоіп. воздушнаго насоса, то получается, твердил со-
АЗОТИСТАЯ КИСЛОТА. 219 AgNOa [5J], и т. д. Ни ангидридъ, ни гидратъ кислоты неизвѣстны въ совершенно чистомъ состояніи. Ангидридъ получеиъ только, какъ весьма, непостоянное вещество и не изслѣдо- ванъ до сих'ь поръ съ надлежащею полнотою; а когда изъ солей стремятся получить кислоту J4HO-, она всегда даетъ воду и аигндридъ; этотъ же по- рлѣдній, какъ промежуточный, отчасти или вполнѣ распадается на N0 -+- NO2. Но соли азотистой кислоты отличаются болылимъдоетсшпствоыъ. Отнимая кие- лородъ отъ селитры KN03, а именно, плавя ее (безъ излишняго разогрѣва- нія) съ металлами, напр., свинцомъ, превращаютъ ее вт. азотистокаліевѵю соль: KN0a+Pb=KNOH-РЬО [51 bis]. Поддающаяся соль растворяется въ водѣ, а окись свинца въ ней нерастворима. Растворъ KNO- [52] съ сѣр- леобразная масса, которая, при нагрѣвапіи, легко разлагается. Сухая соль отъ удара и около 70° разлагается даже со взрывомъ: ШМГО2 аа 2Н20 + На. Она образуется также тір'н дѣйствіп водпаго амміака на сѵѣсь окися азота и кислорода, при д'вйстсш озона на ам- ліакъ и во многих'!, другихъ случаяхъ. Для приготовлен!я NII'NO- Зеренсенъ (1S'J4) дѣй- ствуетъ см'Іісыо №ЮЯ и др. окнсловъ азота на твердые куски углеамміачіюіі соли, лзвле- каетъ образовавшуюся NH'NO3 абсолютнымъ спиртомъ п- осаждаетъ изъ этого раствора эфиромт.. Силь эта нм'Ьетъ кристаллическое сложепіе, растворяясь въ водѣ, поглощаетъ тепло, на воздухѣ прнтягпваетъ влагу. Для сохранены соли лучше обливать ее слоезгь без- водиаго чистаго эфира. [51] Азотастосеребрпная солі. AgNO- получается, какъ вещество мало растворимое, въ -осадкѣ при смѣшеніи растворовъ азотносере- бряной соли AgNO4 и аэотистокаліеБой соли KN02. Въ бояыпомъ абъеиѣ воды AgNO2 растворима, чѣмъ пользуются для отдѣлепія отъ AgO, происходящей при полученіи осадка, потому что въ KN02 всегда есть нѣкоторое количество К20, которая даетъ съ водою КНО н образуетъ съ AgNO3 окись серебра. Растворъ AgNO: чрезъ двойное разіюженіе съ хлористыми металлами (напр. ВаСІ') даетъ нерастворимое AgCI и азотистую соль взятаго нетаяла (напр. Ва(ЯО-)2). [51 bis] Leroy {1SS9J для получекія КШг смѣшпваетъ въ норошкѣ КЖР съ BaS, бро- саетъ въ тигель я промываетъ сшавъ, прн- ченъ остается BaSO4, a UNO" растворяется: ШТОП -|- BaS = 4KN0- + BaSO1. [52] Должно думать, что азотистокаліевая соль KNQ5 прн епльномъ яакаливаніи, особенно съ металлическими окислами, выдѣ- ляетъ N н О и даетъ окись калія К20, потому что селитра способна къ такому разложение, но онодосищ. поръ мало(изслѣдовано. ною и другими кислотами выдѣляетъ тотчаеъ бурый газъ азотиетаго ангидрида: '2KNOs+H*S04==K*S0*+N*O3+ -J-H-0. Такой же газъ получаютъ, пропуская при 0° окись азота чрезъ жидкій азотноватый ангндридъ [53]. При нагр'Ьваяіи крахмала съ азотной кислотой удѣльнаго вѣса 1,3 образуется тотъ же газъ состава №03. На силь- иомъ холоду онъ сгущается въ синюю жидкость, кипящую около 0° [54], но и тогда уже отчасти разлагающуюся на N0 + NO-. Азотистый ангидридъ оназываетъ замѣчательную способность окислять; въ немъ горятъ заж- жешгыя тѣла. Азотная кислота его поглощаетъ и тогда пріобрѣтаетъ способность дѣйствовать на серебро и другіе металлы, даже въ разбавлен- номъ состояніи (сы. выноску 42). Іоди- ешп калііі окисляется этимъ газомъ, также какъ и озоиомъ (и перекисью водорода, хромового кислотою и друг., но ни разбавленною азотною, ни сѣр- ною), причемъ выдѣляется Іодъ, Этотъ іодъ, какъ ори озонѣ, можно открыть посредствомъ крахмала (гл. 4), потому что онъ отъ іода синѣетъ. Этимъ пу- темъ легко открыть малые слѣду азо- тистьтхъ солей. Если, налртіѣръ, къ раствору азотистокаліевой соли прибавить крахмала и Іодистаго калія (измѣненія нѣтъ, потому что нѣтъ свободной азотистой кислоты) и по- томъ сѣрной кислоты, то освобождающаяся азотистая кислота (или ея ангидридъ) выдѣляетъ іодъ, а онъ со- [53] Можно думать, что реакція N503=NQa-j- -f ЫО обратима, т. е. подобна превращение НЮ4 въ НОа. Бурый двѣтъ паровъ ГТО1 за- висить отъ образованія ГГОг. Если азотноватый ангидридъ охладить до — 20° н приливать къ нему капля по каплѣ половинное по иѣсу количество воды, то азотноватый ангидридъ разлагается, какъ мы говорили, иа азотистую и азотную кислоты: первая изъ нихъ при этомъ не остается въ віідѣ гидрата, а прямо переходить въ ангидридъ, п потому при слабомъ нагр[;ваніи полученной жидкости выдѣляются пары НЮ3, которые сгущаются въ синюю жидкость, какъ пока- аалъ Фричше. Такой способъ полученія азотиетаго ангидрида, повидимому, даѳгь наибо- лѣе чистый продуктъ, но к онъ легко днесо- ціируетъ образуя NO it NO! (а потому съ водою и азотную кислоту).' [54] По ыоказаніямъ Торпе К=03 'кішитъ прн +18°. По Гейтерѵ, при -}- 3,5° п уд. ея вѣеъ 0° = 1,449.
220 ГЛ. Ц. ВОДОРОДИЫЯ И КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДНИЕНІЯ ЛЗОТА. общаетъ крахмалу синее окраіштваиіе. Азотная кислота этого не производите но если къ ней прибавить цинка, то акрашивапіе происходить, что доказываем образованіе азотистой кислоты при раскпсленіп азотной кислоты [55]. Азотистая кислота прямо дѣйствуетъ на аішіакъ, образуя азотъ и воду: HNOa+NHB = Ns + 2Ы-0 [56]. Такъ какъ азотистый ангидридъ легко распадается на NO2 и N0, то съ теплою водою оиъ, какъ и NO3, даетъ азотнѵю кислоту и окись азота по уравненію: 3N203 + Н20 = 4NO + + 2NH08. Составляя низшую степень окисле- нія, чѣмъ азотная кислота, азотистая кислота и ея ангидридъ окисляются въ растворахъ многими окислителями, напр., МпКО*, въ азотную кислоту [57]. Окпсь азота N0 есть постоянный [58], то-есть безъ охлаждеігія не сжижаюсь] При окисдяющемъ дѣііствіп азотистый ангидридъ даетъ окись азота Я503 = 2N0 + О. Тогда аналогія его съ озопозіъ еще более увеличивается, потому что изъ О' получается О, дѣнствукпцііі окислительно, и обыкновенный каслородъ 0s. Съ физической стороны сходство К-О1 еь О1 выражается тѣмъ, что оііа вещества ииъютъ епній двѣтъ въ л;ндкомъ состоя іііа. [56] Этгогъ пользуются и для того, чтобы аниды ШѴВ. (гдѣ В есть элементъ или сложная группа) превратить въ гидраты RHO. При этоыъ 1Ш=Н -f NHO- образуетъ 2N -(- Н;0 -^ + ВНО; ЯН3 заменяется НО, остатокъ ам- ніака— оетаткомъ воды. Эта реакція употребляется для превращенія миогихъ азотистыхъ органнческпхъ веществъ, иагвющнхъ свойства амидоьъ, въ соответственные гидраты. Такъ анилинъ C5H6NH3, получаюпнйся изъ нитробензола СсНЭД02 (бьш. 37), превращается съ азотиетымъ ангидридомъ въ фенолъ СН'НО, находшщйсп въ креозотѣ, извлекаемомъ изъ каменноугольнаго дегтя. Такъ, Н бензола заменяется последовательно Ша, МН* н НО — путь, который лрнгодеиъ и для другахъ слу- чаевъ. Оь кислотными амидами нзъ ряда аро- натическихъ (бензол ьныхъ) углеродистых?, соёд. азотистая к. даетъ сильно окрашенныя діазосо единені л. [57] Дёйстві'е раствора млргаіш.овокаліеЕой соли (хамелеона) КМпО* на азотистую кислоту въ присутствіп сѣрной кислоты определяется тѣмъ, что высшая степень окислееія марганца Мп'О7, заключающеюся въ хамелеоне, переходить въ низшую МпО, которая, какъ осно- ваніе, даетъ еѣрномарганцовистую соль MnSO4, а кислородъ служитъ для оклслепія HNO! въ ННСЯ. Такъ какъ растворъ КМпО4 краснаго цвета, a MnSO* почти Безцвѣтенъ, то реаклдя ясно видна и шмкетъ служить для открытія и опредѣленія яэогпстой кислоты в ел солей. щійся, газъ, образующейся изъ всѣхъ вышеогшсанныхъ кислор. соединеній азота, когда они теряютъ часть кислорода; обыкновенно пользуется для его полученія азотною кислотою, которую раскисляютъ посредствомъ металлов1}.. Для приготовленія берутъ разбавленную азотную кислоту (уд. вѣса 1,18, но -не крѣпче— тогда происх. №0'! и NO2) и ею облнваютъ въ колбѣ металлическую мѣдь [59]. Бзаітаодѣй- ствіе начинается при обыкновенной теыпературѣ. Ртуть и серебро съ азотного кислотою также даютъ окись азота. При этихъ реакціяхъ съ металлами одна часть азотной кислоты ндетъ на окисленіе металла, а другая, притомъ гораздо большая, пдетъ на соедішеніе съ образующимся леталлическшіъ окнс- ломъ для образования азотной соли, соотвѣтствующей взятому металлу. Первое дѣйствіе нѣдіі на азотную кислоту выражается уранненіелъ: 2NH0» + ЗСп = НЮ + ЗСиО + SNO. [5У] Теми, абсолютнаго кшгвшя = — 93°. См. гл. 2, вып. 2І). Сзліженныіі кншпъ —1-42°, плавится —152°. [59] Кеммереръ предложить для добыванік N0 мѣднып стружки обливать насыщенньшъ раствороиъ NaNO" и приливать по капллмъ H2S04. Соли закиси желѣза (напр. железный купорось), окисляясь лаотною кислотою, также даютъ КО. Гіерутт. 1 ч. нр-І.пкоіі соляной кислоты, растворяют* въ ней железо (FeCl2). при- бавлнють потомъ еще 1 ч. соляной кислоты п селитры. При нагрѣваиіи выделяется окись азота. Опись азота происходить нзъ азотной кислоты начисто (т. е. безъ полученія другихъ продуктов* и до конца), при избытке сѣрной кислоты п ртутн, иа чемъ основывается одииъ нзъ способовъ определения азотной кислоты (въ нитрометрах* раанаго устройства, описываемых* ВЪ аналитической хи- мія), такъ какъ количество МО легко измерять съ точностію по объему. Текъ напр. определяется азотъ въ нитроклетчатке, растворяя ее въ еѣрноіі кислоте. ГГодобиъшъ же образомъ дѣйствуетт. азотистая кислота. На основапін этого Эмихъ (1892) даетъ слѣд. спо- собъ полученія чистой N0. Въ колбу наливается ртуть, а затѣмъ она до-верху наполняется сѣрною кислотою, въ которой растворено некоторое количество ИаНО2 или т. п. вещества, отвѣчающаго UNO2 или HNO°. Вы- дѣлепіе N0 идетъ при обыкновенной температуре и тѣмъ медленнее,'чешь менѣе поверхность ртути (при взбплтываігіи очень быстро). Если газъ пропустить чр'езъ 'КНО, то оиъ получается въ чистомъ виде, п. ч. прн обыкновенной температуре КНО на. МО не действуешь (при нагрѣвати происходить KNOs я N20 или W).
ОКИСЬ АЗОТА. 22І Затѣмъ образуется азотиомѣднан соль: СКВО8 + ЗОЮ = ЗН20 + 3Cu(N03)2- Соединяя эти два уравненія кмѣстѣ, получимъ, общее уравнеиіе реакціи: 8NH043Cu - ЗСафОЧН2NO + Ш20. Опись азота есть газъ безцвѣтний, мало растворимый въ водѣ (Ѵго объема при обыкновенной температурѣ). Легко идущихъ реакцій двойного разложения для окиси азота неизвестно (т. е. она скиселъ безразличный, не солеобраз- ный). Отъ накаливанія она, какъ и другіе окислы азота, распадается (начиная съ 900°, при 1200° G0% даютъ N2 и 2№Ои, полное разложеніе ыа№ и О2 при теыпературѣ шавленія платаны,' Эмихъ, 1892). Характернейшее свойство окиси азота состоитъ въ способности прямо и легко (съ отдѣле- ніемъ тепла) соединяться съ кислоро- домъ. Съ кнслородомъ она даетъ азотистый и азотловатыіі ангидриды: 2NO+ + 0=N20:), 2NO + 02=2N02. Если смѣшать N0 съ кнслородомъ и тотчаеъ взбалтывать со щелочью, то получается почти одна азотистокаліевая соль, а спустя некоторое время, когда образуется уже N2Of, происходить со щелочью смесь KNO3 и -KN02. Если въ колоколъ, наполненный окисью азота, пропускать кислородъ, то образуются (даже при отсутствіи влаги) бурые пары №03 и NO2, которые въ при- сутствіи воды даіотъ, какъ намъ уже известно, азотную кислоту и окись азота, такъ что, при избыткѣ кислорода и воды, всю окнсь азота легко прямо и вполнѣ превратить въ азотную кислоту. Техника часто употреб- ляетъ эту реакцііо возобновления азотной кислоты изъ окиси азота, воздуха ж воды: 2NO Ц-Н20 + О3 = 2NB03. Опытъ превращения окиси азота въ азотную кислоту весьма нагляденъ и поучителенъ. По мѣре прнмѣшиванія кислорода къ окиси азота, образующаяся азотная кислота растворяется въ воде и, если не прнбавпть излиш- няго кислорода, весь газъ окиси азота, превратившись въ NH03, поглощается, и вода до верху наполняетъ колоколъ, бьшппй съ газомъ [60]. Очевидно, что [60] Это превраздоніе поетоянныхъ газовъ НО и О въ жпдкуіо азотную кислоту, въ при- окись азота, соединяясь [01] съ кнслородомъ, стремится дать высшіе тины соединеній азота, которые мы видимъ въ HNOa или Ж)э(ОН), вь NH05 или (NOa)20 и въ NHTO. Если чрезъ X . озпачимъ атомъ Н илн ему эквивалентные С], (ОН), и т. п., и если О, эквивалентный, по закону замѣщенія, съ Н3, будемъ подразумевать подъ X2, то три названный соединенія азота должно считать за соединенія типа или формы NX5. Напр., въ азотной кислоте Х6 = 0»+(ОН), гдѣ 0* = Х* и (ОН) = X. Окись же азота есть сое- диненіе форэіы NX2. Следовательно, эта низшая форма, какъ и вообще ■ ішзшія формы, стремится чрезъ соединение достичь до высшей формы, свойственной соединеніялъ даннаго элемента. NX2 переходить последовательно въ NX3, именно въ N^O3 и NH02, NX'1 (напр., NO2) и NX5 [61 bis]. сутствіи воды и при отдѣленія теялоты, пред- ставляетъ наглядн-Ёйппй примѣръ сжиженія, производимаго дѣнствіеыъ химичеекихъ силъ. Ои'Ь производят?, съ легкостію такую работу, какую физическія (охлажденіе) и механическая (сдавливаніе) силы соверщаютъ съ тру- домъ. При этомъ движете, гааовьшъ части- цамъ столь явно свойственное — гаснетъ. [61] Окись азота способна вступать ж» ыно- гія характерный соединенія; она поглощается раствороиъ многая, киелотъ, напр., винной, уксусной, фосфорной, сѣрной, хлористыми металлами (напр. съ SbClc, ВіСР и т. п.. съ во- торыта даетъ опред. соединенія, Бессонъ, 1SS9), также растворами многихъ солей, въ особенности солей, образованныхъ закисью же- лѣза, напр., желѣзныда. купоросомъ. Въ этомъ послѣднемъ случа-в происходить бурое соеди- неніс, чрезвычайно непостоянное, какъ и всѣ подобный соединенія окиси азота. Дѣйствуя на происходящее еоединеніе ѣдкою щелочью, получаютъ ашгіакъ, потому что кислорода . окиси азота и воды переходитъ къ закиси же- лѣза, образуя окись, а азотъ соединяется съ водородомъ, воды. Цо изслѣдованіямъ .Gay (1SS5), это еоединеніе образуется. съ отдѣле ніемъ большого количества, тепла и легко дие- соціируегь, подобно раствору NH3 въ водѣ. Если въ соединеншхъ азотной кислоты должно признать содержание остатка. NO3, также составленнаго, какъ азотноватый аи- гидридъ, то въ соединеніяхъ азотистой кис? лоты можно допустить остатокъ НО, имѣющій соетазъ окиси азото. Вещества, въ которых?, допуекаютъ остатокъ КО, называются ншпро- зосоедцлетями. Объ этихъ соеднненіяхъ смотри сочиненіе проф. Н. Бунте, Кіевъ, 1S68 г, [61 bis] Въ указаннонъ примѣрѣ можно ви- дѣть одинъ изъ прннѣровъ перемѣнной атомности, о чемъ говорится далѣе многократно, а особенно въ главѣ 10-й, выноска 1-я.
222 ГЛ. <). БОДОРОДНЫЛ И КИСЛОРОДНЫЙ С0ВД1ШШ1Я ДЛОТЛ Такъ какъ выше 900" окись азота уже разлагается, то ш-югія тѣла го- Ііятъ въ окиси азота; такъ, напр., зажженный фосфорт, продолжаетъ горѣть въ окиси азота; но сѣра и уголь тухнуть въ ней; это зависзтъ от"ь того, что жаръ, развиваемый гор-Ьніенъ этихъ двухъ послѣднихъ вещеетвъ, недоста- точенъ для разложения окиси азота, тогда какъ етепень жара горищаго фосфора производить это разложеніе. Что окись азота действительно под- держиваеть горѣніе по нричинѣ раз- ложенія дѣйствіемъ жара, доказывается тѣмъ, что горѣніе весьма сильно на- калеинаго угля продолжается въ той же самой окиси азота [62], въ которой слабо накаленный уголь потухаеть. Разсмотрѣнныя нами до сихъ поръ кислородныя соединения азота всѣ мо- гутъ быть получены изъ окиси азота в сами въ нее превращаются, а потому окись азота стоить въ тѣсной съ ними связи [63]. Переходъ окиси азота въ {№] Смѣсь окиси иаота и водорода воспламеняется при зажигатн. Если емѣсь обонхъ газовъ пропустить череаъ губчатую платину, то образуется лаже соединение азота съ водо- родомъ— ашіакъ. Окись азота, смѣпіанная со многими горючими парами и газами, легко воспламеняется; въ особенности характерно пламя, получающееся при зажнганіи смѣси окисп азота и паровъ горючаго еѣрнистаго углерода CS-. Это послѣднее вещество легко превращается изъ жцдкаго состоянІя въ парообразное, такъ что достаточно пропустить окись азота" черезъ слой сѣрнистаго углерода (наЕпжмѣръ, въ вульфовоіі сткллнкѣ), чтобы кьтходящій газъ содержалъ уже значительное количество паровъ этого вещества. Такая смѣсь газовъ воспламеняется при зажигаиііі и продолжаетъ горѣть пламенезгь, испускающим-!, большое количество такъ называемьтхъ уль- трафіояетовыкъ лучей, способныхъ производить химическія дѣйствія, а потону такое пламя можетъ служить для енптія фотогра- фичееких.ъ изобраікеній при недостаткѣ дневного свѣта ■ (магній и ялектритескін евѣтъ да- ютъ ту же возможность). Смѣсь описи азота со многими гаэаин ■ даетъ взрывъ въ эвдіо- мстрѣ, напр. съ анміакоаіъ. [63] Они не происходить пряао изъ кислорода, и азота чрезъ одно іі.чъ прикосновеніе, конечно, потому, что ихъ обрааованіѳ сопряжено съ поглощеніемъ большого количества тешіа, а именно (гаі. вин: 28), на 16 ч. кислорода и 14 ч. аяота поглощается около 21500 ед. тепла, слѣдовательно, разложеніе окиси азота на О и N сопряжено ст> развитіеиъ этого количества тепла, а потому для окиси азота, какъ дли взрывчатыхъ веществъ и смѣснй, раяъ. начавшаяся реакція можетъ идти сама собою. Действительно, при кзрьгеѣ гремуче- высшія степени окислѳиш и ооратно служить въ црактикѣ средствомъ дли передачи кислорода воздуха, веществалъ, способнымь окислиться. Иыѣя окись азота, легко можно перевести ее, при помощи кислорода воздуха и воды, въ азотную кислоту, въ N-'O" и NO3, a съ.иомощію ихъ окислить тѣла. При этшіъ окиелнтелыюмъ дѣйствіп вновь получается окись азота: ее можно перевести вновь въ азотную кислоту и такъ далѣе, безъ конца, лииіь-бы Сылъ кис- лородъ воздуха и вода. Оттого-то п существуетъ тотъ фактъ, на первый разъ кажущійся парадоксалыіымъ, что, съ іюмощіго небольшого количества окиси азота, въ ирисутствіи воздуха и воды, можно окислить неоиредѣ- лепно большое количество веществъ, неспоеобныхъ прямо окисляться, ни при дѣйстпіи кислорода воздуха, ни при дѣйствіи самой окиси азота. Такой приыѣръ представляетъ тотъ сѣр- нистый газъ SOa, который получается при горѣиіп евры и при сожигапіп мнопіхъ сѣрпнетыхъ металловъ на воз- духѣ. Такой газъ получаютъ на заво- дахъ, со жиган сѣру или желѣзный колчеданъ FeS-, который при этомъ превращается въ окись желѣзи и сѣр- ішетый газъ SO-. Этотъ лослѣдпій не переходить, въ прикосновен in съ кне- лородомъ воздуха, въ высшую степень оннсленія,сѣрньтй ангидрыдъ SOa[6iJ bis j и если образуетъ съ водою и кис- лородомъ воздуха сѣрную кислоту H2S04 = SO3 + НЮ + О, то весьма медленно. Съ азотного (а особенно съ азотиетою, но не съ азотповатымъ ртутной соли, Вертело замѣтллъ разложеніе окиси азота. Само же по себѣ и такое разложеніе не совершается, даже тѣла трудно го- рятъ въ окиси аяота, вѣроятно потому, что некоторая доля окисп азота, разлагаясь, даетъ кислізродъ, а онъ съ другою частію окиси азота образует!. NO2, какъ дов. прочное соед. азота съ кислородом*!,. Дальнѣіішіп же еоеди- ненін окнен ііяота съ кислородом!, пдутъ ке-І; съ выдѣлсіііемъ тепла и со не рига ют ся сами собою чрезъ одно прнкосновевіе съ воздух<шъ. Изъ этих';, прішѣровъ видно, какъ действительность ограничиннстъ пользованіе термохимическими данными. [63 bis] Но въ ирисутствіи губчатой платины (я др. контактпыхт. вещессвъ) и при нагрѣваніп .SO2 ст, к ислородоиъ воз духа, даетъ SQ", 'rhsi'b нын'іі пользуются на заводахъ для п]юнэводства еѣрной кне.тоты, что разеыатрн- ваетсп въ г.іявѣ 20-й (иоктактнып споепбъ).
ОКИ CI. АЗОТА •22;} {шгвдридоиъ) кислотою и водою сѣр- нистый газъ, папротпиъ того, даеть весьма легко, особенно при слабомъ нагрѣиаиіи (около 40°), сѣрную кислоту, причемъ азотная кислота (также, и еще легче, азотистая) превращается въ окись азота: 3S04-2NH04-2H*0=3H*aOJ-f-:aNO. Вода здѣсь действительно необходима; иначе образуется сѣрный анги- дридъ SO;!, который соединяется съ окислами азота (азотыстымъ ангидри- домъ), переходя въ кристаллическая вещества, заключающая окислы азота (камерные 7іргіотал.гы, которые будутъ описаны въ главѣ 20). Вода разрушаетъ такое соединение, образуя еѣрную кислоту п выдѣляя окислы азота. Воды надо взять даже больше того, сколько слѣдуетъ для образования гидрата ШЗО4, потому что зтотъ послѣдній ра- створяетъ окислы азота, при избыткѣ же гады растворенія не происходитъ. Если при указанной реакціи будутъ взяты только вода, сѣрнистый газъ и азотная пли азотистая кислоты въ опредѣлен- іюмъ количествѣ, то происходитъ определенное предыдущилъ уравненіемъ количество сѣрной кислоты и окиси азота, — т'іімъ и кончается реакція: избытокъ сѣрнистаго газа, если онъ былъ взятъ, останется неизмѣннымъ. Но нрибавимъ воздуха и воды: тогда окись азота съ іщслородомъ даеть азотноватую окись, а эта послѣдняя еъ водою— азотную и азотистую кислоты, которыя вновь даютъ сѣрную кислоту изъ новаго количества сѣрнистаго газа. Вновь про- изойдетъ окись азота, которая вновь ыо- жетъ начать прекратившееся окнсленіе, если будетъ достаточно воздуха. Такъ, можно опредѣлепнымъ количеством^ окиси азота превратить неопредѣленно большое количество сѣрнистаго газа въ сѣрную кислоту, для чего нужны только вода и кислородъ [64]. Это легко пока- [64J Случай дѣйетвЬ] малаго количества N0 для возбужденіл въ больших* массяхъ опре- 'Дѣлеиной химической реакціи (S02-f 0-]-Н!0= =H4S0"'] очень поучителснъ, потому что частности; къ нему относящіяся, изучены и пока- зывяютъ. что въ тплъ называем шъ коптакт- ньгхъ и.та каталитическихъ явденіяхъ можно улавливать промежуточны и фирмы взаимодействуя. Эд'Ьсь, въ сущности, A t=S02) реаги- руеть съ JB (съ О it Н20) въ присутствіи зать посредетвомъ опыта въ мііломъ видѣ, если въ колбу пропускать постоянно еѣрниетый газъ, водяной паръ и кислородъ, а вначалѣ впустить въ ту же колбу нѣкоторое количество окиси азота. А потому описываемую реакдію можно выразить елѣдующимъ образомъ: nS03H-nO+{n-fm)H^O-bNO= =uH«0*mHsO+NO, если, бы мы обратили вниманІе только на взятыл и происходящая вещества. Итакъ опредѣленыое количество окиси азота можетъ служить для превращения неопредѣленно большого количества SO3, О н Н-0 въ сѣрную кислоту. Однако, дѣйетвительность пола- гаетъ этому предѣлъ, потому что для окисленія берется не кислородъ, а воздухъ, и тогда приходится удалить азотъ воздуха и вводить новое количество свѣжаго воздуха. При этомъ удаленіи азота, будетъ вмѣстѣ съ нимъ удаляться и окись азота, которая, такииъ образояъ, можетъ уходить и пропадать для дѣла [65]. С (съ N0), потому что оно даетъ ВО. вещество, которое еъ А даетъ ^йпоевождаетъ опять С- Следовательно, С есть посредника передающее вещество, безъ котораго дѣло ве идетъ само по еебѣ. Легко найти въ жпзнп много таіаіхъ же точно явлепій въ другихъ облаетяхъ: купить есть лосредникъ необхо- дпмѣишій между пронзводнтелем-ь.п аотребн- телемъ, опытъ есть посреднпкъ между явлс- ніями природы и познавательными способностями; слово, форма, законъ суть посредники, столь же непзбѣжные для скрѣпленія люд- ркпхъ отношсній, какъ НО для отношевія НО- кг О-ЬН-О. [65] Если для нолученія сѣрнпстаго газа «ожигать колчеданъ FeS3, го должно вводить для каждаго пая сгорающаго колчедана (пай ікелѣэа 56, сѣры 32, колчедана 120) шесть паевъ кислорода {т. ѳ. 96' ч.) для прѳвраще- ні« его сѣры въ сѣрную кислоту (для обри- зованіи еъ водою 3H-S01), да еще ІѴ» пая (24 ч.)для превращетпікелѣзавъ окисьFe-'tP, такимъ образомъ для сожвгянія FeS2, чтобы получить Н-SO4- п Ре"Оя, требуется ввести равный ему вѣсъ кислорода (на 120 частей колчедана 120 частей кислорода), следовательно, воздуха въ 5 разъ по вѣсу бс-лѣе, чѣмъ колчедана, а 4- вѣеовыхъ части азота останутся безъ дѣйствія и, при удаленіи истощенного воздуха, унесется оставшаяся окись азота. Ее можно, однако уловить, если не всю. то, по крайней м-fcp-fe, большую часть, пропускал удаляющшся воздухъ, еще содержащей кислородъ, чрезъ вещества, поглощаю- щія окислы азота. Для этого можетъ служить
224 ГЛ. б. ВОДОРОДНЫЙ И КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДИНЕНІЯ АЗОТА. ріала, па который еѣрная кислота не дѣйствуетъ. Свииецъ между обыкновенными мѳтпллами, представляетъ единственный для того пригодный мате- ріалъ [05 bis"). Въ камеры1, для образования сѣрной кислоты, необходимо ввести сѣрішстый газъ, водяной паръ, воздухъ и азотную кислоту, или какой-либо окиселъ азота, Сѣрнистып газъ добываютъ, сожпгая сѣру, или сѣрпый или желѣзный колче- данъ. На рис. видна слѣва печь съ 4-мя очагами для сожиганія колчедана. Боз- духъ проводится въ камеры и очаги чрезъ отверстія въ заслонкахъ очаговъ. Уменьшая и увеличивая эти отверстія. Сказанное служить основою Фішрич- наго прготовлсшя сѣрпоіі H-SO или, такъ называемой, камерном сѣрпой КИСЛОТЫ. Такая кислота готовится въ гроыадныхъ размѣрахъ на химиче- скихъ заводахъ, истому что это есть дешевѣйшая изъ кислотъ, могущихъ оказывать дѣйствіе во многихъ случа- яхъ, а потому употребляющаяся въ огронныхъ кодичѳствахъ. Для этой цѣли устраиваютъ рлдъ комиатъ (камеръ пли одну съ перегородками, какъ на рис., гдѣ представлены начало и конецъ камеры) изъ спаянныхъ свннцовыхъ лис- товъ. Эти камеры располагают^ другъ подлѣ друга д сообщаіотъ между собою особыми отверстиями такъ, чтобы входныя трубы были на верхнихъ ча- стяхъ камеръ въ одномъ ихъ конпѣ, а выходныя трубы въ нижыемъ противоположи омъ кон- цѣ. Чрезъ эти камеры н трубы проходить токъ паровъ и газовъ, необходи- ыыхъ для приготовлен! я сѣрнон кислоты. Образующаяся кислота па- даетъ въ камерахъ на дно, течетъ по ^^^^ЩрІ^^^^ИР^І^Ш^^^^^^^^Р^^^!^^ ихъ ' сгЕнкаыъ, пе- Щ^^Ш^Ш^^^^^^^^Ш^^^.Т'^^^Г-^^І -*&%т РеЛЖваеТСЯ ИЗЪ OIF- РаэРѣзъ свиниоппй камеры для цриготовпевія сѣрноП кислоты. Начало и конецъ ка- rt uepu; серадина выкинута. Колонна съ коксокъ, пкднии слива, нааычавтсп (горячею) НОЙ (ИЗЪ ПОСЛЪДНеЙ Гловероаою, а видная вправо — {холодною] ГеЯ-Люссо новою вапша». Натуральные ВЪ ПеРВЫЯІ КамеОЫ рааиѣры въ JO0 и Аол-Ле раэъ прввышшогь равмѣри фигуры. въ другую, оттого дно и стѣнки камеры должны быть сдѣланы изъ мате- сама сърная кислота, если она будетъ взята въ видѣ гидрата IPSO* или будетъ содержать, сверхъ того, только малое количество воды, потому что такая сѣрнаа кислота растворнетъ окислы азота. Изъ такого раствора легко вновь выдѣяыть окислы азота—стоить толь но нагрѣть кислоту кли прибавить йъ ней воды; водная сѣрная кислота ихъ растворяетъ только въ шалонъ количествѣ. Кромѣ того, НО- Д'іііі- ствуетъ аа такую сѣрную кислоту, окисляется на счетт, К!03 и даетъ изъ нея N0, которая поступаетъ въ кругъ дѣйсгвіл. Поэтому сѣр- кую кислоту, поглотившую въ К (еы. рис:) окислы азота, выходящіе изъ евиицовой камеры, проводят! къ началу камеръ, гдѣ она встрѣчаетт, SO2 ж. чрезъ это вновь окислы азота входятъ въ реакцію, сопершатощутося въ камерахъ. Такова ідѣль коксооыхъ башенъ можно управлять притокомъ воздуха и кислорода. Тяга внутри камеры устанавливается отъ того, что въ ней находятся нагрѣтые газы и пары, и отъ реакции температура внутри камеры возвышается, притомъ оставшійся азотъ постоянно вытягивается изъ выходного отверстія (на верху колонны К) высокою дымовою трубою, устраиваемою (Гей-Люссака и Гловера), помѣщаемыхъ послѣ н передъ камерами. [65 bis] Другіе металлы: желѣао, мѣдь, циикъ, разъѣдаются ею; стекло н фарфоръ не измѣняются, но способны трескаться отъ гііхъ переиѣнъ температуры, который случаются въ камерахъ: да и труднѣс йогу тъ быть такъ плотно соединены, квкъ свинецъ; дерево и т. ц. разъѣдаются.
ЗАПИСЬ ДЗОТА. 225 блнзъ камеръ. Въ тѣхъ-же очагахъ (или въ особыхъ), гдѣ получается сѣрннстый газъ, лриготовляють азотную кислоту изъ смѣси сѣрной кислоты съ чшгійекога селитрою. На 1 часть сгорѣвшей сѣры берутъ не болѣе 8/юо ч. селитры. Изъ печи пары азотной кислоты и окисловъ азота, смѣшаиііые съ воздухомъ и сѣр- ннстымъ газомъ, проводить сперва по горизонтальной трубкѣ Т въ ящикъ ВВ, отчасти охлаждаемый (не влолнѣ, водою, протекающею справа н утекающею слѣва въ О), чтобы уменьпшть температуру газовъ, входящихъ въ камеру. Послѣ этого газы и пары проходятъ колонну, наполненную коксомъ и изображенную на нашей фигурѣ слѣва. Въ этой колоннѣ положены куеки кокса (обожженнаго каменнаго угля), емачи- вающіеся сверху изъ резервуара М сѣрною кислотою, поглотившею въ колонке 1С (на концѣ) окислы азота, ухо- дшдіе изъ наиеръ. Въ колоннѣ К, изъ резервуара М, иадъ нею находящагося (направо, сверху), льется струя крѣпкой сѣрной кислоты (она не дѣйствуетъ на коксъ). Она распространяется по куе- камъ кокса и поглощаетъ при этой большой поверхности много окисловъ азота. Пройдя эту колонну и насытившись окислами азота, сѣриая кислота по к стекаетъ въ особый соеудъ (на фиг. подлѣ очага), а изъ этого поелѣд- няго по трубкѣ h'h' можетъ быть поднимаема давленіеыъ пара въ резерву- аръ М, находящейся надъ передней коксовой колонной. Газы, идущіе въ эту колошгу . (горячую) изъ очага, ветрѣчая въ этой коллоішѣ сѣрную кислоту, содержащую окислы азота, выдѣ- ляютъ ихъ изъ раствора, и потому вы- дѣлившіеся изъ камеръ окислы азота вновь входятъ здѣсь въ дѣло. Оставшаяся посл'ѣ ихъ выдѣленія сѣрная кислота стекаетъ въ камеры. Итакъ, изъ первой коксовой колониывыходятъ чрезъ верхнюю трубку т сѣргогстый газъ, воздухъ и пары азотной кислоты и окисловъ азота. Здѣсь они смѣши- ваются съ водяными парами, проводимыми свинцовыми трубами внутрь камеръ въ разныхъ мѣетахъ. Отъ при- еутствія воды происходить реакція, сѣрная кислота падаегъ на дно камеръ ,и въ слѣдующихъ камерахъ совершается • все то-же превращен^, пока ОСНОВЫ ІПИІІГ, не истребится вся вошедшая сѣрниегая кислота. Воздуха впускаютъ несколько болѣе надлежащаго, чтобы не осталось сѣрнястаго газа отъ недостатка кислорода. Объ избыткѣ послѣдняго судятъ по цвѣту газовъ, выявляющихся изъ дослѣдней камеры. Блѣдный цвѣтъ (и присутствіе сѣрниетаго газа) газовъ показываете недостатокъ воздуха, потому что иначе образовался-бы азотноватый апгидридъ. Очень темный цвѣтъ газовъ показываетъ большой нзлишекъ воздуха, который также вреденъ, потому что увеличиваетъ неизбѣшную потерю окиси азота, увеличивая массу выдѣлшощихся газовъ [66]. Закись азота, №0 [G7] составлена по отношеішо объемовъ такъже,какъвода: [66] Этиаіъ путемъ фабрикуютъ въ одиомъ прнборѣ, ныѣющѳмъ до 5000 куб. метровъ вмѣстимости, въ теченіи круглаго года (безъ остановокъ) до 2.500,000 кюгограммовъ камерной еѣрной кислоты, содержащей около 60".'о гидрата HaS04 я около 40% воды. Эта фабрикація доведена до такой степени совершенства, что изъ 100 частей сѣры пояу- чаютъ до 300 частей гидрата H'SO*, тогда какъ возможно получить не болѣе 306 частей. Образующаяся въ камерахъ кислота,при ва- грѣванін геряегъ излишнюю воду. Для этого ее нагрѣваюгъ въ свщщовыхъ сосудахъ. Однако, кислота, содержащая около і5°/0 гидрата (въ С0° Боиэ), уже еачинаетъ при на- грѣваніи разъѣдать свпнецъ, а потом;- даль- нѣйшее удаленіе воды производятъ посредством* испаренія въ стеклянныхъ ретортазъ, иле въ особыхъ платиновыхъ кубахъ, какъ. то будетъ описано въ 20-й главѣ. ■ Водная кислота (въ 50° Еомэ), получающаяся изъ камеръ, называется Кішерною нлп англійского кислотою. Чаще употребляютъ- сгущенную кислоту до 60° Бомэ, а иногда к гидратъ {66° Вомэ), называемый купороснымъ агаслолъ. Этимъ путемъ готовится въ одной Англіи болѣе 1000 милліоновъ килогр. камерной кислоты. Образование сѣрной кислоты при дѣйствіи азотной кислоты было открыто было . Дреббеяеиъ, а первая свинцовая камера была устроена Робакомъ въ Шотландіа въ срединѣ прошлаго столѣтія. Сущность процесса стала, пзііѣетяою только въ пачалѣ этого сто.твтін, послѣ работъ ішогнкъ хюшковъ, особенно Гей-Люссаі;а, и тогда введены были въ практику многія усовершенствованія. [67] Если №0Е отв'ѣчаетъ гидратъ HNOs, . то №0 соотвѣтствуетъ гидратъ HNO—азотноватистая кислота, и въ эгоаъ сынигЬ N=0 есть азотноватистый ангидридъ. Дзогеоватистая кислота ННО пояѵчена въ видѣ соотвѣтствен- ныхъ ей содей'ЕЖ» или R*N2Os Дайверсомъ. Получаются онѣ при возстанов.іеяіп ааотп- стыхъ (а слѣд. и азотньгхъ) солей ама.тьги.-' мою натрія. Если въ охлажденный расхворъ азотистоще.точной соли прибавлять ятой амаль-
226 ' ГЛ. 6. ВОДОРОДНЫЙ И КИСЛОРОДНЫЙ СОЕДННЕШЯ АЗОТА. изъ двухъ объемовъ азота и одного объема кислорода образуется 2 объема галы до тѣхъ порт., пока прекратится выдѣ- леніе газовъ, а яал-Іімт., насытивъ пзбытокъ щелочи уксуспою кислотою, прилить азотнс- серебряной соли, то получается желтый оса- докъ а зотновати сто серебряной соли N"AgO, нерастворимый въ вод*. Въ уксусной кнелотѣ онъ на холоду ке растворяется, ври нагрѣ- ванш же разлагается, отдѣляя закись азота, а при быстромъ пагр'Ьыанш разлагается даже СО взрывоыъ. Слабыя минеральный кислоты растворяютъ его безъ пзиѣненія: отъ болѣе же крѣакихъ, напр. отъ еврной н соляной кистотъ, онъ разлагается, выдѣляя азогъ н оставляя вт, растворе азотную н азотистую ідаслоту. Изъ другихъ солей НКО еолн свшща, мѣдн н ртути нерастворимы въ вод'в. Судя по связи азотноватистой кислоты съ друпшп і-оединенілаш азота, можно полагать, что ея формулу должно удвоить N4PO=. Такъ напр. Тунъ (1893), постепенно окисляя гндрокенла- иинъ HH-JOH) въ азотистую кислоту NO(OH) (выноска 22), при помощи щелочнаго раствора КМпО', полѵча-ть сперва азотноватистую кислоту N2H50-, а потомъ особую промежуточную кпелоту НгН-Оа, которая, окисляясь да- лѣе, даетъ азотноватистую киелоту Съ другой стороны Впслиценусъ (1893) показалъ, что при дѣйствіи сѣрнокислой соли гидрокспла- мпна на азотисто натровую со.ть, кромѣ за- кисиазота (по B.Meaepy,HH3OH!SO,-f-NaNO== ^NaHS04-b2H'0-f N==0) образуется въ маломъ количествѣ н азотноватистая кислота, которую можно осадить въ видѣ соли серебра, а эта реакція проще всего выражается, прянявъ удвоенную формулу азотноватистой кнел,: ХНДОНН-КО(ОН) = lPO+N2HaO;. Лучішшъ же подтвераданіеігь для такого удвоенія служить способность азотноватистой кислоты давать кнелыя солиіШаІТО^Щорнъ), а также опредѣленіе частнчнаго вѣса въ растворахъ, по споеобамъ, описываемыаъ въ слѣд. главѣ. Свойства азотноватистой кислоты, но Туну, представляются с^вдующима: будучи выделена сухимъ сѣрбводородоиъ изъ сухой серебряной соли, азотноватистая кислота, даже при низпшхъ темдературахъ, непостоянна и легко взрываетъ. Въ водномъ раетворѣ (выделяется въ серебряной солипрн дѣйствіи соляной кислоты) она является уже постоянной даже при кипяченіи съ разведенными кислотами и щелочами; растворъ нредстав- ляеть безцвѣтную сильно кислую жидкость. Съ течевіемъ времени, однако, и въ водною» растворе азотноватистая кислота разлагается на закись азота и воду. Полное оішеленіе минера л ьнымъ хамелеономъ въ кисломъ раствор* идетъ ио урашенію: 5H2KaOs + SKMnO1+ + іга^О* = 10НШа + даЮ* + 8MnS0*-i- -f- 12Нг0.. Въ гцелочномъ растворѣ КМпО1 окиеляетъ азотноватистую кислоту только до азотнетой, а не до азотной кислоты. Азотистая кислота дѣйствуетъ на азотноватистую кислоту разрушающимъ образомъ. Если слабые водные растворы обѣихъ кислоть слить вігЁстѣ, то тотчасъ же начинается отд'влепіа окасловъ азота. Азотноватистая кислота, не закиси азота, что можно узнать по общему пріему анализа окисловъ азота (пропуская чрезъ накаленную мѣдъ нли иатрій). Она въ отличіе отъ друтихъ окисловъ азота прямо кисло- родомъ вовсе не окисляется, но можетъ быть получена изъ выспшхъ степеней окисленія азота, черезъ дѣйствіе нѣ- которыхъ раскисляющихъ веществъ; такъ, напр., смѣсь двухъ объемовъ окиси азота и одного объема еѣрітастаго газа, оставленная въ прикосновения съ водою и губчатого платиною, превращается въ еѣрнуго кислоту и закись азота: gN0+S04-H80=HaS0*+Ns0. При дѣйствіи нѣкоторыхті металловъ, напр. цинка [68], азотная кислота также даетъ закись азота, впрочемъ, въ этомъ случаѣ, смешанную съ окисью. Обыкновенный способъ полученія закиси азота состоитъ въ разяоженіи азотно- амміачной соля посредствомъ нагрѣва- нія, потому что въ этомъ послѣднеыъ случаѣ образуется только вода и закись азота: NETOHO3 = 2НЮ + N20 (чаще берутъ просто смѣсь ІШО8 и NHJCI). Разложеніе [69] идетъ весьма легко въ приборѣ, подобномъ тому, въ какомъ получшотъ амміакъ нли кисло- родъ, т. е. въ ретортѣ или въ колбѣ съ газопроводной трубкой. Однако, нагрѣваніе должно быть производимо съ остороленостыо,. иначе образуется азогъ отъ разложенія N20 [70]. выд'Ьдяетт, СО2 изъ ея солей, но и ею не вытесняется. [SS] Замѣчательно, что гальванически осажденная мелкая мѣдь даетъ съ 10-ти процент- иымъ раствороыъ азотной кислоты закись азота, а обыкновенная мѣдь—окись. Здѣсь видно, что на ходъ реакпдй вліяетъ даже физическое и механическое строеніе вещества, то есть ионтактныя отношенія или соетояніе поверхности. [69] Это раэлоисеніе сопровождается выдѣ- леніемъ около 25 тыс. калорій на количество NH*NO*, отчего и совершается легко, а иногда и со взрывомъ. [70] Для огдѣленія могущей содержаться окиси азота, получающійсп гааъ пропускаюсь черевъ растворъ желѣзнаго купороса. Такъ кавгь закись азота значительно (при 0° 100 об. воды растворяютъ 130 об. N!0, при 20° 67 об-] растворима въ холодной водѣ, то ее собираютъ надъ теплою водою. Растворимость закиси гораздо, болѣе, чѣмъ окиси, что согласно съ тѣмъ, что закись гораздо легче сгущается въ жидкость, ч'вмъ окись. Вйлларъ получалъ крнсталлогидратъ NaO0HaO, доп. постоянный, при 04
СВОЙСТВА ЗАКИСИ АЗОТА. 227 Закись азота представляетъ безцвѣт- ныи газъ съ особымъ слабымъ харак- теряыиъ запахомъ, способный довольно хорошо растворяться въ холодной водѣ, Привор-і Наттерора для получвнія жидкой аакнсн ааота II углак. гаад. Гаат, пропоялтъ чрезъ сосуды Т, Т для высуашваніл, лалѣе гаа-ь моднтъ во труйкѣ въ васосъ В (видвнъ въ раяр'Ьз'Ь ворхваА чйстп прибора, иэооражвн- ■ нош. Baupauo). Поршевь яогнетателытго влвова дви- ' гается шатувоиъ Н !1 рукояткою съ иахоппногь V. Иаъ подъ поршня, при его движевін нлерхъ, гавт. вталкивается пъ жал-іпшый соеудъ Ы, гдѣ п сгущается. Кла- яаяъ S позволяет?- ему вхс-днть, но во выжодпть нзъ этого сосуда. Для ошталиюнія соеудъ в васосъ окру- зкапы воронкою Q со льдонъ. Когда гавъ сгустится* сосудъ М итвідошвафтъ огь насоса іг сгущенвую жнд- uoctl чйжяс вылпоать, оороішнувъ соеудъ и открывая винтовой нранъ Т. Тогда ікидкость выливается чреаъ трубочку X. у». кало растворимый въ нагрѣтой (а потому, собираютъ его при изготовленіи при помощи теплой воды). Это газъ непостоянный (абс. т. кип.-(-39°), т. е. легко сгущающійся при дѣйствіи холода и сильнаго давленія; при 15° для сгущенія достаточно давленія около 40 атмосферъ. Сгущеніе обыкновенно производятъ нагнетательньшъ насо- сомъ [71], изображеннымъ на прила- 1.71] Фарадзй подучнлъ жидкую закись азота, какъ жидкій ЮТ, нагрѣвая сухую азотно-" амміачную соль въ изогнутой напаянной стеклянной трубкѣ, одна вѣтвь которой охлаждается. Въ этоагь случа* получается въ охлаждаемой части трубки два слоя: внизу вода, а вверху сгущенная закись азота. Этотъ опытъ должно производить съ большою осторожностью, потону что давленіе закнсн азота въ сгущениомъ состояніи значительно, а именно (по Реньо},' +10° = 46 атм., 0° = 36 атм., — «У= = 29 атм., —- 20° =23 атм., около —90° она кишит,, сл'бд. давя. = 1 ати. гаеыомъ риеункѣ. Такъ какъ сжиженіе закиси азота производится сравнительно легко, а охлажденіе, производимое ею, очень значительно [72], то для йзслѣдовашй при ннзішхъ теыпера- турахъ часто пользуются именно этииъ веществомъ (и сжиженною углекислотою). Сжиженная закись закись азота представляетъ весьма подвижную без- цвѣтную жидкоеть,кшіящуюпри-т-89';',8, разъѣдающую кожу, неспособную въ . холодномъ состояніи окислять ни ме- талличеекаго каяія, ни фосфора, ни угля; уд. вѣсъ ея немного менѣе воды (0°=0,910, Ш°=0,856, 35°=0,60, 39°=0,45, Villard, 1894). Прииспаре- ніи жидкой закиси азота подъ коло- коломъ воздушнаго насоса, когда хо- лодъ доходитъ до—100°, жидкость эа- стываетъ въ снѣгообразную массу, другая же часть образуетъ прозрачные кристаллы; оба эти вещества со- ставляютъ твердую форму закиси, азота. Плавится около—102° [73].. Введенная въ дыхательные органы (а слѣд.,—по причинѣ растворимости и въ кровь), закись азота производить особый родъ опьяненія, сопровождающегося оживленными движеніями, почему этотъ газъ, открытый въ 1776 году Пристлеелъ, и получшіъ названіе уве- селяющаго газа. При долгомъ вдыханш въ емѣеп съ воздухомъ—газъ этотъ производить безчуветвенпое состоите (анестезію, какъ хлорофорыъ), чѣмъ и пользуются зубные- врачи ж акушеры при операціяхь, но продолжительное вдыханіе аесоаін'внно смертельно. Закись азота легко разлагается на азотъ и киелородъ при дѣйствіи жара и ряда электричеекихъ искръ, а это [72| Жадная закись азота, испаряясь при одинаковоиъ давленіи съ жидкою СО3, развп- ваетъ почти одинаковый н даэке- еще немного нлзпіія температуры. Такъ, при давлении 25 мм. СО2 даетъ охлажденіе до —115а,а №0 —125° (по Дьюару). Близость этихт» свойствъ и даже темпер, абсолют, кипѣшя (С03+32, К^О+ЗЭ0) тѣмъ ігримѣчательнѣе, что оба эти газа ииѣ- Ю5ъ одинъ и тот* же вѣсъ частицы = 44. [73] Весьма характерен* опытъ еднновре- меннаго горѣнія н весьма сияьнато охлаяс-- денія, которое можно произвести посредетвомт. жидкой закиси азота; если въ широкую трубку налить жидкой закиси азота и влить погонь ртути, то послѣдняя застываетъ; а если по- тоага на поверхность жидкой эатшеи азота' бросить зажженный уголь, то онъ горитъ. весьма яркр,-развивая высокую температуру. ■ - і г\* ^ ■
SSS ГЛ. 7. ЧАСТИЦЫ Ш АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮССАКА И АВОГАДРО-ЖЕРАРА. объясняетъ то, что множество тѣлъ, не иогущпхъ горѣть въ окиси азота, на^ противъ того, весьма легко горятъ въ закиси. Дѣйствительно, окись азота, если даетъ кислородъ — тотчасъ же поглощаетъ его образуя МО2, а въ закиси азота вовсе нѣтъ этой способности прямо дал-ве соединяться съ кислородомъ [74]. Смѣсь закиси азота съ водородомъ взрьшаетъ точно такъ, какъ гремучій газъ, причемъ образуется, конечно, газообразный азотъ: *ТО+Н*=НаО + №. Объемъ оетаю- щагося азота равенъ первоначальному объему взятой закиси азота и равенъ объему водорода, входящаго въ соеди- неніе съ кислородомъ; значить, равные объемы азота и водорода въ этой реакцІп зам'Ьщаіогь другъ друга. Зажженные сѣра, фосфоръ, уголь горятъ, хотя и не столь ярко, какъ въ кисло- родѣ. При горѣніи въ закиси азота развивается болѣе тепла, чѣмъ при горѣніи того-же количества тѣлъ въ кислороде, что и показываетъ, яснымъ обра- зоыъ,что при соединенін азота съ кислородоыъ для образования закиси азота Врдородъ съ кислородомъ соединяется такнмъ' образомъ, что на два объема перваго приходится одинъ объ- емъ второго. Совершенно таково-же отнопіеніе объеыовъ въ закиси азота: на 2 объема азота въ ней I объемъ кислорода. Разлагая амыіакъ дѣйстві- емъ иснръ, легко убѣдиться, что онъ. содержитъ одинъ объемъ азота на три ,[74] Въ слѣдуюіцеё главѣ мы узпаемъ объемный составъ окисяовъ азота. Онъ объясняетъ разлнчіе закиси отъ окиси. Закись образована со сяіагіемъ, окись безъ него, ея объемъ равенъ суммѣ объемовъ азота и кислорода, въ ней находящихся. При окисленіи, если бы таковое совершалось прямо, два объема закиси съ 1 об. кислорода дали бы не-3, а 4 об. окиси. Эти отнодіенія необходимо принимать въ разечеть, сравнивай теплоту обра^ зоваш'я, .способность поддерживать горѣніе в друіія. свойства КО и N4). произошло поглощеніе тепла, (см. выи. 28). Если разлагаютъ данный объемъ закиси азота металломъ, нанримѣръ, натрІемъ, то по охлажденіи остается совершенно такой-же объемъ азота, какой имѣла закись; слѣдовательно, кислородъ, такъ сказать, располагается между атомами азота, но производя при этомъ увеличения въ объемѣ азота. Хотя закись азота №0 не поглощается ни ѣдкими щелочеми, напр. NaHO, ни основными окислами, напр. РпН302, солеобразныя соединенія со- отвѣтственнаго состава N2NaHOa пли РЬ№02 и соотвѣтетйуіощая имъ азотпп- ватдстая кислота N2H202, представляющая какъ бы гидратъ закиси азота, извѣстны и способны образовать при разложеніи закись азота (см. выноску 67-ю). Легче всего соли азотноватистой кислоты происходятъ чрезъ возстано- вленіе (амальгамою натрія, водною закисью желѣза и др.) солей азотистой кислоты и чрезъ двойное ихъ раэло- женіе съ солями гігдрокоиламииа: NH-OH+NHO^N'-tPO^TT-I-FO [75]. объема водорода. Такъ точно каждый разъ, когда сложное тѣло разлагается и когда измѣряіотъ ѳбъеш газовъ, изъ него происходящихъ, то оказывается, что объемы газовъ или паровъ, входя- щихъ въ соединеніе, находятся въ весьма простомъ, между собою крат- номъ, отношенш. Надъ водою, закисью азота и проч. можно это доказать прн- мымъ наб.тгоденіемъ: въ большей-же части случаевъ, особеипо-же для ве- ществъ, хотя и летучихъ, то есть спо- собпыхъ переходить въ газообразное (или парообразное) состояше, но при [75] Сч'итаютъ, что изъ нитрсуретана .С'Н'К'О* получается особый изо.мѳръ азотноватистой кислоты N'JPO2, но свѣдѣніл о немъ недостаточно полны, чтобы особо останавливаться надъ этимъ иредметоиъ въ иашемт. пачалыкш. курсѣ.- СЕДЬМАЯ ГЛАВА. Частицы и атомы. Законы Гей-Люссака и Авогадро-Жерара.
ОБЪЕМЫ РЕАГИРУЮЩИХЪ ГАЗОВЪ И ПАРОВЪ. 229 обык. темпер, жидкихъ — такое непосредственное набліоденіе весьма затруднительно. Ыо тогда, зиая плотности паровъ и газовъ, вытисленіе показывать ту-же самую простоту отношеніа. Объемъ тѣла пропорцюналенъ его вѣсу и обратно пропорціоналенъ его плотности, а потому, раздѣляя для каж- даго язъ входящихъ въ реакцію тѣлъ вѣсовое количество тѣла на плотность его въ газообразность или парообраз- момъ состояиіи, получаются частныя, который будутъ находиться между собою въ такихъ отпошепіяхь, въ какихъ находятсяобъемы газовъ, входящихъ въ реакцію [1]. Такъ, напримѣръ, въ водѣ на 1 вѣсовую часть водорода 8 вѣсов. ч. кислорода, плотности нхъ 1 и 16, слѣд. объемы (или вышеупомянутая частныя) ихъ 1 и V*» а потому, безъ прямого наблюдепія, по составу и плотности видно, что въ водѣ на 1 об. кислорода 2 об. водорода. Точно также, зная, что въ окиси азота находится па 14 частей азота 16 частей кислорода, и зная, что удѣльные вѣса обо- ихъ этяхъ газовъ, по водороду, суть 14 и 1С, мы получшіъ, что объемы, въ которыхъ азотъ и кислородъ содержатся въ окиси азота, относятся между собою такъ, какъ 1 :1. Приведу еще принѣръ. Въ прошлой главѣ мы видѣли, что плотность NOa становится постоянною и равною (по отношенію къ водороду) 23 только послѣ 135°, а потому . прямое наблюденіе объемнаго состава этого вещества было бы очень трудно при етоль высокой температурѣ. Но по разсчету оно очень просто. Въ NO2, какъ видно изъ формулы и анализа, на 14 в. частей азота 32 вѣс. части кислорода, онѣ даютъ 46 вѣс. частей NO2, [1] Если чреэъ Р означимъ вѣсъ, чреаъ D плотность и 'чрезъ Y объемъ. то гдѣ Ь есть коаффищентъ, зависяшДй отъ системы выражения Р, 2) и V. Д. Но каково бы ни было к, при сравненш объемовъ-—оно сокращается, потому что берется не абсолютная, а лишь относительная мѣра объемовъ. Въ втоВ главѣ, какъ и во всеыъ сочннешн, вѣса Р даются въ граммахъ, если дѣло идетъ объ абсолютныхъ вѣсахъ, а если объ относи- дельннхъ — какъ при выражееіи хпшіческаго состава, то принимается вѣсі атома кислорода =16, а потому для водорода = 1.0DS., а зная плотности газовъ, находимъ, что 1 об. азота съ 2 об. кислорода даютъ 2 об. двуокиси азота. Поэтому, зная вѣсовои составъ тѣлъ, участвующихъ въ реакціи -пли образующихъ данное вещество, и зная плотности газа или пара [2], мы всегда узнаемъ и объемныя [2] Такъ какъ объемныя отиошенія паровъ и газовъ представллютъ, послѣ вѣсовыхъ от- ношеній, важнѣйшую область иимическихъ знаній и средство для химическихъ сужденій, а эти объемныя отношеаія определяются по плотлостямъ, то способы онредѣленія плотностей паровъ (ясе равно н газовъ) составля-, іотъ ватное орудіе химическихъ изелѣдова- ній. Эти способы подробнѣе излагаются въ сочиненіяхъ по фнзикѣ, физической и аналитической хиши, а потому мы касаемся гдѣсь этого предмета только въ его общихъ осно- вааіяхъ. Если мы узнаемъ при температурѣ t и да- вленін Ь вѣсъ р и объемъ ѵ, занятый пароыъ даннаго вещества, то прямо получинъ плотность, раздѣливъ р на вѣсъ водорода (если плотность выражена по водороду, см. гл. 2, выи. 23), взятаго въ объемѣ ѵ, при t и h. Слѣ- довательно, способы олредѣленія паровъ и; газовъ сводятся на пріемы опредѣленія р, ѵ, t н Ь. Но два поелѣднихъ данныхъ (темпер, t и давленіе ft) находятся изъ отчетовъ термометра, барометра и высота ртути или другой жидкости, запирающей газъ, а потому не тре-. буюіъ дальнѣншаго раэъясневія. Требуется замѣтнть только слѣдующѳе: 1) Для жидкостей легко летучихъ нетрудно ныѣть ванну съ постоянною темаературою, но все яге (особенно вслѣдствіе невѣрности термомѳтровъ) лучгое яыѣть среду съ действительно постоянною температурою, а потону беруть или ванны съ плавящимся веществомъ, напр., съ тающкмъ льдомъ 0°, съ плавящимися кристаллами ук- суснонатровой соли (+ 56°) и т. п., или чаще помѣщаютъ сосуды съ веществомъ въ пары жидкостей, кшшщихъ прц опредѣленныхъ тѳм- пѳратурахъ и, зная давленіе, подъ котормыъ происходатъ кипѣніе, опредѣляютъ температуру паровъ. Для этой цѣди въ гл. 1-й, вын. 11, даны темп, кипѣнія воды при разныхъ да- вденіяхъ, и въ гл. 2, выноска 27, даны темп, квпѣшя разныхъ обычныкъ легко получае- михь жидкостей при разныхъ давленіяхъ. 2) Что же касается до температурь, превосхо-' дящихъ 300°, то пхъ постоянство, необходимое при опредѣленіи плотностей (чтобы можно было успѣть наблюсти лбъемъ н чтобы онъ успѣлъ принять отсчитываемую, t), достиг гается проще всего при помощи паровъ высоко кипяпшхъ веществъ. Такъ, напр., въ па-., рахъ сѣры (при обыкн. атыосф. давденіи).до,- лучается t около 445°, въ парахъ пятпсѣр- нистаго фосфора t =518°, въ парахъ хлори-' стаго олова 606°, кадмія 770°, въ парахъ. цинка 930° {по Віолю н др.), 10І0° (по Деввллю) и т. д. 3). Покаэанія термометра во вспт комъ случаѣ должны подвергаться поправ-; камъ, о которыхъ ближе говорится въ фи- зякѣ; 4) Температура ларовъ при опредѣле-
230 ГЛ. 7. ЧАСТИЦЫ К ЛТОЫЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮССАКД И ДВОГЛДРО-ЖЕРАГА. отношенія газообразньіхъ веществъ. дѣйетвующпхъ въ реащш или входя- щпхъ въ составь сложнаго тѣла. НІІІ ПЛОТНОСТИ ДОЛЖНА быТТ, ЕО ВСЯКОМ!» СЛу- чаѣ па несколько грздусовъ выше темпера- тури шіП'Іініп жидкости, чтобы часть ел не осталась въ жидкохъ виде. Flo и при отомъ, какъ видно изъ нрнмѣрп NO2 (гл. б), плотность шіровъ но всегда остается постоянною при перемѣнѣ t, какъ должно было бы быть, если бы закош. расширсіііл газовъ л паровъ быдъ абсолютно точепъ (гл. '1, сын. 25], если бы не происходило въ иарахъ изменепін хп- мпческаго п физическаго рода, подобных-!, тѣлъ, какія мы видели въ КО2, главный ікв пнтересъ продставлнютъ постоянных плотности, то есть не пзмѣияющіяся съ t, а потому возможность вліянія t на плотность должно постоянно пяѣть въ виду. прибегал къ этому средству пзученія ввшветвъ. 5) Обыкновенно, ради удобства наблгодеітіп, плотности паровч. определяют!, ир» давлеши атмосферы (по барометру!, по для трудно летучлхъ т/Ълъ, а также для тѣлъ, разлагающихся пли вообще изменяющихся около температуры нхъ кн- пѣнія, полезно или необходимо производите опредѣленія при меньпщхъ давлепіяхъ, для веществъ же, разлагающихся подъ малыми давлениями, и прп более или менее яначп- тельномъ попышеніп дагіленія. (і) Во многихъ случаях!, полезно и важно определять плотности паровъ въ смеси ихд. съ другими газами и. следовательно, подъ парціялышит. да- вленіемь, которое пайдется, знал объемъ смётп и объемъ подм'Бшаннаго газа (см. гл. і, вын. 1). Особенно пажепъ этотъ прісмъ для тѣ.гь, легко разлагающихся, потому что въ атмосфере одного изъ продуктовъ распадепіп вещество мо- жетъ остаться нензмѣннымъ, судя по нгшя- тіянъ о дисеоидапш. Такт. Вгорцъ оппедвлилъ плотность РС1' въ смѣсп съ парами РСР.Еели при перемѣвѣ давленія и t относительная плотность не изменяется (по краігаей мѣрѣ въ за- мѣтной мере, превосходящей погрешности опыта), то такая постоянная плотность по- казываетъ іазообразть к ѵеизмъжос состоите вещества. Только къ такикъ нлотпоетлмъ паров-ь относятся далѣе излагаемые законы. Но большинство летучпхъ тѣлъ п обладаетъ (до начала распадепін], въ нѣкоторолъ удалении отъ темп. кии'Ьнія, такою постоянною плотностію. Такъ, плотность водяного пара почта не изменяется при f отъ обыкн. темп, до 1000° (дал-ве опредѣленій хорошихъ нѣтъ) и при давленіяхъ отъ долей: атмосферы до нѣскольиихъ атмосферъ. Если же щмеиепія плотностей съ перемѣною hut сущесгвуютъ и значительны, то это служить руководящею нптью къ изелѣдованію химичеекпхъ іізм'іі- ненів, совершающихся съ вещестЕОмъ въ па- рообразномъ видѣ, или, и о крайней ігЦрѣ, указателем!, отступленій отъ законовъ Еойль- Маріотга и Геи-Люесака (для расшпренія га- зовъ отъ if)- Въ нѣкоторыхъ случаяхъ отде- леніе одного вида отступленій: отъ другого сопряжено съ произвольными гипотезами, По отношение къ ередствамъ для опредѣ- леніп р и ѵ ради нахождепія плотности, дол- Подобиое (непосредственное или но разечету изъ плотностей п состава) нзелѣдованіе всяішхъ химичеекпхъ взаимодѣйетвій, ведущихъ къ образованию опред'влениыхъ хюіическихъ еое- жно отличить три главныхъ способа: весовой (определенный объемъ дапъ), объемный (опред. пѣеъ вещества введеігь и находится оиъсиъ) и по вытеспегшо. Ототъ поелѣднін въ сущности есть объеш-іыіі, потому что берется известный весь вещества и определяется объемъ вытеенпемаго парами воздуха прп дап- ныхъ t и к. Рис. 1. — Прпборъ для опролѣлсліл плотиаст» ппря ло способу Діпна. Ві. сгріглпЕііиП шаръ тіонѣщпзоп. ниболі^ шов колпч. жидкости, плотность ігирд нотороА треОувгся ОЛриЛ'кЛЕІГЬ, ІГ ШарЪ iL.-trp"l:naJDT7. йі. йОДЛНйк ІІ.1Н И^С'Ш- ноП ввіѣ, Di.iiuo ч-ііиъ до ііііпѣяін іііллніістіі. КогДіі ис« ллідкосіъ і[ров]іпінтсл аі. ітаръ, кморр.іП рихѣсшіті- ПОВЛу5:т.ИІП.1І1ЯрП,ПОС.1І!диІІІЗППШІ11ПИРГ1. II IWD-fcuinmHOTt. Зат-Ііиъ иэиіірлютт. сыності. піпря іі нпходпті. тдііігм'і. оОрпзомт. ооі.оиъ, который васшнаотъ пгиЬссиий в-іст. пара при опредѣлеішиіі івішераітр'Ь. Весовой способп. наиболее надеженъ н псто- рическн важенъ. Тппомъ служптъ способъ Дніна. Берется обыкновенно шарообразный соеуп., какъ изображено на прилагаемых!. I и П рисупкахъ. Въ него вводится дізбытокъ вещества. Сосудт. нагревается до (, высгаеіі, чѣмъ темп, инпенія, жидкость даетъ ааръ, вытѣсняющій воздухъ и наполняющей шаровое пространство. Когда воздухъ ы паръ пе- рестанутъ выходить изъ шара, его яапапва- ютъ или какъ-либо замыкаютъ; охладивъ. опрЕД'Ьллютъ какъ весч. оставшагосн пара (для этого длн прямо Бзвепіивяютъ еосудъ сі> парами, вводя все поправки на весь вытѣе- неипаго воздуха и самого шара, или хтишче- скимп способами определяютъ вѣсъ оста в- шагося вещества), такъ и объемъ пара при / и барометрнческомъ дашіепіп Ъ. Объемный способъ, улотреблеипыіі первоначально Гей-Люссакомъ, а затѣмъ измеиенпыіі Гофыапомъ и др., основывается на томъ, что въ дѣленный колоколъ, пагрѣтый до t, или лростовъ барометрическую пустоту, какъ изображено на рис, Ш, вводится отвешенное (въ ймпульиѣ, т. е. въ заиѳртомъ малеиькомъ со- судѣ, иногда запаиваемомъ при вявѣтивпніи и в-], пустотіз при иагрѣваніп лопающемся,
ПЕРВЫЙ ЗЛКОНЪ ГЕН-ЛТОССЛКЛ, 231 дішеиій, показывает!., что объемы реа- гирующихъ тѣлъ въ газо-и парооб- разиом7/> [3] состояніи или одинаковы между собою, или находятся въ про- сгыхъ, кратньгхъ отношеніяхъ. Это составляешь цервы» закопъ, открытый Ген-Люссакомъ. Этотъ законъ можно если жидкость лалита до-верху) количество испытываемой жидкости н определяется число о&ъемовъ, занимаемое парами, когда паровое пространство ногрѣто до желаемо/; температуры t Сп особь вытѣснонія, предложенный Виктором Ыейеромъ, основывается ііа гомъ, что въ пространств'^ А, нагрѣтомъ до постоянной температуры ((окружениемъ ларами постоянно кшлщей жидкости), дагатъ ігагрѣтьел заключенному воздуху (или другому газу) и когда это произойдет!,, въ з то п рострішетво (ев ерху нзъ С, рис. IV) бросатотъ ампульку ст. отвѣгаенгалмъ коли'іествомъ испытуемой жидкости. Онатотчаеълре- Рііс. II.-; Пркйоръ Девнлля Трости дли ояред'Блешя пло паств пара по способу Люяй для тЬл-ь, ішшгщыхъ ори высотам томпературахъ. Фарфо- рОВЬЯІ} ШЗрЪ С- Тѣит. ВСІЦвСТ- вочъ, плотность пара іготорагг. требуется апрйп'Ьлить, нптрѣ- вають въ іираіг ргути (350°). сЬры [МО'), кзвиія (850») нлі цішва (104О>). ІПарт. аанан- он>тъ >срод •ремуч гоомт. ГО ГШ ю- Щ.—Прибор-ь Гофмоі оііродѣлонін нлотаостн паровъ. Внутреннюю трубку, д.швоіо около метра, дЬяспвуго и на л іі- бропаицущ, папалпяютъ ртутью и, опроішнувъ въ ртутную ванну, вводить вт. Овроывтрялвекую пустоту ывлопькЗН иуаырекъ (он'в видѣив слѣси въ натур, вьтіі'і.) ст. отц-кгавпяыиъ колкчоствояъ той ікядкоегн, ллотвость нард ■отороП іиелаютъ паредѣянть. ■рув- Чрезъ вн-впішою шіроиу к у проаусидип.цари води ловаго спирта, пли т. п., и тдтр'впаютъ внутреннюю КУ ПО t. при KOTOpofl В рлютъ объенъ ггаря. вращается въ паръ п онъ вытѣенпетъ воздухъ въ изнурительный цплиндръ В. По объему этого воздуха судятъ объ его количеств-!;, а следовательно и объ объемѣ при (, а потому и объ объеиѣ, занятомъ нарами. Раслоложе- иіе прибора въ общлхъ чертахъ дано въпрн- лагаемомъ рисункѣ IV. [3] Лары и газы, какъ объяснено во 2-й главѣ, повинуются олнниъ аакоиамъ, притомъ лишь приближенньшъ. Для вывода нзлагае- формулировать таить: Количества тѣлъ, вступшогщхъ въ химическое езаимодѣй- ствіе, запимаютъ, при одияаковыхъ физическихъ ус.шъяхг, въ газообраз номъ или пароойразномъ состояніи равные ши кратные меэюду собою объемы. Этотъ законъ относится не только къ про- стьшъ, но и къ сложньшъ тѣлалъ. вступагоіцимъ между собою въ химическое соедипеніе; такъ, наиримѣръ, мыхъ дзл"І;е законовъ, очевидно, должно Орать во внннаніе только возможно совершенное со- етсяніе (удаленног отъ жидка го) л хпдпі- чеснуіО неизмѣішость, прн которы.чъ шаткость пара постоянна, то есть объелъ дан- наго газа или пара нзмѣияется, какъ объ- емі, водорода, воздуха пли другого газа гтрп перемѣаѣ давленія із температуры. Оговорку эту необходимо сдѣлатт, хтя того, чтобы ясно вндѣть, что законы газовыхъ объеыовъ, даѵіѣе излагаемые, находятся въ тѣснѣйшей связи еъ за- конаішперемѣныобъемовъ отъ давленія и температуры. А какъ эти пос.тЬд- ніе законы{гл.2) не строго, а только приближенно точны, то это же относится п къ да-Tte излагаемыми, закоиамъ. И каігь есть воп- лоясность найти дадьнѣй- шіе, бодѣе точные (второе ириблпи;еніе) законы для ііЗігвиенія ѵ оть J) и t (челу іірнмѣроігь п служить формула Ванъ-деръ- Ваадьса, г.т. 2, выи. 33), такъ точно возможно н йо- ;гЬе точное выразкеніе для соотношенія меисду еоста- вшъ п илотноетію паровъ п газовъ. Но чтобы въ са- молъ пачалѣ не родп.тосу. соинѣнІя въ шпршіѣ іі общности объемныхъ за- коновъ, достаточно сказать, что плотность такпхъ газовъ, какъ кпе.іородъ, азотъ, углешіслота п пр. и такпхъ паровъ, какъ ртути ала воды —по опыту— остается постоянною (въ предѣлахъ точности опытовъ) въ шігро- кихъ предѣлахъ температуръ отъ обыішо- венной до бѣлокаяплыгаго жара. Прц пе- ремѣнѣ же давленій, судя по тому, что дано пъ моемъ сочиненііі „Объ упругости газовъ' (Т. I, стр. 9), можно думать, что плотность сохраняется съ болыпимъ постоянствомъ даже тогда, когда отступления отъ закона Маріотга весьма велики. Однако, въ эгомъ посл-Уднемъ отношѳнін_число данньгхъ еще мало дли точ- наго сужденія. груй Рно. IV. - Пртт- боръ В. ЗІейвра длп опредѣленіп плоти, пароп-ь. Труб к а А пагргЬ- вііется въ па- ра*ъ посте лня о кппищеПжцдко- сгн.Чреэъ пробку С ВВОДИТЬ 811- и улику еі. ніпя- востІю. Вытт!с. нпвмыіі воадухъ со flu рц югьаъшс - .іпвдрѣ В, ituM-t- щенномт. ві. водяной ваннѣ D.
232 ГЛ. 7. ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕИ-ЛШССЛКА II АЕОГАДГО-ЖЕРАРА. одииъ объемъ ішміачіщго газа соединяется съ однимъ об-ьемомъ паровъ хлорпстаго водорода. Дѣйствнтелы-ю, въ образованім нашатыря NH'Cl уча- етвуютъ 17 вѣеовыхъ частей алшіака, МН3, который въ S1!-' разъ пяотн'Ъе водорода, и 36,5 вѣсовыхъ частей НС], пары котораго ішѣютъ плотность т, !S'/4 разъ большую, чѣмъ водородъ, какъ показали прямыл опредѣлеі-іія. Раздѣляя вѣсана плот по с ти, получаешь, что объемъ амміака NH:i равенъ двумъ, точно также и объемъ хлорпстаго водорода. Принимая во внн- маніе, что законъ Геіі-Люесака применяется не только къ про- стымъ, но п къ сложныдгь тѣ- лалъ, должно выразить его такъ: реакціи вещсстві> происходить мсл;- ду шшѣінпіым ОІП.МШШ ИХЪ ИІІ- ровъ [і|. Законъ соединен ін по оиъе- шамъ п законъ кратныхъ отношеній были открыты независимо адругъ отъ друга, — одинъ во Франціи Гей-Люс- еакомъ, другой въ Англіи Дальтономъ, почти одновременно. Переводя на ато- мическій языкъ, можно пряло видъть, что атомныя количества простыхъ тѣлъ занимаютъ пли равные, или кратные между собою объемы въ видѣ газа. Бъ первомъ законѣ Гей-Люсеака выражается отношен іе объемовъ со ста в- ныхъ частей между собою; обратимся теперь къ раземотрѣнію отношенія, су- ществующаго между газообразными объемами составныхъ частей и сложного тѣла, которое изъ нихъ происхо- дитъ. Для того, чтобы видѣть такое от- шеиІе, можно иногда пользоваться пепо- [Ц Наіюшшн'ь, тіто это законъ лишь приближенный, подобно закону Боііль-Маріотта, и елѣдозательно дли отсту плен Ій возшжно найти точны» ііЫражанііг. средств епнымъ наблюден! емъ; такъ, палршіѣръ, чтобы узнать, какой объемъ загашаеть вода, образованная однимъ объемомъ кислорода и двумя объемами водорода, можно пользоваться приборомъ, изображенпымъ на рн- сункѣ. Стеклянная трубка ED, изогнутая, какъ показываетъ фигура, въ видѣ буквы U, имѣетъ одну вѣтвь D запаянную, а другую открытую. Заікшш-ши иѣтвь снабжена вверху проволоками, какъ эвдіо- метръ. Такую трубку гкшол- няют'ь ртутью и ПОТОМЪ Н'ВКОТО- рыиъ неболь- піпмъ объемомъ гремучпго газа, полученнаго по- средствомъ разложения воды, следовательно, содержащаго въ трехъ свонхъ объемахъ два объема водорода и одинъ объемъ кислорода. Трубку, содержащую газъ, окружаюгь другою стеклян- пою же трубкою и въ пространство между стѣнками обѣ- ихъ трубокъ впускають паръ вещества, кипящаго выше 100°, то-есть выше температуры кииѣнія воды: для этого можно взять амиловый спиртъ, температура кипѣнія котораго 132°. Въ колбѣ А кипитъ этотъ амиловый спиртъ и пары пропуекаіогь въ пространство между стѣнками трубокъ. Чрезъ это гремучій газъ нагревается до температуры 132°. Когда объемъ его пере- стаиетъ изменяться, тогда его измѣ- ряютъ; пусть этотъ объемъ будетъ V, значить, въ немъ находится 1/з V кислорода и 2/і V водорода. Передъ этимъ измѣрепіемъ объема необходимо изъ открытой вѣтви прибора убавить столько ртути поередствомъ крапа R, чтобы уровень ртути въ обѣихъ вѣт- вяхъ аппарата былъ одинаковъ; тогда давлепіе, подъ которымъ измеряется газъ, будетъ обыкновенное, атмосфер- Гоіі-Люмпкт. (Giir-Lusrac). 1778—1830.
ВТОРОЙ ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮССАКІ. 233 иое. Затѣмъ прекращаютъ пропускание тіаровъ, влинаютъ въ свободный конецъ прибора ртуть, этотъ конецъ запираютъ п производить взрънзъ, — образуется вода, которая сгущается въ жидкость. Требуется узнать, какой. объемъ заіш- ыаготъ пары образовавшейся воды. Для этого снова пропускаіотъ пары ами- ловаго спирта чрезъ пространство ме- Рі\ЧЕсар:|юяв сішрдль пли вчрыші пъ эдіііквтр'Е; it ;tf;ii- ствующпд отъ і'алі.вдинческип батареи. Ѵіп. жду стѣнкамп трубокъ и вся образовавшаяся вода превращается въ паръ,. нмѣющій такую же температуру, какъи измѣревные газы. Когда уровень ртути въ обѣихъ вѣтвяхъ прибора б у деть одинаков**., — оказывается, что объемъ образовавшееся воды равенъ -/я V, т. е. равенъ объему водорода, заключаю- щагоея въ водѣ. Слѣдовательно, объемный еоставъ воды долженъ быть вы- раженъ такимъ образомъ: два объема водорода соединяются съ однимъ объе- момъ кислорода для образования дзухъ объемовъ водяного пара. Для тѣлъ, имѣющнхъ при обыкновенной темпе- ратурѣ газообразную форму, такое непосредственное наблюденіе иногда весьма легко, напр., для амміака, окиси и закиси азота; такъ напр., для опре- дѣленія объемнаго состава закиси азота можно взять приборъ, подобный предыдущему, наполнить его закисью азота я пропустить рядъ эдектричеенихъ нскръ, предварительно изэіѣрившн объемъ взятаго газа; оказывается, что два объема закиси азота даготъ три объема газовъ, именно, два объема азота и одинъ объемъ кислорода, стѣ- доватѳльно, закись азота составлена точно такъ же, какъ вода: два объема азота п одинъ объемъ кислорода даютъ два объема закиси азота. Разлагая амміакъ, замѣчаютъ, что онъ состав- лент, такимъ образомъ, что два объема его даютъ одпнъ объемъ азота и три объема водорода; два объема окиси азота составлены изъ одного объема кислорода н одного объема азота. По разечету плотностей убѣждаемся, конечно, въ этомъ же самоагъ. ПриОорь, слуяіаштЛ лля тгокэяаніл объсна, нлвЕтицодаго иоплвы^ь ітраііъ Ѵн. Раз но образ ныя сличенія. сдѣланныя съ помощью непосредственныхъ наблю- деиій и вычисленія (прюіѣръ выше былъ указанъ) привели Гей-Люсеака къ тому заключеиііо, что объемъ образующегося тѣла въ іазообразномъ и парообразно.мъ состоят» всегда находится въ просто мъ кратномъ отноша- мвд къ объему каждой изо соотавныхъ частей, входящихъ въ него (и, слѣд., къ суммѣ объемовъ простыть тЬлъ, его образующихъ). Это есть ВХОрОЙ закопъ Геи-Люссапа, показьшающій простоту объемныхъ отноиенін, суще- ствующихъ для еложныхъ тѣдъ. Не только значитъ, вещества, образующія данное тѣло, но и самое образующееся вещество представляетъ простоту въ отношенш объемовъ пара и газа [б]. Когда изъ елагаемыхъ происходить .сложное тѣяо, то или не замѣчается сжатія, или оно существуете объемъ дѣнствующнхъ тѣлъ въ этомъ случаѣ или равенъ объему происходящаго тѣла, [о] Этотъ второй законъ объеиовъ можно считать елІідстБІемъ первого закона. Первый законъ требуетъ простоты отношения между объемами соединяющихся тѣлъ А и В. Чрезъ соединеніе происходить тѣло АВ. Оно, по закону кратиыхъ отпошешй, можетъ соединяться на только съ гёлішн С, D и пр.. но л съ А, п съ Б. При этомъ новдмъ соедане- нін объемъ АВ, еоедпняющіися съ объемомъ А, долженъ находиться кт. нему въ проетоиъ нратномъ отношенІЕ, слѣдовательно. объемъ сдожнаго т-І5ла АВ находится въ простомъ отношеніи къ объему своихъ соеташшхъ частей. Поэтому можно принять только одинъ законъ объемовъ. ІГы увидють да.тве, что третій законъ объегговъ (Авогадро-Жерзрэ) также зт- жегь соединить въ себѣ оба первые закона.
234 ГЛ. 7. ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛІОСОАКД И АВОГАДРО-ЖЕРАРА. или его превыгдаетъ. При разложе- ніяхъ, когда изъ одного тѣла происходить нѣсколько простѣйпшхъ, замечается, конечно, противоположное отношеніе. Поэтому въ дальнѣйшемъ изложеніи мы и станемъ называть сое- дшіепіяш такія реакціи, при которыхъ замѣчаетея ежатіе, то-есть уменьшение въ объемахъ пара или газа; разложе- НІеиъ илн распаденіемъ будемъ называть реаіщіи, при которыхъ происходить раешпреніе; а тѣ реандіи, при которыхъ въ парообразномъ или газовомъ еостояиіи не происходить пзмѣненія объ- емовъ (конечно, если объемы сравниваются при одиомъ да- вленіи и одной температурѣ), будемъ называть замѣщенія- мн, пли двойными разложе- ніями. Поэтому переходъкисло - рода въ озонъ есть реакція соединены, образование заішсп азота изъ кислорода и азота будетъ также еоединеніе, а образование изъ нихъ окиси азота — замѣщепіе, дѣйствіе кислорода на окись азота есть соединение и т. д. Степень сжатія, происходящего ири образованіи химическихъ еоединенш, даетъ нередко возможность очень ясно вицѣтъ ту степень и'змѣненія въ хи- мическомъ характѳрѣ, которая происходить ири образованіи вещества: въ тѣхъ случаяхъ, когда происходить ежатіе, свойства такого ежатаго сое- диненія удаляются отъ свойствъ тѣлъ, въ пего входящихъ; оттого амміакъ ни по физическимъ свойствамъ, ни по своему химизму, не наиоминаетъ собою элементовъ, въ иего входящихъ: въ парообразномъ еостояніи произошло ежатіе (изъ 3 об. водорода -j- 1 об. азота произошло 2 об. ащііака), слѣ- дователъно еближеніе частей, — раз- стояиіе между атомами уменьшилось и изъ газообразныхъ вѳществъ проис- ходятъ тѣла жидкія, или легко сжижаемые газы. Оттого и закись азота, происшедшая со сгущеі-гіемъ двухъ по- стоянныхъ газовъ, есть вещество, довольно легко превращающееся въ жидкость; оттого азотная кислота, образованная изъ злеыентарныхъ тѣлъ, состав ляющихъ газы постоянные, есть тѣло жидкое. Налротивъ того, окись азота, просшедшая безъ сжатія, распадающаяся безъ расшире- нія, осталась трудно сгущае- мымъ газомъ, какъ азотъ и шіслородъ. Чтобы получить еще болѣе полное понятіе о зависимости свойствъ слож- наго вещества отъ свойствъ со- ставляющихъ вещеетвъ, необходимо, сверхъ того, знать количество тепла, отдѣляющееся при образованіи тѣла; если оно велико, какъ, иадр., при образованіи воды, то въ происшед- шемъ тѣлѣ значительно уменьшается эиергія элементовъ, въ него входящихъ; налротивъ того, если количество тепла, отделяющееся при образованіи тѣла, не велико, или даже если происходить иоглощеніе тепла, какъ при образованіи закиси азота, тогда энергія элементовъ не нарушается, или измѣ- няетея только незначительно; оттого, несмотря на ежатіе, закись азота под- держиваетъ горѣніе. Выводъ предшествующих^ законовъ чисто опытный, эмпирически и, какъ такой, вызываетъ дальнѣшія требова- нія, подобно тому, какъ законъ крат- пыхъ отнопіепій вызвалъ атомическую А. Авогадро (A. Avogadro) 177ij—185S.
ЗДКОНЪ ЛВОГАДРО-ЖЕРАРА. 235 гипотезу п закоиъ паевъ (гл. 4). Всего есгеетвеішѣе было спросить, въ виду атоыичеекаго представления о составѣ тѣлъ: накіе же относительные объемы свойственны тѣмъ физически-недѣли- мшіъ частицамъ, который' дѣйствуютъ химически другъ на друга и состоятъ изъ атомовъ иростыхъ тѣлъ? Простѣй- шее предположение, возможное въ этомъ отыошеніи, конечно, будетъ состоять въ томъ, что объемы частицъ тѣлъ одинаковы, или, что то же самое, предположить въ равныхъ объемахъ паровъ и газовъ одинаковое число частицъ. Такое допущѳніе сдѣ- лаио бшюпервѣе другихъ (1SI0) итальянскимъ ученымъ Авога- дро. То же до- ТШ?—Ч пустнлъ(въ1815) ШшЗж французский фи- зико-математикъ *&$&(£'■', Л Дмперъ,радипро- Р4Ш&%Ы:~ '■'.■•-: л стоті,іг -ч**и*&^,і« да фнапко-зіа- телатическнхъ представление о газахъ. Но пока Жераръ въ 40-хъ годахъ не прп- ложнлъ такой же гипотезы къ обобщенію хлми- ческихъ реакцій, непоказалъ надъ рядомъ явлеиій, что взаимодѣйствіе веществъ дѣйствительно проще всего и первѣе совершается между количествами царовъ и газовъ, занимающими равные объемы, и пока оиъ не облекъ гипотезу эту въ точныя формы, да не вывелъ различныхъ изънея елѣдствій— предііоложевія Авогадро в Ампера не распространялись въ наукѣ. Вслѣдъ ;ке за Жерароыъ, въ 50-хъ годахъ, Клаузіусъ положылъ уже гипотезу о равенствѣ числа частицъ въ одинако- выхъ объемахъ паровъ и газовъ—-въ основу кинетической теоріи газовъ. Въ настоящее время гипотеза Аво- гадро-Жерара положена въ основу со- временмыхъ физическнхъ, механиче- скихъ и химическнхъ представленій Жераръ (Gerhaidl) IBia-ISoB. слѣдствія, изъ нея вытекающія, подвергались неоднократно еомн'Ёнііо, про- вѣрялись разнообразнѣйшими способами, и нъшѣ, когда веѣ попытки опро- верженія тѣхъ слѣдствій оказались напрасными, должно считать, что гипотеза оправдалась [6], и потому можно уже говорить о заноиѣ Авогадро-Жерауа, какъ объ оеновномъ и весьма важнтагь для пониманія явленій природы. За- конъ этотъ можно формулировать нынѣ съ двухъ сторонъ. Во первыхъ, со стороны физической: въ вдшаковыхъ объ- сяах'Ь газовъ (и паровъ), при оди- наковыхъ тем- пературахъ и давленіяхъ,' со- держится одинаковое число ча- стпцъ или такихъ количества вещества, которыя ни механически, ни физически не дѣлнііы—до начала химиче- скихъ измѣненій. Во-вторыхъ, еъ химической стороны, тотъ же самый законъ слѣдуетъ выразить такъ: количества веществъ, вступающим, въ ишпческія взап- тодѣйстЕія, зали- маютъ въ газо п парообразномъ со- стояиін равный объеш. Для нашей цѣли химическая сторона наиболѣе важна, а потому, прежде чѣмъ развивать за-. [6] Не доляшо забывать, что и Ныотоновъ законъ тяготѣнія сперва бы.ть гипотезою, но она достигла полнейшей твердости, совершенства теоріи п качествъ основного закона, вслѣдствіе соглагія сдѣдствій съ дѣйотвитель- иостыо. Всякій законъ, всякая теорія естественных! явленій сперва суть гипотезы. Ипыя гипотезы утверждаются бистро точными, согласными съ дізйотвительностііо слѣдствіяш, другія лишь мало по налу; немало и такихъ, которыя отвергаются по несогласие с.тіідстеІй съ дѣйствнтелиіоетію, иныя же удерклва- готся—ради тѣхъ или иныхъ удобствън своей возможности, лишь временно, если нѣтъ возможности повѣритъ ихъ слѣдетшя съ разныхъ сторонъ и до конца.
238 гл. 7- частицы ш атомы, законы конъ и его слѣдствія, остановился на химпческихъ явленіяхъ, служащихъ на- ведеыіеиъ (индукціего) на указанный закоиъ или могущихъ его выяснить. Когда два тѣда только единожды реагируютъ между еобою и при томъ легко и прямо (непосредственно), тогда замечается, что реакція происходить между количествами, занимающими въ ■ газообразіюмъ состояніи разные объемы. Такъ, ашгіакъ NH3 лишь однажды прямо реагируетъ на хлористый водо- родъ, НС1, образуя нашатырь NH4C1, п при этомъ NH3 или 17 вѣсов. частей амшака занимаютъ такой же объемъ, какъ и 36,5 частей хлористого водорода [7]. Этпденъ С-К4 соединяется съ хлоромъ С1й только въ одной пропор- цін, образуя С2Н*С1а, и это соединение идетъ очень легко, непосредственно, и реагирующія количества занимаютъ равные объемы. £лоръ лишь въ одной пропорции реагируетъ съ. водородомъ, образуя хлористый водородъ HG1, и при этомъ дѣйствуютъ равные объемы. Равенство объемовъ замечается также при разложеніяхъ, происходящихъ съ веществами, распадающимися лишь на 2 другихъ. Дѣйствительно, уксусная кислота С-ЯЮ- распадается на болотный СН4 и углекислый СО2 газы и оба занимаютъ равные объемы, при тѣхъ количеетвахъ, въ которыхъ образуются изъ уксусной кислоты. Изъ фталевой кислоты СаНеО* можно получить бензойную к. С7Не02 и углек. газъ. СО2 ,и такъ какъ въ яти вещества входятъ [7] Это можно не только видѣть по. раз- счету, данному вьтше, но прямо по опыту. Берутъ трубку со стекляннымъ краномъ въ средпнѣ. Одну часть наполншогь сушяа (это усяовіе должно быть хорошо соблюдено, потому что NH" к НС1 сильно р&стнаримы въ водѣ н, следовательно, малая подмѣсь воды можётъ содержать много этихъ газовъ въ раствор*) хлористымъ водородом!., а другую су- химъ амшакомТ) подъ обыкновеннымъ давле- наемь. Одно оіверстіе (напр., ъъ той части, щ* амніакъ) трубки плотно запираютъ, а другое погружаютъ въ ртуть и тогда отворпютъ кранъ. Изъ газовъ произойдетъ твердый нашатырь, но часть газа останется, если объемъ одного газа.бьип» болѣе, чѣмъ другого. Погружая трубку въ ртуть для того, чтобы да- вяеніе внутри трубки было равно атмосферному: легко убѣдитьсявъ томъ, что объемъ оставшагося газа равенъ разности объемовъ обѣихъ частей трубки и что оставшіпся газъ ейъ тотт., котораго объемъ былъ болыпій. ГЕЙ-ЛЮССАКА. И АВОГАДРО-ЖЕРАРА. всѣ элементы фталевой кислоты, то хотя они обратно и не образуютъ ѳя при своемъ прямомъ. взаимодѣііствіи (реакція необратима), однако состав- ляютъ ея непосредственные продукты распадения и оба занимаютъ равные объемы. Но и сама бензойная кислота С7Н°02 также составлена изъ бензола СвН° и углекислаго газа СО2, тоже предетавлягощихъ равные объемы [8]. Число подобиыхъ примѣровъ громадно между тѣми углеродистыми веществами, изучеиію которыхъ посвящены были вен жизнь и деятельность Жерара, и онъ не упускалъ обращать внимаиіе на факты этого рода. Еще чаще въ явленіяхъ зам'вщенія, когда два гвла дМетвуютъ и два происходятъ безъ измѣненія объемовъ, два дѣйствую- щихъ тѣда занимаютъ равные объемы, равно какъ и каждое изъ двухъ проис- ходящихъ. Такъ, вообще, летучія кислоты ИХ. съ летучими спиртами R(OH) даютъ, подобно реакціы кислотъ со .щелочами, сложные эфиры RX и воду Н(ОН.) чрезъ реакціго замѣщенія, и объемъ пара каждаго изъ реагнруго- щихъ количествъ НХ, R(OH) и RX тотъ же, какъ для воды Й(ОН), а для нея вѣсъ, отвѣчающій формулѣ (=18), заніімаетъ 2 об., если 1 пѣсовая часть водорода занимаетъ 1 об., такъ какъ плотность водяного пара по водороду=9. Подобные обобщенные примѣры, а ихъ много [9], показываютъ, что реагиро- [S] Шжажемъ эго здѣсь числами. Изъ 123 гр. бензойной кислоты получается: а) 78 гр. бензола, плотность паровъ котораго по водороду = 39, елѣдовательно относительный объемъ = 2 н Ь) 44 гр. углекислаго газа, котораго плотность 22, елѣдовательно объемъ=2. То же и въ другихъ случаяхъ. [9] Большое число такихъ обобщенных^ ре- акціп, показываю щихъ реагирование равными объемами, отвѣчаегь, именно, углеродиетымъ соеднненіямъ, потому что меікду ниіш много летучихъ. Реакціи щелочи на кислоту, или ангидрида на воду и т. п., столь частыя между минеральными веществами, даютъ мало подоб- ныхъ прямѣровъ, потому что миогія вещества ие летучи и плотность ихъ пара неизв-встна. Но и здѣсь видно въ сущности то лее. Такъ, напр., сѣрвая кислота H2S04 распадается еа ангидридъ 80я и воду ІРО, которые предста- вляютъ равенство объемовъ. Укажемъ хотя на одинъ примѣръ, гдъ- три гііла соединяются и входятъ въ составь равными объемами: усле- ішелый газъ СО5, амміакъ NH* и вода На0 (всѣхъ объемы ровны 2) образуют* кислую углеамміачпую соль (NE1J)HC0S.
ЗАКОНЪ АВОГАДРО-ЖЕРДРА. 237 ааніе равныхъ объемовъ составляетъ ежечасное химическое явленіе, наводящее на необходимость признанія за- коиа Авогадро-Жерара. Но спрашивается, каково отиошеніе объемовъ, если реакція двухъ тѣлъ совершается по закону кратиыхъ отио- шеній нѣсколько разъ? Отвътъ определенный можеть быть данъ только для случаевъ, особо хорошо изучен- йыхъ. Такъ, хлоръ, дѣйствуя на болотный газъ СН*, даетъ четыре тѣла: СМ, СН*С1«, СНС13 и ССІ* и здѣсь можно установшъ непосредствениымъ опытомъ, что тъ'ло СН3С1 (хлористый метилъ) предшеетвуетъ оетальнынъ и эти послѣднія происходить уже изъ uero при далыгѣйшемъ дѣйетвіж хлора. Вещество же это, СН'СІ, происходить именно при взагаюдѣбствіи равыыхъ объемовъ болотяаго газа СН* и хлора С12, по равенству: СН4 + G12 = СНЧЛ+ + НС1. Множество подобныхъ случаевъ встрѣчаетея методу органическими, то есть углеродистыми, соединеніями, Же,- раръ, разенотрѣвъ именно многія изъ такнхъ реакцій и замѣтя, что въ нихъ взаиііодѣйствіе въ равиыхъ объемахъ предшеетвуетъ всякилъ другимъ, былъ этимъ наведенъ на открытіе своего закона. Если же азогь пли водородъ съ кислородомъ даіотъ нѣсколько еоедине- ній, то отвѣтъ на выше предложенный вопросъ не можеть быть вполнѣ яс~ нымъ, потому что поелѣдовательное образованіе одной степени соединения вслѣдъ за другою не можеть быть строго определено. Можно предполагать, но нельзя съ увѣрениоетіга утверждать и на опытѣ провѣрить, что азотъ съ кислородомъ даіотъ сперва окись азота N0, а потомъ только бурые пары N203 и N0-. Предположить же именно такую послѣдовательность въ соединении азота съ кислородомъ можно уже по одному тому, что N0 съ кислородомъ даетъ прямо Na03 и NOa. Если же допустить, что сперва происходить именно N0 (не Na0 и не КО2), то законъ Авогадро-Жерара НаЙдетъ и здѣсь свое подтверждение, потому, что окись азота еодержитъ Именно равные объемы азота и кислорода. Точно также можно допустить, что при соединенш водорода съ кпеяо- родомъ сперва образуется перекись водорода (равные объемы Н- п 0-), которая отъ развивающего тепла разлагается на воду и кислородъ, тѣыъ болѣе, что этимъ объяснится суще- етвованіе слѣдовъ перекиси водорода (гл. 4} при всякомъ почти горѣпіи и окисленіи водородистыхъ вещеетвъ, такъ какь нельзя думать, что сперва образуется вода, а изъ нея перекись водорода, потому что такая реакція донынѣ не воспроизводится, происхождеиіе же Н30 изъ Н-02 весьма легко воспроизводится [10]. Поэтому масса явленіи показываетъ, что химическое взаимодѣйствіе вещеетвъ, действительно, совершается обыкновенно въ раваыхъ объемахъ, но этимъ не устраняется существующая на каждомъ шагу возмояшость реагированія и неодинаковыми объемами, хотя при этомъ очень часто можно уловить предшествующее реагирование равными объемами [11]. - [10] Мнѣніеопервоначальномъ происхожде- ніи перекиси водорода и объ образованія уже чрез» ея распаденіе воды, всегда мною выставляемое {е» первых» нзданій этого еочине- нія), въ посяѣдующее время стало распространяться, особенно благодаря Траубе. Оно, быть можеть, проще всего уяснить веоб.ходимоегь слѣдовъ воды во мяогихъ реакщяхъ, напр., при взрывѣ смѣси окііеи углерода съ кислородом», н, быть может», самая теорія взрыва гремучаго газа к горѣніл водорода выиграет» въ ясности и правдивости, если примем» во впгоіаніе- предварительное образованіе' перекиси водорода н ея распаденіе. [11] Возможность реакцій неравными объемами, при общности'закона Авогадро-Жерара, может», сверхъ сказаннаго, аавнсѣть отъ того, что участвующая вещества въ момент» реаги- рованіл претерпѣваютъ предварительное измѣ-_ неніе: разложение, изомерное (полимерное) пре- вращеліе и т. п, Так», если изъ N50* пршс-' ходить видимо NO3, нзъ О3 образуется О2 и обратно, то нельая отвергать возможности про- исхожденія частиц», содержащих» лишь одпиъ агомъ. напр. кислорода, равно какъ и шшхъ полвмерныхъ формъ, папр-, образованія В? изъ Н- или N нзъ N3. Такииъ образом», конечно, прн помощи произвольных» частных» гипотез», можно объяснить и случай образованія амміака КН3 из» 3 об. водорода Й- в t об. азота NVHo необходимо эамѣтять, что, быть можегъ, наша свѣдѣнія въ подобных» случаях» еще далеко не полны. Если есть глдразинъ или амндъ гРН1 и имидъ Я*Н8, в» котором» 2 об. водорода соединены съ 2 об- азота, то реагированіе и здѣеь быть может» сперва' совершается въ равныхъ объемахъ. Если окажется, что прежде NHS происходит», менѣе прочный имидъ JPH2, который можетъ
238 , гл. 7. частицы и атомы, законы Законъ Авогадро-Жерара легко мо- жетъ быть выраженъ не только выше- излоікенньшъ способомъ, но и въ алгебраической формѣ. Еслиподъ буквами Mi, Ma или вообще подъ буквою М подразумѣвать вѣсъ частицы или такого ко личествавещества, которое всту- паетъ въ хиыическія реакдіи и заии- ыаетъ, судя по закону, въ парообраз- номъ состоянін объемъ, равный съ частицами другихъ тѣлъ, если подъ Di, Da... или вообще подъ D подразу- ыѣвать плотность или вѣсъ даннаго объема газовъ и паровъ соотвѣтсвен- ныхъ тѣлъ, при нѣкоторыхъ опредѣ- ленныхъ уеловіяхъ температуры и давлены, то законъ требуетъ: Di ~~ Dj — — D U' гдѣ С есть нѣкоторая постоянная. Такое выражение прямо покаэываетъ, что объемы, отвѣчаіощіе вѣсамъ ча- стицъ Mi, Ma.... М, равны нѣкоторой постоянной, потому что'объемъ про- порціоналенъ вѣсу и обратно пропор- ціоналенъ" плотности. Значевіе вели-, чины С, конечно, условно и зависать отъ единицъ, избранныхъ для выра- женія частйчныхъ вѣсовъ и плотно- _ стей. Для выраженія чаетичнаго вѣса (равнаго суммѣ вѣса атомовъ элемен- товъ, данное тѣло образующихъ) обыкновенно принимають ныиѣ вѣсъ атома кисяорода=16; если вѣсъ атомаводорода = 1,00S (т. е. почти — 1), а для выражения плотности газовъ и паровъ въ химіи нынѣ чаще всего за единицу избирается водородъ; поэтому стоить только найти значенье постоянной для какого-либо сложнаго тѣла, оно бу- детъ то же для всѣхъ другихъ тѣлъ. Возьмемъ же воду. Ея реагирующая масса выражается (конечно, условно и относительно) чрезъ формулу или частицу НяО, для которой М= 18,016 шіипочти=18,' еслиО=16иН=1,008, какъ мы'зиаемъ уже изъ состава воды. Ея плотность пара по водороду D по- чти=9, следовательно,- для нея С=2, а потому и вообще для частицъ всѣхъ веществъ: распадаться съ рбрааованіеда. амміана, то п !здѣсь первая реакція будете между равными юбъемами азота н водорода. ГЕЙ-ЛЮССАКА И АВОГАДРО-ЖЕРАРА. Следовательно, вѣсъ частицы ра- веі-гь (точнѣе сказать блшокъ или почти равеиъ) двойной плотности пара, выраженной по отношение къ водороду. И обратно: плотность пара плп газа (почти) равпа, половішѣ частлчпаго вѣса, если взять по водороду. Справедливость этого можно видѣть наъ беапредѣльно большого числа иа- блюденныхъ плотностей пара, сравнивая нхъ съ вычисленными. Лишь для примѣра укажемъ, что для NHa вѣсъ частицы или количество реагирующаго вещества, также какъ и составъ и вѣсъ,отвѣчагощійформулѣ,выра>кается очень близко круглымъ числомъ 14 + + 3=17 (точнѣе 14,04 + 3 .1,00S = = 17,064). Слѣд. М=17. Откуда, по закону, D = 8,5. Это даетъ и опытъ. Для N20, по формулѣ и опыту, плотность 22, для окиси азота 15, для двуокиси 23. Для азотистаго ангидрида гТ2Оя, какъ вещества дисеоціирующаго на NO-f-NO2, плотность должна изменяться отъ 3S (пока N203 не измѣ- нился)до 19 (когда получится NO-f-NO2). Для Н202, NHO3, N*0+и многихъ тону подобныхъ тѣлъ, переходящихъ въ паръ, новънеиъ разлагающихся вполнѣ или отчасти, нѣтъ чиселъ постоянной плотности. Для солей и т. п. тѣлъ ея или вовсе нѣгъ, если вещества эти не переходить въ паръ (напр. KN03) потому что ранѣе разлагаются, или плотность пара наблюдается съ трудомъ только при очень высокнхъ теыпера- турахъ, если вещества эти безъ разложения переходятъ въ варъ, хотя-бы при столь высокой температурѣ (напр., NaCl, FeCla, SnCl2 и т. п.), что практическое опредѣленіе плотности паровъ требуетъ особыхъ пріемовъ, которые выработаны С. К. Девиллемъ, Крафт- сомъ, Нильсономъ и Петерсономъ, В. Мейеромъ, Скотомъ и др. Преодолѣвъ трудности, нашли для такихъ солей какъ KJ, БеСІ2, АЮ18, FeCl2 и т. п. оправданіе закона Авогадро-Жерара, т. е. по опыту плотность оказалась равною половинѣ частичнаго вѣса, — конечно, въ предѣлѣ возможной точности опыта и возможныхъ отстуйлеиій отъ закона. Когда же множество ■ иаблюдещв оправдываетъ слѣдствіе закона, его должно считать утвержденньшъ опы-
АНОРМАЛЬНЫЙ ПЛОТНОСТИ ПАРОВЪ. 239 томъ. Но это не исключаетъ возможности кавшущшся отстушіеній. Они, очевидно, могутъ быть только двухъ родовъ: или частное МД> получается менѣѳ 2 или оно оказывается болѣе 2, то-есть вычисляемая плотность или болѣе наблюдаемой, или меиѣе. Когда раздичіе опыта отъ разсчета впадаетъ въ мѣру погрѣшноетѳй опыта (напр. равняется сотымъ доляиъ плотности), или въ мѣру возможныхъ отступленій отъ законовъ газообразнаго соетоянія, шѣющихъ зеачеыіе только приближенное (какъ видно изъ отступленій, напр., отъ закона Боиль-Маріотта), тогда частное M/D оказывается лишь мало отличающимся отъ 2 (напр., = отъ 1,9 до 2,2) и такого рода случаи относятся къ числу ожидаемьгхъ, ире- дугадываемыхъ — по существу пред- лета. Иное дѣло, если частное M/D въ нѣсколько разъ зли вообще въ кратное число разъ болѣе или менѣе 2-хъ. Тогда прнмѣнимость закона должна быть объяснена, или онъ долженъ быть отвергнутъ, такъ какъ законы природы не терпятъ исключеній. Поэтому разберемъ такіе случаи, а сперва случай, когда частное M/D долѣе 3-хъ мдм плотность по опыту менѣе, чѣмъ по закону. Какъ слѣдствіе разсыатриваемаго закона, должно принять, что существуетъ распаденіе въ тѣхъ случаяхь, когда объемъ паровъ, соотвѣтетвующій вѣ- «овому количеству тѣла, вступающему въ реакціи, болѣе, чѣмъ объемъ двухъ вѣсовыхъ частей водорода. Предста- вимъ еебѣ, что мы опредѣлили бы плотность водяного пара при темпе- ратурѣ выше ея разложения, когда вода, если не вся, то почти вся, или большая часть распалась на водородъ и кислородъ. Плотность такой смѣси •газовъ или гремучаго газа менѣе плотности водяныхь паровъ, а именно: она равна 6 (по отношенію къ водороду), потому что 1 объемъ кислорода вѣситъ 16 и 2 объема водорода 2, слѣдова- тельно, 3 объема гремучаго газа IS, а одвяъ объемъ вѣситъ 6, тогда какъ плотность водяного пара = 9. Слѣдо- вательно, еслдбъ мы опредѣлили плотность водяного пара поелѣ его разложенія, .то М, дѣленное на D, дало бы въ чаетнѳмъ 3, а не 2. Мы бы могли счесть такое явленіе за отступленіе отъ Жерарова закона. Понятно, что такое заключеніе не было бы вѣрно. Если бы потребовалось доказать, что при такихъ температурахъ вода разлагается, то это можно сдѣлать съ ноьющігадиф- фузіи черезъ шрнетыя тѣла, какъ описано въ гл. 2-й. Для воды, конечно, не можетъ и явиться еоанѣнія, потому что плотность ея паровъ соотвѣт- ствуетъ закону при веѣхъ температурахъ,. въ которыхъ дѣлалиеь опре- дѣленія [12]. Но есть не мало тѣлъ, разлагающихся гораздо легче, тотчаеъ яри испареніи, еуществующихъ только въ твердомъ и жидкомъ видѣ, но не въ состояаш паровъ. Таковы, напри- мѣръ, многія соли, всѣ опрсдѣленные растворы, имѣющіе постоянную температуру кипѣнія, всѣ соединенія ам- ыіака, напримѣръ, всѣ амміачныя соли и т. п. Опредѣленія плотностей ихъ пара, сдѣланньш Вино, Девиллемъ и др., поназываютъ, что они отетупаютъ отъ закона Жерара. Такъ, нашатырь NH4C1 имѣетъ плотность пара, близкую къ 13 (по отношенію къ водороду), а между тѣиъ его частица не менѣе NH*C1, то есть 53,5, отчего плотность пара должна быть, до закону, близка 27. Частица нашатыря не менѣе НН4С1, потому что она происходить иаъ ча- стидъ NH3 и НС1, заключаетъ ло одному атому N ж С1, слѣдовательно, не можетъ быть дѣлнма, въ реакціи (на- примѣръ, съ КНО, съ NHQ3 и т. ш) вступаѳтъ съ частицами другихъ тѣлъ всегда въ ноличествѣ не меньщемъ 53,5 вѣсовыхъ частей и т. д. Вычисленная плотность (около 27) здѣсь въ два раза болѣе наблюденной (около 13,4) плотности, елѣд., M/D=4, а не 2; потому [12] Такъ какъ плотность водяныхъ паровъ остается постоянною, въ предѣлахь точности опредѣленій, даже при 1000", когда дисеоціа- ція уже вавѣрное началась, то доллшо думать, что прк этихъ температурахъ разлагается лишь очень малое количество воды. Если бы разложилось даже 100/0 воды, то и тогда плотность была бы 8,57 и частное M/D = 2,l, а при столь выеокихъ температу-' рахъ, накія здѣсь необходимы, погрѣпшость опыта едва ли.не больше отступлевіИ такой величины отъ 2. А вѣроятно дяссоціацІя при 1000° еще далеко не доетагаегь 10°-/в. Поэтому чрезъ ѵзмѣненіе плогтюаш паровъ воды яельзіі падзьятъся опщыть начало ея диссоціаѵщ-
240 ГЛ. 7. ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮССАКД И АВОГАДРО-ЖЁРАГА, то плотность пашатырныхъ паровъ долго служила поводомъ для сомнѣнія въ вѣрности закона. Но при полномъ пзученіи оказалось дѣло инымъ. Малая плотность происходить огь раз- ложенія нашатыря при иепарѳніи па NHS и НС1. Наблюдаемая плотность есть плотность не нашатыря, а см'вси NH3 и НС1, которая и должна быть близка къ 13-ти, потому что плотность NH3=S,5, a HC1=1S,2, плотность ихъ смѣси (въ равныхъ объемахъ) должна быть около 13,4 [13]. Дѣйствптель- ность распаденія паровъ нашатыря была доказана Пебалемъ и Танномъ такимъ же путемъ, какъ и распадение воды: съ помощію пропусканія паровъ нашатыря чрезъ екважиетое тѣло. Опытъ, доказывающей распадение ис- паряющагоея нашатыря, ведется очень просто и весьма лоучителенъ для ис- торін закона Авогадро-Жерара, потому что безъ этого иослѣдняго нельзя было бы д думать, что нашатырь, испаряясь, разлагается, такъ какъ, послѣ охлаж- денія, продукты его разложенія (НСІ и NH3) вновь даютъ нашатырь, такъ что разложеніе это имѣетъ всѣ признаки простой перегонки и, слѣдова- телъно, разложеніе не видно изъ опыта, а предугадано закономъ. А вся главная сила, вся очевидная польза открытія законовъ природы въ томъ и выражается, что оеи даютъ возможность предсказывать незнаемое, нредвидѣть еще не наблюденное. Разсужденіе, ведущее къ построение опыта [14], со- стоитъ въ елѣдующемъ. По закону н по опыту плотность амміака NH3 равна S'/a, а для хлористаго водорода НСІ равна 18 '/*, если плотность водорода [13] Такое объяснение плотности паровъ нашатыря, сѣрной кислоты и т. п. веществъ, разлагающихся при перегони^, было есте- ственнѣйпшыъ еъ самаго начала нриложенія закона Авогадро-Жерара къ химичеекиыъ от- кошеніямъ; оно, напр., дано въ лоеігь еочи- неніи „Уд-вльные объемы* 18о6 г. стр. 99. Вт. тоагь же сочиненш уже принѣнена формула M/D = 2, которую аатѣмъ стали применять очень ігаогіе другіе изелѣдователи. [14] Начинающиыъ изучен Іе опытный, наукъ необходимо помнить, что построеніе опыта, его раепадожеше и лріемы определяются ое- тзовиыыъ разеуждетемъ, заключаю щимъ въ себѣ принцштъ, а не наоборотъ, какъ представляется иньтмъ. Во главѣ дѣла стоить соображение, имъ определяется и самое стремле- ніе дѣлать опыты. =1. Слѣдовательно, если будемъ нмѣть смѣсь NH3 н НСІ, то черезъ пористую массу, черезъ тоннія отверстія, амміакъ будетъ проникать гораздо быстрѣе, ччзмъ болѣе тяжелый хлористоводородный газъ, подобно тому, какъ во- дородъ проникаетъ быстрѣе, чѣмъ нн- слородъ. А потому, если паръ нашатыря придетъ въ прикосновение со скважистою массою, амміака пройдетъ чрезъ нее больше, чѣмъ хлористаго водорода, а этотъ избытокъ амміака можно открыть, хотя бы при помощи влажной красной лакмусовой бумажки, которая отъ него должна посинѣть. Если бы въ парахъ нашатыря не было разложенія, нашатырные пары, пройдя цѣликомъ чрезъ пористую массу, не измѣнили бы цвѣта лакмусовой бумажки, потому что нашатырь есть Оаьхтъ, дйкааып&ющШ рааложвиіе въ иарахъ ішшдздря, лаюіпаго іціиііікъ(въ D) и хлористый водородт. (вт. Е).'/;. средняя соль. Итакъ, изелѣдуя лак- мусомъ вещество, прошедшее чрезъ пористую массу, можно рѣшить, разлагается ли или н"втъ нашатырь, превращаясь въ пары. Такъ какъ нашатырь испаряется при температурѣ столь невысокой, что опытъ можно сдѣлать въ стеклянной трубкѣ, при помощи вакаливанія лампою, то все раеноло- женіе опыта становится простымъ и удобнымъ, какъ видно на прилагае- момъ рисункѣ. Въ стеклянную трубку АВ вводится сперва пробка Г изъ гиб- каго горнаго льна или азбеста, въ жару не измѣняющагоея и составляющаго ту пористую массу, которая необхо-?
АНОРМАЛЫІЫЯ ПЛОТНОСТИ ПАГОВЪ. 24J дима при пронзводствѣ опыта. По одну сторону ея (около G) кладется внутрь сухой нашатырь, который и накаливается горѣлкою. Для того, чтобы удалять образующіеся при накаливаиіи пары, изъ газометра или мѣха въ оба конца трубки АБ чрезъ С вдувается воздухъ, проголшощій тѣ пары и газы, которые содержатся въ трубкѣ, чрезъ приставленные на пробкахъ цилиндры D и Е, а въ этихъ поелѣднихъ вложены влажный лакмусовый бумажки, въ обоихъ по двѣ—синяя и красная. Если нашатырь накаленъ [15], то за азбеетовою пробкою (т. е. въ А) появляется амміакъ и соответственный лак- аіусъ D сииѣетъ. А такъ какъ по ту сторону, гдѣ накаливается нашатырь, остается нзбытокъ хлориетаго водорода, а онъ влажную лакмусовую бумажку дѣлаетъ красною, потому что НС1 есть кислота, то въ трубкѣ Е обѣ лакмусовыя бумажки по истеченіи нѣ- котораго времени окажутся красными, въ трубкѣ же D — синими. Это именно даетъ опытъ и тѣмъ доказываетъ, что нашатырь, испаряясь, разлагается на амміакъ и хлористый водородъ, что служитъ примѣромъ возможности правильно предугадывать на основанш закона Авогадро-Жерара [15 bis]. ■Точно также и въ другихъ примѣ- рахъ тамъ, гдѣ M/D оказалось болѣе 2, можно доказать существованье разложении, и, следовательно, кажущіяся отступленія — являются въ действительности прекрасньшъ ' доказатель- [15] Для уепѣха опыта валено, чтобы трубки, азбестъ и нашатырь были сухи, иначе влага удешкитъ ЯН! н НС1. [15 bis] Бекеръ (Baker 1894) шжззаяъ, что полное разложение NIFC1 при возгонкѣ совершается- только въ присутствен воды, сл-Ьды которой для саго совершенно достаточны, при полнолгь же отеутствщ влаги (тщательыѣй- шимт, высушиваніенъ съ Р-(Р] раалошенія или №гъ и плотность паровъ нашатыря получается норнальная, т. е. близкая къ 27, или равлагаеіея лишь часть соли (Гартшнъ). Въ чвмъ здѣсь роль малаго колич. воды—нынФ еще не вполнѣ ясно, и должно полагать, что явленіе относится къ разряд;' контактныхъ, «о ныаѣ мало еще уяспенныхъ (см. гл. 9, вып. 29). В Курбатовъ аоказалъ, что хлористоводородный анилпнъ (въ сущности авалей, нашатыря) даетъ плотность пара 32,0, р^в-Ёчающую почти полному разло&етю на 'HC°J-F -f- НСІ, если температура досг. высока, но лри ниэіпидъ t—разложение не лолное. Основы хтшіи- ствомъ общности и значенія законе Аво гадро-Ж ерара. Въ тѣхъ же случаяхъ, когда ѵаст мое M/D оказывается менѣе 2 или наблюдаемая плотность болѣе вычисленной въ кратное число разъ, дѣло, очевидно, проще, и наблюденное указывает! лишь на то только, что в'ісъ частицы во столько разъ болѣе взятаго, во сколько полученное частное менѣе 2-хъ. Увеличивая М въ э,то число разъ, мы въ частномъ ішлучимъ 2. Такъ, напр., для этилена, составъ котораго есть СЙ-, находится по опыту плотность 14, для амилена, котораго соетавъ такой же СН2, она оказывается 35, слѣдовательно, частное для этилена =1, для аиилена -(5. Если частичный вѣеъ этилена принять не за 14, какъ можно думать по составу, а за вдвое большій, т. е. за 28, а для амилена въ 5 разъ большій, то-есть 70, то частичный составь перваго будетъ GSE4, а второго С5Н10, и для обоихъ M/D окажется = 2. Такое, на первый ваглядъ кажущееся совершенно произвольньтаъ, приыѣне- ніе закона оказывается однако строго точнымъ, потому что количество этилена, реагирующее, напр., съ еѣрною и др. кислотами, равняется не 14, а именно 28 вѣс. частямъ, для амилена же не 14, а- 70 вѣе. частямъ. Такъ, напр., съ HaS04, Вга, HJ п т. л. эти- леиъ соединяется въ количестве С2Я4. амиленъ С5В10, а нѳ GH2. Съ другой стороны, этиленъ есть гаэъ, труднб сгущаемый (абс. т. кип. = + 10°). ами- ленъ жидкость, кипящая при 35° (абс. т. кипѣтгія = -}-1920), и, допуская тя- желыя частицы амилена (М = 70),-ясно становится его различіе отъ этилена, обладающаго болѣе легкими чаети- цами (M = 2S). Такимъ образомъ, малое частное M/D есть указаіігель поли- мерызацш (различіе плотности кислорода и озона подходить къ этому же случаю), какъ большое — есть указатель разложения. Если обратимся къ простынь тѣламъ,. то для нѣкоторыхъ тѣлъ, особенно для металловъ, напр., ртути, кадміяицшшаі тотъ вѣсъ атома, какой должно признать въ ихъ соединен'шхъ (о чемъ рѣчь будетъ далѣе) оказывается и ча- стичнымъ вѣсомъ; Такъ, ртуга должно приписать атомный вѣсъ'200, а плот-
242 ГЛ. Л ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГКЙ-ЛЮССАКЛ И АБОГАДРО-ЖЕРАРА. гость ея паровъ = 100, частное = 2. Сдѣдователыю. ев частіщіъ ртути, одинъ аіпомъ Hg. То же относится къ Na, Cd и Zli. Это наиболее простыл изъ частицъ, какія и возможны только ДЛИ простыхъ тѣлъ, такъ какъ въ частпігѣ сложного тѣла по меньшей мѣрѣ бу- детъ два атома. Однако частицы мио- гнхъ изъ простыхъ тѣлъ оказываются сложными. Такъ, напр., для кислорода вѣсъ атома 16 и плотность = 16, следовательно, въ частіщѣ его содержится два атоыа О-, что мы уже должны были заключить (гл. 4) пзъ сравненія его плотности съ пдотн. озона, который содержитъ О3. Точно также въ частидѣ водорода Н2, хлора С1а, азота К2 и т. д. содержится по 2 атома. Если хлоръ реагпруетъ на водородъ, то объемъ остается тотъ же при образования хлористаго водорода: Н- + + С18 = НС1 + НС1. Это хлоръ замѣ- іотетъ водородъ и обратно, объемы потому и сохраняются. Есть простыл тѣла и съ гораздо болѣе сложною частицею, напр., сѣра S'\ хотя при нагрѣванін плотность уменьшается въ три раза и образуется Sa. Бъ парахъ фосфора, судя по плотности (D = 62), четыре атоыа Р4. Слѣдовательно, многія цро- стыя гѣла полимеризованы, являются въ частицахъ еложнѣйншхъ, чѣмъ для нихъ возможный. Въ углѣ, какъ увіі- димъ далѣе, должно признать частицу очень сложную — иначе его нелетучести и другихъ свойствъ — нельзя понять. И если сложныя тѣла при болѣе или менѣе сильномъ нагрѣваніи разлагаются, еслп полиыервыя вещества .тогда деполгшеризуются (то-есть умень- шаютъ вѣсъ частицы, распадаются на болѣе легкія частицы), какъ N204 переходить въ NO3 или.озоиъ 0я въ обынн. кислородъ 0£, то при возвышенной температурѣ должно ждать распадения сложныхъ частицъ проетыхъ тѣлъ на простѣйшія, содержащія по одному - атому въ частицѣ, то-есть, если изъ О3 получается О*, то можно ждать и О. Указаніемъ (но не доказательст- - вомъ) на подобное предположение елу- жать пары года. Нормальная ихъ плотность = 127 (Дюма, Девилль и др.), что отвѣчаетъ частицѣ J2. При повышеніи температуры выше 800° (до нея плотность, почти постоянна) плотность эта явно уменьшается, какъ видно изъ про- вѣрениыхъ чиселъ В. Мейера, Крафтса и Троста. При обыкнов. давленіи и 1000° она около = 100, при 1250° около =80, при 1400°=около 75 и пови- дпшому стремится уменьшиться вдвое, т. е. до 64. При уменынеыіи дав- ленія это распаденіе или деполимери- зація паровъ іода дѣйствительно доходить [16] до плотности 6G, какъ показалъ Крафтеъ при уменьшении давлевія до 100 милл. и при возвы- шеніи температуры до 1500°. Изъ итого можно думать, что частицы Я, при вы- сокихъ температурахъ и малыхъ дав- леніпхъ, постепенно переходятъ въ частицы J, содержащія одинъ атомъ, какъ ртуть, и что нѣчто подобное встрѣтимъ и для другихъ простыхъ тѣлъ при значитѳльномъ повышепш температуры, которая стремится разъединить сложный тѣла и разложить слояшыя частицы [17]. Кромѣ двухъ выше разсмотрѣнныхъ случаевъ кажущихся отстунлеиій оть закона Авогадро-Жерара, ость еще [16] Подобно тому, какъ при уменьшении давленіи мы видѣлл {гл. 6, вьш. ів) возрастайте диссоціацін Н!04 и образованіе большей пропорціи NO2. Распаденіе Js на і -}- J есть та же диссопіація. [17] Для хлора, хотл еперва признавали подобное же явлепіе, но провѣрка показала, что если есть умепьшеніе плотности, то лиші. налое. Для брома немного Сод-Ье, и далеко не такое, какъ для іода. Такъ какъ хиничсскіе процессы »ы вообще очень часто невольно смѣшнпаемъ съ физическими, то быть можетъ, что въ дѣлѣ уыеныценія плотностей хлора, брома и іода участвуете, если не вполнѣ, то отчасти фнзическіа процессъ изи'ішевія коэф- фиціента расширения съ перемѣною температуры и чаетичнаго вѣса. Такъ мною эамѣчено (Comptes I'endus 1876), что коэфф. раепгаре- нія газовъ возрастать съ ихъ частичньгаъ вѣсомъ, н прямой опытъ дало, (гл, 2, вкга. 26), напр., для бромпстаго водорода коэфф. расширения 0,00386 (М ^ 81), вігнсто 0,00367 для водорода (М = 2). Для паровъ іода (М = 254) поэтому должно ждать очень большого коэфф. расширепія, а отъ одной этой причины должно уже произойти уменьшите плотности. Если только примять для паровъ іода коэфф. 0,00-1', то при 1000° плотность должна быть уже 116. Поэтому быть можетъ, что диссоціація іода, есть явлепіе лишь кажущееся. Однако ет, другой стороны, тяжелые пары ртутп (М = 200, D —100) прд температурѣ 1500° почти не унеяынаютъ (D — !)8 до В. Меііеру) своей плотности; но не -должно .забывать, что частица ртути содержитъ одинъ атомъ, а іода два, что должно имііть большое значение.
АНОРМАЛЬНЫЙ ПЛОТНОСТИ ПАРОВЪ. 243 третьи, но это уже послѣдній и одииъ изъ очень поучительныхъ. Когда изу- чнютъ отдѣльныя вещества, нхъ стремятся уединить въ возможно чистомъ впдѣ и тогда опредѣляютъ ихъ свойства химическія и фпзическія, а между ними м плотность пара. Если она нормальна, т. е. D — M/2, то это часто служитъ средствомъ къ убѣжденію въ полномт. очищеиіи тѣла отъ всякпхъ подмѣеей. Если же она ненормальна, то-есть если D не равно М/2, тогда для невѣрящихъ въ законность Авогадро-Жерара является новый аргумента протнву этого закона, но для тѣхъ, кто постпгъ. уже важное зна- ' чепіе закона, становится ясно, что въ наблюденін есть какая-либо погрешность: или плотность определена въ условіяхъ, когда паръ еще не слѣ- дуетъ законааіъ Боиль-Маріотта и Гей- Люссака, либо тѣло не очищено, какъ слѣдуетъ, содержитъ подмѣси и т. п. Тогда законъ Авогадро-Жерара является побудительного причиною но- ваго, точн'Бйшаго изслѣдованія. И всегда, по сихъ поръ, находились причины погрѣищостей. Прииѣровъ этого въ исторіи иоваго времени не мало. Приведу одинъ изъ нихъ. Для хлори- стаго пиросульфурила S205C12 величина М = 215 [17 bis], слѣд., должно ждать D = 107,5, а между тѣнъ Ро- зенштиль, Ожье и др. получили 53,8, то-ееть вдвое меньшую плотность, и притомъ Ожье (1882) доказалъ, что при перегонкѣнѣтъ диссощапіи на SO* и SO?Cl2 или на какіе-лнбо два дру- гихъ продукта, а потому ненормальная плотность SS05C12 оставалась необъяс- ненною до тѣхъ поръ, пока Д. П. Ко- новаловъ (1SS5) не показалъ, что подъ руками изслѣдователей была смѣсь (содержащая S03HC1} и что чистый пнросулъфурилъ обладаеть нормальною плотностію, близкою къ 107. Не будь законъ Авогадро-Жерара руко- водителемъ, тогда бы и по сихъ поръ нечистая жидкость слыла за чистую, тѣмъ болѣе, что опредѣленіе количества хлора не могло служить адѣсь [17 bisj Для наибольшей простоты и ясности нзложепія въ' этой г.іавѣ атомные вѣса алементовъ ваяты въ круглыхъ . чнслахъ. ■нсщр. Н = 1. 0 = 16, C = 12,S = 33, N = М, С1=35,5-к т. п._ къ открытію подмѣси. Такъ, слѣдова- ніе за дѣйствительнымъ закономъ природы помогаетъ достигать правдивьіхъ выводовъ. Такшъ образомъ всѣ случаи, сколько либо изелѣдованные, оправдываютъ законъ Авогадро-Жерара, и такъ какъ по нему, изъ определения плотности пара (чисто физическаго свойства), получается выводъ о величинѣ частицы или о колнчествѣ вещества, вступаю- ■ щаго въ химическія реакціи, то закономъ этиыъ связываются двѣ области зианій—'физика и химія — крѣпчай- шимъ способомъ. Сверхъ того, съ закономъ Авогадро-Жерара получаются для шзнятій о частдц&Х'Ь (молекулахъ) и атомахъ незыблемый основанія, ко- торыхъ до него не существовало. Хотя со времени Дальтона было уже очевидно, что необходимо признать атомы (химич. индивидуумы, ведѣлимые химически и др. силами, гл. 4) простыхъ тѣлъ и группы атомовъ пли частицы сложныхъ тѣлъ, недѣлимыя механическими н физич. силами, но относительная величина чаетицъ и атомовъ определялась недостаточно ясно. Такъ, напр., атомный вѣсъ кислорода мояіно было принять = 8 или 16 или любому кратному числу и ничто не указывало способа выбора той или другой изъ зтихъ велнчинъ [18], а о вѣсѣ частицы [IS] Такъ и было въ 50-хъ годахъ. Одви принимали 0 = 8, другіе О = 16, если Н = 1. Вода для первыхъ будетъ НО, перекись водорода НО!, для вторыхъ, какъ нынѣ, вода Н=0, перекись водорода Н202 или НО. Смута, сбивчивость господствовали. Въ I860 году химики всего евѣта собрались въ Карльсруа для юго, чтобы на конгрессѣ достичь еогла- шенія, однообразия. Присутствовавъ на этомъ конгрессѣ, л хорошо помню, какъ велико было раэногласіе, какъ съ 'величайвшмъ до- етоннствоагь охранялось корифеями науки, условное согдашеніе и какъ тогда послѣдо-. ватало Жерара, во главѣ которыхъ всталъ итальядскій профоссоръ Кашицаро, горячо проводили слѣдствід закона Авогадро. Пра гооподмвѣ научной свободы (безъ нѳя наука бы на двигалась впередъ, окаменѣла бы, какъ въ средніе вѣка) и пра одновременной неоік ходимости научнаго консерватизма^ (безъ него корни прошлаго иаученія не могли бы давать новыхъ плодовъ), условное соглашение не было достигнуто и не должно быть достигаемо, а вы'Ёсто того истина, въ выдѣ закона Авогадро- Жерара. при посредствѣ конгресса, получила бо.тіе широкое распространение и скоро аа- тѣмъ покорила всѣ ѵмы. Тогда сами собою . 16*
244 гл. 7. частицы н атомы, законы простыхі, и сложных!-, тѣлъ вовсе не было никакого твердаго понятія. Съ установленіемъ же закона, понятіе о частицѣ вполнѣ опредѣлплось, а изъ него и понятіе о велнчинѣ атоыа просты хъ тѣлъ. Частицею, или химическою частицею, или молекулою, доджпо считать количество вещества, вступающее въ химическое взаимодпіістьіе съ другими частицами іі занимающее въ газообраз- номъ состояпіи такой же оишіъ, какой аашяаютъ двѣ вѣсовыл. части водорода. Частичный вѣсъ (въ предшествующее, онъ означенъ чрезъ М) вещества определяется его составоиъ, пре- вращеніями и плотностію пара. Частицы не дѣлятся при механиче- скихъ п физичеекпхъ измѣиевіяхъ ве- щеетвъ, а при химичеекихъ реакціяхъ онѣ измѣняются пли по составу, или по количеству, или по расположенію, или по роду двпженія свопхъ частей. Совокупность частпцъ, во всѣхъ химичеекихъ отношеніяхъ между собою одинаковыхъ, образуетъ массы опре- дѣленныхъ однородныхъ веществъ во всѣхъ ихъ состояніяхъ [ІУ]. Частицы состоять нзъ атомовъ, находящихся въ нзвѣстномъ расположены и движенін, какъ солнечная система [20] укрѣпнлиі.'і. новые, такъ называемые окера- ровскіе вѣса атомовъ и уже съ 70-хъ годовъ они вошли во всеобщее употребленіе. [19] Если возможны скопленія разнородных*!, частицъ въ соетонніи газовомъ, когда частицы значительно удалены другъ отъ друга, то въ жидкомъ еоетояніи, когда частицы уже сбли- . жены, такое скопленіе становится возможным!» только при тонъ видѣ взавмод-Ьйствія частицъ, который проявляется при химпческомъ ихъ притяікеніи, особенно же прк способности раз- нородныхъ частицъ къ взаимному еоединенію. Такими должно представлять растворы и дру- гія, такъ называемый; неопредѣленнын зими- ческія еоединевія. Въ нихт. по представлен! ю, .развиваемому въ этоыъ сочинеяІи, должно предполагать какъ самыя соедияенія раэно- родныхъ частицъ, такъ и продукты ихт. рас- паденія, какъ въ аэотноватомъ ангидрид'!; N'O4 и NO5. [SO] Чрезъ ато укрѣпилась основная мысль объ единствѣ и стройности всего мірозданія, составляющая одну нзъ тѣхъ мыслей, которыми человѣкъ во всѣ времена проникался и которая открываете падеяіду современен!., при накопленш дальнѣйшихъ наблюдений, опы- товъ, эакояовъ, гипотезт. и теорій, достичь въ яонимаши внутренняя невидимаго строя сплошные, тѣлъ такой же стеяеня ясности и точности, калов достигло почнзніе вндимаго ГЕЙ-ЛЮССДКА И АВОГАДРО-ЖЕІ'АРЛ. изъ свопхъ недѣлимыхъ (солнца, пла- нетъ, спутпиковъ, пометь и т. п.). Чѣіи> больше атомовъ соберется въ частпцѣ, тѣмъ сложиѣйшее получится вещество. Равновѣсіе разиородныхъ атомовъ можетъ быть при этомъ болѣе или менѣе прочно, и они отъ того да- дутъ болѣе пли менѣе прочитал сложные вещества. Физическія и механическая превращения измѣняютъ скорость двпженія и разстояніе отдѣль- иыхъ частицъ или атомовъ въ части- цахъ, или цѣлоп ихъ совокупности (тѣла), но не измѣияготъ бывшаго рав- новѣсіп системы, а химнческія превра- щенія измѣншотъ самыя частицы, т. е. скорость движепіл, относительное расположение, качество и количество атомовъ въ частицахъ. Атомы суть паимеиыпія количества. или недѣлимыя химнческія массы эле- ментовъ, образующая частицы нростыхъ н сложныхъ тѣлъ. Атомы вѣсомы, сумма ихъ вѣса составляем вѣсъ частицы, а сумма вѣса частіщт. — вѣсъ массы вещества, опре- дѣляющій тяготѣніе и всѵякія явленія, отъ массы вещества зависящія. Элементы характеризуются не только саиостоятельнымъ существованіемъ, от- сутствіемъ способности превращаться другъ въ друга и т. п., но и вѣсомъ свопхъ атомовъ. Химнческія и физическія свойства веществъ зависятъ отъ вѣса, состава и свойства частицъ, образующихъ вещество, и отъ вѣса, свойства и распо- ложенія {строенія, движенія) атомовъ, образующихъ частицы. Ботъ совокупность тѣхъ понятій частичной механики, который легли въ основу всѣхъ современныхъ физиче- скихъ и химичеекихъ построеній со времени утвержденія закона Авогадро- Жерара. Въ совокупности частностей строенія небесныхъ свѣтилъ. Прошло еще немного л'втъ, какъ сталъ укрепляться въ наукѣ законъ Лвогадро-Жерара. Это па памяти у нногихъ дѣйстпующтіхъ еще естествоиспытателей, пт. тош. числѣ п на моей па-., мяти. Немудрено, поэтому, что немногое еще успѣли выработать въ области молекулярной механики, но одна теорія газовъ, тѣспо связанная съ понятіемъ о частицахъ, покааы- ваетъ, по своимъ усиѣкалъ, что близко время, когда знаніе внутрѳнняго строенія веществ1-. Оудетъ еоздаио и укрѣплено.
ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ. 245 современна™ запаса химнческихъ свѣ- дѣній на ішкдомъ шагу видна плодотворность изложениыхъ началъ. Далѣе приводятся неыногіе примѣры такого примѣнепія. Такъ какъ подъ вѣсомъ атома должно тюдразумѣвать наименьшее количество элемента, входящее въ еоставъ вся- кихъ чаетидъ, имъ обраэуемыхъ, то дтп нахонсдеиія вѣса атома кислорода возьмемъ частицы его соединеній, какъ тѣхъ, которыя описаны, такъ отчасти п тѣхъ углеродпстыхъ соединений, къ описанію которыхъ вслѣдъ затѣмъ пе- [.іеЙДеМ'Ь: в.|ісъ ,|[ѵ_ Кояич. кислорода стпци. въ частике. НэО IS 1С №0 44 16 NO 30 10 NO2 46 32 HNO3 63 48 CO 28 . 16 CO2 44 - 32 Число тѣлъ ложно было-бы сильно увеличить, но результата вышелъ-бы тотъ-же, то-есть въ частицѣ кисло- родныхъ соединеній никогда не 6ы- ваетъ менѣе 16-ти вѣсов. частей этого элемента, а всегда п 16, гдѣ п есть ц'Ьлое число. Частичные вѣса указан- ныхъ соед. находятся или прямо по плотности паровъ н газовъ, или по реакціямъ.' Такъ, плотность пара азотной ккслоты {какъ вещества легко раз- лагающагося выше темп, кипѣнія) не определена съ точностІю, но содержа- ніе въ ней і вѣс. части водорода и всё ея свойства и реакціи заставляютъ придавать ей написанный частичный еоставъ, но не какой-либо другой. Та- кимъ образомъ весьма легко найти атомные вѣеа всякихъ элеыентовъ, зная частичные вѣеа и еоставъ ихъ соединеній. Легко убѣдгггься, напримѣръ, въ томъ, что въ частицы углеродпстыхъ соединеній никогда не входить иеиѣе чѣнъ я 12 частей углерода, и потому должнЬ принять С = 12, а не С = 6, какъ это принималось ранѣе Жерара. Такъ найдены и несомненно утверждены современные вѣса атомовъ элементовъ, называемые еще и понынѣ жераровскими' атомными вѣсами, О, N, С, Сі, S и т. п. Что касается до ме- талловъ, изъ которыхъ многіе не даютъ ни одного летучаго соединенія, то- мы впоелѣдствіи увпдимъ способы, которыми и для нихъ установляюгъ атомные вѣса, но вее-же въ концѣ концовъ и здѣсь дрибѣгаютъ къ закону Аво- гадро-Жерара, для устраненія встрѣ- чагощихся сомнѣиій. Такъ, напр., хотя многое, что было известно -по отно- шенію къ соединеніямъ бериллія, заставляло считать его атомъ имъчощимъ вѣсъ Be = 0, то-есть его окксь ВеО, а хлористое соединение БеСІ2, но. нѣ- которыя аналогіи давали поводъ приписывать бериллію атомный вѣсъ Be = = 13,5 = 3U. У, причемъ окись его выражалась соетавомъ ВеЧ)3, а хлористый бернллій ВеСР [21]. Когда же было опредѣлено, что плотность паровъ хлористаго бериллія близка къ 40, тогда стало вполнѣ несомнѣнньшъ, что его частичный вѣсъ — 80, а это удо- влетЕоряетъ формулѣ ВеСІ2 и не подходить къ формулѣ ВеСІ3, потому стало необходимыми приписать Be атомный вѣсъ 9, не 13Ѵг. Съ установленіемъ незыблелаго по- нятія о чаетипахъ и атомахъ, хнмиче- скія формулы стали прямо выражать не только еоставъ [22], но и частич- [21] Если Ве=й и хлор, бериллій ВеСІ", то на 9 ч. бериллія приходится 71 часть хлора, частичный вѣсъ BeCls=S0, следовательно, плотность пара должна быть=40, идя п 40. Если Ве=13,5 и хлор. бериллій ВеСІ'. то на 13,5 бериллія 106,й хлора, слѣд., вѣеъ . ча- стнцы 120 н плотность пара=60 илп чг 60. Состаьъ, очевидно, въ'обоихъ случаяхъ тотъ яге, потому что 9:71=13,5 : 106,5. Такъ, ва видъ очень различный формулы, если подъ знакомъ простого тѣда подразунѣвать различные атомные вѣса, могут* одинаково хорошо выражать какъ процентный еоставъ тѣлъ, такъ и тѣ свойства, которыя требуютея законами кратныхъ отяошеній и паевъ. Выборг кратной величавы для атомнаго вѣса нё^ возііоміенъ безъ тнердаго и конкретнаго по-- нятія о частнцѣ и атомѣ, а они даны лишь" какъ слѣдствія закона Авогадро-Жерара, поэтому современные вѣса атомовъ суть ' слѣдствія этого закона, [22] Вообще, когда требуется отъ формулы перейти къ процентному составу, тогда вмѣсто букеъ нужно подставить отвѣчающіе имъ- атомные вѣса, найти сумму нхъ н, зная въ ней содержание даннаго простого тѣла до пропорцін легко найти содержание этого элемента въ 100 нли въ любомъ друсомі количествѣ вѣсовыхь частей. Наоборотъ, если требуется по данному процентному составу найтн формулу, то нужно' поступать такимъ образояъ: раздѣлнть процентное содержаніе каждого элемента, входя- щаго въ составь вещества, на вѣсъ его
246 r."i: 7. частицы н атомы, законы геП-ліоссака п авогадро-жерага ный вѣсъ, то-есть и плотность паровъ, слѣдователыіо, рядъ осігавнъгхъ. хпми* чеекихъ и физическпхъ свѣдѣній о веществѣ, такъ какъ отъ плотности пара или частпчнаго вѣса и состава тѣлъ завпеитъ множество пхъ евойствъ. Такъ, плотность пара D=M/2. Напр., формула сѣрпаго эфира (входящаго въ составъ го фманскихъ капель) есть С4Н10О, слѣд., вѣсъ ей отвѣчаюздій= = 74, а потому плотность паровъ эфира = 37, какъ оно п есть въ действительности. Поэтому плотность паровъ Е газовъ перестала быть (эмпи- рическою) величиною, получаемою лишь пзъ опыта, и пріобрѣла раціональный смыслъ. Стоптъ затѣмъ лишь помнить, что 2 грамма водорода пли граммовый частичный вѣсъ этого исходного газа залпмаетъ, при 0° п 760 мм. давленія, объемъ 22,3 литра (или 22300 куб. сантгшетровъ), чтобы прямо отъ фор- мулъ переходпть къ вѣсамъ кубпч. мѣръ газовъ и иарокъ, потому что п всякіе другіе граммовые частичные вѣса паровъ зашіяаюгь при 0° п 700 мм. тотъ же объеыъ 22,3 .татра. Такъ, напр., для углекислаго газа СО- частич. вѣеъ М = 44, отсюда 44 грамма СС2 при 0° и 760 мм. заипмаютъ объемъ 22,3 лптра, слѣд. литръ вѣситъ 1,97 гр. атома, и полученныл такиыъ образонъ частные сличить ме;кду собою: они должны быть бъ простонъ кратвокъ нежду собою отношении. Такъ, напр., по і процентному составу перекиси водорода: 5,8S водорода п 94,12 кпс- лорода, легко найтя ся формулу, стоить только содержаніе водорода раздѣдлть на единицу, з. содержаніе кислорода на 16, получатся числа 5,SS и 5,SS, которыя относятся между собою какъ 1; 1. Значить, въ перекиси водорода на одинъ атомъ водорода приходится одинъ атомъ кислорода. Замѣтимъ сверхъ того, что даже самый хн- ьшческій языкъ или номенклатура можегь получить особую, ясность п последовательность путезгь понятія о частндахъ, потому что прямо словами можно означать составь. Такъ, двуокись углерода прямо говорить о СО2 яснѣе и больше, чѣмъ углекислый газъ, или даже угольный ангидритъ. Уже мнотіе склоняются къ такой номенклатура. Но, выражая составь безъ обозначеніл или хотя бы безъ одного намека на свойства, мы упустила бы выгодныл стороны современной номенклатуры. Двуокись еѣры SO2 говорить то же, что двуокись барія ВаО2, а сѣрнистый ан- гидридъ—намекаетъ на кислогиыя свойства SO=. Вѣроятно, соврсмеиемъ удастся сочетать обѣ выгоды въ одинъ стройный химичѳскій языкъ. Соединяя законы газовъ: Гей-Люссака, Маріотта и Авогадро-Жерара, полу- чаемъ [23] общую формулу для газовъ: 6200.*. (273+ *) = Ыр, гдѣ s есть вѣсъ въ граммахъ одного куб. сантиметра пара пли газа, при теыпературѣ t и давленіи р (выражал его сантиметрами ртутнаго столба), еслп частичный вѣсъ газа = М (и вы- раженъ, принимая вѣсъ атома 0=16 или 1-1 = 1,008). Такъ, напр., при 100° и црп давденш 76 сапт. (т. е. при атмо- еферномъ), вѣсъ куб. сантиметра паровъ эфира (М~74) равенъ л'=0,0024 [24]. Такъ какъ s=w/e, гдѣ т есть вѣсъ вещества въ гралмахъ, а « объемъ его Еъкубич.саіітпметрахъ(миллилт'рахъ), ТП <і — ь , 1U s 6200(273 4-0 если давленія выражены въ сантиме 23] Формула этз (данная smoio въ, сочпис- ніи гОбъ упругости газовъ" и въ «Camples rendus 1ST в Fev.i нѣсколько въ нномъ пидѣ) выводите» сгЬдующюгь обрааомъ. По закону Авогадро-Жерара для всѣхъ газовъ M=2D, гдѣ М есть частп'іныГі вѣеъ, а П плотность по водороду. Но она=вѣсу въ граммахъ куй. сантиметра газа s„ при 0° и 71! рант, дапленім, дѣленному на 0,(Ю00899-І-, ибо ;по есть нѣсъ въ граммахъ, куб. сапт. водорода при 0° я 76. А вѣсъ s куб. сант. газа при темп., t it дав л. р (въ сантиметр а хъ) равенъ s0p/7(> (1-f-aO- Поэтому s0—S. 7li(i+«f)(p, слѣдова- тельно D = 7G. s(l + a()/O,OO0OS9S р, откуда JI=152 s(l+ai)/0,OOOOS9°4#, чтопдаетъвышеприведенное выраженіе. потому что 1/а=273, а 152 дѣленное на 273пнп0,0000899-і близко къ (S200. Взіѣсто s можно взять mjo, гдѣ т есть вѣсъ, ѵ объемъ паровъ при t н р. [21] Предлагаемую формулу прямо можно приагЬнпть при иахождеміи частичиаго вѣиа по даннымъ: в*Ьсу пара т гр., объему его ѵ куб. сайт., давленію р сапт. п f, такъ к:и;ъ 8=вѣсу паровъ ?п, дѣлепиому на объемъ у, слѣд. M=G300.wi<273-H)(p». Поэтому вм-Ьсто формулы (си. гл. 2, вын. 34) j)j)=K(273+(), гдѣ Ё измѣняется съ массою п природою газа, можно прнмѣнять і[юрмулу: рѵ = 6200 (mjM) (27S+(). Во уногпхъ практвческахъ по- просахъ укааанпыл формулы ойлегчаютъ рззечеты. Напр. спрашивается: какой объемъ и зайиутъ 5. гр. водяного пара при температур* 1=127° и при давлепга p=7fi сант.? По формулѣ М = fi200 m (373 -f- t)!po находнмъ, ято г>^9064.куб. санг., такъ какъ для воды М=18 и адѣсь «1=5 гр.
ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ. 247 трахъ ртути, а если пхъ выразить въ атмосферахъ, А = p/7Qs то М = В^і?™+!> .... ([1) Такъ какъ частицы ынопіхъ простых* тѣлъ (IP, Оэ, N". СІЯ, BH.S8 — по крайней мѣрѣ при вые. темпер.) составлены однообразно, то для слож- ныхъ тѣлъ, ими образованных^,, формула прямо показывает!! объелпый со- ставъ. Такъ, напр., формула HNO:! прямо показывает!., что прп разло- женіи азотной кислоты поучится 1 об. водорода, 1 об. азота и 3 об. кислорода. А такъ какъ отъ ачементариаго и объелпаго состава и отъ плотностей пара прямо зашеитъ множество мѳха- ническихъ, физическяхъихимическихъ свойствъ, то принятая система атомовъ и частицъ даетъ возможность упростить множество сложиѣйшііхъ отношений. Такъ, напр., легко доказать, что жіішиі сила частпцъ всякпхъ паровъ н газовъ одинакова, Въ садюліъ дѣлѣ, механика показываетъ, что живая сила тѵ2 , движущейся маесы=-^—, гдѣ т есть масса, ѵ скорость. Для частпцъ т=М или частичному вѣсу, а скорость движения газовыхъ частицъ=иостоянной, которую назовемъ чрезъ О, дѣленной на квадратный корень пзъ плотности газа [25] = СДг, а такъ какъ D = — М/2, то живая сила частицъ = С-, то-еегь постоянна для всякпхъ частицъ, что и требовалось доказать [26]. Тепло- [25] Глава 1-я, выноска 34 [26] Сюда близко соприкасаются дапньтя о спорости звука въ парахъ и гаэахъ. Она = гдѣ 7с есть.отношеніе двуяъ теилоемкостей (оно близко къ 1,4 для газовъ, і'одержащлхъ 2 атола въ чашщѣ), р есть давленіе газовъ, выраженное вѣсомъ (т. е. давленіе, выраженное высотоюргутнаго столба, слѣдуетъ умножить на плотность ртутн), д есть напряженіе тяжести, D вѣсъ куб. мѣры газа, 0=0,00307 п t температура. Сдѣд., если h пзвѣстно, то но составу газа находится D, и ио нему и скорость звука. Если она дана, то по ней уанаютъ к. Особенно легко опре- Дѣляется относительная скорость звука въ въ двухъ газах'Ь (Кундтъ). Если защемить въ срединѣ (замкнутую по концамъ) горизонтальную стеклянную трубку (имѣюшуш длину около 1 метра), наполненную' газомъ, то тре- ніемъ (отъ средины къ концамъ) трубки мокрою тряпкою легко заставить трубку и газъ придти въ продольное колебаніе. Колебаніе газа 'легко сдѣлать видимымъ, ести въ трубку емкость газовъ (гл. 14) и многія дру- гія ихъ свойства также опредѣлятотся пхъ плотноетію, а слѣдователыю, ихъ чаетячнымъ вѣсомъ. При переходѣ въ жидкое состояніе газы и пары выдбля- югь такъ называемую скрытую теплоту (т. е. часть внутрешюй знергіи двн- жеиія частицы превращатотъ въ тепловую энергію), и она оказывается въ связи съ частичиьшъ вѣсомъ. Наблю- денія даютъ скрытое тепло испаренія сѣрнпетаго углерода CS2 = S6; для эфира С*Н"0=84; бензола CaH°=94j спиртаСэНЮ=20і;хлорофорііаСгІС13= = 55 н т. д. Эти числа показываютъ количество тепла, расходуемое на пре- вращеиіе въ паръ одной вѣс. части вещества. Если-же отнести мѣру тепла къ вѣсамъ частицъ, то замѣчается нѣк. однообразие. Для еѣрнистато углерода формула CS2 вьгражаетъ вѣсъ 70, следовательно, скрытое тепло испаренія, отнесенное къ частичному количеству CS2=7G.S6=6536, для эфира =6216, для бензола=7332, для спирта = 9246, хлороформа = 6902, для воды = 9640 и т. д. Слѣдовататьно, для ча- стичныхъ количествъ скрытое тепло пзмѣняется сравнительно немного, отъ 6-до 10 тысячъ ед. тепла, тогда какъ отнесенное къ 1-цѣ вѣса оно для воды почти въ 10 разъ болѣе, чѣмъ для хлороформа и многихъ другихъ [27]. всыпать лпкоподія (желтая присыпка—пыль или сѣмя ликоподія—употребляются часто въ аптекахъ), прежде ввода газа а занапванія. Пылинки лпкоподія расположатся фигурами:, число которыхъ зависитъ отъ скорости звука въ газѣ. Если будетъ 10 фигуръ значить скорость звука въ газѣ въ 10 разъ медден- нѣе, чѣмъ въ стеклѣ. Очевидно, что этанъ путемъ легко сравнивать скорости звука въ газахъ. Одыть показалъ, что скорость звука вт, кислородѣ въ & раза меньше, чѣмъ въ во- дородѣ. а ішеішо въ обратномъ этому отно- шееін стоять между собою корни ];вадрат- ные изъ плотностей и частнчныхъ вѣсовъ кислорода и водорода. [27] Понятіе о частнчныхъ колпчеетвахъ вещества, если не. даетъ въ нримѣненін къ- скрытому теплу испаренія прямо строгаго закона, .то по крайней мѣрѣ появодяетъ ви- дѣть нѣкогорую равномѣрность въ числахъ, иначе предетавляющил-ъ одинъ простой ' вы- подъ наблюдеяія. Частпчньгя количества жидкостей оказываются расходующими на испа- реніе почти одинаковыя количества тепла. Болѣе тѣсную связь между скрЫтьшъ теп- ломъ испаренія L и частичньшъ вѣеомъ Ж веществъ пЛказываютъ законы териодинамики, въ вависимости отъ абсолютной температуры '
248 ГЛ. I. ЧЛС'ШЦЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮСОАКА П АВОГДДРО-ЖЕГАРЛ. Судя по предшествующему, вѣсъ ча- стнцъоііредѣляетъ свойства вещества— независимо отъ сю состава пли отъ числа и качества атсмовъ, входящнхъ еъ частицу — въ томъ случаѣ, когда вещество находится въ газообразномъ состояніи (напр. плотность газовъ и паровъ, скорость звука въ парахъ п газахъ, теплоемкость газовъ и т. ы.} пли въ него переходить, какъ это ви- дшіъ въ скрытой теплотѣ непаренія. Это становится понятнымъ съ точки зрѣнія атомнаго ученін, въ его современной формѣ, потому что, помимо быстраго двнженін, свойственыаго ча- стпцамъ газообразігыхъ тѣлъ, необходимо допустить, что эти частіщы въ газахъ значительно удалены другъ отъ друга, такъ сказать — разсѣяны въ простраиствѣ (наполненном!., такъ называемым^ свътовымъ эфпромъ) подобно свѣтпламъ, нагюлняющішъ вселенную. Здѣсь, какъ н тамъ, вліяетъ лишь степень удаленности (разетояніе) іі масса вещества, а тѣ ея особенности, который выражаются въ химиче- скихъ превращеніяхъ, наступающихъ лишь при сближеиіи до прикосновения — лсчезаютъ именно по прпчлпѣ удаленности. Отсюда уже ясно, во- нервыхъ, что для тѣлъ твердыхъ и жидкихъ. въ которыхъ частицы сближены — сравнительно съ газами и па- раші—уже должно ждать зпачитель- наго уеложненія, т. е. зависимости вся- кияѣнія Т=273-|-й (Персонъ, Раиаад, Форк- ланд'ѵЛешате.тье, Коноваловъ и др.), что видно и въ эшгирическомъ законѣ Траутона, а именно: —~ = постоянной; измѣняющеисп, судя но «пытнымъ данньшъ (когда ігііть разложенія), отъ С=19 до С=2(і, ное чаше всего Слизка къ 23, какъ впдйо изъ прииѣровъ: Броіп, Вг- Ртуть Не СЗ* С6НС C°rTN t ' «id,g 357° 4й°,6 S0°,2 1S4°,5 L 43,7 62 So,7 №fi 104,7 M leo 2U0 76 7S 03 С 20,9 in,7 20.4 20.(5 21,2 ' Для воды h спирта С около 25,9,- но д.тя еікъ, судя по капиллярности, Рамэай и др. ужо замѣтили евоего роди уклоненія, которыя подробнее рааснатриваютея въ физической хн- міи. Заігіічу лишь, что уклоненія этинескры- ватотъ о&шюети закона Трауона, а потону зная L и ( можно приближенно онред'Ёлихь Ж, подобно тому какъ это можно дѣлать, зная депрессію для растворовъ, какъ это, .рязематравается далѣе (см. вын. 27 bis). кпхъ своиствъ не только отъ вѣеа частицъ, но и отъ нхъ состава пли качества, или отъ своиствъ и индивіг- дуальыыхъ химических^ особенностей атомовъ, частицы образующпхъ, и во- вторыхъ, что въ случаѣ разсѣянія ма- лаго числа частицъ вещества въ массѣ другого вещества, папримѣръ при обра- зоваиіи слабыхъ (разбавлеиныхъ) растворовъ, хотя п произойдетъ акгь химпческаго воздѣйствія, т. е. соеди- неніе, разложеніе пли замѣщеніе, раз- сѣяіщыя частицы измѣнятъ свойства среды, нхъ растворяющей, почти про- порціонально вѣсу частицъ и почтп независимо отъ ихъ состава. Чѣмъ бо- лѣе будетъ частицъ, т. е. чѣмъ крѣпче будстъ становиться раетворъ, тѣмъ бо- лѣе должны будутъвыступать особенности, завпеящія отъ состава и отъ отио- іпеніп вещестпъ къ частицамъ растворителя, такъ какъ распредѣленіе одпѣхъ частицъ въ средѣ другихъ не можетъ не завпеѣть отъ ихъ взаимнаго чисто химического воздѣйствія. Эти общія соображенія даютъ точку отнравлеііія для пониманія того, что со времени появленія (1886) мемуара Ваитъ-Гоффа „Законы химпческаго равновѣсія въ состояніи разсѣяиномъ, газообразномъ или растворенномъ ° (см. гл. 1, вып. 19) все болѣе и болѣе стали находить въ разбавленныхъ (слабыхъ) растворахъ такія измѣнеиія своиствъ, которыя зависать лишь отъ вѣса и числа частицъ, а не отъ ихъ состава, что и даетъ возможность опредѣлять вѣса частицъ при помощи изученія нзмѣненій своиствъ растворителя при введеніи малого количества раствореннаго вещества. Хотя предметъ этотъ отчасти уже раземо- трѣиъ въ 1-й главѣ (въ статьѣ о растворахъ), тѣмъ не менѣе мы вкратце коснемся его здѣсь по той причинѣ, что въ немъ съ особой и повой стороны выступаетъ значеніе частичныхъ вѣсовъ и получается средство для ихъ опредѣленія въ слуіаѣ нелетучести вещества, но при возможности полу- ченія его растворовъ, повторяя однако, что подробности этого новаго слож- наго предмета должно искать уже въ курсахъ „физической химіи". Изъ нпогихъ изучаемыхъ своиствъ слабыхъ растворовъ (напр. осмотическое даяле- ніе, депрессія, упругость паровъ, тем-*
ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНІЕ. 249 пература кипѣшя, внутреннее треніе, капиллярность, ихъ нзмѣненіе съ іга- грѣваиіемъ, теплоемкость, электропроводность, показатель преломленш, рае- предѣлеиіе въ растворителяхъ и др.) мы кратко остановимся на осмотиче- скомъ давленіи и на „депресеіи" или на іюниженіи температуры замерзаиія (кріосколическій споеобъ Рауля), не только потому, что эти пріемы болѣе ясны іт изучены, но и потому, что по- слѣднимъ легче пользоваться п его чаще прнмѣплютъ дли опредѣленія вѣса чаешцъ растворяемыхъ вещества», хотя п здѣсь, по новости предмета, есть еще не мало опытныхъ разно- рѣчій и теоретически не выяснеинаго. Осмотическое давлеиіс. Прямой опыта, (глава 1 -я. выноска 19-я) показала., что раствора., замкнутый въ оболочку, пропускающую {чрезъ діализъ) растворителя, но не пропускающую растворенное въ иемъ вещество, будучи помѣщеиъ пъ сосудъ съ чистымъ раст- ворптелемъ (напр., въ воду водяной растворъ сахара, помѣщенный въ пористый сосудъ, въ порахъ котораго отложился студенистый осадокъ, про- исходящій отъ дѣйствія желѣзисто- сішеродпетаго калія на растворы солей мѣди), втягиваетъ въ себя растворитель, чрезъ что давленіе въ замкнуто мо. сосудѣ повышается и дости- гаетъ иѣкотораго предала, называе- маго осмотическимъ давленіемъ раствора. Величину этого давленія ложно наблюдать и выразить пряло столбомъ поднятой ртути {а потому и долями атмосфернаго давленія, считая 1 атм. = = 76 см. ртутиаго столба). Эти давленія для крѣпкихъ растворовъ оказываются очень значительными и всегда возрастающими съ возвышеніемъ крѣ- постп раствора, при томъ —при сла- быхъ растворахъ — почти ей пропор- ціонально. Это показываетъ что давленіе определяется раетвореныымъ ве- ществомъ. Такъ, для раствора сахара въ водѣ осмотическое давленіе (при обыкновенной теашературѣ) — дости- гаетъ 2/з атмосферы, если на 100 вѣс. частей воды взято 1- вѣе. ч. сахара, а если взятъ растворъ 2 ч. сахара на 100 ч. воды, то до ІѴз атмосфера». Отсюда видно, что величины осмоти- чеекпхъ давленіи легко изыѣрять съ точностью, н опытъ показало., что они измѣняются съ перемѣною температуры точно такъ же, какъ упругость замкнутага газа, что указываетъ уже на совершенный параллелизма, между разсѣяніемъ вещества при переходѣ его во. слабый растворъ и въ газообразное или парообразное состояніе. Ряды наблюдений (Пфеффера, Траубе, Дефриса, Наккарн, Ладенбурга, Там- мана и многих!) другихъ) обобщенные Вантъ Гоффомъ, показали, что при этомъ давленія связаны съ частичнымъ вѣсомъ и объемомъ раствореннаго вещества совершенно точно также, какъ въ газовомъ состояніи. Поэтому осмотическое давленіе р или 1\, въ зависимости отъ вѣса частицы Жили обратно можно разечитывать по формулѣ, выведенной _ выше для газо-или паро- образнаго состояния вещества. Для ири- мѣра возьмелъ 1 °,'о водяной растворъ сахара СиНа20", для котораго М=342,18. Для него вѣсъ т = 1 гр., ѵ или объеыъ определяется изъ уд. вѣса и близокъ къ 100,5 куб. с, а потому по послѣд- ней изъ вышеприведенныхъ формулъ (II) для него откуда осмотическое дааіеніе Ъ — въ атмосферахъ: h = 0,002373 (273 + /)■ Пфефферъ (1877) наблюдало, (за 9 лѣтъ ранѣе обобщенна Вантъ Гоффа) для такого 1°/с-го раствора осмотическое давленіе при разныхъ темпера- турахъ и его числа даны въ среднемъ столбцѣ, а въ послѣднемъ приведены числа, разечнтанныя для Ъ по приведенной формулѣ: Осмотическое давленіе: ІѴ.РВСП. по опыту поразстегу. сахара. Пфеффера. е ' t= 1° 0.1364 атм. 0,664 атм. • 14° 0,681 „ 0,(581 „ 22° 0.721 „ 0,700 „ 32° 0,716 „ 0,724 ., 36° 0,746 „ 0,733 „ . Отсюда видно, что разечетъ совершенно (конечно, въ предѣлахъ воз- можныхъ для опыта погрѣшностей) согласуемся съ опытомъ, а потому, наблюдая осмотическое давленіе (для раст-
250 ГЛ. 7. ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ, ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛШССЛКА И ЛВОГЛДРО-ЖЕРЛРА, воровъ не солеобразныхъ веществъ, т. е. для не электролитовъ) сшбыхъ рас-твороеъ, можно определить частичный вѣсъ раствореннаго вещества. Такъ, если исходить изъ вышеуказанныхъ члселъ, наблюденныхъ Пфеффероігь для осмотическаго давленія, по фор- мулѣ разсчитываетея въ среднемъ Ж очень близко къ 342, т. е. къ тому числу, которое выводится для частпчнаго вѣсасахара по его составу СігН-Юи и превращеніямъ. Не говоря о томъ, что для раство- ровъ солеобразныхъ веществъ (электролитовъ) получаются уеложнятощія отклонения (давленіе, наблюдаемое болѣе вычпсляемаго, а получаемый по осмот. давленію вѣсъ частицы менѣе дѣйствп- телънаго, см. гл. 1, выи. 49) отъ вышеуказанной простоты, что повторяется, однако, и при всѣхъ другпхъ пріемахъ опредѣленіп частпчнаго вѣса раетво- ренныхъ веществъ, осмотически: спо- собъ опредѣленія частпчнаго вѣса Ж представляетъ и съ опытной стороны разныя неудобства, такъ какъ съ одной стороны трудно получить замкнутые сосуды, етѣнки которыхъ пропускали бы разнообразные растворители, но не пропускали бы растворе г! на го вещества, а съ другой стороны, такъ какъ такія стѣнкп не логутъ выдерживать большихъ давленій (это послѣднее впрочемъ устраняется подысканіемъ изотоническихъ растворовъ, дающихъ одинаковое осмот. давленіе). Поэтому способъ этотъ, имѣя весьма важное теоретическое значеніе, въ химической практпкѣ замѣняетея другими, болѣе удобными, основанными въ сущности на томъ, что во всѣхъ елучаяхъ, когда изъ раствора выдѣляется растворитель пли растворенное вещество, сказывается та же простота отношеній, какъ для осмотнческаго давленія, и растворы изотоническіе (т. е. съ равными осмотическими давленіями) пред- ставляютъ одігааковую упругость пара (т. е. одинаковое пониженіе температуры кипѣнія), одну и ту же депрессію (т. е. одинаковое понижете температуры выдѣленія растворителя въ твер- ■домъ видѣ) и т. п., что и даетъ возможность по этимъ свойствамъ растворовъ опредѣлять частичные вѣса точно также, какъ по осмотическому давленію. Изъ всѣхъ шособовъ, здѣсь прішѣнпмыхъ, чаще всего пользуются іфіаскоішчсскпш. способомъ, т. е. по- ниженіемъ температуры заетываніл растворителя или дсіі|ісссісіп, не только потому, что способъ этотъ разработали полнѣѳ и ранѣе друглхъ Рюдорфъ, ДеКоппе,Рауль(1882),Патерко,Понсо, Абег-ь, Эйкманъ, Ппккерингъ, П. Д. Хрущовъ п мп. др., по и потому, что разнообразіе растворителей, споеоб- ныхъ переходить въ твердое и жидкое состоите, позволяетъ прпмѣнять способъ этотъ къ самымъ разнообраз- нѣйшимъ веществамъ, начинал отъ ме- талловъ, растворяющихся другъ въ другѣ (напр. въ Hg, Sn, Na и др.), п газовъ, раетворпмыхъ въ водѣ, н кончая нелетучими маслами и т. п. веществами, раствор яющпмпся въ соотвѣтственныхъ жидкихъ, легко застьтвающихъ раст- ворителяхъ, такпхъ какъ бензолъ, фе- нолъ, уксусная кислота и др. Сущность пріема сводится къ общей применимости для слабыхъ растворовъ (не электролитовъ) формулы: й ' к' ' гдѣ А есть депрессія (разность между темп, плавлепія чнстаго растворителя и взятаго раствора), q вѣсовое содержите раствореннаго вещества на 10(1 вѣс, частей растворителя и II частичный вѣсъ раствореннаго вещества. Первая часть равенства носить названіе: частичной пли молекулярной депресеіи. При даиномъ растворителѣ величина частичной депрессія (не электролитовъ) слабыхъ растворовъ стремится по мѣрѣ разбавлекія къ постоянной — С, а эта послѣдняя оиредѣляется, какъ показы- ваетъ равенство, только двумя данными, до растворителя относящимися: t—температурою плавленія взятаго растворителя и іѵ скрытою теплотою его плавленая. Для воды і = 0 и w = 79, а потому для водныхъ растворовъ въ предѣлѣ: или Л = 1-8,%' И. По атому для нихъ : М= 18,9д/Д, то есть чѣмъ частичный вѣсъ больше, тѣыъ меньше депрессія А при данномъ
КРІ0СКОПИЧЕСКІЙ СПОСОБЪ. 251 содержапіи q гр. на 100 гр. поды, а для дапнаго вещества (т. е. при Ж постояиномъ) частное j/A постоянно и = іЩ18,9. При другихъ (чѣмъ вода) раетворителяхъ постоянное О измѣ- шется въ зависимости отъ пхъ свойствъ (т. е. отъ % и іѵ), напр. для бензола С°Нв (г = 5°,5,гг = 30) около 50, для нитробензола около 70, для уксусной кнсл. около 39 и т. д. Большой точности въ знаніи постоянной С нельзя ждать уже потому, что наибольшую пргшѣншіость указаннаго отпошеніп можно ждать тольйо при большихъ разжиженіяхъ (т. е. лишь для сяабыхъ растворовъ), а тогда точность въ опре- дѣлеиіи малой депреесіи не можетъ быть значительною. Но такъ какъ въ лабораторной практикѣ кріоскоппчеекій пріемъ применяется только для еуя;- деніп о томъ, имѣетъ ли растворенное вещество частичный вѣсъ Ж или некоторый кратный ему вѣсъ 2 Л/, ЗД£ п т. д., то и первое прпближеніе къ нстипѣ здѣсь имѣетъ важное значеніе, особенно для веществъ совершенно не- летучяхъ или разлагающихся при перегоняв, тѣмъ болѣе, что получаемое значеніе Ж будетъ при кріоскоппче- скомъ пріемѣ относиться къ кпзшимъ темпоратурамъ, блпзктіъ къ темпера- ч'урѣ застыванія растворителя. Въ впдѣ примѣра опять возьмемъ растворы обыкн. сахара (С12Н-2Оп). Для него П. Д. Хрущовъ, пользуясь очень чувстшітельнымъ электрическимъ тер- мометромъ, нашелъ (1902 г.): Сахара въ Сахара па Яаблюдея- ІШ гр. 100 гр. оаі[ дэпрео раствора. волн <J- oili, Д. 0,99S гр. 1.008 гр. 0°,0576 2.0S1 „ 2,125 „ ОМ 183 4,302 „ 4,495 9 0°,2462 II о а т а м ъ д а и и ьі м ъ: 17,50 19,55 330,8 17,98 19,03 339,7 18,26 18,7* 344,9 Вычисленный по депреесіи частичный вѣсъ сахара поэтому блиэокъ къ действительному (342,2) и если отличается немного отъ него (мепѣе чѣмъ . на 3'/з%), то во всякомъ случаѣ не настолько, чтобы можно было увеличить или уменьшить его въ два раза. А это даетъ уверенность въ томъ, что даже при пнзкихътемпературахъ (когда частицы миогихъ веществъ усложняются) сахару свойственъ тотъ самый частичный вѣсъ, какой выводится прямо изъ его состава и реакцій. Такъ, по депреесіи можно было убедиться, напримѣръ, въ томъ, что перекись водорода представляетъ частицу НаОг, а не 1-10, что частицы кислорода О2, хлора С1- и брома Вг2 содержатъ по 2 атома, какъ вытекаетъ и пзъ плотности ихъ въ газовомъ состоянІи, что одно изъ сахаристыхъ веществъ, называемое рафинозою, представляет-ь частичный вѣсъ GlsH320lfi (по опредѣ- леніго Луазо и Шейблера), а не пной (напр. СЭ6Н04О32, какъ полагали одно время), что многіе металлы, судя по депреесіи ихъ елабьгхъ растворовт> (сплавовъ) въ Na, Sn, Ві, Си п РЬ оказались (Гейкокъ и Невиль) содержащими обыкновенно по одному атому въ частпцѣ, какъ то для нѣкоторыхъ (Hg, Cd и др.) металловъ было получено и но плотности пара (Рамзай тотъ же выводъ для металловъ получать, опредѣляя упругость пара ихъ ртутньгхъ растворовъ), что сѣра и фос- форъ представляютъ въ растворахъ, какъ и въ парахъ (с«. гл. 19 п 20), частицы усложненный и т. д. Къ числу услугъ, оказанныхъ кріоскопическимъ споеобомъ, должно причислить то, что онъвообще даетъ легкій способъузнать полшеризацію, т. е. усложиеніе частицы при одннаковомъ составѣ, и въ видѣ примѣра этому можно привести, что кислоты цитраконовая, итаконо- вая и мезаконовая, представляютъ одинаковый составъ С6НвО*, н можно было полагать, чтонхъ различіе, хотя отчасти, завиеитъ отъ полииеризаціи, но такъ какъ Патерно и Назини показали, что при одинаковой концентрации растворы всѣхъ трехъ представляютъ тождественную депрессію, то причину раз- . личіп свойствъ стало ■ необходимымъ приписывать настоящей изомеріи, то есть различію въ строенін или распре- дѣленіи атомовъ въ частицѣ, что согласно съ другими химическими све- дѣніями объ этпхъ кислотахъ. Рауль (1SS0-— 1885) доказалъ, что измѣненія повышения температуры ш-
252 ГЛ. /. ЧАСТИЦЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮССЛКЛ II АВОГАДРО-ЖЕРАРА. пѣнія растворовъ (т. е. разность V между темп, кннѣнія раствора и темп, кппѣнін растворителя), равно какъ и относительное уменьшен іе упругости (т. е. частное отъ раздѣлепія разности упругостей растворителя и раствора на упругость растворителя) слѣдуютъ по существу тѣмъ же законностямъ, какъ п депрессія [37 bis], а потому (27 ЬІЗ) Пзъ ТОГО, ЧТО раСТВОрЫ. П11КП.ЗЫВЯ.- іощіе одинаковый осмот. давленіеп деіфеееію, даютч. одинаковое повыш.темп. кииѣпія и одну и ту же упругость паровъ растворителя, слѣ- дѵегь. что зависимость оті> концетрлцш л. частач. вѣса будетъвыражаться для I) также, каі.і. для А, а именно: q ± ' іѵ\ ' гд'Ь Сч постоянная для дайна го растворителя, t; его тейп, кнпѣнін іі іп его скрытое тепло пепарснія. Такъ какъ дли воды /і = 100 п /п = 53S. то для ііея С* =5,17. Напр. для сахара, когда (какъ выше) g=l,008, D=0,0la3 (с.гѣдоБзтельно для воды Л почти въ & раза менѣе, чѣмъ _і). Для спирта Сг близко къ llDo, для эфира къ 21°. для уксус, кист, къ 25°, для хлороформа къ 36° іі т. д, Не вдаваясь въ подробности (они въ физической хеши), замѣтимъ по отношенію къ уменьшен!»» упругости пара, что для иего (Рауль. Ііанп. Гоффъ): / 1 гд-ѣ f упругость (при дайной /) паровъ растворителя. fl упр. пара раствора, содержащего на 1U0 гр. q гр. вещества, имѣющаго частичный вѣсъ ЗГ, a d есть плотность пара растворителя (считал для водорода п:ютность=1) около темп, его кппѣнія, въ насыщен ном'ь ео- етояніи. Поэтому адѣсь С'з близко для воды къ 0,19, для СЗ2 къ 0,8, для СНСР къ 1,3, для СНЧ къ 1,5 и т. д. Для уксусной кислоты СШ'Ю* перегрѣтый паръ представляетъ плотность около 30, но насыщенный при обык. давленіп около 45, а потому для ея растворовъ Сз около 0,96 (Рауль и Рокура, 1890). Считаю непзлишнимъ обратить здѣсь внимание па то. что постоянное С, получаемое для депрессіи въ разныхть жпдкостлхъ (прп кристаллизааш растворителя), предетав.іяетъ величину дли большинства растворителей близкую къ 63°/о отъ величины нхъ чаетич- наго вѣса, напр. для бензола С = 50, а ча- ствч. вѣс. == 78, для укс. кис. С = 39, ча- стич. вѣсъ 60, только для воды зто отиоше- ніе иное, такъ какъ С= 18,9, а частнч. вѣсъ = IS. Это указываетъ какъ бы на то, что при низкихъ темпер, частицы воды раза въ полтора еложяѣе, чѣмъ въ состолпіи паровъ, т. е. что часть частицъ при ппзкихъ темп, ассоциирована (усложнена, полимепнэо- вана). Такой же выводъ вытекаегь иаъ из- елѣдованіи падъ поверхности ымъ патижеиіемъ жидкостей (Еотвесъ, Рашай и Шильдсъ. Розе .Иннесъ), определяемымъ по ведйчшгв капиѵі- іюзволятотъ прямо онредѣлпть частичный вѣсъ. Краішая и высокознаменателыіал простота отнопіеній между измѣненіями осмотического давлеиія и депрессіи (а также п др. свойствъ) растворовъ съ перемѣиои содержанія (д гр. на 100 гр. растворителя) раствореннаго вещества и его частичного вѣса (Ж) нарушается, когда переходить къ веще- етвамъ силеобразньшъ (кислоты, основания, солп), особенно къ ихъ водяньшъ растворам!!, способнымъ проводить токъ (электролытійгь). А именно, напр. при депрессіи вмѣсто постоянной (для даннаго растворителя) величины (С), тогда получаютъ величины или явно возрастающая, пли иногда и уменьшающаяся по мѣрѣ разбавленія раствора, обыкновенно болыігія, чѣмъ для растворовъ тока не прбводящихъ и при томъ перемѣняющіеся съ перемѣнога раствореннаго вещества, а потому наблюдения надъ такими растворами даютъ тогда не истинный частичный вѣеъ М, отвѣчающій составу, а нѣкоторую величину Жі обыкновенно меньшую, чѣмъ Ж, причемъ частное МІМ\, означаемое чрезъ і, есть величина большая, чѣмъ I (см. гл. 1, выи. 19 и <№) |28]. ГІриведемъ на это солярной постоянной, (см. гл. 1, вып. 11) и ен иамѣненін съ температурою (рассмотрен!с чего уже входнтъ въ нредметь фиапческон хпміц). ІІзъ отпхъ изелѣдоваяій видно, что частицы нѣк. жидкостей пиѣютъ тотъ же вѣсъ, какъ н въ парообразном'ь впдѣ (напр. CSS, С0Н0, п др.), а другіе, между ними и вода, ассоциированный, т. е. увеличенный. Ыаъ изелѣ- довааій этого предмета для воды вытекаетъ, что ея частицы при низкихъ ( усложнены по крайней мѣрѣ въ І'Ь раза (Розе Нинесъ), а быть ножетъ и въ 3 раза (РамзаЯ и Шильдсъ). Повторю, что подробности должно пскать уже въ спеціальиыхъ со'щнепіяхъ по физической химіи, тѣмъ болѣе, что донынѣ не найдено еще прямого отпошоніп между ассоціацію частицъ воды н химіічёскпмъ ваанмодѣпствіеіп. воды прп разиыхъ теыпературахъ (выи. 27). [28] На основании того, что для электро- литовъ получается по депрессіи, осмот. дав- ленію, злектроироводиости и др. свойствамъ растворовъ, частичный вѣсъ №і, ысиглпіп чѣмъ М, т.-е. і выходитъ болѣе единицы, Лрре- ніусъ, Оствальдъ, Нернстъ я за пішн миоііс другіе гипотетически ігрнзиаютъ: 1] что въ растворѣ часть олектролитовъ разложена па "юны (напр. NaCl на Йа и С1; КаБО'— на К, К и SO' и т. д.); 2) что эти іоны производить въ растаорахъ такое же дѣйствіе, какъ цѣлын частицы и 3) что полнота такого разложеніп
Ш'ЮСКОІШЧЁСКШ CUOCOB1- 25 отвѣтствепиые прпмѣры, «оказываю- щіе съ одной стороны, степень согла- опредѣляется разведвнтюетію, такъ что при аігачительноыъ разСпішепіті водою величина і і'шізптся къ числу возможных!» іоиовъ, при меньшею, же колич. воды — часть частнцъ остается н ера алии еш юга, вслѣдствіе чего для крѣпкн.хъ растворовъ і менѣе, чѣмъ дли ела- Сыхъ. Раявптіго этой гипотезы о электролитической днесоціаціи въ концѣ XIX в, посвященъ цѣлыіі рлдъ лрнмѣчателг.пѣіішпхъ паучныхъ трудовъ (умпожающпхъ свѣдѣпіи о хішіирас- тноровъ), какъ въ прошлые эпохи химіи по- гп'Ьщались много обогати вшпхъ науку работы олектрохнміп, типическому представлевію о строеніи веягаіхъ пешествъ, химической меха- штн'в, основанной на тершхіімін и т.ч. уч'е- пілмъ, давшнм'ь свои весьма пѣнные вклады н'і> сокровищницу нашей науки, по все же пстаилениыи'ь—по существу, и пгравішінъ роль „рабочнхъ гнпотез'ь," прпгодныхъ для даннаго иоріода развит ія иаукъ и возбуждающнхъ пытливость, однако далекихъ отт. реальности и при разработкѣ предмета — оставляемыхъ. Такова, по моему мігітію и гипотеза электролитической днесоціаціи (см. гл. 1,вын. Щ. 1'Вмъ болѣе, что она несог.іаепма со многими фактами. А таі;ъ какъ она до еихт. порт, ее дала чего-либо для чисто химической стороны учѳнія о элемсигахъ, то я считаю нзлішшимъ излагать ея подробности въ отомъ сочинсніи, тЬм'ь болѣе, что въ сочпиеніяхъ по физической хіімііі и фнзвкѣ предмргь ;ітотъ обыкновенно разематриваетси въ подробности — по его современности. Главный поиодъ пояшіснія указанной гипотезы составлпютъ отстунлеиіи итъзаноновъ Вантъ-Гоффа п Рауля, замѣчае- мыя въ растворахт. плектр о лит о въ, такъ какъ для них-], получается / болѣе 1, т. е. вмѣсто Jf (хішнч. частиV. в-всъ)—величина частнчнаго вѣса J/i меньшая, указывающая какъ бы на распаденіехимическияъчастицърастворимьгхъ тѣлъ. в], таклхъ растпорахъ. Но рядоыъ съ тагашъ явленіемъ тв же физикохпмичеекіц изелѣдованія показали отступлеиія въ сторону противоположную—ассошапіи—-да я воды(зын. •21 bis), спирта, уксусной кис. и др. особенно гидрокенльпыхъ растворителе!!, а потому въ суммѣ дѣло сводится на то, что въ пзвѣст- яыхъ разрлдахъ хишіческнхъ соединеній (соле- образныхъ, гид роке ил ыі ыхъ) оказываются отступлеиія отъ нормы, особо приложимой къ ташшъ индифферантнымъ тѣламъ, какъ углеводороды И большинство оргаиич. соединеній. Мн'в. кажется, что ыакболѣе полное толкова- ніе веѣхъ относящихся сюда явленій (отступленій) можетъ получиться только при умно- женіи пзелѣдованін (особенно надъ депрес- сіею и уменьшеиісм'і. упругости) съ другими растворителями, чѣмъ вода, напр. иодобныхъ язелѣдованіямъ проф. (въ Ригѣ) Вальдена (1901) надъ растворами въ жидкоиъ сѣрние- toM'j, ангпдридѣ SO-. Прпмѣняя пріемъ—по- вытенія Темп, кипѣнія и пользуйся для SO2 постоянною С; = 15,0 (при ней не проводи и кп дали г близкое къ I, хотя. & разечнтаво, какъ указано въ предш. выноек'Ь, по теп. кип'Ёаія н скрытому теплу испарепіл SO'). сія разных'ь наблюдателей, но отно- шепію къ получаемому зиаченію. С (если взять М одредѣляедіый изъ хи- мнческаго состава), съ другой-же стороны — ивмѣненіе О нетолько съ не- ремѣною содержанія rj, но п свойетвъ пли состава растворениаго вещества. Сверхътого, въ предпослѣднемъ столбцѣ дается і~Ж/Дй =М/~-'^\ чтобьшо- казать, что дли элетролитовъ въ во- Вальдеиъ тюказалъ, что между ;ілектролізтаыи въ раствор-Ь многіе вещества даютъ въ са- мыхъ слабыхъ растзорахъ г близкое къ I [или к'і, иеіі приближающееся), напр. RliJ, К(СНа)аИС1; другія солеобразныя же еоедіше- нія состава NICIPJ-'Cl, H(CSHSV'J и даже StCH^J даютъ въ ]іа£творахъ ВО2 величину і или немногимъ большую чѣмъ 1, или такую, которая при разбавленіл растворителя (SO!) пре- восходнтъ 1; нѣ которые н;е алектролиты, напр. KJ. KCHS и др. даютъ і явно меньше 1. но для" всѣх'Ь нослѣдготхъ і возрастает!, по мѣрѣ разбавленія раствора жпдкпмъ SOs. такъ 'іто можно предполагать что въ пред'Ьлѣ разбавленія і приближается къ 1. Только для крнеталлическаго соединенія пикриновой кн- ciOTbf съ иафтолом'ь (бета) Вальдеит, волучпль і =; й,05, хотя такой раетворъ тока не проводит!., а разложеніе — прп растворепія — предполагать въ немъ трудно, потому что сама пикриновая кислота нерастворима ш. сжшкеыномъ ііѣрнпстомт. газѣ. ГІрнтомъ (какъ и для водоыхъ растворов!.) для однихъ рас- творовъ і съ прибавкою растворителя падаетъ, для другихъ возвышается, и электропроводность прп раствореніи въ SO2 для однихт. солей больше, чѣмъ для .водныхъ растворовт,. для другихъ меньше. Подобные і]іакты, не согласуясь съ гипот. электролитической диесопіакін. при явной произвольности предположеній. ж>- гутъ быть объясняемы, въ смыстб гшіотезы. тѣмъ, что единовременно съ дисеоо.іаціею совершается и ассоціащя, но, по моему ігаѣнію. естественн'ве признать, что отступления оп> закона Вантъ Гоффа нынѣ несомпѣнвы, разнообразны, чаще всего встрѣчаются прп элек- тролнтахъ, и донынѣ отчасти явственно лиші. однообразие въ рядѣ явленій нри переходѣ еъ одного свойства раствора къ другпмъ, но внутреннюю причину отступленій до сахъ поръ должно считать скрытою. Если въ химпзмѣ злектролитныхъ раетворовъ псіи.тъ причину упонянутыхъ отступленій, то прикде всего должно спросить: какъ здѣсьвліяетъ воздѣй- ствіе растворителя на растворенное вещество"!* не происходить лп прп зтомъ начало какъ соединеній, такъ н двойвыхъ разложений, шдоб- нъіхъ, напримѣръ, дѣйствію воды на соль: MX + НЮ = MHO + MX? и не находятся лп отступленія, замѣчаёмыя для солеобразнъгеъ веществъ, въ зависимости отъ того, что вещества эти способны кЧ> .моментадьнвпи." (ея, гл. I, вьта. 49, опыгь Каденберга, ■ стр. 65) и вообще янергпчеекимъ химическимъ реак- пінмъ"?
"254 гл. 7. частицы и атомы, з&коны гей-люсслкл и авоглдро-жерага. дяномъ растворѣ і обыкновенно болѣе 1 н переменно (какъ и С) съ cj и взятымъ вещеетвомъ [28 bis]. Вездѣ перехо- дпыъ отъ слабѣйшихъ раетворовъ нъ болѣе крѣпкимъ и въ послѣдиемъ столбдѣ даемъ п —- число частицъ рас- твореннаго вещества на 100 частицъ воды, т. е. п= ISg/M, такъ какъ этилъ епособомъ крѣпость раетворовъ выражается очень ясно. Для поваренной соли NaCl (M=5S,5) на основапіп наблюденій Пиккеринга (1S92) получаемъ: На 100 гр. Еііди: соли. і 0,0325 гр. 0,0975 г 0,1625 . 0,3250 п 1.6250 . Длпрессгд, А 0°.0177 0°,059S 0°,0992 0°,195S 0°,9544 ДМ ~~<Г С 31,S 35,9 35,7 35,3 34,3 С Ж 1^9=Ж7 і 1,7 1,9 1.9 1,9 1.S Число ча- СТЛДО. 11Л 100 НЮ. п 0,01 0,03 0,05 0,10 0,50 Болѣе точныя наблюденія Хрущова (1902), пропзведенныя съ полотно электрическаго термометра, въ с'уще- ственныхъ чертахъ согласны съ вышеприведенными, а именно даютъ: g д С ■! п 0,0927 гр. 0°,0544 3t,33 1,S2 0,0302 0,1853 . О°,1082 3I-.1G 1,81 0.0603 0,3751 . 0°,21У0 31,15 1,81 0,1225 0,7559 „ 0°,4І20 31>20 LSI 0,2-iOS 1.49-10 . 0°,S60S 33.71 1,7$ 0.1S77 Отеюда видно, что для водныхъ раетворовъ NaCl величина С—по мѣрѣ раз- бавленія слабыхъ раетворовъ остается почти постоянною и даетъ г около 1,S т. е. вычисляется част, вѣсъ Ыі около 32, э.Еели взять крѣпкіе растворы поваренной соли, то і увеличивается и даже становится болѣе 2-хъ. Такъ, напр. рас- т-воръ, содержаний 20°/о соли (§=25,0) даетъ ледъ (по Де Коште) при—17°,6, т. е. Д = 17,6, а потому тогда £7=41,2, • = 2,2 [28 ter]. Растворы КС1 (и ыН. [28 bis]. Для непроводниковъ, г. е, вънормѣ, г близко кь 1, напр., для трехъ раетворовъ сахара, судя по чнеламъ сгр. 251, * = 1,035; 1,008 и 0,992. [2S ter] Отсюда видно уже, что хотя нерѣдко, съ разбавленіенъ раствора электролятовъ І воарастаетъ и приближается ь-ь 2 или вообще цѣлому числу, но это не есть явлеиіе .общее, какъ видно, нааримѣръ, въ числах* Вальдена (выя. 28]. А это, какъ ді многое другое подрываетъ гипотезу электролитической диесощаціи, которая удерживается многими химиками и физиками только благодаря др. солей) очень сходны въ отношения молекулярной депрессін едабьтхъ раетворовъ съ NaCl, но многіе соли пред- ставлнютъ даже въ слабыхъ раетво- рахъ сильное увѳличеніе молекуляр. депрессш £7, при разбавлеиіл раетворовъ, а потому для нихъ і возрастаеть поыѣрѣ разбавленія водою.Такованапр. сѣрнокаліевая соль K-SO1 (31 = 174,3), по дашымъ Хрущева: q Д С г n = q. 0,1031 0,279S 0°,OS0S 50,09 2,06 0,02SS 1,09-11 O°,2760 43,97 2,33 0,1128 4,6096 1°,019S 3S,5I> 2,01 0,4752 Такое же явлеиіе увеличения С и г по мѣрѣ разбавленія водою замечается у многихъ другпхъ раетворовъ, напр. въ пзелѣдованіяхъ Хрущева для Pb(N03)* [29]. Такпмъ образомъ, оставаясь лишь въ области слабыхъ раетворовъ, для данного электролита С и г или остаются почти постоянными, и .та возра- стаютъ (это чаще), или иногда убы- ваютъ по мѣрѣ разбавленія водой, что показываетъ очевидную сложность явленія и заставляешь искать его со- отвѣтствія съ другими видами измѣне- ній, совершающихся въ раетворахъ при разбавленіи ихъ водою, что нынѣ составляешь одинъ пзъ предметовъ физпко- хпмическихъ изелѣдовапій. Особенно же поучительно, что величина г во многихъ случаяхъ растворенін химически сходственныхъ электролитовъ пред- своей простат']; и способности легко служить къ составление итгогихъ новыхъ, дополіштсль- иыхъ гипотезъ. Мнѣ кажется, что въ исторіп нашей науки эта гипотеза (электролитической дііесоціацш) зайлетъ довремевевгь такую же роль, какая приеадлежптъ давно уже флогистону. И у него было не мало лрыхъ защитпиковъ,внесши.чъ иного новаго въ науку, хотя и защнщавшнхъ невѣрнук) гипотезу. ' [29] Но для сѣрной кислоты воярастаеіе С и і ндетъ, начиная отъ раствора, содержа- щаго около Э'/г'/л, въ обѣ стороны, т.-е. какъ при убыли воды, такъ и при ея прибавленш. какъ видно, напр., иэъ наиболее точныхъ из- мѣрепій Хрущова (HsSO<, M= 98,08). q Д О г «=20,1835 0,70G5 0,°2520 35,07 1,85 0,12911 1,4354 0,°4836 33,04. 1,75 0.2634 2,9444 0,°9*8S 31,61 1,67 0,5403 4,2494 1,°3S52 31,97 1,69 ■ 0.7798 Такое явлеиіе (minimum) для г известно для раетворовъ Ва(Яг, СаСІ2 и др. (Лрреніусъ, Пиккериягъ).
СВОЙСТВА РАСТВОРОВЪ. 255 стаізляетъ сходство (напр. для КС1 и NaCl) и зависимость отъ состава, въ другихъ же случаяхъ этого ие замечается. Такъ для сѣрной кислоты і менѣе 2-хъ и въ предѣлѣ разбавлеггія, невидимому, стремится приблизиться къ і = 2, для сѣрнокаліевои соли, і болѣе 2-хъ, для сѣрномагнезіалыюй соли (и вообще для RS01) немйогимъ только превосходить 1, такъ же какъ для HgCl2 и для нѣк- др. электролп- товъ, что уже показываетъ большую сложность явленій, происходящпхъ при раствореніи солеобразыыхъ веществъ. Слѣдователыго даже въ слабыхъ рае- творахъ электролиты (въ отличіе отъ не- проводниковъ) представляютъ для де- прессіи (а также для осмот. давленія, упругости пара и т. п.) явныя отступления отъ законовъ Рауля, Вантъ-Гоффа, т. е. для нпхъ вндиа зависимость не отъ одного вѣеа частицы Jf, но и отъ индн- видуальныхъ особенностей состава. Можно однако убѣдиться, что для слабыхъ растворовъ электролитовъ нѣ- которыя свойства опредѣляютея ие столько индивидуальными особенностями входящихъ элементовъ, сколько частичнымъ вѣсомъ растворяющагося соединенія, какъ это видимъ для плотности, паровъ всѣхъ веществъ и для осыотическаго давл., депрессіи и проч. неэлектролитовъ. Таковъ напр. удельный вѣсъ соотвѣтственыыхъ (напр. хло- ристыхъ металловт>) солей въ слабыхъ растворахъ, какъ видно изъ того, - что растворы составам RCin -j- 2О0Н2О (т. е. содержащіе m граммовый частичный вѣсъ соли RC1" и ровно на 3600 гр. воды) представляютъ постепенное увеличение уд. вѣса, по мѣр'в увеличенія ■частичнаго вѣеа растворенной соли: НС1 NaCl KCl ВеС1а MgCls CaCls NiCl2 ZnCF BaCl2 Вѣсъ част. 36,5 53,5 74,5 SO 95 111 130 136 20S Уд. вѣсъ 15". 1,0041 1,0106 1,0121 1,0138 1,0203 1,0236 1,0328 1,0331 1,0489 Такимъ образомь, не только для паровъ и газовъ, но и для слабыхъ растворовъ твердыхъ и жидкихъ веществъ, если не всѣ, то многія свойства оказываются въ зависимости лишь отъ вѣса, а не отъ качества вещества, что и даетъ возможность определять вѣсъ частицъ, изучая указанный свойства (напр. депрессію слаб, растворовъ, но- вышеніе температуры кипѣнія, плотность растворовъ и т. п.). Но судя даже до вышесказанному ие всякія, даже физичеекія, а тѣмъ болѣе химическія, свойства однород- ныхъ веществъ, особенно твердыхъ и жидкихъ, определяются однимъ вѣеомъ ихь частицъ, а многія находятся въ опредѣленной {ем. гл. 15) зависимости отъ природы и вѣса атомовъ входящихъ элементовъ и определяются ихъ индивидуальными особенностями. Такъ, плотность въ твердомъ и жидкомъ со- етояніи (какъ далѣе будетъ показано) опредѣляется преимущественно вѣсами атомовъ входящихъ простыхь тѣлъ, такъ какъ тяжелыя проетыя и сложный тѣла встрѣчаются только между веществами, содержащими элементы съ боль- шнмъ атомнымъ вѣсомъ, каковы золото, платина, уранъ. И въ свободномъ со- стояніи эти* проетыя тѣла суть тяже- лѣйшія между всѣми. Вещества, заключающая столь легкіе элементы какъ Н, С, О, N (таковы многія органиче- скія), никогда не имѣютъ большого удѣлънаі'о вѣса; въ болышшствѣ слу- чаевъ онъ развѣ немногамъ превы- шаеть уд. вѣсъ воды. При возрастаніи количества водорода, какъ легчайшаго элемента, плотность обыкновенно уменьшается и часто получаются вещества болѣе легкія,. чѣмъ вода, но всѣ отно- шенія здѣсь встрѣчающіеся елаяшѣе, чѣмъ нанримѣръ для плотности паровъ. Свѣтопреломляющая способность ввг ществъ также вполнѣ зависитъ отъ со- держанія и свойствъ элементовъ [29 bis]. Исторія представляетъ тому явное до- (29 bis] До отношенію кг светопреломляющей способаосгн необходимо еверва заыѣтнть, что, когда разеиатринается ионазатель прелом- лешя. то употребляется двоякій способъ: а) или относптъ всѣ данныя къ одному определенному лучу, напр., къ фраувгоферовой (натровой) лииіп D солнечнато спектра, т.-е. къ лучу опредѣленной длины водны, часто - къ тону красЕШму лучу (водороднада спектра), • длина волны котораго=656 милліонныхъ долей миллиметра: б) или же пользуются формулою Квши, показывающего зависимость по-
25(3 ГЛ. 7. ЧАСТЛЦЫ И АТОМЫ. ЗАКОНЫ ГЕЙ-ЛЮССЛКА И ЛВОГАДІ'О-ЖЕРАРА, казательетво. потому что — по высокому показателю преломленін алмаза— Ныотонъ предугадалъ, что въ немъ содержится горючее углеродистое ве- щество, такъ какъ многія горючія угле- роднстыя масла ішѣютъ большой показатель преломления. Мы увіщшъ впо- слѣдствіи (гл. 15), что многія пзъ та- кихъ свойствъ веществъ, который находятся въ прямой зависимости не отъ вѣса частицы, а отъ ея состава, или, говоря иначе, отъ свойствъ и количества входящихъ въ нее элементовъ, стоять въ особой (періодической) зависимости отъ атомныхъ вѣсовъ элементовъ, то-есть масса (частпцъ л ато- мовъ), пропорціоналыіая вѣсу, опре- казателн преломленія и свѣторазсѣянія іггъ длтгь болнъ (подробности въ курсахъ физики): В авА| -р-' гдѣ А и В суть два постояп- пыхъ раз.тичныхъ для каждаго тѣла, но постоянных ь для всѣхъ лучей спектра, X есть длина волны того луча, показатель преломленія котораго есть -и. При этомъ іюслѣд- немъ еиособѣ, изследовгшіе касается обыкно- пенно величины А. не зависящей on. свѣто- ражѣянія. Ыы далѣе приводимъ дан ныл, раз- снатриваемыя по первому способу, по которому и установили Гладстонъ, Дандольтъ и др. пондтіе объ эквиваленте преломленія. Показатель преломленія свѣта н.длн даннаго вещества, какъ давно показано, уменьшается вмѣстѣ съ плотностью вещества D, такъ что величина (п — 1)|D = с есть почти постоянная для даннаго луча (имѣщаго опредѣлен- ную длину волны) и для даиыаго вещества. Эту постоянную называютъ знсргіею прелом- лепія (refractive energy)р а ея произведете на атомный или частичный вѣсъ эквивадентомъ треломл&ші (Refraction's A equivalent). Показатель преломленія кислорода = 1,00021, водорода = 1,00014, для нихъ плотности (по от- ношешю къ водѣ) суть 0,00143 и 0,00009, вѣса атомовъ 0= 16, Н = 1, следовательно, пхъ эквиваленты преломленія суть 2,4 н 3,6. Въ водѣ содержится НЮ, следовательно, сумма эквивалентовъ прелом лен ія—2. l,6-f-2,4=5,G. А такъ какъ показатель преломленія водьі= — 1,33, то ея зквивалентъ преломленія = = 5,94 или около того. Сравнение показываетъ (приближенно),- что сумма эквивалентовъ преломленія атомовъ, образующнхъ соедиг(епіе (или смѣси), равна эквиваленту преломленія этого соедияевія. Наследовав! я Гладстона, Яандольта, Брюля, Канонншсова и др. дали эквиваленты преломленія элементовъ по из- дѣляетъ свойства веществъ, как7> она опредѣллетъ (вмѣстѣ съ разстояніемъ) двнженіе небесныхъ свѣтилъ. Маееа (вѣсъ) частицы опредѣляетъ, какъ указано выше, миогія физическія и химическая свойства веществъ, начиная съ плотности пхъ паровъ и количества вещества, входящаго въ реакцін, а масса (вѣсъ атома) элементовъ, обра- зующихъ частицы, опредѣляетъ, каі;ъ увндішъ впослѣдствін, множество дру- гнхъ химпческихъ и физнческихъ свойствъ веществъ. Зависимость же вн- димыхъ свойствъ отъ массь невнди- мыхъ частицъ и атомовъ составляет-!, одииъ пзъ величайшлхі, уепѣховъ нашей науки [30]. елѣдоваиіш состава (и хим. строен і и) нхъ сос- дішепііі; иногда объ эквиваленте преломленія многихл. элементовъ можно было судить только по раствору пхъ соедшіенііі. Знак составъ раствора, можно было по нему разе: есть эквіі- ва.теитъ иреломленія одной изъ состанныхъ частей, если всѣ прочія были praise нзвѣстіш и считая сумму эквип. равной экв. соедииенія. Допускаемая законность — не строго применима, тѣмъ не менѣе представлен:с объ эквиваленте преломленін даетъ легкую возмож- иость прямо по химическому составу вещества знать, хотя приближенную, величину em показателя преломленія. Такъ, напр., по составу сѣрнистаго углерода CS2 и по его плотности 1,27, находишь показатель иреломленія для него = 1,018 (потому что эквивалентное прел омяенІе—54-2.16=37, сели С=Э и S=16, кагеь получено вообще для соединеній С и S1, что очень близко къ действительности. При выше изложена омъ предетавленіи очевидно, что указанное физическое свойство сдЬж- ныхъ тѣлъ относится къ овойствамъ, прнеу- щимъ элементарными атомамъ, его образую- щнмъ. Если бы предста.вленія о сохрянеиш простыхъ атомовъ въ сложномъ теле не существовало — едва ли бы родилась и самая попытка связать немногими числами целую массу данішхъ, относящихся іп. показателю преломленія раанообразнѣйшнхъ веществъ. (ГГодробности втого ннгереснѣйшаго предмета—въ Физической Хнмга). [30] Надсіі однако, при этомъ не забывать, что самое ионятіе о массѣ, или о количеств* в'всомаго (прптягнваемаі'о) вещества, со вре- иеиъ Галилея н Ныотона, остается во мно- гомя. неяснымъ, а потому важнѣйшихъ успѣ- ховъ во всемъ естествоананіи должно ждать отъ иаследованій (а потому и отъ пгаотеаъ5, касающихся нритяженій, производимых'], массами вещества.
УГОЛЬ И УГЛЕГОДЪ. ■2Г>7 ВОСЬМАЯ ГЛАВА. Углеродъ и углеводороды. Должно ясно между собою отличать дна блпзкихъ названія: уголь и углеродъ. Уголь нзвѣстепъ каждому, хотя получить его в'ь химически-чиетомъ состояніи пе легко. Чистый уголь есть тѣло простое, неразлагаемое, пеплаля- щсеея, горючее, получающееся через*!, накаливаніе органическихъ веществъ и шгвгощее всѣлъ извѣстный видъ черной массы, безъ всякаго криеталличе- скаго сложенія, ни въ чемъ нерастворимое— словомъ, уголь есть вещество, обладающее совокупное™ физиче- скихъ н хяігачеекихъ признаковъ. Это тѣло пряло соединяется съ кислоро- долъ, когда горитъ; бъ органическихъ- же веществахъ находится въ соединении съ водородомъ, кислородолъ, азо- ■ітагь и сърой. Но въ них'ь, во всѣх-і, этнхъ соединенінхъ, нѣтъ уже самого ію себѣ угля, какъ въ парахъ воды нѣтъ льда. То, что въ ннхъ содержится, и называютъ углеродомъ. Угле- родъ,значііт,ь,ес'гь:мемснт'Ь, обідій углю, веществамъ, которыя изъ него могутъ быть получаемы, it тѣлъ веществамъ, изъ которыхъ его можно получить. Углеродъ ыожетъ принять форму угля, но является и въ формѣ алмаза и графита. Правда, что для другихъ про- стыхъ тѣлъ мы не имѣли такого раа- ' граничешя въ номенклатур*. Мы называли кислородоыъ и свободный обыкновенный, газообразный кыслородъ, и кислородъ въ формѣ озона, п кисло- родъ, находящійся въ водѣ, въ азотной кислотѣ, въ углекисломъ газѣ. Но тогда возможно смѣшеніе. Углеродъ можно представить еебѣ какъ атомъ угольной матеріи, а уголь какъ собраніе такихъ атомовъ въ одно цѣлое, в.ъ частицу, а частицъ—въ массу тѣла. Вѣсъ атома углерода должно принять за 12, потому что это есть наименьшее количество углерода, входящее въ частицы его соединение, а вѣсъ частицы угля вероятно, очень великъ. Мы не энаемъ .частячнаго вѣса угля, потому что уголь .встудаетъ только въ немногІЯ'Прямыя ОСНОВЫ ІН-ЧІіГ. реакціи и то при высокой темиературѣ {тогда вѣсъ его частицы, вѣроятно, мѣпяетея, какъ при переходѣ озона в'ь кислородъ), въ паръ не переходить и hit въ чемъ прямо не растворяется. Углерод*і. встречается въ природѣ какъ въ свободпомъ, такъ и соедпнен- иолъ состояшн, въ весьма различных^ формахъ п видахъ. Въ свободномъ состояніи углеродъ извѣстеиъ, по крайней ыѣрѣ, въ трехъ видахъ: въ видѣ угля, графита и алмаза. Въ состояніи соединений углеродъ входить въ ео- етавъ такт, называемыхъ оргапнческлхъ вещесТБЪ, т. е. множества веществъ, находящихся въ тѣлѣ всякаго раете- нія и животнаго. Онъ находится въ вид'Ь углекиелаго газа въ водѣ и еоз- духѣ, а въ видѣ солей углекислоты и органическихъ остатковъ въ почвѣ и массѣ земной коры. Разнообразие веществъ, составляюіцнхъ тѣло живот- ныхъ и растеній [1], взвѣстно каж- |1] Древесина дерева есть отложившаяся и отжившая часть многолѣтнихъ растеши; живая часть обыкновенных!, деревъ находится между корою и древесиной. Ежегодно изъ со- ковъ, поглотаемыхл. корнями и перерабаты- ваемьтх'і. листьями, отлагается въ этой части дерева древесинный слой; поэтому-то о чист); лѣтъ дерева и можно судить по числу дре- весшшыхъ с.тоевъ, въ немъ находящихся. ДІасеа дерева (древесина) состоять изъ клѣт- чатоп ткани, въ которой отложилось такъ называемое инкрустирующее вещество. Клѣт- чатка іигЬсть еоставъ CW05; отложенное а» на ней вещество содержптъ больше С н Н и меньше кислорода. Эта масса вещества пропитана влажностью въ свѣжемъ состояніи дерева. Свѣжая береза еодержитъ около 31*/, воды, липа 47и/0, дубъ 35'7„. соена п ель около 370|0, Высыхая на воздух-в, дерево те- ряетъ значительное количество воды; остается не болѣе 19°/в. При искусственном, высуши- ваніи потерн воды, еще увеличивается. Если вт- поры дерева войдетъ вода — оно тонетъ, такъ какъ древесина, составляющая дерево, лмѣеуь плотность около 1,6. Одянъ кубически сантим етръ березы вѣситъ пе болѣе 0,901 грамма, ели 0,894, липы 0,817, осины 0,765 въ св'Ёжемъ состояніи; въ сухомъ же состояніи березы 0,022, сосны 0,550, ел'иО.Зоэ, липы 0,-130, бакаута или гваяковаго дерева 1,342, черцаго дерева 1,220. На одном'), гек-
2Г>8 ГЛ. S. УГЛЕІ'ОД'І, И УГЛЕВОДОРОДЫ. дому. Восгкъ и масло, икшіидаръ и смола, хлопчатая бумага п бѣлокъ, клѣтчатая тарѣ (около леслтшiiit), заросшемъ деревомъ, въ ѵмѣрснномъ поиск ежегодно прирастаетъ до ЗООі) килограммам (около ISO пуд.), рѣдко до 5000 кил. одной древесины (ствола н корней) безъ мелкихъ вѣтвеіі и лнеті.евъ. Что касается ао средняго химнческаго состава дерева, то его ложно выразить въ со- стопніи. высушенноиъ на воздух*, такплъ образомъ: гигроскопической воды 157», углерода 4'2%. водорода o"jt, кпелорода и азота. 37°-п. золы V'jn. При 150е дерево терпеть гигроскопическую воду и начинает-!, разлагаться, около же 300° даетъ хрупкін бурый или красный уголь, выше 350° получается черный уголь. Тіікъ кііііъ длп сгораши ffih вп- дорода, заключающегося въ деревѣ, требуется около Ю частей, по вѣсу, кпелорода, а его иъ деревѣ около 37%, то въ деревѣ горнтъ преимущественно углеродь, въ иемъ оаклю- чающшо», и потому 101) частей дерева раэвп- ваютъ почти столько же тепла, какъ и 42 части угля: а потому длп нагрѣвапія было бы чрезвычайно выгодно употреблять вмѣсто дерева уголь, если бы можно было получить его такое количество, какое соотпѣтствуетъ процентному содержание, т. е. около 40°/,, пзъ 1(Ю частей дерева. Обыкновенно, однако, его получается нзъ дерева гораздо мсиѣе. никакъ не болѣе 300/0, потопу что при полу- ченііі угля часть углерода выделяется въ видѣ газа, дегтя и т. п. лстучихъ веществъ. Если требуется дерево далеко перевозить и, въ особенности, если требуется посредствомъ его получить выеокія теішаратуры, то тогда и при вмхолѣ 2о°/а становится выгоднымъ добывать нзъ дерева уголь. Древесный уголь, сгорая, развиваеть около ЙОООединппъ тепла, тогда какъ высущенпое на воздухѣ дерево развпваетъ не болѣе ЗЮО единицъ тепла, а потому 1 вѣсован часть угля даетъ столько же тепла сколько 21/я части сух. дерева. Что же касается до температуры горѣпія, то она отъ утая можетъ быть гораздо выше, чѣмъ отъ дерева, потону что горящее дерево даетъ. кромѣ углекислого газа, развивающегося при горѣніи угля, еще много воды, нагрѣваніе ва]іов7, которой трэбуетъ значительное количество тепла: (Подробный разечетъ теплоты п температуры горѣнія разныхъ вндовъ топлива .ггозгБщенъ въ коелъ сочиненіи: Основы фабр.-завод, промышленноетн, Бьщ. 1, Топливо 1397). Составь травякистыхъ частей растевія, листь- ев'ь. молодых-і вѣтв'ай, стеблей и т. п. отличается отъ состава дерева тѣкъ, чговъотихъ живувщхъ частя хъ находится значительное количество сока, а въ этоыъ сокѣ находится много азотистыхъ веществъ (въ массѣ самаго дерева пхъ очень мало), шпера.тьныхъ солей и большое количество воды. Для примера приводилъ составь іиевериаго и лугового еѣна въ сырояъ п выеушеіпюмъ состоянін. Въ 100 чэетяхъ сырого-клевера около 80°/о воды л около Э07(і сухого вещества, въ жоторежь окойо 3,5 частей азотистыхъ (бѣлковьіхъ) Еещеетвъ, около 9,о часгей растворикыхъ ткань растеши и мускульная ткань жпвотныхъ, винная кисл. и крахмаль— и около 5 частей не растворимы хъ безазотіг- стыхъ вешествъ и золы около 2и/о- Вт, сухопъ кдеввр-І; или клепериомт, сѣпѣ около 1о".'„ воды, 13°/„ азотистыхъ, около 70с/0 клѣтчаті.-ц п др. безазотнетыхъ — углеродиетыхъ вещ,. и 70/0 золыіыхъ веществъ. Составь этотъ показываешь причину того различія питательности, какое существует!, между дерепомъ и пап ванными веществами. Эти послѣднін слушать пищей жпвотныхъ, потому что содержать въ есбѣ вещества, способныя растворяться (входить въ кровь) и образовать тѣло жпвотныхъ, каковы азотистый вещества, крахмаль п т. п. Замѣтимъ здѣсь, что при хорошем'!, урожаѣ, десятина земли в'ь впд'Іі травъ можетъ давил, въ тодъ такое же и даже большее количество углеродпетыхъ веществъ, накос она даетъ въ пндѣ дерева. Сто частей сухого дерева, кромѣ 25*/0 угли, могутъ, прн сухай перегониѣ, дать около 10 п болѣе пропвптов-ь дегтя, около 40°/0 водянистой жидкости, содаржапіеіі въ себѣ уксусную кислоту п древесный спиртъ, и около 95"/л газов'ь, которые могутъ идти для освѣ- щс-иія н.тп ііагрѣвапіл, потому что они мало отличаются отт. обыкновениаго сп'Іітндьнаіо газа, который получается между прочнмъ и нзъ дерева. Такъ какъ древесный уголь и деготь представляють ц-внные продукты, то въ н-вкоторых-], случаяхъ сухую перегонку дерева ведуть преимущественно для нх-і. производства. Длп яюй цѣ.тп в-ь особенности притодігы т1; сорта дерева, которые содержать смолисты» вещества, особенно хвойеіыя деревья, какъ ель, сосна и т. в.; береза, дубъ и ясень дають гораздо меньше дегтя; нооаі'о они образуютъ больше водянистой жидкости или древесной кислоты Эта послѣдняя употребляется для приготовления древеейаго спирта CITO к yitcyeiiofi кислоты СгИ40°. ГірігЛоръ лла сухой aifjujivjiiKif ддрнші. д нав&нъ, нлп ію- талъ иля реторта оъ деропоиъ, нпгр-Ьвоемпл дымоныни годами Ь, Ь. Б-ь трубігая-ь они сгущчютеи трудііп ло- ^jqiH сѵолы, спЛирапщіясл въ ар[вмшшахъ ВВ. пары воды и лвгкнхт. аролуктоиъ иервгоики ндутъ по труби* f дъ калодллылікъ С, глѣ л сгущаются. Форцы, раи- И'Ьры я росаолоягвніи члетеіі однако бываюп, десьмя рлзЕіообрпяпы. Сухую перегонку дерева производ. яли въ такъ пазываемыхъ казанахъ, или в-ь печахъ. Казаны представляютъ яежачіл или стоячІя ци- линдрич ее кі я реторты, очень плотно едѣланны л ияъ кохельнпго жел-Ьяа, нагрѣваемыя топкой и имѣіощіп отверстіп обыкновенно въ верхней и нижней частнхъ, для выхода паропі; легкихъ и тяжелыхъ нродуктовъ сухой, перо- гоакя. Сухая перегонка дерева , въ і печахъ ■производится, двояюості образоиъ; ила^сжигая
СУХЛЯ ПЕРЕГОНКА 25!) всѣ яти и множество ипыхъ веществъ, входнщпхъ въ ткани и соки растеши и животиыхъ, пред став ля ютъ соединения углеродистый. Область соедіше- нііі; углерода такъ велика, что состав- лиетъ особую отрасль химіи, носящую пазвапіе органической хпміп, т. е. химіи углеродистыхъ или, лучше, угле- водородиотыхъ соедпненій. Если сильно накалить одно изъ орга- ническихъ веществъ, по возможности при маломъ достуиѣ воздуха, а лучше— вовсе бсзъ доступа воздуха, то всякое такое вещество болѣе пли менѣе легко разлагается. Если достут. воздуха къ горящему тѣлу педостаточенъ или температура недостаточна для горѣнія (гл. 3), и если первые детучіе продукты нзмѣпенія органическаго вещества, не усп'Ьв'ь смѣшаться съ воздухомъ и сго- ръть, подвергнутся охлажденію (на- пртіѣръ, вырвутся въ холодный части печки или охладятся даже массою хо- лоднаго воздуха, какъ при открытіи топочныхъ дверецъ), то произойдетъ неполное горѣніе и дымъ съ углемъ или сажею [2]. Существо явленія и проис- в'ь самой печі> часть дерева, чтобы посредством!, горѣнія этой чает подвергнуть сухой перегонкѣ остальную массу дерева; или помещал дерево въ печь, тонкіл стЬьшн кото- рчіі окружаются дыиовымъ хидомъ, ндущииъ отъ топки, помещенной внизу того пространства, въ которомъ полѣіцени дерево. Первый способ'ь дает-ь меньше жидкпхъ продуктовъ сухой перегонки, второй болъ-е. Въ п'оелѣд- неагь способѣ, обыкновенно, дѣлаютъ вннву качк оіЕерстіе для высыпанія угля, когда сухая перегонка кончена. Для сухой перегонки ста частей дерена употребляется отъ 40 до Й0 частей топлива. На сѣверѣ Россіи дерева такъ много, и оно столь дешево, что эта мѣста вполнѣ пригодны для развит!л міровой торговли продуктами сухой перегонки дерева (особенно цѣиною уксусном кислотою). Сухой перегонкѣ подвергаютъ также каменные УГЛИ (СИ. ВЫН. 6), ВОДОрОСЛП, ТОрфъ, ЖИВОТ- ныя вещества (гл. 6) н т. п. [2] При пеполиомъ горѣніи пе только часть топлива продадаетъ п получается во многихъ отноціеніяхъ неудобный и вредный для здоровья дыаіъ, но я ипэкая телшература пламени, а потому и передача тепла къ нагреваемому предмету уменьшается. Неполное го- рѣніе сопровождается всегда не только обра- аовашемъ сажи или недогорѣвтихъ частицъ угля, но и содержаніемъ въ дыму окиси углерода СО (см. гл. 9), которая горптъ, развивая много тепла. Борьба практики, потребляющей много топлива особенно для завод- скігхъ и промілшлевныхъ цѣаей, противу столь невыгодного неполнаго горѣнія топлива вы- ходящіе при этомъ продукты тѣ же, накъ при накаливапш, потому что часть сгорѣвшая служить для накаливанія остальныхъ частей топлива. Разложе- ніе, которое совершается при накали- ваніи сложиаго вещества, содержащаго углеродъ, водородъ и кпелородъ, со- стоитъ въ слѣдующемъ: часть водорода выдѣляется въ газообразность со- стояніи, другая въ соединеній съ кис- ражается ашожеетвомъ приспособлен!!! для лостиженія полноты горѣніл. Лучшшгь и ра- дикальньшъ средством можно считать поль- зоваігіе горюч или (геперлторньшъ яводяньшъ) газами, потому что при нпхъ легко достигается полнота гор-Ішія безъ потерн тепло- производптшіыіоіі способности, при достпже- іііп наивысшихъ температурь. При употреб- леніп твердаго топлива [к. угля, дерева, торфа) неполное горѣыіе особенно обусловливается огкрытіеиъ топочныхъ дверепъ для ввода новой массы горючаго матеріала. Л'Естничная топка," изображенная на прплаг. рис., ложетъ часто помогать этому недостатку. Въ обыкновенной топкѣ свѣжее топливо кладется на прогорѣвшее, н продукты сухой перегонки свѣжаго топлива должны сгорать на ичегь того кпелородэ, который остался не соединенным, съ прогорѣвшимъ топлнвомъ. Неполнота горѣнія заиѣчается при этомъ еще вслѣдетвіе того, что сухая перегонка в нспа- реніе воды свѣжаго топлива, лежавшаго по- верхъ прогорѣшпаго, ііонпжаетъ температуру пламени, потому что при этомъ часть тепла с гановптся скрытой. Оттого замѣчается обильный дымъ (неполное горѣніе) въ то время, когда въ топку кладутъ новое количество топлива. Это устраняется, если такъ устроить топку (или такт, за- ийИ^^^==|^^'__ иладывать новое то- 1ЯШЩ§ЩШЯИИІІ^И бы и і;ъ этому углю 'ШШІІШШШіШ!і!ШШІ доходило достаточ- s^^s^s^^ei^iPUm по воздуха для пол- Вст™°,;о™'а1 ^" ?ар0" наго его егоранія. Это достигается л-вегничиьши колосниками. Чрев'Ь воронку А всыпается топливо, падающее на колосники, расположенные въ вид'в лестницы, напр. прогорающій уголь будега внизу, а потому пламя, образующееся изъ свѣ- ікаго топлива, будеть накаливаться отъ прикосновения съ раскаленвьгШі прогорѣвппшъ углемъ. Коксъ, уголь, антрацптъ—горять безъ дыми, потому что не еодержатъ водородастыхъ веществъ, дающихъ продукты сухой перегонки, но и съ нпмп можетъ быть неполное горѣніе, если въ дьтаѣ будетъ окись углерода. Подробности—о топкахъ и вообще о топлпвѣ должно искать в*ь сочппеніяхъ по химической гехнологіп. 17*
2G0 ГЛ. У. УГЛЕРОДЪ И УГЛЕВОДОРОДЫ. лородомъ, третья выдѣляется въ соединении съ углеродомъ, а иногда съ углеродомъ н кпслородомъ,- въ видѣ газообразныхъ и: парообразныхъ вѳ- ществъ, или -такъ называемыхъ про- дуктовъ сухой перегонки. Ееля пары атихъ продуктовъ пропустить чрезъ сильно накаленную трубку, то эти вещества измѣняются подобнымъ же образомъ, распадаясь подъ нонецъ на водородъ ш уголь. Въ еуммѣ указан- ныхъобыкновеиноиродуктовъразложе- нія содержится меньше углерода, ч-Ьмт» было въ органическоыъ веществѣ: часть углерода остается въ соетоянш, не сое- диненномъ съ другими элементами — образуя уголь [3]. Онъ остается въ [3) Оргатшческія вещества при дѣйстиіи воздуха могутъ такъ окислиться, что весь углеродъ и весь водородъ, въ нпхъ заключаю* щіеся, превратятся въ углекислый газъ и воду. Такому нзиѣнѳнію подвергаются остатки растенійл ікивотныхъ, когда медленно гніють н тлѣйгь или быстро горятъ при прямомъ до- етупѣ воздуха. Но если доступъ воздуха огра- -ниченъ, то тогда полнаго превращеніявъНЮ, COs и др. летучія вещ. (богатыя водородомъ) быть не можетъ, п долженъ оставаться уголь, какъ вещество не летучее. Всѣ жявотныя н растительный вещества не прочны, из- аѣняютея при обыкновенной температур1!;, въ особенности въ прнсутствіи воды, поэтому становится понятны.чъ, что череяъ иамѣнсніе веществъ, входящихъ въ составъ органнзмовъ, можетъ во яногнхъ ел учаяхъ получаться уголь, хотя и не'чистый. Но нзъ органнчеекаго вещества не вьідѣляется только вода и углекислый газъ: углеродъ, водородъ и нислородъ могутъ давать множество разнообразных^ соединения; нѣкоторыя изъ этихъ соедннеггій летучи, 'газообраяны, растворимы въ водѣ; они н уносятся изъ органнчеекаго вещества, из- мѣяяюідагося безъ .доступа воздуха. Другія, напротивъ того, нелетучи, богаты углеродомъ и постоянны подъ' вліяніемъ разлнчныхъ дѣя- телей природы. Эти посяѣднія остаются на мѣстѣ разложенія и составляютъ подмѣсь къ углю; такова, напр., подігЬсъ емолистыхъ веществъ.. Смотря по тому, сколь продолжительно л сколь энергично была разлагающее вліяніе, количество тѣхъ веществъ, которыя находятся въ подмѣеи къ углю, будетъ весьма различно. Приводимая зйѣсь въ видѣ пртіѣра таблица показываетъ, по даннымъ Віолетта, тѣ нзмѣненія, которьшъ подвергается дерево при разньтхъ температурахъ, будучи подвержено сухой перегонкѣ посредствомъ нерегрѣ- таго водяного пара: Темпера- Оотатоиъ Въ 100 частят, оставшагоси тура нава- яаъ 100 ча- угли, ввванія. отеВ ольхи: С. Н. О и Я. Золы 1а0° 100 47,5 6,1 46,3 0,1 350 29.7 76,6 ^ 4,1 18,4 0,6 1032 1S.7 81,9 2,3 14,1 1,6 1500 17,3 95 0,7 3,8 1,7 томъ пространстве, въкоторо.мъдропз- водится разложение, въ видѣ черыаго, извѣстнаго всѣмъ, неплавкаго и наче- тучаго угля. Вмѣстѣ съ углемъ остаются землистый н всѣ нелетучіл вещества, (зола), если они заключались во взятом ъ оргашчесноагь веществѣ. При- томъ къ остающемуся углю подмѣшп- ваются всегда нелетучія смолоподобный, вещества, для разрушеиія которыхъ* потребна сильная степень жара. Если взять органическое вещество летучее, напр., газообразное соединение, содержащее углеродъ л водородъ, то уголь выдѣляется изъ такого вещества, если пронускаютъ его паръ чрезъ сильно накаленную трубку. Органическія вещества, сгорающія при иедостаточноаіъ притокѣ воздуха, выдѣляютъ сажу, то- есть уголь, происшедшій изъ паро- образныхъ водородпетыхъ соедннепій углерода, изъ которыхъ при горѣніи водородъ образуетъ воду. Такъ, скипидарь, нефть, нафталинъ и другІе углеводороды, трудно разлагаемые жа- ромъ, при сожиганіи легко даютъ уголь въ видѣ сажп. Древесный уголь получаютъ въ боль- іпомъ видѣ подобнымъ епособамъ, т. е. при неполномъ сожиганіи дерева [4]. J4J Причины, засгавляющія добывать ііэъ дерева уголь, объяснены въ 1-й вьіиоскѣ. Древесный уголь получается или въ такъ на- зываемыхъ кучахъ, вря неполномъ егораніи дерева, или при сухой его перегонкѣ (выи. 1} безъ доступа воздуха. Добыча его производится преимущественно для металлургичеекихъ производствъ, особенно все да я выплавки чугуна и для его ковки, т. е, для употребления въ кузішцахъ. Полученіе угля въ кучахъ пред- етавляеть то удобство, что на всякомъ м'ЬсгЬ въ лѣсу можетъ быть произведена добыча угля. Но при этоыъ теряются всѣ детучіе продукты сухой перегонки. Устраяваютъ костры или кучи, въ которые плотно накладывать горизонтально, или вертикально, плп наклонно, бревна, образуя такимъ образомъ кучу, діаметромъ отъ одной еажени до восьми и даже болѣе. Випзу кучи оставляется несколько горизонтальных!, ходовъ для двпже- нія воздуха, а въ срединѣ отверстіе для выхода дыма. Кучу съ поверхности покрыиаюгъ землею и дерномъ, чтобы тіімъ устранить свободный прптокъ воздуха съ боковъ и сосредоточить жарь внутри кучи. Когда- куча зажжена, ыало-по-малу костерь осѣдаетъ и необходимо слѣдпгь и поправлять дерновую оболочку. По мѣрѣ того, какъ горѣніе распространяется во всем% кострѣ, температура дерева повышается и начинается истинная сухая перегонка. Тогда пеобходило полузало-
уголь въ щдаода 261 Въ прнродѣ подобный же процесСъ обугливаиія растителышхъ остатков^ совершается при измѣпенія ііхъ подъ водою, какъ эта видим'ь въ болотяыхъ травахъ, обрпзугощихъ торфъ [о]. По- жить отверстія, дающія доступъ воздуху, чтобы чо возможности избежать ивлишняго горѣиія. Сущность процесса состоить въ томъ, что часть топлива горнтъ н тѣмъ жаромъ который развцваетъ, способствует*!, сухой перегонке остальной массы дерева. Обуглпваніе кончают*, когда нвъ кучи выделяются уже не продукты сухой перегонки, горящіе ярки лъ шаменемъ, а только блѣдно-епнее пламя горящей окиси углерода. Сухое дерево даетъ въ кучахъ около Ч* своего вѣса угля. [5] Когда отжившее растительное вещество изменяется па воздухѣ и'ь присутствіи в важности к низшшъ организмов*, то остается вещество богатое углеродомъ, называемое пе- рогноеиъ, черноземомъ, гумуеотрь. Перегной со- дераттъ въ сухомъ виде въ 100 частяхъ около 70°|о углерода. Изъ отжпвшнхъ растительныхъ веществъ (древесины, клетчатки) образуются сперва бурыя вещества (ульминовыя соедшіе- нія), лотомъ чернып (гуитювыя вещества), оба нераетворшшя въ водѣ, а подъ конецъ происходить растворимая въ водѣ бурая (апо- креновая), а потомъ безцвѣтиая, растворимая въ воде (креповая) кислота. Щелочи раство- ряють чисть первоначальная бураго н gep- иаго вещества и образуютъ растворы бураго цвета (кислоты ульминовая и гуашновая), которые иногда сообщаютъ свой цвѣтъ ручьяыъ и рѣламъ. Содержаніе перегнои въ вочвѣ имѣеть обыкновенно связь съ ея пронзводи- тельностію, потому: 1) что тлеющее расте- ігіе развнваегъ углекислоту, амміакъ и вы- дѣляетъ золыіьш вещества, необходимый ра- стенІямъ; 2) что перегнои сдособенъ притя- гавагь влагу воздуха к удержііваетъ влажность (до 2 ч. ло вѣсу) дождей, и тѣмъ ено- собетвуетъ сохранению въ почвѣ сырости, необходимой для гштанін; 3) что перегной придаете почвѣ рыхлость к і) дѣлаетъ ее болѣе способною для поглощеніп солнечной теплоты. Оттого-то черноземный почвы чаще всего отличаются плодородностью. Удобреніе давозомъ ішѣеть между прочлмъ ігЬлію увеличить въ ыочвѣ количество перегноя, для чего могутъ служить и всякіе легко изменчивые остатки растеній и животныхъ (компосты). Громадный ллощадп черноземных т. почет. Россіп состав- ляготъ иеопѣиимое богатство нашей страны. О лролехояданіп п распространен! и черно- нема подробнее всего можно узнать изъ со- чиненій проф. Докучаева, Если тѣ вещества, который даютъ перегной, измѣияются подъ водою, то углекислаго гава получается меньше, образуется много болот- иаго газа СН4, которые выделяется, а твердый оетатокъ, дронеходящій при э.томъ, со- сгавляетъ кислый перегной болотныхъ мѣстъ, а въ большыхъ массахъ— торфъ. Такой про- цессъ нэыѣнепія растительныхъ вещесгвъ подъ водою происходить въ огромныхъ равмерахъ въ болотахъ. Въ особенности много торфяни- ковъ находится въ низменноетпхъ Гол.тандш, добігымъ же путеыъ, безъ сомяѣшя, произошли и тѣ громадный массы ка- меныыхъ углей [6], которыя велѣдъ Сѣверной Гератом]л, Ирлапдіп, Баваріи; у насъ въ средней Россіы есть иного местностей, пред- етавляющихъ обширные торфяники. Плотные старые виды торфа приближаются по составу к сво&ствамъ къ бурымъ углішъ; ноіГЬйппя же торфяныя образованія, не уплотнеиныя давлеиіемъ, представяшотъ массу весьма пористую, въ которой заяѣтны слѣды тѣхъ растительныхъ частей, гоъ которыхъ образовался торфъ. Высушенный (а иногда и прессованный) торфъ употребляется, какъ топливо. Что касается до состава торфа, то онъ в-;, разлпчныхъ мѣстностяхъ весьма разнооб- разеиъ. Высушенный яа воздухѣ, онъ содер- житъ не мепѣе 1ли/о воды и около 8% золы; остальная пасса торфа содержим, около Ш"Іа углерода, 4'°;0 водорода, 1°,'„ азота и 28°/0 кислорода. Иагр'нвательиая способность лочтн какъ у дерева. Землистые бурые угли, вѣро- ятно, образовались какъ торфъ. Въ другихъ случаяхъ онп представляютъ массу, въ которой ясно замечается деревянистое строеніе, в тогда пхъ зовутъ лигнитамн. .Бурые упш во всѣхъ отношеніяхъ ааяимаютъ средину между торфомъ и каііенныші углями. [6] Трава и дерево, массы' водорослей до- потопныхъ морей и т. п. остатки ао вс* тео- догвчеснія времена должны были подвергаться во мношхъ слуѵапхъ тѣмъ же сзывать изай- нееілет., какимъ они подвергаются ньшѣ, т.-е. должны были образовать, попавши подъ воду, торфъ илп лпгниты. Такія вещества, долго сохраняясь подъ зеэтлею, подвергаясь въ былое время дѣнствію воды, сдавденньтя лежа- лшми надъ ними позднѣйпгдми отложеніями земли, нзігЬнеинып черезъ выдѣленія болѣе летучпхъ составныхъ частей (торфы л бурые угли продолжаютъ выдѣлять, даже н въ вы- работанномъ состояніи, газы: азотъ,. углекислый п болотный), образуютъ каменные угли. Они представляютъ сплошную, однородную массу чернаго цв'Ьта съ жирнымъ или стек- ляннымъ блескомъ, рѣже матовую, не нмѣю- шую ындпдон растительной структурЫі ч±мъ и отличаются па впдъ отъ большинства бу- рыхъ углей. Плотность к. углей (помимо под- мѣси колчедановъ и др,) изменяется для раз- ллчвыхъ сортовъ отъ 1,25 (сухіе угля, длинно- пламенные) до 1,6 (антрацпты — безпламен- ные) и долге 1,9, какъ въ томъ крайне плот- ноыъ олоаецкомъ шупіипш, который, по нв- слѣдованіяаъ проф. Иностранцева, предста- нляетъ во всѣхъ отношеніяхъ .крайшй членъ" разлпчнььчъ впдопамѣненій кааенныхъ углен. Для объясненія процесса образовэлія _ углей изъ растнтельныхъ остатковъ, Каньяръ Ла- туръ запанваяъ высушенные куски дерева въ толстую трубку и нагрѣвалъ при температуре кішѣнія ртути; тогда дерево превращается въ черную полужидкую массу, выделяющую вещество, весьма похожее на каменный уголь. Разложёніе въ природѣ, по всей вероятно-' сти, происходило въ рѣдкнхъ случаяхъ только отъ дѣйствія одного жара; всего вѣроятнѣе отъ дѣвлтвія воды; но результагь въ томъ и
262 ГЛі S. УГДЕРОДЪ И УГЛЕВОДОРОДЫ, за Англіею [7], стали применять всюду, какъ главный матеріалъ для топки иа- другомъ сдучаѣ должсиъ получиться, приблизительно сходственный, какъ вто мы впднмъ пзъ того, что происходить въ болота.чъ сь торфомъ. Средтй еосгавъ, выведенный для каменвыхъ углей изъ многпхъ анализа въ, даетъ въ нихъ содержание, не обращал впв> манін на золу: S4- части углерода, 5 частей водорода, 1 часть азота, S кислорода, 2 сѣры. Среднее количество золы достигаешь о'/э"^; на есть угли, содержание иного золы, п тѣ, конечно, менѣе пригодны, какъ топливо. Между каменными углями различаютъ, антрациты, т. е. такіе угли, которые не даютъ летучих* продуктовъ, илп даютъ пхъ очень мало, потому что содержатъ мало водорода. СреднІй составь антрацитовъ, не обращая вни- маніл на золу: 9-1' части углерода, 3 водорода я 3 кислорода и азота. По аналтаамъ А. Л. Воскрѳсенскаго, Грѵшевскіи антрацнп, (донской области) содержать С = 03.S, Н = 1,7. золы 1,5. Слѣдовательно, ві, антрац. мало водорода, логущаго соединиться съ углеродомъ и дать углеводороды, горлице пламенели,. Антрациты суть наиболее древпіе к. угли. Самые молодые, напменѣе пзііѣненные, блпзкІе къ нѣкотор. бурымъ угллмъ, суть сухіе. угли. Они, какъ дерево, горять пламепемъ п оставляют!, к океъ, нжѣкшііп форму куековък.углл, а въ пламя выхвлпютъ почти половину сео- ихъ составпыхъ частей (въ нихъ много Ы и О). Остальные сорты углей (газовые, кузнечные, коксовые и тощіе антрацптпетые — по Грюннеру) предетавляють во вс-вхъ отноше- ніяхъ переходы отъ сухпхъ утл ей къ антра- цптамъ. Вогь этп то к. угли горятъ сильно коптящимъ пламенемъ (курные угли] и при накалнванін оставллгатъ конеъ. который относится къ каменному углю точно такъ, какъ древесный уголь къ дереву. Количество н качество кокса, образуемаго каменнымъ углемъ, весьма различны для разныхъ сортовъ его. Въ практпкѣ различаютъ каменные угли, именно, чаще всего по свойству и количеству кокса, который пни образуется. Въ этомъ от- ношеніи особенно важны такъ наз. жирные (смолистые) угли, которые при сухой перегони* даютъ даже нзъ мелкаго кам. угля (оть спекавія) коксъ въ впдѣ болыпихъ глыбъ. Лучшіе коксовые угли, при выжитая іи въ печахъ, оставляютъ до 85°/0 плотнаго, спек- шагося кокса. II такіе угли драгоцѣпны для металлургическихъ цѣлей (см. вып. S). Кромѣ кокса, изъ камеппыхъ углей, при сухой ихъ перегонкѣ, получается газъ (см. далѣе — светильный газъ), каменноугольный деготь (даетъ бензолъ, карболовую кнел., на(І>талинъ, смолы для искусств, асфальта и др.) и щелочную (у дерева и бурыхъ углей кислую отъукс. кисл.) еодшшетуго жидкость, содержащую углеам- міачную соль (см. гл. G). [7] Аиглія въ 1S50 г. добывала уяіе 48 милл. тонігь к. угля, а за поелѣдніе годы добыла ея около 220 шілл. тоинъ. С. А. С. Штаты получаютъ уяіе болѣѳ этого, а ВО всемъ мірѣ добываютъ івдиѣ около G50 милл. топнъ к. угля. Россія въ этомъ чяолѣ около 25 милл. ровыхъ котловъ и вообще для цѣлей отопленія н нагрѣізаиія. Россія обладаете многими богатѣЁшимп мѣсто- рожденіями камениыхъ углей, изъ ко- горыхъ донецкая область въ настоящее время заслуяшваетъ оеобаго вни- манія [S]. тоииъ (въ 1901 г. 1250 люи, пуд.). Танпм-ь образомъ въ мірѣ сожпгаотся ежегодно около -10 милліардовъ пудовъ к. угля, что предста- вляетт. цѣнность не моігІ;е 5 милліардовъ рублей п послѣ х.гізбовъ нажиѣІІшгП товаръ, служащей преимущественно для производства ме- ханпческихъ силъ на пароходахъ, желѣз. до- рогахъ и фабрнкахъ, а также для полученія желѣэа п др. металловъ, для топокъ н т. и. Такъ какъ на каждую лошадиную силу (=75 килограммометров?, въ секунду) паровыя щп- шиш расходуютъв'ьереднемъ около 25 килогр. въ сутки или въ годъ (вычитая простои) пе менѣе Хі тошъ на силу, а расходъ к. угли па двигателя еостав.тлотъ, по крайней мѣрѣ. по- ловішу всего потребления, то паровыхъ двигателей въ мірѣ падо считать не меиѣе 65 милл. лош. сплъ. Поэтому каменный уголь можстъ служить мѣрпломъ промышлоннаго развптія. Около 15% доОывасмаго к. угля пдетъ для добычи чугуна, ѵкетііза. стали ц пздѣлііі пял. ннхъ. [К] Главны л разрабатываемы я к. угольны к залежи Рсесіп: донепкій басе, (въ 1Я0[ г. около Я30 мплл. пуд.), по.тьскііі басе. (Домброво и др.), тульсіѵія н рязанскія за;іежн подмосковнаго бассейна, і-ра,ті.скш басе, кавказскіе (Тквц- булъ около Кутаиса л др.), киргизсяія степи, куэпецкій баисейнъ (Томской губ.), Сахалинт> и др. Въ польскомъ и подмосковном^ бассеіі- пax^■ нѣтъ коксующихся углей. Веѣ сорты к. углеіі (отъ сухихъ, близ'і. Лисичанска, на Доіщѣ, до аптранитовъ на всемъ юговостокѣ бассейна), большое пзобнліе превоеходпыхъ металлу ргическихъ (коксующихся, см. вын. Ь) углей въ западной части бассейна, его громадные разиѣры (до 25000 кв. веретъ), малая глубина эалеганія (добыча пьшѣ на глубпнѣ отъ 20 до 150 саженъ, въ Дшѵііи и Вельгіи до 500 саженъ), плодородіе почвы (черноземъ), близость моря (до Азовскаго съ небольщимъ 100 веретъ) и рѣкъ Донца, Дона и Двѣпра, изобпльн'Ьйшія залежи превоеходпыхъ желѣз- ныхъ (Корсакъ-Могила, Кривой Рогъ, Сулинъ и проч. и проч.), м'Ьдыых'Ь, ртутиыхъ (около Никитовкн, Бахмутскаго уѣзда Екатер. губ.) и ДР- рудъ, богатѣншія, быть можетъ, во всемъ slip's залеиш каменной соли (тамъ же, около ст. Ступки и Брянцовки)> превосходный для всякпхъ ц'Елсй глины (фарфоровыл, огпе- постопнныя), гппсы, сланцы, песчаники п др. богатства Донецкой угольной области даютъ полную увѣренность въ томъ, что прп развитІн промышленной деятельности въ РоссІи благо- датныіі зтотъ край казачества п Новой Рос- сів—сдѣлаетсп цеитромъ обширн'Ёйщяхт. про- нзводителъиыхъ предпріятій пе только дли нуждъ самой Россіи, но и всего свѣта, потому что нигдѣ но сочеталось въ одогомъ мѣстѣ слолы;о для сего благопріятиѣйшнхъ условій:
УГОЛЬ. • Судя по сказанному выше, сажа есть мелкій уголь, вьтдѣлившійся при не- полиомъ горѣніи паровъ и^газовъ угле- родистыхъ вещества, богашхъ угле- родоыъ. Сажа имѣетъ большое при- Ц|>игптоилсцІь с!іжи. На otarb F жгутт, смолу плп тоиу подобны л иащесгла, горяшіл коитлщтіъ плписііені.. ВЫХИЛ'ЕЩІЙ ДЫІіъ ИрОКОЛЯТЪ ВЪ K02*0|l}-T ГД"Ь ЛЗТ. ПОГО щад-йлпетсл ешкп, Оолыііаи чіість которое сидится на иояичшіііі иолппнт. С. Этогь постЬлпііі можно полип- мать и опускать п'і. йлои-Ь варрпкою В, что служить дли ойлегчоаіп сборіі caafH. > -ли. мѣнеыіе въ практпкѣ, какъ черная краска. Большое количество ея идетъ, напр., для изготовленія тнпографскнхъ чернилъ. Готовятъ, сожлгая смолы, масла, природный газъ, нефть и т. п. Смотря по той теыпературѣ, которой бьтлъ иодверженъ уголь, оыъ еодер- житъ различное количество органи- чеекихъ веществъ и содеряштъ часть „елюлъ", избѣгвувшихъ полиаго разложения. Уголь отъ дерева, полученный при наиболее низкой температурѣ, содержать еще значительное количество водорода п кислорода, а именно, до 4°/о водорода и 20% кислорода. Такой уголь иыѣетъ еще сложеше того вещества, изъ котораго получился. Таковъ, напрішѣръ, обыкновенный уголь, въ которомъ видны еще слон, свойственные дереву. Подвергая даль- лѣвшему иакалнваийо (лучше всего сильеыыъ токомъ), можно удалить изъ него (въ видѣ газовъ и летучихь веществъ) новое количество водорода съ углеродомъ и кнелородоиъ и получить при сильнѣйшелъ прокаливаиіт болѣе чистый уголь [9]. Если для полученія чистого угля берутъса?ку, то ее необходимо предварительно проныть спир- томъ и эфяром'ь, для удалеиіяизъ нея растворимыхъ „смолъ", и затѣиъ подвергнуть сильному жгіру, чтобы окончательно удалить подиѣсь веществъ, содержащихъ водородъ и киелородъ. .Скважистость (пористость) обычнаго угля [10], весьма плохая его тепло- [Щ Такг какь трудно удалпті. изъ угля под- лгьсь золы, т. е. землиетыхъ веществъ, находящихся въ растит ел ьныхъ веществах*, слу- жащнхъ для образованы угля, то для полу- чечія чиитТ.іішаго вида угля должно брать такое органическое вещество, которое уже не содержлгь зольныхъ веществъ, иатірнцѣръ, оіфіісталлизовапш.ій еахаръ. совершенно очищенный отъ нодкѣсей, очищенную кристаллическую винную кислоту и т. п. ]Ч0)бкпажипы древеснаго угля соетавляшть остатки клѣгокъ дерева и ходовъ, по кото- рылъ яыд'Ьлнлись летучіе продукты, получаго- щіеся выѣстѣ еъ углемъ при его образованна. Степень пористости угля весьма различна и иігЬетъ техническое значетгіе въ разеыхъ еор- тахъ угля. Наиболее пористый уголь пред- ставляетъ вѣсъ кубической эіѣры весьма незначительный (куб. метръ древеснаго угля вѣ- сигъ около 200 ци,ъ). Многія свойства угля, зава с я щі я исключительно отъ степени его скважности и свойства поверхности, принадлежать н Н'Ьк. другнмъ скважпстшгь (кон- тактныаіъ) тѣламъ н изменяются, смотря по способу прпготоБлепія. Сюда отноептея способность угля поглощать газы, жидкости и шогін вещества пзъ раетворовъ. Плотнѣйшіе виды угля получаются при д-Шствіи сильваго жара, папр.. на сахаръ п др. плавящіяся вещества- 'Гаковъ же сѣрый блеетяіцій н плотный уголь, образующиеся въ ретортахъ. гдѣ добыватотъ газъ изъ каігеннаго угля. Этотъ плотный уголь скопляется на внутреннихъ етѣнкахъ ретортъ, подверженныхъ дѣііствію спльнаго жара, и происходить изъ варовъ я газовъ, выдѣляющнхел при накаливанш по- нѣщеннаго въ реторты угля. ВсЛ'Ьдствіе своей плотности, такой уголь становится уже хорошими, про водник омъ гальванпчѳскаго тока, составляетъ переходъ къ графиту. Его упо- требляют'ь преимущественно для гальваниче- ишхъ элѳментовъ. Коксь, пли уголь, остаю- щІЙся отъ не пола аго- crop ашя ка.ченныхъ углей и сісолыстыхъ веществъ, также мало пориеті., блестящъ, не мараетъ и не ппшетъ, плотенъ и почти лпшенъ способности удерживать лшд- костя и поглощать газы. Легкіе же виды угля, происходящіе при обуглнваши дерева, обладают!, этою способностію. Особенно же развита она въ тозгь весьма лелкомт. и рыхлозіъ угл'Із, какой получается при прокаливает жи- вотныхъ веществъ, кожи, костей. Поглотитель- ная способность угля относительно газовъ подобна сгущенію гаяовъ въ губчатой платинѣ.
264 ГЛ. S'. УГЛЕРОДА И -УГЛЕВОДОРОДЫ, проводность [11], значительная способность поглощать лучи свѣта (чер- Здѣсь, очевидно, сущестнуотъ ішлсиіе при.ш- піінія газовъ къ твердому т'іі.ту, точно такъ, как'ь жидкости ибладают'ь способностью прилипать къ различным1], твердыми, тѣламъ. Одіініі объект, угля поглощаетъ объемов1*, газа (уголь способен!, сгущать въ себ'Іі огромное почти равное своему ггЬсу. количество хлора): Сосоюр-ъ. Флвръ. Оглѣлисген Буковый Уголь коносл- топля пя I гр. уголь. иа.чі. op-fcsoBb. ігоглтц. гпяа. КН;| ЕЮ 172 об. <Ш един. СО- ЗГ, Я7 , US „ НгО 40 i!'J , Hill . НСІ № 1(15 „ 271- , Количество газа, поглощающее ел углемъ, увеличивается съ даиленіемъ и црію.тпоптсльпо пропори,! она л ыю ему. Количество тепла, выделяющееся при поглощеніи углемч., близко къ тому, которое освобождается при раство- реиІи или яереходѣ вт. жидкое состоите. Уголь поглощаетъ не только одни газы, по и множество другихъ веществъ. Такъ, еппрть, содержании въ -.-сС*!; пепрінтпо пахучее сивушное масло, будучи смѣшапъ съ углемъ пли черезъ него процѣжепъ, остшідпстъ вь углѣ большую часть енвутннлго масла. Вт. химической и заводской практик1!; пронѣжнваиіе черезъ уголь,для удаденія различных1!, веществъ. употребляется очень часто. Цѣдптъ черезъ уголь растворы масла, (сиропы) сахара, ра:і- .шчнаго рода экстракты или растворы растп- тельныхъ веществъ и т. п. Такое проц'Ііжи- ваніе чрезъ уголь называй г с я колирован іемъ. Для показаліл обезіи;ѣчішающеіі способности углп. можно употреблять различные окрашенные растворы, И'шрпмѣръ, аніілпновыхъ красен-ъ. лакмуса н т. и. УЛоль, поглотивши одно вещество до насышенія. можетъ удерживать еще иѣкоторыи другія вещества. Животный уголь, іголуающійся съ весьма мелкомъ состоянии (ы содержаний въ еебѣ часть азотп- стыхъ пачалъ), особенно при пакаливанш костей, составляет*!, лучшую форду угля, слу- жашаго для поглощепіл. Костяной уголь въ особенно значительномъ количеств-!; употребляется на сахариыхъ заводахъ, для процѣ- жпванін спроповъ и всякихъ сахариыхъ ря- створовъ, для гол. очищннія не только отъ веществъ окрашнвающихъ и пахучихъ, но также и отъ извести, которая употребляется въ подмѣеь къ енропамъ, чтобы сдѣлать пхъ иенѣе шмѣняющимися при кипятсиіп. Погло- щеніе извести жішотпымъ углемъ завиентъ, по всей вѣролтпости, въ весьма значительной степени, отъ мине рал ьпыхч. соетавныхъ частей костяного угли. [И] Уголь весьма худой проводникъ тепла и потому можетъ служить отличною забойкой или набивкой, для предупреждены передачи тепла черезъ стѣны. Угольную набойку упо- требляютъ также при прокалаваши многихъ веществъ въ тягляхъ, потому что уголь не плавится и можетъ служить хорошим'!, туго- пяавкюіъ матеріалонъ. выдершпваюпшмъ гораздо болѣе сильный жаръ, чѣмъ множество другихъ веществъ. , ный цвѣтъ н непрозрачность) .и мно-. гія другія качества пзвѣстиы язъ еже- дневнаго опыта. Удельный вѣсъ угли отъ '1,4 до 1,9 н если онъ плаваетъ па водѣ, то это зависитъ лишь отъ воздуха, иаходящагося въ его порахъ. Если уголь истереть въ гюрошокъ п смочить сниртомъ, то оиъ тонетъ въ водѣ тотчасъ. Онъ не плавится въ пе- чахъ, даже при температурѣ, достигаемой горѣніемъ гремучаго газа, Въ жару, достигаемому посредствомъ про- пускааш сылы-іаго гальваническаго тока, уголь только размягчается, но не вполнѣ расплавляется. Однако, тогда послѣ охлажденія, он'ь уже предетав- ляетъ вндъ и свойства совершенно иные, претор пѣваетъ измѣненіе, болѣе или менѣе представляя переходы къ графиту. Физическое постоянство угля находится, безъ соинѣнія, въ связи сч. еі'о хгшичеекпмъ постоянствомъ. Это есть тѣло, повидимоиу, не обладающее при обык. темп., энергіей: таііъ, уголь не растворяется ни въ одной изъ извѣстиыхъ жидкостей и пи съ чѣмъ, при обыкновенной теиперіітурѣ, пс сосдппяетси, есть тѣло иедѣятелыюе, подобное азоту [12]. Но эти свойства угля пзмѣняются при возвышенной темиературѣ. Такъ, въ отличіе отъ азота, уголь способенъ при высокой тешіературѣ пряно соединяться съ кис- лородомъ, что впдно въ способности угля къ горѣнію въ воздухѣ. Впро- чемъ, не одинъ кнелородъ способенъ нрп иакаливаиіп соедпнятьоя съ углемг. Эту способность нмѣютъ не толъки сѣра, но иводородъ, также кренній, же- лѣзо и ыногіе и другіе металлы [12 bis], [12] Неизменность угля отъ дѣйствія атмо- сфериыхъ нліяній, огь которыхъ изм'Ьняютсн даже камеиистыя вещества и большинство аіе- талловъ, слумитъ нерѣдко н для практики. Такъ, напримѣръ, въ ыѳжевыя ямы всыпаютъ уголь. Дерево обжпгаютъ съ поверхности, чтобы сдѣлать его удобосохраняемымъ въ почвѣ и влажныхъ мѣстахъ, гд-Ь само дерево скоро гніетъ. Углемъ или коксомъ паполкяютъ тѣ пространства (на заводахъ цѣльтя башни), гдѣ проходятъ кислоты [напр. IPSO1, НСІ), если ихъ должно привести въ прикосновеніе въ газами или а*іідкостяміі, употребляя коксъ инешю потому, что на наго при обыкиов. темпер, не дѣйстиуюп. даже іеислоты очень энергачеіжія. [12 bis] Объ углеродистыхъ Са, Sr, Ва см. конецъ гл. 1\; объ АІ'С3 гл. 17, выи. 3, и т, д. Въ отношеніи различныхъ карбндовъ
ГРАФИТЬ И Л'ІШАЗъ. 265 только при весьма высокое темд'ера- турѣ. т. е. когда уголь уже приближается къ состояиію большой подвижности своихъ частей; при обыкновенной же температурѣ ни ' кислородъ, ни сѣра, ни металлы не дѣйствуютъ на уголь.- Сгорая въ кислород*-, уголь даетъ углекислый газъ СОэ или при пзбытк* угля—-газообразн. опись углерода СО, въ парахъ сѣры образуется легко летучій сѣрниетый углеродъ. CS2, съ желѣзомъ и др. металлами при на- кашіваіііи, уголь образуетъ твердый нелетучія вещества - „карбиды". При накаливший, производшюмъ проііуска- ніелъ гальваническаго тока чрезъ угольные электроды, уголь соединяется съ водородомъ, образуя ацетилеі-гъ С-Н2. Съ азотомъ уголь прямо не соединяется, но въ лрисутствіи металловъ и метал- личеекпхъ щелочныхъ окиеловъ уголь поглощаетъ азотъ, образуя синеродистые металлы, напр., синеродистый ка- лій KCN. Во веѣхъ отношеніяхъ наи- болѣе важно свойства угля соединяться С'Ь ЮІСЛОрОДОЛ-'Ь. ШіКОТОрЫЯ НЗЪ КИС- лородныхъ веществъ отдаютъ часть своего кислорода углю при невысокихъ телпературахъ. Такъ, азотная кислота, при кііняченіп съ углемъ, даетъ СО- и NO-. Сѣрнаи кислота раскисляется въ сѣршістьгй газъ при нагрѣвагііи съ углемъ. При накаливаніи же уголь отнимаетъ кислородъ отъ воды и очень огромнаго числа окиеловъ. Даже тате прочные окислы, какъ окислы натрія и калія, и тѣ уступаютъ при накаливаніи весь свой кислородъ углю, хотя не отдаютъ его водороду. Только немногие окислы, подобные кремнезему (окнеелъ кремнія) и извести (окись калыоя), сопротивляются возстанов- ляющему дѣйствІю угля при жарѣ, до- ставляешмъ горѣніемъ самаго угля, Муассанъ, получзющій нхъ при дѣпехши угля на окислы въ жиру вольтовой дуги, подмѣтшп., что на один изъ иихъ вода ие дѣйствуетъ (Fe;>C, СілС-, Сг'С, Мо'С, WC, VC, ZrC, ТЮ), другіэ же разлагаются съ вшѣленіелъ угле- воаородовъ, напр. С!Ілг, СгСа (ташке Sri 8а) Ве'С, СМп', C»Ui's. Некоторые к. (Аи, Ві, Зп) въ жаруалегстр. нечн пе раствор л ютъ угля, другіе (См. Ag,Pl) растворяютъ болѣешшменѣе уголь при атихъ условіяхъ, но большую часть выдѣ- ляіот'і. при охлажденіп въ вид-Ё графита. Должно заметить, что К2С= п На-С- легко разлагаются въ жару, а потому получаются лишь косвенно. См. г.т. 12. но л они часто реагнруютъ еъ нилъ въ жару, доетнгаеломъ въ вольтовой дугѣ (3000—3500°). Такъ известь СаО отдаетъ кислородъ, образуя окись углерода, но нроисходящій въ жару вольтовой дугп (при большомъ напряженіи тока) металлически кальцій соединяется съ нзбыткомъ уі'ля и образуетъ углеродистый кальцій (карбидъ калъ- щя) СаСЕ. Не измѣияя главиыхъ своихъ хими- ческихъ свойств?», уголь аюжетъ аре- терпѣвать измѣненія въ своеаіъ сло- женіи и въ физичеекпхъ свойствахъ, т. е. можетъ переходить въ два другія ішмериш или аллотропическая ВПДО- ішіѣшіІя: графцтъ и алмазъ. Тожество состава нхъ съ углемъ видно нзъ того, что одинаковое количество этнхъ трехъ веществъ при сжиганіи въ кис- лородѣ (при дѣйствіи сильнаго жара) даетъ одинаковое количество углекяе- лаго газа, а именно, 12 ч. угля, алмаза и графита въ чистомъ видѣ даютъ при сожиганіи 44 в. части углекис- лаго газа. Въ физическомъ же отно- шеиіи различіе весьма рѣзко: самые плотные сортьг угля имѣютъ плотности ае болѣе 1,8, графить же около 2,3, алмазъ 3,5, отчего зависитъ множество друтихъ свойетвъ, иапрпмѣръ, горючесть; чѣмъ легче уголь, тѣкъ удобнѣе онъ сожигаетея: графитъ горитъ даже въ кислородѣ весьма затруднительно; алмазъ же горптъ только въ кислороде и только при весьма енльномъ накаливаніи. При горѣяіи угля, алмаза и графита, отделяется неодинаковое количество тепла. При сожиганіи въ углекислый газъ одной вѣсовой части древеенаго углн отдѣляется S080 единнцъ тепла; плотный уголь, отлагаіо- щійся въ газовыхъ ретортахъ, выдѣ- ляетъ S050 единнцъ тепла, природный графитъ 7800 единнцъ теила; алмазъ 7770 единицъ тепла. Чѣмъ больше плотность, тѣиъ меньше выделяется тепла [13]. Графить сравнительно ііія- [13] Уплотняясь, уголь теряетъ часть своей внутр. энергіп (теплоту), значить, шюти'Щщее состояніе относится къ ленѣе плотному, какъ твердое къ жидкому или какъ соединенное къ свободному. Поэтому слѣдуетъ думать, что частица графита сложнѣе, чѣмъ угля, а у алмаза еще сложнѣе. То же ноказываетъ н теплоемкость, потому что, какъ увядшт. въ дальн-Ішщемъ изложенік, усложнение чаетпцы
266 ГЛ. 8. УГЛЕРОДЪ И УГЛЕВОДОРОДЫ. гокъ. шішетъ (откуда и самое назваиіе отъ греческаго слова графа — пишу) и приготовляется для карандашей. Уголь молшо превратить въ г])іі.фпгі> дѣйетвіеыъ сильнаго жара. Если уголь- пуіо палочку въ -itura діаметромъ и въ 5ШШ длппоіо ііомѣстнть въ безвоздушное пространство п пропустить через1)) нее токъ отъ 600 Оунзеновскихъ вле- аіентовъ, расположеннъгхъ въ параллельные ряды по 100, то уголь, сильно раскаляясь, частію улетучивается и осаждается въ формѣ графита. Уголь, полученный отъ прокалпванія сахара, положенный ю> тигель, сделанный нзъ угля же, отъ дѣйствія сильнаго галь- ваническаго тока, спекается въ одну массу, образуя вещество, подобное графиту. Если уголь смѣшать съ желѣ- зомъ п накалить, то получается чугунъ: растворяется въ желѣзѣ до 5°/о угля. Если расплавленный чугунъ быстро охладить, то углеродъ остается въ соеднневіп съ жеяѣзолъ н образуетъ такъ называемый бѣлый чугунъ; но если охлажденіе производить медленно, то большая часть углерода выявляется въ видѣ графита, и если потомъ такой чугунъ (такъ называемый сѣрый) растворить въ кпслотѣ, то остается графитъ. Графитъ встрѣчается и въ природѣ, иногда въ видѣ большихъ сплошныхъ массъ, иногда же оаъ про- иикаетъ каменистый породы, вродѣ пшферовъ или сланцевъ, а именно, встрѣчается въ тѣхъ мѣстахъ, которыя были подвержены, по всей вѣроят- ноети, дѣйствію иодземнаго жара [14]. Графитъ изъ чугуна и природный иногда являются въ кристаллическомъ видѣ, въ формѣ шести сто роннихъ таб- личекъ; но чаще всего онъ представ- ляетъ сплошную аморфную массу, ко- ведетькъуменьшеБІю теплоемкости. Для угля при обыкновенной температурѣ теплоемкость 0,24, графита 0,20, алмаза 0.147. Для угля газовыхь ретортъ Ле-Шателье (1S93) нашелъ, что произведете теплоемкости на атомный вѣеъ измѣняетея отъ 0° до 250° по урав.:= = 1,92 + 0,0077;;, а между 250° и 1000°— = 3,5-і + 0,00246 ( (см. гл. 14, выи. 4). . [14] Есть мѣста, гдѣ антрацитъ превращается постепенно въ графить, по мѣрѣ углубления елоевъ. Я самъ имѣлъ случай наблюдать такое постепенное превращеиів ъъ, долинѣ Досты, около Монблана, неда- 'леко огъ Курзшора, около теплихъ минераль- ныхъ. водь. торая характеризуется извѣстнымъ для всѣхъ своііствомъ карандашей [15]. А.ТШІЗТ. представляетъ кристаллическое и прозрачное видоизмѣяеліе углерода, встрѣчающееся въ природѣ рѣді;о и въ малыхъ количествахъ н добываемое въ ровсыпяхъ алмазныхъ копей въ Бразпліи, Индін, Южной Аф- рпкѣ, на Уралѣ и др. [15 bis]. Опъ [1о] Карандаши дѣлаютсн нзъ графита, предварительно обработанпаго въодпородиуш массу чрезъ отмучинавве, ігзмельченіе и удален іе подмѣсоі'і камсинетыхъ иещееть'ь, лучшіс жо сорта прш-отовллюгь нзъ совершенно одно- родпаго графита, выпиливая изъ него подхо- дяіиіп палочки. Графитъ встречается но мно- шхъ и'ізстиостнхъ, у наеъ въ особенности зналгошітъ такъ называемый сибнрекій или Ллпбсровскій графитъ, зстрѣчаюіційсл около китайской границы пъ Алтайскпхъ горахъ; по мнопіхъ мѣстшетлхъ Фпнлпидіи, а также па берегахъ Малой Тунгузки. г. Сндоровымъ найдено также значительное количество графита. Много графита ндетъ съ Цейлона. Природный—ввзд'Ь содержнтъ каменистый подмѣсп. Графитъ въ см'іісн съ глиною применяется для дѣланія огиепостоянпыхътнглей или горш- ковъ, назначаемых^ для плавки металловъ. Графить, подобно, большей части углей, содержать еще некоторое количество водорода, кислорода п волы, такъ что въ чиетѣйшихъ видахъ природиаго графита содержится не бо.тііе 9S°j0 углерода. Для очиишнія графита въ практіпгіі употребляютъ простую промывку мелко растертаго графита, чрезъ что отделяются болѣе грубыя каменистыя части. Спо- собъ, предложенный для этой цѣли Вроди, состоять въ томъ, что измельченный графитъ смѣщиваютъ съ Ѵи часті.ю по вѣсу бертолетовой соли: сігіісь обливаютъ днойньгаъ по вѣсу количествомъ крѣпкой сѣрпой кислоты и пагрѣваютъ до тѣхъ поръ, пока перестапутъ отдѣляться пахучіо газы; по охлажденш, смѣсь бросають еъ воду и промываютъ; затѣмъ графить просушпваютъ и прокаливаютъ до крас- нокалильеаго жара; при этомъ графить значительно увеличивается въ своемъ объемѣ и превращается въ чрезвычайно ыелкій порп- шокъ, который иромывають. Дѣйствуя иа графитъ нѣсколько разъ нагрѣтою до 60° сиѣсыо бертолетовой соли еъ азотною кислотою. Броди превратилъ его въ желтое нерастворимое кислотное вещество, названное имъ графитового кислотою, близкой по составу въ С"Н405. Алмазъ не измѣняется отъ подобной обработки; аморфный же уголь вполнѣ окисляется. Пользуясь этою возможностью отличать графить отъ алмаза и отъ ааорфнаго угля, Иертело показалъ, что при разложеыіи, отъ накаливапія соединеиій углерода съ водо- родомъ выдѣляется преимущественно аморфный уголь, тогда какъ при разложеніи соединеиій углерода съ хдоромъ, сѣрою и боромъ выдѣляется главныъ обрааомъ графитъ. [15 bis] Алмазъ находить въ особой сплошной пород'Б, иза-есгной подъ названіеыъ нта- колѵмита. Добывается онъ изъ. розсьшѳй; ка-
А Л МАЗ Ъ. 267 яайдеиъ тащке въ метеоритахъ. Онъ кристаллизуется въ октаэдрахъ, гра- на-гоэдрахъ, кубахъ и въ разлпчиыхъ комбпнаціяхъ формъ правильной системы [16]. Усилія, направленный къ искусственному полученіго алмаза, хотя и не остались безуспешными, не привели еще къ возможности полученія болыпнхъ крпсталловъ алмаза, потому чтотѣ способы, которыми обыкновенно получаются кристаллы, не прнложимы къ углероду. Дѣйстпптелы-ю. углеродъ во всѣхъ видоням'г.пеі-ііпхъ пераетво- римъ при пизкихъ темпер., а при торыя, пи всей вероятности, произошли чреяъ разрушеніе подию іітаиолуіштов'Ь. Такія роз- сыпн при промі.шкѣ ое.ташшютъ а.імазъ; оніз находятся преимущественно пъ Враішлін. въ проішншлхъ Ріо и въ Бахіа, и на мыс1/! Доб- роіі Надежды. Эти разсыші даютъ кромѣ яер- ітаго песку пли такт, иязмв. каека.тьо, черный илп аморфпыіі алмазъ п обыкновенный Оез- цвѣтный пли желтоватый прозрачный алмазъ. Такъ какъ алмазъ обладает* весьма яснъоіъ листопрохождоніснъ, то первая обработка состоит* въ раскалывании алмаза (clivage), а иотолъ уже следуют* грубая и болѣе тонная полировка, проиаводнлн я посредством* алмазна го поришка. Въ 1887 г. проф. П. А. Ла. чинов* и Еро- фѣевъ нашли алмазный порошок* въ метеорной* камнѣ, упавшем* въ Пензенской губер- ніи, Краснослободскаго уѣзда, около выселка Новый У рей (10 септ. 1SS0 г.). До тѣхъ поръ въ ыегеорнтахъ па ходили уголь л графнть [особое пзмѣнеиіе — клпфтонптъ), алмазъ же лишь подозревали. Нова-Урепекій метеорит* главным* образом* состоит* пзъ нреішезеш- стьк* пород* п металлпческаго желѣза (с* никкелемъ), как* п шгогіе другіе метеориты. Такой же алмазъ нашли въ метеоритѣ Canon Diablo въ Америк'!; и др. Россель (1S96) на- шелъ въ накаленной стали мельчайшід частицы алмаза. [16] Иногда алмазъ является въ формѣ ша- риковъ і: въ зтомъ последнем* сауча'Ё не Представляет* возможности граненія; когда такой шарообразный алмаз* начинают* шлифовать, или вообще разрушать его поверхность, онъ разеыпается ва мелкіе куски. Не- рѣдко мелкіе кристаллы алмаза образу ютъ сплошную массу, подобную массѣ сахара. Такая кристаллическая пасса алмаза. обыкнол венно памсльчается для полученія алмазнаго порошка, назначенного для шлифовки алма- зовъ. Иэвѣстны также вндоизиѣненія алмаза, почти совершенно непрозрачны я, чернаго цвѣта. Такой алмазъ также твердь, какъ и обыкновенный, и употребляется для полпровки алмаза и другихъ драѵоцѣнньтх* камней и для сверленія отверстій въ твердых* горны.хъ породах*, напр., при прорытіи туннелей. При вагрѣвавш до 200° такой алмазъ выдѣляетъ хазъ и. отчасти или. совершенно обезцэѣчн- •йаеіся. высшнхъ — получается графить, если вьщЬлеше идетъ при обыкн. давлевіи. Алмазъ удается однако получать въ видѣ мелкпхъ кристалловъ, иредстав- ляющихъ черный порошокъ. но додъ микроскопомъ прозрачныхъ и обла- дающпхъ твердостью, которая свойственна только алмазу- Такой алмазный порошокъ полученъ на отрица- тельномъ электродѣ. при пропусканіп слабого гальванического тока чрезъ жидкий хлористый углеродъ [16 bis]. Муассанъ въ Парнжѣ (1S98) притото- вилъ порошокъ искусственнаго алмаза прп помощи сильнаго жара, достнгае- маго еъ электрической печи [17], рас- творпвъ уголь въ сплавленноыъ же- лѣзѣ (чугуиѣ) и давая этому раствору или сплаву, содержащему CFe3, [16 bis] Hannay (1SS0) получил* еще алмазъ при насалпваніи въ толстостѣнной же.твзиоп трубкѣ смѣси тяжелых* углеводорода ыхъ яяід- костей {парафиноваго масла) с* магніем*. Это наблюдение, кажется, осталось безъ повторенія. [17] Электрическая печь составляет* пріобрѣ- тепіе новаго времени, дающее возможность получить жар* до 3300°, какого не даютъ не только обыкновенный печи, но и пламя гремучаго газа, гдѣ достигается жаръ не выше 2000°. Соетоптъ электрическая печь нзъ двухъ кусковъ известняка, положенныхъ другь на друга плоскою поверхностью. Въ нпжнемъ дѣлается утлублеаіе для помѣщенія вещества между двумя толстыми электродами нзъ плот- наго угля. Пропуская токъ въ 70 вольть и 4-50 аігаеръ, легко досгигаютъ температуры въ 3000°. При жарѣ въ 2500" (100 ампёръ. 40 волъп.) не только всі; металлы, во известь и магпезія {понѣщенныя въ пространство между угольными электродами, т. е. въ вольтову дугу) размягчаются и остывая кристаллизуются. При 3000° известь очень жидка, улетучивается и даетъ уже отчасти металлл- ческій калъцій в углеродистое соединеніе, долго остающееся жндкимъ. Окись урана тогда возстановляетея въ закись и металлъ; цир- конъ и горный хрусталь плавятся и отпасти улетучиваются, равно н глиноземъ: платина, золото и даже уголь при подобной температура явно улетучиваются; большинство ме- талловъ даютъ тогда соединенія съ углеро- долъ. Чтобы показать вліяніе ра'зличныхъ температурь, иолучаемыхъ въ электр. пе>ш, Муассанъ приводятъ слѣдующій поучительный прнмѣръ. Токъ въ 100 амперъ п 50 вольтъ ведетъ къ возстановленііо титановаго ангидрида въ низшую синюю степень ониеленія. Дри 300 амперъ и 70 вольтахъ получается сплавленный желтый азотистый титанъ, а, пря 1200 амп. я 70 вольтахъ получается, углеродистый тятанъ, то есть углеродъ зам£- няетъ азотъ, выдѣляющійся отъ- повыгдети. температуры. Наиболѣе опытовъ въ электр. печа сдѣлалъМуассанъ въ1892—18Э9годахъ.
26S 'гл. S. углеродъ. и углеводороды. охлаждаться подъ сидыіымъ давле- ігіемъ, до'стнгаемымъ чрезъ быстрое охдажденіе металла [17 bis]. [17 bis) Муаесанъ сперва пяучалъ раство- репіе угля въ раеплавлениых'ь леталлахъ (п образов аніе углеродисты хъ металловъ), каковы: жігнііі, алюмпній, ікслѣзц. марганецъ, хромъ, у рань, серебро, платина, крсмнііі. Одновременно сь тѣмъ Фрпдсль, въ шіду нахождения алмаза нъ метсорноиъ железе, допусти ль, что образован!г алмаза обусловлено вдіянісмъ желікіа и серы. Съ птою ігвлію, Фрндель, ' для получепІн алмаза, заставлять реагировать еѣру на образчики чугуна, богатые углезгь, въ злкрытомъ сосуде при температуре до 500°. и после раствореніл образован ujarocя сѣркистаго железа, выдѣлпдъ не- яначигельное количество чернаго порошка, чертяшдго корундъ, т. е. алмаза. Более удачными оказались опыты Муассаиа (1893), ус- пѣхъ которыхъ можетъ быть обълснепъ прп- мѣненіемъ электрической печи. Если насытить углемъ железо при теашературѣ между 1100° и 3000°, то. при 1U>U°—1200° происходить еііѣеь аморфна го углерода и графита, при §000°—получается только однні, графпт'ь въ весьма краснвыхъ крпеталлахъ. Такнмъ обра- домъ. въ этихъ ус.швіпхъ не замечается ов- разовлніп алиаза, который поручается лишь въ тощъ случае, если, кроме высокой температуры, применить сильное давленіе. Дли этот Муаесанъ пользовался давяеніемъ при переходе расплавленной массы углеродистаго ;кс- лѣза Fe'C изъ жидкаго нъ твердое состоите, такъ как'ь оно отвердевая увеличивается въ объехіа брошенное въ воду даеть кору, сдпл- лпвающую внутреннюю массу, въ которой п выделяется часть углерода въ видѣ алмаза. Въ электрической печи расплавляется предварительно 150 — 30» gr. мнгкаго железа, за- тѣлъ въ жидкую массу быстро вводится угольный аилиндръ. Погоагь тигель съ расплавленное ыасеой вынимается іізъ лечи и погружается въ резервуаръ съ водой. По.удаленін иэъиего желѣза (если кора не лопнула—иначе будетъ только Fe=C іг графить), кипящей хлороводородной кислотой, остаются три разновидности углерода: 1) графить вт. небольшому количеств* (если охлажденіе было быстрое); 2) уголь каштановаго цвѣта ш. очень тонкихъ иекрпв- ленныхъ нитях'ь—знакъ того, что онъ былъ подвергнута весьма сильному давление (подобная разность была встречена еъ образчи- кахъ метеорита Canon Diablo), и, наконецъ, 3) незначительное количество весьма плотной массы, которая, поста обработки царской водкой, серной п фтор оводор одно іі кислотами, освобождалась отъ примѣсн болѣе лагкихъ разновидностей, а затѣиъ, при помощи жид- каго бромоформа (уд. в. 2,900) удалось выделять изъ нея несколько небольпжхъ, болѣе плотпы.ѵь, чѣмъ броыоформъ, кусочковъ, чер- тяпшіъ рубннъ п обладающихъ свойствомъ алмаза. Одни изъ нихъ чернаго цвета, другіе прозрачны и сильно преяоияягатъ свѣтъ. Тел- посѣрая окраска первыкъ тождественна съ нветомъ павестпыхъ черны хъ алмазовъ (карбонадо). Плотность ііхъ между 3 н 3,5. К. Хру- Судя ло тому, что углеродъ даетъ мдоагество гязообразныхъ (СО, СО", СН*. С-Н4, С'НЯ п т. п.) и летучпхъ (таковы, напр., міюгіе углевороды п ихъ npocrtfrrairr пропзводныя) ве- ществъ, судя затѣмъ по толу, что атомный вѣсъ углерода С = 12, близокъ къ азоту, N=14, п кислороду, 0= Ui, а соедпненія пхъ СО (окись углерода) и NaC2 (еинеродъ) суть газы, должно думать, что, если бы углеродъ обра- зовалъ частицу Са, какь N2 и О2, ч*о былъ-бы газомт,. А такъ какъ чрезъ полимеризацию, или взаимное соединение частицъ (какч. О- -переходить въ 0s пли NO3 въ N204), температуры кип'Ьнія и илпвленін повышаются (чему доказательство особенно ясно видео между углеводородами состава С"НВ"), то должно думать, что Чіістпцм угля, графита и алмааа очень сложны, такъ такъ вещества яти очень далеки отъ газообразпаго состояпін. При томъ способность атомовъ углерода соединяться между собою и давать сложный частицы проявляется во всѣхъ углеро- дистыхъ соедпнеиіяхъ. Между летучими соедтгаеніями углерода хорошо извѣстпы многія, частицы ноторыхъ содержать С8,... С"1,... С»,... Сао... и т. д., вообще С", гд'Ь п можетъ быть весьма велико, и ни въ одпомъ изъ эле- ментовъ такой способности къ усложнение №. развито нъ такой мѣрѣ, какъ въ углеродѣ [IS]. По ныпѣ ііѣгз> оспо- ванія для опредѣленія мѣры полные- ризаціи уго.чыюй, графитной нля алмазной частицы, 'только должно думать, что въ нихъ содержится С", гдѣ п гцовт. указалъ, что при температуре кппѣніл ееребро раотіюрнетъ до С/, углерода. Охлажденіе производилось быстро, такъ что па поверхности образовалась кора, препятствующая расширению металла, чѣмъ и вызывалось внутри еилі.поѳ давленіе. Часть выдѣливінагося при этомъ углерода представлястъ свойства ал- йаза. Руссо для тоіі же иѣли пакалнвалъ въ электрической печи углеродистый кальцій. Все они получили несомнѣено алмазъ, каи*ь тѣло прозрачное, дающее при сшеигаиіті СО1 и обладаюиіее псключительною твердостІю, но лишь въ виде мелкаго порошка. [18| Частица серы извѣстна (до G00Q) вч, виде S8 и S" и надо думать, что этимъ определяется образование многосерннстато водорода H!Sa. Фоефоръ является частицами Р' п даетъ Р'Н'. Излагая св-Ьдѣиіл о теплоемкости, мы будемъ «м'вть случай еіце разъ возвратиться къ восгроеу о сложности угольной частицы.
У Г Л И В 0 Д Р В О Д Ы. 2(59 есть большая величина. Въ уг.іѣ и въ сложныхъ органнческихъ не летучнхъ веществдхъ, представляю щнхъ постепенные переходы [19]- нъ углю, содержится ■ эапасъ или магазинъ впу- треышіхъ силъ и, когда они горягь, энергін углерода и кислорода превращается въ теплоту, которой мы пользуемся на каждомъ шагу [20]. Нк одна пара элемеитовъ не даетъ столь много соединений, кат. углеродъ съ водородомъ. Притамъ углеводороды по составу С"На" в свойствамъ весьма сильно различаются меікду собою во многяхъ отіюиіеніяхъ, хотя вредстав- ляютъ и нѣсколько общихъ свойствъ. Всѣ .углеродистые водороды — газо- образны-ли они, жидки или тверды— суть вещества, въ водѣ мало раство- [19] Углеводороды, бѣдпые водородомъ (дк- лекіе отъ предала) и содержа гоіе много ато- мовъ углерода, какъ хрняенъ, петроценъ іг т. □. C"Ha(n—'«), суть тѣла твердый u тиагь кенѣе іілавіин, чѣмъ больше п и т. Въ нихъ до H'jat. степени видпо приближение і;ъ свойствамъ алмаза. А по мѣрѣ отнятие воды отъ гидра- товъ углерода С"Из™0'", нодр. въ гумпновыхъ (вын. 5) соединенІяхъ, яішо выражается перехода, сложныхъ органаческвхь вещеетвъ т углю. Тотъ, на уголь п графить похожііі, остатокъ. который получается отъ удаленія (съ тнгощію CuSO' п NaCI) жол*эа нзъ бѣ- лаго чугуна, содержащего углеродъ, химически соединенный съ жел'взомъ, также оказывается, особенно лослѣ лзедъ-доватй Г. Д. За- будскаго, тііломъ с.тжпымъ, содержали імъ и'Щ'О1. У си л in, направленны» въ сторону штредѣленІя мѣры сложности частнцъ угли, графпга и алмаза, когда-либо вероятно,—при- ведутъ къ р'вшенію этой задачи и, вероятно, иокажутъ, что въ рааныхъ формахъ угли, въ грйфитѣ іі ллмаэѣ содержатся частицы углерода различной, но всегда значительной елож- ностп. Постопиство группировки бензола C6HS и огромное распространеніе и легкость обра- яованія гядратов-ь углерода, содеркащыхъ С0 (напр., клѣтчптка CW06, глюкоза С°Н15Ог'|, даіртъ поводъ думать, что группировка С" есть первая. простѣВшая нзъ бозмоікныхъ для свободнаго углерода, и можно падѣяться, что въ этой группировки когда-ипбудь удайся добыть уголь. Въ алмаЗ'Ь, быть ыожетъ, окажутся отпошешп атомовъ, подобныя бепзоль- нымъ, въ углѣ же такія, шікъ въ гыдратахъ углерода. (2б] Когда уголь горитъ, тогда дізъ сложной частицы Сн нолучають простыл частицы СОг и, следовательно, часть тепла, по всей вероятности—не малая, расходуется на разруше- ніе сложной частнцы С". Сожагая сложнѣіі- ЩІйіінаибол'Ве-ізодородоаъ бѣднып вещества, быть моэкетъ удастся получить вопптіе о работ!;, необходимой для распадѳнія t> на отдельные атомы. ркмьш и горючія. Газообразные углеводороды, сгущенные въ жидкость, какъ жидкіе щт обыкновенной тем- ііературѣ или твердые углеводороды, превращенные въ жидкость чрезъ рас- плавлеыіе, представляютъ впдъ' и свойство маслообразиыхъ ншдкостей, бо- л'Ёе пли менѣе вязкихъ или лодвшн- ныхъ [21]. Въ твердомъ еостояніи боль- шилстЕо углеводородовъ Оолѣе или меігѣе приближается по свойствамъ къ воску, хотя обыкновенный масла п обыкновенный воскъ содерікаі-ъ, крозіѣ углерода и водорода, еще и кислородъ, но въ сравнительно маломъ колвчествѣ. Немало и таішхъ твердыхъ углеводо- родов'ь, которые шгѣіотъ впдъ смолъ (напр., летастиродъ, каучукъ). Въ жид- комъ состоявіп высокою гая щіе углеводороды ближе всего, додходятъ къ маслаыъ, низко кнпягціе къ эфиру, а въ газообразность они наполвшатоть многими своиніи свойствааіи водородъ. Все это показывает'!., что въ физиче- скихъ свойетвахъ углеводородовъ свойства твердаго и нелетучаго угля спльнб иамѣнены и скрыты, свойства же водорода преобладаютъ. Всѣ углеродистые водороды суть твла безразлич- [21] Вязность или подвижность жидкостей выражается въ нхъ вы&уиренкелп трсніи. Оно определяется по временя (скорости) пстеченія я;идкостейчрезътоншя(каітллярныя)трубкв;. Легко нодвніісныя жидкости протекаютъ бы- і-тр'Ье впзкихъ, гуетыхъ. Вязкость нэлѣняетея съ температурою и природою жидкостей, а" для растлоровъ она м-Ішяется съ еодерщаніезіъ ргіетворешіаі'о вещества, но ему не пропор- ціоиально. такъ что. напр., для спирта при 2ІГ вязкость — G9, а ііля 50-ти процентеаго раствора 160, если для воды —100. Объеііъ протекающей жидкости, по опыту (Пуазелль) п теоріи (Стоксъ), пропорціоЕа.іеиъ врезіенп, давленіго п четвертой степени діаметра (иа- ішллярноіі) трубки и обратно uponорціоналеиъ длипѣ трубки, что и даетт. возможность пзі. опытовъ выводить сравнииыябужденій о коэфф. внутр. трснія и о вязкости. Чѣмъ Оо.тЬе уве- личпвѳ.етсіт слояаіость частішъ углеродисты.ѵь веществъ чрезъ прпбавленіе углерода (пля CJP), твмъ бол-ве возрастаеть вязкость. Об-. шарные ряды іізелѣдованііт, сюда относящихся, разематривалиеь въ физической хнзіііі. Та связь, которая (ужеотчастнподмѣченная) сѵчгіествуеть между вялі:остію и другими физ. и" хіімйч. свойствами, заставллегь ездпать, что величина внутренинго треиія займест> важную роль ві. молекулярной механнкѣ. Изт. существующнхъ дашшхъ.уже видно, что врп темпер, абсолютиаго кипѣнія вязкость становится столь же малою, каь-ъ въ га,захъ.
270 ГЛ. 8. УГЛЕРОДЪ II ІТЛВВОДОІ'ОДЫ. ныя (ни основанія, іш кислоты}, но въ нѣкоторыхъ уеловіяхъ вступающія въ своеобразный реакціи. Мы вндѣлн, что въ раземотренныхъ намп до спхъ поръ водородистыхъ соедпненшхъ (водѣ, азотной кислоте, ашгіакѣ) въ реакціп вступаетъ чаще всего водородъ, подвергаясь зам'Ііщеііііо металлами. Водородъ углеродистыхъ шдородовъ, какъ говорится, не лм'ізеть металлпческаго характера, т. е. пряло [22] не замѣ- щается металлами, даже таішмп, какъ натрій л калій. Всё углеродистые во- дороды прп болѣе пли менѣе спльпомъ прокадшзаніп разлагаются, образуя [23] уголь и водородъ. При обыкновенной тепмературѣ большинство углеводородовъ не соединяется съ кислородоыъ воздуха, не окисляется, но отъ дѣй- ствія азотной кислоты и лногихъ дру- гихъ окислнтельныхъ веществъ большинство ихъ подвергаются окисленію, состоящему или въ выд-влешп части водорода и углерода, или въ присоединении кислорода [24]. Зажженные, ['22] Косвенными путями, однако, во эшо- жествѣ углеводо[Юдокъ и ііхъ производпыхъ можно производить такое замѣщеніе водорода металлами. Особенно характерно ігь зтозіъ от- иошенін свойство ацетилена С"!Н' ті его ана- логовъ образовать нетал.шческія продзводныя. Судя по тому, что углеродъ есть элемеитъ кислотный (то есть даюшІй съ кислор. кислотный ангидрндъ), но сравнительно слабо кислотный (п. ч. СО- есть кислота мало энергическая, и хлористые углеродьг, даже СИ"1, водою пе разлагаются, какъ это видиыъ для РС13, даже для SiCi4 илп ВС1Э, хотя они отвѣ- чаютъ кислотамъ пало энергическимъ), ложно ждать въ водородѣ углеводородовъ именно свойства замешаться металлами. Металличе- екіяпроизводный, итвъчающіл углеводородамъ, ноеягь вазваніе меитллоорштшскихь соединены, если въ ннхъ содержатся единовременно металлы и водородъ. Таішвъ, иапр., цинкэтплъ ■(CsHB)aZn, огвѣчающій водородистому этилу или этану СШ" съ замѣною двухъ атозювъ водорода однимъ цинка. Соеяииенія :ке углерода съ однизщ металлами суть карбиды или углеродистые металльі, напр. карбидъ кальція С2Са (гл. 14). [23] Газообразный и летучія разлагаются при пропусканіи чрезъ накаленную трубку ялы въ вольтовой дугѣ. При разлошенін углеводородовъ накалнваніеагь первоначальными продуктами обыкновенно слушать другіе, бо- Лѣе прочные, углеводороды, къ числу кото- рыхъ относятся, апети.теыъ С2Н-, бензолъ СеНе, иафталинъ С,0НВ в т. п. [24] Проф. Е- Е. Вагнеръ (1888) покавалъ, чтр нѣк. негфед'Ёлыіые углеводороды при обык.темп. при взба.тшпаніи со елабымъ(Но) растворомъ марпшцовокаліевон соли КМпО1 '1'. е, накаленные на воздухѣ, углеводороды горятъ и, смотря по содержание угля, горѣніе это сопровождается болѣе или мепѣе выдѣяеиісмъ сажи, т. е. размельченпага угля, и тогда пламя таких'ь горлщнхъ углеводородовъ весьма ярко; оттого-то иногіе таъ нихъ употребляются для освѣще- нія, напр., кероспнъ, свѣтнльиый гааъ, скипидаръ, ацетиленъ. Содержа въ себѣ возетаиовителы-ше элементы (т. е. способные отппмпть кпелородъ), углеводороды чаето дѣйствуютъ, какъ воз- стаиовляющія вещества. Такъ, при накаливании съ окпелаии мѣди, они обра- зуютъ СО- и іі-О, оставляя мѣдь. Въ составъ частицъ углеводородовъ, какъ покаэалъ Жераръ, всегда входить четное число паевъ водорода. Поэтому общая формула во зм о ж ныхъ углеводородовъ есть С"І1-ІП, гдѣмиот суть цѣлыя числа. Это понятіе носить пазваніе закона четиыхъ пасвъ (причина этому объясняется на слѣд. стра- нпцахъ, какъ слѣдствіе законовъ за- мѣщепія и лредѣла). Проствйпгів возможные углеводороды, значить, должны имѣть составь СН2, СН*. СН°... С*Н*. С=Н* С*Н°, С-'Не.,., но не всѣ оии еу- щестоуютъ. Для нпхъ есть щіед'БЛ'ь. Нѣкоторые изъ углеродистыхъ во- доропъ способны къ соединеніямъ, другіе вовсе не обладають этою способностью. Къ первымъ относятся тѣ, которые заключаютъ меньше водорода, къ послѣдвимъ такіе, которые заклто- чаютъ на данное количество углерода наибольшее количество водорода. Составъ этихъ даслѣднихъ выражается общею формулою СпГіап+" Это такъ называемые предѣлмые углеродистые ІіОдороды, неспособные къ соединеніямъ [25]. Углеродистые водороды обраауютъ глнколи, напр., изъ CSH4 получается С'Нс0'2, т. е. присоединятся и вода, и кпелородъ. [25] Въ аапнеках'ь Спб. Академіи Наукъ 18'іі г. польщена моя статья объ зтомъ пред- sierfe. До тѣхт. лоръ, хотя миогія прнсоедине- нія, совершаіощіяся съ углеводородами я ихъ пронзводнылн, были известны, но не обобщались и йаже неоднократно толковались; какъ случаи замчііценія. Такъ, соедииеніе С?№ «і> С1в раэсыатривили перѣдію, какъ рбразо- ваніе продунтовъ замѣщенія С*НаС! п ЯСІ, которые, предполагали, удерживаются ыеікду собою, какъ криетал. вода при соляхъѴ Ужа рп- вѣе {1857, зашіетш Петр. Академщ) я разиіа-
ЗЛКОПЪ ПРЕДѣЛА, 271 СВИ, С^Н", СТ1Ш и т. и. не суще- ствуютъ. Наивысшее содержание водорода будутъ представлять: СН* (п=1, 2п+2=4). СЕНв (п=2), СТН8 (п=3), С'НШ и т. д. Это шшітіе должно на- знать злкопоігь іі|і(!дѣ.іА. Сопоставляя его съ закопомъ четности паевъ, легко видѣть, что возможные углеводороды расположатся въ порядки, члены ко- торыхъ выразятся общими формулами С"Ы*1+а, СН^С-Н^ит. д. Гомологами называютъ углеводороды, въ которых.!, на п атомов'ь углерода приходится число атоловъ водорода, выражаемое въ зависимости отъ п. Такъ, углеводороды: СН4, С2Не, СЭН« ОН"> и т. д. суть члены предѣлы-іаго гомологический» порядка С"Н2д + -. Значить, члены одного гомологического ряда отличаются другъ отъ друга на я СНа [26]. Не только состав'ъ, но и свойства чденовъ одного порядка за- ітавляютъ соедянять ихъ въ одну группу. Такъ, напр., члены порядка СПЫ-П +s неспособны къ соеднвеніямъ, тогда какъ члены порядка СпНЭо способны соединяться съ С1-, SO9; и т. и. члены порядка СпНап~"u находятся въ каменноуголы-юмъ дегтѣ, легко нитрируются (даютъ шітросоединенія, гл. 6) и обладаютъ другими общими свойствами. Фпзическія свойства членовъ даннаго гомологического порядка изменяются такъ, что съ возрастаніемъ «, т. е. съ возрастаніемъ колнч. углерода и частичнаго вѣса, обыкновенно [27] трнвалъ подобные случаи, «акт» нстіпгамн со- едгшенія. Вообще, но закону иредѣла, неяре- дѣльныГі зтлеводородъ или его производное, соединяясь съ чѣмъ-либо, даѳтъ вещество пре- дѣльноеішіі приближающееся къ предѣлу. Из- ствдовапія Франкланда иадъ многими метал- лоорганпческиші соедиыеніиіш ясно показали нредѣлъ металлических!, соедшіенііі, къ которому въ дальнѣйшепъ иаяоженін мы много- кратно-будемъ обращаться, но и для углерода есть свой ііредѣлъ, достигаемый въ СпШ"+. [26] Попятіе о гомологіи проведено Жера- роагь чрезъ веѣ- оргыническія соединенія въ его классцческоиъ сочипеніи „Ттаііё de chi- mie or^anique" ононч. 1855 (4 vol), гдѣ онъ ввелъ го дѣленіе всѣхъ орган ичеекпхъ соеди- певіа на жирпия я ароштическія, которое держится въ сущности и по настоящее время, хотя шынѣ поолѣднія чаще называютъ бен- аояшьшн производными, вслѣдствіо того, что Кекуле нъ прекраеных-ь своихъ иэслѣдова- ніяхъ о етроенін ароматическихъ соедпнѳніи еыясніілъ связь ихъ веѣхъ съ „кольцомь" или „ядромъ1* бензола СН6. возрастаете темпер, кипѣнія, увеличивается внутренние треніе, а удѣль- ный вѣсъ послѣдовательно измѣкяетея съ возрастаніемъ и [28]. Множество углеродистыхъ водоро- довъ встречается въ природѣ, вырабатывается организмами и находится вт, линеральншъ царств-я. Еще большее количество получено искусственно. Для образованія нхъ елужатъ, такъ называемы^ соединеяія по остаткамъ. Такъ, наприлѣръ, если пропускать смѣсь паровъ сѣрниетаго водорода и сѣрнистаго углерода чрезъ трубку съ накаленною мѣдыо, то эта пое.тѣдняя отнимаетъ сѣру отъ обонхъ взятыхъ соединений, а освобожденные уголь в водородъ, соединяясь, даютъ углеродистые водороды. Если углеродъ сое- диненъ съ какиьгь либо металдомъ и со единен Ее это МС" обработываетеи кислотою НХ, то галоидъ X съ метал- ломъ даеть соль, а остатки, т. е. угле- родъ и водородъ даютъ—углеводороды. Такъ чугунъ (бѣлый), содержащей соединение желѣза съ углеродомъ, при дѣйствів. кислотъ даетъ жидкіе [27] Для углеводородовъ — всегда, но для нхъ пропзводныяъ въ низшяхъ гомологахт, иногда иное, напр. — въ ряду предѣльныгь спиртовъ ОН2п+!(ОН), при я — 0, получаемь воду Н(ОН), кипящую при 100°, уд. вѣсъ 15° = 0,5*992, при й=1 древесный епирт-ь СН5(ОН),кішящій при 66°,уд. вѣсъ 15°=0,7964, при й=2 обыкновенный спиргь CsH'{OH), ктгаящій при 78°.. уд. вѣсъ 15°:= 0,7936 и да- Л'ве увеличивается. Для гликолей CnH^'fOH)' явленіе подобпаго рода еще рѣзче:. сперва теми, кипѣыія и плотность возрастаете а до- томъ при услоншеніи уменьшается. Причину этого -Явленія, очевидно, должно искать во вліяніи и евойствах'ь воды и того еильнаго сродства, которое, действуя ыенеду водородомъ и кислородомъ, опредѣляетъ многія исключи- тельпыя свойства воды (гл. 1). [28] Такъ, напр., въ порядкѣ предѣльныхъ углеводородовъ СН^п+г нпзішшъ членомъ [п = 0} должно считать водородъ Н5, гааъ очень трудно ((с нкже—290е) сжижаемый, а въ міидкомъ видѣ ішѣіощір плотность, безъ соннѣнія, очень малую. При «. = 1. 2, 3 утле- водорокы Gil1, С!Н°, С3На суть газы все легче я легче ежіикаемые. Темпер, абс кішізнія для СН4 = —100°, для этана С;Н° н далѣа она. повышается. Уг.іеводородъ С4!!1" уже около 0° ежпяміется, C5H1S въ нѣсколькихъ своихъ. изоісерыыхъвидоііэмѣненіяхъкипитъ отъ 4-9° (Львовъ), до + 37°, С°Н14 отъ 5S" до 7S6, и т. д. Уд. вѣсъ въ жпдкомъ видѣ яря 15" явно возрастаетъ съ п: СаНі2 CsHu Сѵыю Сі«Ня с»Н84 0,63 0,68 0,70 », 0,7о 0,85
272 ГЛ. 8. ѴГЛЕРОД'Ь И УГЛЕВОДОРОДЫ. углеводороды, подобные нефти, С-Са даетъ ацетнлеи'ъ СйН-. Если смѣсь соединений С0Й5Вг (бромобензолъ)иО-Н5Вг (.бромистый этилъ), заключаю і.цпхъ бромъ, нагрѣть ст. металл пческ м мъ патріеігь, то атогь іюелѣдній соединяется СЪ брОМОМЪ ОООИХЪ ВЗЯ'ШХЪ веществъ. образуя бромистый натрій NaBr, а остатки соединяются взаимно, образуя углеводород!, СйН5СаІ-Р пли CsHlu. Углеводороды происходят, также чрезъ разрушеніе другахъ болѣе сложных... органпческихъ пли уг.тероди- пъіхъ еоединенІй, особенно прп иа- калпванш, т. е. при сухой лерегонкѣ. Такъ. напрплѣръ. в'ь росномъ ладанѣ, или бензойной смолѣ, заключается особая кислота, названная бензойною, CTHG02. Пары этой кислоты, пропущенные чрезъ накаленную трубку, распадаются на углекислый газъ СО' и бензолъ СЙН6. Непосредственно же углеродъ съ водородомъ образуетъ только одну степень еоединенія—аце- тиленъ, О'Й3, представляющей, сравнительно съ другими углеродистыми водородами, большее постоянство относительно дѣйствія высокой температуры [20]. [29] Если при ибыкы. темп, (слѣд., принимая, что происходящая вода будет* въ яснд- комъ состояти) сжечь частичный граммовый вѣсъ (26 гр.) ацетилена, СЭН-, то выделяется 310 тыс. каяорій (Тохс-къ). а такт, какъ 12 гр. угля, сгорая, развиваютт, D7 т. к., а 2 грома водорода 69 т. к., то если бы сжечь уголь (24 гр.) и водородъ, которые можно получить изъ ацетилена, то отделилось бы только 2.97 + 69 или 263 т. к. Очевидно, что при образованііі ацетилена изъ угля и водорода пт.іотшоа'ЯЮ — 263 или 47 т. к., и причину втону должно вид-Ьть прежде всего въ томъ, что твердый уголь перешелъ въ газъ, такъ сказать разсѣяиъ въ водород!;. При об- 'разовапіи же СН*, С'Нй и т. п. по отношенІга къ водороду произошло сжатіе, долженствующее вести за собою выдѣленіе тепла. Такамъ образонъ наблюдаемый термохігаическія числа нредставляютъ результаты суммы фязическнхъ и хииическигь измѣнешп. Для соображеній, относящихся къ горѣяію углеродистыхт, веществъ, приводим* сперва количества тепла, отдѣлпющіясл при горсти оиредѣленныхъ химнческикт. углеводородныхъ соеднненій, а потом, н'Ьсколько цифръ, касающихся практически примѣняемыхъ видов* топлива. Для чаегйчныхъ количеств* получены слѣ- дующія теплоты пол наго горѣнія (когда обра- нуется гаэообр. СО2 и жидкая вода): і) По данньімъ Томсенадля газообрааныхъ ОН2"4-2; 52,8 ■+-1Э8,8м тыс. калорШ; 2) для С" IP": Нежду углеродистыми водородами нзвѣстенъ лишь одішъ, заключающей въ частнцѣ 1 атшгь углерода и ■_ атома водорода; слѣд. это есть соедпненіе.съ наивысшимъ нроцеіітнымъ содержа - ніем'ь водорода (СН'!. еодержптъ 2Ъ",а водорода). Этотъ предельный углеродистый водородъ СН4 называется 00- ЛѲ'ШШГЬ ГШМШЪ ИЛЛ ИШНОЛЪ. Если притокъ воздуха къ остаткамъ растеши и животныхт, огранпчснъ, или даже 17.7 + ІІМ.ІВ тыс. кал.; 3) по Штомпну (ISSN) для жіідкнхъпредѣлі.ны.чъсшіртон'ь Un|-L-n+-0: 11,S -f 15G,3>i, а такт, как* скрыто*1 тепло непа- репія = около 8,2 -|- U.0B, то и* газообразном, еоіяояніп 20,0+156,0)1; 4) для однооснонп. пред. кнелоть жидких т> C"1I^0S : —ЙГі.З 4- + 154,3л, а тана, кіпа скрытое тепло нхъ пепарепія околи 5,0 + 1,2м, то для газообраз- ныхъ около 90 + 155»; 5) для предельных* двуосновныхъ кнелоть твердых* ОН*"—-О1:— 253.S -г 152,6и; если же нхъ изобразить С«Н!"С-ІІ-04. то: 51,4 +Ш,ІІ«;(;) для беЕЗО.т и его гоыологовъ мііідііііх'ь (все по Штомаііу) СпН^п-О;__i5S.fi -j- loti,3», а въ гавообразномъ ви,і.'Ь около—135 -•■- 157«; 7) для і'аанобраи- ныхт, гоиологс'щъ ацетилена СпНи»—- (по Том- сеиу):—Г)-|-1о7й. Изъ предшествующііхъ чи- ослъ видно, что группа СІІ- или залѣпа II нетилолъ СН°. сгорая, [іазвіиіае'Ть отъ \Ъ'2 до J39 тыс. кл.торій. Это меньше, ч'Ізмъ дли С-г- Иа, потому что они даютъ !І7 -|- (іУ, т. е. 100 т. ед. тепла. По Штомвпу для прав, глюкозы СП'-ОЧіКэ, дляобыкн.гаіхаріі С'-Н--'Ои 1322, для клѣтчатки С°Н,сОа Гі72, крахмала №_, декстрина Gljfi,2, глішола C-HW 2МІ.7, глицерина 3!)7,2 н т. д. Теплоты горѣиія слѣдукнцііхч. вещест-ъ (по Штоыану) приводим!, на едишзду вѣса; нафта- линъ С"На 9IS21, мочевина СН-Н'О _4G_, япчи. О'Ьлоісь 5579, сухоіі ржііноп хлѣбъ 4-121, пшеничный 4302, сало 9385, коровье зіасло !І1!)2, льняное масло 9323. СобранІе числеяныхъ дан- пыхъ для теплотъ Г0)/1інія находится въ со- чиненіи В. Ф. Лугпішнщ „Описапіе раоляч- ныхъ методовъ опредѣленія теплогь гор'Іші» органтічесііихъ соединеиШ" (Москва Да91). На одну тковую часть обычныхъ выдовъ топлива, въ обычной для практики степени су-, хоети и чистоты, можно считать, развивается, при полномъ гррѣпіи и охлажденін дыма, сди- ницъ ттла: Q ~ В1« + ЗШЛ — 2(і (о — S). гдѣ С, 1і, О и S выралгаютъ процентное содержаще въ топлнвѣ углерода, водородо, кислорода и сѣры. Напр. для нефти, содер^ігащей S6"7o углерода, 12"/о водорода я 2% кислорода, Q по опыту и разечету около Ю'/в тыс. ка- лорііі. Выводъ вышеприведенной формулы дант, мною въ сочиненіи, укаваниоыъ тіъ вы- носкѣ 1-ой. Тамъ показано также, что на t куб. нетръ воздуха, ношедиіаго для гот/ѣнія, всѣ виды твердаго топлива.даютъ отъ _90 до ЭЗй-калорій, если вода остается въ.продуктахъ гор'йнія въ вид'іі- пара; ганообразиые виды топлива даютъ до 1000 кал. на куб. ,)гетръ воздуха.
БОЛО Т И Ы II Г А А Ъ 273 не существует/!,, то их:ъ разложеніе сопровождается образовашенъ болот- наго гава, будетъ ли это разложеніе происходить при обыкновенной темпе- ратурѣ, или при температурѣ сравнительно весьма высокой. Оттого росте- нія, разлагающіяся въ (іилотаіъ, подъ водою, выдѣляютъ этотъ гааъ [29 bis]. Всякій зиаетъ, что если тпну болот- паго дна потрогать чѣиъ-ішбудь, то изъ нея выделяется большое количество пузырей газа; эта пузыри, хотя медленно, однако, выдѣляютсн и сами собою. Ві.ідѣлягащійся газъ содержнтъ преимущественно болотный газъ [30]. Ксли дерево, каменный уголь и множество другихъ растителшыхъ- и живот- иыхъ веществъ разлагаются дѣЙСТВІемъ жара, без'ь доступа воздуха, то-есть подвергаются сухой, перегонкѣ, то они также выдѣляють вігѣстѣ съ другими газообразными продуктами разложенія [углекислотою, водородомъ и различными другими веществами) много метана. Обыкновенно газъ, употребляющейся для оевѣщенія — евѣтильный газъ,-—получается именно этимъ спо- собоігъ, и потому онъ всегда содержите въ себ'Ь болотный газъ, смешанный съ водородомъ и другими парами и газами, хотя онъ и очищается отъ нѣ- которыхъ изъ ннхъ [:іГ|, А такъ какъ ('ill Ьіа] Навоэъ, раз лага ютнііісл подъ влія- ніемѣ бактерШ, разіідваета СО1 а СН4. [30] Изъ бшотъ легко собрать выд'иляю- щіііся газъ, если стклипку опрокинуть въводѣ и въ горло ея вставить (подъ водою же) воронцу. Шевеля типу дна, волупімъ пузыри, которые легко уловить въ отверстіе воронки. [31] Светильный гааъ получают* чаще всего поередствомъ накалйваяІя газоваго [богатаго смолами) каліениаго угля въ овально-иилішдри- ческлхъ лежачнхъ чугуинмх'ь. или глин ян ыхъ ретортахъ. Несколько такнхъ реторть он располагают!, въ печи съ общею топкою. Когда реторты распалены до крашокалильнаго жара, въ ннхъ бросаютъ куекл вамепнаго угля и тогчасъ запирпгатъ реторту плотной крышкой. 13ъ ретортахъ совершается сухая перегонка, остается коксъ, а газъ и летучи; продукты идутъ по трубамъ ЬЪ, сиотвѣтствуюшдмъ каждой^ отдѣльной ретортѣ: Трубы эти загибаются поверхъ лечи и кончаются въ гидравлике G, гд* собираются тъ- продукты (деготь) сухой' перегонки, которые легче всего переходять наъ иарообраанаго состояпія въ жидкое. За.- гіімъ пары и газы идутъ въ холодидьникъ Н гдѣ охлаждаются отъ прикогаовенік съ Go. л1;е холодными стѣнканк трубъ, окруквнпыхъ водою. При этояъ новое количество паровъ сгущается Сгустив шіяся жидкости тъ трубъ Осііоіы іиміи. разложеніе оргапячеекихъ остатков-ь, образующих!, каленные угли, еще про- огекаютъ по трубкамъ въ желоба fig. Въ этях'ь желоб и хч., иакъ въ гидравлик1!;, постоянно находится жшшость и концы тру- боиъ погружены въ нее, а потому здѣсь яе мояіетъ выходить газъ: это составляете, такъ называемый, гидравлически запорт. газа. Гааъ въ томч. видѣі какъ онъ иыходитъ нзч. холо- дилышковъ ПГ. содериштъ преимущественно: 1] пары воды, 2) углеігаіачной соли, 3) жидких!, .углеводородовъ. 4) сѣрпистый водородъ 1-PS, \>) углекислый газъ СО3, б) окись угле- ;юда ('О, 7) сѣрішетый газъ SO-, но большая часть евъ'тилі.наго газа ссиѵгоптъ нзъ S) водорода, 9) йолотяаго газа, 10) маслороднаго газа С-Іі1 и другихъ гаао образ ныхъ углеводо- родоііъ. Углеводороды (Я, 9 п 10), водородъ и окись углерода способны горѣть и составляюсь лолезпыя еоетавныя части, но углекислый тазъ, сернистый и сѣртістоводороднътй газы, также какъ и пары углеамиіачпой соли, со- етавляють вредныя подм-вси, потому что оно не горятъ (G0!,SO-) н умеиыиагатъ тешіера- туру и яркость пламени, или дотом;' что хотя сами и способны горъ-ть, но. сгорая, даштъ гврннстый газъ [напр. H-'S, CS- и др.і. а этотъ послѣднін имѣетъ непрІлтный запахч., вреденъ для дыхаиія и портитъ многіе пред- яеты. Для удалеши врелныхъ поддгвеей, газт. пропускаютъ еъ С н О черезч. воду, извеетт, и др. очишзгащія вещества. Известь, какі. щелочь, цоглошаетъ СО-, SO" н H'-S, потоку что онѣ обладают!, киелотпыни свойствами. Коне'шо, ее нуліно переи'Ьннть, потому что ея поглотительная способность астовшетсн. Еще лучше дѣйствуетт. сыѣсь извести съ же- тііяаымъ купоросочъ FeSO', потому что ло- с.твднІй съ известью Са(НО)2 даетъ закись ;келѣза Fo(HO)= п гппсъ CaSO4. Закись (отчасти переходящая въ окись) жеяѣаа пог.то- щаетъ 11-S, образуя FeS н Я-О, аппісъ удер- жпваетъ остатки аішіака, избытокъ іке пзвестіг вогловіаетъ СО- и S0-. Такое очищепІе газа, пронзводятт, въ приборѣ D, 'гд"Б газъ проходить чрезъ сЬткв, на который положены опилки, ся'Еіианныя съ известью и жел-Бзньшъ- купоросонъ- Доляшо замѣтнть еже, что при производстве газа необходило извлекать пары из'ь реторть, чтобы они не оставались въ нпхъ долгое время {иначе углеводороды мо- гутъ подвйрі-атьеп, въ значительной лѣр'1:, дальвізйшему распадепію на уголь и водородъ) и дли "того, чтобы давленіе газовъ въ приборахъ не было велико, п. ч. чрезъ это во всякое отверстіе, неизбѣжное въ слоя:- иомъ аипаратв, уходило бы много газа. Дия итого извлечения газа изъ ретортъ глузяатъ- особые иасосы (лксгаусюры), тікъ регулируемые, чтобы извлекалось только образующееся количество гаэовъ {нвеосъ аа рисунке не изобгликенъ). Очищенный газ-ь, входить ааі-іімъ' въ іозо.иеяук (газгольдеръ) Е, или колоколъ изъ же.тѣзиыхъ лисіовъ. Края колокола погружены въ.воду, влитую въ кольцеобразное углубдеиіе, назначенное для ао- и'вщеліл" боковыхъ стѣнокъ колокола. Въ этомъ колоколѣ собирается приготовленный
274 ГЛ. 8. УГЛЕРОДЪ И УГЛЕВОДОРОДЫ. должается подъ землею, то въ каменио- угольныхъ иопяхъ нерѣдко продол- газъ, отводимый ніі мѣсто потребленія по тру- бамъ, сообщен и ымъ съ трубою, идущею изъ колокола. Давленіе колокола иа газъ даетъ оиу возможность, пройдя длинный путь, проникать тѣ узкін щели, чреяъ которыл выхо- здтіІчвскІЛ пидт, зануда дли праг ала: за—реторты, <з—гіІДравлпнъ ;онсовыП ■сплнндр'ь дли проныава j-далешп аниілка и др. ристоори і газа, слрісаиоі ызъ подмесей ] . С— . Для иіается еще выдѣлеиіе массы болотнаго газа. Сиѣшивапсь съ иоздухомъ, оиъ Въ ікіізпеиіюИ практикѣ еы-вткльныЁ ѵазъ идстъ но только длп освѣщенія {керосиновое ИроиьпыЛгпя- D, садарпгМШК ёяѣсі поточъ сойиравтея іѵ отііуда пдотъ тоаояетрѣ » п. городскія ■ днгь газъ въ горѣлкахъ. 100 килогралшвъ угля даютъ около 21)—-30 куб. метронъ газа, нмѣющаго плотность въ 1—0 разъ большую, чѣмъ плотность водорода. Кубическій метръ (1000 лнтровъ) водорода вѣсить около S7 грам- зіовъ, слѣдовательно, 100 кплограммовъ угля даютъ около IS юідограмновъ газа, пли около Чъ своего вѣса, Свѣтііный газъ бываетъ легче болотнаго, on. содержания значительна™ количества водорода, оні. бываетъ тл- желѣе болотнаго газа тогда, когда содержит* много бо.тве тяж ельиъ углеводородов ъ. Такъ, наслорозныв газъ СИ* въ 14 разъ, а сиры бензола въ 30 разъ тяжелѣе водорода, а ихъ въ свѣтильномъ газѣ иногда находится до 15*'* вд объему. Чѣмъ болѣе маслороднаго и подобныхъ ему тяжелыхъ углеводородовъ, тѣмъ ярче горитъ газъ, потопу что т-іаіъ болѣе содержится въ его объемѣ углерода и тЬнъ больше выдѣяяется уголмшхъ частпцъ. Обыкновенно газъ содержите отъ 35 до 60°/о по объему болотнаго таза, отъ 50 до 30 объе- мовъ водорода, отъ 3 до а объемовъ окиси углерода, отъ 2 до ICfijo тяжелыта углеродистых!, водородовъ и отъ 3 до 10°/0 азота. Дерево даетъ почти такой же газъ, какъ каменный уголь, но въ древегаомъ гааѣ лного углекпелаго газа, зато почти вѣтъ еѣрнистыхъ соединеніа. Смолы, масла, нефть и тому по- добіше латеріалы даютъ и много, и хорошаго, яркосвѣтяшаго газа. Въ обыкновенной го- рѣліч-в, дающей пламя свѣтоиъ въ S—10 спѣ- тей, камевноугольнаго газа, горитъ 5—6 куб. футовъ въ час-!), а нефтяного всего 1 куб. футь. Пудъ нефти даетъ до 500 куб. футовъ газа, то есть килограмм!, нефти около одного куб. метра газв. Образование горючаго газа, при накаливаніи кзменнаго угля, было открыто въ назалѣ ХѴ-Ш столѣтія, но только въ кони* его Ле-Бонъ во Франціи и Мордокъ въ Англіи предложили его для практики. Въ Англіи, Мордокъ съ знаменитым ъ Ваттомъ устроили первый, газовый заводь въ 1805 году. обходится дешевле ѵвзоваѵо, электрическое почти тоже), но и длядвиженіл газовьіхъ двигателей, потребляющих'!, въ часъ на каждую силу около половины куб. метра газа, а въ лабораторілхъ и для наг[гіінапія. Во ввѳденін изображена обыкновенная газовая гор'Влка. Когда жарь должно сосредоточить, то при- л-Ьггяютъ или обыкновенную папльную трубку (рис. 1), вставляя ея комеігьвъ пламя н вдувая (чрезъ а) воздухъ ртомъ, или же проводятъ (чреэъ ab) въ паяльную трубку газъ.какъ изображено па put. ■!. Когда же для нагрѣианіп тиглей или для выдуванін стекла требуется большое, жаркое пекон- тящее пламя, то пользуются i*t Рве. 1. Панлі. трубка. Чрсаі адунветсн воаду чреяъ илатюин ваконочаик'ь Іі онт, аходкт*. въ плаин. Бараб&въ cd служить для еведине- иіи вставленных!' нъиого трѵйои-ьаЬ и &. і/і- Рис. щію ИОН Наі рѣпішіо ва у ішсьла удсбаоН гал чпуСкп, пь ноторун трубнош: ■лѣ от. 1 >D0tt m І»И Л0 І0ЛО- .яль- Еовлуіъчроат.с. палльнымъ столомъ, изображенным!, на рпс. 3. Вьгсокіп температуры, часто потребный для лабораторпых-ь и заведении, д-влъ, легче всего достигаются при полощи газообраанаго топлива (свѣтюіьиаго газа, генераторпаго газа и - врдяното, о которыхъ говорится въ сшвд.
в о л о т и ы и г а а ъ. 275 даѳтъ взрывчатую смѣсь, составляющую одно- из'ь бѣдствій копей этого рода, такъ какъ подземныя работы приходится вести еъ лампами [32]. Но эта, опасность значительно ' уменьшается предохранительною лампою Гумфри Девы, который замѣтнлъ, что если въ пламя внести плотную металлическую сѣтку, то поглощается столь много тепла, что за сѣткой горѣніе не продолжается (проходя- щіе чрезъ сѣтку недогорѣв- шіе пары можно зажечь). Поэтому въДевіевыхъ лам- пахъ пламя окружено плот- Пршираин- НЫМЪ СТбКЛОМЪ (КЙКЪ ВИДНО ■диГрзП'!1 на рнсункѣ) и вигдѣ не мо- же'гъ прикасатьея къ гремучей еыѣси, иначе какъ чрезъ металлическую сѣтку, предохраняющую главѣ), потому что при пихт, можно достигать нолнаго горѣнія безъ избытка воздуха. Очевидно, что для полученія высокихъ темтгера- Рис. 3. ІІаильпыП столъ АБ сь гоаовою паяльнок» лак- пою С, вь которую гаяъ иходнтъ чрезъ трубку ab. el лояяуіъ -фйв-ь трубку cd епуроотйя нэъ цѣха ef, дѣіі- стпуіошдго подножкою В л груяоыъ g. ','is. туръ необходимо забегаться объ уаюншеніп потерь тепла лучеисвусканіещъ и о полноте горѣнія. [32] Газъ, выдѣлягощійся въ камениоугольн. каплхъ, содержнтъ азотъ, часть СО5 и много ■СИ*. Главный иріемъ, которымъ устраняется взрывъ, состоитъ въ хорошей веншляціи.. Лучше всего освѣщать копи электрическими лампами, что уже и дѣлается во многихъ копяхъ. [33] Лаіша Деви служить для о.свѣшенія въ "амеввоугольныхъ копяхъ и друтнхъ ыѣстахъ, гдѣ находится торючій газъ. Надъ евѣтильнеіі оть воелламененія взрывчатую смѣсь рудничиаго воздуха съ болотнымъ га- зомъ, выходящщіъ изъ угля. Въ нѣ- которыхъ мѣстыостяхъ, особенно же. тамъ, гдѣ паходится и добывается нефть, какъ, напр., около Баку, гдѣ гостроенъ храмъ индѣйекихъ огне- поклонниконъ, въ Пенсилъваніи и др., изъ земли выдѣляется болотный газъ въ бояьшомъ иаобиліи н его црнмѣ- няютъ, также какъ свѣтнльнын газъ. для освѣщенія и отопленія [34]. Довольно чистый болотный газъ получается при накаливании смѣси уксусной соли съ щелочью. Уксусная кислота С2Н*02 придѣйствіи жара разлагается на болотный и ѵглекислый газы: С2Н402=СН4 + СО-г. Щелочь, напр. NaHO, даетъ съ уксусною кислотою соль С-НЧЧаОа и ири разло- женін удерживаетъ углекислый газъ, образуя угленатровую соль, Na2C03, a потому выдѣляется только болотный газъ: C*H»NaO« + NaHO = Na^CO3 + <Ш*. Углеродистый алюмнтй А1*С3, приготовляемый пр'язиымъ дѣйствіе&ъ угля на алюминій въ жару вольтовой дуги (въ электрической печи), при дѣй- етвіи воды даетъ метаиъ и глинозеыъ въ видѣ гидрата: СЯА14 + СНаО = SCH* + 2АР03. Наиболѣе чиетый газъ получается при помощи іодпетаго метила CH8J {готовится изъ метиловаго или дре- веснаго спирта СН40 и HJ), при за- мѣнѣ іода водородомъ, что достигается, беря, напр., цинковую пыль со спир- эіасляной лампы поставленъ толстый стеклянный цнлиндръ с, плотно прижимаемый металлической оправой. Поверхъ его прикрѣплены неталліічеснііі цплпндръ « в сѣтка т. Чрезъ нее проходятъ продукты горѣшя, а воздухъ вхрдптъ чрезъ сітку въ пространство между цнлиндромъ п и сѣткою гл..Лампу нельзя открыть, не затушивши огня, для изб'Кжанія- неосторожности. [34] Въ Пенсилъваніи (за Аллеганскими горами) многія буровыя скважины, вырытыя' для добьшпнія нефти, дали только газъ, но ему нашли множество прцмѣненій него..отво- цягъ металлическими трубамп за сотни веретъ для польэованія ииъ на заводахъ, преимущественно металлургическихъ. У насъ въ Баку и вообще таиъ, гдѣ получается изъ земли нефть,' также отчасти, но очень еще мало, пользуются пѵшроднымъ геюючимъ газоігь. IS*
27li ГЛ. 8. П'ЛЕГОД'Ь II УГЛЕВОДОРОДЫ. томъ или прямо готовым шшкъ-мстилъ и воду: ' ZntCR*)* + Н-0 — ZnO + 2С№ [35]. Болотный газъ, трудно сгущаемый въ жидкость, въ водѣ почти нераство- рииъ. не имѣетъ вкуса и запаха. Изъ хлшическікъ его реакцій для наеъ важнѣе всего замѣтить то, что онъ непосредственно саиъ шт съ чѣмъ не соединяется, тогда какъ другіе углеродистые водороды, заключающіе ме- нѣе водорода, чѣмъ слѣдуетъ по фор- мулѣ C"H2q"; 2, способны соединиться съ водородомъ, хлоромъ, еъ нѣкото- торымн кислотами п т. д. Если, по закону замѣщеніЯі весьма просто понимается образование перекнеп водорода, какъ соединения, содержащего два вод- ныхъ остатка: (ОЩОН), если тѣ же нонятія просто объясняютъ всѣ переходы отъ амміака къ азотной к., то всѣ углеводороды, на основаніп того же закона, можно вывести изъ метана СН+, какъ лростѣйінаго углеводорода [36]. Усложненіе частицы метана легко достижимо при существо- ваніп въ атомахъ углерода способности къ взаимному соединенію, а вслѣдствіе подробнѣйшаго изученія этого предмета, уже многое изъ того, что можно предвидѣть и предполагать по закону замѣщенія, дѣйствительно получено ті происходить именно такъ, какъ ожидается. И хотя предметъ этотъ, по его обширности, выделяется, какъ выше упомянуто, въ область органической химіи, но мы здѣсь коснемся его для того, чтобы видѣть, хотя отчасти, самый разработанный примѣръ примѣншюсти закона занѣщеній. По закону замѣщеніЁ, частица метала СН* позволяетъ ждать замѣщеній слѣдующихъ четырехъ видовъ: 1) ме- гншировате, когда на мѣсто одного Н становится ему эквивалентный остатокъ болотнаго газа. СН3, называемый ме- тиломъ. Остатокъ этотъ въ СН* со- единенъ съ Н, слѣд., онъ его и можетъ 135] Подробности о споообап, получении к реакщ'ядъ СН*, Zn(CHE)!, СНЧ и др. углеро- дистых'ь вещесгвъ должето искать въ курсахъ органической хнкіи. [36] Метвлент. CHS не сущеетвуѳтъ: каждый разъ, когда его стремятся получить (напр., отниѵяя Хг отъ CHSX!), образуется или СИ* или СН° в т. п., то-естъ полимеризустся. замѣгцатъ, какъ (ОН) замѣщаетъ Н. п. ч. съ шімъ даетъ воду. 2) Метѵ- летірованіе, или замѣна между Я- и СНЙ (этотъ остатокъ называется мети- леномъ), основывается на дѣяеніи частицы СН4 на двѣ эквивалентный части Н- н СН1'. 3) Ацетиденарованіе, или вамѣна между СН съ одной стороны и Н:і съ другой, н 4) харбонированіг, то-есть замѣщеніе Н1 атомомъ углерода С, основывается на томъ же самомъ слѣдствіл закона замѣщенія, какъ и метилпрованіе. Указанные четыре вида замѣіцеыій даютъ возможность понять всѣ главцыя отношения углеводородов^ и пхъ продуктонъ (производныхъ). Такъ, напр., закопъ четныхь паевъ ви- денъ изъ того, что при всѣхъ А- вндахъ замѣщеній ирмбываетъ или убываетъ четное число паевъ водорода, а какъ въ СН* оно также четное, то сколько бы разъ замѣщенія тѣ ни происходили—всегда получится четное число паевъ водорода. Дѣйстннтаіыю, нри замѣнѣ И—метиломъ СП3 прибыааетъ ОН-, при замѣнѣ ТІ-—СН- нѣгь въ водородѣ прибыли, при ацетплеипро- ваиіи — СН становится на мѣсто IIя, слѣдовательно, прибываеп. С и убываете И-, при карбоннрованш же убываетъ Н'1. Точно также п законъ прс- Ьіьш можно вывести, какъ слѣдствіс закона замѣщенія. Дѣйствителыго, высшее количество вводимого водорода отвѣчаетъ метилированію, а оно прн- водвтъ къ тому, что въ соетавъ входить СН-, слѣдовательно, исходя изъ СН* получает С*НВ, CsHe и вообще Qa£j2n-i-a п они даключаіотъ наибольшее возможное количество водорода. Ме- предтъАъные углеводороды, содержащіе менѣе водорода, образуются, очевидно, лишь тогда, когда усложнение въ бо- лотиоиъ газѣ ироизойдетъ по одному изъ другихъ видовъ замѣщенія. Производя въ метанѣ одно метилпрованіе, очевидно, будемъ пмѣть СН3СНЯ пре- дѣльный углеводородъ [37]. Его назы- [37] Хотя пріены иолученія и способы реагирования углеродист ыхъ нодородокъ »е описываются въ отонт. сочииенш, потому что разенатриваютен органическою хиыіею, но дли того, чтобы при первоит. знакомстпѣ съ пред- зіетомъ сталт, ясеиъ иеханнзнъ т'вхъ превра- щеній, при помощи которых!, происходить накопление углеродных* атом онъ въ части дѣ углеродистых^ соединений, приводишь схема-
ІГ.КШВГІЯ УГЛЕВОДОРОДОВЪ 271 шютъ JTiiiioirii. Чрезъ одно прямое метиленироваиіе изъ СН4 получается Сг-РСТ-Р или этилсиъ, чрезъ ацетиле- ішрованіе CHGH или іщстилсиъ и оба поелѣдше суть уже иеиредѣльные углеводороды. Такъ имѣемъ воѣ возможные углеводороды ст. двумя атомами углерода въ чаеишѣ: С2Іі(> — этапъ, ■С-І-І'1'—этяленъ и СЧ-Р—ацетнлепъ. Но въ нихъ саыпхъ, по закону замѣще- ыія, можно повторить тѣ же виды за- мѣщеиій, а потому далы-іѣйшія замѣ- щенія будутъ служить источником^ ароиехождеиш ряда иредѣльаыхъ и лшредѣльныхъ углеводородолъ все съ больтпмъ и большим'], содержаніемъ углерода въ частицѣ и, въ случаѣ ацетил енпрованія (ибо при иемъ кблич. Н умепьшаетея) и карбоиированія— все съ меныинмъ и меиьшимъ содержаніемъ водорода. Такъ, это закону за- лтщеній можно предвидишь не только предѣлъ ОН3" ; 2, но и безграничное ко- .тчеетво непуедіьлъныхъ щлеводородовъ: ОН2", СН-"*2... СН*"-»', гдѣ т изменяется отъ 0 до и—І [3S] и гдѣ для величины п не видно въ наше время гранп возрастание. Изъ въшіензложенных'ь началъ становится очевпднымъ не только суще- ствовагііе множества полимерныхъ углеводородов!,, отличающихся лишь частичным'], вѣсомъ, но, при одіюмъ п томъ же частичиомъ вѣсѣ, видна воз- можность случаевъ изомеріи. Уже въ тнческш прнагвръ рсакцій этого рода. ІІзъ бо- лотнаго газа СН4 моікио получпть, съ одной стороны, продукты замѣщепія водорода хло- ромъ или іодомъ (ІНаСІ, CH°J; а съ другой стороны, замѣщеніе водорода такими ліетал- ламн,какт. иатрШ CH3Na, шінкъ ZnfCH'1)* в др. Такіо или подобные продукты замѣщеиія елу- ;катъ средствоиъ для полученія нзъ даниыхъ углеродпстыхъ веществъ другахъ болѣе сло;к- лы.ѵь. Если мы приведешь во взаимное прн- косновеніе два вышеназванные (металл»ческій и галоидный) продукта замѣшеніл болотнаго гааа, то моталлъ съ галоіідозіъ соединяется, образуя въ уішашігш прішѣрѣ поваренную соль NaCl; а углеродный группы, бывшія въ соединенш съ ними, і;акъ остатки, выдѣ- лцюгея во нзаимииыъ соединеніп. какъ видно по ураввенікк CH,Ci-rCHa3S'a=NaCI-f-CsH6- Эго составлястъ простѣйшііі лрпаъръ образо- кшія слояшаго углеродиста го соедпненія по остатиамъ. [3S] Когда т=П—1, тогда получится по- Рчдокъ С"Н-. Это углеводороды съ няшгень- . цншь содержаніемъ водорода. Низшій пленъ ееть ацетялеиъ ОЩ8. . . въ нервомъ непредѣльиомъ порядкѣ Сі-рп явственна іш.тпяерзація, столь обыкновенная для углеводородныхъ со- едипеній, потому что всѣ члены этого порядка: С*Н4, "С3НВ, С4На... С^ЕР"... ішѣгатъ одинъ и тотъ же составъ СЕР, но различный вѣсъ частицы, какъ объ~ яснено уже въ главѣ 7-й. Различіе ллотностп наровъ, температуры кішѣ- нія и затвердѣванія, количеетвъ всту- пающихъ В7, реакцін [39], и слособовъ происхожденія [40] столь ясно отвѣ- чають при 9'гозгь понятно о полнме- ризаціи, что примѣръ этотъ всегда будетъ наиболѣе яенымъ и доказа- телышмъ для понятій о полям ери осп; и частичиомъ вѣсѣ. Такой же случай ветрѣчается и между иными углеводородами. Такъ, составу ацетилена Са£Р іглп соединенно состава СН [41] отвѣ- чаютъ бензолъ С*1-Р и стнролъ СЙН8. Первый киинтъ при 81°, второй—144°, уд. вѣсъ перваго 0,899, второго 0,925 при 0°, то-есть к эдѣсь съ возраста- ніемъ полимеризации темпер, кипѣнія возрастает!., таііже какъ и плотность, чего п должно ждать при увеличеніи частичнаго вѣса. ' Случаи нзомеріи, въ тѣеномъ смыслѣ слова, то-есть такіе, въ которыхъ при одинаковости не только состава, но и \'Щ Напр.. зтилепъ СЭН4 соединяется съ Вг2. НЛ, H2S0' н"Ьлою частицею, чякъ и ажя- ленъ С^Я10 и-іи вообще ОН'". (40| Напр., атнлен-ь пронс.ходнтъ нзъ «твло- ваго спирта С'Н^ОН) такъ, какъ ашіленъ СЕіН10 изъ іімиловаго С5Н"(ОН), пли вообще какъ С"Н!п изъ С«НЙ1-1 (ОН) — чрезъ отня- тіе воды. [41] Анетилспъ и его иолимери предста- влнютъ змпирическін составъ СЫ, этй.'іенъя его гомологи (н полшгеры) СН5, этанъ СН3, ае- таиъ СН1. Этотъ рядъ представляет. уорошІй првмѣръ закона кратныхъ отношеній, но, — леікду числоиъ паевъ углерода и водорода въ пынѣ уже іізвѣстныхъ углеводородакъ, встрѣ-, чается такое многообразіе отногаеній, что можно было бы даже соинѣваться въ точности анкона Даяьгона. Такъ, составы C™HW и C-°HGCP столь мало отличаются меяиу' собою. в'Ьсовымъ содер-жініемъ С и Н, что разность впадаетъ въ неизбѣя;пыя погрешности анализа, а реакцІи и свойства позволнютъ однако ихъ отличать между собою съ совершенного несолітѣнностьто. Беяъ существованІд закона Дадьгааа —не могла бы хішія прндтп въ современное соетояніе, но онъ одпні. не иогь бы служить для выра;кенія всѣкъ твхъ от- гвнковъ, которые съ закономъ Лвогадро-Же- рара .понимаются п предугадываются совершенно ясно.
278 гл. К. ѵглеродъ и углеводороды. частичнаго веса, свойства в еще ста ъ все же различны,—случаи эти, особенно важные для понпманія н требоваиія частичнаго строенія, очень многочисленны между углеводородами (и пхъ производными) и они также, какъ полимеры, предугадываются вышеизложенными понятиями, выражающими принципы строенія угдеводородпстыхъ соединений [42] на огаованін закона замѣщеній. По нему очевидно, напр., что между предельными углеводородами С-НепС3Нв не можетъ быть яв- леніп изомеріи, потому что первый изъ шіхъ есть СН* еъ заменою Ы метп- ломъ, и какъ всѣ водороды метана должно предполагать въ одпнако- вомъ отношеніп к-ь углероду, то все равно который бы изъ ннхъ ни подвергся метшпрованію, получится одннъ продуктъ этанъ СН3СНі! [43]. Но и въ [42] Понятіе о строенін углороднстыхъ еое- дпненій, то есть выражоніе тѣхъ связей и соотношений, какія имінотъ пхъ атомы въ ча- стиаахъ, долгое вреия ограничивалось пред- ставленіемъ о содержанін въ органлческнхъ ве- ществахъ сложных!, раднкаловъ (напр., этила СЧР, метила СН5, фенила C6HS и т. п.); за- гЬы'ь, со времени 40-хъ годовъ, нзученіеиъ явленій заігѣщевіп п соотвѣтствія продук- товъ замѣщенія съ первоначальными гЁламп (ядрами и типами), и только въ (Ю-хъ гадахъ, когда съ одной стороны распространилось Жерарово ученіе о частнпахъ, а съ другой накопились матеріалы для суждвиія о пре- вращеніяхъ просгЬйшихъ углероднетыхъ сое- диненій, ■ стали появляться представленія о взаимной связи атомовъ углерода въ части- идхъ сложныхъ углеродист ыхъ соединеній. Тогда Кекуле и А. М. Вутлеровъ прямо стали выражать связь отдѣ.тьныхъ атомовъ углерода, считая его элеиентомъ четырехатом- ныаъ. Хотя пхъ способы выражевін я нѣко- торыя стороны воэзрѣнія отличаются какъ между собою, такъ и отъ тѣхъ способовъ, которыми излоікенъ предметъ въ этоыъ сочине- піи, но главная сущность дѣла, именно понимание нричинъ изомеріи и связи отдЬльныхъ атс'мовъ углерода—остаются тъ--же. Но помимо такого представленія, съ 70-х.ъ годовъ появилось и годъ отъ года усиливается напра- вленіе, стремящееся постичь дѣйсгви тельное, .пространственное распредѣленіе атомовъ въ частш\ахъ, благодаря усяліямъ Лебсля (1874), Вантъ-Гофа (187-І) и Визлиценуса (1887), упо- треблеьшымъ для объяснения елучаевъ изомеріи, напр., разлитаыхъ изомеровъ, отклоняю- щихъ плоскость коляриааціи въ раэныя стороны. Направленіе это должно считать обѣ- щающимъ многіе результаты для химической механики, но подробности свѣдвиій, сюда относящихся, должно искать уже въ епеціаль- яыхъ сочлненіяхъ по органической хнмін. иемъ всѣ водороды одинаково поставлены въ отношеніп къ углероду и, следовательно нропаиъ СН3СЙ-СИЭ также одииъ. Но бутановъ C+H1U уже должно ждать и въ д-ѣиствнтельностп—два. Въ одномъ новый метилъ должно считать замѣщаіощпмъ водородъ одного изъ иетнловъ: СНяСНаСНэСВ3, а въ другомъ СН3 должно считать аамѣщающимъ Н въ СН-, следовательно, въ иемъ будетъ СН"СНСН8СНЭ. Если угодно, это ме- танъ, въ которомъ три водорода заменены 3-мя метилами. Если ггойдемъ далее, то очевидно, что число возможны хъ изомеровъ будетъ еще более- Но мы ограничимся лишь простѣйшимп примерами, доказывающими возможность и действительное существованіе нзомеровъ. СЭН4 или С1РСН-, очевидно, одпнъ, но углеводрродовъ состава С*Н* должно быть н есть два: пропиленъ и трпметнленъ. Первый есть этиленъ СНэСНа, въ которомъ одииъ водородъ заагѣщенъ метиломъ СН-СНСН3, а трпметнленъ есть этанъ СВ3СН3, только съ заменою двухъ водородовъ отъ двухъ метиловъ метиленомъ, то-есть ^c'm1" І-"^' гдЬ вошеДш'й метнлепъ связанъ съ обоими атомами углерода, бывшими въ СН^СН3. Очевидно, что причиною изомеріи здесь служить сь одной стороны различіе количества водорода при отдельныхъ атомахъ углерода, а съ другой различная связь отдѣльныхъ атомовъ углерода. Въ пер- вомъ елучаѣ она, какъ говярятъ, цепе- образпа, во второмъ замкнутая. Понятно также, что и здѣеь при увели- ченіп числа атомовъ углерода число изомеровъ предвидимыхъ и существую- ппгхъ будетъ сильно возрастать. Если, же, сверхъ замѣны водорода однимъ (43] Прямой опьітъ показываетъ, что какъ бы мы ни получали СН'Х (гдѣ X = напр., С1, ОН и т. п.) — всегда оиъ оказывается одинъ и тотъ же. Это доказано было съ 60-хъ годовъ многими способами н составляете основное понятіе строенія углеводородныхъ еое- диненія. Если бы атомы Н въ СН4 были не вполн-Ь тождественны (какъ напр., въ СН]СВ?СПа или въ СН!СН=Х), тогда бы могло существовать столько разным. СН5Х, сколько ость разлнчій въ атомахъ водорода въ СН*. ]Щ Замкнутая связь атомовъ углерода была впервые принята Кемуле для объяснения строенія и елучаевъ изомеріи проиэводныхъ бензола СЕР, составляюшихъ аромятическія спе- дішеніа (вьщ. 26j.
Э Т И Я Е Т1 Ъ. 279 пзъ остатковъ метана, ироизойдетъ еще замѣна части водорода некоторыми другими группами илп элементами X, Y..., то число возможных!, иаоме- ровъ еще возрастет-!,, и въ значительной мѣрѣ. Такъ, напр., возможно два изомера даже для производных* этана С3Н6, если въ немъ два водорода замѣлвны Ха: одиііъ будетъ имѣть строеніе этиленовое CfPXCH-X, а другой атилиденовое СЕРСНХ2. Таковы, напр.,хлористый этиленъ С2Н4С1В и хлористый этилиденъ CsH4Cl*=CHaCHCI3. А такъ какъ на мѣсто водорода мотутъ становиться не только метшгь, по и CI, Br, J, (ОН) или водный остатокъ, (NHa) или амміачный остатокъ, (NO2) или остатокъ азотной кислоты и т. д., на мѣсто двухъ водородовъ можетъ встать О, NH, S и т. д,, то понятно, что число изомеровъ иногда очень велико. Какъ отличаются между собою изомеры, въ какихъ реакціяхъ они происходить, когда и какъ переходятъ другь въ друга и т. д., все зто вмѣстѣ съ оштсаыіешъ уже извѣстныхъ углеводородовъ и ихъ пропзводиыхъ здѣсь нельзя излагать, потому что это со- составляетъ обширнѣйигую и весьма выработанную часть химіи, называемую органическою хпиіею. Богатая массою точно наблюденныхъ явленій и строго выводимыхъ обобщены, эта часть химіи обособилась именно потому, что въ ней утлеводородныя груішы подвергаются такимъ превращенішъ, какихъ для другихъ элементовъ или вхъ водородистыхъ соединеній въ столь значптелъномъ чиелѣ вовсе не встречается. Намъ важно было показать, что при веемъ разнообразии углеводо- родовъ и ихъ производныхъ [45] всѣ оке охватываются закономъ замѣще- [45] Между безазотистьшп, но кислородными производными углеводородовъ особенно известны: 1) спирты или алкоголя. Это суть углеводороды съ замѣною водорода гидрокси- ломъ (ОБ). ГГростѣВшіЙ спиртъ есть метиловый СН'(ОН) или древесный, получаюгаійся при сухой перегонкѣ дерева. Этану СЧЗ0 отвѣ- чаетъ обыкновенный, или этиловый, или винный спиртъ С!ЩОЫ) н гликоль C-H4(OH)s. Пропану С'ВВ отвѣчаотъ нормальный проші- яовый спиртъ ШяСНаСН!(ОЫ) и вторичный или нзооропияовый СН3СН(ОН)СН*, протш- адвыв1лико.№СлНп{ОН)гиглицерпнъСвНй<ОН)3, который съ органическими . кислотами обра- зуетъ жирный вещества. Всѣ спирты способны шія [45 bis], и отославъ читающихъ-за подробностями въ сочиненія по органической химіи, мы ограничимся крат- кнмъ укаваніемъ евойствъ двухъ про- стѣйшихъ непредѣльныхъ утлеводоро- довъ: этилена СН2СНа и ацетилен;. СНСН и краткимъ знакомствомъ съ нефтью, какъ естественным-, источни- комъ массы углеводородовъ. Изъ ряда непредѣльныхъ углеводородовъ состава СЧТ3™ низіпій извѣст- ный членъ есть газъ С2!!4, называемый этялеиоиъ или шаслѳродншъ га- съ кислотами давать воду н С.гозіаіые эфиры, подобно 'голу, какъ щелочи даютъ соли. 2) А/ідвіиды суть спирты безъ водорода, напр.. винному спирту отвѣчаетъ алдегадь С-1РО. 3) Оргатеіескія кислоты проще Есего рассматривать, какъ углеводороды, въ которыхъ водородъ замѣщеш. карбокскломъ (СЫОг), какъ это будетъ объяснено въ слѣдуювіей гла^В. Есть масса переходныхъ соединеній, напр., ал- дегидо-спнртовъ, еппрто-кислотъ (или окси- ішелотъ) и т. п., напр., окси-кислоты суть углеводороды, еъ котарыхъ часть водорода за- мѣщена гидрокенломъ, другая карбокенломъ. напр., молочная кислота отЕѣчастъ С!Н6 и есть С-й'іОЩСК.О-). Если къ ятимъ проиэвод- ньвдъ прибавить галоидная (гдѣ Н замѣненъ =СІ, Br, J), нитро соединения, содершащіл КО2 на мѣсто И, амндныя, синеродистый, хтюны, кетоны и т. д., то етанетъ понятнымъ не только аозьіоікиость громадной массы органи- ческихъ соединеній, но и разнообразіе евойствъ углеродистыхъ веідеетвъ,. какъ это вндниъ и надт. еосгавомъ жавотпыхъ и растеній. [45 bis] Въ моеыъ излоѴкеніи здѣсь и далѣе я воздерживаюсь отъ дведеніп обычнаго и при- вычнаго для многихъ хпмикоеъ представленія объ атомности элементовъ и вмѣсто него И его слѣдствій привожу яаконъ :шгвщеній д его слѣдствіп, прежде всего по двуыъ причн- вамъ: 1) атомность элементовъ (напр. 4 для С, 2 для О и т. п.) нельзя признать ихъ иеиз- мѣннымъ, кореиныиъ евойствомъ (см. гл. 10, вын. 1), а основная ііѣль всего моего сочи- ненія состоитъ въ стремлёніи охватить неиз- лѣнныя или коренныя свойства химпческихъ элементовъ. 2) Закоиъ замѣщеиій, ноетаеяяя: прямое приложеніе одного изъ Кыотоновскдхъ началъ всего естествознанія (дѣйствіе рявно противодѣйствію), въ достаточной мѣрѣ—безъ всяішхъ дополнительньгхъ гппотезъ, ' даетъ возможность понимать все то, что даетъ учете объ атомиостн даже въ такомъ примѣрѣ— . углеродистыхч. (органячееккхъ) еоеднненів; гдѣ учввіе объ атомности родилось, развш лось и чаще всего—съ пользою—прилагалось. Притои'ь я полагаю, что начлнающіе изучвніе хиніи, оовоивалсь съ закошмъ замѣщенія. не только не встрѣтятъ трудности въ усвоевіа понятій объ атоыпостп (яапр. углерода), .но и шире я снободнѣе взглянутъ на предиетъ, до Н'ВкотороВ степени особо освѣщаемый эако- номъ залѣщенія.
2 SO ГЛ. N. УГЛЕГОДЪ II УГЛЕВОДОРОДЫ. тшъ. Такъ какъ состішъ его равенъ двумъ чаетпцамъ болотшгго газа безъ частицы водорода, то понятно, что онъ можетъ происходить и действительно образуется, хотя въ малшіъ кояиче- ствѣ, іірп накаливаніп болотнаго газа, причемъ пропсходитъ водородъ. Однако, маслородный газъ саігь ітрп накаливаніп распадается, образуя сперва адетиленъ и метанъ (ЗС-Я* = 2С~НЭ + -|- 2СН4. Lewes, 1894), а при бол-Ье сильнолгъ нагрѣванін уголь и водородъ, а потому въ тѣхъ случанхъ, когда при накаливаніп пропсходитъ болотный газъ, должны образоваться хотя малыя количества маслороднаго газа, ацетилена, водорода и угля. Чѣмъ ниже температура накаливанія сдож- ныхъ органпческихъ веществъ, тѣмъ бо.тѣе въ отделяющихся газахъ находится маслороднаго газа: при бѣло- калпльномъ жарѣ онъ весь разлагается на уголь и болотный газъ. Каленный уголь, дерево и особенно нефть, смолы и жирныя вещества, при сухой пере- гонкѣ, даютъ свѣтпльный газъ, содержании большее или меньшее количество маслороднаго газа. Почти безъ- подмѣси другихъ газовъ [46], маслородный газъ получается ззъ обыкно- вешіаго сшірта (по возможности безводного), если атотъ послѣдній смѣ- шать съ пятью частями крѣпкой сѣр- ной кислоты и такую смѣсь кагрѣвать немного выше 100°. При этихъ усло- віяхъ сѣрная кислота отнимаетъ элементы воды отъ спирта C4is(OH) и даетъ маслородный гаэъ: СЭНЮ = = Н20-ЬСаН*. Болыпій протнву болотнаго газа вѣсъ частицы маслороднаго газа опредѣляетъ то, что онъ сравнительно легко сгущается въ жидкость посредетвоыъ давленія и силь- иаго охлажденія, доетигаемаго, напр., йспареніемъ закиси азота, превращенной въ жидкость. Его температура аб- солютнаго кипѣнія + 10°, нипитъ при —103° (1 атм.), сжижается при—0° отъ давленія въ 43 атм., при —163° онъ. затвердѣваетъ. Этиленъ безцвѣ- генъ, имѣетъ слабый эфирный запахъ, [І6| Бромистый этвілеп-ь С?Н4Ві'1 въ спир- товомъ растворѣ съ измильченнымъ ццнкомъ П|>и сяабомъ нагрѣваніи развиваетъ чистый итилеяъ, причем!, цинісь просто отнимаетъ бромъ отъ ятияеяа (Сабанѣевъ). мало растворимъ въ шдѣ, нѣсколько болѣе растворимъ нъ спиртѣ и афирѣ {въ 5 объемахъ спирта и G объемахъ эфира) [47]. Представляя првмѣръ не- предѣльныхъ углеродистыхъ водоро- довъ, маслородный газъ съ нѣкото- рыми тѣлами вступаетъ въ еоединеше весьма легко; сюда относятся: хлоръ, бромъ, іодъ, дымящалсп сѣрнаи кислота или съ-рный апгидридъ и др. Если запаять маслородный газъ вмѣстѣ съ небольшимъ количествомъ сѣріюи кислоты въ стеклянный сосудъ и, при- вѣсивши къ движущейся части машины, постоянно взбалтывать, то чрсзъ продолжительное прикосновен іе и многократное смѣшиваніе, маслородный газъ мало по малу соединяется съ сѣр- пою кислотою, образуя C^WH'SO'1. Если послѣ этого поглощения сѣрную кислоту разбавить водою и перегонять, то вмѣстѣ съ водою гонится спиртъ, происходящей въ этомъ случаъ- чрезъ соедипеніе маслороднаго газа съ элементами воды: СуН*+Ы20 = СаН,50. Въ этой реакціи (Вертело) виденъ отличный примѣръ того, что если данное вещество, какъ маслородный газъ, получается чрезъ разложепіе другого, то и, обратно, это вещество можетъ образовать, вступая въ соедините, первоначальное тело, — въ пашемъ прн- мѣрѣ—спиртъ. Соединяясь съ различными частицами Х-, этиленъ даетъ предѣльныя еоединенія СвН*Ха, т. е. [47] Разлагается С2Ы'' довольно легко, дѣіі- ствіемъ электрнчесішхъ пскръ и высокой температуры. При этоігь объемъ образующегося газа ложегь оставаться тѣмъ же самымъ, когда мкелородный газъ разлагается на уголь и болотный газъ, или увеличиваться вдвое, когда получается водородъ и уголь: С*1і' = CJF + С= = 2С + 2На. Смѣсь маслороднаго газа съ кис- лородомъ даетъ чрезвычайка сильные в'зрывы; два объема этого газа требуютъ для своего полпаго сожиганія 6 объемовъ кислорода, и тогда образуется ияъ взятым. S объемовъ смѣеи 8 же объемовъ продуктовъ горѣнія: воды и угольной кислоты: СаИ4 + 30s = 2COa -і-2ЫэО. При охлажденін посл'Ь взрыва произойдешь сяіатіе, оттого что вода превратятся въ жидкость. На 3 объема взятаго ыаслороднага газа сжатіе будетъ равно А- объемамъ, какъ и для болотнаго газа. Количество же углекнелаго газа, образуемого обоими газами—неодинаково. 2 объема СЕР даютъ только 2 объема СО', а 2 объема С3!!-1 даютъ 4 объема углекнелаго газа. Сыѣсь С'Н4 ст. И2 подъ .влІяиіемъ платиновой черни даетъ сжатіе велѣдствіе об^ равоваоія іітана С*И° [Лунге 1897).-
Л Ц К 'Г II Л Е И Ъ. 281 iJrFXCIFX (напр. СЧТСІ3), который отв'ЬчаютъвтаауОаНиилиСН!,СН8[48]. Ацетнлсп'ь, С3НИ = СІІСН, есть газъ, полученный .Вертело (1857), имѣющій весьма пронзительный заиахъ, характеризуется і'воим-ь болылимъ постоян- ствомъ при д'Ьйствіи жара и образуется, какъ единственный продуктъ прямого соедшіенія угля съ водородоыъ, когда между угольными алектродаш образуется въ водородной атмосферѣ свѣ- тшцая (вольтова) дуга, которая содер- житъ въ себѣ частицы угля, переносимый съ одного полюса ша другой. Ацетиленъ образуется изъ наслород- иаго газа, если отнять отъ него два пая водорода, слѣдующимъ способомъ: маслородный газъ сперва соеднняютъ съ брокомъ, подучаготъ C-tPBr", ііо- томт., дМсгнун спиртовымъ раетиоромъ ѣдкаго кали, отнимают!, бромистый во- дородъ, получая летучій продуктъ C-fFBr, а отъ зтого послѣдняго отны- маютъ еще пай броашетаго водорода, посредством пропускания чрезъ безводный счиртъ, въ которошъ раство- реяъ металл пческій натрій, или при шгрѣвяшл съ крѣлшшъ спиртовымъ раствором?, ѣдкаго кали. При этвхъ обстоите л ьствахъ (Вертело, Оавичъ, Мнештковъ) щелочь отнимяетъ бромистый водородъ отъ С^Н2"-1!)^ образуя С"Нгв-г. Для цѣлей освѣщенія (особенно для велосипедныхъ, карет- ныхъ фонарей) сіцетиленъ получаютъ дѣйствіемъ воды иа карбидъ (углеродист, соед.) кальція СаС- (гл. 14), по- лучаюицйся при дѣйствін. угля на известь въ электрическнхъ печахъ [4S bis]. Тотъ же ацетиленъ происходить . . [IS] Гомологи этнлеиа. СпЦаі1,-иакч» он'Ь, способны также въ нримымъ соеднпетямъ, но съ различною степенью легкости. Систавъ есЬхъ. нхъ должно выразить (СИ?)* (Ш5)у (СН|г <У, гд'Ь суіша я -j- s всегда четная, а сумна х -f- + ж + г равна полусувтм'І; Ах -j- г, откуда g -\- + 2г — х. Этииъ и опред-Ёлпются возмондаые нзомерьі. Шшр.,длпО\-тиденовъС,П''8«з>ю;кны: (Ш")г(СН]а; (СНУ(Шг)Сг (СгР) (СН^-СН п (CHY- . [4-8 bis] При практическому поді.зонаніи ацетиленомъ яе должно упустить пзъ «иду, что. онъ ядовить и спосойепъ но взрываиг не только въ смѣсп съ ноздуксшъ, но и самі. по себ'Ь (CSHB = С -\- IV) подъ вліяЕііенъ я.тек- тричеекихъ искръ, удалось и сосѣдннго взрыва гремучей (въ ружеііныхъ капсуѵся.ѵь) ртути. Особенно опасны взрывы снгижекпкго ацети- из'ь болотнаго и маслородиаго газовъ, при неполном'ь ихъ сгораніи, напри- ыъ'ръ, если к"ь пламени евѣтильнаго газа дать доступъ малому количеству воздуха [49]. Ацетиленъ, будучи уда- ленъ отъ дредѣла С"На"~'2 углеро- днстыхъ со единен ій, обладаетъ еще больше, чѣмъ маслородный газъ, способностью къ соединенно, а потом)' можетъ быть весьма легко Еыдъ'ленъ изъ всякой смѣси, его содержащей. Действительно, ацетиленъ соединяется пе только съ одною и съ двумя частицами J*, HJ, ВДЗО* С\\ Вга и т. п. (съ ними соединяются и многіе другіе иепредѣльные углеводороды), но и съ однохлористоіи мѣдыо СиСІ, образуя съ нею красный осадокъ. Если газообразную аі'-всь, содержащую ацетлленъ, пропускать чрезъ растворъ одно- хлористой мѣдЕ (или AgNOs) въ вод- но.мъ амміакѣ, то другіе газы не соединяются, одинъ ацетиленъ даетъ красный ссадокъ (для Ag сѣрый), способный при ударѣ разлагаться со взры- вомъ. Этотъ красный осадокъ выдѣ- ллетъ ацетиленъ при дѣйствіи киелотъ. Такимъ образомъ и получаютъ чистьй ацетиленъ. Ацетиленъ и его гомологи также легко реагируютъ съ сулемою BgCIa (Кучеровъ, Фаворский). Ацетиленъ представляетъ сильно иах-учій (какъ чеснокъ) газъ, сжижаемый подъ давленіемъ около 40 ат«.—при обьгон. темп., образуя безцв. жидкость, ки- пшцую при — 85°. Горитъ онъ вееьма яркимъ пламенемъ, что понятно изъ большого относительнаго содержанія углерода и что служить npE>uiHoro его лена (абс. или крит. темп, его ипиѣнІя + 37°) и сшатаго ацетилена. Онъ енльяо растворяется (до 25 об. при об. давл.) въ ацетон!,-; гиике вода раотиорнетъ его болѣе (до Ь0"І„ по оГгыэму), чѣиъ какой-либо другой уг.чевоао- родный газъ, что эависпгь, нѣроятно, отъ зачатка кііслотныхъ своіістаъ ацетилена. {См. гл. 14, вын. 62: СЧР; С=НКа, CsSaa, O'Ca). [4SIJ Это достигается легко въ тѣхъ гцзо- вы.чъ лампакт., кэкія упот]іеблдкітся въ дабо-. раторіях'ь п описаны во введенін. Въ атихъ -ііімпахъ гааъ сперва еміупиваетея съ воаду- sosi'b, въ длинной трубкѣ, доверх'ь которой м зажигается. Но если его зажечь внутри трубки, то отъ охлажденія.о стѣнкн металлической трубки газъ не догораать и образуетъ ацетиленъ, что олышно по запаху п что можно доказать, приводя и[)оис.\-одящій газъ (аспнра- ropowb) въ іпшіячньія растворъ полухлора- стоп ііѣди.
2S2 ГЛ. & УГЛЕГОДЪ И УГЛЕВОДОРОДЫ. примѣнешя для освѣщенія. При этомъ въ закрытомъ еосудъ- готовится аце- тияенъ дѣйствіемъ воды на С8Са и сдавленный выпускается чрезъ очень тонкую щель, по выходѣ пзъ которой зажигается [50]. Во множестве отношеній примѣча- тельно образование и нахождение въ гіриродѣ громадныхъ массь іісфіп, пли смѣси жидкихъ углеводородом, преимущественно изъ рядовъ СЧР' и ОН2а + г [51]. Въ нѣкоторыхъ гори- етыхъ мѣстностяхъ, какъ напримѣръ, у нась около склоновъ Кавказскаго хребта, въ предгорьяхъ и въ направ- леніяхъ параллельныхъ съ хребтами горъ, изъ земли, вм'Ізстѣ съ соленою водою и горючими газами (СЕР и др.), вытекаетъ маслянистая горючая жидкость, имѣющая смоляной запахъ, лредсташшющая темнобурый цвѣтъ н болѣе легкая, ч-вм'ь вода. Такая жидкость называется нефтью или горнымъ маеломъ (petroleum): ее добываютъ въ большихъ количествах^ проводя въ такихъ мѣстахъ, гдѣ замечаются слѣды иефтя [51 bis], колодцы и глубокія бу- [50] Въ ацетиленовыхъ яампахъ площадь отверстія для выхода газа въ 1о— 25 раэъ менѣс, чѣмъ въ гор'Влкаѵь для свѣтндьнаго газа. Ые;кду гомологами ацетилена СЕИ ближе всѣхъ стоить С5Н4. ЙзвЬстный изо- меръ: аллпденъ СН'ССВ, алленъ СИ'ССН2 и замкнутаго строенія GHS(CH)S. [51] Въ американской нефти, особенна въ наиболѣе летучихъ ея чаетяхъ, преобладагатъ предельные углеводороды; въ бакинской нефти углеводороды состава С"НЭп (Лисенко, Мар- ковБшковъ,Бейлыптеанъ), но несомненно (Мен- делѣевъ) содержатся и предельные CDHa,"fA Строеаіе нефтиных* углеводородовъ изв-ветпо только для нпашихъ гомологовъ, но несол- нѣнно, что разлнчіе углеводородовъ пепенль- ванской и бакинской нефти, кипящнхъ при одной и той же температур']; (поелѣ иадлеіка- щаго очншенія повторенной, методической перегонкой, которою очень удобно производить при помощи водяныхъ паровь и пропускавіл иароиъ чрезъ сгущенную вхъ часть, то есть чрезъ ректифнкадію), зависнтъ не только отъ преобладания въ первой предтільных'ь, а во второй нафтеновъ С"Н~", но я отъ различтя состава и строенія еоотвѣтствениыхт, порцій перегонки. БакянсвІе продукты нефти богаче утлеродонъ (оттого они должны горѣть въ лампахъ падлешащаго устройства бол'бе нрквмъ сл-Ьтолъ), выше уд'іш.ньшъ в1;еомъ н облвдаютъ болыпимъ внутренним!, треніемъ (поэтому пригоднее для сиамки механизмов^), ч'Ьлъ американокІе, собирающееся при тѣхъ же температур а хт> ішпѣнія. ровыя скважины, пзъ которыхъ иногда нефть выбрасывается фонтаномъ на значительную вышину [52]. Выдѣлѳніе нефти всегда сопровождается выдѣ- левіемъ соленой воды и болотного газа. Нефть добываютъ съ давнихъ времѳнъ у пасъ, въ Россіи, иа Ашперонскомъ полуостровѣ ■—около Баку, въ Бирмѣ (Индіи), въ Галиціи около Карпатъ, въ Америке, особенно въ Пенснльва- ніи, въ Канадѣ и др, Нефть предстаЕ- ляетъ не какой-либо определенный углеводородъ, а смѣсь мпогихъ и, смотря по количественному содернсанію разныхъ углеводородовъ, ея плотность, внѣшній видъ и друтія свойства изменяются. ЛегкІе сорта нефти имѣютъ удѣлышй вѣсъ около 0,8, тяжелые же до0,98;первыещ]едставляютъжидкости весьма подвижныя ш, сравнительно, бо- лѣе летучія; поедѣдиіе содержать ненѣе летучихъ углеводородовъ и менве по- движны. Если перегонять легкіе сорта нефти, то температура кипѣпіл въ па- рахъ постоянно азмѣняется, начиная отъ 0° и доходя до 350° и выше. То, что перегоняется сперва, представляетъ весьма подвижную, безщгвтную эфирную жидкость (газолинъ, лигроинъ, бензинъ н т. п.), изъ которой ложно извлечь углеродистые водороды, кипя- гдіе начиная отъ 0°, а именно, углеродистые водороды: СП10, С5НѴ1 (ки- питъ при 30°), CUH14 (кипитъ около 62°). С7Н1Й (клгштъ около 90°) и т. д. Тѣ части перегонки нефти, которьгя ки- [51 bis] Вѣроятно, что при гяубокнхъ бу- реніяхъ нефть станутъ находить и тамъ, гдѣ н'іітъ на поверхности ея признаков^, такт, какъ некоторые хребты горъ сгладились, а нефть въ глубянахъ молгетт, сохраняться (запертая глинистыми слоями) неопределенно долго. [52] Образование нефтлныхъ фонтановъ (извергающихся иногда послѣ прохожденіл бу- реніекъ покрывающих!, или зппирающих'ьверх- нихъ глинистыхъ породъ, леікащихъ надъ слоями песковъ, пропитаниыхъ нефтью) основывается несомненно на давленін или упругости горючихъ уг.теводородныхч, газовъ, со- провождающихъ нефть л въ ней подъ давяе- ніемъ растворяющихся. Иногда нефтяные фонтаны превоеходятъ высоту 100 метровъ, напр.. фонтанъ 1887 года около Баку. Нефтяные фонтаны обыкновенно дѣйствуютъ ггеріоди- чееки п ихъ сила съ теченіеаіъ врелеин ослабляется, что и должно быть, потому что газы, производящіе фонтаны, находить выходъ, л прибывай тая къ буровой сквниіішѣ нефть выноситт. съ собою песокъ, отчасти засоряю- щій скважину.
и Е ф т ь, 283 пять выше 130° и содержать углеродистые водорода съ С", С10, Сгі и т. д., входят* въ составь общеупотребитель- нато для освѣщенія масляннстаго вещества, называема™ керосииомг, или фотогеномъ, фотонафтшежь и др. Ке- росйиъ представляет* удѣльные вѣсъ отъ 0,77 до 0,84 и имѣетъ запах*, свойственный нефти. То, что гонится изъ нефти ниже 130° и имѣетъ удѣль- иый вѣсъ ниже 0,75, входить въ бен- зинь, лигроинъ и т. п., они употребляются для растворенія каучука, для вывода пятенъ, для сожиганія въ дви- гателяхъ (напр. для велоеипедовъ и т. и.) и др. Тѣ части нефти (перегоняющаяся безъ изиѣнешія только при содѣйствіи перегрѣтаго водяного пара, а иначе сильно разяагающіяся), который кипятъ выше 275 — 300° и имѣют* удельный вѣсъ выше 0,84, образуют* отличное и безопасное отъ воспламенекія (что въ пожарном* от- ношеиіи очень важно) масло [53], мо- [53} Это такъ называемое про лажу точно? (между керосиномъ п смаэочными маслами) пасло, соляровое масло или тірошфмъ. Лампы, пригодный для его сожиганія, унте іішдѣлываются, но еще требуютъ улучшений, и главное—болѣе пшрокаго распространен! я, котораго ныцѣ не достаетъ но двумъ причинами. 1) Въ американской нефти, продукты изъ которой шш болѣе распространены во веемірномъ потребленііі, мало промежуточна™ маела н оно вводится частію въ керомшъ, частію въ смазочных масла. 2) Бакинская нефть, могущая дать много (до 30"!„) ароие- исуточяаго масла, добывается въ громадном, количеств'!:, около 500 ыплл. пуд. въ годъ, не имѣетъ правильиаго сбыта въ жіровую торговлю, а для потребления Россін (около 35 мплл. пуд. керосина въ годъ) и для ограниченного (до SO шілл, пуд. въ тодъ) вывоза (по единствен но му пути закавказской аіел. дорогѣ) въ западную Европу достаточно тѣхъ летучих ъ н въ іюікарномъ отношеніи опаспыхъ частей нефти, который входятъ въ керосинь аиерикапскаго типа, п. ч. бакинская netjiTb даетъ около 25и/0 такого кероеиаа. Потому ныпѣ добыча ппропафта не существуешь въ достаточных'!, размѣрахъ и весь міръ пользуется огнеопасным!, кероспнсмъ. Когда за Кавказом, устроится отъ Баку до Чернато моря нефтеироводъ (въ Амеріікѣ ихл много, доставляют^, отъ источников!, Пенснлызаиік сырую нефть къ берегамъ океана, гдѣ нефть передѣлываютъ въ керосппъ п др. продукты), тогда масса бакинской нефти даетъ безолас- выя оевѣтителыіыя масланоіга, безъвсякаго еомиѣнія, майдуть громадный сбыть. Смѣсь промежуточна го масла .съ кероснномъ, или истцом (уд. вѣсъ 0,84 — 0,85), можетъ (при оггопѣ бензина) составить навболѣе пригодное гущее горѣть въ лампах* н съ выгодою эамѣнять керосинь [54]. Части нефти, перегоняющиеся еще при высших* температурах* и имѣгощія удѣль- иый вѣсъ выше 0,9, содержащаяся въ бакинской нефти въ изобаліи (около 30°/о), даіотъ общеупотребимоѳ смазочное, машинное масло. Остающіися деготь при перегонкѣ съ перегрѣтымъ (около 410°) водянымъ паромъ даетъ, разлагаясь, вазелинъ (входить вь помады, пластыри и т. п., представляет* видъ спуска). Так*, всѣ части нефти находят* много практически-цѣнныхъ примѣиеній и промышленность много выигрывает* отъ ея потребления, тѣмъ болѣе, что иефть и веякіе отъ нея отбросы могут* служить для топлива [55]. Так* как* нефть находят* даже въ древнѣйшихъ еиллуріаскихъ породах*, отвѣчающихъ таким* эпохам* жизни для практики осеѣтнтельяое масло, потому что, будучи мало огнеопасеяъ [вспышка отъ <Ю° до Ш°), бакуоль будетъ болѣе дешевъ (бакинская нефть даетъ до Й0°/0 бакуоля) и вполиѣ хорошо горитъ вълампахъ, лишь мало отличающихся отъ тѣхъ, который всюду устраиваются для сожиганія обычнаго (огяеопаснаіо, вспышка 20°—30°) керосина. [Ы] Замѣна обычнаго кероенна бакинскнмъ пнронафтоиъ, или промежуточнымъ масломъ, или бакуолемъ (вьш. 53), представить не только ныгоду въ ігожарномъ отношеши, но и въ акояоыическомъ. Тонна (61 пудъ) сырой нефти въ Америке, на берегу океана, стоить болѣе 12-тп руб. н можетъ дать до 2/3 тонны керосина, прнгоднаго для обычныхъ лашгь. 'Говна сырой нефти нын* въ Баку стоитъ отъ 3 до 6 р., а при нефтепроводе должка стоить, на берету Чернаго моря, не дороже S р. А тонна бакинской нефти можетъ дать керосина, бакуоля и пирона<|іта, пригодныхъ для ламповаго освѣщенія, также до 2(3 тонны. [55] Нефтяное отопленіе въ большихъ раз- мѣрахъ прнмѣняетея въ Россіп, по прнчинѣ не только дешевизны нефти я остатков!: отъ добычи изъ нея керосина, но и по нричннѣ того, что нѣтъ нынѣ у насъ путей сбыта вея- квхъ цродуктовь бакинскойнеіііти въ міровую торговлю, такт, какъ 300—ЮО мпл. пуд. нъ годъ одного этого товара закавказская ж. дорога вывозить не мо-.кегь, а она единственный путь. Сама нефть и разные ея отбросы со- ставляютъ превосходнейшее топливо, могущее горѣть безъ дыма и давать ыьісшін температуры (сталь и же.твзо л.тавятеп легко на нефти). Для аам'вны куб. саженц сухихъ (около 250пуд.) дровъ при топкѣ паровнновъ необходимо около 100 пудовъ хорошаго (напр. донепкаго) ка- меннаго угля, нефти же достаточно 60—70 пудовъ н пѣтъ надобности въ лстопникахъ, ибо она, какъ жид кость, потечетъ, куда слѣдуетъ, въ должномъ количестве. Экономическіе н др. вопросы, касающіеся алерпкапской нефтн, по-
384 ГЛ. S. УГЛЕГОДЪ.И УГЛЕВОДОРОДЫ. а ем ли, отъ которыхъ осталось мало слѣдовъ организмовъ, такъ какъ изъ верхнихъ пластовъ земли въ ншкіе (болѣе древніе) нефть проникать не ыожетъ, ибо вшлываетъ на водѣ (а вода проникаетъ во всѣ пласты земли), а потому стремится проникать на ея поверхность,' и такъ какъ м'встоея- хожденія нефти отвѣчаготъ предго- ріямъ и параллельны съ нішравленіемъ горъ, то образованіе нефти пзъ орга- ническихъ остатковъ весьма сомнительно р>(і], а болѣе вѣроятно при- дробно разлиты мною въи'всколыдахъ отд'Ьль- ныхъ сочппеніяхъ, къ которымъ it отсылаемъ желагощікъ (Д, Менде.тѣевъ: 1) Нефтяная промышленность Пенсильваніп и Кавказа, 1S70; 2) Гдѣ строить нефтяные заводы, 1SS0; 3) По нефтянымъ дѣламъ, 1SS3: Ц Бакинское нефтяное дѣло, 15S6 г.: 3) Всемірная Колумбова выставка 1S93, въ Чикаго: Промышленность и торговля Роесін, статья о нефтяной промышленности). [~іВ] Такъ какъ при сухой персгонк'Ь дерева, водорослей и т. п. растительныхъ остатковъ. равно какъ ц при раяложеніп жировъ дѣйствіемъ жара (въ запаянныхъ сосудах-ь), образуются углеводороды сходпые съ нефтяными, то первѣе всего мысль обращается къ ятпмъ источникам-!, нефтеобразовапія. Но гипотеза дронехожденія нефти пзъ растительныхъ оетатковъ требуетъ иепремѣнно угля, какъ главнаго остатка разложенін. нефть же кстр-в чается въ Пенсильваніп и Кападѣ въ пластахъ силлурійскихъ н девонскихъ, угля не заключающпхъ и отвѣчающихъ эпохѣ еще не богатой организмами. Нзг растительныхъ оетатковъ каменноугольной, юрской и вообще новыхъ энохъ образовались каменные угли, но, судя по ихъ составу и строенію, они подвергались разложедію того самаго рода, какъ торфъ, пркчеиъ жидкіе углеводороды иемо- гутъ образовываться въ такой массѣ, какую виднмъ въ нефти. Приписывая происхождение нефти разложению жира (адшюшра, трупнаго жпра) допотоппыхч. животныхъ, мы встрѣ- чаеиъ три едва ли преодолимый трудности: 1) животные остатки должны былп бы дать много азотиетыхъ веществъ, а нхъ очень мало въ нефти; 2) громадность массы уже открытой нефти и незначительность содержался жировъ вт. яшвданомъ т-влѣ и 3) па- раллелпзмъ мѣетонахожденііі нефти съ горными кряжами остается совершенно пепонпт- нымъ. Пораженный этнмъ самызгь паралле- лнамомъ въ ІІенсиііьпапіи и шідя. что нефтяные источники Кавказа окружаютъ весь хребеть Кавказа (Баку, Тифлисъ, Гурія, Кубань. Тамань. Грозное, Дагестанъ). я н соста- гагяъ (1876 г.) посл-1: поѣздки въ Америку излагаемую далѣе гипотезу минерал ьнаго проис- хожденія нефти. Намеки того же рода еще ранѣе дѣлалъ Яертело, а въ новое время подобное же мнѣпіе защищаеть Муасеанъ, хотя еще немало число ученыхъ, которые писать ея образованіе дѣйствію воды, проникающей чрезъ трещины, образовавшаяся при подъемѣ горъ, въ глубь земли до того металлж-содержащаго накаленнаго ядра, земли, который необходимо признать во внутренности земной. А такъ накъ метеорическое желѣзо часто содержитъ углеродъ (подобно чугуну), то, принявъ внутри земли на недосягаемыхъ глубинахъ со- держаніе такого углеродистого же- лѣза [57], можно полагать, что нефть тамъ произошла при дѣйствіи воды, склонны производить нефть пзъ допотопимх-ь остатковъ жпшшіыхъ или растеши. [57] Пргс подъем-І; горпыхъ хребтовъ дол;шгы образоваться на. вершииахъ трещины, отверстия кверху, а при подошзѣ горъ трещины, отверстыя книзу. Оиѣ съ течевіемъ вреиеин заполняются, засыпаются, но чъ-мъ моложе горы (Аллегпнскія выступили наверное гораздо раньше Кавказских']., который образовались въ третичную эпоху), т-іімъ снѣжѣе трещины и чрезъ нихъ вода должна получать доступъ такъ глубоко внутрь земли, какъ въ нормѣ (на равніпіахъ) быть этого не можетъ. Нахождение нефти именно въ иредгоріяхъ хребтовъ—составляет:, главное наішдепіе приводимой далѣе гипотезы. Другнмъ основным-!, поводокъ для ней служило соображеше о средней плотности земли. Кавендпшъ, Айрн, Корню, Боисъ и др. различными методами нашли, что средняя плотность земли, считая воду=1, близка къ 5,5. Л таит, какъ на поверхности земли много воды, и всѣ породы (пески, глины, известняки, граниты и т. п.) ішъ-ютъ плотность не большую, чѣмъ 3, то очевидно, что (твердыя т'Ьла очень мало сжимаемы даже отъ величайшихъ давленііі) внутри зелгли содержатся вещество большей плотности, а именно, немеиѣе 7 или S. Что же можно тамъ допустить? Нѣчто тяжелое, содержащееся внутри земли, должно быть распространсниымѵне только на ея поверхности, но и во всей солнечной сцетемѣ, потому что все заставляетъ считать солнце и планеты происшедшими нзъ одного матеріала, по гипотеэѣ же Лапласа и Канта, наиболѣе вероятной, даже должно думать, что земля и планеты суть лишь отрывки солнечной атмосферы, успѣвшіе уже много охладиться и дать полужидкія внутри и твердым снаружи массы, обраяующія планеты и спутниковъ, На соянцѣ же, нзъ тяжелыхъ злементовъ, особо много ікелѣза, кат. показываеть спектральный ана- лизъ. Его въ окикіенномъ соетоянін много в на поверхности земли. Метеорные камни, ио- сящіеся, какъ обломки плинеть, въ солнечной сцетемѣ и изрѣдка на землю поііадзю- щіе, состоя изъ кремкевемистыхъ породч. по- добныхъ земнымъ, часто содержитъ или сплош- ныя массы (напр., Палласово ікелѣзо, хііанл- щееся въ ыузеѣ Спб. Академін Ыаукъ) желѣла или вкрапленныя зерна его (напр., въ охап- скомъ метеорит'іі 1SBC тода). Поэтому вероятно «внутри земной массы находи гс л много
ЕЕФ'ТЬ 2йЭ проникшей чрезъ трещины породъ при іюднятіи кряжей горъ, ибо вода съ углеродистымъ желѣзомъ .долкша дать окислы желѣза и углеводороды [58]. Примой опытъ показываетъ (Клоецъ, Менделѣевъ и др.), что такъ называемый зеркальный (марганцовистый, богатый углеродомъ, химически свя- заилъшъ) чугунъ при обработкѣ кислотами даетъ жидкіе углеводороды, по составу, виду и свойствамъ [59] совершенно одинаковые съ нефтью [60], а углеродистый урапъ даета ихъ я прямо при дѣйствіи воды (Муасеан'ь). жодѣза. въ металл пческом-ь выдѣ. Держась гипотезы Лапласа, должно нметю этого ждать, ибо желѣзо должно было сгуститься въ жидкость въ то время, когда другія составныя пасти земли были еще сильно накалены, н окислы же.гЬзп еще не могли образоваться. Ш.гаки (кремнеземистые сплавы окпедовъ, подобных'!, стеклу л раеплавлепнымъ горнымъ породазгь) прикрыли яівлѣзо и не дали ему сгорѣтъ на. ечетъ кислорода атмосферы и поды, именно еще »ъ ту эпоху, когда температура земли были, весьма высока. Уголь былъ въ томъ же ііоѵіоженіи, его окислы также къ диссоціаціи способны (Девилль), и онъ также мало детучъ, а сродствомт. къ желФзу обладаете, да и въ метеорныхъ кашіпх'і, углеродистое желѣзо встрѣчается (уголь и даже - алкаяъ). Поэтому иредположеніс о нахажде- пін внутри зем.ш углеродистого желѣза составилось у пени пи'Ь массы наведен ill, штормя находить некоторое реальное подтверждено въ томъ, что вч. нѣкоторыхъ базаль- тахъ (это древнія лавы) нашли вкрапленные кусочки жел-Ііпа, таніеже как-ьвъметеорныхъ камняхъ. Истр'Ьча же.іѣпа съ углем'ь ври образовали земли тѣмъ иѣроятнѣе. что въ "природѣ преимуществу ютъ элементы съ малыми атомными вѣеамн, а между ними наъ распространен л ѣііишхъ самып тугоплавкіи и, следовательно, паилегче сшіжаеыьш (гл. 15) суть именно ут.іередъ к желѣзо. Они перешли въ яаддкііі вндъ тогда, когда была еще температура полной ДТ1ССОЦІПЦП1 ысякпхъ соедпне- ній. Отъ взаимодѣйствйі желѣзо и уголь должны были дать углеродистое жел'Ьзо, и оно должно сохраниться накал еныыкъ внутри земли. А отъ дѣйетвія воды, особенно соленой, углеродистое желѣзо и можетъ дать нефть ОН5". [53} Примѣриоо равенство этого обрпзовп- ніл Зудеть сгі!дующее: ЗРе^О + 4-т-НЮ =- —fliFe'O" (окалина, магнитная окисьЦ-СпН*™. [59} Клоэзъвзслѣдовалъ углеводороды, про- кехолшціе изъ чугуна црп расгвореніи его соляною кист., и нчшелъ ОИ2п ндр.Яобра- ботыва-ть крпстал.шческіГі марганцовистый чугунъ (сь 8"/п углерода) тою же кислотою н подучилъ жидкую сыѣеь углеводородовъ, по запаху, виду п реакціямъ совершенно такую же, каі.'ъ природная нефть. [(Ю! Вероятно ивфть происходила при вся- кахъ поді-емахъ горныхъ ісряжен, но только гл. пемнопіх'і. случгіяхъ находились условія для ея сохранен!» подь землею. Вода, про- лпкпувъ внутрь -земли, давала тамъ смѣсі. ла- ровъ нефти и водяныхъ, и яга смѣсъ выхо- ■ дті.ча по трещинамъ і;-ь" холоднымъ частям!. .земной оболочки. Нефтяные пары, сгущаясь, давали нефть к, если не было ирепятетвій, она являлась па поверхности земли и воды. Зд'всь часть ея пропитывала, породы (быть можст'і. таковы многіе смоляные сланцы, бо.ч- геты, долаинтъ н т. п. горючія обра зова ні я), другая неелась по вод'в, окислялась, испаря- ляеь и прибивалась къ береганъ (кавказская нефть, вѣроптно, этішъ способомъ, во время существовали Лрало-Касшйекаго моря, доносилась до Сызранекихъ берегопъ Волги, гдѣ много шастовъ проникнуто нефтью я ел продуктами окис.чаніп, подобными асфальташ, и киру), большая же часть такъ пли иначе сгорала, то есть давала СОг н Н"0. Если же си'всь яаров'Ы воды ы нефти, образовавшаяея внутри земли, не имѣла прямого выхода на земную поверхность, то она всеяю по тре- ідипамъ до.чяша была проходить до цоверх- ностныхъ, болѣе хо.юдньыъ, шіастовъ и здѣсь ох.тажда.іась. Нѣкоторыя породы (глины), нес[п'я не поглощая, только раямывялнсь теплою водою н образовали трязь, которую и теперь ввдижь выпирающею нэъ зея.та въвпдѣ грязяыхъ вулкановъ. Всѣ. оі:рестностн Баку', сосЬднія еъ нефтяными местностями, полны такими вулканами, еще п нынѣ по'врбменамъ дѣйствующпмн. Въ етарыхъ мѣстороікденіяхъ (ь-аковы иеиея-іьванскія) нефти и эти отдушины закрылись, н сами грязные вулканы успѣлн смытглп. Нефть же и углеводородные газы, еъ нею происшедтіе подъ .довлекіемъ сверху лежащей зем.ш и воды, пропитывали пласты песку, могущего принимать массу подобной жидкости, н если сверху была неф- тонепроннпаемые пласты (плотные, глинистые, водою смоченныр), то нефть могла въ ннхъ скопляться. Тамъ она хранится отъ давнпхъ гео.'іогаческихъ временъ до наглихь дней, сжатая и растворившая подъ давленіемъ газы. . которые выходиті. мѣстами изъ зешліі л даіот-і. нефтяные фонтаны. Если же все это принять., то можно думать, что въ сравнительао мо.іо- дыхъ (геологически) горныхт. крлжахъ, ка- ковъ Кавказъ, нефгь образуется и яонынѣ. Такое (побочное) предположеніе иожѳгь объяснить тот'і. примечательный фаіѵтъ, что в'ь Пеяояльваніи данное ігвето, гдѣ добывают!, «ефть, быстро, лѣтъ въ 5, истощается п потому необходимо все время прибегать къ но* вымъ мѣстностямъ. Съ 1S59 года такямъ обра- зом'ь добыча переходила но лиши параллель* ной Алегавдм'ь, на длину болѣе 200 верстъ и теперь истощилась почти. Перешли въ Огайо и Тежапъ. Въ Каку же добыча идегь съ кезапамяткыхъ временъ (персы добыва.іи около деревни Балпханы) к до сихъ поръвсе
2S0 ГЛ. 9. СОЕДННЕНІЯ УГЛЕРОДА ОЪ КИСЛОРОДОМЪ II ЛЗОТОМЪ. ДЕВЯТАЯ ГЛАВА. Совдиненія углерода съ кислорадоіиъ и азотоиъ. Углекислый газъ (или угольный ангы- дридъ, нли двуокись углерода) СО- былъ первышъ, .между всѣмн газами, отличенъ отъ атмосфернаго воздуха, еще въ XVI етолѣтііі, Парацельзоагь п Вангелыюнтомъ, которые знали, что известковый камень при накаливаиіл выдѣлнетъ особый газъ, образующійся также и при сгшртовомъ броженіи сана одноыъ и тоы'ь же мѣстѣ. Количества же пенсильванской и бакинской годовой добычи ныпѣ близки, а именно около 500 мил.т. пуд. въ годъ. Быть можетъ, что бакинское мѣсто- рожденіе, какъ болѣе молодое геологически, не столь природно истощено, какъ пенсильванское, а можетъ быть, что еъ окрестностяхъ Баку еще и; нынѣ продолжается нефтеобра- эованіе, чему укаэаніеыъ отчасти служить продолжающаяся деятельность вдѣеьгрязныхъ вулкановъ. Однако и въ Баку для дойычн приходится съ годами углублять .буровыя скважины, въ 80-хъ годахъ ихъ глубины были около 80 сажень, къ 1902-му году они уже достигли до 150 саженъ. Такъ какъ многіе сорта нефти содержать въ растворѣ твердые мало летучіе углеводороды, подобные параффину и церезину (минеральному воску), то въ связи съ нефтеобра- зованіемъ объясняется к ароисхожденіе озо- кернта или горнаго воска (иефтагпла), который въ Галиціи, около Новоросеійска, на Кавкааѣ п на островахъ (особенно на Челе- кенѣ в на Святомъ остр.) Каспійскаго моря харистыхъ растворовъ, напримѣръ, при приготовлении вішограднаго вина; они знали, что онъ тождествеиъ съ тѣмъ газоиъ, который происходитъ при го- рѣніп угля, и что оиъ находится въ нѣкоторыхъ случаяхъ въ природѣ. Впо- слѣдствіп было найдено, что атотъ газъ поглощается щелочью, образуя при этомъ соль, выдѣляющую тотъ же газъ при дѣйствіи кистотъ. Пристлеемъ найдено было, что этотъ газъ находится въ воздухѣ, а Лавуазье опредѣлилъ его образованіе при дыханіи, горъчііи, гніеніп и при возстановленіи металловъ углеыъ, опредѣлилъ и составъ его, по- казавъ, что онъ содержитъ только кис- лородъ и углеродъ. БерцелІусъ, Дюма со Стасомъ и Роско опредѣлнли его составъ; оказалось, что въ немъ со- встрѣчается большими массами и служить длл получевія параффина п церезина, употре- бляемыхъ для дѣланія свѣчъ и тому подобны хъ цѣлей. Такъ какъ нефтяныя богатства Кавказа едва початы (около Баку и еще около Кубани и Грозной), а нефть иаходитъ многоразличный приложенія, то предмет';, этотъ, пред- ставляющій большой интересъ для кимиковъ и геологовъ, заслуживаетъ большого впима- нія какъ теоретически къ, такъ к практический, дѣятелѳй. Прибора Дюна и Стаса для оарадѣлввія состава углекислого газа. Въ трубіі, поіѵѣщвиноП въ ночи D, нагрѣвяатся. уголь, грифитъ иди алмазд въ струѣ кислорода, utJi-Ёснлйыаго пві, етклниии В ііодоео. текущею наъ А- В ь С клело- SXb очлшяется огь углвкнелиго гази. и води. Въ D образуется углеклСчіый газъ съ подмесью описи углерода, ія праіфпщеаіц эгов лссл-tiReR пъ углс.шелми' гііаъ, продукта i'up-Ьі.ія лрохоллтъ явреэъ труйну съ окнгыо ыѣдв, погашенную ъъ жаровнѣ Е. Окись хѣдіі .окнеляегь СО в-ъ СО-', образуя металлическую м-Ьді>. Клли-апааратъ F и трубки F, G, G, содержащІя ишло'іл, удяржчваюгь угликлслын гавъ. Зиал вѣігь ачлтаго угли л trhrb ирписхозлшдго углекнелаго газа (аэл^шипая Fh F, G да и посл-в опыта}, оцрндНутили сосгавъ СО' и пан уг.ірріиа- '/?я.
УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗЪ. 28: держится на '12 частей углерода 32 части кислорода. Объемное строеніе итого газа определяется тѣмъ, что, при сожигапін угли въ кислороде, объемъ не изменяется, значить, углекислый газъ залшиаетъ тотъ же объешь, какъ и кпслородъ, который въ иемъ па- ХОДіітсл, то-есть атомы углерода, такт, сказать, располагаются между атомами кислорода для образовапія углекислаго газа, Ои занимаетъ 2 объема и есть частица обыкновеннаго кислорода, СО2 также занимаетъ 2 объема и выра- жаетъ соетавъ и вѣсъ частицы этого газа. (Таково же отпошеніе между во- дородомъ Нэи ацетилевомъ СаН2, только въ этомъ случаѣ входитъ С2, а тамъ одииъ атомъ углерода). Углекпслый гаэъ находится въ прп- родѣ, какъ вт> свободномъ состояніи, такъ и въ разнообразнѣйшихъ соеди- неиіяхъ. Свободный онъ всегда содержится (гл. 5) въ воздухе, а в?> рает- ворѣ во всѣхъ видахъ воды. Онъ выделяется изъ вулкановъ, изъ трещинъ горъ и въ нѣкоторыхъ пещерахъ. Известный Собачій гротъ, на Байскомъ берегу, около Неаполя, блнзъ озера Аньяно, представ л петъ общеизвестный примѣръ такого выдѣленія. Подобные же источники углекислаго газа находятся и во многихъ другихъ местно- ■стлхъ. Такъ, во Францій, въ Овернѣ, извѣстеиъ отравленный фонтанъ (fon- taine empoisonnee),—это круглая яма, окруженная богатою растительностію и постоянно выдѣлягощая углекислый газъ. Въ лѣсу, окружагащемъ Лахер- ское озеро, близъ Рейна, въ местности погухшихъ вулкановъ, находится утлуб- леніе, постоянно наполняющееся тЬиъ же газомъ. Насѣкомыя, прнлетающія къ этому мѣсту, погнбаютъ въ немъ, потому что животныя не могутъ дышать этимъ газомъ. За ними приле- таютъ птицы и также гибнуть, ченъ и пользуются окрестные жители. Многие минеральные источники достав- ляютъ въ воздухъ громадное количество -этого газа. Виши во Фравціи, Шпрудель въ Германіи, а у насъ Нар- занъ (въ Кисловодске около Пятигрр-* ска) известны своими углекислыми газовыми, водами. Въ копяхъ и рудникахъ, погребахъ и, колвдцахъ, такнге очень 'часто выделяется этотъ гавъ. Люди, спускаясь въ такія места, задыхаются Горѣніе, гаіеніе и брожепіё различ- ныхъ органическпхъ веществъ даютт иоводъ къ образованно углекислап газа въ природе. При дыханіи живот- ныхъ во всякое время, при дыханіи жі растеній при отсутствии света, а также и при пхъ проростаніи выделяется вт воздухъ тотъ ясе углекислый газъ Весьма простые опыты могутъ убедиті каяедаго въ образоваиіи углекислагс газа въ этихъ обстоятельствахъ; такъ напримѣръ, пропуская выдыхаемый воз- духъ чрезъ стеклянную трубку въ прозрачный растворъ извести (пли барита въ воде, подучаютъ чрезъ некоторое время бѣлый осадокъ, который содер- житъ нерастворимое въ воде соеди- неиіе извести съ углекислыиъ газомъ. Заставляя проростать семена растеній подъ нолоколомъ или въ закрытомъ сосуде, можно определить и здесь образованіе углекислаго газа. Заставляя животное, напримѣръ мышь, яшть подъ колоколомъ, можно определить съ точноетііо количество угольной кислоты, которое она выдыхаетъ; это бу- дутъ десятки граммовъ въ сутки для мыши. Опыты подобнаго рода надъ дыіапіемъ живогныіъ производились съ весьма большою тщательностью и надъ большими животными, какъ надъ быками, овцами и т. п. Употребляя огромные герметичеекіе колокола, и наследуя газы, выделяющіеея при дыханіи, определяли, что человѣкъ выдыхаетъ въ день около 900 граммовъ {болѣе 2-хъ фунтовъ) углекислаго газа, поглощая при этомъ 700 граммовъ кислорода [1]. Напомнимъ, что углекис.- [1] Количество выдыхаемаго человѣкомъ углекислаго гааа распределяется въ сутки неравномѣрно: во время ночи принимается болѣе кислорода, чѣыъ днеъіъ (ночью въ 13 чаеовъ около 450 грамиовъ), а выдѣдяется углекислаго газа днеагь болѣе, чѣыъ bq время ночи и покоя, а именно: изъ 900 граммовъ суточнаго выдѣленія ночью выдѣляется всего около 375 а днеиъ—около 525. Эхо зависитъ, конечно, отъ выдѣленія СО2 при венкой работе, совершаемой человѣкои'ь днемъ. К£ж?. дое возродившееся двшкеніе -.есть результата какого-либо нзиѣиетя вещества, потому что сила сама собою происходить не яойетъ (по закону сохраненія энергіп). Иропордао- нальнб количеству сгорѣвшаго углерода, развивается въ органиамѣ рядъ ейлъ, потреб-; ныхъ для разнообразных^- двивденій, прояЗт водииыхъ животными. Докааатедьегвоиъ это»у
2S8 ГЛ. 9. СОЯДННЕШЯ" УГЛЕРОДА СЪ КИСЛОРОДОМЪ IV АЗОТОМЪ лый газъ воздуха составляешь основную пищу растеши (гл. 3, 5 и 8). Въ состояиіи соединения съ весьма, разнообразными веществами, углекислый газъ едва-ли еще не болѣе распространен/в въ цриродѣ, чѣиъ въ сво- бодномъ видѣ [1 bis]. Нѣкоторыя изъ ;.ітихъ веществъ обладаютъ постояп- служитъ то. что во время работы челов'ілсъ выдыхаѳтъ въ тсіенік 12 часовъ, вмѣсто 525 грамловъ, 900 гр. СО", поглощал при ;->томъ 'такое зке количество кислорода, какъ к прежде, человѣкъ тогда — ropm-ь. Въ рабочія сугь-и ночью человѣкъ выдыхаотъ почти то же самое количество углекнелаго газа, каш. и въ сутки школ; но поглощаетъ за те сравнительно большее количество кислорода ночью, такъ- что въ результатѣ раОочцх'ь сутокъ человѣкъ Быдѣляет-ь около ІЗООграммовъ углс- кпслаго газа п поглощаетъ около 930 граы. кислорода. Следовательно, отъ работы обмѣнъ .матеріи . увеличивается. Углеродъ. расходуемый на работу, поступоетъ нзъ пнщіг: поэтому, пища экивотнаго должна содержать непременно углероднетыя вещества, способный растворяться отъ дѣіісгвія желудочпыхъ соков.ъ и переходить въ кровь, пли. какъ говорится, способный перевариваться. Такою ппщею слу- жатъ человѣку и исѣмъ другимъ жнвотнымъ или вещества растіггельныя, или части дру- гііхъ животныхт.. Эти послѣднія, во всякоиъ едучаѣ, берутъ углеродиетыя вещества изъ растеаііі: въ растеніяхъ же они образуются вслѣдетвіе отложенія углерода нзъ углекислоты, провсходящаго днемъ, во время дыха- нія растенія. Объелъ вьщыхаемагс растеніямн кислорода почти равенъ объему поглаодаемаго углекистаго газа; значить, весь почта кисло- родъ, входящш въ растеніе въ віідѣ углекис- лаго газа, выдѣляется растеніемъ въ свобод- номъ состоянли; отъ углекиелаго газа остается, значить, въ растеши углеродъ. Въ то же время растеніе поглощаетъ и своішн листьями, іі своими корнями влажность. Непзвѣстидагі, намъ процессомъ эта поглощенная вода и этотъ оставпгійся отъ угольной кислоты углеродъ входятъ въ состазъ растенія въ -вяд'в такъ называёмыхъ i\t&pa/moeri, уілерода, со- ставляющвхъ главную массу растительныхъ ткаие,й; предетавителязш пхъ. слузкагъ крахмаль, и- клѣтчатка состава СпН100Г|. Ихъ составь можно себѣ представить какъ соединена углерода, оставшагоея отъ угольной кислоты, с'ъ водою: «С -{- 5НЮ. Татшмъ обра- яонъ совершается въ природ'];, уже посредством однихъ органпзыовъ растительныхъ и 'жігеотныхъ, круговоротъ углерода, въ которозп. г-лавнымъ членомъ служить углекислый газъ воздуха. і [1 bis] Отсюда и изъ того, что каменные угла произошли иаъ .растеніи, и они питались СО!, .должно заключать, что въ давше геоло- гическія времена въ воздухѣ было uo-гѣе СО2, ч'влъ ныи'в, и это должно было вліять и па способность атмосферы лученслускать , тепло земли, а потому вліяло и на климаты. (Смт гл. 5, вн. 25). - ствоыъ и образуютъ огроаіныл массы земной коры. Таковы известнякп, или углензвестковая соль СаСО3 = СО- + Н- СаО; они образовались въ видѣ осад- ковъ въ моряхъ, когда-то быкшихъ на землѣ, чему доказательствомъ служить ихъ напластанное сложеніе и множество остатковъ лорсквхъ жнвотныхъ, находящихся нерѣдко въ шгастахъ ызвестняковъ. Мѣлъ, лнтографскій камень, известковая плита, мергели (смѣсь известняка съ глиной) и множество, тому подобныхъ образованы земли слу- жатъ примѣрами таішхъ углеизвест- ковыхъ осэдочныхъ образованій.' Нерѣдко находятся въ землѣ и углекно лыя соли различвыхъ другихъ осао- ваній, кромѣ извести, нанрнмѣръ, маг- незін, закиси желѣза, окиси циьжа п т. п. Раковпны елизняковъ представ- ляютъ также составъ СаСО3, и шюгіе известняки образованы исключительно изъ ракушекъ. Такъ какъ углекислый газъ получается на-цѣло (вмѣстѣ съ водою) при сожиганін углеродидтихъ веществъ кпелородомъ или веществами, легко его отдающими, напр., окисью мѣди, Приборт. для опрадѣлвніл содврзнааія С и Н нъ оргп- цііческих'ь Бйідсставх'Ь солшглиій»і, дрн ншгалігвавш яхъ СЪ ОКИСЪШ игІ!ДИ. l'2-i. - то на этомъ основывается способъ опредѣленіп количества углерода въ горючихъ углеродистыхъ- веществахъ, потому что СОэ легко собрать и по вѣсу ея судить .о количеетвѣ углерода. Для этого обыкновенно помѣ- щаготъ въ запаянную съ одного конца стеклянную трубку АА слѣсь органи- ческаго вещества (около 0,2 гр.) съ окисью мѣди и засынаютъ остальную часть трубки также окисью мОзди. Въ открытый конецъ трубки вставляется пробка съ трубкою С, содержащею хлористый кальцій и назначенною для иоглощенія образующейся воды. Съ этого трубкою герметически соединяется {каучукового трубкою-Е) і;алн- ащіаратъ пли другой взнѣіиенпый при-
1Ф/ШК1ІСЛЫЙ ГАЗЪ zm боръ (глава 5}, содержащій щелочь, назначаемую для гмглощешя углекислаго газа. Прибыль въ вѣеѣ этого прибора покажетъ количество углекислоты, образовавшейся при сожи- ганіи взятаго вещества, а по количеству углекислаго газа можно узнать и количество углерода, потому что 3 части углерода даготъ II частей углекислаго газа. Для ііішготомсіііл углекислаго газа въ лабараторіяхъ, а нерѣдко и на за- водахъ, "или просто сожпгается уголь, или чаще на природную углеизвест- ковую соль дѣйстауютъ какою-либо кислотою: обыкновенно, вігрочемъ, упо- требляютъ, такъ называемую, соляную кислоту, то-есть водяной растгаръ хло- рнстаго водорода НС1 потому, что образующееся при втомъ вещество—хлористый кальцій СаС1й—растворимо въ водѣ и не препятствуегъ дальнейшему дѣйствіго кислоты на углеизвестковую соль (еѣриая кислота даетъ лалораст- ворішый гипсъ). Какъ углеизвестковую соль, берутъ или извесгнякъ, или мѣл7>, или мраморъ [2]: СаС03 + 2НСІ = [2] Если рыхлый извеетнякъ, напр., ыѣлъ, облить сЬрнсда кислотою, разбавленною равным!, ей объеаюиъ воды, то она впитываетоп и, дѣ&ствул на зерпа соли, очень равномѣрно я долго выдѣляетъ углекислый газъ. Вмѣсто углепзвеегковой соли, конечно, ложно взять другія утлекислыя еоли, напр., соду Na=C03, чѣмъ н пользуются, вели желаюп. инѣть очень быструю струю углеішелаго газа (напр., для его ежншеніп) Но природная, кристаллическая углемагнезіальная соль съ трудоігь разлагается соляною в сѣрною кислотами. Когда въ эаводскоыъ двл'Ё, напр., для оса- мдепія извести въ сахарноиъ производствѣ требуются иассы углекислаго газа> тогда, чаще всего прямо сожигагатъ уголь, п продукты го- рѣніи, богатые СО2, вводятъ въ жидкость, содержащую известь, при чемъ СО5 ы яотло- щается. Въ техншеѣ берутъ также иногда СО2, выдѣлялощійея дри брожеиіи или изъ печей, въ ноторыхъ обншгагоп. известняки. При бро- жевіи сусла, винограднаго сока п т. п. елад- іжхъ растворовъ, подъ вліяніемъ дрожжевыхъ арганизыовъ изменяется глюкоза С5К'-0°. образуя сішртъ (2С=НеО) и углекислоту (ЗС0=), которая и вьтдѣллется въ видѣ газа, а если ііроженіе кончаете» въ закупоренной бу- тылкѣ, то получается шипучее виио. Когда углекислый газъ .приготовляется для тіасы- щекія йоды или других* напнгковъ, непре- ыѣпно. нужно вмѣть его въ возможно чистомъ впд'в; а въ томъ оостояніц, въ какомъ от, вы- дѣляетея посредством™ киелотъ изъ обыкно- венпькъ известняковъ, овъ содержать, кром*Ь нѣшкгораго количества, кислоты, еще и орга- Оеиовг.і хииін. = CaCi2-f Н*О-г-С0я. Причина хода, репкціи въ этомъ случаѣ та же, какъ при разложении селитры сѣрного кне- лотою; только тамъ получается гид- ратъ, а адѣсь апгидридъ кислоты, потому что гидратъ углекислоты НаСО:[ не постояыенъ и тотчасъ, какъ выделяется, разлагается па воду и свои ангидрида.. Очевидно, изъ объяснения причины дѣйствія сѣрной кислоты на селитру, что не всѣ кислоты могутъ служить для ііолучеяія углекислаго газа; именно, тѣ не будутъ выдѣляті. его, который или очень, химически, мало энергичны, иди въ водѣ нерастворимы, или сани столь же легко летучи, какъ угольная кислота [3]. Но такъ какъ лногія кислоты растворяются въ водѣ и менѣе летучи, чѣмъ углекислый газ'ь, то этотъ послѣдній выделяется при дѣйствіи большинства киелотъ на соли угольной кислоты, и это дѣйствіе идетъ при обыкновенной температурѣ [4]. Для приготовления углекислаго газа въ лабораторіяхъ обыкновенно берутъ. мраморъ, кладутъ его въ двугорлую стклянку и дѣйствуготъ на него соляною кислотою въ приборахъ, одина- ничическія вещества, находящаяся въ извест- ннкѣ. Для уменьшенія количества этихъ ве- ществъ берутъ воѵмюишо плотные доломиты, содернгащІе меньше оргашічеекпхъ веществъ, іі образующейся газъ пролускаютъ, кромѣ других'!, проіііывныхъ инарядовъ, черѳзъ ра- етворъ ыарганцовокаліевой соли, которая не шгдощаетъ углекислаго газа и разрущаетъ органпческія вещества, [3] Хлорноватистая кислота НС10 я ед ан- гпдритъ С120 не вытѣсняіоть углекислоты, а сѣрнистый водородъ относится къ угольной, какъ азотная кислота къ соляной—^пзбы- токъ одной вытѣсняетъ другую. [4] Такъ въ обычныкъ содовыкъ порош- кахъ берутъ двуугленатровую (ата кислую угленатроііую) соль NaHCO'1 ' смѣшпваютт. ее съ порошкоигь лимонной шь шінвой киелотъ. Порошки въ сухомъ видѣ ие Иаі,;ѣляютъ С0!, а при оѲливанітт водою выд'1;леніе ндетъ сильно и быстро, что зависитъ отъ перехода вещестнъ въ растворъ. Солл угольной кислоты мо-.кгго открывать именно на основаніи- тото, что онѣ выдѣлятоть углекислый газт. съ шішѣніемъ, при дѣйствін веѣхъ киелотъ. і'ксуеъ, ааключаюшій уксусную киелоту, на- шітый на известковую плиту, srpasmpb, золу, малахнтъ (заключавший, ітлемѣдную соль] п т. п., выдѣляетъ углекислий газъ съ шшіѣ- ніемъ. ЙаиЬтнлъ, что въ отсутствін води ии НС1, ни даже H!S0"4 ии уксусная кислота, не д'іійствуютъ, напр., на извеетиякъ, къ чему мы возвратимся впослѣдствін.
200 гл. '.). соедііивши углерода съ кііслородішъ и азотомъ, ковы.къ съ тѣли, которые служатъ для добнванія водорода. Выдѣшощійся газъ уносптъ съ собою, чрезъ газоотводную трубку, часть летучаго хло- рпетаго водорода и поэтому должеиъ быть промыть пропускаіііемъ газа че- резъ другую двугорлую стаядпку съ водою [о]. Накал яваніемъ шгоглхъ солей угольной кислоты точно также можно добывать углекислый газъ; такъ, напримѣрт., при накаливании углеиагке- зіальной соли, M.gCOn (въ доломнтѣ), выдѣдеше происходить очень легко, особенно въ присутствии водяныхъ па- ровъ. Киелыя соли угольной кислоты (наприм., NaHUO3, см. далѣе) очень легко и много выдѣляютъ СО2 при нагрѣванін. Углекислый газъ безцвѣтенъ, іщѣетъ слабый аапахъ и легкій кислый вкусъ; плотность его, въ газообразноыъ ео- стояніи, въ 22 раза больше плотности водорода, потому что его частичный вѣсъ равенъ 44 [6]. Углекислый газъ [5] Дряісыя наблшснія, едѣланныя (IS76) Богускимъ и Каяндеромъ, приводить къ тому закдіоченію, что количество углекнслаго газа, выдѣянютагоея при дѣйстиіа ішелогь на мра- моръ (по возможности однородный), прямо про- поршонально: временя дѣйетвіп, нѣрѣ поверхности и коапентращи кислоты в обратно про- порціональш частичному вЬсу кислоты. Если величина поверхности каррарскаго мрамора равна 1 дециметру, время дѣйствіл равно одной иннутѣ, а въ куб. децнметрѣ или литрЬ кислоты содержится і граымъ хлористаго водорода, то выдѣляется около 0,02 грамма углекислоты. Если в% литрѣ будетъ п гр. НС1, то выдѣллетая, судя по опыт&ьгь, п. 0,02 гр. СОг- Ствдовательно, при содержании въ литрѣ 36.5 [~ НС1] гр. хлористаго водорода выдѣляѳтся въ каждую минуту около 0,73 грамма (около Ѵі литра) углекнслаго газа. Если эамѣнять хлорвстый водородъ аэотною и бромпетоводо- родною кясяоташ, то, при содерящнін пай- наго количества иислоты, выдѣляется такое же количество углекнслаго газа. Такъ при содеріканіи въ лнтрѣ (S3 (= HN03) гр. азотной иди 81 гр. ( = НВг) бро-мистоводородаой кислотъ выдѣляется опять 0.73 гр. углекнслаго газа. Подобный же опредѣленія ироиз- водвдт. Спринп, (1890). Щ будучи е-ь I1)! раза тшеліе воздуха, углекислый газъ трудно диффундируетъ. т. е. трудно снѣяшваегся съ воздукомъ, и тонетъ въ немъ. Это можно показать кногншт способами; такъ, напр,им'Ьръ, изъ цилиндра, напол- неннаго углекислым, гаэоыъ, зюясно осторожно перелить его въ другой цилнмдрь, наполненный воадухомъ. Если въ первоаъ сперва погасало зажженное тѣло, то цослѣ выливаніл оно будетъ горѣгь въ ыемъ, а будетъ тухнуть яъ томъ пилиидрѣ, въ который перелить СО*. предетавляетъ одннъ изъ нрвжЬровъ газообразныхъ веществъ, давно пре- вр/іщеішыхъ во всѣ три состопиія. Для полученія жндкаго угольнаго ангидрида, углекислый газ7э нужно подвергнуть дашгенію 36 атмосферъ, при 0° pj. Температура (критическая) абсо- шотнаго кшгѣнія для него = + 32" [S]. Жндкій СО- безцвѣтенъ, яе сыѣищ- ва'ется съ водою; по растворяется въ ешгртѣ, зфігрѣ и маслахъ, при 0° (давл. около 3,5 ат.) шгѣетъ удѣльный вѣсъ около 0,9 [S bis]. Температура ки- пѣнія этой жидкости лежать около —78°, то-есть, значить, давленіе углекнслаго газа при этой температурѣ блпзко къ атмосферному. При обы- кновенномъ давленіи, жидкая GOs сохраняется некоторое время (имѣя / выше —50°), вслѣдствіе того, что для иепаренія требуетъ значительнаго количества тепла (скрытое тепло при 0° = 55 ед.). Если же испарепіе совершается быстро съ большой по- Есяп въ щілиндръ, и воойше въ какой либо сосудъ, напуст>іть нѣкоіорое количество углекислого газа и «отолъ бросить мыльные пузыри, то они тонутъ только до того нѣста, въ іюторолъ начшіается атмосфера углекнслаго газа, потому что ііосл'Ьдній •гпжелѣѳ мыльныгь щ-зырей, надолнетіныхъ воддукомъ. Конечно, спустя некоторое время, углекислый газъ, находящіііся въ отарытоыъ сосудѣ, все- таки будетъ смѣшиваться съ воадухоіге нрав- ноы'врно распространяться въ немъ, какъсолі- въ вод'Ь. р.) Въ нервыіі разъ такое сгущеніе было произведено Форздэемъ, который запаивалъ въ трубку саѣсь углекислой соли и сѣрной кислоты. Впоелѣдствіи такой шомбъ добыва- пія былъ весьма значительно улучшенъ Ти- лорье и Наттерероыъ. Прнборь поелѣдняго пэображенъ въ гл. В ври ошісаніи N?0. Необходимо эамѣтить, что сжижегае углеішелоты требуеть весьма хорошихъ сгуститсльньпъ аппаратовъ, постояиивго охлажденія н бы- страго прнготовленія большой массы углекнслаго газа. [8] ilwl'.n тогь 1KB частичный вѣсъ, какъ WO, углекислый газъ при ежпжеши очень сходенъ съ зякнсыо ласта. [8 bis] Налитый въ стеклянную трубку, которая потомъ запаяна, сгущенный въ жидкость углекислый газъ сохраняется весьма легко, потому что толстостѣнная трубка вы- держиваетъ легко то давленіе, которое свой-, етвеино этой жидкости, ігри обыкиовенной температурѣ, а именно, около 50 атмосферъ давлепія. При — 20° уд. вѣсъ почти = 1, пря -j- 20е около 0,77, при критич. твнп. -\- 31 Л около 0,4'Б. Тогда н гаэообраэнал СО5 имѣстъ цоч*и ту же плотность, ибо давленіе около 75 атм.
СВОЙСТВА 1Т.ШІИСЛАГО ГАЗА, 291 верхиастя (или при выкачиваніи}і напр., когда жидкость льется тонкою струею, то происходить такое пошжеиіе температуры, что СО2 превращается въ твердую сиѣг о образную массу, плавящуюся около — 60°. Вода и ртуть, равно какъ и многія другія жидкостп, эамерзаютъотъприкосцовепія со снегоподобною углекислотою [9]. Въ этомъ видѣ (особенно послѣ сжатія въ плотную массу) СОа легко сохраняется въ течепіи нѣкотораго времени на открытом ъ воздухѣ, потону что требуетъ для превращенія въ гаяъ еще больше тепла, чѣмъ въ жидкомъ видѣ [9 bis]. Углекислый газъ сгущаясь въ жидкость способеяъ и довольно значительно растворяется въ водѣ, спиртѣ и другихъ жидкостяхъ. О растворимости [9] При выпусканін топкого струею въ закрытый металлически сосудъ жидкая СО5 дііѳтъ лишь около '/• своей массы твердой СО', остальная часть испаряется. Опыты охла- ждепіл съ твердою СО! лучше всего дѣлать, смвшиваи ее съ эфиромъ—иначе точекъ прп- косновенія будетъ .чало. Если чрезъ смѣсь жидкой СО- и зфпра продувать струи воздуха, то испареніе вдеть быстро п охлажде- ніе получается большое. Ныпѣ уже на осо- быхъ заиодахъ (п при производствѣ искус- ственпыхъ ашнеральныхъ водъ) сгущаютъ за- водскимъ образомъ СО2, налнваютъ въ желѣз- ные цилиндры н закупориваютъ винтовыми кранами; въ таконъ видѣ жидкая СО- хранится безпред'Ьдько долго, развозится и продается. Ее прнм'внягать, напр. при разлцвт; и подъемѣ пива, таыъ гдѣ нужны ниэкія температуры и т. п. [9 bis] Твердый угольный ангадридъ (уд. вѣсъ около 1,4), несмотря на свою весьма низкую температуру, можетъ быть безопасно по- ложенъ на кожу, потому что постоянно отдѣ- ляетъ газъ, не допускающій прикосновенІя к'ь кожѣ; но если нусокъ снѣгообразиой углекислоты сжать менаду пальцами, то происходить сильное отнораживаніе, сходное съ об- зкогомъ. См'Ьшивая снѣгообразную углекислоту ст. эфиромъ, по'лучаютъ полужидкую массу, могущую служить срелствоыъ для иекусствен- наго охлажденія. Такая емѣсь можетъ служить для превращенін въ жидкость многихъ других* гаэовъ, напримѣръ: хлора, закиси азота, СЕрнистаго водорода и других*. Подъ колоколомъ воздушнаго насоса нспареніе такой -смѣеи происходить гораздо быстрее н, ведѣдстеіе' того, охлажденіе еще больше. Вт. этою, случаѣ сжшкаются многіе газы, другииъ сиособомъ не превращенные въ жидкость, какъ, напримѣръ: маслородный гааъ, хлористый во- дородъ и другіе. Трубка съ жидкой угольной кислотой въ этоиъ случаѣ вастываеть въ стеклообразную, прозрачную, твердую массу, равно какъ и нногіе другіе, сгущенные въ жидкость, газы. въ водѣ было говорено въ главѣ 1-Й. Въ спиртѣ углекпелый газъ растворяется еще въ большей мѣрѣ, чѣмъ въ водѣ, а именно, при 0° 1 объемъ' спирта растворяетъ 4,3 объела этого газа, а при 20° 2,9 объема. Водяные растворы углеииелаго газа, подъ дав- лепіеыъ нѣсколькихъ атмосферъ, прп- готовляютъ въ аптекахъ и на заво- дахъ искусственно, потому что вода, насыщенная углекислыъ газомъ, пред- ставляетъ средство, усиливающее пи- щеварепіе и утоляющее жажду. Для это цѣли углекислый газъ накачива- ваіотъ по ере дет в омъ нагнетательнаго насоса въ закрытый сосудъ, содержа- щій воду, а отсюда — распредѣляютъ въ бутылки, употребляя оеобые пріемы для быстраго и герметическаго ихъ запиранія. Такъ притотовляютъ раз- ігые цшпучіе напитки и искусственные шипучія вина. СодержанІе углекислаго газа въ водѣ имѣетъ весьма важное зяаченіе въ природѣ, потому что вода пріобрѣтаетъ отъ СО2 свойство разрушать и растворять миогія вещества, не измѣняемыя чистою водою; такъ, напримѣръ, фосфорно и углензвестко- вьш соли растворяются въ углекислой водѣ. Если вода внутри земли насыщена углекислыиъ газомъ, подъ дав- леніемъ, то количество углеизвестко- вой соли, находящееся въ растворѣ, можетъ достигнуть 3-хъ граммовъ на литръ и тогда, при выходѣ на поверхность земли, по мѣрѣ потери углекислаго газа, будетъ выдѣляться изъ раствора и углензвестковая соль [10]. [10] Если такая вода просачивается по тре^ вдннамъ н входить въ пещеру, то испареніе будетъ медленное, и вслѣдствіе того, медленно будутъ образоваться въ тѣхъ мѣстахъ, гдѣ капаетъ вода, наросты углевзвестковой соля, совершенно сходные съ тѣмн, каше пролехо- дятъ зимою, пря таяніи ентіга на кровляхъ. Подобный коническіп и цилнндрическія ка- ненныя сосульки обрэзують такъ называемые сталактиты, т. е. наросты, сну скающіеся сверху, н сталагмиты, образующееся на диѣ пещеръ. Иногда тѣ и другіе сходятся вмѣств и соета- вляютъ цѣлыя колонны, которыми наполнены пещеры. Многія нзъ такпхъ пещеръ знамениты своею лсивописностью, напрішѣръ, Ан- тнпарросская пещера въ Греческоыъ Архи- педагѣ. Подобная же причина опредѣдяетъ обравованіе туффа, т. е. ноздреватыхъ массъ углепзвестновой со;іп, образующихся около нѣкоторыхъ источников* въ хомъ мѣстѣ, гдѣ они вьгходятъ на поверхность земли. Вслгед- 13*
2ІІ2 ivi. !). w)i-vi;iiiikhih У1ѴІШЧІДА съ кнелогодомъ и днотсш Углекислая пода способствуешь разру- шенію многнхъ намогшыхъ породъ, извлекая пзъ нпхъ известь, щелочи и др. Такой процессъ совершался п продолжаете идти въ природѣ въ огром- ныхъ размѣрахь. Камелистьш породы содержать въ себѣ окислы разныхъ металловъ, между прочпмъ, окислы креднія и глинія, кальцш и натрш. Углекислая вода растворяетъ оба ио- елѣдніе, превращая въ угольный соли. Собирающаяся въ океанѣ вода должна, по мѣрѣ испаренія углекш-лаго газа, выдѣлять осадки углензвестковоЛ соли, какіе, дѣйетвительно, и находится всюду на поверхности земли въ тѣхъ мѣст- ностяхь, который былп нѣкогда на днѣ моря. Содержаніе угольной кислоты въ водяномъ растворѣ даетъ возможность питанІя и произрастанія иодп- нымъ растеніямъ. Хотя углекислый газъ и растворяется въ водѣ, но опред'Ь-леннйго гидрата не образуетъ [11], тѣ.чъ не ме- нѣе можно судить о составѣ этого гидрата по составу солей угольной кислоты, потому что гидратъ есть ничто иное какъ соль, въ которой ыеталлъ зам-вненъ водородомъ. Такъ какъ угольный ангидридъ образѵетъ еолп состава КаС03, NaHC03, HNaCO3 и т. п., то гидратъ угольной кислоты долженъ имѣть составъ Н-СОв, т. е. содержать СОй -f- НэО. Каждьгй разъ, когда это гЬло можетъ образоваться, оно разлагается на свое соетавныя части, то- есть на воду и ангадрпдъ. Кпслотпыя свойства углекиелаго газа [11 bis] вы- ствіе этого весьма попятно, что известковый раетворъ ножегь проникать иногда въ расте- ніп в наполнять всю пхт, массу углепзвестко- -вого солью. Это еоетавляетъ оданъ видъ образования оканенѣлыхъ растенШ. Раствореніа фосфорно-швестковоЙ соли въ. водѣ, содержащей углекислый газъ, нмѣетъ важное зиа- ченіе для питанІя растеній, потому что всѣ рястенія содержать ъ-ъ себѣ и известь, и фосфорную киелѳту. [11] Кристаллогидратъ С0!8И'0 Вроблев- скаго (гл. 1, вын. 67), во первыхъ, образуется только въ особыхъ условіяхіі, во вторыхъ, еще требуеть подтвержден] я и въ третытхъ -^ не отвечает1!, тому гидрату H2COJ, который пи- денъ, судя по составу солей. [11 bis] Легко можно показать кислотныя свойства СО2. Длинную трубку, запаянную съ одного конца, наполняюсь атиіп. гаэонъ и, вливъ въ пробирный цилиндръ расгвор'ь щелочи (надр.КаНО), вводять ого въэту трубку, ражаются въ его способное™ пряно поглощаться щелочными растворами и давать съ нимп соли. Въ отличіе отъ азотной IiNO;1 и т. под. одио-осиов- ныхъ кислотъ, дающихъ съ одноэкви- валентньши металлами (замѣняющшш своимъ атоломъ одинъ атомъ водорода), каковы К, Na, Ag, соли, содержания одииъ атомъ металла (NaNO3, AgNO*), а съ двуэквнвалвнті-шмн [12] металлами (какъ Са, Ва, РЬ) соли, содержащая два галоида, напр., Ca(NOn)-, Pb(NOs)2. угольная кислота НэС03 есть двуосвовніія, то-есть содержитъ 2 атома водорода въ гндратѣ, или 2 паи одно- аквивалентных'), металловъ въ своихь соляхъ, напр., NaaCO* есть сода, соль средняя, NaHCO3 есть двууглеыатрован (тоже нааываютъ иногда содою) или кислая соль. Слѣдователыю, если М' есть металлъ одноэквнвалентный, то его ѵголыгыя соли вообще суть: средняя Мг=С03 и кислая М'НСОа, если же М" есть металлъ двуэквивплентпый (замѣ- щающій Р1-), то его ередпші углекислая соль есть М"С03, кислыхъ же сетей такіе металлы обыкновенно въ сво- бодномъ впдѣ не даютъ, какъ мы уви- димъ впослѣдствіи. Относительно дву- основности — углекислота сходна съ еѣрною кислотою H-SO'1 [13]. По т> а затѣмъ ее тотчасъ заппраютъ плотною пробкою. Тогда взбалтываштъ растворъ щелочи внутри трубки и, погрузивъ въ воду (запаян- ныиъ копцомъ кверху), открывают* пробку подъ водою. Вода нагюлнлетъ тогда трубку. Почучаемая при поглощенІи СО- пустота ма- жетъ быть столь совершенною, что чрезънее не проходить алектрнческіе разряды. Пріомъ этотъ иногда прим-вияютъ для полученіл пустоты. [12] Прпчипы, заставляющая отличать одни,- дву-, трехъ- и четырехъ-аквивалентные металлы, будутъ разсыотрѣны далѣе, при переходе отъ одноэквивалентныхъ металловъ (Na, К, Li] къ двуяквивалентнымъ (Mg, Са, На), гл. 14. [13] До 40-хъ годовъ не дѣлали отліічІя кислотъ по ихъ основности. Гремъ, изучая іІюсфорную кислоту НаРО', и Либшгь, изучая ігаогія оргнническія кислоты, отличили одно, дву- и трехосновньія кислоты. Жираръ и Ло- рапъ обобщили оти отношенія, иокааавъ, что рааличіе это простирается на миогін реакці^ (напр., на способность двуосновныхъ кнелогь давать съ КНО, МаНО^срсднія и кислая соли. со спиртами RHO кислые н среднІе діфнры п т. п.), а нынѣ, съ устаиовлорпемт. твврдаго по- нятія о частииахъ и атомахъ, осноршрпь кислоты опрвдпмется чыеммъ атомоп водорода, заммпаемаю металлами, заключаю-
Г Г Л Г. К И С Л О Т А 2ЯЗ угольноіі кислотѣ, въ отличіе отъ сѣр- іюн. составляющей прпмѣръ эпергиче- скихъ или сильных!, кислотъ (таковы ІШОя, НС1), зазгЬчаетсп слабое раз- вптіе кислотныхъ евойетвъ, то - есть углекислоту должно считать слабою кислотою. ІІопятіе это, очевидно, относительное [14 ]. О слабыхъ кислотныхъ щтогн іѣ чатпию'і кислоты. Если угольная іі. образует* кислую NallCO' и среднюю Na'CO" еолі.. то очевидно уже, что підратъ НЮО3 есть дпуосновная кислота. Иначе изобразить состава солей ііьшѣ нельзя. Но когда пршгп- малп С = 6 іі 0 = 8, тогда формула СО- выражала составь, но не частичный весь уголь- наго ангидрида, а составъ средней соли бы.ть Кя!С20° ітли NaCO3, следовательно, можпо было і> читать углекислоту за одноосновную кислоту. Тогда кислая соль представлялась такъ: NafX^HCO^. Въ рязсужденІн хпмпковъ 50-хъ годовъ шло разпоречіе, вызываемое вопросами подобна го рода, Ныне не можстъ быть зд'Іісь двояки™ мнФлія, если закопь Лвогадро-Же- (і:іра пронедеиъ строго со всѣми посте детпі ими. Нанѣтиап. зз'];сгі, однако, что долго считали о.шоосновныя кислоты К (ОЙ) неспособными прямо разлагаться на поду и ангндрпдъ, а это свойство приписывали двуоеновпымъ кислотам.!. R(OH]'!, какъ заключающнмъ элементы, необходимые длп пыдѣ.ченіп частицы воды НЮ. Там,, HsS04 пли S0=(0H)=, Н-СОЕ или СО (ОН)3 и т. п. дву основный кислоты разлагаются па ангндрндъ R0 и поду НЮ. \\о такъ какъ азотистая HN0;, іодноватая ШОЛ хлорноватистая ИС10 и др. одноосновны я кислоты легко даютъ своп ангидриды Ns03, J-0"', СТО и т. н., то мнѣніе о подобном* спо- гобѣ отлпченін основности кислотъ нельзя считать справедливыми. Можно только заметить, что ни для одной двуосновной кпелоты не наблюдается до сих* поръ способности перегоняться беаъ разложения на ангндридъ и воду (даже HsSO' прп испаренш и пере- гонкѣ даетъ SO3 -j- НЮ) и что разложкніе ни- слотъ на воду и аигадридъ ндетъ особенна легко въ томъ случае, когда имѣется слабая, мало энергическая кислота, какою должно считать н угольную, и азотистую, и борную, и хлорноватистую. Добавимъ, что углекислота, какъ гндратъ, соответствующей болотному газѵ Q'i-IOJ4 = СОг -f 2Н-0, должна, бы быть четырехосновною. Но такихъ солей обыкновенно она не даетъ. Однако, основныя соли, напр., CuCO'CuO, можно разематривать ггь этомъ смысле, потону что ССиЮ* отвѣчаетъ СНЮ4, такъ какъ Си отвѣчаетъ Н5. Между эфцрами (спиртовыми производными) углекпелоты, однако, известны соответственные эфпры, напр., ортоуглеэтиловый афнръ С(С-Н5)40' (получается при дѣйстпіи хлоропикрина C(NOa)Cla на алкоголнтъ катрія С'НЮНа, кипать 158°, уд. вѣсь 0,92). Назвапіе орто-угольная кис- ■лота для СН'О1 .взято, отъ орто- фосфорной кислоты РН'О'1, отвечающей РНа (см. главу 19). |1-1] Издавна питались найти защ/ срод- Онда кислотъ и основаній, потону что одн'Ь Іщ. кислотъ, какъ сѣрнан ши азотная, даютъ свонствахъ углекислоты ложно, однако, судить по совокупности многихъ при- сравіштелыю прочный соли, кагрѣваніемъ и водою трудно разлагаемый, другія же, какъ угольная и хлорноватпетаи, со слабыми основаниями даже не соединяются и со шшпімп даютъ легко разлагаемый соли. Точно то же должно сказать объ основаніяхъ, нзъ кото- рыхъ пали Ка0, натръ Na-О и баритъ ВаО могутъ служить примерами сильігЬіішихт,, п. ч. соединяются со с.табѣйишмн кислотами и образуюсь массу солеи большой прочности, а примерами с.іабіігішнхъ основаній ложно считать глинозем* АГЮВ или окись висмута Ві'ОД п. ч. она даютъ соли легко разлагаемый водою нли натрѣваніемъ, если кислота летуча. Понятно объ относительном* еродствѣ ки- елгітт. п основаній давно стремится придать изміфниуіо степень точности", нрнмѣняя дли сего самые разнообраяыѣйитія пріезіы, съ ча- частію которых* «ы позиако>шнся въ следующей главѣ, по совокупность которьіхъ должно лсісать въ сочиненіяхъ по физнчссі;ой п теоретической химін,- такъ какъ иредметъ этотъ нельзя считать вполнѣ выменспнымъ, а между тѣмъ въ немъ многое относится къ отраслямь физиі;о-хиднчесиихъ ананій, иредставляющнхт. живой, современный -лн- тересь. Съ моей стороны я полагаю, что нн термохимическая. изслѣдоваиІя въ водныхл. рае- творахъ, ни пзмѣпеніе объемовъ (еи. тл. 10, вын. 27) происходящее при сиѣшеніи раетво- ровъ кислотъ н осповашй, ни опредѣ^іеше гадь ван опро водности слабыхъ раств., пи изуче- ніе „распределения," ни ішогіе изъдругихъприменявшихся способовъ для опрздѣленія ііѣры сродства основаній и кислотъ, взятыхъ въ растворахъ, не чужды того основного недостатка, что прп ннхъ не принимается во книманіе вода, стужашдн для растворенія н оказывающая свое хгшпческое воздействіе на взятыя и происходящая вещества. Определение такъ называемой „скорости реагирова- ніли болѣе всего способное дать надежные результаты, нмѣгащіе прямое отношеше какъ къ сродству, такъ и къ распределению, къ сожалѣнію неирпложпыо прямо къ реагиро- ванію кислотъ съ основаниями, такъ какъ рѳ- акціи эти протекаютъ сч, чрезвычайною быстротою, хотя рсагированіе, напримеръ, епир- тіібъ съ ішелотами ндетъ настолько медленно, что его можно точно изиѣрять. Иаъ того, что скорость эта для такихъ инслотъ, какъ НС1, HN03 и H:S04 во много разъ больше, чеыъ длп уксусной, муравьиной н т. п. кй- слоть, можно уже видеть, что первыя экер- гнчнѣе вторыхъ, ни мѣру ^сродства" вообще съ мерою времени — въ данномъ случаѣ^^ отождествлять, ин'Ь кажется, неть оеноваяій. Тѣмъ не мснѣе много численны л наблюденія, произведенвыя въ 90-хъ годахъ, особенно въ лабораторіи профессора Оствальда ' надъ вышеуказанными предметами составляютъ не только обширный залась оцьггныхъ вкладовъ въ науку, но ы нредыетъ.'заслуиыівающій болі.г шаго вшшаніл въ теорегнческомъ|отношеніе, ocofiesiHO по той причине, что разнообразными путллга добытыя чкеленныя отношенія оказыт
294 ел. '1- соедншшш углерода съ кжлородомъ и азотоиъ знаковъ. Съ такими энергическими ще- дочамп, какъ NaHO и КНО, утлекпе- лота даѳтъ ереднія соли, въ вод'Ь растворимый, но ішѣющія щелочную ре- акцію іі во множеетвѣ енучаевъ дѣіі- ствующія, какъ сами щелочи [15]. Только кнелыя соли этпхъ эпергиче- екпхъ щелочей: NaHCO8 и КНСО' ииіі- вамтия въ большой срикищч'.шкой близости. Въ прилагаемом'!, с о по ставлен hi видно, что отношения такъ называемой, молекулярной гальваиопроводноетп сгабыхъ растиороиъ раз- ныкъ кпелотъ (1) совпадаютъ съ гЬмн отпо- шенІл.чн, въ какпхъ тѣ же кислоты столтъ по распределению(II). найденному одннмь ігаь вышеукіізаішыхъ епособовъ, и съ отноіис- ніемъ, вьгеодннымъ для нихъ изъ ши.іюденііі надъ скоростш реагпрованія (Ш], напр., но скорости распадсшяуксуснометііловаго эфира (на спнртъ и кислоту] пли пзъ спорости, такъ называемой, шшерсіп сахара, то-есть превращения его въ глюкозы, какъ. видно паъ чи- селъ, въ которыхъ анергія соляной кислоты принята равною 100: і и ш Соляная к. ИСІ 11» 100 100 Бромястовод. к. НВг 101 Sfl 105 Азотная к. HNOs ИХ) 100 3G Сѣрнап к. НгЙСИ .65 48 74 Муравьиная к, СН'О2 '2 4 1 Уксѵсная к. С-Я-'Ог 1 -2 1 Щавелевая к. С:Н-0* 20 -24 1S Фосфорная к, РН'О1 7 — Іі Совпадете чнеелъ этпхъ, столь различными способами полученных-!., представлиетъ весьма важное н поучігтельнѣишее отаошеше между ЯЕленіянн различнаго рода, но, по моему мнѣ- нію, оно не позволяешь еще утверядать, что всѣми этими пріемамн опредѣляетсл сродство, дѣпетвующее между основаниями и разными кислотами, именно потому, что нельзя упустить йзъ вида вліяніе воды. Поэтому пока теорІя растворовъ еще не окончательно выработана, должно смотрѣть на упомянутое совпадете съ большою осторожностію. Подробнее разбирается все это въ курсахъ физической н теоретической хпіііи. [15] Такъ, напримѣръ, при мытьѣ тканей 'вдкія пш.точн, напр., NaHO, въ слабыхъ рар- творахъ Дѣйетвуютъ, удаляя жирныя вещества, точно также, какъ и растворы углекислых* солей, напр., соды Na5CO\ Также дѣн- етвуетъ н мыло, образованное слабыми же кислотами, соединенными со щелочью, напр. жирными или смоляными. Поэтому bc'Js такія вещества и лрішѣняются въ заводеконъ д-влѣ, и вообще въ практик-];, одинаково хорошо при бѣлепіи іі кыгьѣ тканей. Предпочитаюгь соду или мыло ѣдкоіі щелочи, потону что пз- бытокъ ііослѣдней можетъ действовать разрушительно на ткань. Можно даже думать, что въ водномъ растворѣ. какъ мыла, такъ и соды, часть основавія даетъ ѣдкую щелочь, то-есті. вода конкуррируетъ со слабыми кислотами и щелочь распредѣляется между ними и водою. ютъ среднюю реакцію па лакмусъ, а въ ішхъ заключается, какъ въ кисло- тахъ, водородъ, способный замѣщатьсн металлами. Кнелыя же солитакпхъ кис- лотъ, какъ, напримѣръ, сѣрная, NaHSO*, нм-Ьютъ уже ясно кислотную реакция. Со слабыми же осиованіями, 'подобными глинозему АГ-О3, углекислота даже вовсе не соединяется, а потому, если къ крѣпкому раствору сѣрногли- ноземной солп Al2(SO*)3 прилить крѣп- каго раствора соды .Na'-COs, то вместо образованія углеглиноземной соли А1-(С0Я)3, выделяется угольная кислота, такъ какъ названная соль распадается, въ прпсутетвіи воды, на водную окись алюминія и углекислый газъ: А^СО3)" + ЗН=0 — А1-\ОН)в + + ЗСО-. По этой же причипѣ основа- нія средней энергичности, хотя и да- ютъ углекислый соли, но сравнительно легко разлагающіяся отъ накалнваніи, какъ это видно по разложенію угле- мѣдной соли СиСО'1 (ел. введете) и даже углеизвесткоаой СаСО9. Только средпія (но не кислый.) солп столь сильныхъ основаній, какъ кали или натръ, выдерживаютъ краснокалиль- ный жаръ безъ разложенія. По кислый ихъ соли, папр., NaHCO'1, разлагаются даже при нагрѣвапіи растворовъ (2NaHC0'J = NaaCOH-H!lO+COi)1 выдѣляя углекислый газъ. Количество тепла, выдѣляющееся при соедипеиін углекислоты съ основаиіяыи, также указываетъ на слабый кислотный свойства СОа, п. ч. оно много меньше, чѣмъ для энергическихъ'кнелотъ. Такъ, въ слабомъ растворѣ 40 гр. NaHO, насыщаясь (до образованія средней соли) сірною или азотного, вообще энергическими кислотами, развиваютъ отъ 13 до 15 тыс. калорій, а съ углекислотою только около 10 тыс. ед. тешіа [16]. [16] Хотя углекислота принадлежитъ къ числу слабыхъ, но есть на мало кнелотъ, очевидно, еще болѣе стабыхъ, напр., синилі.ная, хлорноыатистан, не иало'органическихъи т. и. Освопанія, подобныя глизоаему, пли столь слабый кислоты, какъ креынезеиъ, будучи' соединеіпл со щелочами, разлагаются въ вод-, ныхъ растворахъ углекислотою, но приспла- вленіи, то-ееть безъ прпсутствія воды, ее вы- тѣеяліогъ, что явно тіоііазываотъ, какъ много значатъ въ явлепіяхъ этого рода условія реагирования и свойства образующихся веществъ.
1'ЕЛІЩІН УГЛЕКИСЛАГО ГАЗА. ЗОЯ Большинство угленислыхъ солей въ водѣ нерастворимо, а потому такіе рас- творшшя, какъ Na-COa, Е-'СОа и (NHi)"COs, дагогь въ растворахъ большинства солей другихъ металдовъ, MS или М"Х2, осадки нерастворимыхъ углекислыхъ солей, MsCO* или М"СОа. Такъ, раетворъ ВаС1а съ содою Na2COa даетъ осадокъ углебаріевой соли ВаСО3. По этой прпчинѣ въ природѣ, въ гор- ныхъ породахъ, чаще всего изъ водъ ііроисшедшихъ, столь часто содержатся различный соли углекислоты, папр., СаСО*1, FeCOa, MgCOa и т. п. Углекислый: газъ, какъ вода, образовавшись съ большимъ выдѣлеяіемъ тепла, очень проченъ. Поэтому только иемиогія вещества способны отнимать кислородъ отъ СО-'. Однако, магпій, калій и тому подобные металлы глрятъ въ углекисломъ газъ1, ныдѣляя уголь и образуя окиси. Пропускан сзіѣсь углекислаго газа еъ водородомъ чревъ накаленную трубку, замѣчаіоть обра- зоваиіе воды н окиси углерода: СОй + Нг — СО -\- Н-О. ЕІо, однако, только часть углекислаго газа подвергается этому пзмѣненію, а потому въ результате получается смѣсь СО2, СО, Н2 и НЮ, которая уже не измѣняется отъ дѣйствія жара [17]. Хотя, какъ вода, [17] Водородъ к углеродъ б.тлзкн по сродству своему съ кнелородоиъ, но, надо думать, что всеже сродство водорода нимного болѣѳ, ч'Ъыъ углерода, п, ч. при горѣнів углевод'оро- довъ обыкновенно сперва, выгораегь водородъ. Объ*этой близости сродства можно до некоторой степени судить по количеству выделяющегося тепла. Газообразный водородъ HD, соединяясь съ атомонъ кислорода 0 = 16, раз- виваетъ 69 тыс. ед. тепла, если происходящая вода сгустится въ жидкость. Если же она останется въ видѣ гада (пара), то убавится все скрытое тепло нспаренія н разовьется 5S тыс. налоріё. Уголь, взятый въ твердоыъ видѣ, соединяясь съ CF = 32, развиваетъ около 97 т. калорій, образуя газообразную С0?. Если бы уголь быль газообразенъ, какъ водородъ, и, какъ онъ, содержалъ бы въ частицѣ лишь С\ то развилось бы гораздо бо'дѣе тепла и, судя по примѣру другнхъ тѣлъ, частицы ко- торыхъ, переходя изъ твердого состолнія въ газообразное, поглощаютъ около 10 —15 г. калорій, должно думать, что газообразный углеродъ, образуя газообразную СО-, раз- вилъ бы не менее 110 т. кал., то есть при- ыѣрпо въ два раза бодѣе, твмъ Н'О. Д такъ Канъ въ частащѣ СО5 въ два раза болѣе лвс- лорода; чѣыъ въ частицѣ ІГО, то кислородъ развиваетъ, соединяясь с* водородомъ и угле- ро домъ, примѣрно .одинаковое ко лич сство тепла. углекислый газъ весьма проченъ, но нсеже при накаливаши отчасти разлагается на окись углерода и кпело- родъ. Девилль доказалъ это, пропускал при 1300" углекислый газъ чрезъ длинную накаленную трубку, внутри которой были помѣщепы куекп фарфора. При быстроиъ охлажденіи продукты раепаденія, а именно, окись углерода СО, уголь и кислородъ, хотя частію и успттали вновь соединиться, но частно могли быть и собраны. Такое же раепаденІе углекислаго газа на окись углерода и кислородъ происходите при пропускали рндаэлектричеекихъиекръ (напр., въ эвдіометрѣ). При зтомъ происходить увеличение объема, потому что 2 объема СО- даютъ 2 объема СО и 1 оиъемъ О. Разложеніе достнгаетъ извѣстнаго предѣла (менѣе '/s) и дальше не идетъ, такъ что въ результатѣ получается смѣсь СОа, Ср и О-, не изменяемая дѣяствіемъ нскръ. Оно и понятно, потопу что реакція обратима; если изъ этой сігѣси удалить СОэ, то она взрывается отъ искры и даетъ углекислый газъ [17 bis]. Если изъ Здѣсь, значитъ, уы ішѣенъ (ем. гл. 3. вин. 7) такую же близость сродствъ, определяемых-!* по количеству теплоты, какъ между Н, Zn и Fe. Поэтому и здѣсь, іикъ въ отношенін Н и Ее, должно ждать явнаго распредѣленія . О между Н и С, если они оба будут* въ из- быгкѣ сравнительно съ колнч. кислорода, а если будетъ избьтжъ С, то онъ разложить И!0, нзбытокъ же Н- разложить СО2. П. Сабатье и Санзеренъ показали (1902), что мелкій (в оз станов ленный изъ окиси) по- рошокъ никкелл прн теыпературѣ ;і-іО° превращает-!, напало смѣсь углекислаго газа и водорода въ метанъ и воду, если водорода бу- детъ не ' зіенѣе, какъ въ равештвѣ: СО5 -Ь -J- 4И- = СН1 Ч- 2Н'гО. Здѣсь водородъ при контактномъ дѣйствіп никкеля опять отнялт» кислородъ отъ COs, но вѣронтно н сродство углерода къ водороду оказаю в.чіяніе на ходъ реакціи. [17 bis] Степень или относительная вели- ^шпа диссойіаіііи СО5 изиѣняегся съ темпер, и давлетеиь, а именно возраетаегь по иѣрѣ возвышенія теуиературы и по иѣрѣ умень-; иіенія давленія. Лрп дзвлѳніи въ 1. атмосф. -Девилль иашелъ, что въ пламени, горящей, окиси углерода въ киеяородѣ, когда теашера^ тура около 3000°, разлагается около 4р*;0 СОа= при ІоОІ)0 разлагается ненѣе 10,'0 (Крафтсі): а при давлѳніи около 10 ат^осір. при '3300° около 31°/і)'(Малларъ и Лешателье). Отсюда, уже можно понять, что при очень малыхъ давленіякъ дпесоціадін СО- будетъ значительт ною, даже ісри сравн/ітельно невысокнх'ь тем- поратурахъ, пи однако, при температурах^
296 ГЛ. У. СОЕДИНИШЬ УГЛЕРОДА СЪ КИСЛОРОДОМ'Ь Ж АЗОХОМЪ. утой же смѣсіі (фосфоромъ) удалить О (а не COaJ и опять пропускать рядъ искръ. то разложеиіе продолжается. Въ этнхъ пріщѣрахъ мы вндинъ, что извѣстиая смѣеь измѣняющнхся тѣдъ можетъ быть въ ирочномъ рапновѣеіп, по оно нарушается при удаленіи одного нзъ веществъ, входящихъ въ смѣсь, что составляетъ одішъ изъ сяу- чаевъ вліянія массы. Хотя при накаливший СОа распадается, но при. обыкновенной т-емпера- турѣ — СО2 есть вещество очень прочное. Тѣмъ замѣчательнѣе разложение углекпслаго газа, производимое расте- ніяші; въ этолъ случаѣ весь кисло- родъ углекпслаго газа выделяется въ евободяомъ шідѣ. Мехаішзмъ этого разложения состоит!, въ томъ, что поглощаемые растетямп теплота и свѣтъ расходуются на разложеігіе углекпслаго газа. Этшіъ объясняется общепзвѣст- іюе громадное влішііе температуры и свѣта на кроизрасташе растете. Но въ чемъ именно, изъ какпхъ отдѣль- ныхъ промежуточных!, реашіій состо- итъ весь процессъ распаденія СО- въ растеніяхъ на кнелородъ п на остающееся въ растеніяхъ гидраты углерода (вын. 1) — понынѣ неясно. Пзвѣстно, что сѣрвіістый газъ SO2, во мпогомъ сходный съ углекислымъ СО2, отъ дѣй- ствія свѣта (какъ и отъ накаливанія) даетъ сѣру и еѣрный ангпдридъ SO'1, а въ лрисутетвіл воды еѣрную кислоту, но для СО2 пряж» не получено лодоб- обы'іиыхъ печей (около 1000s) даже и при мадомъ парціальномъ давлсніи углекислоты существуюп, ничтоиѵныя стігды раз.тоікеш'я, которыми можно пренебречь при практнче- скихъ разсчетахъ, относящихся до гор'Ьтя углеродисты хъ веществъ. Приведено, эдѣсь величину частичной теплоемкости СО3 (т. о. количество тепла для вагр'Евапія па 1 гра- дусъ 44-хт. нѣеов. сдшшц'ь СО'), по опредѣ- леніямъ и разсчетаіп. Маллара и Лешателье, при поетоянномъ объсмѣ Сѵ = G,26 + 0,0037(, при ппстоянноыъ дішленіи Ср = Сѵ -J- 2 (си. гл. 14. выи. 7), т. е. теплоемкость СО- быстро раететъ съ повышеніемъ температуры, напр., при 0° (на 1 пѣс. часть) она, прті посгоян- поиъ дав.теніи = [і,18й, при 1000° она = 0,272, при 2000° около 0,356. Причину этого должно искать отчасти въ диссоціаціи. 1-L М. Чельцовъ, однако, считаетъ, на осиоваши саоихъ изслѣ- дованШ падъ взрывчатыми веществами, необходимым!, допустить, что нря нѣкоторомъ воз- вышеніи температурь! (около 2501)с) достигается максиму мъ. за аоторымъ слѣдуетъ уиеньшеніе теплоемкости. наго распаденія, тѣмъ болѣе, что СОн образуетъ лишь очень легко разлагающуюся свою высшую степень окисле- нія (надугольную кислоту [18]). Оттого- то, быть ыожетъ, кислородъ здѣсь п выдѣляетея. Съ другой стороны из- вѣстно, что въ растеніяхъ всегда образуются н содержатся о|>гашічешя кислоты, а онѣ должны быть разема- триваемы, какъ. щгаизводныя углекислоты, что вітдно по всѣмъ ихъ ре- акціяыъ, который вслѣдъ за этимъ мы кратко разсыотриыъ. Поэтому можно думать, что углекислота, поглощаясь растеніяыи, сперва обраауетъ въ иихъ (по Байеру муравьиный альдегидъ СЫ-О, а изъ него) оргаипческія гаісл., а онѣ при своемъ дальнѣйшемъ пзмѣ- пеніи даютъ всѣ др. сложный оргашіч. вещества растеній. Млогія оргаипческіп кис. находятся въ растеніяхъ въ зна- чительнолъ количествѣ; такова, напр., винная кислота, находящаяся въ сокѣ впноградныхъ ягодъ и въ кисломъ сокѣ многихъ плодовъ, С4НЮв; такова яблочная кпелота, находящаяся не только въ незрѣлыхъ яблокахъ, но и въ болѣе значительномъ ко.шчествѣ въ рлбинѣ, Q4J.J6Q5. лпмониая, кислота, находящаяся въ кисломъ сокѣ лимоиовъ, въ [18] Надугольиап к. Н'СО* (= НаСО*4-О) но предположение А. Баха (1803) происходить изъ угольной при дѣйствіи св'ііта па расгеиія пиенно таит., какъ (по вышеуказанной схемѣ) сѣриая изъ сЬрнистоы съ образовашемъ углерода, остагощагося въ ввд-із гндратовъ углерода: ЗН=С0= = 2ИаСО* -(- СИЮ. БещестйЪ это СШО выражаетъ соетаиъ мураиьпнаго альдегида (фориалдегвда), который хорошо извѣ- стеиъ іг, по агнѣнІю Байера, полилеризуясь и намѣняясь далѣе, даетъ гидраты углерода (СН20)° и пр. и служить первыагь продуктом*, происходясцішъ въ рактеніях'ь изъ СО5. Вертело (1S72) уже ранѣе, единовременно ст. по- лученіемъ надсѣрной (гл. 20) н ігадазотной к. (гл. 6, вын. 26), упомшіалъ объ образованіп непрочнаго надутольваго ангидрида СО™. Та- ннмъ образомъ, при всей гипотетичноети пред- шествующаго равенства, оно можетъ быть допущено, гвмъ болѣе, что тогда объяснится сравн. нзобиліѳ перекиси водорода (Щенв, гл. 4) въ воздухѣ именно въ періодъ усилен- наго росга растеній (въ ііолѣ), д. ч. надуголь- ная к. долигна, какъ всѣ перекиси, легко давать HaOs. Сана надуголыіая к. пѣроятио не моікетъ существовать и ее, СЕРО'1, ложпо раэ- сматривать, каі;ъ соед. Н!0- съ СО!, соли же ея, Невидимому, существуютъ, какъ непрочные продукты дѣйствіл Н'О1 на углекислыя соли, но свѣдѣнія о нихъ еще нельзя считать полными.
ОРГАНЫ Ч ЕСКІЯ КИСЛОТЫ; 297, крыжовішкѣ, ювдквѣ и др., СвНЮ7; іцавелеваи кислота С*НйО*, находящаяся въ кпслицѣ и въ тцавелѣ, и множество другихъ. Иногда эти кислоты находятся въ растеніяхъ въ видѣ своОодиомъ, иногда въ видѣ солеи; такъ, напр., винная кислота находится въ вигюградѣ въ формѣ солл, извѣстиой въ аптекахъ подъ названіемъ сгетог tartari, а въ иечистомъ видѣ называемой внпнымъ камнемъ, C'FPKO0. Между утленисльшъ газоиъ и этими органическими кислотами существуетъ прямая связь: всѣ онѣ, въ тѣхъ или другихъ обстоятельствах?), выдѣлятотъ углекислый газъ; асѣ могугь быть при посредствѣ его получены изъ тѣлъ, вовсе не им'Ьющихъ кпслыхъ свойствъ. Лучшимъ до'казательетвомъ этоігу могу тъ служить слѣдующіе приыѣры: уксусная кислота, входящая въ составъ уксуса, С-РГЮ2, будучи пропущена въ видѣ гійровъ чрезъ накаленную трубку (особенно если въ ней находится щелочь}, разлагается на углекислый и болотный газы = СО2 + СП*. Но она ыо- жѳтъ быть и получена обратно изъ тѣхъ составныхъ частей, на который распадается. Если въ болотномъ газѣ замѣшигъ (косвенны иъ путемъ) пай водорода иатріемъ и получимъ тѣло СН3№і, то оио ішглощаетъ углекислый газъ, образуя соль уксусной кислоты, изъ которой, легко уже получить и самую уксусную кислоту: СН3ІЧа + С03=С2НЭДаОй.Водородъ болотааго газа вовсе ые имѣетъ свойства прямо, какъ въ кнслотахъ, защищаться металлами, т. е. СН*'ие имѣетъ кяслотиаго характера, но, чрезъ присоединение элемен- товъ угл'екислаго газа, пріобрѣтаетъ свойство кислоты. Такъ точно нзученіе и всѣхъ другихъ оргаппческихъ нис- лотъ поназываетъ, что кислотный ихъ характеръ завяснтъ отъ содержали) въ нихъ элеыентовъ углекислаго газа. Оттого нѣтъ истинной органической кислоты, содержащей въ чаетицѣ меньше кислорода, чѣмъ въ углекисломъ газѣ; всѣ органическія кислоты содержать въ частицѣ, по крайней мѣрѣ, два атома кислорода, какъ и углекислый газъ. Если прибавка COs возвышаетъ основность, то выдѣленіе СО2 ее уыень- шаетъ. Такъ, изъ двуосновныхъ: щавелевой C2I-FO или фталевой С8НЮ4 кис. чрезъ выдѣленіе СО2 (легко, прямо въ опытѣ) получаются одноосновный кислоты—муравьиная СНЮ2 и бензойная С7Нв02. Это уже показываетъ, что въ органическихъ кислотахъ должно при-' знать группу HCOs или карбоксилъ. Если дано углеводородистое соединеніе А, не нмѣющее свойствъ кислоты, ио содержащее водородъ, связанный съ углеродомъ, какъ въ углеводородахъ, то jiCO3 будетъ оргагшчеекого кислотою одноосновною, .<12СОа двуоеновпою, А%СО'л трехосновною и т. д., то-есть каждая частица СО2 превращаетъ один7) водородъ въ такой, который за- мѣстимъ металлами, какъ ш> кислотахъ. Природа карбоксила тотчасъ выясняется вакономъ заліѣщенія. Судя потому, что изложено въ гл. 6 и S по отношение къ этому закону, уже должно, быть ясно, что СО2 есть СИ* еъ за- мѣною Н*—О2, а гадратъ углекислоты Н2С03 есть СО(0Н)й, то-есть ме- танъ, въ которомъ 2 водорода заняты 2-мя водными остатками, а два другихъ кислородомъ. Слѣдовательно, группа СО(ОН) или карбоксилъ НСО2 есть часть углекислоты, эквивалентная съ- (ОН), слѣдовательно, и съ Н. То-есть карбоксилъ есть одноэквивалентный оетатокъ углекислоты, способный за- мѣщать одинъ атоыъ водорода. Сама углекислота есть кислота двуосновная, въ ней оба водорода замѣстимы металлами, слѣдовательио, карбоксилъ, заключающей одинъ изъ водородовъ углекислоты,-представляетъ группу, въ которой водородъ заыѣетимъ метал- . лани. А потому, если 1, 2,.... п водорода не мета.тлнчеекаго замѣстится 1, 2.... п разъ карбоксиломъ, должны получаться 1,2.... и—осиовныя кислоты. Органичешя кислоты сушь продукты шрбоксилънаго замѣщенія углеводородовъ [IS bis]. Если въ предѣльномъ угле- US his] Если СО5 есть аигндридъ двуоснов- _ ноа кислоты п ему отвѣчает* карбоксилъ, аа»ѣіааюш.іі1 водородъ углеводородовъ и даю- щій ішъ характеръ сравнительно все же сла- быхъ кислить, то SO3 есть ангпдрпдъ энергической диуосновкой кислоты, ему отііѣчаетъ су.іъфохсіш, SO'-(OH), способный закѣщать водородъ углеводородовъ и дающііі сравнительно очень опергвчсскіясдль0охш\ю}»м напр., С°НС отнѣчаѳтъ бензоДиан СН^ССН) п сульфо- бензоловая C°Hs(S05HO) кислоты. Какъ аа- мѣна И метнлолъ СН:1 равна прибавкѣ СН2, замена кпрбоксплоап. СООН равна нртсоеди-
2У8 ГЛ. 9. С0ЕДПНЕ1ТГЯ УГЛЕРОДА СЪ КИСЛОГОДОМЪ И ЛЗОТОМ'Ь. водородѣ С'И2""!"2 замѣетить одпнъ во- дородъ карбоксшюмъ, то получатся одноосновным предѣлышя (или жирный) кислоты U'H^'r'fCO-H), напри- мѣръ, муравьиная ЦС02Н, уксусная СНэСО-Н..., стеариновая С"Н«СОяН и т. д.; двукратное заыѣщеніе дастъ дву- основныя кислоты С"Н2,1(СОаН}(СО-ГІ), напр., щавелевая я = О, малоновая п = 1, янтарная п = 2 и т. д. Бензолу С6НЙ отвѣчаютъ: бензойная СаЩСО-Н), фталевая (и ея изомеры) СйН4(СО-Н)'- до меллитовой С6(СО-Н)ц кислоты, въ которыхъ основность равна числу кар- бокепловъ. Если въ углеводородахъ существуют^ ліюгіе изомеры, п можно ясно понпмать, по какой прпчппѣ, то пгь число и строеніе также ложно предвидѣть п для органическпхъ ки- слотъ. Этотъ сложный и полный большого интереса отдѣдъ хпміп излагается особо, въ органической химіп. Ѳкись углерода, СО. Этотъ газъ образуется каждый разъ, когда горѣніе углероддетаго вещества проп сходить при большомъ пзбыткѣ накаленнаго угля; воздухъ сожигаетъ его сперва въ углекислоту, но углекислый газъ, проникая чрезъ уголь при накалнва- нін, превращается въ окпсь углерода: СО- + С = 2СО- На этомъ основаніи окись углерода получается при пропускали углекиелаго газа чрезъ накаленный уголь (реакція не ндетъ до конца). СО можно отделить отьизбытка СО2 пропусканіѳііъ чрезъ растворъ щелочи, потому что СО ею не поглощается. На основаніи этого окись углерода образуется въ обыкновенныхъ ненію СОг, такъ замѣна Н сульфокенлохъ = присоединение) SO3. Это послѣдиее пдап. пряно, ' напр.: СН* + SO3 = СЧРфОЮН). Такъ какъ по опредѣленіяыъ Тоысена нз- вѣстны теплоты сгораніп паровъ кислотъ КСО!, гдѣ R есть углеводородъ, н теплоты сгоранія самихт. уг.іеводородовъ R, то можно вндѣть, что образовало кислотъ RCO* иаъ В. -j- СП2 сопровождается всегда малымъ ао- тлощеніемт. или развитіеиъ тепла,- Теплоты сгораніп даемъ въ тысячахъ калорій, относя къ ио.'іекулярньшъ вѣсамъ егораюашхъ ве- ществъ: В = Н2 СН* С*НС Углеводор. Тыс. нал. GS,4 212 370 кислота ЙСОа 69,* 225 3S7 Бензолъ С"Н* даетъ 777, бензойная к. C'HG0' 766 т. іг. Данный для отнят* послѣдинхъ взяты отъ Штомана и относятся къ твердому состоят». печахъ подъ коиецъ горѣнія, когда въ печи остался уже уголь и когда при- текающій воздухъ проходитъ по большой поверхности раскаленныхъ углей; при этомъ замѣчается синеватое пламя, появляющееся между углями; это горящая окись углерода. При выжпганін угля въ кучахъ, при выеокомъ слоѣ угля въ жаровнѣ и во многихъ подоб- ныхъ обстоятельствахъ также образуется окись углерода. Бъ леталлур- гичеекпхъ процессахъ, напр., при вы- плавкѣ чугуна нзъ рудъ, очень часто происходптъ подобный же процеесъ превращепія углекиелаго газа въ окпсь углерода, въ особенности если горѣніе угля совершается въ высокихъ, такъ называемыхъ, шахтепныхъ печахъ и горнагь, гд-б воздухъ входить въ нижнюю часть горна и долженъ проходить чрезъ выеокій слой накаленнаго угля. Этимъ же способомъ получаютъ пламенное отопленіе посредствомъ угле- родистыхъ впдовъ топлива, не даю- щихъ пламени, напр., посредствомъ антрацита, кокса, угля. На такомъ образован! и окисн углерода основано отопленіе носредствомъ геператоровц то есть приборовъ, производящихъ изъ углеродиста го топлива горючій газъ .СО [19]. При превращеніи 1-й части угля въ окись углерода выдѣляется 24-20 единяцъ тепла, а при горѣніи до углекиелаго газа 8080. Очевидно, что, превративши уголь сперва въ окись углерода, мы получимъ газъ, могущій, сгорая, развивать на 1 часть угля 56С0 единицъ тепла. Такое предварительное превращенІе топлива въ окись углерода или въ генераторный газъ, содержащие смѣсь СО (около V» по об.) и N (2/з об.), представляетъ во мно- гихъ случаяхъ весьма важныя выгоды, потому что газообразное тошіиво легко сжечь до конца, не прибѣгая къ избытку воздуха, понижающему темпе- [19] Въ генераторахъ превращают!, въ горючій газъ виякіе углеродистые виды горю- чихъ матеріаловъ, даже такіе, которые вовсе не способны (со своей полой плотности н по содержанію массы золы, или негорючихъ под-1 мѣсеП) давать въ обычныхъ печахъ сколько либо возвышенную температуру, напр., хвойный шишки, торф'ь, пнаше сорты коденныхъ углей и т. п. Газъ получается такой же, каш. иаъ лучшихъ впдовъ углей, потому что вода при охя&шдепі» іа-ущиется, а аолыш» веще-
ОКИСЬ УГЛЕРОДА. 299 ратуру [20] и обычному въ дечахъ, гдѣ горнтъ твердое топливо, потому ства топлива остаются въ геператорѣ, Устройство таге р.ч тор овъ видно ня прилагаемы хт, рис. На колосникахъ А леікктъ топливо, чреяъ шіхъ н зольникъ В входить воздухъ (.или салодувоіп., лтт. тяги вытяжной трубы при ііо'іи, гд'Ь горнтъ газъ, пли отъ вдувцііп воздуходувными прнбороиъ), количество котіі- Геисраторъ ітлцпри- Сівна генератора: А колосняки, борт, аля подучвнііі чреа-ь когорі.ів охохііть иоэдуп,, окиси углпрода, и:і- ВС приспаеиблоиІЕ лли ввбленіи эпачаоѵоП для на- тихмшш, D с-'іпЛ горнщаго угля, ірѣоцнІя. Ѵм. К каналт., отводящгН гвиератор- ШріП ГЯЦ-Ь ВТ. ТОПІту. paro соразмеряется аадвижкамп. Отверстіе К служить дли очищенія колосниковъ, Воздухъ идеп> черезъ колосники въ шахтенное пространство KFEG. Начиная съ попса F. шахта книзу расширяется, такъ что падающій сверху горючШ латеріалъ внизу лежать рыхло, вверху же гораздо плотнѣе, и потому изъ пространства ниже F легко отводить газы по трубѣ М, как'ь показываетъ стрѣлка; для регулировании ігхъ выхода назначается заслорка V; отверстІя И и яі служатъ для того, чтобы по временамъ переиѣшивать топливо, а от- вепстіи 00 назначены для наблюдет я за стопніемъ уровни топлива в'ь генераторѣ. Прибавка самого горючаго матеріала должна, быть производима такимъ образомъ, чтобы при зтоиъ чрезъ нее не могли выходить генераторные газы; оттого пространство В. напол- няютъ горюч ннъ матеріадомь, закрываютъ крышкою S и, когда выдергиваюгъ задвижку Т, горючій матеріалт, падаетъ въ шахту, Въ настоящее время чаще всего придаютъ гене- ратороиъ устройство, схсматпчоеки изображенное на. второмъ приложен номъ рпсунк'в. [20) Шбытонъ воздуха поллшаегь температуру горіініп, ибо самъ нагревается, какъ объяснено-въ гл. 3. В'ьобыкновенныхъзавод- сивхыопкахъ избыток!, воздуха раза въ2 превосходить количество, необходимое для пол-' наго гор'Іінія. Въ лучщихт. топкахъ (съ колосниками, "ретулированныяъ притокоЯт. воздуха и і'оиазлі'Ёрешюк) тягою .трубы) .воздуха что безъ этого избытка воздуха нельзя достичь полного горѣиія. Газообразное же топливо, какъ СО, легко можетъ совершенно смешиваться еъ возду- хомъ и сгорать безъ всякаго его избытка. Если, еверхъ того, воздуха,, потребный для горѣнія, предварительно накалить, пользуясь тепломъ, безпо- лезио теряющийся въ дьшѣ [21], то, применяя генераторный газъ, легко получить столь высокую температуру (около 1800°), что платина плавится въ подобной -регенеративной печи [22]. Этюіъ споеобомъ достигаются не только висшія температуры, необходимый при многихъ производствах']^ (ііапримѣръ, въ етеклодъ'ліи, при плавкѣ стали и т. п.), по и выгоды [23] по отногленію приходится вводить въ l'/г раза болѣе, чѣмь с.гіщуетъ—иначе въ ды.чѣ много СО. [21J Если въ заводской печи требуется, напр., температура 1000°, то пламя уходить съ втою пли высшею температурою, а потоку нъ дызгв тер и ется масса тепла. Для тяги труби достаточно инъть температуру 100—130° іг с.ѵіщов. остальное тепло дыма елѣдуетъ утилизировать. Ставят-;, на дымѣ паровики или другіе пагрѣвателъные приборы; предварительное подогрѣванІе воздуха соетавляетъ лучшую утнлпзашю, когда требуется достигать высокихъ температуръ (ем. вын. 22'. Г22] Регенеративный печи введены бр. Си- мексъ въ 60-хъ годахъ во множество техни- ческнхъ проазводствъ и еоставляютъ важяіій- иііп усггвкъ техники топлива, особенно для полу чей in высшихъ температурь. Пршщгоп. таковъ: отработавшее въ печи п.таия ведется въ камеру I, накаливаетъ въ ней кирпичи и проходить затѣмъ въ вытяжную трубку, а когда кирпичи раскалятся, продукты гоуѣшя проводить (передняя задвижки) въ другую рядонъ стоящую камеру II, а чреаъ I пу- скают-ь воздухъ, потребный для горѣнія сеяе- раторныхъ тазовъ. Проходя около накален- ныхъ кирпичей, воздухъ раскаляется и кирпичи охлаждаются, то есть тепло дыма еоз- вращаетсп вч. печь. Затѣмъ воздухъ пускаютъ чрезъ II, а дымъ чреаъ I и т. д. На томъ же прішщшѣ основьшаются регенератпвнын го. р'Ьлки для свѣтп.-іьнаго газа: продукты горѣнія нагръ-ваютъ пратекающіи воздухг, тея- пература выше, свѣтъ отъ того ярче и этнзіъ достигается экономія газа для освѣіпенін. [231 На первый взглядъ кажется невѣрныыъ, безаолеэнымъ, парадоксальиыяъ терять почти 1і'і тепла, которое можетъ развить топливо, превращая его въ газъ. Въ дѣйетвитедьноств же выгода очевидна, особенно для полученія высокихъ'теыперіітуръ, какъ видно .уже пзъ того, что топливо, богатое стслородомъ.(вапр. дерева) и сырое—вовсе, ни при кякоиъ устрой- ствѣ очага, само не можетъ дать темперигуры, надобной для сталелитейной печн, а газъ въ генераторѣ они даютъ совершенно. такой же.,
300 гл, У. соединения углерода съ шл!лародоаіъ и дзото'шъ. къ количеству топлива, потому что передача тепла нагрѣваельшъ предле- томъ, при прочпхъ равныхъ уеловіяхъ, олредѣляется разностію тешературъ. Превращеніе СО- съ помощію угля въ окись углерода (C+CO-=CO-f-CO) относится къ числу обратгашхъ, п. ч. дрп высокой температур* опись углерода распадается на уголь и углекислый газъ, какъ поиазалъ Г. Сеитъ-Клеръ Девпллъ, пршіѣчгля при этомъ сиособъ ..тчодиой и горячей трубшг. Внутри трубки, накаливаемой въ печи, вмѣ- щается другая, тонкая металлическая (зіѣдпая, посеребренная), чрезъ которую течетъ постоянная струя холодной воды. Окись углерода, приходя нъ прикосновение съ накаленною стѣнкою иаруяіной трубки, даетъ уголь и его частпцы садятся (снизу) въ впдѣ копоти на холодной трубкѣ, а потопу охлажденныя уже не реагнруютъ бо- лѣе съ образовавшимся кпслородомъ или съ СО2 Г24]. Рлдъ злектричеекихъ какъ самое лучшее и сухое топливо. Чтобы понять прішципъ, здѣсь дѣиствующій, достаточно обратить .івшь вшшаніе на то, что много тепла, но съ невысокою температурою ни ьтожествѣ случаевъ совершенно пропадает!, безъ пользы. Мы здѣсь не можемъ вхо- дпть во нсѣ подробности еложнаго дѣла при- мѣиеіііи топлива, а дальнѣйішя подробности должно искать уже въ епеціалышхъ техші- чеекіиъ еочішеніяхъ. {24] Первый продукт!, горѣііія угля всегда есть СО", а не СО. Что видно нет» того, чти при невыеоколъ елоѣ (ыеиѣе дециметра, при плотяоагъ положения углей] угля вовсе не происходить СО. Ея не образуется даже и при большомъ сло'Ь угля, еслц его температура не выше 500° н токъ воздуха или кислорода очень медленный. При быстромъ токѣ температура возвышается, тогда является СО (Ллнгъ 1888). Эрнстъ (1S91) нашелъ, что ниже 395° окись углерода всегда сопровождается СО-, а начало образоваяія СО' близко 400°. Науманъ и Писторъ определил еі, что реакція СО- съ С начинается около 550е, а мезкду НЮ и С около 500°. Яри этой последней также происходить СО*, а лишь при повы- шенін температѵры СО (Лсшгъ) отъ д'іійствія СО8 на С в отъ реакціа СО-+И£=СО-|-ИЮ. Ратке (1SS1) кокззалъ. что С02-{-С пи при кммй тешіературѣ не даотъ до конца СО, часть СО1 остается, а Лангъ опредѣлнлъ, что около 1000" остается не иенѣе 3°/„ СО", не превращенной въ СО, даже при дѣйетвіы въ кродолженіл ыѣсколькнхъ часовъ. Столь же неполны зидотермичяскія реакцін С+2НаО= =С02+2Яа ,п CO-f И-0=СО=-ЬИ«. Это уясняется, если только захѣтюгь съ одной стороны, что уполянутыя реакцін scJs обратимы, следовательно, ограничиваются предало яъ, искръ также разлагаетъ СО на СО'- ы С и еелл образующуюся СОа удалять щелочью, то можно достигнуть (Де- вплль) полнаг'о разложенін [24 bis]. Точно такъ же, какъ СО-, дѣйет- вуетъ на уголь при высокой температур*, столь сходный съ СОэ во шюгигъ отиошеиіяхъ, водяной пар'к С-|-Н20 = = Ні-т-СО. І'Іяъ 2 об. СО2 съ углеіп, получается 4- об. СО (2 частицы) и точно также изъ 2 об. Н-0 съ углелъ образуется -і об. газа, еоставлениаго изъ 'Н- и СО. Тикая слѣеь горючихъ газовъназывается іюдяцьш'ьгаз<ш>[2£і|. сі. другой, что при 500° кислородъ начинаете соединяться съ И и С, въ третьихъ, что низ- шіе продѣлы диссоціаціи HsO, СО3 и СО Jre- жатъ близко другъ къ другу,, между 500° и и НЧіУ, Для Н"0 іі СО утот'ь низшіД ире- дѣлъ начала диссоціаціи не вло.шѣ изнѣсг'енъ (и контактно изменяется съ качествами стѣ- нокъ трубки), по для СО", суда по совоиуп- ностн паяющихся даниьіхь (по Ле-Шатс.ты', tSSS)„io.ihiaro принять около 1030°.Около 2000° половина СО- уже разлагается, если давленіе Оудет-ь дали, около 0,001 атмосферітаго. При атмосферном1), як- Дішлеиіп тогда разлагается п..- Оо.гве 0,05 СО-. Вдіічніо давленін ндѣсь ясно по той ирнчииѣ, что рпепаденіе СО5 вз GO-J-0 соп|)ово;ь-дается возрастаніемі. объема (какъ дііссоц. N"0*, с», гл. G, тли. ■№). Танъ какъ въ печахъ, лампахъ и дачге при кірыв- чатыхъ пещестііахі. температуры не выШс 20011°—2500°, то, хоти парціальное давѵіепіс СО- мало, все ясе еа диссоціаціи не можегь Смть значительна ц, н'Ііронтно, не иревы- іішетъ о";д. Щ bisj Л. ДІовдъ (1890) сверхъ того пока- яадъ, что порошиові\тыГі, свѣжвііозстановлен- ный металлпческій ннкиель уояъ получается изъ окиси, прокаленной въ струѣ водорода] при накалпваиіп всего до 350е впоміѣ (т. е. до конца) разлагаеп, окпеъ углерода на СО- и уголь, остающіися съ .гшккелемъ и легко изъ него удаляемый при накалішзнці въ струѣ воздуха, прачеи-ь 2CO=C02-S-C Долядао замѣтить, что при этой реакцін развивается Івмноска 25) теплота, а потому контактный влідніч чдѣсь ісогутъ им'ёть иІ;сто, и указанную репкцію Монда должно отнести къ числу примѣчательн-ь-іішихъ примѣріівъ коптактныхъ вліяній, особенно потому, что сходственные съ Ni металлы (Fe, Со) подобной реакцін не производят!, [ал. гл. 2, вын. 17). [25] Частичный вѣсъ газа пли 2 об. СО (23 гр.), сгорая (образуй СО-), развішаеть 68 тыс. ед. тепла іТоэтсепъ 07,!)У0 кул.). Частичный вѣсъ водорода IP (или 2 его объема) раявываетъ, сгорая въ жшікую воду, йі)т. ед. тепла (по Томссиу 08,^00), а образуя паро~ оЩтщрч воду, 58 т. е. тепла. Уголь, сгорая въ СО1 и образуя его частичное количество (2 об.), развиваетъ 97 т. ед. тепла. Изъ даіі- цыхъ объ этихъ экзотерміічеі-'кихъ реакціпхъ сл'Ьдуетт,: 1) что окііслепіе угля только до
ВОДЯНОЙ ГАЙ'Ь. 301 Но водяной иаръ {н только ешіыю перегретый — иначе оыъ -охладптъ уголь) даетъ съ углемъ много СО только при очень высокой температурѣ (когда СОй—7 дисеодінруетъ), начипаетъ же реагировать около 500°, образуя СО3, по уравненііо: С + 2НЮ = СОа + 2Ні!; сверхъ того СО, распадаясь, также даетъ СО2, а потому водяной газъ всегда содержитъ смѣсь, въ которой преобладаем водородъ, содержится меньшій противу него объемъ СО в тѣмъ больше (обыкн. бол-Ise 3"/о) СО", чѣмъ ниже была температура реагировании [2G]. СО развивяетъ 2і) т. сд. т., 2) что рсакція С4-СО-:=2СО поілтааетъ Ш т. кал., 3) С -(- Н-0 — К- + СО поімщасті. (если вода парообразна) 20 т. к., а исходя огь жидкой воды 40 т. кал. (почти столько же, какъ С + СО-) 4) С + 211-0 = СО- -г 211- поъю- мшетъ (если вода парообразна) 10 т. ед. тепла. 5} реаиція СО -f- НЮ = СО2 -j- Hs развиваетъ 10 т. ед. тепла, если взять воду въ парахъ. и 8) распаде піе, выражаемое уравнением ъг 2СО = С -\- СО5 (вын. 24 bis) сопровождается аыдѣлеііемі' 39 тыс. ед. тепла. Слѣдователыю, 2 об. СО или Н-, сгорая въ СО- или еъ Н"0, развиваютъ почти одинаковое количество теплоты, также какъ и рсакція С -j- H!Q = = СО + НЕ и С + СО'- = СО + СО. [2G1 Водяной газъ, полученный при бѣлокз- .талыюмъ жар!;, содержитъ около оІУ/о Н- (по объему), около 40"/,, СО, ок. 5"/п СОг. остальные 5"/,, еостолтъ иэъ азота, берущаго начало ітзъ угля и воздуха. Но сранненію съ гвыераторньшъ газоыъ, содержаіщщъ много азота, ото есть газъ гораздо болѣе богатый горщчяш началашг, я. потону могуиія давать высокія температуры и большую утялизащю. Если бы СО" можно было имѣть въ чието.мъ впдѣ столь же легко, какъ R-0. можно было бы готовить пряно СО нзъ СО= + С, н тогда пользование теплотою угля было бы также, какъ въ водпиомъ газ'Іі, потому что СО рпзппваетъ столько же тепла какъ Н-, даже болѣе, если дымъ ішѣетъ температуру выше 100° и воза остается въ паракі. (вын. 2^). Но въ генера- торпомъ газѣ иного азот, я. потому водяной гаэъ выше генераторного. Потопу танъ, гд-к необходимы особо высокія температуры (напр., для освѣщеніл, при наквлпвпнііі извести пли магнеЗш, для плавки стали и т. п.) к возможно легкое распредѣленіе таза, по трубанъ— подиной газъ заслуживаетъ пыігё особаго пред- почтенія, по когда [при обычныхъ тогшахъ, въ сварочныхъ, етеклоплаиилыіыхъ и т. п. печах'ь) пе требуется температура особо высокая и нѣтъ надобности въ распределение гнэа по трубамъ, какъ это быв&етъ въ заво- дахъ, тогда сл'Ьдуетъ пыи'іі предпочитать генераторный газъ по простот* его приготовления, тѣмъ бол'ве, что для приготовлепія водяного газа требуются столь высокія темпера- ч'уры, что снаряды скоро портятся. Готовится Водяной газъ (систолъ оч. много) въ цнллн- Металлы, какъ Fe ей Zn, способные разлагать при нака;шваігіи воду до образования Я'\ разлагагатъ и СО-до СО, такъ что оба обычные продукта пол- наго горѣнія—НаО и СО2 — въ реак- ціяхъ очень сходны. Ыеталлическія окиси названныхъ металловъ, возста- новляясь углемъ, образуіотъ СО. Прист- лей получшгъ ее, накаливая уголь съ окисью цинка. Точно также, какъ свободную углекислоту, можно превратить въ окись углерода и ту углекислоту, которая находится въ еоедшеніяхъ: поэтому, нагрѣвая до нраснокалильиаго жара MgCO3 или . ВаСОа съ углемъ, или Zn, Fe, получаіотъ окись углерода: берутъ, напр., на 9 частей м-вла 1 часть угля и тѣснуга смѣсь этихъ вещеетвъ накаливаготъ въ глиняной регортѣ ила чрезъ накаленную цинковую пыль про- пускаютъ углек. газъ: Zn -+- СО2 = = ZnO-[-CO. Мпогія утлероддыя вещества [27], при накаливаніи, или при дрическоиъ геяераторѣ, въ который вводятъ пагр'Ьтьй(терн ющвме я тешюігь) воз ду хъ, чтобы уголь раска-чилеп до б'вла. Продукты гор'інія, содержащіе СО, утиляапруются заводомъ дли перегр'вванія водяного пара. Такой парь'Воды пускается на накаленный до бѣла уголь. При ятомъ то и собирается водяной газъ шш еиѣоь водорода и окиси углерода. Водяной газъ (иногда зовутъ гтоп.твомъ будущим") при- м'вшімъ не только для нагр'Ьванія, но п для освѣщеігія. Для этой поел-Ьдней цѣли — пли накаливаютъ въ пламени водяного газа—платину, известь, магиезію, окиел цирконія, то- рія н т. и. огнепостоянвыя вешества (какъ въ друммощіовомъ свігё и въ ауэровекнхъ горѣлкахъ), или «арйурируютъ газъ; то есть пршгБПгиваютъ къ нежу пары летучихъ (чаше всего беизинъ пзъ нефти, нафталинъ, ацетн- ленъ или просто нефтяной газъ) уг.іеродп- стых'ь вещеетвъ, которыя сообщаютъ бл'Ьд-ч ному пламени СО и Иг большую яркость оть высокой температуры, ііазвнваемой горѣніемъ. Иногда готовптъ въ генераторахъ дауеднов- счій шъ,, пред став ляющін сиѣсь водштого п генераторныхъ газовъ, впуская въ обыкновенный тенераторъ (вын. 19) водяные пары въ то время, когда температура угля достн- гаетъ достаточной высоты для хода реакціп С + ШО = СО + Н=. [27J Такъ называемое желтое синь-кали. KJFeCeNc (плп даже просто синерод. каліЁ), при нагрѣваніи. съ 10 частями крѣпкой сѣр- ной кислоты, образуетъ значительное количество весьма чистой окиси "углерода, совершенно свободной отъ углекяелаго газа. Gres- hoff (1SSS) показалъ, что іодоформъ CHJ3 съ растворомъ ляписа прямо и начисто даетъ СО по уравненііо: СНГ -f- 3AgNO* + НэО = = 3AgJ + 3HN05 -j- СО, а Тиле и Дентъ получили СО при дѣйствін крѣппаго раствора
302 "ГЛ. 9. СОЕДШІЕШЯ УГЛЕРОДА СЪ КИСДОРОДОМЪ И АЗОТОМЪ дѣйствіи различныхъ веществъ, даютъ окись углерода, п между ними нногія оргашіческія пли карбоксильным кислоты. Простѣйшія суть: муравьиная и щавелевая кислоты. Муравьиная кислота СНЮ-, при нагрѣваніп даже до температуры 200°, легко разлагается на оклеь углерода и воду: СНЮа — .= СО -f- НЮ. [27 bis]. Обыкновенно, впгрочемъ, въ лабораторіяхъ приготов- ляютъ окись углерода не нзъ муравьиной, а пзъ щавелевой кислоты С-Н-О1, легко получаемой дѣйствіемъ азотной кислоты на крахмадъ, сахаръ и т. п., а также находимой въ прпродѣ п употребляемой въ техипкѣ. Щавелевая кислота при нагрѣваніп легко разлагается; кристаллы ея сперва теряютъ воду, нотомъ отчасти возгоняются, но большею частііо разлагаются. Разложение состоптъ въ томъ, что она распадается на воду, окпсь углерода п углекислый газъ: СаНаО* = Н20 + + СО- + СО [28]. Практически производить это разложеніе, обыкновенно, снѣпшвая щавелевую кислоту еъ крѣп- кою сѣрнога кислотою, потому что ио- . слѣдняя благопріятствуетъ разложению, отнимая воду. При нагрѣваніи смѣси щавелевой кислоты съ сѣрною выдѣляется смѣеь окиси углерода и углекислаго газа. Такую емѣсь пропу- скаютъ черезъ куски и растворъ щелочи для того, чтобы поглотить углекислый газъ; остается одна окись углерода. По свощгь физическимъ свойствам. ■Ьдкаго кали на хлорофориъ: СЫС13 -J- ЖНО = = ЗКС1 -Ь 2НЮ + СО. [27 bis] Эту реашшо производить, смѣши- вая муравьиную кислоту ст. г.тицериномъ, потому что сама она, въ отдѣльвости, улетучивается раньше распаденія. Соли муравьиной кислоты съ сѣрною кислотою при наѵрѣванш образуютъ окись углерода. [28] Разложеніе муравьиной п щавелевой кист, сь образован!емъ СО понятно въ смы- слѣ карбоксила: йотомѵ что первая еить Н(ШгЩ, и вторая (НСО3)3 или Н3, въ мотор. 1 или оба Н аааѣнеиы карбоксилонъ, слѣд. они = Н! + СО! и На + 2Ше, а Н* съ СО*, какъ показано выше, реагируют1!., образуя СО и Н20. Поэтому очевидно, также, что щавелевая к., выдѣляя СОг, даетъ нуравьннуго к. и что эта посяѣдняя можетъ произойти иаъ -CO-f-IFO, какъ увидлмъ далѣе. Лимонная кислота епН"Оа распадаясь при нагрѣвэніи съ крѣпкой сѣрною к. даетъ ташке окись . углерода. окпсь углерода напоминаетъ азотъ, что уясняется из'ь равнаго вѣса частицъ обонхъ газовъ. Бевцнѣтпостъ, отсут- стяіе запаха, низкая температура абсолютного кипѣнія (при — 1-40°, у азота—140°), способность затвердевать около ■— 200° (азотъ — 202°}, китіѣть при—190° (азотъ—203°) и малая растворимость (гл. 1, в. 30} окиси углерода почти такія же, какъ у азота. Хнмическія же свойства обонхъ газовъ во многомъ различны, п въ этомъ от- ношеніи СО сходна съ И2. Окись углерода горитъ сиишгь плалене.чъ, взры- вастъ еъ эвдіометръ- съ кислородом. [29], какъ водородъ. При вдыханіи она дѣйствуетъ какъ сильный ядъ, потому что поглощается кровью [30],чѣмъ п объясняется ядовитое дѣйствіе угара, [29] Примечательно, что совершенно сухая СО съ кислородомъ пе даетъ, по ніібл. Диксона, взрыва отъ искръ налаічі напряжения, при малѣйшев же иодмѣсп влажности—вярывъ происходить. Л. Менеръ ноказалъ, однако, что искры при значит ел ыгамъ напри женіи элек- трнческаго разряда производят!, нзрыкъ. Мвѣ кажется, что дѣло ложно объяснять тлвмъ, что Н30 съ СО частііо даетъ СО' -|- И-, а водородъ съ кпелородшь BsOa (гл. 7), которая съ СО образуетъ СО3 и НЮ. Следовательно вода возобновляется и вновь служить для той же цѣліт. Но быть лшжетъ. что здѣсі. придется признать — контактное вліииіе. ІІослѣ того, какъ Диксонъ покняалъ вліяніе елѣдовъ влажности па реакнію СО + О, явилось много найлюденій подобного же рода, ООетоптель- нФйгаее изелѣдовапіе вяілпія влажности на ходъ многпхъ хнмпческохъ реакцій, сдѣлатго Бегсероыъ (Baker) иъ 1S94 г. Онъ иоказалъ, что при полнѣйшей сухости шюгія превращения (напр. образование озона изъ кислорода, разложеніе AgO, КСЮ3 при нагрѣшшІитіт. п.) совершаются точно также, какъ "въ приеут- ствія влажности, но во многихъ случаяхъ елѣды влажности оказываютъ явное вліпнів. Упомянеыъ напр, о слѣдующеиъ: 1) Сухая SO' не д'Ьйствуетъ на Сухіе СаО или СиО; 2) совершенно сухой нашатырь съ сухою СаО не даетъ НИ', а просто возгоняется; 3) сухіе NO и О не реагнруютъ; і) совершенно сухіе HIP п НС1 не соединяются; 5) совершенно сухой нашатырь не дпесоціируетъ при ЗЭ0° (гл. 7, вын. 15 Ьіз); 6) совершенно сухой хлоръ не дѣйствуетъ па шюгіе металлы и т. д. [30] Окись углерода отравляетъ очень скоро, потому что поглощается кровью »і>. такомъ же вид-іі, какъ кясло]зодъ. Спектръ поглоще- иія крови при этом* столь явно иѣняется, что при помощи крови легко узнать въ вов- духѣ присутствіе малыхъ сдѣдовъ СО. Проф. М. Я. Капустяиъ нашелъ, что льняное масло (а. потому и насляньш краски), высыхая (ио- глошдя кислородъ), можетъ давать окись уі'ле- рода:
PF-АКЦІИ ОПИСИ УГЛЦРОДЛ. 303 происходящего отъ продуктовъ иепол- наго горѣиія угля и др. углеродистыхъ видовъ топлива. Вслѣдствіе своей способности къ соединенно съ киелородомъ, окись углерода дѣйствуегь какъ сильное возста- номяшщсе вещество, отнимая ішслородъ отъ множества тѣлъ при накаливанія, причемъ сама превращается въ углекислый газъ. Но, конечно, возетанови- тельное дѣйствіе окиси углерода (какъ Л", гл. 2) распространяется только на такіе окислы, которые довольно легко отдаютъ спой кислородъ, какова, напр., окись мѣдн, но окиси магиія или калія не возетановляются. Металлическое же- л-взо само способно возстановлять углекислый газъ въ окись углерода, подобно тому, какъ оно возстановляетъ водородъ изъ воды. Мѣдь, не разлагающая воды, пе разлагаетъ ш уголь- наго газа. Платиновая проволока, на- грѣтая до 300°, и губчатая платина при обыкновенной температурѣ даютъ въ смѣси СО + О, какъ въ На+ О взрывъ. Эти реакціп чрезвычайно ясно напоминаютъ тѣ, которыя свойственны водороду [30 bis J. При этомъ, однако, должно имѣть въ виду слѣдующее важное разлнчіе: частица водорода заклю- частъ въ себѣ Hs—группу элемеатовъ, дѣлнмую на двѣ одинаковый части; тогда какъ окись углерода СО въ своей чаетицѣ представляетъ нечетное еодер- жаніе атомовъ углерода и кислорода, а потому нн въ какихъ реакдіяхъ соединенія она не можетъ давать двухъ частицъ вещества, содержащаго ея элементы. Это особенно видно взъ дѣй- ствія хлора на водородъ и окись углерода; съ первымъ хлоръ образуетъ, НС1, съ окисью же углерода образуетъ, такъ называемую, хлорокись углерода С0С1а, т. е. частица водорода И2 при дѣйствіи хлора, такъ сказать, распределяется на двѣ частицы хлористаго водорода, тогда какъ частица окиси углерода СО вполнѣ входить въ частиц}' хлорокпси углерода. Это харак- [30 bis] Форбіалдегвдъ (а.ідегид'ь муравьиной к.) СН'О, "іголучающінся при окнсленіл мети- доваго спирта СН40 и легко дающій твердые полимеры, дѣйивуетъ. какъ сильный возста- новитель, именно йотоиу, что содержись элементы - СО + Щ какъ фосген* содерікитъ СО + СР. теризуетъ реакціи, такъ называемыхъ, двуатоліішѵг, или двуэквпволенгшхъ ра- днкаловъ или остатков'!,: Н есть одно- атомиый остатокъ или радикалъ, какъ К, CJ и др., окись же углерода СО есть недѣлимый (безъ разложения) радикалъ двуатомный, эквивалентный съ НА а не съ Н, а потому и соединяющейся съ X2 и замѣняющій На. Это разлнчіе видно въ прилагаемомъ срав- неніи: НН водородъ СО окись углерода. НС1 хлористый в.СОСІ2хлорокиеь угл.. НКО ѣдкое кали СО(ІШ)- ѵглекал.'соль. HNHaaMHiaKb СО(Шэ)а" мочевина. НСН3 метанъ СО(СВ3)2 ацетонъ. ННО вода CO(HO)s углекислота. НЮ „ СОО углек. газъ. Такіе одноатомные остатки X, какъ Н, (Л, Na, NO», NHJ, NH*, CH3, CO»H (карбоксилъ), ОН и т. п., образуютъ, согласно съзакономъ замѣщенія, между собою соединенія XX', съ киелородомъ же или вообще съ двуатомныыи остатками Y, напр. съ О, СО, СНа, S, Са и т. п., соединенія XX'Y, а двуатом- пые У, иногда могущіе существовать отдѣльно, соединяются менаду собою YY' и съ X2 или съ XX', какъ и ви- димъ при пѳреходѣ СО въ СО2 и въ СОСР. Эта способность окиси углерода къ соединеніямъ проявляется во мно- гихъ ея реаіщіяхъ. Такъ, она весьма легко поглощается однохлористою мѣдыо CuCl, растворенною въ дымящейся соляной киелотѣ, образуя кристаллическое соединеніе СОСи2С122Н20, разлагаемое водою, прямо соединяется съ каліемъ (при 90°), образуя (КСО)в [31], съ двухлориетою платиною PtCla, съ хлоромъ С1а и др. Но всего замѣ- чательнѣе, во первыхъ, соединенія-СО съ металлическимъ никкелемъ, когда образуется летучая безцвѣтная жидкость Ni (СО)*, полученная Л. Мондоыъ (описывается въ главѣ 22-й) и, во вто- [31] Черная касса соединенія СО съ К легко и сильно взрываегь; на воздух* окисляется. Хотя Вродп, Лерх-ь и Жоанни (получнвдай его въ 1893 г. въ безцвѣтномъ состояніи при помощи ШРК, описішнаго въ гл. 6, вын. 14) многое уже разъяснили въ отношенщ къ этому соедшенію. но все же оно ещемало изучено. Оно вѣроятно существуетъ въ рааныхъ до- лиыерныхъ п изомерпыхъ .соединен] нхъ, ииѣя составь (КСО)".
С'І. КИСЛОГО ДО.МЪ И ЛЗОТОМЪ 304 "гл. 9. швдпнгаш углеічідл рыхъ, соедпнспіе СО со щелочами, ua- пріімѣръ, КНО, ВаН-0- п т. п., хотя СО прямо не поглощается ими, такъ какъ не ішѣетъ кислыхъ своиствъ. Вертело указалъ (18(51), что ѣдкое каш въ прпсутствіп воды способно поглощать окись углерода, ао только такое поглощение происходить медленно, мало по малу, и только по прошествіи мно- гихъ часовъ нагрѣванія вся окись углерода поглощается ѣднимъ кали. При ноглощеніп получается соль СНКО-, соотвѣтствующая кпелотѣ, встрѣчага- щеися и въ природѣ, а ішепно, про- етѣйіпей органической (т. е. карбоксильной) кпелотѣ муравьиной СГІ-0-. Ее можно извлечь пзъ каліевой соли, посредствомъ перегонки со слабой сѣр- ной к., какъ NH03 нзъ NaNO3. Та же кислота находится въ муравъяхъ, въ волоскахъ крапивы (она жалить, когда эти волоски войдутъ въ коя;у, сломятся, и въ тѣло воыдетъ ѣдкая муравьиная кислота); получается при дѣйствіи окп- сляющпхъ веществъ на многія органи- ческія вещества; образуется пзъ щавелевой кислоты и распадается во мно- гихъ обстоятелъствахъ на окись углерода и воду {см. выше). Въ образовапіи муравьиной кислоты изъ окиси углерода видтгмъ прпмѣръ синтеза органи- ческихъ соединеній, для котораго ньшѣ имѣется множество прииѣровъ, по- дробнѣе разбираемыхъ въ .органической химіи. Муаесанъ (1901) воспро- извелъ этоть те синтезъ при помощи С0й, такъ какъ показалъ,, что водородистый натрій NaH (гл. 12) прямо съ СО2 даетъ муравьино-натроную соль CNaHO2. Муравьиная кислота Н(СНО-), угольная НО(,СНОЙ) и щавелевая (CH0S)2 кислоты суть просгвйшія пзъ органи- ческихъ или карбоксильныхъ кислотъ R(CHOa), отвѣчающія НН и НОН. Исходя иаъ окиси углерода СО, ясно видно образованіе карбоксильныхъ кислотъ уже потому, что СО способна соединяться съ X', то есть образуетъ СОХа. Если, напр., одинъ X будетъ водный оскатокъ ОН, а другой водорода, то и получится простѣйпіая органическая кислота — муравьиная Н(СООН). Какъ всѣ углеводороды отвѣ- чаютъ (гл. 8) простѣйшему СН*, такъ всѣ органическія кислоты понимаются, исходя изъ муравьиной. Подобными же способами уясняются отнопіенія і;ъ дру- гимъ соедниеігілмъ углерода тѣхъ, кото- рыя содержать азотъ.Дляпримѣравозь- мем'ь одну изъ карбоксильныхъ кислотъ R (СО-El), гдѣ R есть углеводородный оетатокъ. Такая кислота, какъ всякая другая, даетъ чрезъ присоедините NHS амміачпую coJibRfCO-NH'1. Въ ней заключаются элементы для) образовапія двухъ частпцъ воды, и подъ вліипіеиъ веществъ (и условій), отнішающихъ воду, вода дѣйствительпо изъ KfCO-NH4) ножетъ выявляться, образуй ори но- терѣ одной частицы воды — амиды RC0NH- [32], а при потерѣ двухъ частпцъ юдъг—нитрилы RCN, называемые иначе ціішовьшв или синеродистыми сіі- сдііиепіЯ:іш [33]. Еслп всякін карбоксильный кислоты связаны между собою не только многп.чп общими реакциями, но и взаимньшъ превращеніемъ другь въ друга, то этого-же должно ждать п для всякихъ сииеродистыхъ соедпнепій. Общность ихъ реакцій и взаимность превращеній замѣчеиы были давно Гей-Люссакомъ, который и при- зналъ во вевхъ ннхъ общую груішу или оетатокъ—еввероді. или ціан'1. CN. Простѣйшія еоедииснія его суть: сп- [і!2| Такъ папр.. охсамидъ пли амндъ щавелевой кислоты (CNH*0)s получается въ впдѣ нераствор. осадка по прнбіівлсяіи раствора анміана къ спиртовому раствору щавелево- этиловйго зфира (СС-ЬРО2)2, который образуется при дѣйствш щавелевой кислоты па спиртъ: [СНО-У- + 2(С2Н")0Н = 2Н0Н ■■{- + (ССаН6Ог)а. Какъ ближгйпііл пронзводныя амміака, пштды со щелочами выд^лжотъ аа- міакъ п образуютъ соль кислоты. Нитрилы утке не «толь легко способны нъ подобной реакцій. Большинство ішидовъ, отвѣчающпхъ кнелотамъ, представляя составъ RHI-JP, весьма легко обратно соединяются съ водою, даже при простоять кипячеиін съ ней, а тѣмъ больше при д-Метвіи щелочей и кислотъ. Амиды, та- кииъ образоыъ, легко переходятъ обратно въ амміачныя соли, но они.отъ нихъ явственно отличаются. Ни одна амміачная соль не перегоняется, не улетучивается беэъ иэм'Ьнеиія; въ большинстйѣ случаев* амшачньтя соли при нагрѣванін выдѣляютъ воду и даютъ аіщдъ, а шише амиды о'іень часто летучи Йезъ нз- мѣпеиія и нерѣдко прсдставлгаотъ кріістал- лическія летучіи вещества, перегоняіощілвп весьма удобно. Таковы, напр., амиды киіуіоть . уксусной, бензойной, муравьиной и цѣлаго ряда, другихъ оргаішческихъ ішелотъ. [33] Связь синеродистых?. соединенІв сь остальными углеродистыми выражена была мною въ 60-хъ годахъ на 1-мъ съ'Ьэдѣ рус- екихъ естествоиспытателе!г.
ІТЛІіАШІІАЧНАЯ СОЛЬ. 305 ішльшія кислота или синеродистый во- дородъ HCN, синеродистая или ціаі-ю- вая кислота OHCN и свободный сиые- родъ (CN)2, отв'Ьчающія тремъ про- стѣйшимъ карбоксильиъшъ кислотамъ: муравьиной НСО^-І, угольной ОНСОэН и щавелевой (СОаН)2. Сиперодъ, какъ карбокснлъ, очевидно есть остатокъ одпоэквивалептный и кислотный, подобный хлору. Реакціи и свойства амп- довъ и нитрпловъ органическихъ ки- слотъ подробнѣе разсматриваются органического химіею, п мы коснемся здѣсь только ыростѣишихъ изъ иихъ, а дли блшкайшаго уяснеиія исходныхъ соединение остановимся сперва на амміач- иыхт, еоляхъ и амидахъ угольной кислоты. Такъ какъ углекислота двуосиовна, ■го амміачныя соли ея должны имѣть еоставъ: кислая углеамміачнал соль H{NH4)COa п средняя соль fNB+TO3; онѣ представляютъ соедпнепія одной и двухъ частицъ амміака съ угольною кислотой. Кислая соль является въ вид/Ь непахучаго и (по реакціи на лак- мусъ) ередняго вещества, растворииаго ири обыкновенной темнературѣ въ G частяхъ воды и нерастворшіаго въ спиртѣ. Если водяной растворъ амміака насытить изСыткомъ угольной кислоты, то, при выпариваніи подъ колоколомъ воздушиаго насоса надъ сѣрною кие- лотою, выдѣляются кристаллы этой соли. Веѣ другія углеамміачныя соли въ растворахъ, при испареніи подъ колоколомъ воздушнаго насоса, выдѣ- ляютъ ту же самую соль. Впрочемъ, растворъ этой соли, даже при обыкновенной температурѣ, уже выдѣляетъ углекислый газъ, какъ всѣ кнелыя соли углекислоты (напр. NaHCO8), а при 3S° выдѣленіе С0Э происходить еъ большого быстротою. Теряя углекислый газъ и воду, кислая соль даеть среднюю: 2(NH)*HC03 = НЮ + СОа + (NH*)2C03, но эта послѣдняя сама разлагается, даже въ растворахъ, выдѣляя амміакъ и образуя кислую соль, а потому среднюю соль можно получать въ криеталлахъ (NH*)2COBH20 только при нязкихъ тем- пературахъ и изъ растворовъ содержащие избыток* амміака, какъ про- дуктаднссоціацін этой соли: (NH+}aC03= = NH3-r-(NH*)HC03. Но такъ какъ средняя соль [34], по общему типу, спо- Осыпы хнніи. собна разлагаться съ шдѣленіемъ воды, т. е. образуете амидъ, а именно канбами- ііовоамиіачпуго со.іь NFI4O(CNHa0) = = (Ш^О8—НЮ, то этшіъеще болѣе усложняются превращепія углеамміач- ныхъ солей. Очевидно, что въ действительности, при измѣнепіи количествъ воды, амміака и угольной кислоты, бу- дутъ происходить различный промежуточный соли, содержания смѣси или соединепія выше назвашшхъ. Такъ, обыкновенная, въ продажѣ часто ветрѣ- чающаяся углсамміачиая соль, получается возгонкою при накаливанІи смѣси известняка съ сѣрноамміачною солью (гл. G) пли съ нашатырелъ: 2NH*CI + СаСОя = СаСІ9 + (ЛтН4)Ю0я. Средняя соль, выдѣливъ часть амміака, образуетъ отчасти кислую соль, и выдѣливъ НЮ — карбаминовую соль и представляетъ чаще всего составь: шю(Сггаю) + гощашо2) = = 1-NH3 + ЗСО* + 2НЮ. Соль эта, теряя въ разныхъ обстоя- тельствахъ NBB или СО2 или Н-О, не представляетъ постоянства состава п скорѣе всего можетъ быть разсыатрп- ваема, какъ смѣсь кистой и азгадной солей. Эту послѣднюю должно признать въ составѣ обычной углеамміачной соли, потому что въ еоставѣ ея менѣе воды, ч'Ьмъ слѣдуеть для средней пли кислой солей [35], но при растворенІи въ водѣ соль эта даетъ емѣсь кислой и средней солей. Каждой изъ двухъ амміач- ныхъ солей угольной кислоты отвѣ- чаетъ свой амидъ. Для кислой еоли- это OHCONH2—кар&ааніновая кислота. Она въ отдѣльности не извѣстна, но извѣетна отвѣ чающая ей амміачная соль или карбашновоамміачная соль. Она легко и тотчасъ происходить при смѣшеніы 2 об. сухою амміака съ 1 об. сухого углекислаго газа: 2NH3-j-C02== =NH40(CONH2) и представляетъ твердое вещество, сильно пахнущее анміа- [Зі] Кислая соль (NHJ)HCO* теряя воду, должна была бы дать карбаминовую киашпд ОН(СІШгО), но она не образуется, что іго- нятко уже чзъ непостоянства еаиой ннслой соли: выдѣя.іеіся СОи л происходить КН*, который и даетъ карбаминовойшіачную com.. [35| Въ средней аШ'-КОЧ-НЮ. въ кислой NHa+CO!H-H4), вт. карбашново амміач- ной 2NIP-1-C01. а въ продажной на ЗСО* только 2ИЮ. 20
306 ~Т'Л. D. СОЕДШШНЯ УГЛЕГОДЛ С комъ, притягивающее важность и совершенно разлагающееся при 60°. Объ этомъ разложеіііи [30] можно судить по плотности пара, которая=13(Н=1), что какъ разъ отвѣчаетъ плотности смѣси 2 об. NH!t п 1 об. СО-. Понятно, что то же соединение произойдетъ изъ всякихъ углеамміачныхъ солей при дѣй- ствіи солей, отнимающнхъ воду, напр.: соды или поташа [37], такъ какъ въ безводномъ состоянііі N Н3 и СО" даіотъ только это соеднненіе CO-2NH8 [38J. Такъ какъ въ средней углеамміачной соли два аммонія, п такъ какъ амиды происходить сь выдѣлеиіемъ воды на счетъ водорода аммоиія, то этой солп отвѣчаетъ симметрическій амидъ CO(NR-)2. Его должно назвать карСІа- «идонъ. Онъ тождественъ «ъ мочевиною CN-H40, которая, заключаясь въ мочѣ (около 2°/о у человѣка), еостаьляетъ для высшпхъ жпвотныхъ (особенно питающихся мясомъ) обычный продукт"!, окпсленія п выдѣлеиія [39] азотистыхъ веществъ, заключающихся въ орга- нпзмѣ. Ыагрѣваядо 140е карбампново- [36] Науманъ опредѣли.ть елѣдушщія даесо- шонныя упругости наровъ нарбаниновоаы- ыіачной со.чн (въ мплл. ртути): t—l0° 0° + 10с 20° 30° 40° 50° 60" р 5 12 30 Ш 1-24 248 470 770 При избытиѣ NHS или СО" (Горстлаіп, и Изамберъ} масса образующейся соли (въ твер- домъ віідѣ) возрастаетъ, я. упругость пара уменьшается. [37] СаСР вступаеть въ двойное разложе- ніе съ №НгСОэ. Кислоты (напр., сѣрная| от- нимаютъ КН5, в&тд'іуіяютъ СО5, щелочи (напр.. КНО) отнимаютъ СО!, выдѣлпютъ NH3. а потому, какъ воду отнимающее вещество, здѣсь можно взять только Na'CO1 или К5СО". Во- .диной растпоръ карбаііиновоаішіачной со.ш не вполнѣ осаждаегъ растворъ СаС(г, вѣроятно ■потому, что известковая соль карбалиповоп кислоты растворима в-., водѣ и при раство- реніи не вся (КЕ?)2СО! превращается въ среднюю соль (NH40)-C02. [3S] Надо думать, что реакція совершается сперва между равными объемами (глава 7), но тогда происходить карбамвновая кислота HO(CNHsO), которая, какъ кислота, тотчасъ соединяется еъ амиіакоиъ, образѵя NI-ІЮ (СН5ЙО). ; [39) Мочевина составляет!,, иесомнѣНно, лродукт-ь окнеленіл сложпыхъ азотистыхъ (бѣдковыхъ) веществъ лгавотнаго т'Ьла. Ее наяодятъ въ крови. Она почками всасывается взъ крови. Челонѣкъ въ день пыдъ-ляетъ ■ около 30 тр. мотевины. Будучи производя ымъ ■ СО2,- мочевина, какъ п СО-, есть продукть лдіііеленія. (Л, КИСЛОРОДОМЪ И АЗО'1'ОШЪ. амміачную соль (въ запаянной трубкѣ, Базаровъ) или дѣііетвуя NH3 на СОСІ* (Натапсонъ), получили мочевину и тѣлъ доказали ея пряную связь съ углекислотою, то есть содержаніе въ ней остатковъ углекпелотът ті амміака. Отсюда понятно, какъ мочевина при гніе- ніп мочи даетъ угле амміачную соль: CN-ЫЮ + ЕГО = CO- + 3NH*. Таюшъ образомъ, по происхол;деніго п по распадению мочевина есть аындъ углекислоты. Представляя амміакъ (2 частицы), въ ь-о'і'ороы'ь водородъ (2 пая) замѣщенъдвуатомньшъостаткомъ углекислоты, мочевина сохранила способность амміака вступать въ соедппе- нія съ кислотами (напр., еъ аяотною CN'2HJOHNOa), съ основаниями (напр., съ HgO) и съ солями (напр., съ NaGl, NH'lCl), по, содержа кислотный оста- токъ, она не нмѣетъ щелочныхъ свойств!.. Въ водѣ растворяется безъ измѣненііт, а при иакалпваніи теряетъ амміакъ и даетъ синеродистую или ціа- шшую кислоту CNHO, которая есть нптрилъ углекислоты, то есть синеродистое соедпненіе, отвѣчающее кислой углеамміачной соли 0H(CNH*02}, которая, теряя 2Н-0, должна дать именно ціановую кислоту OHCN. Весьма непрочная, при обыкнов. темп, жидкая ціановая кислота легко и часто даетъ свой прочный, твердый цолимеръ ціа- иуровую кислоту ОаНяС;'№ [39 bis]. Обѣ им-вютъ одинъ составь и одна въ другую нереходятъ при измѣненіи температуры. Если кристаллы ціануровой кислоты нагрѣтъ до f, то упругость паровъ (Трость и Готфейль) р въ милл. ртути: t 160° 170° 200° 250° 300° 350 р 56 6S 130 220 430 1200. Въ парахъ находится уже ціановая к., и если ихъ быстро охлаждать, то она сгущается въ подвижную, летучую жидкость (уд. вѣсъ 0° = '1,14). Если-эке жидкую ціановую кислоту постепенно нагрѣвать, то она переходить въ новый твердый аморфный полимеръ (ціа- мелидъ), которыйпринагрѣваніп, какъ [39 bis J Ціановая кислота есть жидкость очень непрочная, легко изнѣшиогцаяся, а ціануровая есть тѣло твердое, кристаллическое я весьма ирочвое при обыкновенной температурѣ..
МОЧЕВИН Л. 307 и гцапуровая кислота, дастъ пэры ща- иовой кислоты. СлѣдовательЕо, вышеуказанный числа показывагатъ упругость дпссоціаціи ціаиуровой кислоты шга то наибольшее давлепіе, какого мо- гут7) достигать пары HOCN при данной температур'};, въ присутствии избытка твердой фазы—ціаиуровой к.; при большему, давлеяіи, или прп введсніи въ данный объеыъ большей массы наровъ, весь избытокъ даетъ ціаиуровую ішс. Описанныя отношен іи ціаіювой кислоты, иодм-вченныя преимущественно Вслеромъ, явно указываютъ на способность ціа- повыхъ соединены № ПОЛИ- меризацш.Оиа. замѣчаетсн на многнхъ цныхъ ціано- выхъ производи ы х ъ и понимается, какъ слѣд- ствіе вышеизложен и аго ПОНЯТІЯ ОИХЪ ігриродѣ. Вся ціановыя сое- диненія суть амміачиьтя соли RICNH+0-), лишнвшіясп воды 2Н-0. слѣдователь- но, частицы RCN должны обладать способностью еоед[іняться съ двумя частицами воды, пли въ за- мѣнъ ея съ другими частицами (напр., съ H3S, съ НС1, съ 2Наит.іі.), а потому способны соединяться и между собою. Соеднненіе-же однородныхъ ча- етицъ въ новыя сложнѣйшія и есть шчто иное какъ полимеризація [40]. Кромѣ легко идущей полимеризации, ціановая кислота представляетъ много другихъ интересовъ, подробнее разби- раемыхъ въ органической химіи. Ука- Вмврь (F. Wghler) ISOO-ІЗЙ. [-40] Точно также алдегыды (напр., С3ШО) суть спирты (напр., СаНсО), потерявшіе водо- рояъ и онн также способны вступать въсое- диненіе съ ішогимп веществами и полимеризироваться, образуя мало .іетучіе полимеры, которые при нагрѣшшіп депо.чшеризуютея. жемъ однако на происхождепіе солей ціаиовойкислоты чрезъ окпеленіе енне- родистыхъ металловъ. Такъ, напр., чаще всего получаютъ ціаиово-каліевую соль KCNO, какъ увидпмъ далѣе. Растворы ціановыхъ солей отъ прпбавле- ніясѣрной кислоты освобождаютъ ціа- иовѵю кислоту, но она тотчасъ распадается: амю'+вю=с0*+т*. там, относится н растворъ щановоамміачной соли С^^'И'^О, но только до нагрѣ- ванія. Пост!; н;е нагрѣванія онъ измѣ- няется виолиѣ. потому что переходитъ въ мочевину. Составъ обоихъ веществъ одинъ и тотъ же CN*H*0. но строеніе илирашредѣ- леніе и связь элементовъ ииыя: въ nja- ново - амміач- иой соли одшгь атомъ азота находится въ видѣ ціана CN, то есть связанный съ углеродомъ, а другой въ ви- дѣ а м н о н і я NH*. Проще всего составъ этой соли можно выразить, представляя, что въ водѣ одинъ атомъ водорода замѣтценъ амыонІемъ, другой сынеродомъ, т. е. составъ ея не обладает-!, симметричностію. Въ моче- впыѣ же оба азота поставлены симметрически, одинаково—относительно остатка СО углекислоты: CO(NH3)2. Уже по этому одному мочевина много прочнее ціановоамміачной соли и потому послѣдняя превращается при слабомъ нагрѣванш раствора въ мочевину. Это примѣчательное изомерное превраща- иіе было открыто Вёлеромъ въ 1S28 і?, и составило эпоху въ нашей наукЬ, какъ первый примѣръ синтеза орга- ническихъ веществъ [41]. [41] Оно нмѣло важное историческое значение особенно потому, что въ то время со- 20* .
308 г.і. У. соединкшя углкрода съ кисдородомъ и азотомъ По общей схеыѣ, муравьиной кислотѣ НСО^Н отвѣчаетъ свой ампдъ—форма- мндъ HCONH2 п свой ннтрплъ=сям- родпстып ВОДОродъ НСМ, а потому му- равьпно-амміачная соль НСО^Н* и формамидъ uprt нагрѣвааіп и д'Ьйетвіи воду-отнпмающпхъ веществъ {фосфор- наго ангидрида) даютъ синеродистый водородъ, а онъ во иногпхъ обстоя- тельетвахъ (напр., соединившись съ ІіСІпрп дѣііствіи воды) образуетъ муравьиную кислоту и амміакъ. Содержа водородъ при двухъ кыслотныхъ эде- ментахъ: углеродѣ и азотъ- [42], синеродистый водородъ хотя и не обла- даетъ кислою реакціею на лакмусъ (у ціановой кислоты кислотный свойства очень ясно развиты), но даетъ соли MCN, а потому представляетъ свойства слабой кислоты, оттого п назьтааетсп епппльною кпелитою. Малая ея энергичность видна также въ томъ, что синеродистые щелочные металлы,напр., синеродистый калій (КНО + HCN = = Н20 -г KCN), въ растворахъ нмѣюгь сильную щелочную реакцію [43]. Если вѳршенно не ожидали столь легкаго образования внѣ оргаинзиовъ такихъ веществъ, который встречаются въ нихъ. п полагали, что нодъ вліяніемъ силъ, дѣйствующихъ въ орга- нпзмахъ, происходят, такія вещества, который внѣ лхъ вовсе не образуются. Но и ио- кнмо разрушепія этого предразеудка легкій ііереходъ КН'ОСН въ СО(КЫ')' есть лучшій примѣръ перехода одного равновѣсія атоцовъ въ иное — болѣе стойкое. ■ [Ш] Если NHS н CHJ не пм'вютъ киелотныхъ свойствъ, то это завысить отъ того, что въ нихъ много водорода, въ сильной же кислотѣ одинъ іномъ водорода находится подъ вліяніелъ двухъ э.тементовъ, дающихъ каслоты. Ацети- ленъ С9Н5, заключая въ себѣ уже мало водорода, представляетъ вт, павѣстныхъ отно- шеніяхъ уже киелотныя свойства, потому что его водородъ, зам-внииъ металлами. Азотист о - водородная кислота HN", содержа мало водорода, также обладаетъ свойствами кислоты. [43] Растворы сиверодвстыхт. металловъ, напр. KCN или ВаСЗД-, разлагаются и углекислотою. Такт, дѣйствустъ даже СО2 воздуха. Растворы этихъ солей на сохраняются, такъ какъ свободная HCN, в.о-первыхъ, сана разлагается и полнмеризируетъ, а во - вторыхъ, со щелочными жидкостями даетъ NH* и муравьиную кислоту. Синильная кислота не вьвдъ-ляетъ СО8 изъ раствора Na'CO' и КгСОа. Но снѣсь растворовъ КЧЮ3 и HCN выдѣлпетъ СОв отъ прибавленія окиеловъ, подобныхъ ZnQ, HgO я др. Это основывается на великой склонности еннеродиетыхъ иетал- ловъ давать двоёныя соли. Образуется, напр., ZnK'fCffl)*—въ вод-Ь растворимая двойная соль. пропускать амміакъ черезъ накаленный уголь, въ 'прпсутетвіи щелочей, пли газообразный азотъ черезъ еиѣсь угля со щелочью, а также если накаливать смѣсь азотистыхъ органиче- скихъ веществъ со щелочью, то щелочной металлъ соединяется съ утлеро- домъ и азотомъ, образуя синеродистый металлъ MCN, напр., KCN [43 bis]. Синеродистый калій употребляется въ практикѣ въ большомъ колшчествѣ и образуется, судя по вышесказанному, во многпхъ обстоятельетвахъ, какъ, напр., при выплавкѣ желѣза, въ особенности съ помогдію древеснаго угля, зола котораі'о заключаетъ въ себ'і; ка- ліевую щелочь. Въ практнкѣ обыкновенно готовится не прямо синеродистый калій, а его соединение, заключающее калій, желѣзо и сішеродъ. Это есть желѣзистоеинеродистый калій или желтая СОЛЬ, носящая иногда назааиіе сппь-каліі. Это солеобразное вещество (см. гл. 22), шіѣетъ еоставъ К4ГеС'1К"2Н2О.Названіесинеродиетыхъ соединений происходптъ, именно, отъ свойствъ раствора желтой соли образовать съ растворомъ солей окиси желѣза FeX3 общепзвѣстную синюю краску, называемую берлинскою лазурью. Желтая соль служить чаще везго для получеиія всѣхъ другихь сп- неродиетыхъ соедпиеній (потому что приготовляется въ большомъ видѣ на фабрикахъ). Если желтую соль смѣ- іпать съ двумя част, воды и съ 3/* част, сѣрной кнелоты и смѣсь нагрѣвать, то она разлагается подобно селитрѣ, вы- дѣляя летучую водную синильную кислоту. Она была получена въ первый разъ Шелэ въ 1782 году; но ему была [43 bis) Ііереходъ азота воздуха въ синеродистый соединенія, хотя н иозможенъ, но донынѣ въ заводской практнкѣ не производится, и къ эадачамъ будушихъ нэсл'вдованШ должно причислить пахожденіе практически выгоднаго прійііа для перевода азота'воздуха въ синеродистые металлы нетолько потону, что синеродистый калій нашелъ огромное и важное примѣненіе для полученія золота паъ всякахъ (даже б'вдн'Ьйшихъ) его ыѣетоиахож- дсній, но особенно потому, что при помощк синеродистыхъ еоединеній возможны ниогіе синтезы сложныхъ углеродистыхъ веществъ, а азотъ, содержащейся въ синерод'в, легко переводится во всякія азотистыя вещества н въ аи.чіакъ, имѣющій важное значеніе д.'ія увеличения уроікаевъ.
СИНИЛЬНДЯ КИСЛОТА 309 іизвѣстна только водная кислота. Бъ 1S09 году Иттиер'ь приготовилъ безводную синильную кислоту,- а въ 1815 году Геи-Лгоссакъ окончательно уста- новнлъ ея свойства и показалъ, что она содержитъ только водородъ, угле- родъ и азотъ GNH, Если перегонять полученный слабый растворъ HGN и собирать первыя порція перегонки, то ложно получить такимъ образомъ бо- лѣе крѣпкій растворъ, а изъ него приготовить безводную кислоту. Для этого къ охлажденному крѣнкому раствору лрибавляіоть куски хлористаго каль- ція и тогда безводная кислота всплы- ваетъ въ видѣ отдѣлыіаго слоя, потому что въ водноыъ растворѣ хлористаго ьальція она не растворима. При работать съ синильною кис, однако, нущно быть чрезвычайно осторожнымъ, потому что синильная кислота, отличаясь большою ядовитостью, въ то же время и чрезвычайно летуча [44]. Она происходить при дѣйствін тнхаго разряда на смѣсь ацетилена съ азотомъ; С-Н- -j- N- = 2CNH. Безводная синильная кислота представляетъ легко подвижную и весьма легко летучую жидкость; удѣльный вѣсъ ея при 18° ра- иенъ 0,097, при нпзшихъ температу- рахъ, особенно же въ смѣси съ неболь- шимъ количествомъ воды, она легко [14] Можно прішо пропускать смѣсь паровъ воды и синильной кислоты, выделяющейся ирн нагрѣвапіи желтой соли съ сѣрноіо кислотою, чрезъ сосуды или трубки, наполненные хлориетымъ кальцІемъ. Эта трубки должно охлаждать, потому что, во-перпыхъ, синильная кислота легко изменяется при иигрѣванін, а во-вторыхъ, тогда хлористый цальцш уже отипиаетъ меньшее количество воды. Смѣсг. CSH и паровъ Н50, проходя че- ренъ длинный слой CaCls, отдаетъ ему воду и въ ітрахъ остается только одна синильная кислота. Ее должио охлаждать но возмоік- ности тщательно, чтобы превратить въ жидкое состоите. Способъ, которымъ Гей-Люс- еакъ получнлъ чистую синильную кислоту, состоялъ въ дѣйствіи хлористоводородная rasa но синеродистую ртуть. Эта поелѣдняя можетъ быть получена въ чистоиъ состоянии, *сли растворъ желтой соли кипятить съ раство- ромъ азотнортутной соли, потомъ процѣдыть и кристаллизовать охлажденіещ,; тогда синеродистая ртуть Hg(CK)5 получается въ видѣ Оезнвѣтныхъ кристаллов!.. Для иолупепія синильной кислоты въ беэводномъ видѣ мозкетъ «лушвть также раэложеніе пагрѣтой синеродистой ртѵти сѣрнпстонодородныиъ газомъ Hi;(CN|!4-HaS=aHCN-r-HgS. залерзаетъ; кипитъ при 26° [44 bis]. Въ водѣ, ениртѣ и эфирѣ она растворяется во вс-Ьх'ь пропорціяхъ; слабые водные ея растворы применяются въ медиципѣ [45]. Соли К, Na, NH*, Ва, Са, Hg въ водѣ растворимы, но соли Ag, Zn, РЬ въ водѣ не растворяются. Оиѣ съ KCN и подобными ему синерод, металлами образуютъ двойныя соли, примѣръ которыхъ мы разсмо- тримъ, описывая впослѣдетвіи желтую соль. Поеіоянетвом-ь и сравнительною прочіюстію отличаются не только пѣ- которыя двойныя синеродистые металлы, но и растворимая HgC2Na, нерастворимая AgCN, а въ отсутствіи воды даже и KCN. Соль эта [46], епла- влеиная, дѣйствуетъ возстановительно своими элементами К и С, а при спла- вленіи съ окисью свинца окисляется, [-1-1 bisj Слабые растворы перекиси водорода могутъ, какъ утверждаготъ, служить лро- г'няоядіемъ. п. ч. съ НаО! изъ НСК происхо- дитъ оксаандъ (CONOH]". \АІЬ\ Слабый (до 2"/,,] водяной растворъ синильной кислоты получается при перегонкѣ нѣкоторыхъ растателшыхъ веществъ Бъ особенности значительной известностью пользуется, такъ называемая, лавровишневая вода, которая содержитъ синильную кислоту. Полу- чаютъ ее черезъ настаиваніе и перегонку лиетьевъ лавровншиеваго дерева. Совершенно подобная же вода получается при церегоннѣ настоя горькпхъ мішдплей. Овѣ, какъ пзвѣстно, ядовиты и отличаются особымъ горькимъ вкусомъ, аависящимъ огъ прнсугствія въ нихъ амигдалнна, извлекаемого изъ горышхъ мин- далей спцртозгь. Этоть амнгдалинъ. при на- стаиванш растертыхъ ынндалей, разлагается, образуя эфирное горькоминдальное масло, глюкозу и синильную кислоту. С!Ч-І«ЙО» 4- 2НЮ = С'НЮ+СКН + 2С6НиО( Ашігдалннт. вт. Вода. Горьк.-ВІШД. Синильная Глвкоад. горьк. ъшндйлѣ. наело. uiicaora.. Если водныіі настой горькпхъ ігандалей перегонять, го вмѣетѣ съ нарами воды уносится и образующаяся синильная кислота н летучее горьковпшдальное масло. Послѣдиее въ водѣ нерастворимо дли растворяется только въ ыалоиъ количестве, тогда какъ синильная кислота остается въ водяноыъ растворѣ. Горъкоминдальная и лавровишневая вода употребляется, въ йедіщинѣ, конечно—въ малонъ только количестве, потону что значительный количества ея производить отраву. Чистая Безводная «шильная киаіота сохраняется безъ пзиѣвевід, равно какъ слабые растворы, но крѣпкіе сохраняются лишьвъ првсутствіп дрітихъ «ислотъ, з въ прпсут- ствіи мнопіхъ поднѣсей растворы даютъзегко бурое полимерное вещество, образующееся тоже изъ раствора ЕСК. ]■№] Соль эта будетъ описана въ гл. 13.
310 ГЛ. '-). СОЕДШГЕНШ У ГЛ ЕГО ДА СЪ КНСЛОРОДСІМ'Ь II АЗОТОМЪ. образуя ціановокалісвую соль KOCN, чрезъ что устанавливается связь между HCN н OtICN, то есть между нитрилами луравышой и угольной кпслотъ, н ата связь такая же, какъ между салили кислотами, п. ч. зіураны-шан, окисляясь, даетъ СО-. Свободный сішерод'ь: (СШ3пли CNGN такъ соотвѣтствуетъ синеродистому водороду, какъ свободный хлоръ С1- или С1С1, соотвѣтствуетъ хлористому водороду. Составь (СИ)'2 какъ разъ выра- жаегь, судя по вышесказанному, нн- трилъ щавелевой кислоты, п дѣііствн- тельно.щаселевоамміачнаис.олыіампд'ь, eft еоотвѣтствующІй (оксамидъ, выноски 32), при вагрѣвашп съ фоефорнымъ ангпдридомъ, отгшмающпмъ воду, дя- ютъ синеродъ или ціаиъ (CN)-. Это же салое вещество пропеходптъ пзъ иѣ- которыхъ сішеродпетыхъ истаяловъ при простомъ пхъ накалпванш. Въ особенности пригодна для это цѣлн синеродистая ртуть, тѣзіъ болѣе, что она легко получается въ чнетомъ. видѣ и весьма постоянна въ отдѣлыюмъ со- стоянін. Если синеродистую ртуть на- грѣвать, то она разлагается, подобно окиси ртути, на металлическую ртуть и синеродъ: HgC'-Ns = Hg-^C2N* [4-71. При образованіи синерода часть его всегда полиыеризуется, образуя темно- бурое, нерастворимое вещество, называемое иараціапомъ и способное при накаливании давать синеродъ [48]. [47] Для при готов леыія пужпо брать совершенно сухую синеродистую ртуть, потому что еъ прцеутствіи влажности она при накаливший даеть амміакъ. углекислоту и синильную кислот;-. Вмѣето синеродистой ртути можно употреблять с.чѣсь совершенно сухой Желтой соли и хлористой ртути; тогда въ самой реторт* происходить двойное разло- зиеніе и ооразованіе синеродистой ртути. Синеродистое серебро также выдѣлнетъ синеродъ при простоит, накалив аніп. [4-8] Параціанъ есть бурое твердое вещество, имеющее составь' синерода, ■ образующееся при всѣхъ способмк'ь лриготовленія синерода, причеиъ оно остается въ оотатк'Ь. Синеродистое серебро при слаОомъ нагрѣваніп плавится, а при дальЕѣапіеігь ітгр'веанІи выд-І;- ллетъ иіанъ, въ остатк'к же получается значительное количество иарацІана. Замѣча- тельно при этомъ, что ровно половина синерода дѣлаетея газообразною, а другая превращается вт, параціанъ. Вт. осгаткѣ виѣстѣ съ траціанонъ будётъ металлическое серебря, которое можно извлечь ртутью и вотомъ йэдіною кислотою, которая не дѣйе'гвуегь на Синеродъ есть пахучій, бевцвѣтныи и ядовитый газъ, легко егущающіися при охлажденін въ безцвътиую жидкость, нерастворимую въ водѣ и пмѣю- ЩУ'О удельный вѣсъ 0,81). Она шшитъ около—21° и потому въ с иль но охлади- тельной смѣсп синеродъ можетъ быть легко сгущенъвт. жидкость. При—3.">° жидкій синеродъ застываетъ. Вода раствор нетъ этотъ газъ въ довольно зна- чптельномъ количеств'!;, а именно: I ой. ел до і'/з об'ьемовъ, еппртъ ^3 об. Но такіе растворы пеиостолнны. Синеродъ выдервдіваетъ довольно значительный жаръ, не разлагаясь, но отъ д'Вистиін э.тен'і'рическнхъііскръвыдфляе'н, уголь, причемъ остается объеап. азота, равный объему езятаго синерода. Заключая въ себѣ уголь, синеродъ горитъ; цвѣтъ его пламени красноватофюлотовый, что за- впептъ отъ прпсутствія азота, всѣ со- едннепія котораго сообщаютъ пламени болѣе или менѣе этотъ краснофіолето- вый оттѣпокъ. При горѣиіи ціана образуются углекислый газъ п ааотъ.-Это- происходить также въ эвдіометрѣ съ ннелородомъ и при дѣйствіи синерода на многіс напяленные окислы. Соотвѣтствіе ціана съ синеродистыми металлами видно не только пзъ того, что онъ образуется изъ синеродистой ртути, но также изъ того, что при на- калнвапін съ иатріемъ и каліемъ опт. еъ ними даеть синеродистый натрій и калій, причемъ натрій и калій воспламеняются въ спнеродѣ. При нагрѣваніп до 500° [49] смѣси водорода и синерода (Вертело) пли при дѣйствіи на параціанъ. Если параціанъ нагрѣвить въ ду- стотѣ, то онъ днсиоцшруетъ, образуя синеродъ, и для днесоціальнаго дааленін Трость и Готфеімь (1S6S) лашли; ( = 530° ойі° 600° Й35° р = УН 143 . 2У6 10S!) милл. Однако, уя.'е съ 550° часть синерода- разлагается на С и N. Обратный переходъ синерода въ параціанъ начинается съ !Й0°, а при 600° идетъ быстро. И роли переходъ перваго- рода параллелек-ь съ пепарѳнісмъ, то обратный ему переходъ или полимеризация пред- стапляе-гі. сходство съ пере.чодомъ паровъ въ твердое состояніе. [ІЩ Синеродъ noi-лощает.ся (как'ь хлоръ) растворомъ -Ьдкаго натрл, пріі'юкъ происходить синеродистый натрій и синеродиетонат- ровая соль C!N4+dHaHO = HaCN + СЩяО-\- + Нг0; ііо, впро'іеиъ, послѣдня соль легкоразлагается, тііііже какъ и часть синерода подвергается болѣе олояшому изиѣненію.
ТИПЫ СОЕДИНЕН Щ. 31 I нее тихаго разряда. (Буалло), образуется п самый синеродистый водо- родъ, такъ что взаимность переходовъ не оставляете сомнѣнія въ томъ. что всякіс нитрилы органпч. кислотъ содержать одну группировку—синерода, каиъ всѣ оргаиическія кислоты—кар- бокыслъ Въ предыдущнхъ главахъ лы познакомились съ важнѣйшими свойствами четырехъ эледіентовъ: водорода, кислорода, азота и углерода. Ихъ назы- ваютъ иногда органогенами, потопу что они входятъ въ составъ оргаішчесшіхъ веществъ. Взаимный ихъ соединения могутъ служить типомъ для всѣхъ дру- гнхъ, то есть представляю тъ такіе типы (формы), въ какихъ или въ подобных!, которымъ соединяются и другіе элементы между собою: Водородъ.... НН нлп вообще HR Вода ЯЮ „ . H*R Амміакъ .... HaN . . H8R Болотный газъ. Н4С _ , H4R Въ этяхъ частацахъвходитъ на атомъ элемента оданъ, два, три и четыре атома водорода. Неизвестны соедине- нія атома кислорода съ 3-эія или 4-мя атомами водорода, значить въ атомѣ кислорода нѣтъ ігвкоторыхъ свойствъ, находящихся въ атомахъ углерода и азота. Способность же образовать съ водородомъ соединеніе опредѣленнаго состава даетъ, какъ мы уже видѣли, возможность судить о составѣ мпогихъ другихъ соединений даннаго элемента. Такъ, если мы знаемъ, что элементъ М соединяется съ водородомъ, образуя только НЫ и не образуя Н%1, Н3М и т. п., то аіы должны думать, на осно- ваніи'закона замѣщеній, что этотъ элементъ будетъ давать соединенія МЮ, . M3N, MHO, МН3С и т. п. Таковъ, на- прямѣръ, хлоръ. Если мы узнаемъ, что .другой элементъ R, подобно кислороду, " даетъ съ водородомъ частицу H2R, то " Кром'Ь амидовъ, ннтриловъ (или синеродистых!! соедитіеній RCN) к ннтросо- едшіеаій (содержащих'Ь остатокъ азот, кие.: RN03), есть масса иныхъ веществъ, еодсржащихъ единовременно углеродъ и азогь, но свѣдѣнія о нихъ должно уже искать въ епеціальныхъ сочиненіяхъ по органической хтгіи. можеиъ ожидать, что онъ образуетъ соединенія, подобный перекиси водорода, подобный окнеламъ металловъ, углекислому газу, окиси углерода и др. Такова, налримѣръ, сѣра. Значптъ. элементы ложно различить по подобііо ихъ съ Н, О, N, С и сообразно этому сходству предугадать если не свойства (папр., кислотность и щелочность), то, по крайней мѣрѣ, еоставъ множества [1] ихъ соедннеиій. Это и соетав- [1] Hd по притушу атомности или эквивалентности нельзя предугадать всьхь соеди- ііепій, образуеііыхъ элементом ъ, потояу что атомность элементовъ взігішчпва. Въ С0?, въ СОХ", въ СН4 и въ лассв пмгь отвѣчагащихъ утлероднцтьіхъ соеднненій, углеродъ С четы- рехатоагенъ, но въ СО илп должно признать углеродъ двухатотшаіъ, или счесть атомность кислорода, пзиѣнпвшегася. А углеродъ между і-Ьмъ составляешь прітмѣръ алеиентовъ, еокра- ншощихъ свою атомность въ большей >іѣрѣ. чѣмъ всѣ дрѵгіе элементы. Азо-гь же въ NHS, въ КИ-(ОН), въ К50я, даіка въ CNH потно прпзвать трехатошыагь, ни въ NH4C1, NO-(OH) ц во всѣхъ иыъ отвѣчающихъ соедпненіяхъ необходимо признать пятнатомнымъ. Въ N4) и .въ NHO, если атомность кислорода = 2. азогь одновтомеиъ, а въ N0 онъ двуатомен-ь. Если гЬра во многихъ евонхъ отношгніяхъ двуатоіша, какъ кнелоро.ть (напр., H!S. SC!!, ■ KHS it т. п.). то изъ этого нельзя аредвидѣть, что она образуешь SO* 80я, SC14, SOCr-ирядъ тону подобныхъ соеяниеній, въ которыхь ел атомность должна быть пріізнана высшее),' чъ'мъ 2. Такь, въ сѣрнисгоыъ апгндрадѣ SO5 замѣчается масса признаковъ сходства съ С0Э' гі если С четырехатовенъ. то въ SO1 н S .четыре хагоыиа. Поэтому, принцип?, атомности' (валентности) элеиентовъ не можетъ быть по- ложеиъ въ основу шучеиія элечентовъ, хотя представ ля етъ легкую возможность охватить ыногія анадагіп. Главнѣйшима препятствіяьш для прнзнаніа атомности элемеатовъ за исход- ■ ное ионятіе для разенотрѣкія свойсівъ эле- ДЕСЯТАЯ ГЛАВА. Хлористый натрій. Ученіе Бертолле. Хлористый водородъ.
312 гл. 10. хлогкстый іідтріп. учеше бертолле. хлористый водородъ ллетъ сущность ионятііі оіі'і, унивалентности или іііошосш элшжтовъ. Водородъ считается нредставмтеделъ одио- вквпвалентныхъ илелентов'ь, дающихъ соедшшпія RH, R(OH), R-O, RC1, 1VN, R4C и т. п. Кислородъ. пъ томъ впдѣ, еъ какомъ даетъ воду — представитель двуаквивадеитиыхъ. образующпхъ RH-, RO, RC12, RHC1, R(OH)>, R-C, RCN и т. п. Въ углеродѣ выражены свойства четырехяквпвалентныхъ элемеи- товъ: RH4, RO*. RO(OH)2, R(OH}* RUN, RC11, RHCF, и т. п. Эти фщіяы соедішспііі пли виды сочетания атомовъ встрѣчаются для всѣхъ другихъ зле- ментовъ, пріічеігь одни оказываются сходными съ Н, другіе съ О, третьи съ N или С. Но сверхъ этпхъ коли- чественныхъ аналоги! иди подобііі-, менау адсментамп существуют!, сходства и отыошеиія качеств ей аыя, который не исчерпываются въ соеднне- ніяхъ описашіыхъ элементовъ, а выражаются рѣяче всего въ образованы ментовъ я считаю четыре сл'Ьдуюпшхъ: І) та- кіе одноатомные элементы, какъ Н. СІ и т.п., являются пъ свободном-]. шід'І;, какъ частицы Нг, Сіг н т. іі., так;ке пссолн'ічшо одноатомные элементы, въ івободнонъ впдѣ содержать въ частиц1!: по одному атому: К, Na. Отсюда слѣдуетъ, что свободных сродства логутъ существовать. А тогда ничто не пренятстауетъ признавать возможность свободныхъ сродетвъ во всѣхъ ненаеыщенныхъ соедтшеніяхъ, напр., въ NH3, принять азотъ 5-ти атоыным'ь — два свободныхъ сродства. Если же допустить подобные случаи свободныхъ сродетвъ — теряются главный выгоды отъ примѣпйігія учешп объ атомности {валеитноети). 2) Есть случаи, напр., JC13, ЮСІ'1 (гл. 13, вып. 3 bis) и др., когда одноатомныв меиеиты R скопляются въ частицы сдожнѣйшія, чѣмъ IIs, даютъ R.3, и т. Д., что заставляете считать исходные одноатомные элементы способными мѣпять свою атомность. 3) ПерІодическая система элементовъ, съ которого мы далѣе познакомимся, показынаетъ, что есть законность пли правильность измѣненія формъ кислородный, и водородныхъ соединеиій: хлоръ, одноатомлый по водороду, по кислороду 7-ага атоменъ, cJspa, двуатомная по водороду, по кислороду 6-ти атокиа, фосфоръ, 3 атом, по Н, 5-ти атомекъ въ отношеніи къ О, всегда сумма = S. Слѣдов. въ сущеетнѣ природы элеыентовъ лежитъ ихъ свойство менять атомность. А потому ее нельзя считать кореннымъ свойством!.. 4) Кристаллогидраты (напр. NaCI2H20 пли NaBr2FFO], двой- лыя соли.(напр. PtCl''2KCi, H2SiFc и т. п.) и тону подобный сложный еоединенія (а по гл. 1-й и растворы) показываюи. способность не самихъ элементовъ, а ихъ насыщенпыхъ, пре- дѣльныхъ еоедпнепій вступать въ дальн'ЬЙ- шмг еоединенія. осиоваиій. кислотъ и солей разныхъ типовъ и свойствъ. Поэтому для даль- нѣйшаго пзученія элементовъ и ихъ соединеиій особенно важно близкое ознакомление съ солями, какъ веществами своеобразнаго характера, отвечающими кнелотамъ и основаніямъ. Тнпомъ-же солей, во всѣхъ отиошеніяхъ, служить обыкновенная поваренная соль или хлористый иатрій NaCl, а потому мы переходнмъ къ ознакомление съ атимъ вещеетвомъ и съ отвѣчающими этой соли: кислотою НС1 и ошованіемъ NaHO, образуемыми металлондомъ хло- ромъ и металломъ натріемъ. Хлористый ніітріІІ NaCl, пли обыкновенная, всякому извѣстная поваренная соль, находится, хотя въ очень мадыхъ количествахъ, во всякихъ пернмчныхъ породахъ земной коры [2], изъ нихъ вымывается атмосферного водою, содер- жится въ мальгхъ количеетвахъ во всякихъ текущихъ водахъ и собирается такамъ образомъ въ океанахъ и мо- ряхі.. Такой процеесъ аъ долгое время жизни земли скопилъ въ океанахъ массу соли, потому что вода изъ иихъ испарялась, а соль оставалась въ рас- творѣ. Соль морской воды служить источиикомъ не только для прямого ея извлечеыія, но и для образования другихъ маесъ добываемой соли, именно, каменной соли и солеиыхъ источников!, и озеръ [2 bis]. [2] Первичными породами должна назвать тавія, который не носятъ на сеС'Ь явныхъ слѣдовъ осажденія изъ воды (не шіѣютъ пла- стоваго распияоіісенія, не содерягатъ остат- іѵовъ исивотнььчъ я растеній), находятся подъ осадочными слоями зезіли и ветоду, во всѣхт. страва\ъ, однообразны по составу и строеиію, обыкновенно явно кр истает ли ческоиу. Если начальное обраяованЬ земли было огнянноікнд- кимъ, то первичньія породы составля;ш первую твердую кору земли. Изъ продуктовъ раз- ругаенія первичныхъ породъ (преимущественно атмосферою, водою, изверженіпли, организмами и т. п.) произошли всѣ породы іі вещества земной поверхности. Говоря о происхож- деніи text, или другихъ веществъ, мы можемъ воекодить, на основаніи фалтическнхъ даи- иыхъ, только до первичныхъ порода. Ихъ прпмѣромъ могуті. служить. граниты, гнейсы и порфиры. f2 bis] Въ видѣ мелкой ныли хлористый иатрій найдеиъ въ воздухѣ; въ иижннхъ слояхъ атмосферы онъ находится въ болылемь количестве, чіаіъ вт. верхнихъ, а потому въ1 дождевой водъ\ выпавшей на горахъ, содержаиіа его меньше, чѣм-ь въдолииахъ. Мюнтцъ (1891)
ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ ВЪ ПРИРОД!!. 31К Извлечете соли изъ морской воды производить несколькими способами. Въ етранахъ южных-*., въ особенности на берегахъ Атлантичеекаго океана, Средиземна™ и Чернаго морей, для этого пользуются лѣтними жарами. Избираютъ удобные низменные ыор- скіе берега и на нихъ устраиваютъ цѣлые ряды басеейыовъ, сообщающихся между собою. Въ верхиіе пзъ такихъ бассейиовъ пакачиваютъ на- сосомъ или наііускаютъ во время прилива морскую воду. Въ такихъ бас- сейнахъ, иногда (лиманы) естественными косами или же искусственными насыпями отдѣляемыхъ отъ остального моря, весною начинается уже значительное нспареніе воды. По ыѣрѣ сгу- щенія раствора, его перепускаютъ въ слѣдующіе бассейны, а въ верхній на- нуекаютъ новую воду, или яге дають возможность соленой водѣ мало по налу протекать чрезъ рядъ бассейиовъ. Дно бассейиовъ, очевидно, должно указываешь, что въ яитрѣ дождя, собраннаго на вершинѣ Pic du Midi (2877 метр, падъ уровнем'!, моря), содержалось 0,3і мііл.аигр. хлористого натрІя, въ то время, какъ литръ Дождя, ііьшавшаго вз, дшшиѣ, содержалъ отъ З'/і' до 7,0 шллигр. быть по возможности непроницаемо для воды и для того убивается глиной. Когда сгущеніе доетигаетъ до содер- жаніл 2S°/o соли (что соотвѣтетвуетъ 28° ареометра Бомэ), начинается вы- дѣленіе криеталловъ доваренной соли. Ее выгребають и упо-гребляіотъ для исѣх'ь тѣхъ надобностей, для какихъ вдетъ поваренная соль. Въ большинстве случаевъ язвлекаютъ только первую половину хлористаго натрія, мо- гущаго выдѣлиться изъ морской воды, потому что вторая половина имѣѳтъ уже горькій вкусъ отъ подмѣси магне- зіальныхъ солей, выделяющихся тогда вмѣстѣ съ поваренною солью. Но въ нѣкоторыхъ мѣстахъ, какъ, напр., въ дельтѣ Роны, на островѣ Камаргѣ, доводятъ [3] испареиіе до самаго конца, чтобы получить тѣ магБезіальныя п [3] Добыча кадтныхъ солей (или хакъ называемой лѣтией соли) велась на остр. Каиаргѣ (устья Роны) въ концѣ 60-хъ годовъ, когда инѣ ярипглось таагь быть. Нынѣ Стассфурть сталь доставлять соли калія болѣе дешево, потому что зд"Ёсь пепарсше ы выдѣленіе солп произошло естественные, путемъ, требуется только передѣлка и очнщеніе, какія необхо- дігаындая „лѣтней соли', получающейся изъ морской воды. Это составляетъ одннъ из'і. поучительныхъ ирииѣровъ въ наиравлеіііи проныш.тенаоіі деятельности. Сиосабъ иаплечвтп иовяретюН са>т пзъ і/орскоТі воды аосрздствонъ іісваревія въ бнссеНвахъ, употребляемый иъ Бретани, во Фр&ніим.
311' ГЛ. JO. ХЛОГПСТЫЙ НЛТР1Й. УЧЕШЕ ЕЕГТОЛЛЕ. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОГОДТ- калійныя соли, какія. выделяются подъ конецъ иепаренія шорской воды. Изъ 100 частей воды океановъ выделяется при естественном?:, и искусственномъ испареніи въ самонъ начале около одной частп довольно чистой поваренной соли, тогда какъ содержится всего около 21/аа/о. Остальная часть поваренной соли выдѣляется уже съ подмесью горькихъ солей нагнезіп, который по своей растворимости и по своему малому содержание (менѣе 1%), выделяются въ иослѣднпхъ порціяхъ въ виде под леей къ поваренной солн. Бмѣстѣ съ поваренною солью п даже раньше ея выделяется также нѣк. колпч. гппса пли сѣрнонзвестковой соли, CaS042H-0. При далы-іѣншемъ испареніи {послѣ выдѣѵіенія смѣси NaCl съ MgSO4) начинаютъ выделяться хлористый калІй и хлористый магиій. во взашшомъ соедттенін образуя двойную соль KMgCFGH-O, находящуюся въ природе п называемую карна.Т.Ш- тояъ [і]. После вьтдѣленін этой соли изъ морской воды остается сиропообразный маточный растворъ, содержащей иного хлориетаго иагнія съ подмесью разнъггь другихъ солей |5]. [Ц Это есть кристалло-гндратвое соединение КС1 еъ MgCI- илы двойная соль КГ! и MgO2. Она образуется только изъ растпоровт., содержа шіік'ь избытокъ MgCF. потому что вода разлагаетт. эту двойную соль, извлекая изъ нея болѣе растворыиую MgCF. Ванті.-Гоффъ изучюгьвеѣ условіл (температуры!.показываго- щія относительный содержание КС1, MgCl2 и НлО, который ведутъ къ обраловашо карналлита. [о] По основному свойству солеіі обмѣтш- вать свои металлы нельзя сказать, что въ морской водѣ содержатся пыенио такія-то соли, а ложно только сказать, что содержится столько-то л тактіхъ-то ііеталловъ М (одно- атошыхъ, какъ Nn и К, н диуатомныхъ, какъ Mg и С'а) и галопдовъ X (а именно одпо.ятом- ныхъ, какъ С1, Вг, и двуатомныхъ, какъ SOJ, СО3), которые распределяются во всевозиож- ныхъ сочетаыіяхъ; напр., К въ видѣ КС1, КВг, K-SO*, точво также Na, Mg и Са. При исиа- реніи выдѣляются послѣдовательно раялнч- иыя■соли лишь потому, что доходятт. до на- сыіиеніл. Этому доказательство должно вндѣтт. въ томъ, что растворъ смѣеи NaCl cb.MgSO' (об1; соли получаются изъ морской воды, какъ ■выше упомниуто) при испареніи выдѣляетъ кристаллы этикъ солей, а при охлажденІп {если растворъ достаточно cryщенъ) осаждается сперва Sa"SO110H!O, потому что она первая достигает?, насыщенія при ниакихъ темперя- туракъ. Слѣдователыто. въ этои/ь растворѣ есть Прп извлеченш морской соли обыкновенно нспарепіе ведутъ только съ ігіі- лію полученія NaCl, а потому, лишь только она начинаетъ выделяться съ значительною подмѣсыо [G] магнезіаль- ныхъ солей, остальной разеолъ спу- скаютъ обратно въ море. То самое, что искусственно дѣлаетсн для полученія соли пзъ морской воды, совершалось само собою .многократно въ теченіи геологической жизни земли въ громадныхъ разлѣрахъ: поднятія земли отрывали части морей отъ остальной ихъ массы (такъ, Мертвое море есть отрывокъ Средпземнаго, Аральское— Каспійскаго), вода испарялась п образовалась (если пасса втекающей пресной воды менѣе испаряющейся) кіиіеппая соль, Ея постоянными спут- пикомъ должепъ быть и всегда бываете пшеъ, именно потому, что онъ изъ' морской воды выдѣляется ранее NaCl. Поэтому каменную соль можно искать там'ь, гдѣ есть пласты гипса. Ыо онъ можетъ оставаться на месте своего вьтдѣлеіня (какъ соль пало растворимая), а каменная соль (какъ значительно растворимая) можетъ вымываться дождевою и вообще текучею, нрѣспою водою, а потому, гдѣ есть гнись, можетъ не быть соли, но тамъ, где есть каменная соль, всегда встречается гипсъ. Такъ какъ гео.тогпчеекія изаѣненія земной поверхности продолжаются и въ наше время, то среди суши являются солеиыя озера, иногда на обшпрныхъ пространствахъ некогда бывшпхъ, но ныне отступивгаихъ морей. Таково происхожденіе соли, осаждающейся въ Нарабугазскомъ заливе. Каспійскаго моря и многггхъ соленыхъ озерахъ около инзовьевъ Волги и въ киргизскихъ етепяхъ, где въ геологн- ческую апоху, предшествующую современной, простиралось Арало-Кас- пійское море. Таковы Баскунчакекое (Астрах, губ. Красноярск, уезда, поверхность 112 кв. кил.), Элътонское (140 верстъ отъ леваго берега Волги, кромѣ MgSO' и NaCl тоже MgCl4 n Na'SO4. То же и въ порскай водѣ. [6] Добываемую пли выполочеішукі изъ воды соль кладутъ от. кучи (бурты) я оставляют^, подъ вліяыіеат. дождевой воды, которая и очіь щаетъ (рафнвяруетъ, литруетъ) соль, потому что, насытившись поваренною солью, ея узке. не раствориетъ, а по;інгНси вымыпаегь.
КАМЕННАЯ СОЛЬ 315 іюверхп. 200 кв. кплометровъ) и масса (до 700) другихъ солепыхъ озеръ около низовьевъ Волги. Въ тѣхъ изъ иихъ, въ которых-ь нрнтокъ прѣсной воды менѣе ежегодно испаряющейся, и кон- цеитраціярастворадоходитъдонасьіще- піп, ежегодно осаждается, лѣтомъ, соль, называемая саіюсіідочиою, или ;і;е на днѣ всегда л ежить твердая соль. Нѣко- торыс лиманы или прибрежныя озера Азовскаго моря, въ сущности, носятъ тотъ же характеръ, напр., около Ге- ішческа и Бердянска. Солончаковая почва нѣкоторыхъ средне-азіагскихъ степи ыхъ лѣстпосгат, страдающихъ педостаткомъ атмосферныхъ (падаю- щихъ) нрѣсныхъ водъ, пмѣетъ такое же происхожденіе. Мхъ соль ведетъ свое начало оть соли морей тамъ бывшихъ, но не успѣетихъ еще вымыться прѣс- ныыи водами. Главный же результатъ описываемой работы природы состав- ляютъ массы каменной соли, который, однако, постепенно размываются подземными водами, около нихъ протекающими и затѣмъ вытекающими въ нѣкоторыхъ мѣстахъ на поверхность земли въ впдѣ ед.шіыхъ ключей, слу- жащихъ указателемъ присутетвія въ глубинѣ земли массы отложенной каменной соли. Если подземная вода про- текастъ по слою соли, она ею насыщается, но протекая дал-ве по водонепроницаем ымъ (глпнпстымъ) пла- стамъ, она разжижается прѣсною водою, протекающею чрезъ почву. Поэтому, чѣмъ далѣе отъ залежи каменной соли вытеиаетъ соленый ключъ, твыъ онъ будетъ менѣе богатъ солью, а буреніемъ съ глубины молено добывать совершенно насыщенные разеолы. Руководясь же ими и наелоеніемъ зем- ныхъ пластовъ, можно достигать и еа- выхъ залежей каменной соли, сокрытой иногда глубоко кодъ слоями земли. Такъ открыты въ Екатерине с лавск. губ. въ Бахмутскомъ уѣздѣ, на глубинѣ около 20 нетр., залежи каменной соли, толщиною въ 35 метровъ, около Брянцевки и Декоповки. Здѣсь добываютъ теперь (съ 1880 года) массы превосходнѣЯіней каменной соли. Ру- . -ководительствоііъ служили сосѣдше (около Славянска и Бахмута) соленые источники и буровыя скважины, про- недеішыя въ тѣхъ мѣетахъ для добычи крѣпкихТ) (насыщенныхъ} разеоловъ. Многими примѣчательнымп особенностями отличается Стассфуртское лѣсто- рожденіе каменной соли, на югъ отъ Магдебурга въ Герладіи. Значительное распространено источниковъ соленой воды въ зтой и въ соевднпхъ мѣстно- стнхъ заставило предполагать здѣсь существование залежей каменной соли. Глубокія буровыя скважины, прове- дешіыя въ этой мѣстностз, дали дѣй- ствителыю болѣе богатые соленые разеолы, совершенно насыщенные этимъ вешеетвомъ. Еще дальнейшими раз- в'Ьдками достигли до залежей каменной соли. Но первые слои, которые встрѣтились, представляли горькую соль, которая не годилась въ пищу, а потому такая соль названа отбросной солью (Abraumsalz). Спустившись еще глубже за новыми прослойками земли, достигли, наконѳцъ,' громадных*, залежей 17] настоящей каменной соли. Эти верхиіе слои Стассфурта,' содержания соли калія, магиія и натрІя, елужатъ яснынъ доказательствомъ образования каменной соли изъ морской воды. Понятно само собою, что не только испареніе до конца, напр., до выдѣяенія карналлита, но и сохране- нІе подъ землею до нашего времепи столь растворнлыхъ солей, какъ тѣ, который выделяются изъ морской воды послѣ поваренной соли, составлпетъ явленіе особоисключительное, а потому не повторяющееся во всякнхъ мѣсто- рошдеиіяхъ каменной соли. Стассфуртское мѣсторожденіе составляетъ богатый источникъ для солей калія, имѣю- [7] Когда ученые Герадкіи съ разныхъ сто- ронъ указали, на осжіванів собранныхъ е.вѣ- дѣиій о буровыхъ екважинахъ й о направле- нія пластовъ, точное мѣкто в глубину зале- ганія соли въ Стассфуртв' и когда произведенные правптельегвомъ буреиія дошли до пласта со.чн, во горько!! в негодной въ типу, тогда не оказалось недостатка въ- невѣшествѣ. ііздѣвавшелся надъ наукой, и сомнѣніе въ результата заставило дадеепріоетановнть далъ- нѣіішія работы по углубленно проведенныхъ шахтъ. Не малыхъ уенлій стоило склонить вновь правительственны л сферы къ продол- ікенію работъ. Ныггв, когда достигнутый внизу чистый слой соли составляете одно язь важ- ныхъ богатетвъ Гержшіп и когда эти „бро- совыя соли* именно оказались наиболѣе драгоценными (дли добычи солей К), въ Стасефурт- сшзхъ жисторожденіяхъ должно зпдѣть одно изъ завоеваній науки на пользу людскую.
316 ГЛ. 10. ХЛОРПСТЫЙ НЛТР1Й. УЧЕНІЕ ВЕРТОЛЛЕ. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОДЪ. щихъ иного практпческихъ прпмѣ- неній [7 bis]. Естествениьшъ додгпмъ прикоснове- иіемъ иодземныхъ водъ съ каменного еодыо получается насыщенный раз- солъ, который извлекаютъ буровыми скважинами, напр., у насъ въ Пермской, Харьковской іі Екатериноелав- ской губериіяхъ. Иногда же, какъ около Бергтесгадена въ Австрін {въ Зальцкаммергушѣ), искусственно ка- стапваютъ воду источпиковъ на подземной каленной солп, содержащей Градирня, усогроЗлнелал для нспарьгыія поды соляных иного подмѣси глины. Если же соляной источнике нлп соленая вода буро- выхъ колодцевъ содержитъ мало соли, то для перваго сгущенія естественная расі'вора не уіютребляютъ дорогого пспаренія огнемъ, а болѣе дешевый споеобъ нспаренія съ помощью вѣтра. Для этого устраиваютъ такъ называемый градщти, то есть длинные сараи— иногда въ нѣсколько верстъ, поставленные перпендикулярно направленно [7 bis] Въ Уападн. Евронѣ давно извѣетны кѣстороікденія каменной голи вт> Велнчкѣ, около Кракова, вт, Кордовѣ—въ Испаши и др. У насъ извѣстны: а) нрямо на земную поверхность выходящіе громадные массивы каменной соля въ Й.іеюіой Заиштѣ. лежащей на лѣвой стороиѣ рѣки Урала въ Оренбургской губ- (3 кв. килом, поверхн. и до 140 метровъ толлшшы], о) Цюпахсхоф мѣшорожденіе Астрах, губ. Енотаеискаго уѣзда (90 верстъ оіт. Волга), в) Кі/.іыпаіское міьсторожденіс господствующаго въ мѣетіюсти вѣтра. Сараи открыты съ боковъ и наполнены хворостомъ, какх показываешь прилагаемый рисуиокъ. На верху находится желобъ а, въ который насо- сомъ накачивается соленая вода. Переливаясь черезъ край вода распространяется по хворосту и тогда представляешь огромную поверхность испаренія, вслѣдствіе чего въ теплое время года и при вѣтрѣ быстро сгущается. Протекций рпстворъ накачивается вновь во второй и третій разъ на градирню, пока не достішіетъ содержаиія 12 — 15°,'о солп. Естественные крѣнкіе растворы поваренной соли, а также и гра- дпроваиные растворы, испаряются въ большпхъ плосктіхъ металлических!, со- судахъ, пагрѣваемыхъ непосредственно огнемъ или енпзу, пли съ поверхности. Такіе сосуды, склепанные нзх лнетовъ котелънаго желѣза, ноентъ иазваніе чреновъ. Первыя норціи кристаллизующейся въ чреиахъ поваренной соли содержать пшеъ, по далыгізйшія количества выдѣляющенея соли отличаются чистотою. Съ тѣхъ поръ, какъ изученіе предмета доставило возможность находить самый мѣсторожденія каменной солп, добыча поваренной соли изъ соляныхъ источив ковъ стала уменьшаться и можетъ удерживаться только при дешевпзггБ топлива. На каждаго жителя среднимъ чи- сломъ тратится около 20 фунтовъ поваренной соли въ годъ для пищи и для содержаиія скота. Въ странахъ, гдѣ поваренная соль употребляется для тех- ническихъ производетвъ, а въ особенности въ Англіп и Германіи, такое же количество поваренной соли идетъ для производства тѣхъ вещиствъ, которыя содержать хлоръ и натрій, въ особенности же для производства соды и хлорныхъ продуктовъ (бѣлнльной извести и соляной кислоты). Во всемъ мірѣ добыча солп достигаешь до 10 милл. тоннъ (около 010 милл. пуд.) въ годъ, въ Россіи до 100 милл. пуд. Хотя нѣкоторые куски каменной солп и кристаллы выварочной иногда пред- ставляютъ почти чистый хлористый за Кавказоиъ на Араксіі;, Эрнванской губ., гдѣ толща достигаешь до І50 ыетровъ, с) Ка- чызманскосм'Встор.въ Карской обл.. д) Крас- новодикое вд. Занаспійской оОл. и др.
ХЛОРИСТЫЙ ifATFjft 317 па.трій, ію вообще въ нродажѣ находится соль, содержащая подмѣеи, изъ которых-ь чаще всего встречаются соли магиія. Если соль честя, то ея раст- аорь еъ содою Na2CO;! не даетъ осадка, который происходить при содержаніи солей магнія, п. ч. MgCOa въ водѣ не растворима [8]. Для обычнаго потреб- лснія большинство соли вполнѣ пригодно безъ далыгвйшаго очищенія, а часть соли очпщаготт, крнсталлизаціею отстоявшагося раствора, причемъ исла- реіііе ведется не до конца, и подмѣси остаются въ маточномъ пли остаточ- номъ растиорѣ. Для химическихъ же цѣлей, когда требуется совершенно чистая соль, проще всего поступаютъ такъ: приготовляюсь насыщенный ра- створъ NaCl и въ него пропускаютъ хлористоводородный газъ, тогда NaCl осаждается (по нерастворимости въ крѣпкомъ растворѣ НСІ), а подмѣси остаются въ растворѣ. Повторивъ операцию и еплавивъ соль (тогда весь пзбытокъ НСІ улетучивается), полу- чаютъ чистую соль, которую еще кри- сталлнзуютъ изъ раствора иснаре- иіемъ [9]. Чистый хлористый иатріи въ хорошо (медленно, на днѣ жидкости) образо- ванішхъ крпсгаллах'ь нредставляетъ вещество безцвѣтное и прозрачное, какъ стекло, но хрупкое и малой твердости [10]. Кристаллизуется повареи- [8] Вт. вылоаіісіхі каменной соля обыкно- ненно замѣчаютсп прослойилподмвсей, иногда онѣ очень малы по вѣсу, но видимы по различно въ преломленіи. Въ прекрасно устроен- ныхъ Врлнцевскнхъ соляныхъ копяхъ, я на- ечиталъ (1S8S г.) средншгь чнсломъ на каждый метръ толщи около 10 прослоѳкъ, между которыми соль, вообще очень чистая, иѣ- стаип совершенно прозрачна. Если это такъ, то на всей толщѣ солн (около 35 м.) суще-, ствуетъ около 330 прослоекъ. Вѣроятно онѣ отвѣчаютъ годовымъ отложеніямъ солн. Тогда наслоеніе ея длилось болѣе 300 лѣть. [9] Этииъ способоыъ, какъ я лично убѣ- двлсл, совершенно удаляется не только под- мѣсь сЬрнокпелыхъ солей, но « подмѣсь солей калія. [10] По определен іпмъ бар. Клодта, брян- цевская каменная соль можете при сдавли- ваніп оказывать, сопротивление 840 кплогр. та кв. еанишетръ, а стекло 1700 кил. Ѳъ эіомъ отношеиіп соль вдвое надежнее кир- ііича, а потому въ подуенныхъ выеашахъ можно безопасно вынимать громадныя массы, неустриивад крѣігь а пользуясь лишь свойствами самаго матерізла соли.. ная соль всегда въ формахъ правильной системы, чаще кубами, рѣже кубо- октаедрашг. Въ маесѣ каменной соли находили иногда и большіе прозрачные кубы, имѣющіе ребра до 10 сан- тиметровъ длиною [11]. ІІрн испареніи растворовъ въ открытыхъ простран- ствахъ, соль часто выдѣляется на поверхности [12] въ форм'Ь кубовъ, сросшихся другъ съ другомъ въ видѣ пирамидальной четырехгранной воронки, изображенной на прилагаемомъ ри- сункѣ. Такіе сростки, по ліѣрѣ наро- станія, въ тихую ai-gug-g_-u,moa_ и увеличиваются ^ЧЩР ИНОГДа ДОВОЛЬНО Сростаа кубовъ. поваренной значительно, но соли' "' когда внутрь ихъ попадаетъ вода, они тонутъ. При 851° (В. Мейеръ) соль плавится въ безцвѣтную жидкость (уд. вѣсь 1,602 по Квинке) и, если была чиста, оетываетъ въ некристал- [II] Чтобы получать хорошо образованные кристаллы, насыщенный растворъ смѣшн- ьаютъ съ ГеС1я, помѣщаютъ на дао несколько мелкяхъ кристаллііковъ : NaCl и даіотъ (въ прикрыгомъ сосуде) раствору яедленно испаряться. При подмѣсн буры, мочевины и др. получаются кубо-октаедры. Въ масеѣ стуле- ннетаго кремнезема образуются прекрасные кристаллы сала. [12] Если нагрѣваніе раствора NaCl ндетъ медленно п прнтомъ еще сверху, гдѣ совершается и и'спареніе. то в-ь верхнемъ слоѣ должно наступать насыщеніе ранѣе, чѣнъвъ ншкним'ь болѣе холодныхъ слоях*—поэтому крпсталлнзація тогда начнется сверху н серный образевавщшся кристаллпкъ будеі'ьдер- жаться, обсохнувъ также сверху, на поверхности, пока не наступить полное смачивавіе. Будучи тяжелѣе раствора, крнсталлнкь отчасти погружается вт. него, а сдѣдующяа кристялливацгя, проігсходя опять на поверхности, отложится лишь по боказіъ нервона- чальнаго кристаллика. Такъ образуется воронка. Она затѣмъ будегъ дерягаться (еиіи Н'Ьтъ волненія) на повер.чностп, какъ лодочка, потому что наросгать будетъ болѣе съ верх^ ншгь краевъ. Такъ должно повлиять столь странную на первый взглядъ, воронкообразг ную форм]* крігсгаллнзацій поваренной солн,- Для объпсненіяжепрпчпиы нзча.та криеталлн- ааціи въ указаяныхъ условіяхъ не въ нижннхъ слояхъ,а сверху, необходимо знать, чтоуД.вѣсъ.' кристал. NaCl=2,16, а насыщенный ijpu 25° paciBop-b содержптъ 26,7"/, NaCl, аы.'|етъщрд 25°,/4°уд. вѣсъ 1,2004, при 15°. насыщенный раствор* содерікитъ 26,5°/0 КаСі д имѣетъ уд. вѣег -1,209 при 15°,/4°. Слѣдовательно,.
31S ГЛ. 10. ХЛОРИСТЫЙ НАТРІЙ. УЧЕНІЕ ЬЕРТОЛЛЕ. ХЛОГИСТЫЙ ВОДОРОД!, лпческую массу, нечистая же въ непрозрачную, съ поверхности не гладкую. Плавясь, NaCl уже начинаетъ улетучиваться (вѣсъ убываехь), а при бѣлокалильнвдъ жар* летать очень легко и до конца, но при обыкн. тел- пературахъ, какъ всѣ обычныя соли, ложетъ быть считаема нелетучею, хотя въ этомъ отношенІп до сихъ поръ нѣтъ точныхъ опытовъ. Насыщенный [13] раетворъ поваренной соли (содержащій 2fi,4u/o) нмѣетъ прп обыкновенной температурь1 удѣль- ный вѣсъ около 1,2, а кристаллы 2,167 (17°). Соль, выдѣлившаися при обыкновенной п высшихътемпературахъ, не содержать крнсталлпзаціонноп воды [14-]; насыщенны» при высшей темпер, раетворъ. несмотря на большое содержаніе соли, все же уд'іздьно легче. Кристеьміиациі па поверхности не можетъ происходить для мно- пгхъ веществъ пменпо потому, что пхъ растворимость быстрѣе ирибьтаетъ съ температурою, чѣыъ уд. в'Ьсъ съ нею уменьшается. Для ипхъ насыщенный раетворъ будеті. всегда въ ннзпіе.чъ слоѣ, гдѣ и совершается кристаллнзашя. Дпбавпмъ сверхъ того, что. вслѣдствіе свойетвъ растворовъ НаСІ, при нагрѣваніп ихъ сверху (напр. солнечными лучами), теа.тѣйшіе слоя, какъ легчаГшііе. остаются на верху (при нагрѣванін снизу они поднимаются на вер\ъ). [13] Сводя данныя Поджіале. Меллера и Карстена получинъ, что въ насыщенном-!, раствор* при t отъ 0° до 10SC, содержится на 100 гр. воды: 35,7-j-0,(ИШ+(),О0Шг грам- мовъ соли. Но я полагаю, что при нвзкихі. (напр.—15°) темп, растворимость инея, п. ч. образуется NaLT2EsO. Совершенной увѣрен- НОСТИ ВЪ ЧЕСЛаХЪ Н'ЕТЪ. [14] Совершенно чистая сплавленная соль не гигроскопична по Каретану, а кристалла- зованвая, даже вполнѣ чистая, по Стасу, притягиваеть до 0,6"/п воды пзъ влаягнаго воздуха. Бели соль содержитъ подмѣси, MgSG1 и т. п., то она болѣе гигроскопична. При подиѣси MgCla она во влажной атиосферѣ отчасти расплывается. Кристаллизованная, не вполнѣ чистая, въ жару растрескивается, отъ содержащейся внутри воды. Чистая, а также . прозрачная каменная и разъ сплавленная не растрескивается. Сплавленная NaCl даетъ на лакиусъ слабую щелочную реакцію, зависящую отъ образованія окиси натрія (в-вроятно отъ дѣйетвія кислорода воздуха), какъ свидетельствуют! многія наблюденія. По пока- занію А. Щербачова, весьма чувствительный лакмусъ (промытый евиртомъ н нейтрализованный щавея.кне.) даетъ слабую щелочную реакяію даже для кристаллизованной соли. Д'акъ какъ Na. дѣйствуя на сплавленную NaCl. даетъ синее окрашнваніе и повидиному обра- зуетъ низшую степень соединенія Na2C), которая:.растворяясь въ водѣ даетъ Na НО, то «ожно предполагать, что небольшая подмѣеь но если кристаллы образовались при тепературѣ низкой, ■ а пмеі но, изъ на- сыщеннаго раствора, ох.тиждеш-іаго до —12°, то они предсташЕяютъ прнв- матическую форму н содержать 2 наг: воды: NaC12H20. Такіе кристаллы прп обыкновенной теашератур-Ь распадаются на NaCl и ея раетворъ [15]. Охлаждая ниже 0° ненасыщенные растворы поваренной солп, получаютъ [1С] кристаллы льда, но когда раетворъ шгветъ составь близкій къ NaC110H-O, онъ застываетъ вполиѣ, при телшературѣ около —23°. Насыщенный при кішя- ченіи раетворъ поваренной соли ки- пптъ около 103° и содержитъ на J 00 частей воды около 42 соли. Совокупность свѣд'вній об. удѣльи. в'всѣ [17] растворовъ NaCJ (въ безвоздушиомъ пространств*, ечптая воду при 4° за ятого веществ» содержится въ природной соли, тѣмъ болѣе, что среди каменной соли источаются куски сігаяго цвѣта. Замѣтпмъ, что въ каменной соли иногда находятся включоиія бозцв. жидкости въ пу- стотахъ. Нѣкоторые виды каменной солн вы- дѣллготъ углеводородный запахъ. Явленія эти до сихъ поръ мало изучены. [1Г>] Охлаждая до—15° насыщенный при обыкн. темп, раетворъ поваренной со.га, я получалъ сперва хорошо образованиые пластинчатые (шестигранные) кристаллы (которые, доходя до обыкн. темп,, раепадаются, ныд'Ьлля безводи. NaCl). л затѣмъ наъ того же раствора образовались прішмлтпческіи иглы, длиною до 20 нііл.і. Нъ чоиъ адѣсь причина различной кристалл и ааиі и, я до сихъ поръ не раз слѣдовалъ. [1G] Кокъ ни просты (гл. 1. выя. 49) наблюденія надъ обрааованіемь льда ийъ растворовъ, но по спхъ поръ нельзя считать, даже для NaCl, данныя достаточно полными и согласными. По Благдену и Раулю, текие- ратура образованія льда изъ раствора, содержащего на 100 гр. воды с грам. сояи=— 0,6с, до с = 10, но Fo3isttii=—0,6і9с до С=8,7, по даинымъ де-Коппе (до с=10);=— 0,55с—0,006е-, ио данныыъ Карстена (до с= 10)——O,7fi2c-|-0,0081c-, по даннымъ Гутри— числа много ниже, чѣмъ у другнхъ. Данныя не менѣе разнорѣчпвы для ирѣпких'ь растворовъ. Такъ, при 3il°/0 NaCl образуется ледъ при—Н'Д<° но Карстену,—17°,0 іго Гутрп,— 17с,6 по де-Коппе. Ргадорфъ ііринимаетъ, что для крѣпкихъ растворовъ темпер, образованія льда понижается нропорціоиа.тьно содер- жанію NaCI2H!0 (на 100 гр. воды) па 0°,Ж для 1 гр. соли, а де-Коіше локазываѳтъ, что пропорциональности нѣть въ етрогомъ саіыслѣ ни для содержанія NaCl, на для NaC12H!0. [17] Сводъ иаблюцеиій надь уд. вѣсойъ растворовъ NaCl данъвъмоемъ сочиненіи, ци- тированпомъ въ 1 главѣ, ван. 1U.,
РАСТВОРЫ ПОВЛРЕНТ-ЮЙ СОЛИ. ЗІУ 10000) при 15° въ зависимости отъ нроцентнаго содержанія р соли въ рас- творѣ, выражается дов. точно формулою: Sin = 0901 ,<>-|-71,17 р+0,2140гЛ Напр., для раствора 200 НЮ-j-NaCl, когда j) = 1,(і()°;о 8,5=1,0105. Изъ формулы видно, что при сыѣшепіи раствора съ. водою происходить сжа- тіе [18]. Уд- вѣсъ: р = о° 15° 30° 100° 5°:'о 10372 J03-")3 10307 9922 10., 10768 10728 10669 10278 15 „ U164 11107 11.043 10652 20 „ 11568 J 1-jOJ 1142!) 11043 относя уд. вѣса къ пуетотѣ [19] и считая воду при 4° за 10000 [20]. Должно замѣтпть, что ареометръ Бомэ устроеиъ именно принимая 10"/о растворъ NaCl за 10° шкалы, а потому градусы ареометра Бомэ указываютъ довольно близко па процентное содер- жаніе соли въ раетворѣ. Поваренная соль нѣсколько растворима въ обьткн. спиртѣ [21], Leo въ эфирѣ ие растворяется, также какъ л въ маеллнаетыхъ ЖИДКОСТЯХ'!). Поваренная соль даетъ только весьма немногія [22] соедпнеиія пли двойным [1В]і;сличрі:зъ6'пизначііыъуд. вѣсъ раствора, содержа іціп'о р нроц. соли, то, озіѣпшвая рав- яые в1 tea воды п раствора, получилъ рает- ііоръ. содержании. Ѵі> соли, и если бы онъ образовался безъ еи.-атш, то его ѵд. вѣсъ & -5 J определялся бы дзъ jKiBcnt-тяя: — -- . -f- + -,— [и. ч. объеиъ равенъ в*су, дѣлешюму о на плотность). Въ дѣиетвнтельности уд. вѣсъ всегда выходытт. бол'Ье нычпеленнаго въ предположена отсутствія сікатія. - [19] Если уд. вѣсл наблюдаются при полощи взвѣшнванія въ воадухіз, не дѣлая по лрішктт на расти реніе сосуда п т. п., то получаются, конечно, иныя числа, что не долито упускать нзт. вида въ точныхъ изелѣдова- нілхъ. [20] Если уд. вѣсъ Ss наі'щенъ прямо чревъ дѣленіе вѣса раствора на вѣеъ воды прп той же температурѣ и томъ же объеме, то истинный уд. вѣсъ, отнесенный къ воде при А°, найдется чреаъ улноженіе Ss на уд. весь воды при температур* наблюденія. [21] По Шнффу, НЮ гр. спирта содерялі- щато р вѣсов. пронентовъ С5НЕ0, ирп 15° растворяють: р= 10 20 Ш 60 S00/. 2S,r. S2.ll 13,2 5,!) 1,2 гр. NaCl. [22] Между двойными солями, образуемыми Hat], примѣчателыіа соль, полученная Днт- томъ, (1870) при пенаренш раствора, остаю- солн; разлагается же съ большимъ тру- домъ;дпссоціаціпея ие изслѣдована[23]. ДѣйствІем'ь гальваішческаго тока NaCl разлагается легко, какъ въ расплав- лениодгь состояніи, такъ и въ состоянш раствора. Если въ тиглѣ расплавить сухую соль и пропускать гальванически* токъ, погрузивъ электроды (изъ угля дѣлаютъ положительный нлек- тродъ, а изъ платины илп ртути отрицательный), то поваренная соль разлагается: на положительномъ полюсѣ является удушливый газообразный хлоръ, а. на отрицательномъ — металдическій патрій. Оба они въ моментъ своего вы- дѣленІя дѣиствуютъ на воду: патрій выдѣляетъ водородъ и даетъ ѣдкій натръ, а хлоръ можетъ выдѣлять ки- слородъ, образуя хлористый водородъ. А потому при пропускании тока черезъ растворъ поваренной соли на анодѣ (положительномъ полгоеѣ) появляется хлоръ, кислородъ и хлористый водородъ, на отрнцательыолъ же водородъ и ѣдкій натръ [23 bis]. Такимъ обра- зомъ поваренная- соль разлагается, подобно другимъ солямъ, отъ дѣйствія тока на своп іоны:. металлъ а галоидъ. Что касается до двойныхъ разложе- ній хлорпетаго натрія, то они чрезвычайно разнообразны п служатъ къ по- лученіш всѣхъ почти другихъ соеднне- ній натрія и хлора. Двовныя рааложе- нія поваренной солн основываются почти щатося поелѣ нагрѣванія Іодноватонатрісвой соли ст, соляною кислотою—до прекращенія выдѣленіяхлора.Составъея—NaJOJKaCI14H20 Подобную же (и. 6. ту же) соль волучиль І'аммельсбергъпряііыігь воздѣйствіемъ обѣихъ солей въ отлпчно образованныхъ крпсталлахл,. [23] Въ пламени горѣліш NaCl даетъ натрій (гл. 13), врп чеиъ, безъ сомнѣнія, дѣЗствуюіъ возстановляющіе элементы С н Н пламени. При избытке НС1 въ пламени, когда натрій даетъ NaCl—натрія не образуете;! и еолъ не сообщаете ему своего окраашванія. [23 bis] Однако несомненно, что и въ во- дяноігъ растворе поваренная соль разлагается съ выаѣленіемъ натрія, а не .просто вступает* во двойное разложение съ водою (KaCl-fH!0=NaHO+HCl), какъ, видно взъ того, что при быстромъ разлоикніп тококъ насыщенваго раствора поваренной соля вл апод'В является иного хлора, а на ртутномъ катодѣ образуется амальгама натрія, лишь медленно действующая на крѣЕкін растворъ соли. На основаніп этого вида, разлой.-енія соли Ешиѣ производятъ иногда заводскуві переработку поваренной соли въ хлоръ и, ѣдкій натръ.
320 гл. 10. хлористый натрій. учвнів исключительно па возможности замѣны металла натрія водородомъ ж другими металлами. Но ни водородъ, ни какой другой металлъ прямо не выдѣлшотъ натрія изъ поваренной соли и замѣ- щеиіе натрія въ поваренной соли водородомъ и разными другими металлами производится при переходѣ натрія въ какія-либо другія натріевыя соеди- ненія. Если водородъ или другой металлъ М были бъ соединение съ элементами X, то проиэводятъ двойное разложение: NaCl-f MS=NaX + MCl. Такія двойныя разложенія идутъ при оеобыхъ условіяхъ, иногда до конца, иногда только отчастп, какъ это мы и .постараемся уяснить въ дадьнѣйшемъ ивложевін. Чтобы познакомиться съ двойными разложениями поваренной соли, мы будешь следовать тому пути, какимъ въ нрактнкѣ чаще всего лере- работываютъ поваренную соль на соединения хлора и натрія. Для этой цѣли опишеыъ сперва обработку поваренной соли еѣрною кислотою, причемъ получается хлористый водородъ и сѣрно- натровая соль. Затѣмъ опишемъ вещества, получающіяся кзъ хлористаго водорода н сѣрнонатровой соли- Съ помощью хлористаго водорода получается самый хлоръ н почти всѣ другія соединения этого элемента; при помощи жееѣрнонатровойсодпдобываютъеоду, гТагС03, ѣдкій натръ, самый металлъ натрій и др. его соединенія. Даже въ лабораторіи животныхъ органнзмовъ поваренная соль подвергается подоб- ньшъ измѣиеніяыъ, доставляя натровую щелочь и хлористоводородную кислоту, участвующая въ процеесахъ животнаго организма. Потребность соли для пищи, какъ для людей, такъ и для животныхъ, станетъ очевидною, если мы узнаемъ, что въ вещеетвахъ, выдѣляе- ыыхъ изъ крови въ желудокъ и кишечный каяалъ, находятся какъ хлористый водородъ, такъ и соли натрія, Такъ, напр., въ крови и въ желти, вырабатываемой печенью и смачивающей въ кишечномъ капалѣ пищу, находятся натровьщ соли, а въ кислыхъ желудочныхъ сокахъ находится хлористоводородная кислота {болѣе четверти процента). Хлористые металлы постоянно находятся въ значительномъ количествѣ въ мочѣ, и если они извер- ВВРТОДЛЕ. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОДЪ.' гаются, то должны быть восполняемы въ органызлѣ. Свободный животяыя довольствуются тѣми количествами NaCl, который находятся въ текущей водѣ или въ растееіяхъ и другихъ животныхъ; но н дикія лшботныя издалека идутъ пить воду- соленыхъ ключей, а домашнія животныя, который въ еете- ственномъ состолиіи не нуждаются въ пріемахъ поваренной соля, охотно ее поглощаютъ, и отправлены ихъ тѣла отл. этого становятся болѣе правильными. Дѣйствіс еѣрной кислоты ла поваренную соль. Если поваренную соль облить еѣрной кислотой, то даже при обыкновенной температурѣ заиѣчается отдѣ- леніѳ пахучаго газа соляной кислоты, какъ показалъ еще Глауберъ. При- атомъ: NaCl + H-SO* = НС1 + NaHSO4 Хлористый Сѣриал Хлористый Кпсліш еѣрпо- *га.тріГі. кислота, йояоридъ. вагравпн соль. Такое взаимодѣйствіе дрп обыкновенной температурѣ не совершается до конца, скоро останавливается (при образовали соединенія NaHS04H2S04J. Если же сігбсъ нагрѣвать, то разло- женіе достягаетъ до того, что вся взятая еѣрвая кислота превращается въ кислую сѣрнонатровую соль, если было достаточно поваренной соли. Если былъ избытонъ іщслоты, онъ остается не- изменнымъ. Если на пай HaS04 (98 частей) ваять 2 пая NaCI (117 частей), то при слабомъ нагрѣваніи только половина (5S,5) поваренной соли пре- териѣваетъ измѣнеиіе. Полное же разложение, т. е. такое, послѣ котораго не останется нисколько хлора въ поваренной соли, происходитъ только при. накаливаніи- Тогда: -2NaCl + H*SO* = 2НСІ + NaaSO* Поап.роиния Сѣрплл Хлористые Српд. сѣрионп- соль. кислота. лодородъ. трошл соль. Это двойное разложеніе есть резуль- татъ дѣйствія предварительно происходящей кислой соли NaHSO'1 на NaCJ, потому что кислая соль, заключая водородъ, сама дѣйствуетъ, какъ кислота: NaCl+NaBSO*=HCl-r-NaaS04. Складывая зто уравненіе съ первымъ, лолу- чимъ второе, выражающее окончательную реакцііо. Для вышеуказанной реакции берется, значить, нелетучая нли мало летучая поваренная соль, мало
1'ЧЕЙІЕ БЕРТОЛДЕ. 321 летучая сѣрная кислота, н въ результате взашюдѣйствія получается, лослѣ перешѣны мѣсть между водородомъ и натріемъ, нелетучая соль сѣрыой кие. и газообразный хлористый водородъ. Газообразность, шелѣдияго вещества и составляѳтъ главную причину того, что реакція идетъ до конца. Выдѣляющійся ИС1 растворішъ въ водѣ, и такой рае- творъ обыкновенно называется соляною К1ЮОТ010. Мехаивзмъ такого рода двойныхъ разложеній и причина хода реаіщіи совершенно тѣ же самые, какіе мы вит- дѣлп при разложе- ніи селитры (гл. 6) при дѣйствіи на нее еѣрной кислоты. Сѣрная кислота, танъ сказать, вытѣс- няетъ въ томъ и другомъ случаѣ другую кислоту—летучую. Не только въ этнхъ двухъ, но и во всѣхъ друга хъ случаяхъ, если че- резъ мѣну мѣста между металлояъ и водородомъ сѣрной кислоты можетъ произойти летучая кислота—она происходить. Изъ этого можно заключить, ЧТО ОДНОЮ ИЗЪ причин?^ хода реакций должно считать летучесть кислоты. Действительно, если кислота растворима, но нелетуча, или если взанмо- дѣйствіе совершается въ закрытомъ пространстве, гдѣ происходящая іш- слота не можетъ улетучиваться, тогда разложеиіе не идетъ до конца, а только до извѣстной границы. Въ этомъ отношении весьма важны разъясиенія, сдѣланныя еще въ начал']; XIX сто- лѣтія французскимъ хнмиколъ Вер- толле (или Бертоллетъ, BertholieL) въ его твореніи Essai de Statique chi- mique, ио развитый и обобщенный лишь въ кошгІз-ХІХ-ro етолѣтін. Тче- иіс Бертолле исходить изъ того положения, что химическое взанмодѣйсгвіе ие- щеетвъ совершается вслѣдствіе вліяиія Основы хнмііт. Вертоллс (С. BciihoUel). I74S—1322 не только одной мѣры сродства между разнородными элементами, но- также подъ вяіняіемъ относительной массы дѣйствующнхъ веществъ и тѣхъ фи- зическихъ условій, въ которыхъ вза- ішодѣйствіе совершается. Два тѣла, заключающая элементы MX и NY,- будучи приведены во взаимное прикосно- веніе, абразуюгь, чрезъ двойное разложение, тѣла MY и NX; но образование зтихъ новыхъ тѣлъ не доходить до конца, если ни одно изъ происходящих'], тііл-ь не удалится изъ круга взаимодѣйстиія. Можетъ же оно удалиться толькотогда, когда обладаетъ япыэш физическими свойствами, чѣмъ другія тѣла, при- еутствуіощі я влѣстѣ съ нимъ. Или оно будетъ газъ, а другія тѣла жидки ялп тверды, или оно будетъ тѣло твердое, не растворимое, а . другія жидки, растворимы. Количества образующихся тѣдъ, если ничего не выявляется нзъ взаимнаго прико- сновенія, зависать только отъ отыо- сительныхъ коли- чеетвъ тѣлъ 31Х л NY и отъ мѣры при- тяженія, существующего между элементами М, К, X н Y, но канъ бы масса ни была велика и какъ бы прптяженіе ни было значительно, вр бсякомъ случаѣ, если ничто не вы- дѣляется, разложеніе остановится: на- ступитъ равновѣсіе и тогда въ масеѣ останется, выѣсто взятыхъ двухъ тѣлъ, четыре тѣла: часть первоначальных^ тѣлъ MX и NY и мѣкоторое количество вновь образованннхъ тѣлъ MY п. NX, если допустить, что не происходить ыи MN, ни S.T и никакнхъ ігаыхъ веществъ, что и можно, на первый разъ [24], принять для двойного разло- [24] Если представить подт, MX и NY частицы ролей іі если нѣтъ никакою третьню т>і>.іа (ішір., води, какъ въ раетворахъ), то 21
322 гл. J. О. хлористый hatpih. гчеше вертоллг.. хлористый водородъ. женія солей, для которыхъ М и N суть металлы, а X л Y галоиды. Вся совокупность существующнхъ свѣдѣній о двошьтхъ содявыхъ разложеніяхъ приводить именно къ тому заключенно, что Н8Ъ солей ЫХ -\- NY всегда происходить хотя нѣкоторое количество NX п MY, какъ того требуетъ учепіе Бертолле. Чтобы излагаемые далѣе свѣдѣнін о ходѣ двошьтхъ соляныхъ рпзложеніп прІобрѣлп надлея;агцую связь съ другими ныпѣ господствующими химическими свѣдѣніямп, необходимо напомнить хотя вскользь: обратимость мяо- гпхъ реакцій [24 bis] и явлешндпссо- ціацш [24-tri], такъ какъ только въ такой связи выступаетъ общность началъ, дѣнствующнхъ при всякомъ химпч. воздѣнетвіи. Если соль MX съ солью NY даетъ соли MY -J- NX, но въ то же время солп MY u NX способны дать MX-T-NY, то очевидно, что между двумя в тогда возможно было бы образование .XY, напр.. хлоръ п іодъ способны соединяться между собою и 1,-ь .металлами. Сверхъ того соли 1ІХ съ NY или MY съ NY логутъ давал, двойиыя со.ш. и вообще дѣло молестъ усложняться образовашемъ пныхъ тѣ.ть. кромѣ I\IY и NX: а когда въ дѣдѣ участвует!, растворитель, въ особенности же большою массою, тогда явдепія, очевидно, должны еще Со.іѣе усложниться. Поэтому, излагал некоторую часть сущрствующаго запаиа евѣд'Ьній о пвле- ніяѵъ двоЗныхъ соляныхъ разложенІіі, я не логу считать теорію предмета подпою, а потому ограничиваюсь немногими данными, полное собрате которыхъ должно искать, не теряя вышесказаннаго изъ вида, въ болѣе по- дробныхъ сочішеніяхъ по предмету теоретической ХИМПІ. [24 bis] Обратимость мгтогпхъ реакцій—при данныхъ уеловіяхъ — выражаемую нерѣдко знакомъ ^ (напр. ДБ^Л + В значить, что АВ способно ■ распадаться на А и В, но въ тс ніо время прп тѣ,\ъ же условіяхъ Л способно соединяться съ В и давать АВ) ясно показывает ь, что одни терзнгеимичесыя данный, касающіяся выдѣлеш'я или поглощеніп тепла, недостаточны для оиредѣленія напра- вленія реакцій, п. ч. если въ одпомъ нанра- в.тепііі выдѣляется тепло, то въ пропшопо- ложномъ-—оно поглощается. [2І Ігі] Такт, каг;ъ всякое двойное разложение можно уііствеішо свести на су/мну раэ- лпженіи н соеднненій, то оеновлымъ поия- тіемъ хизшческоЯ механики должно считать дпесоціацію. Въеясмысаѣ, указаннош. Сентъ І-итеръ-Девилле5П,,вліішіе ласеъ, услошя среди, іеипературъ, давяенія, - сродсгвъ и рашгонѣ- сія сразу пыступаютъ, а потому учепіе Вер- тпяле пріобріѵю свое мачете и смысл/ь только поел-k того, какъ утвердилась гюііятія о дяссоінацііі. противоположными реакциями должно гдѣ то наступить рашювѣсіе, достигаемое въ одгшакоЁ мѣрѣ, съ которой бы стороны мы ни начали, если всѣ вещества MX, NY, MY п NX находятся тѵь одной — однородной пли гомогенной. — средѣ, напр., въ раетворѣ. Здѣсь содержится узелъ разлпчіп ш- щшаиій Бергмана и Бертолле: первый учплъ, что мѣрою еродствъ определяется окончательная реакція съ обра- зованіемъ нацѣло MY -f- NX, есші сродства происходящнхъ тѣлъ, т.-е. М къ Y н N къ X болѣе еродствъ взятыхъ тѣлъ, т.-е МкъХ. иКиъ Y, а потому обратная реакція —■ не мыслима, т.-е MY -\- NX не даетъ ■ нисколько MX + NY, такъ какъ слабое не можетъ преодолевать болѣе сильное, Бертолле-же роль сродства впдѣлъ только въ раенредѣле- ніп, давая и слабому свое значеніе въ общей конкуренщи. Й хотя, по существу дѣла, не пмѣется някакнхъ средствъ прямо мѣрять силу сродства, тѣмъ не меиѣе сама логика дѣла, а также наблюдаемый явленія аас-тав- ляютъяасъ пынѣ отдавать предпочтете понятіямъ Бертолле, и если между взятыми веществами, напр,, кпелоро- домъ и водородомъ, нѣтъ реакцій, это еще не значить, что между алемеитамн, образующими эти тѣла, нѣтъ хнмн- ческихъ еродствъ, пли они очень малы, чтобы преодолѣть существующее рав- повѣсіе, а это значить, что нѣтъ уело - вій реагироваиія; когда же они насту- пятъ, то произойдетъ равновѣсіе и раенредѣленіе, которое такъ пли иначе кончится, смотря по свойетвамъ участ- никозъ и услопіяяъ, въ какія они поставлены. Такъ, кнелородъ съ водородомъ при высокихъ темяературахъ реа- гируютъ, образуя воду, но и она тогда разлагается—днесоціируетъ въ опред. мѣрѣ. Дѣло, очевидно, при этомъ выходить гораздо болѣе сложнымъ, но и всякая действительность, по мѣрѣ ея изученія, оказывается сложнее, чѣмъ кажется на первый ваглядъ. Надо сверхъ того замѣтить, что, когда Бертолле понялъ, предугадавъ многое впередъ, сущность хгшичесішхъ воздѣветтіій гг|ж реагировании солей, еще не было современныхъ понятій объ атомеомъ еоставѣ тѣлъ и о чаетицахъ, по излагая его учеліе мы уже вое-
ѴЧЕШЕ ІІЕР'ГОЛЛЕ. Й23 пользуемся этими основными понятыми, потому что, чрезъ это значительно облегчается поппмаиіе предмета. Итакъ, по ученію Бертолле, когда ■hiMX одной соли ирндетъ въ прикосновение съ hNY другой солц, то образуется некоторое количество агМУ и .rNX, слѣдователыю, остается т — j- соли MX и п—х солп NY. Если т бо- лѣе и, то наибольшая мѣна могла бы вести і;ъ толу, что х = п\ тогда бы нэъ взятыхъ солей произошло мМУ-|- wNX-b(iB—;г)МХ, т. е. часть одной пзъ взятыхъ солей {MX) осталась бы неизмененного только потому, что ре- акція можетъ идти (по понятно объ атомахъ) только между ііМХ и «NY. Если бы действительно х было = п, масса еолы MX не имѣла бы никакого вліяиія на ходъ взаимодѣйствія, какъ п учплъ въ сущности Бергианъ, полагавши, что двойныя разложенія отъ массъ вовсе не завысить, а определяются однимъ сродствомъ. Если М къ X и N к'ь Y имѣютъ болѣе сродства; ч-вмъ М къ Y п N къ X, то, по ученію Бергмана, разложенія бы не было вовсе, х было бы = 0. Если бы сродство М къ Y и N къ X было бы больше, чѣяъ въ началыюыъ сочстаніи, когда действовали сродства М къ X к N къ Y, то происходило бы. по ученію Бергмана, полное замѣщенІе, т. е. х было бы = п. По ученію Бертолле, во вся- комъ случаѣ, если ничто не выдѣллетея и есть все условія (темпер., нрикосно- веиіе) для реагзрованія—произойдетъ раслредѣленіе М и N между X п У не только иропорціоналыіо мѣрѣ сродства, но и пропорционально аіассѣ, такъ что при маломъ сродстве, но большой массѣ, можетъ получиться такое же дѣйствіе, какъ при большомъ сродствѣ и малой массе. Поэтому, во-первыхъ, х будетъ всегда меньше п н ихъ отно- теніе ж/и меньше единицы, т. е. раз- ложеніе выразится равенствомъ: я»МХ-)- «NY = (»»—а:)МХ+(и—*)NY+eMY+ arNX; во-вторыхъ, увеличивая массу т, мы увеличимъ разложеніе, т. е. вели- чішу х и отношеніе хі(п—х) до того, что при безконечно большой величине т, дробь х\п будетъ близка къ 1, и разложеніе будетъ полньшъ, какъ бы малы ни были сродства Jjt къ Y и N къ X, и въ-третьпхъ, взявъ MX и NY или MY и NX мы въ обоихъ саучаяхъ дойдемъ до одной и той же системы равноеѣеія. Эта илижайшія ствдствія учеиія Бертолле оправдываются дей- ствите.'іьностііо. Такъ, папр., смесь рас- творов'ь КС1 и NaNO^BO всѣхъ случаяхъ обладаетъ тою же суммою свовствъ, каш, и смесь, составленная изъ рас- творовъ KNO' п NaCI, конечно, при условш одинаковаго состава смѣшан- наго раствора, одной темпер., равнаго давлейія и проч. Но эта одинаковость свойствъ можетъ происходить или отъ того, что одна система солей лерехо- дитъ въ другую (какъ училъ Берг- манъ), сообразно преобладающим?; ерод- ствамъ (напр., пзъ KCl-j-NaNO3 npo- исходитъ KN0S и NaCI, еслп допустить сродство элементовъ последней системы большимъ, чемъвъ первой], или же отъ того, что обе системы чрезъ обмѣш, части элементовъ даютъ одно и то же равновѣсіе, какъ слѣдуетъ по ученію Бертолле. Опыгь показываетъ последнее. Но прежде чѣмъ приводить исторически важнѣйшіе опьпъі, оправды- вающіе ученіе Бертолле, должно остановиться на поиятіи о массѣ дѣйетвую- иіихъ вещестъ. Бертолле понималъ подъ массою прямо относительное количество вещеетвъ, но ныне подъ зтимъ названіеиъ нельзя подразумевать чего- либо иного, кромѣ числа частгпгъ, ибо онѣ дѣйствуютъ, какъ хшшческія единицы, а въ частномъ случае двойныхъ соляныхъ разложеній лучше вмѣсто. того взять число эквивалентовъ. Такъ, въ реакціи NaCl+H2SO* соль взята въ 1-мъ эквиваленте, а I-PSO* въ 2-хъ. Если дѣйствуютъ SNaCl-j-H^O*. то число йкЕивалентовъ одинаково и т. д. Влілніс массы на мѣру разложенія х'.п соетавляетъ корень учеыія Бертолле, а потому прежде всего остановимся на утверждение этого понятія по отношеѵ иію къ двойньшъ солянымъ разложе- ніялъ. Генрихъ Розе [2а] въ 40-хъ годахъ' показаяъ, что вода разлагаетъ сѣрна-' [2о] Иди: Генр. Розе пользуется о<.ч>Ѳою из-. Еѣстностію вслѣдствіе того, что онъ подробно изучить и усовершенствовалъ мноие способы точнзго химического анализа ншералыіыхъ иешествъ, въ чемъ ему предшеетБова.ть Бер- целіусъ, а нас.тЗдовалт. Фрезешуеъ.
'.VIA- гл. 10. хлогнстыіі нлтічіі. учеше бкі'і'ол.'іе. хлопістыіі шдоѵодъ. стые металлы, подобные CaS, образуя I1-S, несмотря на то, что сродство H-S, какъ кислоты, къ извести СаІІ-О-, какъ основапію, заставляешь нхъ действовать другъ на друга, образуй CaS + -г2Н20. Притолъ Ризе показалъ, что чѣмъ болѣе воды дѣйствуеть на CaS, тѣэіъ полнѣе разложеніе. Происходящая при этомъ реакція очевидна пзъ того, что образующейся H-S можно отдѣлитъ нагрѣваніемъ пзъ раствора и происходящая известь въ водѣ мало растворима. Розе ясно впдѣлъ приятом ъ, что столь слабые въ хіошче- скомъ смыслѣ дѣя- теліі. какъ СО2 н Н-О. долго п въ млссѣ дѣйствуя г>ъ криродѣ на самыя прочнѣйшія го}і- ныя породы, но поддающаяся ДгІ5іі- СТВІІО СІІЛЬН'БИ- шпхъ киелотъ. пропзводятъ хи- мнческія измѣне- пія, напр., пзвле- каютъ основанія CaO, Na-O, КЮ изъ гориыхъ по- родъ. Въ сущности таково же влія- кіе массы воды на ЗЬСР, ВІ{У03):| и т. д., которые от- дають водѣ тѣыъ больше кислоты, чѣмъ болѣе дѣйствующей воды [25 bis|. Сѣрнобаритовая соль BaSO4, въ водѣ нерастворимая, при с-плавленіи еъ содою ДѴСО3 даетъ, но не до конца, ВаСО3 (также нерастворима) и Na-SO4. Если растворъ Ка2СОа дѣйствуетъ на [•25 bis] Исторически влілиіе ііасеы поди было первьшъ хорошо наблюдешшнъ явле- ніеігг, въ пользу ученія Бертолле, а потому нщгЬ и не должно этого забывать. При двой- лыхъ рааложеніяхт. въ слабыхъ раствора, хъ. гдѣ масеа воды велика, влілте он, несмотря на слабость сродстиъ, должно быть велико— по самому духу ученія ТЗертолле. Дяя выяснения дѣйствія массы воды особенно поучительны опыты Ыюира (1879) съ хлористымъ виемуто.чъ, который разлагается тѣм'Ь больше, чѣмъ болѣе относительное количество поды и чѣмъ меньше ыасеа соляной кислоты, представляющей одинъ взъ продуктовъ реакцш. І'снрпхъ Розе (Ииішісіі llo-se) 1795-ШЖ масса осадоіі'і, BaSO1, то разложшііе также совершается (Дюлонъ, Розе), пи ограничивается предѣломъ н требуеть времени. Въ растворѣ получается смѣсь NaW и Na-SO\ въ оглдкѣ смѣсь ВаСО8 и BaSO4. Если растворъ слить и осадокъ облить опять раетторомъ Na2CO,'!, то вновь часть BaSO4 переіі- детъ въ ВаСО'1, п так']., увеличивая массу Na'JC03, ложно вполнѣ превратить BaSO* въ ВаСО'!. Если къ раствору Na-CO;t прибавить определенное количество Na-SO4, то дѣйствія Ка'-СО3 на BaSO'1 вовсе не будетъ, потому что тогда сразу достп- гаетсн млиберетеи равіювѣспая система, определяемая обратным!, дѣі'істнісм'ь Na-SOJ па ВаСО'1 и прн- сѵтствіемъ въ растворѣ Na-CO" іі Na-SO1. Кслн же масса Na-SO"1 въ растиорѣ будетъ велика, то ВаСО;! переводится нъ BaSO4—опять пока не достигается определенное рмв- новѣсіе между обратными реакциями, производящими ВаСО:| при помощи Na-'CO5 или же BaSO4 при помощи Na-SO1. Тутъ во всемъ видно вліяніе — массы. Другое важнѣйшее ионятіе ученія Бертолле состоять въ существованіи иредѣла обмѣнпаго разложеяія или ш. достнженіи павповѣеія. Въ этомъ отпо- шепіи исторически пан болѣе важны опредѣлеиія Малагути (J.S57), который бралъемѣсьрастворовъ эквивалентных"], количествъ двухъ солей MX и NY и судилъ о количествѣ происходящаге обмѣна по составу осадка, происхо- дящаго отъ прибавления спирта. Когда,, напримѣръ, взяты были сѣрноцпнковая соль ZnSO4 и 2NaCI, то чрезъ мѣиу мѣстъ происходили Na*S04 и ZnCf-. Отъ избытка спирта осаждалась смѣсь ZnSO* и Na^O4 и по составу осадка оказалось, что 72"/о взятыхъ солей раз-
1'ЧЕШВ БЕРТОЛЛЕ. 325 ложилось. Когда же взята была смѣсь растворовъ Na-SO'1 п ZnCl-, то оеадокъ представилъ прежний составъ, т. е, разложение подвергались около 28'Vq взя- 'і'і.іхъ солен. При подобпомъ опытѣ со смѣсыо 2NaC]-|-M^SOl или МуС1я + Na-SO1 около половины иеталловъ подвергалось разложению, что и можно выразить равенствомъ: 4NaCl + 2MgS04 = 2NaC! + MgSOJ + N.1*30*+ MgC)a. Ые менѣе ясно предѣлъ выразился п'ь дрѵгихъ опредѣлепіихъ Ма- лагутя, когда оиъ изучалъ ііышеука- змииыя обратимыя реакціи ігераство- римыхъ солей барія. Когда взяты были, напр., ВаСОя+Яа-304, то около 72°;о солей разложилось, т. е. превратилось въ BaSO1 и Na-CO'!. А когда взята была пара зтихъ іюслѣдшіхъ солей, то около 190;'о солей перешло въ ВаСО:і л Na-SO'1. Вероятно ни въ томъ, ни въ друічшъ случаѣ копецъ реакціи не достигнуть, потому что (сумма °/„ пе равна 100) для этого необходимо и кѣкоторое время, н трудно достижимая однородность условій. Гладстонъ (1855) воспользовался цвѣ- том'ь растворовъ различпыхъ солей окііси желѣза для сужденія о мѣрѣ обмѣна между металлами, и это лучше, потому что при его опытѣ все оставалось въ растворѣ. Растворъ родановой соли окпеп желѣза обладаетъ чрезвычайно интензіівнымъ краснымъ цвѣ- томъ и, по сравнепію цвѣта происхо- дящихъ растворовъ съ цвѣтоиъ рас- тпоровъзаранѣеопредѣленныхъ, можно было съ болынимъ при ближе ніеаіъ судить о колнчествѣ образовавшейся родановой ео.ти. Такой колориметрически способъ опредѣленія пмѣетъ то важное значеніе, что здѣсь еъ первый разъ, ничего не выдѣляя ызъ раствора, примѣненъ былъ способъ судить о составе. Когда Гладстонъ взялъ эквивалентный количества азотножелѣзіюй соли , Fe(N03)3 и родановокаліевой 3KCNS, то только 13°/о солей подверглось разложение При увеличено! массы последней соли возрастало количество образующейся родановой соли окиси желѣза, но и тогда, когда взято было болѣе 300 эквпв. KCNS—всеже часть желѣза оставалась въ вндѣ азотной соли. Очевидно (судя какъ Бер- толле),, что сродство, дѣйствующее между Fe и NO" съ одной стороны, и между К и CNS, болѣе сродствъ, дѣй- ствующихъ между Fe и CJVS вмѣстѣ съ сродствомъ К къ N0", Изстѣдованіе измѣнешя флуоресценцш сѣрнокислаго хинина, равно какъ и измѣненія вра- щенія плоскости поляризащи никотина, дало въ рукахъ Гладстопа много до- назат ель ствъ полной примѣиішости уче- нія Бертоллс, а особенно показало влія- ніе массы, составляющее главную черту, отличающую, въ то время мало еще распространенное, ученіе Бертолле. (Не доетаетъ однако опредѣленій, по- казывающнхъ ачіяніе массы воды). Въ началѣ GO-хъ годовъ ученіе о предѣлѣ взаимодѣйетвія и о вліяніи массы па ходъ химичеекпхъ превраще- ній получило весьма важную опору въ нзелѣдованіяхъ Вертело п Пеаиъ-Сенъ- Жшщ падъ образованіемъ сдожныхъ эфировъ RX изъ спиртовъ ROH и ки- слотъ ИХ, когда вмѣстѣ съ тѣмъ образуется вода. Это превращеніе, по существу своему, очень сходно съ соле- образовапіемъ, но отличается тѣмъ, что идетъ медленно, при обыкновенной температурѣ цѣлые годы и не доходить до конца, т. е. ішѣетъ явный предѣлъ, определяемый обратном реакдіею, такъ какъ сложный эфиръ RX съ Н20 даетъ сииртъ ROH и кислоту НХ—до того же предѣла, обыкновенно отвѣчаю- щаго -/з взятаго спирта, если дѣйству- ютъ частичнътя количества спирта и кислоты. Такъ, обыкновенный спиртъ СгНЮН съ уксусного кислотою НСэН302 при нагрѣваніи скоро, а безъ него медленно даетъ систему: ROH + НХ.+ + 2RX -(- 2 НЮ, изойдеыъ ли изъ 3RHO + 3BX или изъ 3RX + ЗНЮ. Наблюденія надъ ходомъ и окончаніемъ реакщй въ описьгеаемомъ случаѣ производятся очень легко, потому.что количество свободной кислоты легко определять по количеству щелочи, надобной для насыщенія, такъ какъ ізд спиртъ, ни эфиръ на лакмусъ в другіе индикаторы не дѣйствуютъ. Подъ влія- ніемъ увеличенной маесы спирта ре- акція идетъ далѣе. Если на частицу уксусной кислоты НХ взять 2 чает, спирта RH0, то, вмѣсто 66°/о, 83°/о кислоты перейдетъ въ эфиръ, а при 50 частнцахъ RHO вся почти кислота эфи- ризуется. Изслѣдоеанія проф. И, Д.-
326 ГЛ. tO. ХЛОРИСТЫЙ НАТ1ЧЙ. УЧІ'ЖІЕ Меншуткииа въ подробности коснулись шюгпхъ еущественныкъ сторонъ того же предмета: вліянія состава спиртовъ и кислотъ на предѣдъ п на скорость обмѣна, но эти. какъ п другія подробности, должно уже искать въ спеці- альныхъ шчішеніяхъ по органической п теоретической шліп. Во всякомъ случаѣ пзученіе дфпризаціп доставило для химической механики драгоцѣн- иѣіішія и яснѣйшія данныя. прямо подтверждающая два основныхъ іюложе- нія Бертолле: влІяыіе массы и предѣлъ взапмодѣйствія, т. е. равнопѣсіе между обратимыми реакціями [2G]. Весьма важный момептъ въ исторіи ученія Бертолле составило формулирование, данное въ IS 1)7 г. этому ученію норвежскими учеными Гульдберголъ и Бааге. Они назвали действующею массою количество частгщъ, находящихся въ даннолъ объемѣ, я приняли, какъ и слѣдовало по духу ученія Бертолле, что дѣйствіе между веществами про пор тонально щюішсденію присутствующие массъ дѣйствующнхъ ве- ществъ. Слѣд., еслп б'.іяты соли MX и NY въ эквивалентныхъ количествах!, (т = 1 п м=Н), солей же МѴ и NX къ шімъ не прибавлено, а онѣ происходить, то, называя чрезъ /.■ коэф- фиціентъ пропорнІональности воздѣй- ставія MX на NY. а чрезъ V такой же коэфф. для пары MY и NX, мы будемъ имѣть въ то время, когда разложеніе достигло х, мѣру дѣйетвія первой пары: А*' (1—х) (1-—х), а для второй пары //аг..г, и равновѣсіе пли предѣлъ насту- питъ тогда, когда; отсюда найдется отташеніе kjli' = =\хІ(1—х)]2. Поэтому, въ случаѣ дѣй- стаія спирта на кислоту, когда ж=2/3, величина &//г'=4, т. е. взаимодѣйствіе спирта на кислоту въ 4 раза болѣе, чѣмъ еложнаго эфира на воду. Если [26} По отношенію къ двойньшъ слллнымъ разлтоненіямъ полезно упомянуть еще о ваблю деніях'і. Видеыана падт, раз лага гощимъ дѣйствіеиъ (гидролнзомъ) массы воды на соли оішси желѣза FeX* + ЗНаО = 8HS + Fe(OH)1, о че«ъ можно было судить, измѣряя ііагне- Іиамъ растворовъ, потому что освобождаемая водою (растворимая, коллоидальная) окись железа обладаетъ ыейьшим'і> магнетизмовъ, чѣиъ соли ОКиси жедѣаа. БЕРТОЛЛЕ. ХЛОРІІС'І'ЫЙ ВОДОРОДЪ. отношеніе 1с{1с' нзвѣстно, то по нему лето опредѣяитъ еліяніе массы- Такъѵ если вмѣсто одной частицы спирта, возъмемъ 2, то составляется равенство: к{2—х)([—х)=1.'хх, откуда а;=0,85, или S5°/o, что близко къ опыту. Если взять 300 частицъ сппрта, х оказывается, какъ въ онытѣ, блнзкішъ къ 100% [26 bis]. Но дли солсобразованія нѣтъ возможности сдѣлать что-либо прямо сходственное съ тѣмъ, что столь удобно производится для эфирпзаціп. Однако,, существуютъ многія попытки рѣшнть п здѣсь вопросъ о мѣрѣ воздѣйствія. Такъ, напр., Хнчинскій(1866), Петріевъ (1SS5) п многіе другіе пзслѣдовплн распредѣлеиіе металловъ п галоидныхъ группъ, въ случаѣ одного .металла и НѣСКОЛЬКПХъ ГаЛОПДОВЪ, ВЗЯТЫХЪ ВЪ вндѣ кислотъ, или, обратно, при нз- быткѣ основаній, распредѣленіе ихъ по отношенію къ кислотѣ, если при- томъ часть веществъ образует"!, оса- докъ, а часть находится въ растворѣ. Но такіс сложные случаи хотя под- тверждаютъ, вообще, ученіс Бертолле (напр., растворъ AgNO3 отдаетъ часть Ag30 окиси свинца, а растворъ азотвд- свипцовой соли осаждаетъ часть РЬО отъ дѣйствіл Ag20, какъ опредѣлилъ Петріевъ), но по сложности явленій (напр., образованіе основныхъ и двой- ныхъ солей)—не могутъ дать простыхъ. результатовъ. Гораздо поучительнѣе и полыѣе изелѣдованія, подобный сдѣ- ланнымъ Мюпромъ (1Й76), который избралъ простой случай осажденіяугле- пзвестковой соли СаСО3 при смѣніеніи растворовъ СаСІ9 съ Na5COs пли К2СО:1 и нашелъ, что при этомъ не только скорость воздѣйетвія (напр., для СаС1а-|- -j-Na2COa въ первый 5 минутъ осаждается 75, въ 30 мин. 85, а въ 2 сутокъ 94°/о СаСО3) опредѣляется температурою, относительною массою п количе- [20 bis] По изложенному слѣдуетъ, что из- бытокъ кислоты должонъ такъ и;и вліять на. вэаимодѣйствіе, какъ лябытикъ спирта. Если на одну частицу спирта взять 2 част, уксусной кислоты, то дѣйетпительно ко опыту 8Іи/0. спирта эфиризуетсп. Если при большомт, пре- обладаніи кислоты или спирта. заыѣчаются ігЁкоторыя отступ лені л, то причину ихъ должно искать въ неполномъ тождестве условііі и вліяній.
УЧЕІ-ПЕ БЕРТОДЛЕ. 3 t~i ствомъ воды (масса воды—уменьшает*, скорость и предѣлъ), но н предѣлъ разложения завнситъ отъ этихъ влія- ній. Однако и въ такюсъ изслѣдоватгіяхъ условія реагироваыія усложняются ие- одіюродностію ереды, такъ какъ часть вещества получается или остается въ осадив, то-есть система гетерогенна. Изученіе же двойігыхъ соляиыхъ разложений въ системахъ гомогенныхъ иредставляетъ такія трудности, кото- рыя гюнынѣ нельзя считать віюлнѣ разрѣшенпыми. Однако, попытки и мдѣеь давно сущеетвуготъ, хотя большинство относящихся сюда изслѣдо- вапій произведено въ водныхъ раство- рахъ. Но такъ какъ вода сама тѣло солеобразше, можетъ соединяться еъ солями, основаниями и кислотами и вступать съ ними въ двойныя разложения, то поэтому такія реакціи въ растворахъ представляютъ въ сущности очень сложный случай [27]. Реакціп [27] Для лрнмѣра укажемъ на два прісма: Токеепа п Оствальда. Томсенъ (1SU!J) приложил'!, термохішическій методъ къ сильно раз- бавленвымъ раетвора.чъ іі новее не обращалт, вішмішія на воду. Взяты были имъ такіе ра- етворы, что на NaHO содержалось 100НЮ;— еѣрнал кислота была взята въ впдѣ раствора, содержащего '/iH-SO' 4- lOOtPO. Когда емізшв- палнсі. птл растворы въ таномъ колнчествѣ. чтобы дѣііствовалп паііныл отшшенія, тогда выделялось 4-І5689 едшгацъ тепла. Если образовавшуюся среднюю сѣрнопатронут соль емѣ- іпать съ п эквивал. сѣриоп кислоты, то при этомъ смѣшеніи поглощается некоторое количество тепла, а именно, количество (погло- щающагося) тепла = — «Ли'50-'(м 4- 0,S) ед. тепла. Пай ѣдкаго натра, соединяясь съ эквпв. азотной кислоты. выдѣляетъ4-Ші17 ед- тепла, а увеличеніе количества азотной кислоты вле- четъ на каждый пай поглощеніе тепла, равное — 27 едншцамъ; точно также, при соединения съ соляною кислотой, выдѣляется4-13740 едішицъ тепла, н на пай, прибавленный сверхъ того, соляной кислоты поглощается—32 единицы тепла. Томсенъ смѣпгавалъ затѣмъ одну изъ трехъ среднихт. солей еъ кислотою, въ ней песо держащеюся: напр., растворъ сѣрно? натровой соли смѣтивалъ съ растворомъ азотной кислоты, н опредѣлялъ количество едн- ницъ тепла, при этомъ поглощающихся. Поглощеніе происходило, потому что взята была уже средняя соль, а снѣшепіе всѣхъ выше- назвапныхъ средвихъ солей съ кислотами производить поглощеніе тепла. Количество поглощаю щагоея тепла могло дать понятІе о процессе, совершающемся при такомъ снѣше- ніи, потому именно, чтосѣрная кислота, прибавленная къ еѣрнонатровой соли, поглощаеть значительное количество тепла, тогда какъ соляная и азотная при этомъ поглощаютъ между спиртами и кислотами въ зтомъ сммсдѣ гораздо проще и потому пхт. очень малое количество тепла. Смѣппшап, напр., пай сѣрконатровой соли съраллпчнымъ чпсломъ наевъ азотноіі кислоты, Томсенъ на- б.іюда.ть, что при увелпченіп количества азот- ііоіі кислоты возрастает-!, все болѣс: и бгілѣе количество поглощаю щагоея тепла, а именно, когда па '/sNa^SO"' было взято І-ШО\ тч на ааіі ѣдкаго натра, заключаю щагоея еъ сѣрпо- иатровой соли, поглощается— 1752 единицы тепла. Когда было взито вдвое болѣе азотной кислоты — поглотилось 2020 едішиіп> тепла, втрое более — 2050 едішицъ тепла. Если бы двойное разложепіе было полное въ томъ случае, когда взять былъ одннъ эквквалеитъ азотноіі кислоты на эквивалент!, Na-SO4, то но разечоту изъ аодоиныхъ данныхъ должно было поглотиться — 2980 ед. тепла: въ дѣѲ- ствптелыюсти же поглощалось только —1752 ед. тепла. Отсюда Томсепъ выве.тъ, что произошло вытѣсненіе только около 2/э сѣрной кислоты, то-есть отношение к: 1с' для реаюіІй '/iNa^SO'1 - НКО5 и NaNOs 4- V*H2SO примерно то же, какъ для эфировъ. Принявъ это чисто и допустив!) Еышензложечное предположена, Томсенъ нашелъ, что для всякпхъ гагвшеній Na;SO< съ HNO3 и NaNO3 съ IFSOf количества тепла следовали закону Гульд- берга и Вааге, то-еегь что наступалъ предѣлъ разлошенія гбиъ большій, чѣмъ болѣе была прибавляемая масса кислоты. То же саіше дало и отношеніе НСІ къ сѣрной кислотѣ. А потому Томсенъ счатаетъ, что совершенно оправдались гипотезы ГудьдОерга п Бааге и ученіе Бертолле. 1тдержнвая въ сущности пріемьг Томсена, Оствальдъ (187(І) опредѣлялъ въ слабыхъ же растворахъ измѣиенія уд. вѣса (или же — пошке — объема], пропеходящія при наеыще- піи каслогъ основаніпми и при разложеніи солей одной кислоты другою, и пришелъ къ выводамъ совершенно того же рода, какъ Томсенъ. Въ примѣрѣ ясно виденъ пріеыъ OqT- волъда. Растворъ ѣдкаго натра, содержаний почти частичный (40 гр.) граммовый вѣсъ на, литръ, имѣлъ уд. вѣсъ 1,04051. Ему равный по объему и эквивалентный по содержанйо растворъ сѣрноіі кислоты іиі'ветъ уд. вѣсъ 1,02970. азотной кислоты.1,03084, При смѣ- шенііг растворовъ NaHOHH'SO4 проазошелъ растворъ Na-SO1 уд. вѣса 1,02959, елѣдрв,, произошло уменьшение ѵд. вѣса, которое наэо- вемъ Q, равное 1,040514-1,02970—2Л ,02959= = 0,01103. Точно также для снѣсп растворовъ ЫаНО и HNOa уд. вѣсъ 1,02633, а потощ*. Q = 0.01869. Когда къ 2 об. раствора НааЗО* былъ нрнбавленъ 1 об. раствора азотноіі к., тогда по^гучился растворъ уд. вѣса. 1,02781»' а потоаѵ происшедшее уненыпеніе уд. вѣеа, Qi = 2.1,02959 4- 1.030S4—3.1,03781 =0,0065!-'- Еслп-бы не произошло химическаго. вііздѣй- ствіп между солями, то, по соображенш Осг-, вальда, уд. вѣсъ растворовъ не измѣннлея бы, а если бы азотная кислота вытеснила еѣр-. ную, то Q: было бы = 0,01869—0,01103 — = 0,0076В. Очевидно, что яасть сѣрной кислоты выжѣснена азотною. -Но мѣра вытѣсн.еі
328 ГЛ. 10. ХЛОРИСТЫЙ ІШ'РІЙ. УЧЕШЕ БКРТОЛДЕ. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОДЪ значеніе для утвержден! я ученія Вер- толле особенно велики. Съ шиш но простотѣ могутъ быть сравнены только .случаи обмѣннаго разложепія, наученные проф. Г. Г. Гуетавеоиомъ и происходящее между СС!'1 п RBrn съ одной стороны я между СВг1 л ІІС1" съ дру- нія не равна отношеиію Qi къ Q;. питому что уменьшите уд. вѣса происходить также отъ смѣгаенія раствора Na'JS0' съ H!Si>'. смѣіпеніе же растворовъ NaKO3 и UNO" производить лишь незначительны!! ігамѣиепіл уд. вѣеа, впадающіл въ предѣ.ш ішгрѣттюстей опыта. Лзъ подобных-!, дашп.тхъ Оіѵііііі.іі.д'ь выводить то же самое, что и Толсопъ, н тѣмъ вновь подтверждает:, формулировку Гулі.д- берга к Вааге п ѵчоше Вертолле. Въ способахъ, прпмѣпенныхъ Оствальдом!., еще яснѣе, чѣмъ въ пріемахъ Тозіссна, видно участіе воды, потону что, когда происходить насыщеніе растворовъ кислотъ щелочами (что изучали ранѣе того Кремерсъ. Рейнгольд1!, и др.). замечается не сжатіе. какъ можно было бы ждать по масс); тепла, тогда отделяющегося, а расшнреніе объешшъ (уменмпеніе уд. вѣса, если раз считывать, какъ Оства.іьдъ .въ своемь первоначал ьтшъ имі'лѣдовапіп). Такъ, емѣшиЕа;! 1SS0 гр. раствора еѣрной кислоты состава SOa-j-l(J0H-O, занимающего объстп. 1S15 к. С. съ еоотв'Ьтствеішымъ количеством'!, раствора 2(Ка1Ш-т-Г>ІіЫ-Оі. і;отораі'о объемъ= 1793 к. с, пояучаемъ не 3C0S a 36:J3 куб. с. ра.с- шпреніе=2о куб. с. на граи, частицу происходящей соли Na-dU*. Такъ н въ другпхъ слу- чаяхъ. Азотная п силянлп кислоты дають еще большее расширение, чѣлъ сѣрнип, КПО большее, чѣмъ NaHU (а растворы ШГ дають сжатіе}. Причиною этн.чъ явленій должно считать отношеыіе къ водѣ NaHO n IPSO', они, растворяясь въ водѣ, отдѣляготъ тепло, дають д енльпое сжатіе. Поелѣ же вэаим- наго васыщенія, оип образують соль Na-SO'. слабо удерживающую в оду, вы дѣляющуюст, не го мало тепла, словолъ.ішѣютую мало сродства къ водѣ. Вода, при насыщеніи. сѣрн, кислоты нат- ромъ. такъ сказать, вытѣенпстея нзъ прочнаго соединенія, переходил, въ непрочное. Отсюда и происходить расширеніе (умеиьш. уд. вѣса]. Не воздѣйствіѳ кислоты на щелочь, а воздѣй- ствіе воды—производить то явленіе, кото- рымъ Оствалі.дъ желастъ нзмѣрять иѣру со- леобразованія. Объелъ HSS04=53,3. ЭКаНО об. =37,4, происходить 2Н-0 об. = 3G+Na2S04 об.=53,6. Дѣйствуеть U0.7 куб. сайт., а происходить при насыщенж 89,6 об., слѣд., здѣеь произошло-.-сжатіе, а потому лвленія, изученный Оствальдомъ, едва ли много зависятъ отъ нѣры воэдѣйетвіл солей, а скорѣе и болѣе отъ отношенія растворенныхъ веществъ къ водѣ. На основании сказаннаго можно думать, что принят, во внимаиіе воду, явлетп, .изученный То.мсеиоігь и иствальдомъ, окажутся гораздо болѣе сложными, чѣмъ они первоначально представляются, п едва ли ятнмъ путемъ моікно составить точное суж- _деаіе о, распре дѣленіи кислотъ между основаниями. гой. Эти реакціи удобны для изученін 310 ТОЙ ПрИЧПН'Ь, ЧТО ВННТЫЯ 11С1" II RBr" относились (какъ БОН1, SiCl'1, ТІСІ1, Р0С13н SnCH) къ числу вещестш., водою разлагаемых*., тогда какъ ССІ4 и СВг*водою не разлагаются, а потому, нагрѣвъ, ианримѣръ,смѣсъССІ'-І-ЗШг', можно было судить о результатѣобм'кн- наго разложепія, обработыная дро- дуктъ водою, которая разлагаете. SiBr1. оставшійся пепзмѣнньгаъ, и йіСГ1, про- нешедшій чрезъ обмѣнъ, а потому определяя составт, пі50дукта, измѣнеииапі водою, можно было судить о мѣр'в рая- ложенія. Сыѣшеніп брались всегда в1], :-жвпвалентныхъ количествахъ, напр., 4ВС18+ЗСВгЛ Оказалось, что прн про- стомъ cji-Іішепіи обмѣна вовсе нѣтъ, но прн магрѣоаиіп онъ идетъ и притомъ медленно (напр., для вышеуказанной смѣси при 123° чрезъ 14 сутокъ на- грѣванія 4,8(5°,'о С1 замѣтшлось Вг,чрезі. 2с! сутокъ 6(КЗ№/о, а чрезъ GO сутокъ прн 150°-—10,12"/о), достигая всегда нред'вла, а тшешго того самаго, какой отв'вчаетъ обратной снстем-Із, напр., въ указанномъ случаѣ системѣ 4BRr!'+ -f-ЯССІ4. Такъ, въ этой последней S9,97°/o брома въ ВВг! замѣщалоеь хлоромъ, т. е. получилось S9,97 частицъ ВС1'!, оста-чось же 10,02 частицы ВВг1, а потому достпглоеь то же самое равпо- вѣсіе, какое даетъ система 4BCls-f- +;!СВг*. Обѣ системы въ пред-влѣдали одно и то же равновѣсіе, какъ и слѣ- дует'ъ по существу ученія Вертолле [2S |. [•2S] Изелѣдованія Г. Г. Гуетавсона, произ- веденныя въ лаборатории Имп. С.-Петсрб;фг- скаго университета, въ 1S71—- 1S72 г., нрп- надлежатт. къ числу первыхъ, въ которыхъ совершенно ясно въ предѣ.тв зам-вщенія (и въ скорости реагированія) выступаетъ иѣра сродства злемеитовъ къ галоидамъ. Изелѣдованія про(|). Д. Л. Потыянцьша (о нихъ говорится въ гл. 11-ой, вын. 66), пропзведен- ныя (1879] въ топ иге лабораторіи, касаются другой стороны той же задачті, ньщ-в еше мало двинувшейся внередъ, не взирая на ен важное диачепіе н на то, что теорстическап сторона предмета (особенно, благодаря Гульд- бергу и Вантл.-Гофу) съ тѣхъ поръ сильно двинулась впередъ. Г-іест.ма было бы важно, еелн бы изелѣдованія І'уставсоиа Koeiiyjmcb вліянія маесъ и подробнѣе бы обставились данными для скоростей и температурь, именно по тому, большому значенію, которое ияѣегь разематриваемып случай для пониманія двой- ні>іхъ соляпыхъ разложеиій ,въ отсутствии воды". 11рито«ъ Густавеонъ докааалъ, что чѣмъ больше атомный вѣсъ эяеи^ята (В, .Si,
1'ЧЕШВ БЕРТОЛЛЕ. 32І) Такимъ образшгь съ различиыхъ сторонъ пынѣ имеется подтвсржденіе слѣдующпхъ положеній Бертолле, относя ихъ къ двойньшъ солянымъ раз- ложепіямъ въ однородной (гомогенной) средѣ: 1) Изъ двухъ солей MX и NV съ различными галоидами и металлами — получается при нхъ воздѣй- ствш двѣ другія соли MY п NX, но такое замѣщеніе не идетъ до конца если ничто не удаляется. 2) Взапмо- дѣйствіе это ограничивается предѣ- ломъ или равиовѣсіемъ между MX, NY, МѴ и NX, потому что обратная реак- ція (МѴ + NX = MX + NY) столь же возможна, каш. и прямая (MX -\- NY = = MY + NX). У) ГІредѣлъ этотъ опре- дѣляется какъ ічѣрою дѣйствующпхъ сродствъ, такъ и относительными мае- Ті, As, Sni, соединенпаѵо съ х.іоро.ш, тѣиъ Оолѣе .хлора, замечается бромомъ при дѣы- ствіи СВт* и сл'Ізд., при д'Мствіи на брош- стыя соедішенін ССІ\ тѣмъ менѣе брома за- ігізщаетен хдоромъ. Напр.. для хлористыхъ еоод. процент"!. зіШѣщепія (въ предѣлѣ): ВСГ! ИС14 ТІС11 As01a йпЙ1 10.1 IS,.'? i-3.6 71,S 77,5 Должно, однако, заметить, что Торпе, на ошованіи своихъ опытовъ, отвергаете, общность этого вывода. Ѵпомішу еще объ одномъ с.гвдетвш, которое мпѣ каѵкотсн іюзможпыыъ вывести іізъ ириведенныхъ чиселъ Гу ставши, если они дп.тЬе оправдаются хоть въ тесной грашгк!;. Если СНг1 Еіагрѣватг, еі> RCH. то происходить обм'внъ брома х.торюгь. Спрашивается, что же будатъ. если смѣшаті. съ ССІ'Ѵ Сѵди по величпнѣ атоаныхъ ігБ'совъ В=11, С=12, Si=28. около 11% хлора за- иѣняетея броаіомъ. Но что это можетъ значить? Думаю, что э'іо ноказываетъ существовав двнженія атозювъ въ чаетицахъ. Смѣсь ССИ съ СВг' не остается мертвенно равновесного, въ ней пе только частицы находятся въ двпженіи, но и атомы въ чаетицахъ, и приведенное число ноказываетъ ііѣру ихъ перем'вщонія въ укаэанныхъ условіяхъ. Броаіъ взъ СВг< въ предѣлѣ обмѣннвается съ хло- ропъ ССИ въ количесгв-Ь около 11 кзъ 100, то есть часть атоаювъ брома, бывшнхъ въ сей моментъ въ соедиыеиіи съ этнмъ атомомъ С, переходить къ другому атому С, и хлоръ становится на его иѣсто отъ этого второго атома С. Поэтому п въ однородной массѣ ССН не всЬ атомы С1 остаются въ еоедгшенін постоянно съ тѣми же атомамя С, и есть мша атомовь ивъ однородной среди, между разными чаеяшцажі- Гипотеза эта, по аюему мнѣйію, можетъ объяснить нѣкоторыя явле- нія дпссоціііцш, ио, высказывая ее, я считаю невозможиылъ останавливаться надъ нею. Замѣчу только, 'что такая гщщтеза дниами- чесіаго или подвнжнаго раншвіісія лонсетт, быть согласована съ учевіемъ о эааасѣ вну- ■ тревной химической энергік. сами веществъ. изыѣряеыымп — проще всего — отноептельнымъ числомъ дѣй- ствующнхъ частицъ. 4) При ирочихъ равныхъ условіяхъ, химическое дѣй- ствіе лропорщотшыю лроизведенію дѣйетвутащихъ химических'!* ыаесъ [29]. Итакъ, если соліі MX и NY поелѣ взаимодѣйствія образовали отчастиеоли MY и КХ, то ыаступаетъ равновѣсіе и взанлодѣйствіе прекращается; но если одно іізъ иропеходящихъ тѣлъ, по своимъ физическлмъ евонстаамъ, выйдетіі изъ круга дѣйствія осталь- ныхъ веществъ, то взашюдъ'йствіе будет!) лродолжаіъся, потону что отяо- ліеніе маесъ пзмѣняется. Этотъ выходъ изъ круга дѣйствія зависитъ отъ фи- зическихъ сбойстбъ твлъ и отъ обстоя- тельствъ, въ которыхъ совершается взаимодѣйствіе. Такъ, напр., при вза- ямодѣйствіи въ растворахъ, соль NX мон;етъ выдѣляться, въ bhjtb осадка^ какъ вещество нерастворимое, когда другія три тѣла остаются въ растворѣ. Оно зюжетъ. превратиться въ иаръ и этимъ епособомъ также удалиться изъ круга дѣйетвія остальныхъ веществъ. Предположимъ теперь, что оно какимъ- .оибо образомъ выдѣлшЕось изъ круга дѣйствія остальныхъ веществъ, тогда наступаетъ вновь взашюдѣйствіе, или образоваиіе соли NX ы т. д. Такъ, вслѣдствіе физическаго свойства обра^ зующагося тѣла, реакпія можетъ дойти до конца при всей незначительности прптяженія, существующаго между элементами, входящими въ составъ образовавшегося вещества NX. Конечно, если оно составлено при этомъ изъ элементовъ, илѣющихъ значительную мѣру сродства, то окончательное раз- ложеніе значительно облегчается. Та-, кое представление о ходѣ химическихъ превращений чрезвычайно ясно прилагается къ множеству реакцій, изелѣдо- |29] Ученіе Вертолле едва ли можетъ сколько лдбо поколебаться, когда будетъ доказано, что есть случаи отсутствія раэложе-. нія между солями, потому что въ жринципѣ сродство можетъ бьіть столь малымъ, что большія массы не будутъ еще давать аамѣт- ныхъ вытЬсненій. Основное уеловіе прнйѣг1 нимости ученія Бертолде, равно ішеъ и уче- нія Девилля о диссоціапія, состоять въ обра- тпаоети реакцій. Такъ какь есть тѣла кракти- ческп нелетучія, и не разлагаемый, то должно, допустить и практически необратимый реакцій. напр. eCH+SH,0=e02-{-4.HCl.
330 ГЛ. 10. ХЛОРИСТЫЙ ИЛТРІЙ. УЧЕШЕ БЕГТОЛ.ТЕ, ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОДЪ ванныхъ хшііей, и, что особенно важно, приложеніе этой стороны ученія Бер- толле вовсе не требуетъ опредѣлеиія дгЬры сродства, дѣйствующаго между присутствующими веществами. Напрп- мѣръ, дѣйствіе амміака на растворы солей, вытѣсненіе, посредствомъ его, основных!, підратовъ, въ водѣ не раст- воримыхъ, выдѣленіе летучей азотной •кислоты съ помощью нелетучей сѣр- ной, также какъ тт разложеніе поваренной соли съ помощью сѣрной кислоты, когда образуется газообразный хлористый водородъ — служатъ примерами реакпій, ндущпхъ доконца, такъ какъ одно нзъ пропсходящпхъ тѣлъ выделяется изъ сферы дѣпствія, но объ иѣрѣ сродства онѣ ничего не говорить. Возвращаясь къ вытѣсненію соляной кислоты сѣрпого нзъ доваренной соли, для дальнѣншаго уяспсиін бер- толлетова ученія [30] ложно привести тотъ фактъ, что поваренная [30] Если раетноръ поваренной соли с.ѵѣ- шать іуі, растворомъ сѣрщшашезіальноіі соли, то черезъ взашюдѣік'ТВІе ножетъ образоваться еѣрнонатровая соль и хлористый уаг- ній—вешества, въ ііодѣ растворяющілея; ничто не выявляется, п. потому разложеніе 2Na("l+ -f-JIgSO'^MgCP-T-Na^SO' не идетъ до конца. Однако, можно выа'влить образовавшуюся зтпмъ путезгь е-Ьрнонатровую соль, пыеннп. если взять крѣпкіе растворы и охлаждать. Полного выдѣленія, конечно, не произойдетъ (вслѣдствіе того, что часть соли остается въ раетворѣ), но Ka:SO' выдѣлитеп въ кристаллах*. Такого рода разложеніемъ пользуются для полученія Na-S3J, изъ оетатковъ пспа- ренія морской воды, содержащихъ смѣсь сѣреомагнезіальной и поваренной солей. Растворъ сѣрноггвдвой соли или мѣднаго купороса представяяетъ жидкость снневатаго цвѣта; хлористая же мѣдь въ растворѣ ішѣетъ зеленый цвѣтъ. Если мы смѣшаенъ обѣ соли внѣстѣ, то зеленый двѣтъ ясно внденъ, такъ что зтиыъ споеобонъ можно впдѣті. приеутствіе хлористой мѣди въ растворѣ сѣрпомѣдной соли. Если мы ■ теперь къ раствору сѣрно- ыѣдно'й соли прибавили, разтвора поваренной соли, то получается зеленое онрашиваніе, которое и указываешь на образоваиіе хлористой мѣди. Она въ этомъ елучаѣ не выдѣляется. но тот.часъ образуется при прлбавле- ніи поваренной соли, какъ и слѣдуетъ по ученію Бертолле. Полное обраэованіе изъ поваренной соля другого хлориетаго . металла можетъ прои-" зойгя, судя по предыдущему, только въ толгь случаѣ, когда могущій образоваться хлористый металлъ будетъ выделяться изъ круга, дѣйетвія. Такой случай представляютъ солн серебра, потону что хлористое серебро нерастворимо въ водѣ; поэтому, если къ раст- соль можетъ быть внолнѣ разложена азотною кислотою съ образовапіемъ NaNO*, ЫС1 и, обратно, селитра можетъ быть вполнѣ разложена хлорн- стътмъ водородомъ, подобно тому, какъ оиѣ разлагаются сѣрного кислотою. Это происходить однако только тогда, когда въ нервомъ случаѣ будетъ взятъ большой нзбытокъ азотной кислоты, а во второмъ ■— соляной кислоты и если происходящая кислота удаляется. Если въ фарфоровую чашку положить поваренную соль, прпбавпть къ ней азотной кислоты и нагрѣвать, то удаляется нѣкот. колич. соляной и азотной кислотъ. Значите, азотная кислота отчасти дѣйствуетъ на поваренную соль, но при нагрѣваніи, такъ какъ обѣ кислоты летучи, обѣ превращаются въ паръ; поэтому въ остаткѣ получается смѣсь вѣкотораго количества NaCl и NaNOa. Если затѣмъ прпбавпть новое количество азотной кислоты, то опять наступить взаимодѣйствіе, опять некоторая доля хлориетаго водорода выделяется и при нагрѣваніи удаляется вмѣстѣ съ азотною кислотою. Если повторять это нѣсколько разъ, то можно выгнать весь хлористый водородъ п въ остаткѣ получить только одну азотнонатровую соль. Если на- оборотъ, NaNO3 облить соляной кислотой и нагреть, то вытѣсняется часть азотной кислоты и при нсиареніи удаляется избытокъ соляной кислоты вм-Ьстѣ съ образовавшеюся азотною кислотою. Повторяя пріемъ, избыт- комъ хлориетаго водорода-можно вы- тѣснить азотную кислоту, какъ избыт- комъ ея можно вытѣснить хлористый водородъ. Вліяніе массы дѣйствующаго вещества и вліяніе .летучести здѣсь выказывается съ очевидностью. Такъ какъ въ этихъ опытахъ НС1 вытѣсняется HN03 и обратно, то и можно утверждать, что не отъ особо большой мѣры сродства еѣрная кислота вытѣсвяетъ хлористый водородъ, а это взаимодействіе совершается только потому, что сѣрная кислота не летуча, тогда какъ образующаяся хлористоводородная летуча. вору серебрпныхъ солей гірнбавить хлориетаго натрія, образуется осадок?» хлориетаго серебра и растворъ натровой соли той кислоты, которая была въвидѣ серебряной соли.;
ПиЛУЧКШЕ ХЛОІ'ИСТАГП ВОДОВОДА 331 Иаэтихъ даиныхъ основывается при- тотовлеиіе хлористаго водорода лабо- раторпымъ и заводскшіъ способами. Въ первомъ случаѣ, для того, чтобы вэанмодѣйствіо совершалось легко, при низкой температурѣ, употребляютъ нзбытокъ сѣрной кислоты [31], а въ техникѣ, гдѣ необходимо экоігомиро- вать всякое вещество, употребляютъ иаііиьш количества, чтобы получить среднюю Na^O1, а не кислую соль, такъ какъ въ лосіѣднемъ случаѣ требуется вдвое болѣе сѣрітн кислоты. На хилпческихъ заводахъ разложение поваренной соли съ помощью сѣріюй кислоты производить въ боль- шнхъ массахъ преимущественно для получепіл средней сѣрмонатровой соли, Наружны» вчдъ щ'фыіьяой печи, служащей лля вябод- ciiaro ріылйжшіп NaCI ст. помощью H=SO'i of топка, иа огпер=тіи нъ сгЬнѣ муфеля, гдѣ производится оиоыча- толыім ирпкдяіііииіс, g нацпнжиа плн управлеяія тягою печи, к яилішжка, которою с.слиияегся муфель ст. ча- шокі, іі-і. которой culiiuiinncTcfi соль ст, сѣриою кислотою, лрнлиллодаю чрёэъ с. ѵ*м. причемъ хлористый водородъ пли соляная кислота является уже, какъ по- J31] Для приготовленіп малых* количеств* соляной кислоты, употребляютъ обыкновенно прпОоръ съ вульфовымгт стилянкаш (гл. (і, иын. 12). Вт. колбу кладут* поваренную соль; еѳ обыкновенно перед* этшіъ сплавляютъ, потому что не сплавленная она дветь пъну, могущую выброситься иаъ аппарата. Когда, прибор* составлен*, через* вельтеровскую воронку вливают* смѣсь сѣрной кислоты съ водою. Крѣпкоц сѣрной кислоты по вѣсу обыкновенно берутъ в* полтора раза болѣе, чѣы'ь поваренной соли, н разбавляготъ ее небольшим* {'(і) количеством* воды, если желают* замедлить взаимодѣпетвіе, такъ какъ при употреблении крѣпкой еЬрной кислоты реакціл идетт, сразу очень сильно. Такая сиѣсі. сперва без* нагрѣванія, а нотой* при нагрѣваніи (въ водяной ваннѣ), выдѣлнет* хлористый водородъ. Продажная соляная кислота содержит* «него подмѣсей, обыкнов. ее очищают* переговкоГі, собирая средніл порщи. Чтобы очистить еа отъ мышьяка, прибавляют* FeCl5, перегоня ютъ н бросают* первую треть перегоня. Еела же желают* получить свободный хлористый водородъ, не въ вид* водяного раствора, то выдѣггякшійся гаэъ пропускают* чрез* стклянку съ крѣп- hojo сѣрною кислотой, для высущивашя, а бочный продуктъ [31 bis]. Прнлѣняе- аіая печь называется муФСЛЫІОЮ. Она изображена на рнсункѣ. Въ ней должно различать: очагь е и двѣ части: ко- телъ В и муфель А, или закрытое пространство, сложенное изъ боль- шихъ кирпичей и обхватываемое со всѣхъ сторонъ дымомъ н пламенелп. очага. Бъ этомъ муфелѣ совершается окончательное разложеніе NaCI сѣрною кислотою. Но начало разло.женія не требуетъ такого жара, какъ окон- чаніс, а потому его производить въ передней, болѣе холодной част В, дно которой нагрѣвается лини- дымовыми ходами. Когда взаимодѣйствіе здѣсь окончено и отдѣленіе хлористоводород- наго газа прекратится, тогда массу, со- держащую кислую сѣрноыатровую соль, перебрасываютъ изъ котла В въ му- Ра&ріаъ псчн.иаоора&еввоД ла прв^іп. рис.: Б. чаша Аля сиѣшвиія, А муфель для окончатодьяаго раядожвнія. >/ioj. фель А и въ иенъ оканчиваютъ реак- цію. Въ муфелѣ остается уже средняя сѣрнонатровая соль, которую мы впо ■ слѣдствіл опишемъ. Теперь же обра- тилъ вниманіе только на хлористый водородъ, отдѣляющійся въ А и В. Отдѣляющійся хлористоводородный газъ подвергается сгугценію, а именно съ помощью расхворенія въ водѣ [32]. собирают* въ ртутной ваннѣ. Фосфорный ангидрид* при обыкновенной температурѣ поглощает* НС1 {Bailey па о Fovler 1883; 2P=o5+3HCl=POCI5+3HPO'J, а потому НС! нельзя сушить P!Os. [31 bis] На фабриках*, гдѣ употребляется сѣрпая кислота въ 60° Бомз (с* 22°/„ воды), берется на 117 ч. поваренной соли около 125 ч. сѣрной кислоты. [32] Такъ какъ на заводах*, передѣлываю- щик'ь соль для NasSO', соляная кисл. иногда вовсе не цѣннтся (не имѣетъ сбыта), то .НСІ охотно бы выпускали тогда съ дымом* на: воздух*, но ато вредпт* воздуху окрестностей, губит* в* них* растительность, а- потому во всѣхъ странах* законы запрещают*. заводам* поступать таким* образом*) то ест* требуют* поглощения наибольшей часта НС! водою на самых* заводахъ, причем* ' не допускается также спускать раствор* в* рѣкы и руньи, потому что он* щъ воду портит*. Замѣтимъ при этом*, что поглощеніе НС1 не представляет* оеобаго эатрудканія (яоглОщ,
332 ГЛ. ІО. ХЛОРИСТЫЙ Ндтрій. УЧЕНИЙ БЕРТОДЛП. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОДЪ. Если бы приборы, въ которыхъ совершается разложеніе, были вполне герметические и представляли только одно выходное отверстіе, то выд'Ь'леше хлористаго водорода совершалось бы только черезъ трубы, для того назначаемая: но такъ какъ невозможно устроить вполн'Ь герметическими боль- іпія печи, то и необходимо искусственною тягою заставлять проникать хлористый водородъ черезъ тѣ приборы, съпо- мощыо которыхъ производится сгу- щеніе хлористаго водорода. Этого достигают!) тѣмъ, ІІрпЙорт. а™ заводскаго crfnieiun іларИсгаго пшдроаа. чахъ. По трубкам* ВВ, чреаъ коксовую башню, чрахъ Л атнгпвнатсн пяъ печи гая-ь ВТ. смѣси от, ввюухокъ, t чреаъ С:ішню, въ И л Н ндегч иола, разтворлющаи х.тс что концы трубъ, выводящпхъ хлористый водородъ изъ печи, впускаютъ въ высокія дымовыя трубы, гдѣ сильная тяга происходить велѣдствіе го- рѣнія топлива. Это- разрѣженіе воздуха производить внутри поглотителъ- ныхъ приборовъ тягу хлористаго водорода въ одноыъ опредѣленномъ на- иравленіи. Идущій по этямъ прибо- раыъ хлористый водородъ встрѣчаетъ въ шгхъ воду, движущуюся въ обрат- номъ нацравленіи и поглощающую хло- S0- много труднее), потому что НС1 ші'Ёетъ большое сродство къ водѣ и съ нею даетт. гпдратъ. кипящШ выше 100°, Поэтому даже пары воды и горячая вода покіощаютъ HG1, слабые же растворы можно прнлгішять для йоглощенія. Однако, Вардеръ (1S88) показалъ, чю слабые растворы состава И!0 -f «-HC1 при і;ипяченщ(в"(>остаткѣ будегъ почти ИСІ8ІРО) вшѣляют'ь (не ноду) раетворъ, содержаний НгО+445»4НС1,нвпр., приперегонкѣИСПОН-О въ дпетиллатѣ получается вначале HC123EFO. По мѣрѣ увеличены крѣпостн остатка іюзра- етаетъ и крѣпосгь дистпллата, а потому для волнаго поглощенія НС1 необходимо подъ коне ігь прилгѣннть чистую воду. рцстый водородъ. На заводахъ обыкновенно не заставляютъ проникать хлористый водородъ чрезъ слой воды (чтобы не увеличить сопротпвленій), а только заставляютъ его проходиті близко надъ поверхностью воды. При- боръ, назначенный для поі'лощеиін, располагается такъ, какъ представ- ляетъ егорисуіюкъ. Прішѣвяютъ боль- шіе глиняные сосуды съ четырьмя отверстіями: съ двумя на верху и съ двумя въ широкой, средней части ішк- даго сосуда. Верхиія отверстія елужатъ для сообщенія сосудовъ между собою, и по трубамъ BE ндетъ хлористоводородный газъ, выходящій изъ печи. Чрезтз пижпія же отверстія течетъ вода, служащая для поглощенія, входя вверхъ іг утекая снизу. Вода движется отъ іштлжііой трубы къ печи, я очевидно поэтому, что вы- л а текаюшая вода будетъ ~ ^L паиСолѣенасыщенахло- ристымъ водородомъ; она действительно со- дерніитъ въ себѣдо20°/и хлористаго водорода. Ш Поглощеніе въ описай- T^rZZr^m иых'ь сосудахъ не со- . ему навстречу наъ Е, вершавТСЯ ДО КОНЦа. ДЛЯ рисгыи ио.шрааъ. Чт. ок011ЧатедЬнаго ЦОГЛО" щеиія употребляютъ такъ называемый коксовыя баишп. Это суть высокія трубы, подобный той, какая изображена на рисункѣ. На днѣ ихъ устроена рѣшетка изъ кирпичей, на которой наложенъ до самаго верху коксъ. Берутъ консъ потому, что на него соляная кислота не дѣйетвуетъ. Вода, распределяющаяся но коксу, спускается внизъ и .при этоиъ поглощаетъ хлористый водородъ, "идущій снизу вверхъ. Понятно, что хлористый водородъ можетъ получаться изъ всякихъ дру- гихъ хлористыхъ металловъ [33]. Онъ [33] Слабыми оснонаніпмъ отвѣчаюгь хлористые металл!'!, разлагаемые въ большей или меньшей мѣрѣ водою. Таковы, напр., MgCl", ДІС1а, SbCF, ffiCR Рая.тженіе MgCl3 сѣрною кислотою (также карналлита) пдегь при обыки. тендер., а при нагрѣвапіи вода разлагаегь MgCl- до 50й/,, іі это можетъ служить удоб- ным'ь способом (Ыивачін ЫС1. Хлористый водородъ происходить также при прокалпва- піи въ етруѣ водорода нѣ которых1!, хлорпетых'ь металловъ, особенно тѣхъ, которые легко воз- стаиов.т лютея, напр., хлористаго серебра. Хлористый сііішец'і,. накаленный въ струе водл-
ХЛОРИСТЫЙ Б0Д0РОД1 333 образуется часто и при пиыхъ реак- ціяхъ, шюгія изъ которыхъ мы встрѣ- тгогъ въ дальиѣйшем'ь изложѳти. Онъ прямо образуется, напримѣръ, при д'Ізй- ствіи воды на хлористую еѣру, хлористый фосфорт,, хлористую сурьму, и т. п. Хлористый водородъ НО представ- ляетъ безцвѣткый газъ, обладающіи ііроизительиыюз.удушшівымъзаікцсомъ и кислымъ вкусоы'ь. На воздухѣ газъ этотъ, притягивая влажность, дътмитъ, потому что встрѣчая влагу воздуха даетъ пары, содержащее соедипеиіе хло- ристаго водорода съ водою. Хлористый юдородъ при охлаждепіи и давленіи до 40 атшсферъ сгущается въ без- цвѣтную жидкость, уд. вѣса около 3,20 [34-], темпер. кипѣнІя около S4-°, залер- заііія около-—110°, а темпер, абсол. кипѣиія около -(- 50°. Мы уже видѣли (гл. 1), что хлористый водород'], соединяется весьма жадно ст. водою, при- чекъ происходить значительное пагрѣ- ваыіе. Растворъ, при насыщенін на холоду, достигаегь плотности 1,23. При ііагрѣваніп такого раствора, содержащего около 45% хлористаго водорода, выдѣляетсл хлористоводородный газъ съ небольшою только подігізсыо водяного иара. Но этимъ способомъ нельзя вполпѣ выдѣлить пзъ воды песь НСІ, какті ложно это сдѣлать для амміач- наго раствора. Температура при нагрѣ- ванш повышается и, достигпувъ 110°—■ 111°, остается далѣе постоянною, т. е. получается, какъ для [-TNO:i, постоянно кяпящій растворъ, который однако не иредставляетъ при разиъгхъ давленіяхъ {и теыпературахъ перегонки) постоян- наго состава (Росно п Дитыаръ), потому что при перегопкѣ підратъ разлагается, какъ видно пзт= опредѣленій плотности иаровъ (Биио). Судя по то- ныхъ иаровъ, дпетъ ІТСІ иРЬО. Многочисленность случаев-!, образонаши НС1 понятна изъ того, что НСІ нредставляетъ леіцсстно сравнительно весьма прочпое, подобное въ этоагь птпошоиіи вод'!:, и даже по всей вѣроятностн бол'Ье прочное, ч'іяп. вода, потому что при возвышенной температуре и при д-Шетвш свѣта хлоръ раз.іагаеть воду оъ выдѣлеіііемъ кислорода, причеіі'ь образуется хлористый во- дородъ. [34] По Ansdell (1880), уд. вѣсъ шидк. НС! при (1° = 0,908, аргт 11°,67 = 0,854. при 22°,7 = 0,S0S, при :HJ,U = 0,748. Отсюда видно, что расширепІе этоіі жидкости епльнѣе, чѣмъ газовъ (гл. -2, вын. :Щ. ну: 1) Ч'і'о съ шипженіемъ давленія, при которомъ происходить перегонка, постоянно кипящій раств. приближа ется къ содержаиію 25% НСІ [35], 2} что, пропуская струю сухого воздуха чрезъ растворъ НСІ, получаготъ въ остаткѣ растворъ, также приближающиеся къ 25°/о НСІ, по ыѣрѣ понижеыія температуры [30], 3) что шюгія свойства растворовъ соляной кислоты ясно различаются при содержаніи болѣе или мепѣе 25% НСІ (напр., Sb*S3 даетъ H2S съ кислотою болѣе крѣпкою, а слабая не д'вйствуетъ), болѣе крѣпкая дымить и т. п., и 4) что составу НС16Н20 отвѣчаетъ 25,26% НСІ,—судя по всему этому, а также по потерѣ упругости, происходящей при соединеніи НСІ съ НЮ, должно думать, что между ними образуется опредѣлмшый гпдратъ состава НС16Н20. Кромѣ этого невполнѣ выраженнаго гидрата — существуетъ еще кристаллогадратъ НС12НЮ [37], получшощійся при поглощении НСІ на холоду — 23° дымящею солян. кисл. Онъ кристаллизуется и плавится при —18° [38]. [:&] Но Носко и Дптмару, при давленіи 'Л атм. постоянно кппящііі растворъ содержать !Su/0 НСІ, а при давленіи 'До атмосферы 23%- При ередннхъ давленіяхъ прокежѵт. %- [36] При 0° 25%,, при 100° 20,7°/„. Роеко ц Дптнаръ. | Г}7 J Этотъ кристаллом драть (получплиПьеръ и ПіОшо, изѵчилъ Розебумъ) апа.гогнченъ съ КаШШО. Кристаллы ІІС12Н-0 при —22° нм'Ьютъ уд. вѣсъ 1,46. Упругость паровъ (дне- соіионная) раствора, имѣющ. составь ИС12Я20 — 2*.° = 700; —19° = 1010; — 18° = 1057: — !7° = 1112 мнлл. ртути. Пры —17°,7 кристаллогадратъ нмѣетъ въ твердомъ состолнід ту же упругость, при нпзшііхъ же температурах* гораздо меньшую: напр. ири — 24° около 150, при —19° около 5S0 мм. Смѣеь охла-.кдештоіі дым. НС! со снѣгомъ даетъ хо- лодъ до — 3S°. Если къ гидрату ІЮ12НЮ при — IS° прибавить еще пай воды, то темп, за- гтывянія пядаетъ до —25° и образуется НСІШ'О (Плккертшгъ, 1S93). [US] Изъ опредѣлепій Роско, прп 0°, сто гр. поды, при давлеыіи р (въ ігалл. ртути) раство- рлютъ: р = 100 200 300 500 700 1000 гр. НСІ: 65,7 70,7 73,S 7S,2 SI,7 S5,6 При давлинін 760 мм. к темпер. ( сто гр. воды растиоряштъ: L=0° S0 16е 24" 40° 60° гр. HCL:S2,5 78,3 7&;2 70,0 63,3 5В,1. Бакгуисъ Розебумъ (ISSGi показа-та, что Емѣетѣ съ прп стал логпдратомъ НС12Н50 мо-
334 IVt. 10. ХЛОІ'ИСТЫІІ І-ІА'ІТІП. і'ЧЕШЕ БЕРТОЛЛЕ. ХЛОРИСТЫЙ ВОДОРОДЪ, Удѣлыіьш в-вса S щш 15°, считая воду при наибольшей плотности (4°)-== =10000, для растворовъ. содержащпхъ іДо НС1: р S j> S 5 10242 25 11266 [39] 10 10490 30 П522 15 10744 35 11773 20 11001 40 11997 гутъ (при перемѣни. давяеніп р) образовываться при t° растворы, содержащее на 100 гр. воды с гр. НС1 # = —23с,8 —21° — 19° -~18° —17"." е= 84.2 SH,8 92,6 98,-1- 101.1- р = — 33.1- 580 900 1073мм. Послт.дній составъ отвѣчаетъ сплавлекному кристаллогидрату HIT2H-0. распадающемуся при температур, выше —-17°.7. При поето.чп- номъ же атаоі-феріюмъ давленіп, когда іфіі- еталлов-ъ ігѣтъ. -*-° = —24° ~-2Г — 18° —10° U° С= 101.2 98,3 93,7 89,8 81,2 Изъэтнхъданныхъ видно, что підратъ НС!2ІІ"0 эіожегь быть въ жидкомъ иідѣ, чего н-втъ для гпдратовъ СО5, СІг, SOs н др. По Мариньяку. теплоемкость г' пастпора НСІ — шН!0 (около 30°, считай теплос.чк. воды = 1) определяется выраженіемъ: і*(36,5-Ь»»18) = 18т—2S.39-4- І-І-П.яі — 268>а. если?» не менѣе 6.25. Напр., для НСІ-І-25Н-0, с = 0,877. По данмьшъ Тсаеена. количество тепла Q. выражеппге въ тысячах!. калорііг. отделяющееся при растворепш 315,.") гр. газиобразнаго НСІ въ тІі-О. т. е. въ IS т гр. воды: т= -1 4 10 50 .1-00 Q = 11.1 14,3 16.2 17.1 17,3 Въ эюмъ количеетвѣ тепла содержится скрытое тепло сяаіженія, а его для частичного количества НС1 должно принять отъ о до У тыс. кал. Изе.твдованія Шеффера (ISSS) надъ скоро- стію дпффузіи (въ воду) расгворовъ соляной кисл. показываютъ, что коэфф. днффузш Jc уменьшается съ воврастаніеыъ еодершаніи п воды, если составъ раствора есть НСІяП'-О; нри 0° п— Ъ 5,9 9,8 14 27,1 129,5 Jc = 2,31 2,08 1,86 1,67 1,52 1,30 Притонъ оказалось, что крѣпкіе растворы от. слабыыъ диффундируіотъ скорѣе, чѣмъ къ водѣ. [39] Формула S = 9991,6 + 49,43 р + 0,0571 р- отъ воды до р — 25,26 (отвѣчаетъ гидрату ЯСІб.НЮ) даетъ эти ѵд. вѣса. При большемъ содержанііі НСІ #=9785,1 + 65,10 р_ 0,24-0 р2. Приращеніе уд. вѣса съ возраставісмъ процента (или производная dsjdp) достпгаетъ около 25°/в наибольшей величины. Переходный раств. ПСШН£0 отличается еще тѣмъ, что дяя него ивлѣненіе уд. вѣса съ переаѣною .температуры есть величина постоянная, такъ Хлористоводородные растворы пред- ставляютъ всѣ свойства 'шергичешш кислоты. Они не только превращаютъ синіе растительные цвѣта въ красные, выгЬсняютъ изъ углекислых*!, солей углекислый гаЗ'ь м т. п., но и насы- щашть вполнѣ основанІя, даже такіп энергич'есішг, какъ, напр., кали, известь и т. п. Вч, сухоиъ состояпіи газа, хлористый водородъ, однпііо, не пзыѣняетъ растнтелъиыхъ цвѣтовъ п не производить шюгихъ діюйі-шхъ разложеній, какіл [40] легко совершаются въпри- сутствіи воды. Это объясняется тѣиъ, что упруго-газообразное состоите хло- ристаго водорода препятствуетъ ему вступать во взащюдѣйствіе. Однако, накаленное желѣзо, цпнкъ. натрій и т. п. дѣйствуютъ на газообразный хлористый водородъ, втдтѣсіші водородъ, и пмешю, оставляя полошшу объема водорода противъ одного объела взя- таго хлористаго водорода, что можегь служить и для опредѣленія состава хлористаго водорода. Хлористый водородъ съ водою д'Вйстізуетъ какъ кислота, во многомъ очень сходная съ азотною к. [41], но иослѣдняя, содержа легко что ѵд. вѣеі. этого раствора равеіп. 11352,7 (1 —0,00041-7 t), гд'іі (ІДЮ147 модуль расширен ія этого раствора. Дли рагтворов'і, с.іпиѣГі- ших'ь, ііакі. и д:іп воды, съ поі!і>тшеіііеі!Ь температуры изнгіигеііге уд. вѣса ш іс (к.ііг кри- лаиодпая dsjdt)<i03ptwi)"(<'iii:,ci, температурою, р = () 5 10 15 20 So — Sis = 7,2 S3 3S 52 6-1- Sif, —Ss» = 3M -1-2 50 59 S7 Для растворовъ нес, еше Оол-І:е содержаіцнхъ ИИ, чѣліъ въ І-ІСШН'О, этп коэффициенты съ возрастпніенъ температуры умеліьшаютсн, на- пріщііръ, дляі!0"/с НС1, величина Но—Sid=S8, а Эіа^Йзо = 87 [судя по данш.імъ Ма[лшмн;а]. Таіиінъ образонъ есть мяого фактичеекахъ оснѳваній признать между водою н хлорті- стымт. водородом-!, ойразованіе двухъ опрвдѣ- леаных-ь соеднненій или гпдратовъ В.СШІЧ) и НСІбІРО. Но оба они, находясь въ жидкость состоянии, дііссодіируютт. очень легко на НСІ и ЬРО, а при переход*!; вт, паръ совершенно разлагаются. [40] Даікс растиоръ совершенно сухого НСІ (высупіеннаго фоефорныэтъ ангидридом-bj аъ сухоот. бенволѣ не дѣйствуетъ па сухіи угле- кислыя соли (КалсиберПі, 1902), конечно, потому, что соли :іти вт. бензол'І; нерастворимы1, по па сухую олоиново.чѣдиую соль дѣйствуетъ, п. ч. она въ Сензолѣ растворима (гл. 1-я, выи. 49). [11] Такъ, напр., ст. оспованінлн обѣ вы- дѣлліотъ въ слабыхъ растворахі. (гл. 3, вын. 53) почти одинаковое количество тепла; от-
1'ЕАКЦІП ХЛОРИСТАГО ВОДОРОДА 335 ііыдѣлнемык кислородъ, очень часто дѣйствуетъ, какъ окислитель, способности къ чему вовсе иѣтъ у соляной кислоты. Большинство мсталловъ (даже не вытѣсящощпхъ Н изъ HaSO!, араз- лагатощихъ ее до SO2, напр., м-Іздь) вытѣеияетъ водородъ изъ хлористого водорода. Такъ, при дѣйствіи на цинкъ, даже на мѣдь и олово, выделяется водородъ [4-2]. Немпогіе только металлы сопротивляются его дѣйствіто, напр., золото, платина. Свпнецъ оттого только дѣйствуетъ слабо въ сплошной массѣ, что образующейся хлористый свииецъ— перастворпмъ п препятствуетъ дальнейшему дѣйствію хлористаго водорода на металлъ. То же самое должно за- мѣтпть относительно слабага дѣйствія хлористаго водорода на ртуть и серебро,—потому что соединенія этихъ металловъ AgCJ и HgCl нерастворимы въ водѣ. Хлористые металлы образуются не только отъ дѣйствія НО иа металлы, по и многими другими способами, напр., дѣйствіемъ хлористаго водорода на углекислые соли, на окиси и водный окиси, также хлора на металлы и нѣкоторыя ихъ соединенія. Хлористые металлы нмѣютъ составъ; МС1, напр., NaCl, KC1, AgCl, HgCl, если металлъ одпоатомсиъ или одноэквива- лентенъ. Они нмѣіотъ для двуатомныхъ металловъ составъ МС1-, напр., СаСІ-, СиСГ-, РЬСР, HgCl3, FeCl2, MnCR Для другихъ металловъ составъ ихъ галоид- ныхъ солей опредѣляетъ пхъ атомность напр., A]C1J, PtCl*HT. п. МногІе металлы, напр., Fe, даіотъ нѣсколько степеней соединенія съ хлоромъ (FeCl2 и FeCl*), какъ съ кислородомъ. Отъ соотвѣтствешшхъ окисловъ хлористые металлы отличаются по составу тѣмъ, что О замѣщенъ С12, какъ и слѣдуетъ по закону замѣщеній, п. ч. кислородъ даетъ ОН2, слѣд., двуатоын., а хлоръ образуетъ С1Н, слѣд., одноатоменъ пли однояквивалеитенъ. Такъ, напр., за- ношеніе къ сѣрноп кислотѣ у ішхъ совершенно одио и то іке:обѣ даютъ лымящіе растворы, равно какъ и гпдраты, обѣ образуют^ постоянно кішлщіе растворы. [42] Рыбалкшъ (і 891) опредѣдняъ, что аѣдь мачинаетъ выдѣяяті водородъ при 100°, а хлористая мѣдь начинает!, отдавать хлоръ водородному газу при 230°, для серебра эти температуры суть; 117° и 200°, т;-е. разность между шиш мепьше. киси желѣза FeO соотвѣтствуетт, хлористое желѣзо FeCl-, окиси Fe20:t хлорное желѣзо Fe-Clu или FeCl3. Словомъ, въ НО выражены всѣ типическія свойства кислотъ, а въ проиеходящихъ изъ нея хлористыхъ мет'аллахъ — солей. Кислоты и соли, пезакліочающія кислорода, носятъ названіе галопдпыхх,напр., І-ІС1 есть галоидная кислота, NaCl есті. галоидная соль, хлоръ есть галоидъ или солеродъ. Способность НС! съ осно- иаыіями, напр., МО, давать хлористый металлъ МС12 и воду ограничивается обратиою реакціею: МС1э+НэО==МО-т- +2НС!, и чѣмъ болѣе выражены ос- новныя свойства МО, тѣмъ слабѣе обратная реакція; для слабыхъ же осно- ваиій, напр., А12Оі!, MgO п т. п. при нагрѣванІи легко идетъ именно эта обратная реакція (гидролизъ). Хлористые металлы, соотвѣтетвующіе перекисямъ. не существуютъ или легко разлагаются съ выдѣленіемъ хлора. Такъ, нѣтъ соответственно БаО"2 соединенія ВаСІ*. Хлористые металлы, шіѣя общій видъ солей какъ ихъ представитель поваренная соль, обыкновенно плавятся легко, легче окисловъ (напр., СаО въ печахъ неплавка, а СаСІ- легко плавится) и многихъ другихъ солей. При накаливаніи многіе постояннѣе окисей, многіе даже превращаются въ пары, особенно легко летуча сулема HgCl2, тогда какъ HgO при накаливаніи распадается. Хлористое серебро AgCl легкоплавко и разлагается съ трудомъ, тогда какъ Ag20 легко разлагается. Большинство хлористыхъ металловъ растворимо въ водѣ, но Д°СІ, GuCl, HgCl и PbCF мало растворимы въ водѣ, а потому легко получаются въ видѣ осад- ковъ, когда смѣшиваютъ растворы со- лег: этихъ металловъ съ растворомъ какого-либо хлористаго металла или съ хлористымъ водородомъ. Металлъ, заключающейся въ галоидной соли, .может* быть часто замѣненъ другимъ металломъ, и даже водородомъ, какъ металлъ въ окиси. Такъ, мѣдь вытѣе- няетъ ртуть пзъ раствора хлористой ртутя: HgCls-r- Са=СцСІ2+Н& такъ, водородъ при накаливаніи вьггѣекяетъ серебро изъхлористаго серебра: 2AgCl+ -|_H3 = Ag2-f-2HCl. Всѣ эти и пѣлый рядъ подобиыхъ реакдій двойного раз- ложенія составляютъ типическія фор-
:3:!lj гл. UK хдигаетып hatful учкше яегкѵіле. х.-юпьлъй! иодоі'оді мы двойішхъ спллныхъ разложешй. Мѣра разложенія и условія, въ кото- рыхъ пдутъ въ ту или другую сторону реакцш двоііныхі, соляныхъ разло- женій, опредѣляютея свойствами дѣіі- ствутощип. іі могушдхъ образоваться соединенііі, температурок) а пр., какъ то было развито въ предшестиующпхъ частяхъ этой главы н какъ видно бу- детъ не разъ далѣе. Если хлористый водородъ вступаетъ въ двойное разложение съ основными окислами и ихъ гидратами, то это за- висптъ только отъ его ішслотпыхъ своііствъ; но этой же црнчинѣоігьрѣдко вступаегь въ двойное разложеніе съ кислотами и кислотными ангндрпдамп. Только иногда оиъ соединяется съпо- сяѣдннми, напр., съ ангидрщомъ сѣр- ной кислоты, образуй S03HCJ, авъ дру- гпхъ случаяхъ дѣйствуетъ на кислоты, отдавая ихъ кислороду свои водородъ и образуя хлоръ, какъ это будетъ развито въ елѣдугащей главѣ. Хлористый водородъ НС1, судя уже по самому составу его частицы, относятся къ числу одноосновныхъ кислотъ, а потому не даетъ настоящпхъ кис- лыхъсолей(какъНіЧаЗО*1Уілп?ШаС03'), тѣмъ не менѣе многіе хлористые металлы, образованные не сильными основавший, способны соединяться съ хло- ішстьшъводородомъ, подобно тому, какъ они соединяются съ НгО, NH3, н подобно тому, какъ они даютъ двойныя соли. Давно извѣстны соедии. НСІ съ AuCfs, PtCl*, SbCl* и т. и. хлор, металлами, отвѣчающями очень слабымъ основэніямъ, но Вертело, Энгелъ и др. показали затѣмъ, что эта способность ИС]късоединенпосъМцС1швстр'вчается гораздо чаще, чѣмх полагали прежде. Такъ, напр., сухой НСІ при пропускавши въ растворъ (содержащей кромѣ того избытокъ соли) хлористаго цинка на холоду (0°) даетъ HClZnCl22H20, а при обыкновенной тшпературѣ HC12ZnCl-2H20, подобно тому, какъоиъ можетъ образовать при низкой температур* кристаллогидрат-!, ZnCl23HsO (Энгель, 1S8C). Получены подобный же соединенія съ CdCl2, CuCl2, HgCl2, CuSO4, FeaCle и др. (Вертело, Диттъ, Чедьцовъ, Лачиновъ н др.). Эти соединенія съ НСІ обыкновенно болѣе растворимы въ водѣ, чѣмъ сами хлористые металлы, такъ что НСІ уменьшаешь растворимость ЫС1", цтвѣчаю- щпхъ рѣзкпліэ оспованІямъ (папр., JS'aCl, Ш01-), и увеличиваешь растворимость хлорпстыхъ металловъ, отвѣ- чающихъ слабымъ оелшвапшмъ (CdCl-, І)'е-СІ6, и т. д.). AgC], не растворяясь въ водѣ, растворяется въ соляной кислот'в. Хлористый водородъ присоединяется также къ пѣкоторымъ пе- пред'Вльнымъ углеводородамъ (папри- мѣръ, къ скипидару СЛ,)Н"!2НС1) и п\ъ производиьшъ |4і1]. Къ числу иодоб- ныхъ то продуктовъ присоединена НСІ относится и нашатырь т. е. хлористый іиімонііі или хлорітсто-водоіюдныІІ ажіак'і. NH4Cl=KnsnCI. Кслп газъ НСІ смѣіпать съ газомъ NH!>, то происходить тотчасъ твердое ихъ соединен ір, содержащее равные объемы. Если растворы обопхъ емѣшивать. то образуется такое же соединеніе. Оно же происходить изъ НСІ и углеаммі- ачноіі соли. Этимъ способомъ нашатырь обыкновенно п получается въ практикѣ [44]. Удѣльпый вѣсъ нашатыря 1,55. Мы уже знаемъ (гл. С»), что [4;!] Когда непредѣльпыіі уг.ісподородъ или вообще пинасы щепное соединен іе прнсоедн- пнетъ к'і, і'С'бѣ частицы С1г. НСІ, 80л. И-ЙО1 іг т. и„ тогда проще всего предгтпкляитея причина такой реакцш — доепикешом'ь предала. Таиъ какъ азотъ кромѣ типа NX'1, къ которой у относится М1Я, образуетъ еоедшіе- ііія формы НХ.5, напр., КО'-'(ОН), то и образование амыіачиыхъ солей должно понижать, въ этомъ смыслѣ: N1P даетъ NH^Cl, потому что $Х3 способна давать NX''. Но такъ какъ. к<ісыщсниыя(ііред']зль(и>ія) сосдиненія. иацрим., НСІ, НЮ, NaC! и т. п., способны также къ- сЬедішеніямъ, даже между собою, то л НСІ нельзя оисазать въ способности къ еоедтше- ніямъ. SO= соедннпется съ И-'О, -шике съ НСІ, также съ непредельными углеводородам».. Нельзя вид'Ьть :-!д-І;еь грани, отличая атоішыя соединенія отъ молекул л рнмхъ п считая,, нзлр., РСІЯ еоединеніемъ атомнымъ, а РСР — 510 ЛС К у ЛЯрП ЫМЪ. [4і] Нашатырь приготовляют!, нзъ углеаы- иіачной соли, получающейся при сухоіі пере- гонкѣ аэотистыхъ вещестяъ (гл. 6), насыщая полученный водяной растворъ хлорнстымъ водородоагь. Такнш. обрааомъ происходит!» растворі> нашатыря; его испаряюгъ, въ ос- татнѣ получается масса, содержащая иъ себѣ подміісь различных!, других* продуктов!, сухой перегонки, въ Особенности смоле обра аиыхъ. Для очыщенія нашатыря его подвергают!., обыкновенно возгопкѣ. Для этого употробля- ють чугунные нотлы, иакрывагощіесл. полу- шарообразными металлическикп крышиадга,. іі.ііі.ярое-то глиняные, горшки, закрытые дру~
ГАЛОИД ЬТ. 337 нашатырь, какъ и другіи аыміачныя соли, легко и часто разлагается, напр., при возгонкѣ, со щелочами, даже отчасти при кнпяченш раствора. Другія свойства и реакціи нашатыря, особенно въ растворахъ, вполнѣ напомя- наіотъ все то, что сказано для поваренной соли. Такъ, напр., съ AgNOa Хлористый водородъ, какъ вода, хотя принадлежать къ числу прочнѣйтихъ веществъ, но все же разлагается не только отъ дѣйствія гальванического тока [1], но и отъ возвышенной темне- пшн горшками. Верхняя часть пли пт.темъ въ приборах!, этого рода будетъ пмѣть низшую температуру, чѣмъ нижняя часть, непосредственно нагреваемая. Нашатырь при пагрѣ- ваяіп возгоняется и садится на болѣе холод- ныя части прибора. При этомъ онъ очищается отъ многихъ подиѣсей и получается въ вндѣ крпеталлпчсешіхъ корокъ, обыкновенно толщиною въ несколько сантиметровъ, въ какомъ нидѣ п встречается чаще всего въ продаже. [45] Растворимость нашатыря въ 100 ч. воды (по Адлюару): 0° 30° 20е 30° 40е 60° 80° 100е 110° 28,40 32,48 37,28 41,72 46 55 64 73 77 Насыщенный растворъ кишіть при І15С,Й. Уд. вѣса при 15°/4° раетворовъ нашатыря (вода 4° = 10000) = 9991,6+ 31,26 р — 0,085 р3, где р есть вѣс. колич. NHJCI въ 100, в. част, раствора. У большинства солей производная dsfdp возрастаем, а здесь у лень- шается съ возрастайіемъ р. Для ашгіачныхъ солей (въ отличіе отъ солей КН0 и NaHO) растворъ щелочи + растворъ кислоты по объему болѣе раствора происходящей соли: При раетвореніи твердаго HHJC1 въводѣ происхо- двтъ не раоширеніе, а обыкнов. сжатіе. Залѣ- тнмъ еще, что растворы нашатыря гшѣютъ кислую реакцію даже после продолжительна™ промыванія (какъ дѣлалъ А. Щерба- ковъ) ввогнанной соли водою. [1] Раздоженіемъ расплавленной солв NaCl отъ дѣйствія тока уже пользуются для получения хлора1 п натрІя. Крѣпкій растворъ НС1 при действіи пілъваничеекаго тока разлагается на равные объемы хлора и водорода. Если въ тигле расплавить свинецъ н NaCl и первый соединить съ катодомъ, а во второй погрузить угольный анодъ, то Ph растворяет:. Да, а хлоръ выделяется, какъ газЪ. Основы xriuu. онъ даетъ осадокъ Agt'l, съ H-S0*— соляную кислоту и сѣрно-амміачную соль, еъ некоторыми хлористыми металлами и другими солями даетъ двой- ныя соли [45]. Какъ хлорисные металлы, такъ к НСІ въ водяномъ растворѣ электролиты и на анодѣ даютъ хлоръ. ратуры. С. Кл. Девилль показалъ, что при 1300° уже существуетъ разложение НО, п. ч. въ накаленной трубкѣ холодная (какъ при СО, гл. 9) трубка, покрытая амальгамою серебра, догло- щаетъ хлоръ, а въ проходящемъ газѣ содержится водородъ. В. Мейеръ и Лангеръ (1885) убѣдились въ тоыъ, что при 1(190° въ платиновомъ сосудѣ идетъ разложеніе смѣси азота съ НСі не только потому, что водородъ пронп- Этотъ пріеыъ электротехники уже вотаелъвъ заводскую практику. Полученіе хлора на аноде при электролизе раствора хлористыхъ металловъ въ самомъ конпе SIX етолѣтія стало осоиенао распространяться въ Гераа- ніи, С. Штатает. и Лнгліи вследствіе того, что цеяію обработки стали металлы, явдяю- щіеся на катоде, а хлоръ при этомъ оказывается побочпьшъ (апотому и дешевымъ) продуктов., паходящимъ сбыть чаще всего лшш. въ виде бѣлйяьныхъ солей. Такъ при отделении (и очищенш) агбди или яинка случается получить ихъ (при помощи НСІ или NaCl) въ видѣ раствора хлориетыхъ металловъ, а такіе растворы при эяектролизѣ даютъ ме- таллъ, а на анодѣ хлоръ. При электролитнч. полученіи ыагнія пзъ карналлита: KMgCl'= KCl+Mg+CF и т. п. Крѣпкіе растворы. NaCl при дѣйетвіи тока также даютъ хлоръ, а происходящий на катодѣ натрій (растворяется въ ртутя, служащей катодомъ) даегь— послѣ д'Шствіл воды — ѣдкій натръ, такъ что опять хлоръ является Еобочныігь про- дуктомъ, Электролитаческіе способы ныне несомненно на заводахъ вытѣсняютъ всѣ+; далее описываемые, другіе (изъ НСІ, при ог- нятіи Н при помощи кислорода или высшйхъ окисловъ) дріеиы для иэученія хлора -м становятся чрезвычайно выгодными' особенно тамг, где токъ получается ие при- помощи паровыхъ нашинъ, а при содѣнствіи турбинъ, двигаемых* водою н т, п„ приводяшпхъ въ, движете динамо-машины. ' 22 ОДИННАДЦАТАЯ ГЛАВА. Галоиды; хлоръ, бромъ, іодъ и фторъ.
33^ гл. іі. галоиды: хлогъ, бромъ, іодъ и фторъ, калъ чрезъ платину, по и потому, что получался хлоръ, который выдѣлплъ Іодъ изъ К J [2]. Обычный путь образованы хлора изъ НС1 состоять въ отнятіи водорода окисляющими средствами [2 bis]. Отнятіе водорода отъ хлористаго водорода проивводятъ почти всѣ окисляющіе вещества, а особенно тѣла, способный выдѣлять при нака- диваніи нислородъ (кромѣ основашй, напр.. HgO, Ag30, способныхъ давать съ НСІ соли), напр., двуокись марганца, бертолетова соль, хромовая кислота п др. Сущность разложенія при этомъ соетоитъ въ томъ, что кислородъ окисляю щаго вещества вы- тѣсняетъ хлоръ изъ 2І-ІС1, образуя НЮ, и д'вдаетъ хлоръ свободнымъ: 2НС1 -4- О {отдѣяяемый окисляющими веществами) = I-IsO -j- Сі2. Даже азотная кислота легко производить такое разложеніе, но дѣйствія ея сложно, и ведегь къ образоваыію окисловъ азота, а потону она мало пригодна для полу- ченія чистаго хлора [3]. Но друтія [2] Для полученін столь высокой температуры (при ней дучшііі фар<]>оръ уже начи- яаетъ плавиться) Лангеръ н В. Мейеръ применяла плотный, графитовый уголь газовыхъ ретортъ и сильное дутье. [2 bis] Кислотнч.ш свойства хлористаго водорода была иавѣешьт, когда Ллвуазье указала на оііразованіе кнелотъ соеднненіеиъ воды съ окислами эіеталлондовъ, а потому ыоікео было думать, что и лдТ.сь содержится кислородная кислота. Когда-Шиле получил ь хлоръ при дѣйстшг соляной кислоты на ие- рекись марганца, онъ счелъ его за кислотный о кис ел ъ. заключающійся въ поваренной соли. Когда стало извѣстяо, что хлоръ съ водородомъ даетъ соляную кислоту, Лавуазье я Бертолле полагали, что объ есть соедине- яіе ангидрида, заключающаѵося въ солпной киелотѣ, съ кнелородомъ. Они аре дно лага ли, что въ НС1 находится вода и окись особаго радикала, хлоръ же есть высшая степень окисленія этого радикала (шигіам, отъ латіш- скаго наэванія соляной кисл. acidum шиіа- ticum). Только въ 1811 году Ген-Люссакъ п Тенаръ во Франдіи, а въ Англга Деви, убедились въ томъ, что вещество, полученное Шеле, не содержите кислорода, не даетъ еъ водородомъ ин въ какііхъ условілхъ соды, что ея нѣтъ въхлорыстомъводородѣ; сътѣхъ поръ и стали считать хлоръ за вещество элементарное. Назвали иго хлороыъ (отъгре- ческаго слова эеленожелтый) огь той особенности въ цвътѣ этого газа, которая сразу памѣчается при знакомствѣ съ нимъ, такъ какъ хлорному газу свойственъ зеленовато- желтый пвѣтъ. . [SJ. Однако азотную кислоту предложено прпмѣнять. для получецщ хлора, но споеобы окисляющія вещества, не даюіщя съ НСІ детучихъ продуктовъ, пригодны для получепія и приготовменія хлора. Сюда относятся: бертолетова соль, кислая хромокаліевая соль, иарган- цево-натріевая соль, двуокись марганца и т. п. Эту послѣдитоіо со времеиъ Шеле (1774) обыкновенно и употребляютъ въ лабораторной и заводской практик-!; для полученія хлора. Хлшическіп про- цессъ, ыроисходящій при этомъ, можетъ быть представленъ такъ, что между 4НС1 и МпО2 происходить замѣщеніе, прп которомъ марганецъ становится на мѣсто четырехъ атомовъ водорода, или же хлоръ и кислородъ мѣниются ігѣстами, т. е. происходить 2НЮ и МпСІ*. Получающійся хлорный про- дуктъ МпСІ* очень пепостояиеиъ: онъ распадается на хлоръ, какъ газъ, который удаляется, и на соль МпСІ", содержащую меньше хлора: MnC]+=MnCl2-j- 4-С1- [3 bis]. Дѣйствіе соляной кислоты эти не представляютъ выгодъ по сложности пріемовъ. Такъ какъ азотная кислота способна отнимать ьодородъоп. НСІ, то для полученія хлора прпмѣтіютъ иногда нагрѣва- ніе сл'ЁСіі азотной и соляной кнелотъ; образующуюся смѣсь хлора н низшихь окисловъ азота отвшнваіотъ съ воздухом-ь и водянымъ ларомъ, чрезъ что возобновляется HNO5, a хлоръ остается въ ппдѣ газа, смѣшанпаго съ азотомъ. а въ этомъ вщгЬ опъ вполнѣ пригоденъ для бѣленія, иол уч. бѣлилыіоіі извести и т. п. [3 bis] Такое представление о ходѣ ра.іло- жепія напболѣе естественно. Однако, обыкновенно представляютъ это разложеніе та- кимъ г.бразоиъ, что хлоръ даетъ съ шарган- цемъ только одну степень соединенія МпСІ* и потону прямо реагируетъ слѣдугапшмъ образом*: МпОЧ-4НСІ=МоСІ" + 2ІТО -|- С1=. причемъ какъ бы предполагается, что МпО3 распадается на закись марганца МаО н О. оба реагируютъ съ хлористымъ водородомъ: закись марганца дѣйствуетъ на ІІСІ1, какъ основанІѳ, и даетъ MnCls, и иъ то же время 2НС1+Одаетъ H!0-f-Cl8. Дѣнетввтельно, смѣвь кислорода съ хлористымъ водородомъ при накал иваніи даетъ хлоръ, а здѣсь это же происходить въ мовептъ выдѣленія. Беѣ степени окисленія марганікі (Ып5Оа, МпО-, МпО!, MasO;), исключая одну закись МпО, съ хло- ристыагь водородомъ даютъ хлоръ, потому что иэъ соединен!*) хлора съ марганцемъ только одинъ хлористый марганецъ МпС1а' суиествуетъ, какъ прочное тѣло, а всѣ вые- шія степени охлоренія непрочны, выд'Ьлшотъ хлоръ. МпСІ4—неизв'іістеаъ, но МпСІ3 полу- ченъ, но легко (даже въ двойным, слояхъ) выдѣляетъ хлоръ. Вообпіе многіе высщіе соед. хлора съ металлами способны выдѣлнть часть хлдра. Сюда относится, напр., пятталорнстая
Д О Б Ы В А Н I E X Л О I1 А. 339 на двуокись марганца требуетъ нагрѣ- ванія почти до 100°. Въ лабораторіяхъ такое добывапіс хлора ведутъ въ кол- ■бахъ, нагрѣваемыхъ въ водяной ваинѣ, действуя на двуокись марганца или соляною кислотою, или смѣсыо NaCl съ сЬрною кислотою [4], и промывая сурьма SI)CI", которая при иагреваніп распадается на хлоръ « треххлористую сурьму. Дзу хлор истай м-бдь, соответствующая описи СиО н имеющая составъ СиСІ", при иагр-Ёва- ваніи, выдѣляетъ половину своего хлора, совершенно такт., каіп, перекись барія выделяет!, полопипу своего кислорода. Этимъ даже можно пользоваться для яолучепіи хлора и полу хлор и стой мѣдн СиСІ. Эта же последняя па воздухе прптяитаетъ кислородъ и при отомъ нзъ беацв'Ё'щаго соедипент превращается въ аелѳпоо вещество, имѣющее состава Сп2С120. Такое вещестно съ хлори- ■стымъ водородонъ дает?, воду и хлористѵю медь: CusCI40+2HCl = 11-0 + 2CuCl2. Стоить последнюю высушить н пагрѣтъ, она опять будетъ выделять хлоръ. На этоиь основанъ способъ Дикоиа (Deacon) для полученія хлора лзъ соялной кислоты при помощи воздуха и солей и'-Ьдн, направляя при температуре около А40° csiep-ь воздуха и ЫС1 черезъ камни, пропитанные растворомъ солей мѣдп (именно ■спесью растворовъ CuSO1 n Na'SO1). Тогда «бразуетеп двойнымъ разложеніемт. изъ соли меди н соляной кислоты СиСІ5, она даетъ СпСІ и хлоръ, а СоСІ съ кислородомъ воздуха образуетъ Си-С150; эта съ 2НС1 даетъ опять СиСІ3 н т. д. Вт, хлор1!, по утонѵ способу удается перевести однако не всю НС1, а только часть ея (обыкн. менее ljt). Хлористый магнііі, яояучаюапВсл паъ морской йоды (нзъ карналлита и др.), можетъ служить для добычи не только НО, но и хлора, потому что (процеесъ Weldon-Pecbiney 1SH4 г.) основная его соль Мцг0С1г, при ііакалаваиіп на воздухѣ, даетъ окись магігія и хлоръ. Этимъ путемъ иногда добывали хлоръ на заводахъ. Сверхъ того упомякемъ о способахъ полученія хлора: Сольвея и Монда. Первый основанъ на реакціи CaCl!+Si02+0 (воздух*)^ i^CaOSiO^-f-C!2; второй на д-ЬЙствіи накален, кислорода воздуха на MgCl!: MgCl9-j-0=Mg04- Сі2, остающеюся MgO действуготъ на нашатырь, ч то бы в озо бновить М;$ СІ2 (М gO -r^NiFC! = =MgCL'J + Н'О + 2NH'), а происходяшШ NH3 ■опять превращаютъ въ нашатырь, т. е. расхо- дуютъ соляную кислоту. Этп посл'Ьдніе способы въ практике мало примѣняются, вытесненные алектролняомъ. [4] Тогда берутъ повѣсу 5 ч. порошка двуок. марганца, Ц ч. соли (лучше сплавленной, чтобы не пенила) и 14 ч. серной кислоты^ смешанной предварительно съ равн. объе- момъ воды. Нагрѣваютъ въ соленой ванне, чтобы температура была выше 100°. Для составления приборовъ пробка предварительно пропитываются параффиноэгь (иначе хлороыъ разъедаются), а каучукъ берется черный, не вулканизированный, сназ. вазелиномъ (въ обыкновенномъ вулканизпрованномт. каучуке газъ въ вод'із, чтобы удержать НС1 [5]. Для собиранія хлора нельзя употреблять ртутз, потону что хлоръ соединяется съ нею, какъ и со многими др. металлами, а въ водѣ хлоръ растворяется; впрочемъ, въ теплой и соленой водѣ онъ мало растворимъ. Бслѣдствіе его большой тяжести (по водороду плотность около 3G, по воздуху около 2,5) хлоръ ложно собирать прямо въ сухомъ сосудѣ, пропустивши газоотводную трубку на дно сосуда. Хлоръ ложится тяжелымъ слоемъ на дно сосуда, вытѣеняетъ воз- духъ; за иаполненіемъ сосуда можно слѣдить по цвѣту хлора [6]. есть сѣра, отъ хлора каучукъ тогда становится хрупкимъ). ІІри описываемомъ способе добыванія. реакцію можно выразить такь: МпО2 + 2NaCl + 2HaSO,( = MnSO" + Na*S0*-[- -І-гН'О+СІ5. ДобыванІе С12 изъ МпО2 а НС1 дано Шелс, а нрп помощи NaCl—Бертолле. [5j Дѣйствіе соляной кислоты на белильную известь даегъ хлоръ безъ нагрѣванІя: СаС]-03+4НС1=СаСІ--!-:#і-0-т-Шг, а потому также применяется для добыванія хлора. РеакиІя соляной кислоты на бѣлильиуго известь ндетъ оч,енъ бурно, если сразу прилить кислоту, надо приливать капля ао капле. К. Вянклеръ предложить еиешивать белильную известь съ ' -1 жженнаго толченаго гипса, смочить огвсь водою, прессовать и, разр-ѣ- завъ на кубы, сушить при обыкновенной температуре. Такіе кубы можно тогда применять для добыванія хлора въ приборакъ для водорода и СО-—отделеніе хлора ндетъ ровно. Смѣсь двухромокаліевой соли п соляной кислоты развиваетъ хлоръ совершенно свободный отъ кислорода (В. Мейеръ и Лан- геръ). Гребе (1903) показалъ, что марганпово- каліевая соль (50 гр.) отъ постепенной прибавки соляной кдс. (360 гр., уд. вѣеа 1,17) даетъ ровный токъ хлора: съ точностью по равенству КМ и О '-(-SHCI=KC1+МпСі=+4НЮ+ +5С1. [6] На заводахъ, где для прнготовлеяш хлора употребляютъ МпО2 л НСІ,стролтъ при- боръ, нзобраікенный на рис. Верутъ трехгор- льій глиняный сосудъ А, имею- (| щій среднее горло широкое. Въ J^tjTi! вего вставляется глиняная же о ?^^™ или свинцовая воронка В со нно- ЖК^Ж гііив отверстиями. Въ эту воронку і^Ирз^Ш накладываютъ крупно измельчен- HK:ilHR иые куски природной двуокиси '^^'*:^Э'' марганца. Воронка В закрывается чЙаЁШ? крышкою С и замазывается. Горло ^41j^ D запирается глкняной пробкой Глииянин „^ съ замазкой н служить для при- оуа-ьддяэовпд- ливаніясоллнойкислогы.атакже *і«™ паяуче- п для удаленІя -остатковъ отъ ЧѴІ ""Р* ■ 'ч- полученія хлора. Выделяюипйся^слорть иаетъ по свинцовой газоотводной трубке, вставленной въ горло Е- Рядъ такихъ сосудовъ окру- жаютъ водяною ванною, чтобы нагрѣванів 23* " -
■340 ГЛ. i 1. ГЛЛОИДЬі: ХЛОРЪ, ВГОМЪ, ЮДЪ И ФТОР'Ь. Хлоръ есть газ'ь желтоваго-зеленаго цвѣта, еъ запахомъ чрезвычайно удуш- ливьшъ и характерным'!». При пони- женіи температуры до—50°, или при повышеніп давленія (при 0°) до (3 атмо- сферъ, хлоръ сгущается [7] въ жидкость, шгізющуіо зеленовато-желтый цв'ѣтъ и плотность 1,4, кипящую при —34°, застывающую около—100°.Плотность газообразнаго хлора въ 35,5 бо- лѣе плотности водорода, какъ и его пай, следовательно частица содержать CI2 [S]. При 0° 1 об. воды растворяетъ около 11/> об. хлора, при .10° около 3 об., при 50° опять Vji об. [9]. Такой было рлшюи'Ьрное. Въ остатке получаютъ хлористый марганецъ. Къ кпсдояу раствору хлористого марганца (способъ Вальтер'ь-Вель- дона) прибавлягатъ извести. Черезъ двойное разложение получается водная закись марганца п хлористый кальцій. Когда нерастворимая закись марганца ос-Ёла, прибавляют* еще нзбытокъ известковаго раствора (чтобы вышло около 2MnCla-j-CaO-f хСаСІ-—- это лучшая пропорція, судя по опыту) п тогда про- пускаютъ чрсзъ растворъ воздухъ. вталкивай его васосомъ. Закись марганца тогда лзъ без- цвѣтнаго вещества превращается въ бурое, содержащее перекись МпО" и окись марганца Mn-UJ. Значнтъ, закись марганца поглощает:, кнслородъ воздуха. Эта си-fecb отъ соляной кислоты выд'вляеть хлоръ, потому что изъ веѣхъ соединенііі хлора ст. маргаяпомъ только одияъ двухлористмп маргапсігь МпСІ- по- стояненъ (см. вьш. 3 bis). Такъ одна и та же ласса марганца вновь служить для добычи хлора. Того же достигаюгъ иначе. Если закись марганца подвергнуть дѣйствію (способъ Кульмана) окисловъ азота и воздуха, то образуется азотнонарганцовистая соль Mn(N03]2. которая при прокаливаыш даетъ окислы азота (они опять пойдугь въ дѣло) н двуокись нар - ганца, а потону она возобновляется для приютов.тенія хлора. [7] Сжижееіе хлора произвели въ 1823 г. Дева и Фарадей. аагрѣвая въ изогнутой трубкѣ (какъ при SH'4) кристалло-гидратъ хлора C1-8EFO въ теплой водѣ, а другой ко- нецъ '/рубки погружая въ холодильную смѣсь. Мельеанъсгущаяъ хлоръ про пале нньпіъ углемт. (помѣщаеиымъ въ стеклянную трубку), погло- щаишщыъ на холоду равный себѣ вѣсъ хлора, зат'вмъ трубка съ такшіъ углеыъ запаивалась, загнутый копецъ охлаждался, а уголь пагрѣ- вался, причемъ хлоръ нзъ него выдѣляетея и увеличнваеть давленіе, что необходимо для сжижевш. [8] В. Мейеръ и Лангеръ (1885), яамѣтивъ. что при 1400° плотность хлора=2й, счнтаготъ, чточаетицыхлорараспадатотсяноттастадають частицы С1, но можно думать, что наблюдаемое уменьщеиіе плотности завиенть только отъ увеличенія козффиціента расширенія. [9] Равновѣсіе между хлоромъ, водяаьшъ ііароігъ, какъ газани, водою, жндкимъ хло- растворъ хлора въ водѣ иоситъ название хлорной воды; по разбавленіи водою, его употребляютъ въ медицинской и лабораторией практикѣ и при- готовляютъ, пропуская хлоръ чрезъ вульфовъ аппарат,, или же въ опрокинутую реторту, наполненную водой, цропускаютъ конѳцъ газоотводной трубки, выявляющей хлоръ. Хлорная вода отъ дѣйствія свѣта даетъ кисло- родъ и НС1. Насыщенная хлорная вода при 0° выдѣляетъ криеталлогидратъ С1а8І-ІаО, при нагр'Ьваніи легко распадающийся на хлоръ и воду [10], такъ ромъ, льдомъ п твердыми крпстал.то-шдра- томъ хлора—очевидно очень сложно. Тсорііо подобпыхъ рпвшв'ЬсіП (правило фазъ) дали Гпбсъ, Гульдбергъ (1870) и др.; ее аатѣм'і. развиль Розебуыъ (1S87); по зд'Ьеь было бг.і неунѣетно входить въ ея подробности; ихъ мѣсго въ физич. я теорет. хшіін. Достаточно, во-первыхъ. сказать, что нынѣ несомнѣнно (по теорін тепла « по прп.чі.шъ паблюденіямъ, напр., Рамзап и ТОпга) различи; упругостеіі прп одной и топ же температур!; для твер- даго и жпдкаго сосюяпін веществъ, во-вто- рыхъ, обратиті, внлмате па сказанное въ слѣдующей выноскіі и, в'і> трстьихп., сообщил-, что въ присутстош крисгалло-гндрата вида при температурахь отъ 0°,24'flo-t-2S°.7 (когда, можеть единовременно находиться гядратъ и растворъ) растворяетъ иное количество хлора, чѣм'ь въ случаѣ отсутствия кристаллп-гил- рата. [10] Пи дапнымъ Фара дан гядратъ хлора считался содержав шмъ С1210Н;О, ноБакгуисъ Розебунъ (1SS5) показалъ, что опъ меігізе йо- гатъ водою С1!8НгО. Кристаллы сперва полагаются мелкіе, почти безивѣтные, но они понемногу образуютъ (если температура ниже для нихъ критической 2S°,7, выше которой они пе существ у готъі большіе желтые (какъ КгСгСИ) кристаллы. Ихъ уд. вѣсъ 1,23. -Гидратъ происходите если въ растворѣ будетъ бол'Ье хлора, ч'вмъ можеть раствориться подъ диссошоынымъ давлвшомъ, отвѣчающимъ данной температур'!. Въ присутствии іидрапіа, процентное содержаніе хлора: при 0°=0,5, 9°=0,9. 20°=1,82°/«- При температурахь ниже 9° растворнмості. обусловливается ббразова- ніемъ гидрата, при высшихъ же тенперату- рахъ подъ обыкя. давленіемъ гидрата происходить не монсетъ п растворимость хлора па- даетъ, какъ у всЬхъ гааовъ (гл. 1). Если кристалле-гидрата не образуется, ТО ниже 9° растворимость слѣдуетъ тому же правилу (6°1,07% С], 9°0,95аІс). По опредѣленіямъ Розебума, выдѣллемый гидратомъ хлоръ представляет!, днесопіонную упругость при 0° = =249 мм., при 4°=39S. при 8° = 620, npw 10°=797, при 14e=liflO нн. При этомъ часть криеталло-гидрата остается твердою. При i)°,G упругость диссоціаціи доходить до атжі-п сферной. При увеличенное давленіи криеталло -гндрать ножатъ образоваться при там-
СВОЙСТВА ХЛОР А. МЛ что если его запаять въ трубку и иа- грѣвать до 35°, то получаются два слоя: ннжыій—хлоръ, съ небольшим!* количествоыъ воды, а верхпій — вода, еъ небольшимъ колнчествомъ хлора. С'іі мдородомъ хлоръ взрываетъ, если смѣеь равныхъ объѳмовъ выставлена на дѣйствіе пряыыхъ солнечныхъ 11 I] лучей или приведена въ прыкоснове- ліе съ губчатой платиной, накален- пымът'Ьломъ пли электрической искрой. Взрывъ происходить здѣсь по той же самой причинѣ, т. е. отъ развитая тепла и отъ расширенія получающагося продукта, какъ и при гремучемъ газѣ (гл. 3). Разсѣяшшй свѣтъ дѣйстзуетъ медленно, прямые же солнечные лучи сразу возбуждаютъ взрывъ [12]. Хло- леротурахъ высшнхъ И°, до Э8°,7, когда, упругость гидрата=у пру г. хлора. Очевидно, что получающееся равновѣсіе представляетъ съ одной стороны случай сложной гетерогенной системы, а съ другой случай раствореніл твердя го и газообразнаго веществъ въ водѣ. Дли иохранснія хлорной воды пли кри- сталло-гндрата хлора необходимо работать въ темнот-!; или преграждать достунъ свѣта теу- ишгь стек.томъ —иначе выдѣляется кисло- родъ и образуется НСІ. [11] Химическое дѣпствІе свѣта на смѣеь С1 а II открыто Гей-Лгассаконъ а Теиарояъ (1SD!)). Его изучали многіс, особенно Дреперъ, Бунзенъ. Роско. Свѣтъ нлектрпческій, также отъ горлщаго магпія или отъ горѣнія CSS въ КО, вообще такой, который производить і\ю- тографичеекія изображен ifі, дѣйетвуетъ, какъ солнечный — по мѣрѣ напряженности. При температурѣ ниже—13° свѣтъ уме не вызы- впетъ рсанціи, по крайней мѣрѣ не даетъ іэзрыва. Долго полагай, что хлоръ, подверженный дѣйствію свѣта, потоыъ въ телгаотѣ способенъ реагировать ел, водородомъ, но оказалось, что это совершается только съ влажііымъ хлоромъ и зависать отъ образова- нія окиси хлора. Поднѣсь постороннихъ га- зовъ н даже хлора или водорода сильно ослабляетъ вяргавъ, а. потопу для опредѣле- иій нодобнаго рода готовятъ гремучую смѣсь дѣйствіепгь тока на крѣпкгй растворъ (уд. в'Ьсъ 1,15) НСІ, причем* вода не разлагается, то'есть къ хлору не поднѣшивается кисло- родъ. [12] Количество соединяющихся хлора и водорода пропорционально напряженности • свѣта, но не всѣхъ лучен его, а только извѣстныхъ, такъ называеныхъ хиагичеекпхъ лучей свѣта, пронзводяишхъ химическія реакціи (актянп- чрскихъ). Такнмъ обраэомъ, смѣсь хлора ѵъ водородомъ, выставленная на дѣбствіе свѣта я'іі сосудѣ определенной емкости н поверхности, иожетъ служить средством!, для нвмѣре- вія напряженности химических!, лучей (актн- нометромъ]. Изслѣдованіл аодрбнаго родаіфо- тохимнчеекІл) доказали, что химическое дѣй- ристоводородпый газъ, происходящей при реакціи хлора на водиродъ, занимаешь (при иачальныхъ темпер, идавл.) объемъ, одинаковый ст. объемолъ со- ставиыхъ пачалъ, т. е. здѣсь происходить реакція замѣщепія: H2-f-CLa— =НСН-НС1. При этой реакціп на 1 вѣсовую часть водорода выявляется 22 тыс. ед. тепли [13]. Все это пока- ствіе совершается преимущественно ві. фиолетовой сторопѣ спектра, что даже невидимые глазоігь ультрафіолетовые лучи его производить. Іідѣдное газовое пламя не содержим, хиішчески дѣиствуюпшхъ лучей; пламя, окрашенное отъ солей мѣди въ зеленый ивѣтъ, оказываетъ большее химпчесіше дѣйствіе, чѣиъ блѣдное пламя, но лламл, ярко окрашенное оть солей иатріп въ желтый цвѣтъ. не пмѣетъ химически дѣііствушщихъ лучей, какъ и блѣдное газовое пламя. Такъ какъ въ растет я хъ, въ фотографіи, при бѣленіи тканей и при иэмѣненіи красок ь на солнцѣ химическое дѣаствіе свѣта становится очевид- иымъ, а въ ркакціа хлора ст. водородомъ пмѣется средство пзученія, то въ фотохиміи предметъ ятоті, наиболее изучался. Работы Бцпжна и Росно въ о()-хъ и 60-хъ годахъ дали исходный начала. Лктпнометръ ыхъ со- держа.тг, Н+С1 и запыкалеп растворомъ хлора въ водѣ. Образующаяся НСІ поглощалась, а потому по измѣнеиіш объела газа можно было судить о пронепіедшеііъ соединены]. Такъ какъ дѣйствіе свѣта оказалось, какъ и можно было ждать, вропорціопальнымъ времени и напряженности свѣта, то получилась возможность подробныхъ фотохпмачеекпхъ изедѣдовавій, относяіцпхеп къ временаітъ дня ы года, къ раэньшъ псто'шш.-анъ свѣта, къ поглощенію его и т, п. Предметы этп разбираются по- дробнѣе въ физической хнмін. Такгь вакъпри реакціи хлора съ водородомі, отдѣллется много тепла и реакція эта можетъ поэтому совершаться сама собою, какъ экзотермическая, то влілаіе свѣта въ' сущности подобно зажита- нію, то есть оно приводить злоръ и водородъ вт, сосгояиіе, необходимое для реагированія, таісь сказать, расшатываетъ иервоначальное равновѣсіе, что ,а состашілетъ работу, произ-. водимую свѣтовою энергіею. Такъ мнѣ кажется должно понимать вмѣстѣ съ Принсгей-. момъ (1887) дѣйствіе свѣта на Хлорный гре- мучій газъ. [13J При образоваиіи паровъ воды (пзъ одг пой вѣиовой ч. водорода) выдѣлнется 29 тыс. ед. тепла. Праводнмъ (изъ даниыхъ Тонсена, для Na'O Бекетова) количества тепла (тьіц ед. тепла) при образовании разліічпыхъ дру? гихъ соотыімпезтенныхъ .соединений . кисло: рода и хлора: |2NaCl 19а; СаСІ2 170; HgCl''63; 2А&СГ5У; [Ka'J0 100; СаО 131; HgO 42; ^'0 6; !-2AsCl! 143; 2PCV' 210; CCl* 31; 2HC1 44 (raa.) lAs=Os 155; P!D;' 370; CO3 BTi.H'Q " 5S (газ.) Для аервыхъ четырехъ простыкъ тѣлъ об- вазованіе хлорнстаг.о,' а да» слѣдующцхъ четырехъ— образованіе кисяороднаго соединения
342 гл. 1.1. галоиды: хлоръ, бромъ, іодъ и фторъ. зываетъ, что сродство хлора къ водороду весьма велико и близко къ сродству между водородомъ и кпслородомъ. Поэтому-то [14], съ одной стороны: пропуская смѣсь паровъ воды и хлора чрезъ накаленную трубку или выставляя хлорную воду на солнцу полу- чаютъ кпслородъ, а съ другой стороны, кислородъ, какъ видѣ.тп выше, ■во многихъслучаяхъвытѣсняетъ хлоръ шъ его соеднненія съ водородомъ, п потому реакдія Н-0 + С12 = 2НС1 + О принадлежитъ къ обратимымъ, и водо- родъ распределяется между О и С1. Этимъ опредѣляется отпошеніе хлора къ вещеетвамъ, содержащими водо- родъ, п его реакціи въ присутствии воды, къ челу мы обратимся, указанъ дѣйствіе хлора на другія простыя тѣла. Многіе металлы, введенные въ хлоръ, тотчаеъ съ нішъ соединяются и даютъ тѣ хлористые металлы, которые отвѣ- чаютъ НС1 и окиси, отвечающей взятому металлу. Такое соединение можётъ совершаться быстро, съ отдѣленіемъ тепла и свѣта, т. е. металлы могутъ горѣть В7, хлорѣ. Такъ, напр., накаленный натрій [15] горптъ въ хлорѣ, что и составляетъ сіштезъ поваренной соли. Порошкообразные металлы го- рятъ при зтомъ безъ предваритель- наго нагрѣваеія, сильно накаливаясь, папрнмѣръ, сурьма—металлъ, который легко превращается въ порошокъ [16]. Даже такіе металлы, какъ золото и платина [17], не соединяіощіеея прямо съ кислородомъ и дающіе съ нимъ со- даётъ болѣе тепла. Первые четыре хлористых!, металла суть настоящія соли, образующаяся нзъ окиси я НС), а поелѣдніе съ иными свойствами, какъ видимъ пэі> того, что ихъ хлористыя соед. не проиеходятъ нзъ оішеловъ и НС1. а съ водою даютъ НСІ. [U] Какъ уже упонянуто гл. 3, выноска о. [13] Натрій въ совершенно сухонъ хлорѣ при обыкновенной температур Is п даже при слабонъ нагрѣваніи не пзм'Ішяется, а яри иа- каливаігіи соединеніе весьма энергично. [16], Поучительный о'голтъ горѣнія въ хлорѣ производится такъ: въ стекл. шаръ помѣща- ютъ листовой поталь (употребляемый для позолоты, ви'ёсто чнетаго золота), вставляютъ пробку съ газопров. трубкой и стеклянвым-ь кранонъ, выкачшаютъ воздухъ, соедишшть газопроводную трубку съ сосудомъ, содержа- щимъ хлоръ, и тогда открыпаготъ іграпъ: хлоръ врывается п металлическіе листы загораются. [17] От но теніе платины къ хлору при высокой температур* (1-100°) очень примѣча- тельтш,'п. ч. прн этомъ происходит-!. PtClD, a едиыеніячрезвычайно непрочный, обра- зуіотъ непосредственно съ хлоромъ хлористые металлы. Для этого вмѣсто хлора ыожегъ служить пли хлорная вода, или царская водка. Онѣ растворяютъ золото и платину, переводя ихъ въ хлористые металлы. Царскою водкою назы- ваготъ смѣсь 1 части азотной кислоты съ 2—3 частями соляной [17 bis]. Такая смѣсь переводитъ въ растворимый хлористый соединения не только тѣ металлы, на которые I дѣйствуютъ соляная я азотная кислоты, по щ Также ЗОЛОТО И ПЛЗ- Гор*иіопорошімсурь- тпну, нерастворимый "^ЖЩ^ В'Ь ОТД'ЬЛЬНЫХЪ КИСЛО" яопапіонъ улушлиппИ „„ гтд х к ■ ЙЬСІ1. Чтобы уневъ- тахъ. іаиое дѣаствіе -■ --* царской водки завн- ептъ отъ того, что азотная кислота, действуя на хлористый- водородъ, развнваетъ хлоръ. Когда раз- впвпгійся хлоръ соединяется съ метал- ломъ, шъ оставшихся кпелотъ онъ вновь образуется и реаіщія продолжается [18]. Царская водка дѣйствуетъ поэтому хлоромъ, въ ней содержащимся п освобожденным!.. шить пип^.тешй бл, сурьиу шиыпаюгъ въ колйу н, налѣгинтъ НПуіукъ Ъ И CQGItlUlA- іагь ота съ ьрайьсйю с сосуда, содержащие хларъ. Ѵю. между тѣмъ это вещество разлагается при гораздо нпзгаеіі температурѣ на Cls н Pf. Поэтому, когда, хлоръ при такой высокой темпер- ветр'Ьчаетъ платину, онъ образует!, пары PtC!'J, а они, охлаждаясь, разлагаются, образуя PL, такъ что явленіе представляется кикъ бы со- стоящиыъ В'Ь летучести платины. Помѣщая' внутрь накаленной трубки холодную (какъ въ опытѣ съ СО), Девшгль доказалъ образованіе PLC12- Однако при !690° В. Мейеръ могъ наблюдать плотность хлора въ платиновомъ со- судѣ, потому что тогда иѣтъ пли почти нѣтъ этого дѣйствія С1 на PL. [!7 bis] Геберъ —арабскій алхнннкъ сред- нихъ вѣковъ, покаэалъ, что смъ-сь селитры и поваренной соли при перогоикѣ съ купо- роснынъ масломъ даетъ „царскую водку" Aqua Regia, способную растворять золото. Дѣятельное въ ней попало есть хлоръ. [18] Оставленная на воздухѣ, царская водки нснаряетъ хлоръ и тогда перестаетъ дѣйство- вать на золото. Гей Люсеакъ, объясішвшіб дѣйствіе нарской водки, покаэалъ, что при еянагрѣвапіи выделяются, кроиѣ хлора, пари двухъхлорангидритовъ:азотной кислоты NO'CJ ■ (азотная к. ЙОЮН, въ которой ОН заменено
СВОЙСТВА ХЛОРА. 34-3 Большинство исталлондовх также прямо реагируетъ съ хлоромъ; сѣра, фосфоръ нагрѣтые горятъ въ немъ и соединяются при обыкновенной темпе- ратурѣ; только азотъ, углеродъ и кисло- родъ не даютъ ■ съ иимъ прямыхъ сое- диненій. Происходящія изъ металлои- довъ хлористая соединешя, напр., трех- хлористый фосфоръ РС1а, хлористая сѣра и т. п., уже не имѣютъ свойства солей, а соотв'нтствугатъ, кшгь мы уви- димъ впослѣдствіи подробігѣе, кислот- нымъ ангидридамъ и кяслотамъ, напр. РСІ8-—фосфористой кислотѣ P(OH)s. Это отношеніе совершенно соотвѣт- ствуетъ отношеиію между хлорнстьшъ натріемъ NaCI и -ѣдкимъ иатромъ Na(OH). Na(HO), Fe(HO)2, Sn(HO)+ P{HO)3H(HO). Naca, FeCl2, SnCl*, PC1S HC1 Такъ какъ между многими хлористыми соединеніями и соотвѣтствен- нымиимъ гидратами сущеетвуетъ вышеуказанное отношеніе въ составѣ, т. е. замѣна хлора водпымъ остаткоыъ, и, сверхъ того, такъ какъ одни (кислотные) гидраты получаются нзъ хло- ристыхъ соедщіеній при дѣйствіи воды, напр., РСІа + ЗНЮ => Р(НО}3 + SHCI. Тррк^.юр. фисф. Впліі. Фссфорпсгзл к. Хаар. нод- а другія хлористый соединения (основ- ныя) происходить изъ гидратовъ и хлориетаго водорода съ выдѣленіеиъ ' воды напр., NaHO + НС] = NaCI + Н20, то эту тѣсную связь гидратовъ съ хлористыми соединениями и стараются выразить, называя послѣднія хлорангидр- дамн. Вообще, если гадратъ основной, то Гнлрлтъ -f" Хлор. воаород'Ь = Хлораигнлрнку-і- Возд М(НО) + НСІ = МС1 + НЮ, если же гидратъ ROH кислота, то: Хлорангилридт. + Волн =; Гидрату -J- Хлор, водор. RC1 + НЮ = Н(НО) + НСІ. хаорок'ь, сы. главу о фосфорѣ) и азотистой N0C1, но они на золото не д'кйствуютъ. 06- рааоваліѳ царской водки повтому можно выразить: 4NH0* + SHCI = 2N0!CI + 2N0C1 + Н- 6Н*0 + 2С1а. ПроиехожденІе N0=C1 и NOCI понятно изъ того, что азотная кислота раскисляется, даетъ N0 ц НО5, а они съ хяо- роігь пряио соединяются н дають упомянутые ялорав гидриды. Хлорангидриды, со о твѣтст в у ющіе основаніямъ, МС1, очевидно суть хлористые металлы или соли, соотвѣт- ствующія НСІ. Такимъ образомъ замѣ- чается явное подобіе между соединеніями хлора и, такъ называемаго, водяного остатка (ВО), что и выражено въ еходствѣ, существующемъ между хлоромъ (С!)2 и перекисью водорода (НО)-, напр. оба окисляютъ, бѣлятъ п т. п. Хлорангидриды кислотъ обыкновенно летучи, шіѣютъ сильный, удушливый запахъ, раздражающій глаза и дыхательные органы. Они съ водою реа- гируютъ, какъ многіе ангидриды кислотъ, отдѣляя тепло, выдтзлля хлористый водородъ, образуя кислотные гидраты. Между настоящими солеоб- разными хлористыми металлами, какъ Nad, и настоящими кислотными хло- рангидридами, какъ РСѴ. есть много переходныхъ хлористыхъ соединеній, какъ есть ксякіе переходы между осно- ваніями и кислотами. Эти отношенія постепенно уяснятся по мѣрѣ того, какъ мы будемъ знакомиться съ элементами, разлнчнаго характера. Замѣ- тимъ, что хлорангидриды кислотъ получаются не только изъ хлора и металл о идо въ, но при помощи хлора также изъ многихъ нлзшихъ степеней окислены. Такъ, напр., СО, NO, NO2. 502 и др. низшія степепп окисленія, способный присоединять кислородъ, могутъ присоединять къ себѣ и еоот- вѣтственное количество хлора. Такъ получаются С0С12, NOCI, N0=C1, SOaCF и т. д. Они отвѣчаютъ гидратамъ СО(ОН}а, NO(OH), N02(OB), S02(OH}2 и т. д. и ангидридамъ СО2, N303, JTO5, 503 и т. д. Въ этомъ должно видѣть прежде всего слѣдующія двѣ стороны предмета: 1) хлоръ присоединяется къ тому, что можетъ присоединять кислородъ, ц. ч. онъ во многихъ отноше- ніяхъ такъ же, если еще не болѣе, энер- гиченъ, какъ кислородъ, и съ нимъ ыѣняется мѣстами, въ пропорции С\-—0. 2) Чрезъ соединеніе съ хлоромъ. до-, стигается очень легко и часто .тотъ выешій предѣлъ возможных^- соеди-. неній, какой свойственъ данному эде- менту или взвѣетньшъ сочетаніямъ элементовъ. Если фосфоръ даетъ РСІ3 и РСІ5, то очееидно, что РС1В есть
3-14 гл. 11. гллииды: хлогъ, бромъ, юдъ ы фторъ. высшая форма сосдга-юі-іій фосфора, сравнительно съ РС13. Формті РСІ5 или вообще РХЯ отвѣчаетъ PH'J, РО(ОН)3, РОС15 к т. д. Если хлоръ не всегда даетъ соеднненія высшихъ возможных! длл даігааго элемента фориъ, то обыкновенно ннзшія формы съ пимъ соединяются для достткенія или при- іілиженіи къ предѣлу. Это особенно нсно въ углеводородахъ, гді; предѣлъ ОпІ-12п"'"2 очень ясно видпыъ. Ыепре- дѣльные углеводороды способны иногда съ великою легкостію соединяться съ хлоромъ н чрезъ то достигаіотъ пре- дѣла. Этшгеиъ СаИ* соединяется поэтому съ СІа, образуя такъ называемую жидкость голландские хшшковъ нлп хлористый этиленъ СаГ-І4С1а, именно потому, что тогда достигается пре- дѣлъ С"Х2п+а. Во всѣхъ подобпыхъ случаяхъ присоединенный хлоръ реак- ціямп замѣщенія, болѣе или менѣе легко, можстъ давать гидратъ и цѣ- лый рядъ друтпхъ пронзводныхъ. Такъ, изъ С-Н^С)-получается гядратъ, называемый гликшіемъ СаН4{ОН)"-. Очень часто, пъ прнсуіствін воды, хлоръ прямо оеяслястъ. Сущность дѣла здѣсь та же. Тѣлп Л соединяется съ хлоромъ, даетъ, напр., АС12, а онъ съ водою гидратъ А(ОН)2, который, теряя воду, образуетъ АО. Значить, хлоръ оКислплъ. Это происходить часто сразу при дѣйствіи воды и хлора: A-f-FPO-f- + С1- = 2НС1 + А0. Примѣры такого окислнтельпаго дѣйствія хлора можно наблюдать чрезвычайно часто и въ химической, и въ заводской практикѣ. Такъ, напр., хлоръ, въ присутствіи воды, окисляетъ сѣру и сѣрыастые металлы. Сѣра превращается при этомъ въ еѣрнуга кислоту, а хлоръ въ хлористый водородъ или въ хлористый ыеталлъ,если взять сернистый металлъ. Смѣсь окиси углерода и хлора, пропущенная въ воду, даетъ углекислый газъ и хлористый водородъ: С0+С124- + H20=COs -f- 2HCI. Промышленная практика пользуется окислительнымъ дѣйствіемъ хлора въ присутствіи воды для быетраго бѣленія тканей и волокни- стыхъ веществъ.Красящее вещество во- локонъ изменяется окиеленіемъ и превращается въ безцвѣтное вещество [19].' [19] Но хлоръ затѣмъ можетъ дѣйствовать -А -та самую ткань. Поэтому бѣлеиіе гюеред-' Способность хлора къ соедішеніямъ тѣсно связана ст. его способное™ къ замѣщеніниъ, потому что, по закону замѣщеній, если хлоръ соединяется съ водородомъ. то онъ и замѣщаетъ водородъ, и притомъ соединеніе и заыѣще- яіе совершаются въ тѣхъ же количе- ствахъ. Поэтому атош> хлора, соединяющейся съ атомомъ водорода, сно- собент. замѣщать атомъ подорда. Это сшйство хлора показываетъ примѣии- мость закона замѣщеиій въ рѣзкихъ и исторически важныхъ примѣрахъ и решщіи подобиаго рода обънсняютъ тѣ косвеппые пути получения многихъ оргапичеекпхъ веществъ, о которыхъ мы часто упоминали и къ которымъ въ химіи приходится прибѣгать во множествѣ случаевъ. Такъ, хлоръ не реагируетъ съ углемъ [20], кислоро- домъ и азотомъ, а между тѣмъ его соеднненія съ С, О и N получаются— косвеннымь путемъ замѣны водорода хлоромъ. Такъ какъ хлоръ легко соединяется стпомъ хлора требуетъ извѣстнаго ряди тех- кичесинхъ предосторожностей, чтобы хлор'ь не обратшгь своего дѣйствія на еамыя волокна, а ограничилъ его только красящими веществами. Такъ, напр., бѣллтъ волокна длл писчей бумаги. Способность хлора бѣлнть была открыта Бсртолле л состпвляетъ ватное прі- обрѣтеиіе техники, потопу что этнм'ь способом!, заыѣнилен въ больгаинстиѣ случаевъ арежній общій способь бѣлеиія на солыцѣ при иначнванііі водою, что уиотребляется еще п нынѣ для по.татѳнъ, воска и т. п. Время и масса труда, а потоку и дѣнность, чрезъ такую замѣну значительно сберегались. Озонъ и перекись водорода также бѣлятъ ткани н волокна- Такъ какъ дѣйствіемъ перекиси водорода легко управлять, евявъ слабый ея ра- створъ, и она почти не д'Бйствустъ на самые волокна, то пршіѣненіе ея для бѣленія все болѣе и болѣе вытіісняетъ бѣленіе длоромъ. Окисляющее свойство хлора выказывается и въ томъ случаѣ, когда онъ раарушаетъ большинство органитескнхъ тканей и уби- ваетъ самые организмы. Этнмъ свойетвомъ хлора пользуются при уничтоженіи ніазмовъ, напрнм-Ьръ, въ чумныхъ карантішахъ. Но простое окуриваиіе хлоромъ должно быть въ жи- лищахъ производимо съ большою осторожностью, потому что. хлоръ, пущенный въ ва- быткѣ, дѣлаетъ воздухъ вреднымъ длл здоровья. [20] Въ в громномъ поглощении хлора углеыъ (вып. 7) должно видѣть нѣкоторуіо сіслонпрсть- угля притягивать хлоръ, но сколько то' нз- вѣстно до сихъ поръ (вккто не пытался, если не ошибаюсь, прибегнуть аіъ помощи св'вта), при этомъ яе провсходитъ -соедииеиій хлора е-ь углеродонъ.
МЕТА Л еъ водородомъ, а на уголь ие дѣй- ствуетъ, то пуп высокой тем пературъ1 хлоръ разрушаетъ углеводороды (и міюгія ихъ производный), отнимая отъ пнхъ водородъ и выделяя уголь, что, напр., ясно видно, когда зажженную спѣчу. опустить въ сосудъ съ хлоромъ. Пламя уменьшается, по остается некоторое время. Получаете/! много сажи и образуется хлористый водородъ. При этолъ парообразный накалеиныя вещества пламени разлагаются хлороііъ; водородъ соединяется съ нпмъ, а угле- род'і. Еыдѣлпется въ вид'Ь сажи [21]. Таково дѣйствіе хлора па угле- водородистып соединения при высокой теыпературѣ; оно направляется иначе при ииз- шихъ те мне р ату- рахъ, къ чему мы теперь и обратимся. Весьмп важный ломентъ въ исторіи хпміи составляете открытие Ж. Б. Дюма и Лорана, показавшее, что хлоръ снособенъ вытѣе- нять и замЬпять водородъ. Важно это открытіе потому, что хлоръ оказался элементомъ въ одно л то же время легко соединяющимся съ водородомъ, и элементомъ, его _замѣняющимъ. Это показало ясно, что нѣтъ противоположности между элементами, образующими другъ съ другомъ прочныя со- единенія. Не потому хлоръ соединяется съ водородомъ, что обладаетъ свойствами ему противоположными, какъ утверждали ранѣе Дюма я Лораиа, приписывая водороду электроположи- [21] То же происходить прндѣйствіи кислорода; разность въ томъ, что онъ сожитаетъ уголь, чего не иожетъ сдѣлать хлоръ. Если при высокой температур'І; будутъ конкурировать хлоръ и кислорода, то ішелородъ соаг- жетъ уголь, а хлоръ водородъ. (22] Это раадѣленіе хлора на дв'Ь части мо- жетъ служить въ то же врѳнп яснылъ под- твержденіемъ понятія о частнд'Ь С1!, содержащее два атома этого вещества. в п с і я. 345 тельный, а хлору электроотрицательный характеръ; не отъ этой причины происходить соединеиіе,— такъ какъ то'гь же самый хлоръ, который соединяется съ водородомъ, можегъ и замѣнять его, не ыѣняя миогихъ свойствъ полученнаго вещества. Такое зіімѣщеніе водорода хлоромъ называется метіілепсіею, Механнзмъ такого замфщенія чрезвычайно постояненъ. Если будетъ взято водородистое вещество, преимущественно же углеродное соедпненіе, п если на него прямо действовать хлоромъ, то происходить, съ одной стороны, хлористый водородъ, а съ другой стороны, с оедн нен іе, з ак лю - чающее на мѣето водорода хлоръ, такъ что хлоръ разделяется на двѣ равный части: одна часть его является въ видѣ хлорпстаго водорода, а другая становится на мѣсто выдтзленнаго та- кішъ образомъ водорода. Мета- лелсія, значитъ, всегда с ОПровож- дается образова- Яіеш. хлорпстаго водорода [22], по ехем-в: ОНщХ + С1а = СпНт-'С1Х -f НС1. Уг.іеводород. СиабгіллыГі Проауктъ Хлористый" соединен it?, хлоръ. металепеЫ. водородъ. Вообще: RH + С1а = RC1 + НОЛ. Условія, въ которыхъ совершается металеисія, также весьма постоянны. Въ темнотѣ хлоръ рѣдко дѣйствуетъ на углеводороды, дѣйствіе начинается подъ вліішіемъ свѣта. Прямое дѣйствіе соднечныхъ лучей особенно благопріят- ствуетъ металепеш. Замѣчательно также, что подмѣсь нѣкоторыхъ веществъ [23] благопріятствуетъ атому (а нмен- [23] Такіе переносчики или посредники въ передачѣ хлора и вообще галондовъ, давно иэвѣстныя въ впдѣ іода u ShCl1, налбол-fce научены были профес. .Петровской Академіи Г. Г. Густавсономъ, по отношенію къ бромистому алюмішію, и Фрнделемъ, по отношенію къ хлористому влюминію. Гуетавсонъ по- Дншэ (.1 А. 11. Dumas). ШЮ-Ийі,
346 гл. 11. галоиды: хлоп., вромъ, іодъ и фторъ. но, Іода, хлор, алюминія, хлористой еурьыы п др,). Небольшая подмѣсь іода къ веществу, подвергаемому металепеіи, производить то же самое, что и солнечное освѣщеніе [24]. Если болотный газъ емѣшать съ хлоромъ и смѣсь зажечь, то тогда происходить полное отнятіе водорода отъ болотнаго газа, образуется хлористый юдородъ и уголь, ыеталепсіи нѣтъ [25]. Но если смѣсь равныхъ объемовъ хлора и болотнаго газа выставить на действ! е разсѣянпаго свѣта, то нало-по-малу зеленовато - желтая смѣсь становится беацвгвтною, въ ней образуется хлористый юдородъ и первый нродуктъ металепеіи, т. е. хлористый метплъ: си* + сіа = срга + на. ЕилитііыЛ Хлі>ръ. Хлористый Хлорнстиіі і-азъ. ыетнл-ь. йо.тородъ. Объемы при этомъ не изменяются. Образующиеся хлористый метплъ есть казсыъ, что, взявъ броиъ и распусттгъ въ вемъ лалѣйшее количество металл, алюминш (Л! сперва плаваеть на бромѣ, а когда соеди- пеніе происходить, отделяется много тепла п св*Ёта), получается въ бромѣ такое свойство тотчаеъ вступать въ зіеталепсіго, какого самъ по себѣ зтотъ галоидъ не имѣетъ. Чистый онъ дѣйствуетъ, напр., на бензолъ ССИ° очень медленно, а при подыѣсп Al-'Br" дѣйствІе пдетъ сильной легко, такъ что каждая капля углеводорода даетъ массу НВг и продукта мста- лепсіи. Густавсонъ поиааалъ, что механнамъ этой поучительной реаіщін основывается на способности ДІ-Вг' вступать въ соедпиепія еъ углеводородами и ихъ производными. Подробности этихь и всякпхъ изствдбванй!, касающихся металепеіи углеводородистыхъ соедн- неній, должно искать уже въ спецІальн. сочив, по органич. химіи. [2І] Такъ какъ малая подмѣсь Р, А1:С1В и др. ломогаетъ металепсін большпхъ количеетвъ вещества, подобно тому, какъ N0 помогаешь воздѣйствію SO2 съ О и НЮ, то сущность дѣла здѣсь такова же. Отъ настояишхъ кон- татітныхъ явленій (который тоже должны получать объясненіе — чрезъ химическое реагк- рованіе, па поверхностяхъ происходящее) подобный вліинія отличаются лишь тѣмъ, что контактъ производятся твердили тѣлами л совершается иа поверхностихъ, здѣсь же все находится въ растворв. Вѣроятно, что дѣй- етвіе іода основывается на образопаиіи хло- рнстаго іода, который легче реагируетъ, чѣьгъ хлоръ. [25] Металепсіп относится къ числу реак- цІЙ, если ложно такъ выразиться, делнкат- •ньвд,, сравнительно съ р-взкою реакціею го- рѣнія. Таконы вообще многіѳ случаи захѣше- нія. Реакціи металепеіи сопровождаются вы- дѣденіемъ тепла, но менышлыъ, чѣмъ при об- ;разованіи происходя щаго количества галоид- газъ. Если его выдѣлить (онъ растворяется въ кристаллической уксусной кнелотѣ, тогда какъ хлористый водородъ въ ней мало растворимъ) и смѣ- шать . снова съ хлоромъ, то опять, можно подвергнуть дальнейшему ме- талептическому замѣщепію—заменить- второй пай водорода хлоромъ, чрезъ. что получится вещество жидкое, состава СНЭС]-, такъ называемый хлористый метиленъ. Точно также заме- щеніе идетъ н дальше, черезъ что образуется, такъ называемый, хлоро- форыъ СНС13 п. наконецъ, хлористый, углеродъ СО1. Йзъ этпхъ веществъ. иаиболѣе извѣстеиъ и прим'внимъ хло- роформъ, потому что онъ происходить, во многлхъ случаяхъ изъ оргашіче- скихъ веществъ (прп дѣйствіи белильной извести) п употребляется въ медицине, какъ средство для произведе- пія безчувственностн иди анестезіи, при вдыханіи. Хлороформъ кипитъ при 62°, а хлористый углеродъ при 7S°. Оба предетавляютъ безцв'іѵгаия паху- чія жидкости, тяжелее воды. Очевидна последовательность замѣщеыія водорода хлоромъ и можно ясно наблюдать, что двойныя разложеніл совершаются съ частичными количествами тѣлъ, то-есть съ равными объемами въ газообр. состояпіи. Очевидно, что ивъ всякого углеводорода черезъ окончательную металеисію можно получить соответственный хлористый углеродъ, и действительно, число хлористыхъ углеродовъ, С"С12тт уже нынѣ извѣст- пыхъ, весьма велико. Основной химпче- скій характеръ углеродистыхъ соединений черезъ металеисію обыкновенно не изменяется, т. е. если было взято безразличное твло, то и продуктъ металепеіи его есть также тело безразличное; если была кислота, то и продуктъ металепеіи ея. также имѣѳтъ кислотныя. свойства. Даже кристаллическая форма при металепеіи иерѣдко также не изменяется. Исторически особенную важность пнѣетъ металепеія уксусной кислоты СН'СОЩ. Въ ней три водорода болотнаго газа, четвертый замѣненъ карбоксиломъ, а потому она при дѣй- ной кислоты. Такъ, реакція СЧЗ" -f- Cls = C2H5C1 + НС1, судя по данпымъ Томсена, раз- внваетъ около 20 т. ед. тепла, а обраэованіе НС1 22 т. ед. тепла.
М Ё Т Л Л Е П С I Я. 347 етвій хлора даетъ три продукта мета- лепсіи (смотря по нассѣ хлора и усло- віямъ реакціи): одно-дву- и три-хлоро- укоусныя кисл.:СНаС1С02Н, СЕС1-С02Н и СС1*СОаН, и всѣ оиѣ, какъ сама уксусная кислота, одноосновны. Происходящее продукты металеясш, содержа элемента, столь легко реаги- рующій с% металліши, какъ хлоръ, даютъ возможность достигать дальн'кі- шихъ усложнешй частицъ, къ чему начальное углеводородное соединение часто вовсе -не способно. Такт,, действуя щелочью (н.чп сперва солью, а потом! щелочью, или основною окисью п водою и т. п.), хлоръ съ ея метал- ломъ дастъ соль, л водный остатокъ встаиетъ на мѣсто хлора, напр., изъ СНаС1 полупится СНЮН. При дѣВствіи металлических!» производных! углево- дородовъ, эапр., (C'Ma)sZn, CH?Na, хлоръ также даетъ соль, а углеводородный остатокъ, напр., метилъ СНЯ встанетъ на мѣсто хлора. Такъ или подобно этому изъ СНаС1 получается СН3СН3 или С2Н*, изъ С6І-16 ііропсходитъ C*HaCHs и т. д. При дѣйствіи амміака ігродукты металепсіи также нерѣдко реагпрують, образуя НС1 (а изъ него NH*C1J и ампдъ, то-есть продукт! металепсіи съ замѣпою хлора остаткшіъ амміака Ші- и т. д. Такъ, получіівъ продукты металептическаго зпмѣщенія, найдены способы къ искусственному и общему дріему образования слож- ныхъ углеродистыхъ соединений изъ болѣе простых!, часто вовсе неспособных! къ прямому реагирование. Сверхъ того, зтотъ ключ! открылъ двери того таинствённаго зданія строе- нія сложныхъ органическихъ соедине- ніа, къ которому до тѣх'ь поръ боялись приступиться, полагая, что только подъ вліяніем! таинственной силы, дѣй- етвующей въ организмах!, сочетаются углеводородные элементы, иначе не сочетаемые [26]. — ——■■ ■- ■ я [26] Въ исторін органически! хпміп, при господствѣ цредставлепіГі о-сложиыхъ радп- калахъ (это ученіе ведетъ свое начало отъ Лавуазье и Гей-Люсе а га), очень былъ важенъ момептъ, когда стало возхожньшъ судить о строенін самііхъ радикаловъ. Было ясно, на- прииѣръ, что этилг С*Н5 вдшраднкалъобык- новеннаго спирта CaH6OR переходитъ, не изменяясь, въ массу эти.швыхъ пропзвод- ньіхъ, но его отношеніе къ еше болѣе лро- ИеталспсІи подвергаются не одни углеводороды. Совершенно точно также п нѣкоторыя другія водородистый соедй- ненія при дѣйствіи хлора даютъ со- отвѣтствеиные хлорные продукты, на- примѣр!, амміакъ, ѣдкое кали, ѣдкая известь и цѣлътй рндъ щслочшхъ ве- ществъ [27 J. Действительно,точно такъ, какъ въ болотном! газѣ водородъ можно Заы'ЁСТГІТЬ ХЛОрОДГЬ И ПОЛУЧИТЬ Х.10- ристый метилъ, такъ въ ѣдкомъ кали КНО, амміакѣ NH3 и водной извести CaH2Os нли Са(НО)э можно водородъ замѣстнть хлоромъ п получить такъ называемый хлористый азотъ NC13, хлор- стылъ углеродистылъ сое дине ніямъ было неясно, не.занимало даже умы въ 10-хъ и 50-хъ годахі.. Получая водородистый этилъ С2НЬН= 0-11°, считали въ немъ опять тоть же эти.тт., какъ въ метанѣ видѣли водородистый метилъ: СЛР=СИЯН. Получая изъ нет свободный метилъ СН3СНа^С!Н.6, считали его пршіэводнымъ лгетиловаго спирта СНЮЯ и только пзоыеромъ ЕОдородлстаго этила. При помощи продуктовъ металепсіи убѣдялись, однако, что здѣсь не изомерІя, а полное- тождество, а потону стало ітсно. что этилъ есть метилированный метл-ть: С-11' = Cl-FCH3- Тогда стало ясно, что необходимо разбирать еалые радикалы, разбивая ихъ до понндіанія связей отдѣльньіхъ входящихъ атоиовъ. Отсюда родилось ученіе о строеніи (о структурѣ) углеродистыхъ соедипенігі. -[27] Сводя къ металепсіи іпюгіе случап дѣй- ствія хлора, мы не только однииъ способомъ оиъясняемъ косвенные пути получ. СС11, NC1'! и СТО. но и достигаемъ того, что реакція металепсіи углеводородовъ терпеть ту исключительность, которая ей нерѣдко приписывалась. Подчиняя же химическія представленія закону яямѣшеній, »ы предугадываеиъ мета- лепсію, какъ частный случай общаго законіі. Ие должно однако упускать изъ вида, что во всѣхъ продуктахъ металепсіи хлоръ болѣе ила менѣе реапіруегь ниаче, чѣмъ хлоръ въ хдо- риегыхъ леталлахъ. Такъ, напридіѣръ, въ ра- створѣ обг.ічныхі. КС1 растворимыя соли серебра AgX тотчаеъ даютп. AgCl + MX, а еъ продуктами Уетадеисіи обыкновенно подобная реакція вдеть медленно. Не входя въ раземо- трѣяіе скоростей реагированія (это разематрп- вается „теоретическою" хкміею), замѣчу только, что въ гакъ назыаяелыхъ рКомплексныхъ'1 соединеніяхъ (см. гл. 22 и 23) хлоръ повиди- моиу соеднненныД съ ыеталломъ или не реа- гнруетъ съ AgX, вдв дѣйствуетъ медленно, на-, тіокнная атимъ хлоръ металштдческій. Отно- піенія этого послѣдняго. свойства въ наше время нельзя считать достаточно выясненныма. надъ відаі райотаютъ, многіе н они предета- вляіотт, большой интересъ — особаго рода. Пи сложаостн и незаконченности предмета, я кат саюеь его только въ поел-Ьднихъ главахъ книги и, по возможности, ограничиваюсь фактами и сблюкенІяміі.
348 гл. Іі. галоиды: хлогъ ЕРОМЪ, ЮДЪ П- ФТОР']. новатнсто-каліевуіо ооль КСЮ п хлорноватисто - известковую соль СаСІЮ'-. Не только соотношеніе въ составѣ то же самое, какъ п прп замътценш въ болотнолъ газѣ, но и механнзмъ рс- акцій тотъ же самый. Точно также два атома хлора дѣйствуютъ и одияъ становится на мѣсто водорода, а другой выделяется въ впдѣ хлористаго водорода, какъ и при металепсіп; только тамъ выдѣляющійея хлористый водо- родъ остается свободньтмъ, а здѣсь, при д'Ьйствіи на щелочиыя вещества, образующейся хлористый водородъреа- гируетъ на ыихъ. Такъ, при дѣйствіи хлора на ѣдкое кали образующійся хлористый водородъ еъ новымъ коли- чествомъ ѣдкаго кали даетъ хлористьш калііі и воду, а потому не только: КеО+С1*=НС1+ЕСЮ, 'но и КНО+ +НС1=Н-0-|-КС1; а потому въ результате двѵхъ реакцій будетъ: 2КНО-(- + С1Я=Н=0 + КС1+КС10. При дѣйствіи хлора на амиіакъ jm- жеть произойти или полное рашаденіе амміака. съ выдѣленіемъ газообразна го азота, или продуктъ металепеіи (какъ на СН+). Прп пзбыткѣ хлора и нагр-Ь- ваніи амміакъ разрушается, выдѣляя азотъ [2S]. Такая реакція, очевидно, сопровождается образованіемъ нашатыря: SNH" + 3C1-J=(;NH+C1 + N2. По если въ избыткѣ будетъ авіміачная соль, то реакція совершается съ заыѣ- ноіо водорода въ амыіак'В хлоромъ. Сущность состоитъ въ томъ, что NfP-j- + ЗС12 обраауютъ NC18+8HC1 [29]. Происходящий при этоагь продуктъ ме- [2§] Этнлъ мощно пользоваться для полу- ченія азота. Если въ цилнндръ налить иного хлорной воды и долить оетатокъ лальигь колпч. раствора ЕН', то послѣ взбалтыванія выдѣляется азотъ. Если чрезіі тонкое отверстіе вводить амміачный газъ иъ сосуд-ь съ хлоромъ, то реакція образования азота сопровождается отдѣленіемъ свѣта, и появляется дымъ нагаа- тыря. Во всѣхъ этихъ елучаяхъ есть избы- токъ хлора. [29] Образующійся НС1 соединяется съКН*, а потому резулыатъ таковъ: 4SH' -j- ЗС1а = = КС1'-р 3NHJC1. Ходъ реакцій въ сторону летадепеіи совершается въ действительности только'при избыткѣ амміака или его соли. Если чрезъ тонкую трубку въ соеудъ съ аюгіачнынъ газомъ впускать пузырьки хлора, то каждый іаетъ взрывъ. Однако, если пропускать хлоръ въ растворъ амміака, то реакція сперва направляется въ сторону образованія азота, потому что хлористый азотъ дфйствуетъ на аюііакъі талепсш пли хлористым азотъ NCi", открытый' Дюлош'омъ, есть жидкость, обладающая сшііствомъ разлагаться чрезвычайно лепко, не только при иа- грѣианіи, но даже при дѣйствіи ме- ханическихъ вліяній: удара и прико- сновенія ыѣкоторыхъ тверд, вегдествъ. Взрывъ, который при зтоыъ получается, зависитъ отъ того, что жпдкій хлористый азотъ даеть газы, азотъ и хлоръ [29 bis]. Хлористый азотъ есть желтая, масляипстая жидкость уд. в-вса 1.G5, кипящая при 71°, а при 97° раз- какъ хлоръ. Тогда же, когда пропзойдотъ уже нашатырь, тогда реакція направляется въ сторону хлористого азота. Иа растворъ нашатыря первое д'ізйствіе хлора состоитъ всегда въ образовали хлористаго азота, который съ ам- міакомъ реагпруетъ такъ: N СІЛ-Ь4Ш1П ==№-[- -r-3NHJC]. Понтону, пока жидкость щелочна отъ амміака, главный продуктъ (іѵдотъ азотъ. Реакція NH'Cl + 3C12 = NCI1' + -ШС1 обратима: въ слабою, растворѣ она идеп. въ написанную сторону (быть иожотъ вслѣдствіе сродства ІІС1 сь набыткомч, воды), а дри дѣііствіті крѣпкой солігаоіі кислоты —въ обратную (вѣ- роятно въ силу сродства НС1 съ Nflr*). Поэтому между NH", НСІ, СІ-, Н"0 н КС1Е должны существовать очень интересные случаи рав- новѣсія. Реакція КС!'1 -j- 4-НС1 = ГШ4С1 + ЗС11 дала Девиллю и Готфейдю возможность установить составь хлористаго азота. Раэлагапсг. медленно съ водою, хлористый азотъ даетъ, какъ хлорангидридъ, азотистую кислоту или ея ангидрндъ: 2NC13 + ЗН'О — К208 -|- СИСІ. Изъ этнхъ снѣдѣній видно, что хлористый азотъ представляет], много хігмическаго интереса, который усиливаете» его аналогіею съ трехлористымъ фосфоромъ. Изслѣдоваиін (1891 — l'S9i] Ф. Ф. Селиванова показали, что NC13 можно разематривать, какъ амміачное произв. хлорноватистой кислоты С1НО. Хлористый азотъ съ разбавленной сѣрпой кислотой ее образуетъ; NCla+ЗН20 + Н^О4^: = ЙН4Н304-|-ЗИС10. Реакція эта обратима и идетъ только тогда до конца, когда къ жидкости прибавлено вещество, соединяющееся съ НС10 (напр. сукцтіннмидъ) или вещество ее разрушающее. Это отчасти, понятно изъ того, что сана хлорноватистая кислота НСЮ, при томъ взглндѣ на предметъ, который прннѣ- няется въ нашемъ изложении, можетъ быть разсыатриваема, какъ продуктъ металепсіп воды, и следовательно относится къ NCts, какъ НЮ къ КН", или какъ RHO къ RNH!, R3NB и R3K, т. е. ЫС1" отв-Ечаегъ какъ амміачное производное С10Н н СР совершенпо такъ же, какъ вообще HR' соотв'Ьтствуетъ ROH и Ra, Саливановъ же получилъ, изелѣдовалі. и обобщал!, многіе NR2Cf nNflCl5, гдіі R есть остатокъ органическихъ кпелотъ или спнртовъ, и показалъ ихъ отличіе по реакціяиъ отъ хлоран гидридов ъ, чѣмъ дополнилъ исторію хлористаго азота, который есть щюстѣйшій иаъ амядовъ, содержащнхъ хлоръ, HR"; гдѣ, R впоЛні; зам'Ьщенъ хлоромъ.
К 'I; Л II Л Ъ Н ЫН СО .1 И 3+3 латающаяся на Cl*-fN. Прикосновеніе еъфосфоромт.,терпенташньшъ шслоать, резиною и др. даегіі взрывъ, столь иногда сильный, что отъ малой капли пробиваются толстыя доскп. Столь легкая разлагаемость хлористаго азота связана съ тѣмъ, что оиъ образовался съ поглощеніелъ тепла и, разлагаясь, его выдѣляетъ, ііритомъ въ количеств'!: около- 3S тьгелчъ ед. тепла на NCi:l (Девнлль и Готфейль). Хлоръ, поглощаясь растворомъ ѣд- каго натра NaHO (какъ я др. щелочей) при обыкнов. температур!;, про- язяодитъ зам'Ьщеыіе водорода и-ь ѣд- коыъ натрѣ хлороиъ съ образованіемъ иаъ ЫС1 хлористаго натрія, такъ что реакцію можно представить двумя фазами, какъ объяснено выше, а въ суммѣ: SNaHO+CI^NaCl+NaClO+FFO. Получающейся растворъ нааываіотъ жавелевой водой [39 terj. Совершенно такая же реакція происходить, когда хлоръ пропускаютъ черезъ ѣдкую, т. е. водную известь, при обыкновенной температур*; 2Са{НО)Ч-2 СР=СаСР02-г- +СаС1г+2І-ІаО. Получается смѣеь продукта металепсін съ хлорпстимъ каль- ціемъ. Такую смѣсь уіштребляютъ въ большомъ виде въ практикѣ и назы- [29 liisj При получеиіи NUF елѣдуетъ поэтому принимать предосторожности иротпвъ шзможности взрыва, для чего слѣдуетъ наблюдать, чтобы NCF оставался подъ слоемъ подяпыхъ раствпрпв-ь. Когда амміачныя вещества праходятъ въ лрпіменпвеніе съ хло- ронъ, всегда нужно быть очень осторожнынь, потону что могутъ быть случаи образованія NC13 я опасные взрывы. Безопаснее всего ложно жидкій продуктъ иеталепсіп аыиіака получить въ вид'Б малыхъ капель, дѣйствуя гальванпческимъ токомъ на слабо-нагрѣтый раегаоръ нашатыря; тогда на аиодѣ отделяется хлоръ, действуя иа амміакъ, онъ мало по яалу даетт. продуктъ исталепсіи, который всплываетъ на поверхность жидкости (оттого, что увлекается газомъ), и если на нее налить слой терпентиннаго масля, то, прикасаясь in, иону, эти ііаленькія капли даютъ слабые взрывы, нисколько не опасные по малости массы образующаяся вещвотва. Капли хлористаго азота можно,' хо?" съ большою осторожности}, собрать для изелѣдованіл, если поступать слтБДующнмъ обрааомъ: горло воронки опускаюгь въ чашку со ртутью, а въ воронку наливаютъ сперва насыщеннаго раствора поваренной соли, а поверхъ его растворъ нашатыря въ 9 ч. водьі, послѣ чего медленно пропускаютъ .хлоръ и тогда въ соленую воду падаютъ капли ЫС1°, Hentscliel (18!)7) для приготовленія раствора NC18 въ бен- аолѣ поступал1}, такт,: растворъ белильной ия- ваютъ иѣлилыіоіі известью, отъ того, что она сама, а въ особенности смѣсь ея съ кислотами, дѣйетвуетъ бѣлящнмъ образолъ на ткаии, такъ что она въ этоиъ отношенІи подобна хлору, но передѣ хлоромъ имѣетъ предпочтете въ тоііъ отиопічиіи, что разрушитель- ; арпбир.1 яля пряготоолгніп Вѣлн.і&ноЙ ни- кпмъ о&рагоиъ (нч надыкъ яаводахъ), при ор:і, приггутовляеыпго Вт. еосудозсь С, па зведті,, нпэгодлщуговя м, Л. Ѵіоо. ное дѣйствіе хлора можеть быть' здѣсь умѣрено, и что обращеніе съ твер- дымъ веществомъ представляетъ гораздо больше удобствъ, чѣмъ обращеніе съ газообразнымъ хлоромъ. Бѣладьную известь называютъ также хлорного или хлористого известью, потому что это вещество получается нзъ хлора и водной извести ж содержать [30] оба эти вещества. Въ лаборато- вестпосторожно емѣшпвается съ такииъ колич. соляной к., чтобы растворъ ШРСІ не давалъ гаэовъ, и тогда прибавляютъ растворъ наша- тьіря и бензола—при постолнномъ взбалтыва- ніи, прнчемъ NC15 образуясь растворяется въ бензолѣ и растворъ всплываетъ. Оиъ въ тем- нотѣ безопасно .сохраняется. [2'J ter] Растворъ хлорноватистонатровой солы сохраняется безъ нзмѣн?нія (т. е. не даетъ NaC10a) только нрп иэбыткч; щелочи и въ темнотѣ (Гребе). [30] БезводнаяизвестьСаО(какъп СаСОл)не поглошдетъ .ілора на холоду, но при накалп- ваггія въ струѣ хлора, выдѣляя шіслородъ, образуетъ СаСІ2. (Это подтвердилось въ І8ЭЗг„ нзсд'Ьдов. Белея въ Оксфорд*), Такая ,реак- ція отвѣчаетъ разлагающем;' дѣйетвію хлора, на CHJ, NH! и Н50. Гндрвл"ь {сухой) извести,. СаН!03 при 100° также на поглощаетъ. хлора-- Поглощеніе идетъ ниже 40° при об., тевп. Сухая масса, долучающаяся при этомъ, со- дершнтъ водной извести не меньше, каііъ-3 пан на 4пая хлора, такъ что якФегъ.составк [CatHOJ'J'C]4. Зд'всь, по всей вѣроятиости, ыдерва происходить простое поглощеніе хлора, иавеетью. о чемъ можно судить ивътого> что' даже углекислый іааъ, дѣйствуя на сухую- массу, полученную выщеописаннымъ счосо- бомъ,- выдѣляетъ ивъ нвя' весь хлоръ, образуя, только углеизвестковуго соль. Но, если-ло-'.
350 гл. 11. галоиды: хлоръ, ріяхъ можно приготовить ея растворъ, пропуская черезъ охлажденную емѣсь воды съ известью (известковое молоко) струю хлора. При этомъ должно из- бѣгать иагрѣванія, охлаждая смѣсь, потому что при нагрѣваніи ЗСа(СІО)" пережодитъ въ 2СаСІЧ-Са(С10а)2. На заводахъ при изготовления большихъ колячествъ бѣлтільной извести берутъ возможно чистую гашеную известь, накладываютъ ее не толстымъ слоемъ въ плоскіе болыпіе ящики М (стѣнки ихъ дѣлаются или пзъ известняка, или лучать б'Ьлпльную известь водньшъ путеиъ, или растворить (голученную бѣлильиую известь (она легко растворяется) въ вод'!? и пропускать въ нее углекислый га.зъ, то выдѣ- лнется уже не хлоръ, а окись хлора С150, и то только половпна хлора переходЕітъ въ со- стояніе этой окисы; другая остается въ жидкости а именао въ вцд'Ь хлорвстаго кальція. Изъ этого можно дѴиать уже, что ври Д'вй- ствіп воды на бѣлильную известь образуется хлористый ыальцій, что доказывается тѣлгь, что малыя количества воды извлекаютъ илъ бѣли.тьной извести smoro СаСІ2. Если на 6Ь- лнльную ызвесть действовать большимъ коли- чествомъ водьг, то остается пзбыгокъ водной извести, часть которой не подверглась яз- нѣненію. Дѣнствіе воды ложно выразить слѣдуквдкмп формулами: изъ сухой массы Ca'fHOj'Gl4 образуется известь Са(ИО)5, хлористый кальцій СаСІ2 и солеобразное вещество CajCIOy-. Ca]HcOGCl'=CaH-02+CaCl-0--[- -j- СаСІг -|- 2Н*0. Происходящія вещества неодинаково растворимы: вода извлекаетъ сперва хлористый кальцій, наиболѣе растворнлый, потоаъ соединеніе Са'СІО)* и оставлнетъ подъ конецъ одну водную известь. Вь растворъ переходить смѣсь хлорнстаго кальиія и хлорно- ватистоизвестковой соля. Если испарять, то остается СаД)*С1*ЗН30. Сухая бѣлильная известь ие поглощаетъ болѣе хлора, но растворъ можетъ поглощать его въ эначительномъ ко- личествѣ. Если послѣ этого жидкость кипятить, то выделяется значительное количество окиси хлора. При этомъ въ жидкости остается одинъ хлористый кальцій, и разло- женіе можетъ быть представлено елѣдуювпгнъ образомк Са€1э -f СаСІЮ- -f- 2С1- = ЗСаСІ2 -|- ^-■2СІ!0. Тань какъ для бѣленія во.токонъ в тканей бѣлпльЕыя соли употребляются въ растворѣ, то слѣдуетъ обратить вниманіе на то, что такіе.растворы можно сравнительно легко получать, шгвп въ распоряжении гальв. токъ, потому что нри низкихъ (до 25°) теиперату- рахъ, дѣйствуя на растворы хлориетыхъ метал ловъ; на анодѣ образуются бѣлальныя соли. Такъ напр., Ю'/о растворъ NaCl при большоаъ раввитіи поверхности анода, въ разиаго рода . лриборахъ, для того назначенный,, легко даетъ растворы содержащее до 1°/0 активнаго хлора, Что отвѣчаетъ потребностямъ ыногихъ бѣли- ленъ, гдѣ отшгь и пользуются уже довольно часто. . БРОМЪ, 10ДЫ И ФТОРЪ. изъ осмоленнаго дерева и т. п., чтобы на них'ь хлоръ не дѣйствовалъ), п въ шіхъ ііроводятъ хлоръ свинцовыми трубами. Продукты металепсІи щелочныхъ ги- дратовъ: NaCIO и Са{СЮ)2, содержа- щіеся еъ растворахъ жавелевой жидкости и бѣлильыой извести (отхвльно отъ хлорнстыхъ шеталловъ не полу- чающіеся), должны быть считаеиы солями, п. ч. ихъ металлы мѣняются мѣ- стами. Но гпдратъ ЫС10, отвѣчающій этим'ь солямъ, пли хлоромтнстая кпсло- танепояучаетсявъотдѣльномъ вида; или въ чистомъ соетояіііи по двумъ прпчи- намъ: во пѳрвыхъ, потому, что гидратъ э'готъ, отвѣчая очень слабой кпслотѣ, распадается на водѵ и аигидридъ (какъ Н2С03 плп I-IN02) или окись хлора; С1аО=2НС10—НЮ, а во вторыхъ, потому, что онъ во множествѣ случаевъ п очень легко выдѣляетъ киелородъ, образуя соляную кислоту: НСІО = =НСІ-|-0. Какъ хлорноватистая к., такъ н окись хлора могутъ быть понимаемы, какъ продукты металепсІи воды, п. ч. НОН отвѣчаетъ СІОІ-І и С10С1. Поэтому бѣлильныя соли (емѣси хлорноватистыхъ солей съ хлористыми металлами) во многихъ случаяхъ распадаются съ выдѣленіемъ: 1J хлора напр., при дѣйствіи избытка спльныхъ кислотъ, способныхъ изъ NaCl или СаСІ2 выделять НС], и проще всего, при дѣйствіи самой НС1, п. ч. NaCl-+- +NaC10 + 2НС1 = 2NaCl -f H20 + CI2; 2) или кислорода, какъ мы видѣли въ 3 главѣ. На этомъ-то выдѣлеиін кислорода (или хлора) и основано при- м-Бненіе бѣлильныхъ солей для бѣленія тканей и вообще окисляющее дѣііствіе; киелородъ происходить также при на- грѣваніи сухихъ солей, напр.: NaC14- +NaC10=2NaCl+0; 3) или наконецъ окиси хлора, содержащей хлоръ и ки- слородъ. Такъ, если къ раствору бѣ- лильноё соли (имеющему щелочную реакцію отъ избытка щелочи и отъ слабости кислотныхъ свовствъ НС10) прибавить мало сѣрной, азотной и т. п. кислотъ (чтобы НС1 изъ СаСІ2 еще не произошелъ), то освобождающаяся НС10 даетъ воду и окись хлора. Если на растворъ бѣлильной соли действовать СО2 (или лучше боришо и т. и. оч. слабыми кледотами), то .НС) изъ
окись ХЛОРА. 351 NaCI или-СаС1- не выделяется, а ЫС10 вытесняется и дает* окись хлора [31], потому что хлорноватистая кислота относится къ числу слабейших* кис- ло'і"ь. На этих* слабых* кислотных* свойствах* оеновапъ другой способ* полученія окиси хлора. Опись цинка и окись ртути при дѣйствіи хлора въ прнсутствіи воды не даютъ соль хлорноватистой кислоты, а образуют* хлористый металл* и хлорноватистую кислоту, что показывает* неспособность этой кислоты соединяться ст. назван- ными осиоваыіями. Поэтому раабалты- ваютъ въ водѣ тате окислы, какъ окись цинка или ртути, и въ эту муть пропускаюсь хлоръ [32]. При этомъ 2HgO-H2Cla=HesOCl» + СІаО, то-есть получается соединеніе оииеи ртути съ хлористого ртутью: HgsOCla = HgO -j- +Н§СІ2,так-ьназываемаяхлорокись ртути, нерастворимая въ водѣ и не изменяющаяся отъ С120, а потому растворъ содержитъ только одну хлорноватистую кислоту, распадающуюся на С1Ю и воду [32 bis]. Окись хлора, соответствующая белильным* и хлорноватистым* соляиъ, содержа въ себѣ два элемента, кисло- (31] По этилъ прнчинамъ при образовании бѣлпльныхъ солей необходимо, чтобы СІ2 быль спободепъ отъ НС1 и даже известь отъ СаСІ2. Избытокъ хлора, дѣйетвуя яа растворъ бѣ- лидьиоіі извести, мижетъ также давать окись хлора, потопу что и углензвестковал соль яри дѣйствіи воды в хлора лаетъ окись его. Для э того іюжетъ с л ужи ть обраб о тка свѣжеоезжден- ной углеизвестковои соли етруею хлора въводѣ' 2СР.-(- СаСО' = СО- + СаСІ- + СІ'О.Изъ этого можно заключить, что угольная кислота, если и вытѣсняѳтъ GFO, то избыткомъ йіожетъ быть и сама вытѣсияема. [32] Сиѣшанная съ водою красная окись ртути слабо дѣйогауетъ на хлоръ, свѣже- осажденная выдѣляётъ съ хлоромъ кнелородъ. Окиселъ ртути, дающій съ х.торомъ въ прнсутствіи воды иного и легко СЮ, прпготов- ляюгь слѣдующимъ образомъ: осаиетаютъ иэъ соли окиси ртути, посредством щелочи, окись ртути, эту послѣднюю нагрѣваютъ до 300° л охлангдаютъ (Лелузъ). Если къ раствору солп окиси ртути HjfX2 прибавить соли 2МС10, то выдѣляется HgO, п. ч. длорюватнетая соль ртути разлагается. (32 bis] Растворъ окисп хлора въ водѣ получается также ц при дѣйствіи хлора на ігнотія соли, напр., при дѣйствіи яа сѣрно- натровѵю соль ві, растворѣ происходить слѣ- дующее: HasSO*+IPO +С1! = ЫаСІ + НСЮ-Ь -j-NaHSO1'. Имѣя слабый растворъ хлорноватистой кислоты или. окиси хлора, его' можно сгустить перегонкою, а если къ ігрѣпкому родъ и хлоръ, дѣйствующіе оба окислительным* образомъ, представляет* характерный арямѣръ соединепія элементов*, которые химически дѣйетву- ют"ь въ большинстве случаев* сходственным* образом* и прямо другъ на друга не реагируют*. Приготовленная изъ воднаго раствора, чрез* отнятіе воды или при дѣйетвін сухого хлора на охлажденную окись ртути, окись хлора при обыкновенной температуре есть газъ или паръ, сгушдющійея в* красную жидкость, кипящую при+20о и дающую пары, которых* плотноеть (43 по водороду) показывает*, что 2 об. хлора с* 1 об. кислорода даютъ 2 об. С1а0. Въ безводномъ виде газъ или жидкость легко взрывает*, разлагаясь на СІ2 и О. Эта взрывчатость определяется тѣмъ, что при разложеніѵ выделяется тепло, а именно, на С120 около 15000 ед. тепла [33]. Взрыв* можетъ происходить даже случайно, а также отъ присутствія многих* окисляемых* веществъ (напр., сѣры, органических* соед.}, но раствор* хотя непрочен* и очень легко окисляетъ множество веществъ, но уже не взрывает* [34]. Очевидно, что въ водном* растворе С1-0 можно принимать присут- ствіе хлорноватистой кислоты НС10, потому что С1аО-г-НгО=2НС10, Хлорноватистая кислота, ея соли и раствору прибавить вещества, отнимающасо воду (но неразрушающагоНСЮ), напр., азотно- известковоЭ соли, то выдѣляетея ангндридъ хлорноватистой кислоты, т. е. окись хлора." [33] Взрывчатыя вещества веѣ таковы; 0я, Н20-, NCla, нитросоед. и т. п. Оттого они легко разлагаются. С1Ю въ жпдкомъ вид* взрываетъ даже отъ порошковатыхъ тѣлъ и быстрыхъ сотрясеяій, напр., если потереть напилкомъ еосудъ, въ которомъ она находится. [3&] Растворъ окиси хлора или хлорноватистой к. не взрываетъ уже потому, что въ немъ масса воды; растворяясь, CIL'0 разви- ваѳтъ уже около 9000 ед. тепла, такъ что запаеъ тепла въ С1-0 становится меньше- Способностью хлорноватистой кислоты вступать въ соединепія съ [іепредѣльньши угле.- водородныаіи соеднненіями (вслѣдъ за Каріуг сомъ и др.) очень часто пользуются въ ojrtt; ническон хиши. Такъ, раствдръ ел пргло,-_■ щаетъ этиленъ, образуя С=Н5С10. Оквдлд- тельяою способностью хлорноватистой кпеяотЫ и ея солей пользуются не толькп Для бѣленія, но и для ыиогихъ реакцій окисленІя. Такъ, она переводитъ низпгіе окислы марганца * въ перекись.
352 гл. П. галоиды: хлогъ ПРОІГЬ, ЮДЪ И ФТОР'Ь СТО елужатъ переходолъ отъ хло- риетато водорода, хлорпстыхъ иетал- ловъ и хлора къ цѣлому ряду соеди- неній, содержащих!, тѣ же самые элементы, соединенные еще съ болыішиь колпч. кислорода. Даже по происхождению высшіе окислы хлора тѣсыо связаны съ хлорноватистой кислотою и ея солями: CI2 NaCl НС1 хлорпстоводор. к. С1-0 NaCIO НСЮ хлорноватистая к. С1203 NaClO2 НСІОа хлорпстая к. [35]. С1Ю3 NaClO* НСЮ3 хлорноватая к. С1-07 NaClO4 НСЮ* хлорная к. Прп нагрѣваніи раствора солей хлорноватистой кислоты МО О происходить .заыѣчательное нзмѣненіе. Изъ нихъ, столь мало прочныхъ, образуются, бевъ прибавки чего-либо, двѣ новыя соли— обѣ гораздо болѣе прочный: въ одной болѣе кислорода, чѣмъ въ НСЮ, въ другой нѣтъ его: ЗМСЮ = ЖПО-1 + 2JIC1' ХлорноватнБг. с. Хлорноватая с. Х.тпрнсгыП нет. Часть соли, а именно 3/з ея, выдѣляетъ кислородъ, чтобы окислить паіъ другую часть, а именно остальную треть [3(> |. [35J Хлористая кислота НСЮ2 (судя по дан- нымъ ЫіІІоа. Brandau и др.) во множеств!; итио- шеній очень сходна съ хлорноватистою НСЮ, и обѣ он-Ь отличаются отъ НСЮ" п НСЮ4 степенью постоянства, выражающеюсіг, напр., въ бѣляшей способности; двѣ высшія кислоты не бѣ.тятъ, а обѣ низшія бѣлятъ (окисляютъ при обыкн. темп.). Съ другой стороны, хлористая к. ЯСЮ" сходна съ азотистого HNO-. Ангидридъ хлористой ним. СТО'1 въ чнетомъ вндѣ нензвѣстенъ, но вѣроятио онъ подмѣ- піанъ. къ двуокиси хлора С10-, получающейся при дѣйетвіи азотной и сѣрной кислотъ на смѣсь бертолетовой соли съ такими окисляющимися веществами, какъ NO,.As20:l, сахаръ н т. п. Чистая двуокись хлора СЮ- (см. вын. 39—43) при дѣйетвіи воды (и щелочей) постепенно передодитъ въ см'іісь хлорноватой и хлористой кислотъ, то есть дѣйствуетл., какъ N0= (дающая HNOs и ШЮ2) или какъ снѣшанный аетпдрвдъ: 2CKF-j-H'0=HC104- -j-НСІО3. Серебряная соль AgCIO2 въ водѣ мало растворима. Изслѣдоваиіл Gazzarolli- Tuurnlackh и др. повидпмому показываготъ, что СТО1 отдѣльно не сушествуетъ. [36] Хлористый водородъ, состав ляющій иеходъ соединенШ этого рода, представляется вещеет/вомъ удае замкнутьшъ, не соединяющимся непосредственно съ кислородомъ, а между тѣмъ. коспештымъ путемъ, между элементами, его образующими, можно втиснуть еще значительное количество кислорода, Это же самое аамѣчаетея и во множеств*!) дру- Изъ промеікуточнаго тѣла пропехо- дятъ два крайнтіхъ, подобно тому, какъ изъ азотистого ангидрида происходить окись азота и азотный ангидридъ (или азотная кислота). Происходящая соль МСЮ3 отвѣчаетъ хло|)- поватоіі кислот!; НСЮ8 и бертолетовой соли К СЮ3. Очевидно, что такая же соль получится прямо при дѣйствіи хлора на щелочь, если ея растворт. будетъ нягр'Ьтъ, п. ч. сперва образуется RC10, а потомъ 1ЧСЮЯ; напр.: е'кно + -юг- = Есю3 + ока+зню. гпхъ елучаевъ. Такь, наирішѣръ, къ предельному углеводороду можно прибавить, между его элементам и (втиспуті.) кислородъ, иногда вь значителыкжъ колич ест вѣ, напр., еъ С'Н" три кислорода, п рои зоіі деть спиртъ, гліщі-- рппъ СТРЮН)5. Подобные же примѣры мы Оудем'ь встрѣчать и да.тЬе. Это объясняется обыковепни гвмъ, что нріізншоп. кислородъ до. .ілсмепгь дпуатпмный, т. е. обладающий способностью соединяться съ двумя различными элементами, такими, какъ хлоръ, водородъ ы т. п. На оеновянін этого его можно по- мѣстить между кшкдыинхвумнсоедшіенньшп элементами; однимъ сродствомъ свопмъ кне.іо- родъ будетъ тогда соединиться съ одшгмъ изъ эломентовъ, а другиял. сродствомт. с"ь другимъ элементомъ. Такое воззрѣніе, однако, не выра-.каетъ всего существа дѣла, даже въ приложен іп къ соедішеніпмъ хлора. Хлорноватистая кислота НОС), т. е. хлористый водородъ, въ который втиснуть оаин'ь птоііъ кислород;:, вещество мяло постоянное: нужна было бы ждать, что черезъ ярігсоедштеніе новаго количества кислорода получите»! вещества еще меиѣо прочггьтп. потому что еще- болѣе удаляются прп этомъ, судя по высказанному воззрѣнію, хлоръ и водородъ, образующее столь прочное взаимное соединение; по оказывается, что НСЮ" и НСЮ1 пред- ставляштъ вещества гораздо болѣс прочныя.. Притомъ присоединение кислорода наі'ветт. также свой предѣлъ; его удается прибавлять только до нэвѣстноіі степени. Еслибъ вышеизложенное представленіе было вѣрно, а пе- <(юрмально, то границы присоединен!ю кислорода нельзя было бы ждать, и чѣмч. его вступало бы бол'ве въ одаую сплошную цѣиьг тѣмъ менѣе прочный тѣла можно бы ждать. Но къ сѣрпистому водороду больше четы- рех'ь паенъ кислорода не удается прибавить, къ хлористому водороду также, къ фосірори- етону водороду таюпе. Должно быть въ са- мыхъ свойетвахъ кислорода лежитъ причина такой особенности; четыре атома кислорода, повидпмому, обладаготъ свойствонъ образовать пѣчто цѣлое, которое удерншваетъ двп или нѣсколько атомовь разлячныхъ другнхъ веществъ, напр., хлора, и водорода, водорода, и сѣрьі, натрія и марганца, фосфора и ме- талловъ я т. п., образуя сравнительно проч- ныя соединешя ЯаСЮ', Na'SO*, NaMnO4, NaTO4 it т. п. (гл. 10, вын. 1 п гл. 15}.
ХЛОРНОВАТАЯ КИСЛОТА. 353 Происшедшая хлорноватокаліевая или бертолетова соль легко отдѣлнма отъ КС1, л. ч. мало растворима въ холодной вддѣ [37]. [37] Если Вт, оалаждаемыіь раетяоръ КНО пропускать хлоръ, то образуется бѣлильная соль ІШтІ-КСІО, з при пропусканш вгь.па- ірімпий растворъ происходить бертолетова соль. Такъ какъ она мало растворима въ водѣ, іо засоряетъ газопроводную трубку, приводящую •хлоръ, а потому ее должно кончать воронкою. И а заводах-!, для приготовлен] л хлорновато- калІевой шш бертолетовой воли КСІО" обыкновенно сперва, приготовляли хлорновато-известковую соль, пропуская (попа ноглощаетсн) хлоръ въ подогр'Ьтую воду, содержащую на- несть. Черея'і. ото образуется въ раствор* смѣсь хлорнстаго калыіія н хлорновато-кальціеяоіі соли. Къ этой теплой смѣси растворов!. приСа,- влпюгг. хлорнстаго калія п прп охлажденіи, че- пезъ двойное разложение, получается въ осадкѣ хлорновато-кал іевал соль, какъ вещество, въ холодной вод'в, вт, особенности въ прнсутствіи другим, солей, мало растворилое:Са [СЮ")- -j- -|- 2КСІ = СаСІ- + 2КС10а. Нынѣ всю бертолетову соль (а также К СЮ4) готовлтъ исключительно электролитпческимъ путемъ. Если при 40°—60° чрезъ растворъ КС1 (1 ч. соли на З1/» ч. воды), содержаний подмѣсь (І°|„) двухромоваліевой соли (она на катодѣ даетъ окись хрома п по опыту оказалась предохраняющею отъ возстановптельнаго дМгетвія водорода, отдѣлліощагосн на катод'Ь), пропустить гальв. гои. (разстолпіе платнновыхъ элек- тродовъ 10 им.), то выд'Вллгощійсп на анодѣ хлоръ (при плотности 20 алперъ тока на 100 кв. с;шт.) превращаетъ 'Іздкоо кали, происходящее на катод-);, въ КСЮ\ которая накопившись выкристаллизовывается, особенно послѣ охла;і;деиія. (Ilalenssermann mid Na- schold, ISM, и др.). При ннзішхъ же темпера- турахъ пронсходитъ КС10. А при лмшженіп температуры растворъ КСІОа даетъ при дѣй- ствіи тока КС104, Об'Ь эти соли, шшедшіп прн- мѣненіе для вярывчатыхъ емѣеей. ньшѣ готовятся исключительно этими способами изъ КС1. Бертолетова соль хорошо кристаллизуется въ болыпнхъ безцвѣтныхъ пластннкахъ. Ея растворимость въ 100 частяхъ воды: 0°=3 ч.; 20°=8 ч.; ІО°—и ч.; 60°=25 ч.; 80°=40 ч. Для сравнеиіп, прпводимъ числа, показываю- щія растворимость въ 101) ч. воды: КС1:0°=28 ч., 20°=35 ч., 40°=40 ч., 100°=57 ч.; КСІО4: при 0° около 1 ч., при 20° около 1!/« ч., прп 100° около 18 ч. При нагрѣвапіи KC10J пла- вится (333°—376°) и разлагается съ выдвле- ніемъ кислорода, при чемъ сперва яроисхо- дигь хлорно-каліовая соль, какъ будвтъ далѣе описано (см. выи. АН). См-Ьсь бертолетовой соли с.ъ ааотною я хлористоводородною кислотами ияужнтъ для окисленія и хлорировавін въ ра- створахъ, Брошенная на накаленные угля ога даетъ вспышку; смѣшаннал съ еѣрою ('/я по вѣсу), она сожягнотъ ее даже при ударѣ, производя при этоаъ внрыиъ. То же происходить со многими сврпистымп металлами и органи- скнмц веществами. Подбныя сміюи восплане- Оеиоеы 'хнчііг. Если къ раствору хлорноватокаліе- вой солн прибавить слабой сѣрной кислоты, то освобождается х.Юрноватая кніѵштп НСЮ'1, но она не можетъ быть выдѣлеиа чреаъ перегонку, потону что при этомъ разлагается. Для получееія свободпой кислоты къ раствору хлорно- ватобаритовой соли [38] прнбавляютъ сѣрной кислоты. Сѣрная кислота съ баритомъ даетъ осадокъ еѣрнобарито- вой солн, а свободная хлорноватая кислота остается иъ растворѣ. Такой растворъ можно выпаривать содъ коло- колоыъ воздушнаго насоса. Растворъ этотъ безцвѣтепъ, не имѣетъ запаха, дѣйствуетъ какъ сильная кислота (на- еыщаетъ NaHO, разлагаетъ Na2C03, съ Zn даетъ Н- и т. д.), при нагрѣ- ваніи выше 40° разлагается, образуя хлоръ, кислородъ и хлорііѵю кислоту: 4НСЮ^=2НСЮ*+НйО+С[»+Ов. Значительно сгущенная кислота дѣйствуетъ столь сильно окнслягощиыъ обра- зонъ, что органическія вещества, приведенный съ нею въ прикосновение, воспламеняются. Іодъ, сѣрнистая ки- нлютсл отъ капли крѣпкой сѣрн. кнслоты- Все это завиеитъ отъ большого содержанія кислорода и отъ легкости, съ какою бертолетова соль его выдѣляетъ. Сиѣсь 2 ч. бертол. соли съ 1 частью сахара н 1 чаетью желтой солп дѣпствуютъ, какъ ворохъ, но очень быстро, а потому разрывает'ь орудія и прнтомъ очень сильно окис-ляетъ пхъ метвллъ. Натровая соль НаСІО* гораздо растворимое галійной, а потому труднее очищается OT'bNaCla др. Баріе- вая соль такие растворомѣе калійной: 0c^=2-t ч., 20°=37 ч., Й(І0=!)8 ч. соли на 100 воды. [3SJ Для приготовленѵя Ва(СЮярЯЮ посту- паютъ слѣдующимъ образомъ: сперва приго- товляютъ нечпстую хлорноватую кислоту, на- еыщаютъ баритомъ. баритовую соль очищаюгъ криетвллиэаціею. Для того же, чтобы получать хотя нечистую, но свободную хлорноват- кислоту, переводятъ' калій, находпаіійся въ К СЮ™, въ нерастворимую соль. Для этого прнбавляютъ къ раствору бертолетовой соли винной пли кремиефторнставодородной кислоты, потому что кислая віганокаліеваясолъи крем- на])торястыё калііі въ водѣ мало растворпмы- Выдѣленная же этими кислотами хлорноватая кислота въ водѣ легко растворяется. Солн Me, Zn, Со, Ni кристаллизуются въ видѣ 6-ти вод- ныхъ кристалловъ, а выше 15—30° переходить въ В (СЮвЯ*Н*0. При дальнйше*гб на^ грѣваніи даютъ соед. съ 2ШО; таковъ сос-тавъ прочной .CdtClO^'SffO, т. е. здѣсь измѣнеиіе содершанія крясталлпзащонНый воды иза-Ь- няетен аа 2НаО, а въ соляхъ азотной К. на ЗН20; соли хлорноватой кисл. для навван- ныхъ металловъ растворимѣе соответствен- иыхъ азотнокнелыкъ сшгей (Meusser, 1902).
354- гл. 11. галонды: хлогъ, слота и тону подобный вещества, способный окисляться, даютъ высшія степени окисленія, раскисляя НСЮа до соляной .кяслоты. Хлористоводородный газъ даетъ съ хлорноватой кислотой (а, слѣдовательно, и съ КСЮ3) хлоръ, подобно тому, какъ онъ дѣйствуетъ и на низшія кисл.: НС10а-Н5НС1= =ЗН20+ЗС12. При осторожномъ дѣй- . ствіи сѣрной к. на КСЮ3 (Деви, Мил- лонъ) получается газообразная двуокись хлора СЮ- [39]. Сгущеніе этого газа происходитъ легко (въ холодильной смѣси) въ жидкость, кипящую около-рЮ0. Плотность пара (около 35, если Н=1) показываеть, что частица этого вещеетва есть СЮ'2 [40]. Въ газообразномъ и жидкомъ видѣ С10а. очень легко взрывастъ, какъ С1Ю (напр.,при (і0°,отъ органич. и порошко- ватыхъ тѣлъ и т. п.), образуя С12 и О, а потому дѣйствуетъ окислительно во множестве случаевъ [41], хотя {какъ N2Os) сама можетъ далѣе окисляться [42]. Растворяясь въ водѣ или щело- чахъ, СЮ2 даетъ хлористую и хлорноватую кисл.: 2СЮэ+2КНО=КСЮ*+ [39] Для прпготовленія СЮ2 100 гр. H2SO' оялаждаютъ въ емѣси льда съ МаСІ п понемногу вводить 15 гр. КСЮ1 въ вндѣ порошка, а потомъ осторожно при 2G°—40° пе- регоняютъ, сгѵщая выдѣляклціеся пары въ холодильной сзгікяг. 3KCIO:l-'-2H2SO4=2KHS01+ +KC1014-2C)0I-fH20. При этолъ когутъ получаться взрывы. Calvert and Davies, нагрѣ- вая въ пробирномъ цилиндрѣ (въ водяной ваннѣ до 70°) снѣсь щавелевой кисл. съ КСЮ3, полѵчпли совершенно безопасно СЮ2:2КС10]+ +ЗС-Н-0'2Н-0 = 2С-НКО' + 2СО! ~ 2С10= + 8НэО. Отъ прибавки небольшого количества сѣрвойк. реанція еще болѣе облегчается. [40] По аналогіи съ НО2 должно думать, что прн низкий* температурахъ здѣсь будетъ удвоеніе СІ20*, такъ какъ реакціи СЮ2' ука- зываютъ на сиѣшаыный ангидридъ кислотъ НСЮ5 и НСЮ3. [41] По причинѣ образованія этой двуокиси хлора снѣсь КСЮ3 съ еахаромъ воспламеняется отъ капли сѣрной кислоты. Этимъ свойетвоыъ пользовались прежде дл;і полученія зажига- тель.ныхь шшчекъ, а' иногда и ньінѣ пользуются для эаасиганія иинъ, устраивал таігь, чтобы сѣрная .к. попадала на сн'Ьсь въ желаемый моментъ. Образованіе СЮ3 ведетъ также къ поучительному опыту горѣнія фосфора подъ водою. Въ воду кладутъ кусочки фосфора п куски бертолетовой солп, а па нвхъ (чрезъ длинную воронку) наливають H'SO', тогда фосфоръ горнтъ на счетъ образованія СЮ". [42] МпКО1 окиелнетъ СЮ2 въ хлорноватую кислоту (Fiirst). ВРОМЪ, ЮДЪ И ФТОРЪ. -f КС103-г-НЮ, а потому, какъ NOa, двуокись хлора должна быть разема- триваема, какъ окиселъ промежуточный между (пеизвѣстными) ангидридами хлористой и хлорноватой кислотъ: 4СЮ2=С1Ч)3+С1205 [43]. Подобно тому, какъ соли хлорпова- той к. НСЮ3 происходятъ при нагрѣ- ваніи солей хлорноватистой к. НСЮ, такъ соли хлорной кислоты НСЮ1 происходятъ изъ солей хлорноватой НСЮ8. Но это есть уже высшая форма окисленія ЫС1. Хлорная кислота НСЮ4 въ свободномъ видѣ есть самая постоянная изъ всѣхъ кислотъ хлора. Когда сплавленная бертолетова соль иачи- наетъ пучиться и затвердевать, выдѣ- ливши одну треть содержавшагося въ ней кислорода, тогда происходитъ хлористый калій и хлорнокаліевая соль: 2KC103=KC104-KCL-f02. Образованіе этой соли ясно наблюдается при получении кислорода изъ бертолетовой соли по той причннѣ, что КСЮ* плавится труднѣе, чѣмъ KC10S, и потому появляется въ сплавленной соли въ видѣ твердыхъ крупинокъ (см. гл. 3, выи. 12). При дѣйствіи тока и нѣкоторыхъ кислотъ, напр., сѣрной и азотной, бертолетова соль также даетъ хлорно- каліевую соль, которую легко очистить, потому что она мало растворима въ водѣ, хотя другія соли хлорной кислоты легко растворяются и даже расплываются на воздухѣ. Соли хлорной кислоты хотя содержатъ больше кислорода, чѣмъ соли хлорноватой кислоты, однако разлагаются труднѣе ихъ и даже брошенныя на уголь даютъ вспышку гораздо слабѣйшую, чѣмъ соли хлорноватой кислоты. Сѣрная кислота выдѣляетъ при нагрѣва- ніи изъ КСЮ* летучую и довольно постоянную хлорную кислоту, НСЮ*, которая можетъ перегоняться [44]. [43] Эйхлоринъ, полученный Деви при сла- боиъ нагрѣваніи КСЮ5 съ НС1, есть (Пебаль) смѣсь СЮ- съ СІ. [44] Если растпоръ хлорноватой к. НСЮ5 сгущать сперва подъ ко.токомъ возд. насоса иадъ сѣрн. кнел., а потомъ перегонять, то выдѣляется хлоръ и нислородъ, и образуется хлорная к.: 4НС103 = 2HC10J+Cla + 30+НЮ. Поэтому Роско прямо раз лага лъ растворъ КСЮ3 кремне фтористоводородною кислотой, отпѣживалъ отъ осадка KsSiF°, сгущаль-ря.- створъ НСЮ1 и загіщъ его пѳрегонялъ, прп- ченъ и получаетсн HC10J (cat. слѣд. вьтноску).
ХЛОРНАЯ КИСЛОТА. 355 Очищенный гидратъ НСЮ1 [45] представ ляетъ безцвѣтное, чрезвычайно -вдвое вещество, дымящее на воздухе и им'Ішщее удѣяьный вѣсъ 1,78 при 15° (иногда при храиеніи разлагается съ сильиылъ взрывомъ). Съ углемъ этотъ гидратъ даетъ сильный взрывъ, точно также съ бумагой, деревомъ и другими органическими веществами. Если къ лтому гидрату прибавить немного воды и охлаждать, то выдѣляется кристаллический гидратъ С1ГІО*НЮ. Оиъ уже гораздо болѣе постояненъ, а жидкій гидратъ ПС10*2НэО еще болѣе постояненъ. Въ водѣ кислота растворяется во всѣхъ пропорціяхъ и въ раетворахъ отличается постоянствомъ [46]. При накаливания, какъ соли, такъ и кислота, разлагаются, выдѣляя киелород'Ь [47]. Способность НСЮг переходить въ НСЮ4 видна также въ тонъ, что КМпОа обезцв'вчиваетсн котя медленно, отъ раствора НСЮ3. Пря дѣй- ствіи тока на растворы. С1- и СІ20 образуется СП-ТО'. Хлорная к. получена граф. СтадІо- ионъ, аатѣмъ Серюлла и изучена Роско. [45] Хлорная кислота, будучи летуча, при перегонке отчасти разлагается. Полученный при перегонке растворъ можетъ быть сгу- щенъ иепареніемъ въ открыто.мъ сосуде. При перегонке раствора температура достнгаеть 200°, н тогда въ перегонѣ получаютъ жндкій, весьма постоянный гпдратъ, представляющій составь IICIOJ2H-0. Если такой гидрадъ смешать съ серной кислотою, то при 100° начинается раэ.тоженіе, но часть кислоты, однако, переходить, не разлагаясь, образуя въ ирІеыникв кристаллически гидратъ НСЮ'Н'О. пяавпіційея при 50". Этотъ гидратъ при осторожное нагрѣванІи распадается на НСЮ1, т. е. на .хлорную кислотѵ, перегоняющуюся ниже 100°, и на жпдк ill «гидратъ, НС1042НЮ. Можно также получить гидратъ НСЮ1, если хлорноватокаліевую соль облить четверньгаъ количествомъ крѣпкоіі серной кислоты и осторожно перегонять, а полученные въ перегонѣ кристаллы гидрата НСІСИНЮ подвергнуть новой перегонке. Тогда перегоняется жидки гпдратъ, состава НСЮ4- Отдѣльно взятая НСЮ4 не перегоняется, а при перегоняв разлагается, пока не получится ботве прочный гндрать НСІО'Н'О, который при перегонке разлагается на ИС104 и НС1042НЮ; этотъ же гидратъ перегоняется беэъ измѣне- нія. Здесь виденъ отличный примерь вліянія воды на прочность. Здѣсь видно также свойство хлора давать соедпненія типа С1Х7, п. ч. къ нему относятся все упомянутые гидраты: СЮа(0Н); СЮ'(ОН)» и СІО(ОН)6. Бѣроятно дальнѣйпгія ивслѣдованія дривѳдутъ и къ гидрату С1(ОН)*. [461 По Роско уд. вѣсъ НСЮ4 = 1782, НС104НаО въ жидком'ь вад-Ь (50°) 1,811, с.твх при еоединеиіи НСЮ* съ Н'О происходить значительное ежатіе. Сравнивая хлоръ, какъ элементъ, не только съ азотомъ и углеродомъ, но и со всѣми другими элементами, должно ви- дѣть въ немъ еліздующія основныя своіі- [47] Разложение солей, сходнмхъ съ бертолетовой, изучалось подробнее Потылицинымъ. П. Франклзндои'ь и др. Потылшщнъ, разлагая, напр., хлорповатолитіевую соль LiCIO'1, определись (по колнч. LICI и О), что въ первое время разложение сплавлен пой (3GS°) соли совершается по равенству: ЗЬіСЮ3 — 2ЫС!-)-1ДС101+50, а подъ конепъ оставшаяся соль разлагается такъ: 5LJC10* = 4-LiCl + LiCIO'-|-l 10. Замѣчепныя явленія заставляюгъ Потылицпна признать, что LiCIO4 способна разлагаться рядомъ съ LiCIO3, образуя эту последнюю и кислородъ, н прямой опытъ подтвердить это, показавъ, что прп разложе- іііи LiUO4 происходил, всегда LiCIO*. Паты- лніцшъ обращаетъ особое внимаыіе на то, что реакція разложенія КСІО* и ей подобн. солей, будучи экзотермическою (гл. 3, вын. 12), не только сана собою не совершается, по требуетъ времени н повышенія температуры, чтобы достичь до конца, чѣмъ показывается вновь, что химическія равновѣсія не выражаются одними теплотными эффектами ре- акціп. P. Franfcland and J. Dingwall (1887) по- казали, что при 418° {въ ларахъ сѣры) смѣсь КСІО3 съ толчепымъ стеклоиъ разлагается почти по уравненію 2КС10я=КСЮ4-ЬКС1-т-02, сама же собою соль выдѣл'летъ почти вдвое менее кислорода, примерно по уравненію SKCIO" = 5КС104 + ЗКСІ -|- 202. Раз.тоженіе К СЮ'1 съ подмѣсью МпОа идетъ до конца: КС14-205, но и КСІО4 сама по себе, разлагаясь, даетъ сперва КСІО*, примерно по уравнение 7KC10'=25;C103-b5KCt-t-110s. Такнмъ образо.чъ ііын'б несомненно, что прп нагрѣ- ваніп КСІО* происходить КСІО4, а эта соль, разлагаясь также съ выд-Ьленіенъ кислорода, даетъ первую соль. При разложенш хлорновато б аріевой соли 50"/0 всего количества переходить въ хлорную соль,, при разложеніи хлорноватостронціевой соли (Потылнцинъ, 1S90] 13,5*і0 и пзъ хлорновато кальціавай около 2,э°/0. Кромѣ того, Потылицияъ пока- залъ, что разложеніе хлорноватыхъ солей, а также и солей хлорной к. всегда сопровождается образованіемъ некоторого количества окисей и выдѣленіемь хлора, причеэсъ хлоръ вьттѣсняетса выделяющийся ішелородомь. Разложеніе бертолетовой соли, представляя реакцію, выдѣляющую теплоту, по этой именно прпчинѣ легко поддается контактному дѣй- ствію переписи марганца и т. п. подмѣсей, такт, какъ столь слабыя вліянія, какъ контактный, могутъ становиться очевидными либо въ тѣхъ с.ті'чаяхъ (напр., гренучій газъ, Н3Оа и т. п.), когда реакція сопровождается выд*- леніемъ тепла, либо тогда (напр., Н2 -f- Ja и т. п.), когда поглощается или выделяется мало тепла. Въ этихъ случаяхъ существующее равновѣсіе, очевидно, не очень стойко, и слабое нзмѣпеніе его, происходящее на поверх- ностяхъ ирикосиовенія, можетъ служить уже къ его варупгенію. Достаточно представить, напр., что на граняхь прикосновенія нзъкру-
356 гл. І1. галоиды: хлоръ, бічшъ; юдъ и фторъ. ства галопдовъ или солеродовъ: съ металлами хлоръ даетъ соли (какъ Nad и т. п.}, съ водородомъ кислоту ЫС1, очень энергическую и одноосновную, и тотъ же хлоръ можетъ металептн- чески заменять водородъ; съ кшслоро- домъ овъ образуетъ молопрочныс окислы характера кпслотнаго. Эти свойства принадлежать еще тремъ элемен- тамъ: брому, іоду и фтору. Это члены одной естественной семьи галопдовъ. У каждаго представителя есть свои особенности, свопиндивпдуальныя свойства и.™ отличія въ еоедпненіяхъ и въ соетояніп простыхъ тѣлъ— иначе они и не были бы самостоятельными элементами: но воспроизведете всеми ■ однпхъ и тѣхъ же главиыхъ призна- ковъ семьи позволяетъ по одному элементу угадывать то, что встречается у другпхъ, а чрезъ то сокращаетъ возможность ознакоылеиія со всѣмп. Чтобы пмѣть руководящую нить при сравненіи злементовъ, должно однако обратить виимаиіе не только на сходственные признаки, но п на тЬ, которыми они больше всего другъ отъ друга отличаются. А первѣйшимъ свой- ствомъ злементовъ должно считать ихъ атомный вѣсъ, какъ величину совершенно несомнѣипо установленную и дѣйствующую во всѣхъ проявленіяхъ злементовъ- Галондамъ свойственны атомные вѣса, близкіе къ: F = i9; С] = 35,5; Вг = 80; J = 127. Всѣ свойства, физическія и химиче- скія, простыхъ тѣлъ и ихъ соотвѣт- ственныхъ соединеній, очевидно, должны находиться въ некоторой зависимости отъ этого основного, если группировка въ одну семью естественна. И мы въ действительности видимъ, напр., что свойства брома, им'Ішщаго почти ередній атомный вѣсъ между іодомъ и хлоромъ, занимаютъ средину между свойствами С1 и J. Второе из- мѣримое свойство злементовъ составляете ихъ эквивалентность, или способность образовать еоединеиія опрс- дѣлеввыхъ Формъ, Такъ, углеродъ или азотъ въ этомъ отношеніи глубоко отличаются отъ галоидовъ. Хотя форма СЮ2 отвѣчаетъ NO2 и СО2, но только гового движенія атомовъ в-ь чаегнцахъ получается эллиптическое, чтобы ураэумѣть ходъ контактныхъ явлевій. для углерода она есть высшая, для азота же Na05, а для хлора, если бы существовалъ ангидридъ хлорной кислоты, онъ пмѣлъ бы составъ С1Э07— совершенно иной, чѣнъ для углерода. По отношенію къ формамъ соединеній галоиды, какъ и всякіе элементы одной семьи или группы, совершенно сходны между собою, какъ видно нзъ водо- родныхъ соединеній: HP, НСІ, НВг, Щ. Столь же сходны и кислородны я соединенія. Но фторъ ихъ не даетъ, соответственно же ЫСЮ3 и НСЮ* бромъ и іодъ даютъ НВгО3 и НВгО'1, HJ03 и ШО*. Сопоставляя свойства зтихъ кпслотъ, можно даже предви- дѣть то обстоятельство, что для фтора не получаются кпслородныя кислоты. Действительно, Іодъ легко окисляется, напр., азотною кислотою, хлоръ же не окисляется прямо. Кпслородныя кислоты іода сравнительно прочнѣе кпслотъ хлора, а потому, говоря вообще, сродство іода къ кислороду много болѣе, чѣнъ хлора. Еромъ и тутъ за- иимаетъ средину, У фтора можно ждать еще мепьшаго сродства къ кислороду, чѣмт, у хлора—и оиъ до слхъ поръ не соеднненъ съ ннслородрмъ. Если и получатся кислородный соединенія фтора, они будутъ, конечно, чрезвычайно непрочными. Обратно этому отношеніе къ водороду. Фторъ имѣетъ столь большое сродство къ водороду, что воду разлагаетъ при обыкн. теыпературѣ, Іодъ* же столь малое, что HJ разлагается легко, образуется съ трудомъ и дМствуетъ часто, какъ воз- становитель. По формѣ соединеній галоиды суть одкоэквпвалентные или одно- атомпые элементы .по отношенію къ водороду и 7-ми эквивалентные по отношенію къ кислороду, если N въ первомъ отношеніи 3-хъ (ибо даетъ NH3), а во второмъ 5-ти (ибо даетъ N205) атоменъ, и если С во Н и О четырехъ-атоменъ, такъ какъ образуетъ СЫ4 и СО2. А такъ какъ не только кислородный соединенія галоидовъ, но даже и водородный ихъ соединенія имѣютъ кислотныя свойства, то галоиды суть элементы исключительно кислотнаго характера, и нѣтъ другихъ злементовъ со столь раяви-
Ф 'I" О Р Ъ. 357 тыми кислотными свойствами, какъ галоиды [47 bis]. Описывая нѣкоторыя частности, ха- рактеризующія галоиды, мм встрѣтішъ на каждомъ шагу подтвержденіе выше- указапныхъ общихъ отношеній. Такъ какъ Фторъ разлагаетъ воду ст. выдѣленіемъ кислорода (въ видѣ шона) F2 + НЮ = 2HF + О, то долгое время были напрасны всѣ попытки получить его въ свободномъ состояніи при ПОМОЩИ обыЧЯЫХЪ СПОСОбОВЪ 110- лученія хлора [48]. Такъ при дѣйствіи HF на МпО2 и при разложении раствора HF гальваническим!, токомъ вмѣсто фтора получается или кисло- родъ, или смѣсь его съ фторомъ. При дѣйствіи кислорода или гальваниче- скаго тока ыа накаленный и сплавленный CaF2, вѣроятно, освобождается фторъ [48 bis], но онъ дѣйствуетъ при высокой температурѣ даже на платину, а потому приэтомъ не получается фтора. Когда действовали хлоромъ на фтористое серебро AgF въ сосудахъ изъ прародыаго нлавиковаго шпата [£7 bis] Къ общішъ свойетвамъ галоидавъ должно отнести способность взаимнаго сочетания металл» ческихъ і£ кеталлоидныхъ сое- диненій, ими образуемыхъ, пли образованіе сложныхъ голондныхт. солей, подобныхъ кис- лородныиъ соллмъ, причеиъ МХо (гдѣ М металлъ, X галоидъ) соединяется съ RX" (гдѣ R или металлъ, или металлоидъ), образуя МЕХс+т или вт. нномъ краткоыъ отношенш. Лрл этомъ М можетъ быть водородъ и тогда образуется соотвѣтственнан кислота, напр. Н^ІГ6 = 2HF -f SiF\ HCuCI5 = НС1 + CuCl, HPtCF = ЫС1 + PtCP, H!PLC1B = 2HC14- PtCl1, H=SnBrG=;2HBr + SnBrJ, HTeP=HJ + TeJ4 и ниъ еоотвѣтственныя соли, гдѣ Н замѣнепо металлами, напр. K2SiF°, KaHgCr\ (Hff*)sPtCl6, КаУеС1с и т. п. Въ частнц-J! подобныхъ двой- йыхъ солей, по ааыѣчанію Вернера, чаще всего содержится—въ предѣлѣ—6 атодовъ галоида , <сн. также гл. 13, вьш. 3 bis, образованіе ШЧ и под.). [48] Пока еще свободный фторъ не быль цолучѳнъ (до 1886) нзъ собранных^, свѣдѣній о попытках* его полученія в нзъ аналогій уже было ясно, что фторъ будетъ разлагать воду. [48 Ыа] Надо думать, что въ этомъ опытѣ Фреми, соотвѣіствующеісь дѣйствію кислорода на СаСІ', освобождался фторъ, но шла н обратная реакція CaO -f- Ра = CaF1 -f О, т. е. Са распредѣлллся между О и F*. При дѣй- ствін кр'впкаго раствора HF на ЫпО* образуется MnF1, способный распадаться на MnF3 н F", но отъ дѣнствія воды F' даетъ HF, к вѣроятно втому содѣйствуетъ сродство MnFa сь 2HF. CaF2, тогда также освобождался фторъ, но онъ былъ слгізшанъ съ хлоромъ, и не было возможности изучить полученный газъ. Накаливая фтористый церій CeF*, Браунеръ (1SS1) также имѣлъ подъ руками фторъ {2CeF4= = 2CeF3 -j- Fs), но эта, какъ и всѣ предшествующая попытки, показавшія только, что фторъ есть газъ разлагающи воду, способный действовать во множеетвѣ случаевъ, какъ хлоръ, не дала возможности испытать его свойства. Очевидно, должно было по возможности избѣжать присутствія воды и повышенія температуры, что и вы- полнилъ въ 1886 г. Муассанъ. Онъ разлагалъ дѣйствіемъ сильнаго галь- ваническаго тока (20 бунзеновскихъ элементовъ послѣдов.) въ платиновой (или изъ красной мѣди) U-образной трубкѣ сжиженный на холоду (—23°) фтористый водородъ, къ которому для проводимости прибавлено было небольшое колич. KF. Тогда на отрицатель- номъ электродѣ является водородъ, а на положительномъ (изъ иридиетой платины) фторъ въ видѣ слабоватозе- ленаго газа, разлагающаго воду съ образованіемъ озона и HF, прямо еое- диняющагося съ креаніемъ въ SiF*, съ боромъ въ ВГ3, съ сѣрою въ SF* и др. Плотность его показываетъ, что частица=Р2. При сильномъ охлажденіл фторъ сжижается въ желтую подвижную жидкость, кипящую при—187°, засткшающуюпри—'210°.Жидкій фторъ смѣшивается съ жидкимъ воздухомъ, плотность его 1,14 и жидкій онъ не' дѣйствуетъ на стекло, ледъ и воду, но съводородомъиутлеводородаматотчасъ воспламеняется (Муассанъ и Дьюаръ, 1S97). На металлы при обыкновенной температурѣ дѣйствіе фтора сравнительно слабѣе, потому что образующейся фтористый металлъ прикрьша- етъ остальную массу; однако Na, Fe и др. горятъ во фторѣ. Углеводоро- диетыя вещества (напр., нефть, сгшртъ и т. п.) тотчасъ разлагаются фтороыъ, образуя HF. Съ водородомъ фторъ даетъ сильные взрывы, образуя HF, даже соляная к. разлагается фтороыъ, образуя HF и хлоръ. [49]. Браунеръ [49] По Нуассану сплавленная соль КНР даетъ при дѣйствіи тока фторъ. Состоите ха- ыическихъ знаній таково, что понятіе объ
35S гл. II. галоиды: хлоръ, еромъ, іодъ и фторъ. (въ 1894 г.) добыдъ фторъ прямо при яакалнванш [49 bis] двойной фторо- свинцовой соли HFSfKFJPbF*, которая сперва, при 230°, разлагается съ вы- дѣленіелъ HF, а затѣмъ распадается, образуя 3KF, PbF2 и фторъ F2, который узнается по тону, что изъ KJ вы- дѣляетъ іодъ и съ кремніемъ легко соединяется, образуя SiF*. Здѣсь въ сущности высшая степень соеднневія PbF* разлагается на ииснгуго PbF2 п фторъ, какъ Cu-Cls на СиаС1 ихлоръ. Изъ фтористыхъ еоедпненій въпрп- родѣ находятся довольно часто, въ жп- лахъ горъ, нерастворимый въ водѣ фтористый кальцій CaF2, носящій названіе илавпковаго шпата {spaium fluoricum, шгавящіЁ шпатъ) [50], рѣже (въ Грен- элемент-в е его свойствахъ гораздо общѣе по- нятіп о простоит. тЬл'в. Полезно и поучительно знать, чю ньгаѣ д (іггор'ь, какъ простое тѣло, не усп-влъ укрыться отт. опыта и наблюдения, что попытки его уединенія увѣп- чалнсь успѣхомъ, но совокупность обшдіхъ хшшческнхъ свѣдѣніи о фтор-Ь, какъ элемент!;, отъ этого выиграла немного. Прибалгамъ, что Муяссанъ (1S92) наше.тъ для свободнаго фтора, что онъ разлагаетъ EPS, НС1, HBr, CSJ и CNH со вспышкою, на О', N-, СО и С0: не дѣйствуетъ. нагрѣтые Mg, Д1, Ag и № сгораюгь въ немъ, также S, Йе, Р (даетъ PF5), реакція съ На ндетъ даже въ темногѣ, выдѣляя 36600 ед. тепла. Сажа и вообще уголь (но не алмазъ) при нарръ-вз- ыін въ газообрзлноиъ фтор-fc прямо даетъ фтористый уптеродъ CF4 (Нуассанъ 1890), образующийся также при 300" чрезъ двойное раз- ложепіе ССІ1 сь AgF, представляющій газъ, сжижаіощійся при 10° отъ давя, въ 5 ■ атмо- сферъ. СЕ4 со спиртовымъ растворомъ КНО прямо давтъ K!COs по уравненію: CFJ-f 6КНО= = КгСОа4-4КР-{-ЗНэО. Въ водѣ CF4 не растворяется, но въ ССІ1 и спнргЬ—легко. Муас- санъ и Лебо въ 1900 г. показали, что фторъ, соединяясь съ с-врою, образуетъ шестифто- ршяпую аъру SF! въ вддѣ мало дѣятельнаго газа (см. гл. 20). [49 bis] И. Еиколюкгшъ (18S5), Классенъ и др. получили РЬСІ4 и двойную алміачную соль четырехлориетаго свинца (исходя изъ его двуокиси) РЬС142Ш4С]; подобную же соль уксусной кислоты, отвечающую РЬХ4, получили (1893) Hutchinson and Paliaid, обрабаты- вая'сурикъ крѣпкою уксусного кислотою; со- ставъ РЪ{С"ВЮ'У; плавится (и разлагается) около 175е. Браунеръ (1894) получилъ соли, отвѣчающія четырехфтористому свинду P1>F' и кислотѣ, еиу соотвѣтствующеи H*PbFB. Такъ напр., обрабатывая свинцовокаліевую соль (гл, 18, вьш. 55) крѣпкою HF, а также вышеупомянутую четырехуксусную соль растворомъ iCHF1, Браунеръ получилъ крнстал. ДК^ЬЕ6, т.е. соль, служившую исходомъ для /полученІя фтора. ландіи въ большихъ массахъ) находится хріояитъ или фтористый алю- мииій съ фтористымъ ыатріемъ NaaAlF°. Кріолитъ также, какъ CaFa, въ водѣ нерастворшъ п съ HFSO* даетъ HF. Малыя же количества фтора открыли во многихъ случаяхъ даже въ тѣлѣ жпвотных'ь, въ крови, въ мочѣ, въ костяхъ. Еслп находятся въ тѣлѣ яси- вотныхъ фторнстые металлы, то они должны приноситься съпищею, должны быть въ растеніяхъ и въ водѣ. И действительно, въ текущей водѣ, особенно- въ шорской водѣ, всегда находится иѣкоторое, хотя небольшое, количество фтористыхъ соединеній. Фторетын водо- родъ иди плавиковую кпелоту HF нельзя получать изъ плавиковаго шпата въ стѳкллнныхъ ретортахъ, потому что стекло нзмѣняется и разрушается плавикового кислотою. Приготов.чяютъ его въ сосудахъ свинцовыхъ пли плати- новыхъ, и когда желаютъ имѣть въ чнетомъ впдѣ, употребляютъ платиновые сосуды, потому что свинецъ въ дѣйствптельности также дѣйствуетъ на фтористый водородъ, но только своего поверхностью, и когда на поверхности образуется слой, содержаний фтори- [50] Шпатомъ онъ называется потому, что продетапляетъ видъ кристаллов-!,, иыѣюпщхъ. ясное лнетопрокожденіе, а потому легко раскалывается на отдѣлі.постн, ограниченный плоскостями. Плавнковы.чъ іке называю-]":, его вслѣдствіе того, что онъ придаетъ легкоплавкость руднымъ аодмѣеялъ при выпяавкѣ ме- талловъ, потому что съ SiOa реагнрѵетъ: SiOs+ -|- 2CaF' = 2СаО -f SiF, a SiF4 есть газъ, ша- вестьже съ другнмъ колич. SiO3 даетъ стеклообразный сплавъ пли шлакъ. Находится плавиковый шпатъ въ горныхъ жилахъ и поро- Дахъ, иногда довольно значительными массаагі. Кристаллизуется всегда въ формах'ь правпль- ной системы, иногда весьма большими, иолу- проэрачныып и беэпвѣтными или разнообразно окрашенными кубическими крясталлаии. Въ водѣ онъ верастворимъ, при дѣйствіи ікара плавится и потомъ, при о^лаиіденія, кристаллизуется. Удельный вѣсъ его 3,1, Накаливал плавиковый пшатъ въ парахъ воды, получа- ютъ известь и фтористый водородъ: CaF" + + Н=0 = CaO -j- 2HF. Сплавляя плавиковый шпатъ съ ѣдкимъ кали или патронъ и даніе съ угольными ихт> солями, также легко про- изводятъ двойное разложевіе, прпчеыъ фторъ переходить къ калію или натрію, а кислородъ къ кальцію. Фтористый калій, въ водѣ растворимый, съ растворомъ солей кальція осаждаетъ CaFs, напр., CafNO^'+SKF^CaF2 (въ осадкѣ) + 2ЕЫ0а. 26000 ч. воды растворяютъ 1 часть плавикового трата.
ФТОРИСТЫЙ ВОДОРОДЪ. 359 стый евииецъ и сѣрносвннцовую соль, дальнѣйшаго дѣйствія тогда уже не происходить. Измельченный плавиковый шпатъ съ сѣриой кислотою уже при обыкновенной температурѣ выдѣ- дѣляетъ пары фтористаго водорода, дымящіе на воздухѣ: CaF2+H2SO*=^ =CaSO''4-2HF. При температурѣ 130° плавиковый шпать вполиѣ разлагается сѣрной кислотой. Фтористый водородъ при этомъ выдѣляется въ видѣ паровъ, сжижаеиыхъ въ охладительной смѣси въ безводную кислоту. Для облегченія сгущенія въ охлаждаемый пріемникъ вливаютъ воды, п. ч. фтористый водородъ въ водѣ растворяется легко. Сгущенный въ безводионъ состояніи HF кипитъ при+19°, уд. в. его при 12,8°= 0,9849 [51]. Въ водѣ HF растворяется съ отдѣленіемъ вначителънаго количества тепла и даетъ постоянно кипя- щій растворъ, перегоняющейся около 120°; значить, соединяется съ водою подобно хлористому водороду. Удѣль- ный вѣсъ такого раствора есть 1,15, соетавъ НРгКГО [52]. При большемъ количествѣ воды сперва гонится слабый растворъ. Для сохраненія, какъ крѣпкнхъ растворовъ, такъ и' безводной кислоты, необходимо употреблять платиновые сосуды, но слабая кислота удобно сохраняется и въ еосудахъ изъ гуттаперчи или даже въ стеклянныхъ еосудахъ, внутри облитыхъ распла- вленнымъ и потомъ отвердѣвшимъ параффиномъ. Науглеводородыи воеко- образныя вещества фтористый водородъ не дѣйствуетъ, тогда какъ на металлы, стекло, фарфоръ и большинство камениетыхъ веществъ [53] фтористый водородъ дѣйствуетъ разъ- J51] Это данный Gore. Фреми получалъ безводную HF,. разлагая накаленный РЬГ! водо- родонъ или накаливая двойную соль HKF=, которая кристаллизуется легко (кубами) пзъ раствора НЕ, половина котораго насыіаена КНО. [52] Всѣ свойства плавиковой кислоты на- поминаготъ свойства соляной, а потому сравнительно легкую сжижаемость HP (кипитъ -j-19°, HCL —83°) должно объяснять тѣмъ, что она Нолиыернзуется нри низкихъ температурахъ, какъ далѣе объяснено, образуя Ш?а, а погону въ жидкомъ видѣ средегавляетъ уже раэличіе отъ НС1, для которой явлеаіе по- добнаго рода до сихъ поръ не замѣчено. Растворъ съ 700|п НЕ не застываетъ при—70°, а съб5°/0 HF даетъ при—іо° гидрать HFH'O, гоишящійся при—35° (Metzner, 1S99). ѣдающимъ образомъ. Онъ разъѣдаетъ также кожу и отличается большою ядовитостью, такъ что работать съ плавикового кислотою, необходимо всегда подъ сильной тягою, чтобы пары этого вещества не могли быть вдыхаемы. Металлоиды не дѣйствуютъ на фтористый водородъ: но всѣ металлы, за исключеніемъ ртути, серебра, золота и платины, разлагаютъ фтористый водородъ выдѣляя газообразный водородъ. Съ основаніямя онъ прямо даетъ фтористые металлы и вообще относится во ыногомъ, какъ НО. По однако есть и явныя индивидуальный разля- чін, ігритомъ гораздо большія, чѣмъ между НС1, НВг и Ш. Такъ, серебряный соединеиія этихь послѣднихъ нерастворимы въ водѣ. а фтористое серебро AgF растворимо. Наобороть, CaF2 въ водѣ нерастворимъ, тогда канъ СаС1а, СаВг2, CaJ2 не только въ водѣ растворимы, но и притягиваютъ ее съ большою силою. Ни-НО, ни НВг или Ш не дѣйствуютъ на песокъ и стекло, a HF ихъ разъѣдаетъ, образуя газообразный фтористый кремній SiF4. Другія галоидный кислоты съ Na [53] Разъѣдаюпдее дѣйствіе плавиковой кислоты на стекло в т. п. кремнеземистый сое- диненія основывается на тонъ, что HF дѣйствуетъ на кремнезеиъ SiOs, какъ йудетъ при оцисаніи его (гл. IS) раземотрѣно подробнѣе, образуя тааообразпый SiF4, а именно: SiOa+ -|-4IlF=SiF4+2H50: креинезеиъ же образуеть евязующвѳ (кислотное) начало стекла и нассы камениетыхъ веществъ, составляющий, соли кремнезема. Когда онъ удалится — связь нарушается. Эгинъ пользуются въ техннкѣ и .тбораторіяхъ для вытравка рнсунковъ, д'Ё- леній и т. п. на стеклѣ. Для гравированія на стевлѣ поверхность его покрываюсь елоемъ лака, составленнаго изт- 4 частей воска и 1 части терпентина. На. зтотъ лакъ не дѣйствуетъ плавиковая кислота; онъ довольно мягокъ в иа немъ легко проводить черты, проходящія до саыаго стекла. Ста.тьнымъ остріелъ наносятъ черты и по- і'омъ пои'відаютъ его въ свинцовое корытце, въ которое положены плавиковым пшагъ и еѣрная кислота. Сѣрную кислоту должно брать въ значительном, избыткѣ, потому что иначе получаются черты прозрачный (отъ образования крайне фтористаго водорода).. Послѣ более или менѣе прододиштельваго дѣйствія, лакъ сяимшотъ (плавить) и получаюгь наее- сенныя оетріеігь черты въ видѣ' матовыхъ. лнній. Для гравированія на стеклѣ монше- также наносить на него пряно схѣсь кремне- фториетыхъ металдовъ съ сѣрною кислотою, потому что она даетъ HF, рйсувокъ получается матовый.
360 гл. 11. галоиды: хлоръ, бромъ. іодъ и фторъ. или К даютъ лишь среднІя соли КС], NaCl, a HF образуетъ и киелыя, напр., HKF2 (а растворяя K.F въ жидк. HF, получается и KHFa2HF). Это послѣднее свойство находится въ связи съ тѣыъ, что при температурахъ обыкповеп- иьгхъ плотность паровъ фториетаго водорода близка къ 20, что отвѣчаетъ формулѣ HSFS, каігъ показалъ Ыаллетъ (18S1). но при нагрѣванін происходить деполимеризация, и плотность приближается къ 10, какъ слѣдуетъ по формул* HF [54]. Аналоги съ хлоромъ двухъ другнхъ галоидовъ, брома и іода, гораздо болѣе совершенна. Не только НВг и HJ очень сходны съ НС1, по и сами бромъ и іодъ во многихъ реакціяхъ сходны съ хлоромъ [55], также и свойства соот- [54] Mallei (1SS1) едѣлалъ опредѣленія плотности прп 30° и 100°, ранъе того Gore (1869) опредѣлнлъ плотность паровъ НЕ прп 100°, a Thorpe and Hambly (1888) сдѣлали 14 опре- дѣ.теній отъ 2(і° до 8S° и показали, что плотность въ этоііъ предѣяѣ теипсратуръ постепенно уменьшается, подобно тому, какъ это замѣчено давно и хорошо научено для паровъ уксусной кислоты, НО- и др. Способность HF по.шхерпзоваться въ H~F! вѣроятно находится въ связи со свойетвоыъ многихъ фтористых.!, металловъ давать киелыя еолп; представителями жяутъ служить K.H.F1 и H'BiF6. Мы ви- дѣли выше, что у НС1 есть та же способность (образуются, напр., Н2РІС1С н т. п.), а потому в это свойство плавиковой кислоты не стоить уединенно отъ своііствъ друтнхъ галоидовъ (си. 47 bis]. [5Э] Такъ, напр., опытъ съ поталенъ (вын. 16) совершенно такъ же идетъ съ Вг, какъ съ С1. Весьма поучительный опытъ пряного сое- диневія галоидовъ съ неталлаыи предсгавляетъ небольшой нусокъ (стружка) алшшиія, брошенная въ еоеудъ съ жидкниъ бромомъ: а.тю- нлнія легче, плаваетъ на бромѣ и, спустя нѣ- которые вреия, реакція настуиаетъ, сопровождаясь отдѣленіеиъ тепла, свѣта и паровъ брома. Накаленный кусокъ металла быстро движется ао поверхности брона и происходя- щій АШг" растворяется въ бромѣ (см. вын. 23). Принодинъ для сравнения нѣсколько термо- химическихъ даняыхъ (Тонсена) для аналоги- ческяхъ д-вѲствій 1) хлора, 2) брома и 3)іода по отношенію къ металланъ, называя атомъ галоида чрезъ X. в ставя знакъ -f- для обо- значееія Вещеетвъ дѣйетвующихъ. Веѣ числа даны въ тысячахъ ка.чорін и отнесены къ граммовому частичному вѣсу и къ обыкновенной температурь1: 12 3 12 3 К5 +Ха 211 191 160 Са+Х! 170 141 — Na3 + X= 195 172 138 Ва + Х5 195 170 — Ag» -Ь Xs 59 45 28 Zn + Х= 97 76 49 Hg3 -fX' 83 68 № РЬ -f Xя 83 64 40 Be +Х» 63 51 34 Al + Xs 161 120 70 вѣтственныхъ металличеекпхъ соеди- неній хлора, брома и іода весьма близки между собою. Такъ, хлористые, бромистые и іодиетые калій и натрій пред- ставляютъ тѣла правильной системы, растворимый въ водѣ; хлористый каяь- цій, алюмииій, магній, барій—растворимы въ водѣ, канъ бромистый и іоди- стыя соединенія этихъ металловъ. Іоднстое и бромистое серебро, іодпстый и бромистый свниедъ также мало растворимы въ водѣ, какъ и хлористые серебро и свинецъ. Кислородный соединенія брома и іода также предста- влпютъ весьма большую аналогію съ соответственными соединеніями хлора; напр., НВгО отвѣчаетъ НС10, и обѣ имѣготъ бѣлильпыя свойства. Іодъ былъ открыть въ 1S11 г. Куртуа въ золѣ морских-* водороатей (vareclis) и венорѣ изслѣдованъ Клеманомъ, Гей-Люсса- комъ и Деви. Въ 1S26 г. Баларъ открылъ и изучнлъ бромъ въ маточ- номъ разсолѣ морской воды. Бромъ и іодъ находятся въ морской водѣ въ соедпненіп съ металлами, какъ и хлоръ. Однако, количество бромистыхъ, а особеіпю іодистыхъ металловъ въ морской водѣ столь не велико, что только чувствительными реакціями можно открыть ихъ прн- сутетвіе [56]. "При полученіи соли изъ морской, воды бывшіе въ ней бромистые металлы остаются въ маточныхъ разсолахъ, потому что не достигаютъ насыщешя. Затѣмъ бромъ и іодъ, соединенные съ ееребромъ, находятся выѣстѣ съ хлористымъ ееребромъ, какъ рѣдкія руды, преимущественно въ Аые- рикѣ. Нѣкоторые цѣлебные ■ соляные Вездѣ хлоръ даетъ болѣе броиа л бромъ бо.тбе.іода По опред. Esbreicher'a (1896) для сжинсенныхъ галоидныхъ кнелотъ: НСІ НВг HJ Темп, плавленіл —111°,1 — 87°,9 — 50°,S кипѣнія — 83°,7 — 64°,9 — 34°,1 Заыѣтимъ, что скрытое тепою нспаренія ча- стнчваго в'Ёса Вг5 около 7,2 и іода 6,0 т. ед. т., а скрытое тепло аатвердііванія Вг' около 0,3, 3" около 3,0 тысячъ ед. тепла. Иаъ этихъ чиселъ видно, что разность теплотъ зависитъ не отъ рааностн состояній. Напр., пары іода съ Zn дали бы при обрііаованіи ZnJ349+8+3 или около 60 т. ед. тепла, или иъ І'/і рааа ыенѣе, чѣмъ Zn+Cl-. [56] Въ литрѣ морской воды около 20 грам. хлора и около 0,07 гр. брома: Въ Мертво.чъ, норѣ брома разъ въ 10 болѣе.
вр о и ъ. 361 минеральные источники (крейцнахскіе, старорусскіе) * содержать бромистые и іодистые металлы, всегда въ подмѣси къ избытку хлориетаго натрія. TMs верхніе слои стассфуртской каменной соли (гл. 10), которые служатъ для добыванія солей но лія, содержать также бромистые металлы [57]. Эти послѣд- ыіе скопляются при кристаллизации ■солей калія въ послѣднихъ маточныхъ разсолахъ, которые нынѣ доставляіотъ (вмѣстѣ съ нѣкоторыми американскими источниками) главную массу брома для общаго потребления. Изъ смѣси раство- ровъ бромистыхъ ихлористыхъметал- ловъ легко выдѣлить бромъ, вслѣд- ствіе того, что хлоръ вытѣсняетъ бромъ изъ его соединеній съ Na, Mg, Ca и многими другими. Безцвъ'тпый растворъ бромистыхъ. и хлористыхъ металловъ, черезъ пропускан!е хлора, окрашивается въ оранжевый цвѣтъ отъ выдѣ- ляющагося брома [58]. Подобнымъ [57] Но іода въ стассфуртскомъ карналптѣ не находить. f5S] Необходимо однако, чтобы хлоръ не былъ въ болыпомъ ішишк'іі, потому что иначе въ бромѣ остается хлоръ. Продажный бромъ нерѣдко и содержнтъ хлоръ, въ видѣ хлориетаго брома. Оиъ раетворимѣе въ водъ-, чѣмъ бромъ, fi этиыъ путемъ пометь быть удалепъ. Для пол учен ія чистого брома продажный бромъ промываютъ водою, сушать сѣрпою кислотою, перегонлютъ съ термометромъ, собирая части, кипящін около oS°, ііревращаютъ большую часть въ КВг и къ его раствору прибавллютъ остатокъ брома, чтобы выдѣ- лнть іодъ, который и удаяяютъ пзбалтыва- ніеяъ съ. CS2. При нагрѣнаніи полученнаго такинъ образомъ КВг съ МпО! и IPSO* по- лучаютъ бромъ уже свободный отъ іода, который, впрочемъ. въ нѣкоторыхъ сортахъ. продажного брома (напр., стаесфуртекаго) вовсе не содержится. Если затѣмъ превратить часть Вг въ .КВт, а другую въ КВгО3, то ихъ смѣсь (въ указанной равенствомъ про- порцік) при перегопкѣ съ сѣрною кислотою даетъ бромъ: 5КВг + КВКР + 6HsSO' = =6KHSOJ -f ЗЕТО + ЗВг*. Послѣ растворепія брона въ кръ-пконъ растворѣ бромистого калъ- ція к осажденія иэбыткомъ воды, бромъ те- ряйтъ весь хлоръ, въ немъ бывшій, потому что онъ даетъ съ СаВг! хлористый кальцій. [59] Съ давнихъ яоръ шло разноръ-чіе о температурь- плавленія чнетаго брома. Одни давали ее отъ—7° до—8°, другІе отъ—20° до—25°. Благодаря изелѣдованію Рамзая н Юнга (1835) нынѣ нѣть еомнѣкія, что чисты» бромъ плавится : около—7°. Для твердаго брома при ( получена упругость р им. р=? 20 25 30 85. 40 45 мм. t=— 1С°,6—14°—12°—10°—S°,4— 7°Л образомъ можно извлекать бромъ въ заводской практике, но еще проще прямо прибавлять къ маточному раствору небольшое количество перекиси марганца и сѣрной кислоты. Онѣ дѣ- лаютъ часть хлора свободньшъ, и эта часть хлора выдтзляетъ бромъ. Бромъ представллетъ тешобурую жидкость, дающую бурые пары съ. вредяымъ, тяжелымъ, удушлнвымъ запахомъ, откуда дано брому его названіе (отъ греческаго слова — зловонный). Плотность паровъ брома показываетъ, что частицы его содержать Вг2. При охла- жденіи бромъ занерзаетъ въ буровато - еѣрыя чешуйки. Температура плавленія чистаго брома—7°,05 [59]. Жидкій бромъ при 0° имѣетъ плотность 3,187, а при 15° около 3,0. Температура киаѣнія брома лежать при 58°,7 (Рамаай). Бромъ, какъ и хлоръ, растворимъ въ водѣ: на 1 часть брома при 5° требуется 27 частей воды, при 15°—29 частей воды. Водяной растворъ брома имѣетъ желтовато- Для жндкага брома: j>= 50 100 200 400 600 760 хм. if = — 5°,0+8°,2 23°,4 40°,4 51°,!) 58,°7 Эти кривыя пересѣкатотея при — 7°,05- Сверхъ того, при сравненіи упругостп пара мпогихъ жидкостей (напр., данныхъ въ ѵлг 2, вын. 27), Раызай и Юнгъ замѣтили, что от- яошеніе абсолютныхъ температуръ (т. е. (+ -3-373), отвѣчаюшихъ равнынъ упругостямъ, для всякой пары вещесгвъ шѵшяется прямолинейно въ зависимости отъ t, а потому для указанныхъ давленій р Рамзай и Юягъ опре- дѣлнли отнопгеыіе і+273 для воды и бром.а и нашлп, что прямьш линіи, выраясающія эти отношения для яшдкаго и твердаго брома, пересѣкаютоя также прв 7*,05. Такъ, наорч для твердаго брома: р= 20 25 30 35 40 45 кн. 273+t 256,4 239 261 263 264,6 266 273+if' 295,3 299 302,1 304,8 307,2 309,3 е=1,152 1,154 1,157 1,159 1,161 1,363, гдѣ t означаете температуру воды, отвѣчщр- шую упругости паровъ р, я гдѣ с ест& отно- шеніе 273-f-C къ 273+(. Величина с очевидно съ большою точноетію выражается аряма(р ляніею с= 1,1703+0,00111 Точно такшіъ же путемъ для жидкого бр<ша на^одшеь по отно- шенію къ водѣ cf=1,1585—р,60057(. ,Церер4- ченіе атихъ пряыьгхъ опять отвѣчаетъ^-7°,Й5, чѣыъ д утверждена вновь вьіців даннаяі температура плавленія брома. Такдмъ образомъ возйожно при современноыъ задаеѣ свѣдѣеій точно устанавливать и провъдаіть температуры плавленія. Точно такъ же Рамзай и Юнш> установили постоянный, точка для іода.
3(32 гл. 11. галоиды: хлоръ, бромъ, іодъ и фторъ. красный цвѣтъ п при охлан;деніи до — 2° Еыдѣляегь кристаллы, еодер- жащіе на частицу брома 10 частицъ воды [60]. Спиртъ растворяетъ большее количество брома, а зфйръ еще болѣе значительное. Но въ такихъ раство- рахъ современенъ образуются продукты дѣйетвія брома па эти органически* вещества. Водяные растворы бромиетыхъ мѳталловъ также раство- ряютъ аиого брома. Что касается до іода, то его извле- каютъ почти исключительно пзъ маточ- ныхъ разеоловъ послѣ кристаллизаціи природной (чилійской) селитры NaNO3 и золы морекихъ растепііі или водорослей, выбрасываемыхъ приливами океана на берега Францін, Англіи и Испаніи, иногда въ значптельноиъ ко- личествѣ. Большинство такихь водорослей суть породы fucus, lamimria в т. п. Сплавленную золу такихъ водорослей называютъ въ ЦІотландіи kepi, а въ Нормандш varech. Въ водоро- сляхъ п ыорскдхъ губкахъ скопляются довольно значнтельныя количества іода (отчасти въ видѣ особыхъ орга- ничеекихъ соединеній, найденныхъ Готье даже въ воздухѣ и морской водѣ, хотя и въ очень малыхъ дозахъ). Когда обжигаюгь водоросли (или под- вергаютъ ихъ сухой перегонкѣ), тогда остается зола, содержащая преику- щественно соли калія, натрія, наль- ція. Металлы въ растеніяхъ находятся въ .видѣ солей органическихъ кислотъ. При1 обжиганіи органическія соли разлагаются, образуя углекислый соли кали и натра. Оттого въ золѣ морекихъ растеній находится угленатро- вая соль, или сода. Ее выщелачиваютъ, т. е. растворяюгь нагрѣтой водой; при испареніи такихъ щелоковъ выдѣля- ютеясодаидр. соли, но часть веществъ остается въ растворѣ. Эти-то ыаточ- [60] НабЯюденія, произведенный Патерно и Називи (по способу Рауля, гл. 1, вын. 49) надъ температурою образованія льда (—0°,115 ори еодержаніи 1,391 гр. брона на 100 гр. воды) въ водяномъ растворѣ брома, показали, что броыъ содержатся въ раетворахъ въ вндѣ чаетицы Вг5. Подобные же опыты, произведенные для іода (Ююбуковъ 1889 я Бекман-ь 1890), прказываютъ въ раетворахъ частицу Js. Б. Роэебумъ изелѣдовалъ гндрать брома столь 'нее подробно, какъ и гндрать хлора (вын. 9, 10). Температура полнаго расладенія гидрата+б0^, плотность ВгЧ0НЮ=1,4Э. ные растворы, остающіеся отъ гіолу- ченія соды, и содержатъ въ себѣ хлоръ, бролъ и іодъ, въ соедииеніи еъ металлам, особенно много хлора и іода. 13000 кил. золы — varech — даютъ около 1000 к. соды и 15 к. іода. ВьпгЬленіе іода изъ латочныхъ растворовъ совершается сравнительно легко, потопу что хлоръ вьтдѣляетъ іодъ нзъ іодистаго калія и др. соединений его еъ металлами. Ые только хлоръ вытѣсняетъ іодъ изъ іодистаго патрія, но то яге дѣлаетъ и сѣрная кислота. Сѣриая кислота, действуя на іодпетый ыеталлъ, дѣлаетъ іодистый водородъ свободньшъ, но тогда HJ съ HaSO* ра&иагается (см. далѣе), особенно же въ присутствіи веществъ, способныхъ выделять кислородъ, напр., хромовой кислоты, азотной к. и даже солей окиси желѣза [61]. Освобожденный іодъ по малой своей растворимости въ водѣ выдѣлнется въ осадокъ. Чтобы очистить іодъ, его возгоняютъ и,удалпвъ первый и поелѣднія долп воз- . [U1] Вообще 2HJ+0=J2-f-H-OT если кислородъ предлагается веществомъ. легко его вы- дѣлягащимъ. Соединеніл, отвѣчаюіція высшішъ етепенлмъ окисленія ітли охлореніл, поэтому часто съ Ш даютъ свою низшую степень. Опись желѣза FesQs есть высшая степень, FeO низшая, первой отв-Ьчаеть FeX3, второй FeX'; ііодъ вліяніемъ HJ яготъ переходъ и происходить. Такъ, Н"Ог и 0s (гл.-t) способны освобождать Іодъ изъ Ш. Сое.даіенія окиси мѣди СцО нлп СиХ5 даютъ соед. закнеи CusO или GuX. Даже сѣрнал кислота, отвечающая высшей степени S0a, можетъ такъ дѣпство- вать, образуя низшую степень SO2. Еще болѣе легко вдеть освобождение іода пзъ Ш подъ вліяніемъ веществъ, споеобныхъ выдѣ- лять кислородъ. Практически пользуются всяческими способами окисленія, чтобы выдѣ- лить Іодъ нзъ кислой жидкости, содержащей, напр., cfepnym кислоту и HJ. Чаще всего прн- кѣняютъ азотистую киел. и др. выспііе окислы азота, которые тот да пережодятъвъЖ). Можно дате на HJ для выдѣденія іода действовать HJ0* и т. п. Но въ подобныхъ реакціяхъ окисленія HJ есть свои предѣлы, потому что при иавѣстныхъ условіяхъ, особенно слабыхъ раетворахъ, освобождающейся іодъ саыъ можетъ дѣйствовать, какъ окислитель, т. е. вы- ражаетъ характеръ галондовъ. Изъ іодноватыхъ солей іодъ выделяется при. еоиоиш сѣрнистокпелыхъ солей, напр.: 2NaJ0Ч-ЗNasS0H^NaHS0,^"J:Ч-H!0-г5Na'S0^ т. е. Іодаоватал кислота раскисляется сернистою, переходящею въ еѣрную. Въ Чили, при нэвлеченіи чилійской селитры NaNOs остаются маточные растворы, содержание HaJO' и ука- ааннымъ путель изъ нихъ получаютъ іодъ.
I О Д Ъ. 363 гона, собнраютъ только среднюю часть. Іодъ прямо изъ паровъ переходитъ въ кристаллическое состояние и садится въ охлаждаемыхъ частяхъ аппарата въ вид-Ё плаетинчагыхъ крпсталловъ, пмѣющихъ чериовато-сѣрый цвѣтъ и металлическій блескъ. Удѣлышй вѣсъ кристалловъ іода равеыъ 4,93 при' 4°. При 115,1° оігь плавится, а при 183,05° кипитъ [62]. Пары его получаются при тешературахъ гораздо болѣе низкихъ и имѣютъ фіолетовый цвѣтъ, отчего іодъ и иолучилъ свое иазваніе. Запахъ іода напоминаегь характеристически запахъ хлорноватистой кислоты; вкусъ его острый и терпкій. Кожу и органы тѣла онъ разрушаетъивслѣдствіе того нерѣдко употребляется для прижига- нія, раздраженія кожи. Отъ малаго количества іода кожа бурѣетъ; но это окрашиваніе исчезаетъ черезъ нѣ- сколько временя, отчасти черезъ уле- тучиваніе іода. Вода растворяетъ только '/вооо долю іода. Черезъ это получается бурый растворъ, который дѣйствуетъ бѣляінимъ образомъ, но уже гораздо слабѣе, чѣмъ бромъ и хлоръ. Вода, содержащая въ своемъ растворѣ соли, въ особенности іодиетые металлы, бо- лѣе растворяетъ іода, и такой растворъ гагѣетъ темнобурый цвѣтъ. Спиртъ и эфпръ раетворяютъ небольшое количество іода, пріобрѣтая бурый цвѣтъ; отъ содержаігія въ спиртѣ небольшого количества іодистыхъ соединеніи, напр., іоднстаго этила, растворимость значл- 163] Стасъ для окончат ел ьнаго очшцепія іода растворать его въ крѣпкомъ раетворѣ KJ и оеаждалъ прибавленіемъ воды, а Ладевбургъ (1902) очищалъ іодъ въ вндѣ осадка AgJ, взбалтывая его съ иэбыткомь крѣпкаго раствора ам.чгака, такъ какъ 100 гр. ѣдкаго амшака раетворяютъ при 16° только 0,0045 AgJ, a растворимость AgCl разъ въ 1000 болѣе. 06- работывая чпетьшъ цинкоыъп сѣрноюк.,аре- вращаюп. іодъ въ ZnJ!, а его растворъ съ азотистой кисл. даетъ іадъ. Для такого іода Ланденбургъ нашелъ атом, въ-с. 1 = 126,96, а Стаеъ для имъ очіщеннаго J = 126.S5, если О = 16. У Стаса вѣроятно были подмѣсь хло- ристаго іода. Но нельзя думать, что у Ла- денбурга не осталось въ іодѣ еще сколько либо хлора или брома, тѣиъ болѣе, что еушеніе производилось хлористымъ кальціенъ, а свободный іодъ, вѣроятно, съ СаСІ5 даль хоть немного CaJ* н С!', и это опять ввело злоръ въ іодъ (сн. вьін. UG). Подмѣси же СІ и Вг должны уменьшить ат. вѣсъ іода, а потому я полагаю, что ат. вѣсъ іода неменѣе 127, и вѣроятно даже немного болѣе 127. тельно увеличивается [63]. Растворы іода въ сѣрниетомъ углеродѣ и въ хлороформѣ окрашиваются въ розовый цвѣтъ (при нѣсколько большемъ количеств іода получается фіолетовое окрашиваніе), Розовое окрашаваніе хлороформа отъ малаго количества іода уже ясно видно и даетъ легкую возможность опредѣлить прпсутетвіе осво-. божденнаго {напр., при помощи СІ изъ Ш) іода въ малыхъ количествахъ. То окрашиваніе, которое свободный іодъ даетъ сь К)ШмалоМъ, можетъ служить также, какъ упомяиуто уже неоднократно ранѣе, для открытія іода. Переходя къ характерастикѣ соединеніи, образуемыхъ бромомъ и іодомъ, должно замѣтать прежде всего, что составъ н физическія и химическая ихъ свойства сходны съ соотвѣтствен- ныни соединеніями хлора, н веѣ измѣ- неяІя ндутъ въ томъ порядкѣ, въ какомъ измѣняются вѣса атомовъ вхо- дящаго галоида, или вѣсъ частицы соединения, т. е. бромъ при даетъ свойства среднія между тѣіш, которыя сообщаются хлоромъ и іодомъ. При большемъ вѣсѣ частицы—получаются вещества, обладающія высшилъ удѣль- нымъ вѣсомъ, высшею температурою шіавлевія и кипѣнія и т. п. Хлоръ въ евободномъ состоявіи ншштъ только около—35°, бромъ около +60°, іодъ выше -r-lSOc. По закону Авогадро-. Жерара, въ газообразномъ состояніи: плотности паровъ названныхъ элемен- товъ пропорціональны атоынымъ вѣ- самъ; а зд'Ьсь, по крайней мѣрѣ приблизительно, и въ жидкоаъ (твердомъ) состояніи плотности относятся такъ же [63] Растворимость іода въ раствораіъ, содержащий, іодиетые металлы и вообще іоди- стыя соединенія, можетъ служить, съ одной стороны, указателей* того, что раствореніе вызывается подобіемъ, а съ другой—служить косвенным* доказательствомъ того представления о растворахъ, которое приведено вЬ гл. 1, потому что во многихъ уже случаях* удалось получить нэъ подобный, растворовъ нестойкія многоіодистыя соединения, подоб- ныя кристалло-гидратамь. Такъ, іодпетый те- транетилъ амыоній N(CH')'3 соединяется съ J! Е 3*. Даже растворъ 3й въ насыщенномъ растворѣ KJ представляет* слѣды обрааованія оарѳд'вленнаго соединенія KJS. Такъ, сиврто- выи растворъ KJ1 не .отдаетъ CS* іодъ, хотя СЙа отнимаете іодъ отъ спиртового раствора самого іода (Giranlt, Jorgensen и др.). Си. гл. 13, вын. S bis.
364 гл. 11. гдлоиды: хлоръ, вромъ, юдъ и фторъ. почти, какъ вѣеа атомовъ. Раздѣливъ атомный вѣеъ хлора (35,5) на его уд. вѣсъ въ жндкомъ видѣ (1,3), полу- чаемъ объемъ=27, для брома (SO/3,1) тоже 26, какъидляіода (127/4,9)=26. [64]. При всемъ сходствѣ бромиетыхъ и іодистыхъ иеталловъ съ соответственными хлористыми металлами [05], % хлоръ легко вытѣсняетъ бромъ s іодъ, . а бромъ освобождаешь іодъ, но изслѣ- дованія проф. Потылпидна (18S0) показали, что обратное вытѣсненіе хлора бромомъ существуетъ, какъ въ раетво- рахъ, такъ и при еакалнванш хлори- стыхъ металловъ въ атмосферѣ паровъ брома, то есть срвершается распредѣ- леніе металла между галоидами (по ученію Бертолле), съ тѣмъ однако, что большая доля отходитъ къ хлору, а это показываетъ его большее сродство къ металламъ сравнительно съ бромомъ и іодомъ [66]. Эти послѣдніе [64) Равенство атотшыхъ объековъ самихъ галоидовъ тѣмъ примѣчателънѣс, что во веѣхъ галоилныхъ соединеніяхъ объемъ возрастает!, съ вамѣыою фтора хлороиъ, бромомъ и іодомъ. Такъ, напр., объемъ NaF (получается чрезі. дѣленіе вѣса, выраженнаго формулою, на уд. в.) около 15, NaCl 27, ЫаВг 34, NaJ -И. Объемы SiHCl* 82, а соотвѣтственнаго бромн- стаго соед. 10S; іоднстаго І22. [65) Но плотность (темп, кипѣнія я ин. др.) бромистого соед. болѣе, чѣмъ хлористаго, а іодистаго еще выше. [66] А. Л. Потылицынъ покззалъ, что при нагрѣваніи въ запаянной трубкѣ различныхх хлористыхъ металловъ съ экяивалентнымъ ко- личѳствомъ брома, во всѣхъ случаяхъ проис- ходитъ распредѣленіе металла менаду галоидами, и въ оковчательнонъ нродуктѣ количества хлора, замѣщеннаго бромомъ, пропорціо- нальны атомнымъ вѣсамъ взятыхъ металловъ и обратно прояорціонадьны ихъ эквивалент- носгя: такъ, если ваять NaCl -+- Вг, то изъ 100 ч. хлора 5,5* замѣстптся бромомъ, а если ,AgCI4-Br, то 27,28 ч. Эти числа относятся между собою какъ 1:4,9, а атомные вѣса На,: Ag = 1:4,7. Вообще, если взять хлористое совдиненіе МС1°, то оно съ п Вг даеть ироцентъ вамѣщѳиія = 4М'«а, гдѣ М есть атомный вѣсъ металла. Найденный закокъ .выведенъ изъ наблюденій надъ соед.: Li, Ka, . К,. Щп = 1); Са, Sr, Ва, Li,' Hg, Pb{m = % Ві{и'=3), Sn(w = 4) и Fe5(n = (i). Въ зтихъ онредѣленіяхъ Потцлицына должно видѣть не только блестящее подтвержденіе ученья Лср- щолле, но новую попытку оаредѣлеиія величины сродсгвъ. Главная же цѣль наследовав ія состояла въ томъ, чтобы убѣдиться въ вы- тѣскеніи при такихъ случаяхъ, когда шігло- рается тепло, а оно здѣеь- должно было по- ^■лімцаться, такъ какъ веѣ бромистые металлы, ■ «б^ізуясь, развиваютъ кенѣе тепла, чѣмъ хло- проявляютъ себя въ отношеиіи къ окисламъ металловъ обыкновенно точно такъ же, какъ хлоръ. Накаливая К2СОа въ парахъ іода, Гей-Люссакъ полу- чилъ (какъ при хлорѣ) выдѣпеніе кпслорода и СО2 (KyCO!,-f-J;!=2KJ+ +C02-j-0). Только обратимость реак- ціп между галоидами и кислородомъ .выступаеть для Вг н J еще легче, чѣмъ для хлора. Такъ, киелородъ при накалшаніп весьма легко вытѣспяетъ іодъ изъ "Вир. Если іодистый алгомП- ній въ струѣ кислорода прямо горптъ (Девплль и Тростъ), то подобное же отношевіе существуетъ, хотя менѣе развитое, для хлористаго алюмніпл и показываетъ, что галоиды имѣготъ явно меньшее сродство къ металламъ, даю- щимъ слабый основанія. Тѣмъ болѣе это относится къ металлоидамъ, обра- зугощимъ кислоты и отдѣляіощииъ съ кислородомъ гораздо болѣе тепла, чѣмъ съ галоидами (выноска 13). Но п во всѣхъ этихъ случаяхъ сродство (и количества выдѣляемаго тепла) іода и брома меньше, чѣмъ хлора уже потому, что атомные вѣса больше. Еще яснѣе, чѣмъ въ отношеніи къ металламъ, меныпій запасъ энергіи въ іодѣ риетые, іш;ъ видно по числамъ 55-Е выноски. Если масса брома увеличивается, то я количества вытѣсненнаго хлора возрастают!,. Напр., если на частицу NaCl будутъ действовать массы брома 1 л 4 эквивалентов'!,, то проценты вытѣененнаго хлора будутъ: 6,08 и 12,46"/,,; при дѣйствіи на частицу ВаС1а 1, 4, 2о и 100 чйстицъ брома вытѣсняется хлора: 7, 8; 17,6; 35,0; 45,0"/0. Если действовать эк- вивалештшиъ количествомъ хлористаго водорода на бромистые металлы въ эапаяннмхъ трубкахъ и въ отсутствіи воды при темпера- турѣ около 300°, то проценты замѣщенія брома хлоромъ при двойныхъ разложеніяхъ меясду одноэквивалентными металлами обратно нропорціопалыш атомнымъ вѣсамъ. Напр., NaBr -f- НС1 даетъ въ предѣлѣ 21?/„ вытѣсие- нія, КС1 12, AgCl*7<%. Въводнонъ растворѣ, хотя явяеніе усложняется участіемъ воды, въ сущности происходить то же самое. Реакціи идутъ сами собой въ ту и другую сторону при обыкновенной теипературѣ, но съ различной споростью. При дѣйствіи, напр., слабаго раствора (1 экв. на 5 лит.) хлористаго натрія на бромистое серебро при обыкновенной тем- пературѣ , замѣщено брома въ ОЧі сутонъ 2,07%; съ КС1—1,50/й- При дѣйствіи избытка хлористаго металла величина обмѣна воара- стаетъ. Эти иревращенія ядутъ также съ па- глощешеиъ тепла. Обратный реакціи,' выдѣ- ллюіція тепло, идутъ несравненно быстрѣе, но также до иввѣсгнагр. прсрѣла.
ЮДИСТЫЙ ВОДОРОДЪ. 365 и брок'в выступаетъ въотношенін гало- идовъ къ водороду. -Век они въ большей или меньшей степени легко въ парообразноыъ состояыіи встуішотъ въ прямое замѣщеніе съ газообраз- иыагь водородомъ, напр., въ присут- ствін губчатой платины, образуя гало- идныя кислоты НХ, по эти послѣдиія далеко неодинаково постоянны: НС1 иашболѣе, HJ паименѣе прочны, НВг занимаетъ средину. Надобепъ очень сильный жаръ, чтобы разложить лишь отчасти НО], а Щ разлагается ва свѣту дате при обыкновенной температурѣ, а при накаливший очень легко. А потомуреакція Ja+H2=HJ-j-HJ весьма легко обратима и Ш легко диссоціи- руетъ [67]. Для превращения 2НС] въ |67) Дивсоціаціи іодивтаго водорода подробно изучена Готфейлемъ и потомъ Лемуаненъ, нзъ изелѣдованііі котораго извлекаем!. сл'Ьдующія евѣдѣиія. Разложепіе Ш явно Бри 1S0°. но ндетъ медленно, съ повьтаеніемъ температуры спорость іі пред'влъ ралложенія возрастають.- Обратное дѣйетвіе таково иге, то есть ■)- съ ll'J ибразугатъ 2Ш не только подъ вліяиіемъ губчатой платины (Corenwinder), которая уско- ряетъ также и расиаденіе HJ, но и само па еебѣ, но только ледлевио. Предѣлъ обратимой реакціи остается тотъ же. съ губчатой платиною или Оезъ нея. Увелнченіе давяенія очень сильно ускириетъ ходъ реакціи образования НЗ, а потону губчатая платина, сгущая газы, дѣйствуетъ подобно даи.існію. При атмосферы омъ давлепіи распадение Щ достигаешь предала при -2о(>° нъ нѣсколько мѣся- цсвъ, а при -140" въ несколько чаеовъ. Пре- д'Ьлъ при 250° около 1S°/D распаденія, то есть нзъ 100 ч, водорода, бывшего въ HJ, около 18л/о моікѳть при этой темпер, выделяться (этотъ водородъ легко иямѣрять и судить о м'Ёрѣ днссоціацш). но не бо.тве, пра 440" пре- дѣ.ѵъ около 26%. Если же давленіе, подъ ко- торымъ 2Ш переходить въ И' + J!> будстъ 4'/з атн., то предѣлъ 24"/,,, подъ давленіемъ '/5 атм. предѣлъ S30;,,. Малое вліяніе давленія на диссоиіаііію HJ (срав., К-0', гл. 6, вын. 46) определяется. т'іагъ, что реакціи 2HJ=J!+Ha не сопровождается излгЬненіоліъ объеаювъ. Чтобы показать вліяніе времени, приведемъ числа, относнщіяея къ 350°; 1) Реакціи Hs-J-Js: 3 часа SS% Н= свободны: S час. 69%: 34 ч. 48%; 7(і ч. 29% и 327 чаеовъ 1S,5% Н3 осталось въ свободнонъ состояніи; 2) обратное разложеніе 2HJ: 9 чае. 3% Н5 освободилось, а чрезъ 250 час. 2S,6% IIs стало свободнымъ, т. е. достигнуть пред'ілъ. Прибавка излнш- нлго водорода уменьшаетъ ііредѣ.т!. реакціи распаденія или увеличиваетъ образование HJ изъ Р + Н!, какъ и елъчдуетъ ждать до уче- нію Бертолле (гл. 10). Такъ, при 440° 26% Ш распадается, если нѣтъ подыѣсп водорода. Если ню. подмѣшано HJ, го распадается въ прѳдѣдѣ вдвое меньшая масса Ш. Поэтому, Нг+СР, судя по прямому измѣреиію выд'вляющагося тепла, надобно затратить 44 тыс. ед. тепла (п. ч. образование І-ІСІ развиваетъ 22 т. ед. т.)- Для разложенія 2НЕг на Нг+Вг2, если бромъ получается въ ларообразномъ состояніи, расходъ тепла уже только около 24 тыс' ед. т., а при разложении 2HJ на Н2 и і~ въ видѣ паровъ не поглощается, яраззивастея около 3 тыс. ед. т. [68], что стоить, безъ соынѣнія. въ причинной связи съ большою проч- иоетію НС1, легкою разлагаемостію Ш и промежуточными свойствами НВг- Отсюда становится ожидаемымъ, что хлоръ агособенъ ясно разлагать воду съ выдѣленіемъ кислорода, а іодъ не- въ силахъ уже произвести это выдѣ- леніе [69], хотя онъ можетъ освобо- если будетъ наята безнредельная масса водорода, то распаденія Ш не будетъ. Свѣтъ со- дѣйствуегь сильно распадению HJ. При обыкновенной температурѣ S0% HJ распадается отъ дѣйствІя сьѣта, а отъ одного вліянія температуры такой иредѣлъ отвѣчаетъ очень высоі;іім'Ь температурамъ. Ясное вліяніе свѣта, губчатой платины и нечистоты стёкла (особ. Na5S04, которая разрушаетъ HJ) не только затрудйяютъ изслѣкованіе, но и показываютъ, что въ реакціяхъ, подобныхъ 2HJ = Р -+- Н-,. сопровождающихся малыыъ тепловыяъ эффек- тоігь, бсякія постороннія, малосильный вліянія могутъ глубоко изи'Ьнять дпдъ явленія (вып. 47). [68] Терішческія опредъленія Томсена {для 18 )да.швъ тысячахъ калорій: С1+Н = -)-22ѵ HCl-j-Aq (т. е. много воды растворяеті. НС1) = -j-l?,3, а погону H-t-CI+Aq = -f39,3- Взявъ частицы, долншо все ѵдвонть. Br-f-H= = -f- 8,4; НВг -f Aq = 19,9; Н + Br + Aq = = -f- 28,3. На испареніе Вгэ, по Вертело, идет* 7,2, ея^д., Вг= + Я1 = 18,8 + 1,ѣ = + 24, еста Вг2 взять, для сравненія съ С1!, въ видѣ паровъ. H-[-J= —6,0; HJ + Aq= + 19,2; Н +J-j-Aqs-j-13,2, а по Вертело тепло плавлеіия J53,0, на испареніе 6,0 тыс ед. т., а потому J"- + На = — 2. 6,0 + 3 + 6 = — 3,0, есэа іодъ взять въ видѣ пара.- Вертело на. основании евоихъ опредѣленій даетъ, однако, Н- OjS тыс. ед. тепла. Подобный разнорѣчія въ термохпиіи, при несовершенствѣ суще- ствующихт, пріемовъ, встречаются нерѣдко и завйсятъ отъ необходимости получать основный числа обходнъшъ путемъ. Та.къ;для опред. тепла H-|-J, Тоясенъ разлагалъ слабый растворъ KJ газообразным'ь хлоромъ, реаккія дала + 26,2, откуда, зная предварительно те- плотные эффекты реакніа КНО -f НСІ, КНО -f- -T-HJjiCl-t-H въводныхъ расгворахъ, моядао. получить Н 4- 3 + Aq, а потомъ, зная HJ + АЧ' найти J -]- ІІ. Очевидно, что неизбѣжныя погрѣвівоетн могутъ накопляться. (69] На основанін ученія Бертолле и на- блюд. Потылицлна (вын. 66) должно думать^
366 гл. Ц. галоидн: хлоръ, ждать кнслородъ нзъ окнсловъ калія шли иатрія, такъ какъ сродство ихъ къ галоидамъ очень значительно. По той же причпнѣ кнслородъ, особенно еъ вндѣ соединеиііі, способныхъ его отделять (напр. С1Н0, CrOs л т. п.), легко разлагаетъ Ш. Смѣсь 4HJ-J-03 загорается отъ накаленныхъ веществъ, образуя воду п Д Капля дымящей азотной кислоты загорается, въ атмо- сферѣ HJ, выдѣляя емѣсь бурыхъ паровъ NO2 и фіолетовыхъ паровъ іода. Въ присутствии щелочей п массы води іодъ, однако, способенъ окислять, какъ хлоръ, то есть воду разлагаетъ, чему помогаетъ сродство HJ къ щелочи п водѣ, какъ сѣрная к. помогаетъ цинку разлагать воду. Всего яснѣе высту- паетъ относительная непрочность HJ лишь тогда, когда дѣло идетъ о газо- образноыъ состоянін. Если же галоидный кислоты растворяются въ водѣ, то онѣ отдѣляютъ приэтомъ столь много тепла, что между собою сближаются гораздо болѣе. Это видно нзъ термохимичеекихъ дакныхъ, потому при образованіи НХ въ растворѣ (въ большой массѣ воды) нзъ газообразныхъ простыхъ тѣлъ развивается для НС1 39, для НВг 32 и для Ш IS тыс. ед. тенла [70]. Но особенно это видно изъ того, что растворы НВг и Ш въ водѣ представляютъ множество сходствъ съ раетворачи НС1, даже по способности давать гидраты, дымявдіе и постоянно киплщіе растворы. ВсяѣдствІе выше- изложеннаго, бромистый н іоднстыи водо- родъ, какъ вещества мало прочныя, не могутъ выделяться въ газообразномъ однако, что иѣкоторые слѣды ыедлеаяаго раз- яоженія воды іодомъ ыогутъ существовать. Еъ этомъ смыелѣ будетъ понятно наблюденіе Доссіоса. и Вейіа надъ тѣмъ, что растворимость іода вт. водѣ увеличивается съ іече- тем* мѣеяцевъ прнкосновенія. Тогда образуется HJ и онъ увеличиваетъ растворимость. Если іодъ изъ такого раствора извлечь сѣр- . нистыаъ углеродомъ, то нослѣ д'Шствія N-Os опять крахма.тоиъ можно открыть іодъ, какъ показали авторы. Можно думать, что множество подобныхъ реагнрованій, требуюшлхъ много времени и совершающихся вт> малыхъ количеетвахъ, до снхъ поръ укрывается отъ вниманія бэелѣдователей, все еше либо сомневающихся въ общности ученін Бертолле, либо вндяпщхъ только термохимическую сторону реагировав]и. либо упускающихъ изъ вниманія элемеигь времени и вліяніе маесъ. . [70] На основаніи данныхъ вын. GS. ВРОМЪ, ЮДЪ И ФТОРЪ. состоянін во множествѣ тѣхъ уеловій, при которыхъ происходить НСІ. Такъ, если дѣйствовать въ растворѣ сѣриою кислотою на NaJ, то происходятъ всѣ тѣ же явлеиія, какъ и при JNaCl, но кнслородъ сѣрноіі кислоты уже разлагаетъ оевобождающійся HJ, образуя іодъ: HaSO*+3HJ= 2I-"TO-|-S04-J2. Эта реаіщія идетъ въ обратную сторону въ присутствия массы (2000 ч. воды на 1 ч. SO2) воды, въ чемъ проявляется не только сродство HJ къ водѣ, но н ея прямое участіе ъъ иа- правленіи химпческнхъ реакцій, совершающихся при ея посредствѣ [71]. Поэтому, имѣя галоидную соль, легко получить (дѣйствуя IF504) газообразный НО), но нельзя получить въ отдѣль- ности (газовъ) ни НВг, ни Ш [72]. Для ихъ полученія надобны другіе пріемы, а именно нельзя брать соеди- ненін кислорода, столь легка могущаго разруніать НВг п HJ. Поэтому H2S. фоефоръ и т. п. вещества, сами кнслородъ легко отнимающія, ведутъ къ превращение брома и іода въ присутствия воды въ НВг н І-ІІ. Пріт дѣй- ствіи, надр., фосфора въ сущности кнслородъ воды отходить къ фосфору и реакція—по остаткамъ—ведетъ къ образованію НВг и Ш. Но дѣло усложняется обратшоетію реакцій, срод- ствонъ къ водѣ и др. обстоятельствами, понятными слѣдуя за ученіемъ Бер- толле. Хлоръ (бромъ тоже) пртю разлагаетъ HaS, образуя 2НС1 и выдѣляя сѣру, но іодъ дѣйствуетъ такъ только въ слабыхъ водныхъ растворахъ, когда на помощь къ его сродству съ водо- родомъ приходить сродство HJ къ водѣ. Въ газообразномъ состоянін іодъ не дѣйствуетъ на HaS [73], сѣра же способна разлагать газообразный HJ, образуя H2S и соединеніе еѣры съ іодомъ, [71] Множество подобный, случаевт. оправдываешь ученіе Бертолле, наложенное въ главѣ 10. [72} Претгатствіемъ служить раскисл пешеть IPSO4. Если взять кислоты леіучія, он'Ь сами перегонятся вмѣстѣ съ НВг или Ш. Многія же иаъ ыелетуіихъ и не возстановляемыхъ НВг и HJ дѣйствують лишь слабо (какъ Н!РО*}, или вовсе не дѣЁствуютъ (какъ Н'ВО1). [73] Это согласна съ термохимическими данными, н. ч. ваявъ всѣ веиіества въ ъаяообраз- ш\№ состопиіи (для S тешіо плавленія 0,3, тепло испарет'я 2,3), ниФемъ На + S = -+- 4,7' H» + Cl*=^ + 4* H3+Br=:=-f-24 и H'-LJ'^
БРОМИСТЫЙ И ЮДИСТЫЙ ВОДОРОДЪ. 307 изъ котораго вода производить HJ [74]. Если же пропускать сѣрнисто- водородный гязъ въ воду, содержащую іодъ, то реакцін Н^ -f j! = 2ІП -f S идетъ до тѣхъ поръ, пока растворъ раа- бавленч., а при увеличенііг массы сво- боднаго EJ реакція прекращается, потому что тогда іодъ переходить въ растворъ [^4 bis]. Для полученія [75] газообразного ИВг и Щ чаще всего примѣняютъ =— '■} тык. ед. тепла, слѣд., образованіе Нг8 даотъ теила меньше, чѣмъ НС1 и НВг, но больше, чѣмъ HJ. [74] Здѣсь три элемент: И, ЗиЛ, которые между собою способны давать всв парнып сочетанія: Ш, IPS, SSf притомъ послѣднее происходить бъ разнихъ пропорціяхъ. Въ та- кихъ случаяхъ шгдиа слояягасть задачъ химической механики. Очевидно, что только раз- смотрѣн'іе простѣйшихъ случаевъ можетъдать клшчъ къ задачамъ бсггве сложньшъ, а нзъ нримѣровъ, приводииыхъ на послѣднихъ стра- ницахъ, съ другой стороны, очевидно, что, не вникая въ условія химическихъ равновѣсін, мы должны будеиъ отказаться отъ понпмаиія химнческнхъ явлен! й. Слѣдуя за Бертолле, видна возможность постигнуть всю предстоящую задачу, но труды въ этомъ направленіи едва нача.'шсь аа послѣднія десятилѣтія, и нредстоитъ еще многое уяснять, собирая сперва опытный матеріалъ, для котораго на каждомъ шагу представляются случаи. Излагая свѣдѣ- нія о галоидахъ, я ішъ-.ть въ виду указать между прочимъ ыа задачи этого рода, такт, какъ вт, частныхъ прпмѣрахъ рисуется общая задача. [74 bis} Елпэкій пъ 2HJ + -ІЗ- -Ь 9Н!0 [по Вино) растворъ уже не реагируетъ съ H'S, несмотря на массу свободнаго іода. Поэтому, пропуская H-S въ воду съ іодоыъ, можно получить только слабые растворы. То же въ сущности совершается, когда 50" въ слабомъ растворѣ съ іодомъ давтъ HJ и сѣрнуго кислоту. При сгущеніи происходитъ обратная ре- акція. Всюду равновѣсныя снстены и роль воды — ясно видны. [75J Способы пбразопанія и лолученія суть пи что иное, какъ частные прнігвры химпче- скихъ поздѣйствій. Если бы зпаніе химической механики было полнѣе, -чѣмъ ньшѣ, всв случаи получения можно было бы со всѣми подробностями/ (колич. воды, температура, давленіе, массы и т. п.) предугадывать. Изу- ченіе нрактпческихъ пріеиовъ полученія, поэтому, есть одпкъ изъ путей изученія химической механики. Воздѣйетвіе іода на фос- ■*|юръ и воду представляетъ такой же случай, какой указанъ въ вьгаоскѣ 74-й, и дѣло усложняется здѣсь еще возаожностію образования соед. РН3 съ HJ, равно какъ и происхожде- ніемъ PJ2, PJ3 и сродствомъ Ш и кислогъ ([юефора къ водѣ. Теоретически внгересъ равновѣсій, во всей ихъ возможной слшкно- сти, конечно, очень великъ, по овъ отсту- наетъ на задній планъ предъ интересами пер- реакцію между фоефоромъ, галоидами и малымъ количествомъ воды (иначе HJ и БВг растворяются въ водѣ), постепенно прибавляя галоидъ къ фосфору, смоченному водою. Если въ колбу положить красный фосфоръ, смочить его водою, а затѣііъ приливать бромъ по каплямъ (нзъ закрытой воронки со стекляппымъ краномъ), то бромисто- водородыый газъ идетъ изобильно и равномѣрно [76]. Для приготовленія Ш въ колбѣ къ 10 чаетямъ (сухого) іода прибавляютъ 1 часть обыкновен- паго (желтаго) сухого фосфора; при вращеніи колбы реакція (отдѣляется свѣтъ и теплота) между нгагн: идетъ вичными: начти практические иріемы уедине- иія веществъ и способы ло.тьзоватн ими хія надобности людской. Лишь но удовлетворены втихъ надобностей и по мѣрѣ нкъ удонлетво- реніяыогутъ являться иные интересы—другого порядка, которые сами отразятся на интере- еахъ первичнаго свойства. По этимъ прнчи- намъ, считая своевременнымъуказаніена теоретические интересы химическихъ равновѣсій, главное вниманіе читателя въ этомъ сочине- нія все ;ке обращается на первичные хнмп- ческіе ишересы, такъ какъ оно назначается преимущественно для начпнаіошлхъ химію и для возбуаіденія у нихъ интереса ко всей нашей наукѣ. [76] НВг получается также при дѣйствіп броыа на параффинъ, нагрѣтый до 180° и др. углеводороды. Жидкій трехброѵнсгый фосфоръ, прямо получаемый нзъ Р и Вг, при дѣйствіи воды, также даеть струю НВг. Бромистый калій іип натрій при дѣйствіи Н2^11 въ присутствен куска фосфора также даетъ НВг, но Ш эги.мъ путемъ разрушается. Чтобы удалить пэъ НВг пары брома, пропускаютъ надъ влажншіъ фоефоромъ, а чтобы высушить, берутъ ила фосфорный аЕггидридь, или СаВгг, нельзя брать СаСІ3, п. ч. получается НС1. Надъ ртутью собирать ни НВг, ни Н.Т нельзя — дѣйствуютъ, ыожио прямо собирать въ сухой соеудъ, погрузивъ газоотводную трубку до дна, потому что оба газа много тяжелее воздуха. Мерцъ и Гольцманнъ {1SS9) предложили получать НВг непосредственно нагрѣвая. смѣсь паровъ брома н водорода, или (по способу, предложенному Newtn'oirb, 1892), смѣсь брома н водорода проводится черезъ трубку, въ которой вложена платиновая спираль, накаливаемая послѣ вытѣснешя нзъ трубкл воздуха. Аналогично бр оинстому водороду образуется и іодоводородъ. При нагрѣванік іодъ улетучивается въ маленькую колбочку и паръ его увлекается водородомъ въ сильно накаленную трубку, пря выходѣ нзъ которой и обнаруживается значительное количество HJ л свободный іодъ. При началѣ накаливав!» происходитъ соединение 17°/0 іода, при повыше- ніи температуры — уже до 78°/» — 79D/0 н при еггльномъ яакалнваніи—^около S2°/e.
3GS гл. 11. гдлоиды: хлоръ, бролъ, іодъ и фторъ. спокойно и, когда масса образовавшегося іодкстаго фосфора остыиѳтъ, къ ней іізъ воронкп еъ краиокъ, капля по каплѣ, нрилнваютъ воду, причемъ п отдѣляется, даже безъ нагрѣванія, масса HJ. Для объясненія этігхъ спо- собовъ полученія достаточно припомнить, что хлористый фосфоръ еъ водою даетъ НС1. Здѣеь точно также — ■кислородъ воды отходитъ къ фосфору, а водородъ къ іоду, напр.: PJ3-f-3HaO= =PH303+3HJ [77]. Бъ газообразномъ состояиіп НВг и Щ очень сходны съ НС1: давденіемъ н охлажденіемъ сжижаются, дымятъ на воздухѣ, образуютъ постоянно ки- пяхціе растворы и гидраты, реагнру- ютъ съ металлами, окислами и солями и т. п. [7S]. Только сравнительно легкая разлагаемость НВг, а особенно HJ, отличаетъ явно эти кислоты отъ соляной. По этой причпнѣ іодпстый водородъ во множествѣ случаевъ дѣн- ствуетъ, какъ раскнслитель пли воз- [77} Но фосфора беруп. обыкновенно болѣе, чѣмъ для PJ5, потому что ішачс часть Іода перегоняется. Если взять мен-Ье 10-тіі ч. J, то образуется много PH'J. Рей-Люссакъ и КольОе установили указанную пропорций. HJ готовить н мложествомъ другнхъ епособовъ. Бан- новъ растворпетъ 2 ч. іода въ 1 частя предварительно приготовленного іірѣпнаго (уд. вѣеъ 1,67) раствора HJ и его пртілпваетъ на красный фосфоръ чрезъ туСулусъ реторты. Беря Р и $ не должно забывать, что между Ш н фоефоромъ (Oppenheim) можегъ совершаться реакція, яри которой образуется PHJJ п PP. РеакцІя фосфора съ іодоаъ и водою должна быть проивводнма съ осторожностью, потому что могутъ быть взрывы. Съ краснымъ фоефоромъ реакцІя течетъ спокойнѣе, но все же требуетъ осторожности. Л. Мейеръ по- казалъ, что при избыткѣ іода реакцІя ндетъ безі, яобочныѵь продѵктовъ (PH4J) по ѵравне- нію: Р + 5J + ШЮ = РІРО' -f 5HJ. Дл"я этого в'ь тубулатпую реторту кладусь 100 гр. іода и 10 гр. воды, а чрезъ тубулуеъ прпбавляютъ (сперва лишь очень осторожно по каплямъ) тѣётообразную смѣсь 5 гр. краенаго фосфора съ 10 гр. воды. [78] Удѣльные въ-еа растворовъ выведены мною па основанІп иабяюдепій Торное и Вертело для 15°/4°: 10 20 30 40 §0 №>;. НВг 1,071 1,156 1,258 1,374 1,505 1,650 HJ 1,075 1,164 1,267 1,399. 1,567 1,769. Бромистый водородъ даетъ гидраты Н8г2Н-0 и ИВгЯ20, изученные Роэебумоиъ столь же подробно, какъ гидратъ НСІ (гл. 10, вын. 37). Съ металлы чесшшъ серебромъ растворы HJ ' даготъ очень легко водородъ, образуя AgJ. Ртуть, евняецъ и др. дѣйствуютъ такт. же. становитель, и часто даже служить средствомъ для передачи водорода. Такъ, Вертело, Байеръ, Вреденъ и др. при нагрѣваніи ыепредѣльныхъ угле- водородовъ съ раетв. Ы,Т получили во- дородныя пхъ соединенія, болѣе приближенный къ пред-влу СПІ-Р" +s или даже предѣльныя. Напр.,- бензолъ С°Ыи даетъ при нагръъашп въ, запаянной трубке съ кр'Ьшшыъ растворомъ HJ гексагядро бензолъ ОН13. Легкая разлагаемость HJ объясняетъ то, что іодъ метаяептическн не д'вйствуетъ иа углеводородныя соедпнеиія, такъ какъ освобождающейся HJ съ образовавшимся продуктом?! металепсіи Н J даетъ- обратно іодъ Р и водородистое соеди- неніе RH. А потому для получеиія про- дуктовъ іодозамѣщенія прпбавляютъ іодповатой кислоты ШОа (Кекуле) или оклеп ртутп HgO (Весельскій), такъ какъ oirfc тотчаст. реагируіотъ съ HJ, а именно: HJ04-6HJ=3HaO+3J8 ила HgO-T-2HJ = HgJM-RaO. Изъ этихъ же соображеній понятно, что на NH3 и NaHO іодъ можетъ дѣйствовать подобно хлору (и брому), такъ какъ при этомъ Ш образуетъ NH*J и NaJ. Поэтому раетворъ NHa съ растворомъ іода въ спиртѣ или даже съ твердымъ Іодомъ легко образуетъ сильно взрывчатый твердый черный продуктъ металепсіи NHJ2, называемый Іодистымъ ■ШТОМЪ, хотя въ немъ еще содержится водородъ [вполнѣ это доказалъ Szuhay (1893)], способный замѣщатьея еере- бромъ (образуя NAgJ"): 3NH34-'2J2= =2NH4J+NHJS. (Однако составъ продукта измѣнчпвъ, а при избыткѣ воды получается, повидимому, NJ3). Іоди- стый азотъ взрывчатъ не ыенѣе, чѣмъ NCI3 [7S bis]. При дѣйствіи же іода [7S bis] Іодистыіі азотъ HHJS получается лра ігрибавленіи раствора іода(напр. въ спиртѣ) кг раствору амміака въ видѣ бураго порош- коватаго осадка. Если его собрать на цѣдилку, то пока осадокъ влаженъ—онъ не разлагается, но при высуштшанш даетъ сильные взрывы, а потому опытъ еъ нимъ должно производить лишь съ валы.іш количествами (обыкновенно, цѣдилку еще влан;ную разрывають иа части и ихъ кладут* на кирпичт.; при иысыханіи взрывъ происходнп, не только on, тренія и удара, но и самопроизвольно). Чѣяъ рааба- влѳннѣе раетнорт. амміака, тѣыъ болѣе іода должно прибавить для обрааованія осадка NHJ3. Понвженіе темпер, благопріятствуетъ его образованію. Въ 'Ьдкомт. амміакѣ ^Ш1 растворяется, образуя при нагрѣваніп HJ0'
ІОДИОВА'ГАН КИСЛОТА 369 яя растворы NaHO не происходить бѣлилыюй соли, т. е. не образуется стойкой іодковатистой кислоты .1НО или J30 (бромъ же даетъ І-ШгО), а обыкн. прямо реакція совершается съ образованіемьіодноватойсоли:6ШНО-|- + 3Ja=5NaJ + 3H20 + NaJOa (Гой- Люссакъ). Также дѣйствуютъ и рае- творы .другихъ щелочей и даже сиѣсь воды съ окисью ртути [79]. Это прямое образованіе іодноватой кислоты IIJ03 = Юа(ОН} показываетъ склонность іода давать соединеніи по типу -IX5. Дѣйствительио, во множествѣ обстоятельств'!, склонность іода давать соед. высшаго типа явно выступает'!., напр., съ фторомъ прямо получается -IF*. Но особо ваишо обратить випма- пІе на то, что іодноватая кислота образуется прямо и легко при дѣйствіи и іодъ. Съ KJ іод. азотъ даетъ іодъ, NH3 и КНО. Эти реакиіи (Селивановъ) объясняются образован!еыъ HJO, происходящей изъ NHJS+ -)- 2На0 = КН» + 2HJO, напр. К.1 + HJO = = J2 ~\- КНО. Вообще, Селивавовъ (ср. вын. 2У) ііаиѣтилъ временное обрааовмгіе іо;іноватистой кислоты ВДО при реакціи амміака на іодъ, такъ что здѣсь образовапію NHJ2 иредше- отвуетъ пронсхожденіе HJO, т. с. сперва Р-\- + НЮ = HJO -і- HJ, а зптѣмъ не только IIJ соед. съ КНЭ, но п '2UJO+Na4=KHJB+2H.sO. Іодистый аэотъ съ слабою сѣрнот к. даетъ (какъ NCF) іодновагыстуіо кислоту, но она тотчасъ же переходитъ въ Іодноватую к. Г?!)] Для іода неизвѣстпа свободная іодио- патистая кислота HJO (см. IS 1>Іч), но нэв-І;- стиы органическіл соединенія RJO — повидіі- моиу, этого же типа, н по особенности ихъ евоЁствъ мы упоиянелъ объ одномъ изъ пнхъ, а нмеіщо о ІодозоСепзо.т C°fPJO, полученнпмъ Виллыеродтомь (1692) и др., при дѣйствіи -Ьд- ігахъ щелочей на фенолдіодхлорыдъ UGHMCi- fno уравн.: OlHr'JCF+2MOH=CcHD,10+2MC2+ +Н20). Іодозобенэолъ представляетъ аморфное желтоватаго цвѣта вещество, при '210° оно взрываетъ, разлагаясь съ выдѣленіемъ паровъ іода, растворяется въ горячей водѣ и спиртѣ. Если кислоты яе окисляютъ СсНМО, то онѣ даютъ солеобразныя соединенія, при- чемъ іодозобенэолъ является какъ бы основною окисью двухатоннаго металла СНМ, Та- кдиъ образомъ, напр., при обработкѣ раствора іодоаобѳнэола въ уксусной кислотѣ раство- рощъ азотной кислоты получаются большіе одноклиномѣрные кристаллы азотнокислой соли состава С*НЧ(Н08)а (подобно составу Ca(N03)2]. Онъ вытѣсняетъ Іодъ пэъ Іодпетаго калія (въ растворѣ подкислеиномъ уксусной клп соляной кислотой), т. е. дѣйствуетъ сво- инъ ки старо до м-ь, какъ НСІО. При "дѣйствіи на іодобенаолт. перекиси водорода, хромовой кислоты и т.е. окисли гелей получается С'НЧО*, вещество нейтральное, т. е. не способное давать солей съ кислотами (срав. гл. 13, вьш.43). Основы іыміи. окисляющихъ веществъ на іодъ. Такъ, напр., крѣпкая азотная кислота прямо переводить іодъ въ іодноватую кислоту, тогда какъ она вовсе не окис- лнетъ хлора [79 bis]. Это показываетъ большее, ч'вмъ у хлора, сродство іода съ кислород ошъ, и тако выводъ оправдывается въ томъ, что іодъ вытѣс- гшетъ хлоръ изъ его кислородныхъ кислоть [SO] и въ присутствии воды хлоръ окисляетъ іодъ [81]. Даже пряло озонъ или тихій разрядъ, пропущенный чрезъ смѣсь кислорода съ парами іода, способны окислять іодъ [82], образуя іодноватую кислоту. Она изъ (7!) bis] Оішсленіе Is крѣпкою азотною кислотою открылъ Connel, а МіІІоп показалъ, что оно совершается, хотя медленнѣс, также ири дѣйствіи гидратовъ до HNO'H-O, но растворъ HNCP2H-0 и болѣе слабые растворы не окисляютъ, а просто растворяютъ іодъ. И здѣсь видно участіе воды. Оно уже видно, напр., въ томъ, что сухой NH- прямо соединяется съ іодомъ, напр., при (1°, образуя ,1В<ШН!, а іодистыіі аэотъ гтронеходнтъ только при дѣигтши воды. [80] Вромъ также вытѣсняетъ хлоръ, напр., изъ НСІО, образуя прямо НВгО*. Если взять, растворъ бертолетовой соли (75 частей на 400 воды) и прибавить къ нему іода (SO частей), а потомъ небольшое количество азотной кислоты, то при кшшченія выявляется хлор'ь. а въ растворѣ образуется іодноватока- лІевая соль. Потылицияъ (1887) замѣтнлъ, однако, что не только бромъ иіодъвытѣсняюгьСІ изъ HC10S и KG103, но и хлоръ вытЬсняеть брочъ изъ NaBrO1, притомъ реагированіе ндегь не въ видѣ прямого обмѣна галоидовъ, а со- провождается обііазовапіемь свободныхъ кис- лоч-ъ. напр.: 5NaC10] -|- ЗВі-2-|-ЗНгО=эйаВг + + 5НСЮ:' + НВгО', [S1] Если іодъ раэмѣшать въ водѣ и пропускать хлоръ, то іодъ растворяется, жидкость обеэцвѣчннаетея и содержіітъ, смотря по массѣ воді.і и хлора, или JHC1-, или .ІСІ\ или HJO3. Если воды мало, то HJO:1 можетъ прямо выделяться въ крнсталлахъ, но полное превращение (Bornemanи} происходит!, только тогда, когда на 1 ч. іода взято не менѣе 10 ч. воды: Ла+ЗІі-0+2С1!=ЗВО!,-г-5НС1. Вода, вообше, всегда должна быть раз сбагриваема не просто, какъ „среда"1, а какъ химнч. дѣнтелъ. Т'1;, которые упускають это, особенно при раасмо,- трѣніи елабыгь растворов!., по мнѣнію моему нарушаютъ дисциплину заноновъ Бертолле и впадйіотъ въ мечтательность Бергмана. |82J Шенеб«Й.нъ и Ожье показали это. Ожье- нашель, что при іэ° озонъ тогчаеъ окисляетъ- пары іода, образуя первоначально J'Os, который съ водою и при нагрѣванік распадается на J'O1 и J'. При разложеніи гальваническнхъ токомъ растворовъ HJ на noflOJUHTeJibHOMi. полюсѣ образуются HJO3 (Riche). При горі- ніи водорода, смѣшаннаго съ мадыыъ количе- сгво№> HJ, образуется также HJO3 (Salet). 24 .
370 гл. П. галоиды: хлоръ, вромъ, іодъ и фторъ раетворовъ выделяется въ видѣ гидрата НЮа, который при 170°теряетъ воду п даетъ ангпдрид'ь J2Os. Оба ути вещества крпсталлпческія (уд. вѣсъ РО'' 5,037, BJOa 4,869 при 0°), безцвѣтныя, растворимый въ водѣ [S3], разлагаю- гціяся при накаливатп съ образова- ніеыъ іода и кислорода, сильно окае- ляющія многія вещества, напр.: SO2, H2S, СО (Диттъ) и т. п., съ НС1 дающія хлористый іодъ и воду, съ основанІл- ми образующія солн не только среднія ШОй, по и кііслыя, напр.: Ю()3ШОа, KJOa 2HJ08 [S3 bis]. Съ Я! іоднова- тая кислота даетъ тотчасъ іодъ: HJOs~j- -j-5HJ=3H?0+3,R Іоду отвѣчаетъ, как-ъ я хлору, еще высшая іоднал кислота ШО4, происходящая въ видѣ солей при дѣйствін хлора на щелочный растворъ іодно- ватыхъ еолеіі, а также при дѣйетвін іода на хлорную кислоту [S4]. Она [S3] Кемиереръ показалъ, что растворъ уд. нѣса 2,127, при 14° содержащій 2BJ039№0, застываетъ вполнѣ на холодѣ. Сравнивая растворы HJ + тК!0 еъ ШО= -f тН*0, нахо- дтіъ, что уд. вѣсъ увеличивается, но объезіъ ■уменьшается, тогда какъ при переходѣ отъ растворовъ НСІ — mfTO къ НСІО' -f тН"0 уд. вѣсъ возрастаешь, но п объемъ также, что заиѣчаегек и въ нѣкоторыхъ другихъ случаяхъ (напр., Н'РО5 и НаРО'}. [83 bis] Дитть (ISiiO) полупить весьма много разнообразных* солей іодноватоіі кислоты. При яасьпдевіи раствора ѣдкаго ліетіл іод- новатой шісл. получена нейтральная соль 2(ШОа)гТЮ; ей аналогична 2(NH4JO*)HsO. Получены также гидраты болѣе слонснаго состава, каковы 6(КН4ЛОл)Н!0 и S(NH'JO!,)2H-0. lips реакпіи двойного обмѣна- изъ нормаль- ныхъ солей тппа 2(MeJOJ}H!0 образуются со.'ш щелочноземелшыхъ металлов'Ь Ва(}03)аН20 и Зі'ІГОУІРО. Изъ смѣси раетноровт. ачотио- киелаго цинка іі щелочной іодноватой соли вынадаетъ Zn(J03)!2H50 и т. гг. [84] Ес.та іоднонатонатровую соль смѣшатг. съ растворош. ѣдкаго натра, нагрѣть и пропускать хдоръ, то выдѣллетсл трудно растворимая соль, отвѣчающая Іодной ннсяотѣ, имеющая составь NaJJ=0!13H50, по уравн.: GNaHO f + 2NaJ03 + 4С1 = 4NaCl -f ШФОл + Ш!0. Образующее ел соединение нал о растворило въ водѣ. яо легко растворяется еъ саітоиъ сла- бомъ растворѣ азотной клслоты. Если къ такому раствору прибавить аэотяосеребряной соли, то ітроисходитъ осадокъ, содержащій въ себѣ еоотвѣетвенное есединсніе серебра, ;\g4J3Os3H20. Если ого мало растворимое серебряное соединение растворить въ нагрѣтой азотной кнстотѣ, то при испареніи выдѣля- ются оранжевые кристаллы соли, пмѣютаей составь AgJO'. Въ фориѣ JX' выражаетсн составь всякихъ солей іодной кислоты. Kimmins изъ растворовъ кристаллизуется въ видѣ гидрата, содержащего 2ВЮ (отвѣчаетъ НСЮ*2Н20), но такъ какъ существуютъ солн, въ которыхъ со- держптся до 5-ти атомовъ металловъ, то эту воду должно принять за конституционную. Поэтому JO(OH)5 = =ВЮ421РО отвѣчаетъ высшей формѣ галоидныхъ соедішеній JX7 [S5]. Действуя ■ окислительно или разлагаясь, при нагрѣваніи (200°) іодиая кислота первоначально даетъ іодноватуго, но можетъ разлагаться и до конца. Къ чпслу по учитель иѣйшихъ га.чоид- ныхъ тѣлъ должно отнести образова- ніе соединеий между хлоромъ и іодоыъ [86]. Оба простьтхъ тѣла прямо сое- дшіяются между собою, отдѣляя тепло к образуя или одпохлорксхый іодъ JC1 или трсххлорнстып іодъ JC18 [S7]. Такъ какъ вода съ нпмп реагируетъ, образуя (1SSU) СВОДИ'І-Ь ВС'В СОЛИ ІОДНОЙ КИСЛОТЫ ICF, і-мь тпиам'ь: иетасолп HJO' (соли Ag, Си, РЬ), меаосолн HaJO& (lJ!>. Лц'=Н, UdH), пара-соли H5JOc (Na-H», Яа8Н=) н дву-солп НЧЮ° [К1. Ag4, Ni8j. Три первыиъ сѵть пряно соедние- ніл типа .IX7: ЛО^ОН), J05(OHf и JO[OH)s, и послѣдиій типъ дгуіодпыхъ солей относится къ типу мезосолеіі, какъ шірофоефориыясо.чіі къ орто([|ОС([ч)рньшъ, т. е SIPJO1''— Н50 = = Н'Ф1)а. Входи, ради поучнтельныкъ прн- йіѣров'іт, при галоидахъ въ ііѣкогорыя болѣс спеиіальнып подрбности суіцествующнхъ гвѣ- л-Ьвій, я не могу утого сд'Ьлатт. во веѣхъ ча- етпхъ этой книги, чтобы не увеличить чрез- зіѣрно ея разиіѣропъ. [S5] Открытая Магнусо^п, и Алиершолле- ромъ, изученная затѣмъ въ соляхъ Ланглуа, Рамлельсборгомъ и ішошіш друі'и.чл, іодная кислота представлястъ прпмѣръ гидратовт въ которыхъ очевидно, тго нѣтъ того разяп- чія »е;кііу гидратной н крнсталлизашоиною водою, которое первоначально считалось столь рѣзкиыъ. Въ HC10J2H50 вода не замѣняется основанілаш и на нее приходится смотр'Ьть. каггь иа крнеталлогидратную, а въ HJ042H20 заігЬщеніе основаніяик происходить, и іта нее игѣдуотъ смотрѣть, какп> на гидратцую. Въ далыіѣншеігь пзложепін мы увидцмъ, что система элемсптовъ заставляеть считаетъ галоиды лающими какъ высшій солеобразпыіі типъ GX7, если чрезъ G означать галондъ, а чрезъ X кнслородъ{О^Х!),ОНят.п. элементы. [86] Въ отношение къ Н, О, Na и др. броиъ занимаетъ средину между хлоромъ и іодомъ, а потопу нѣтъ особой надобности останавливаться иадъ соеднненіяші брома — въ этомъ великая выгода естественной группировки эдеме нтовъ. [87] Оба получены Гей-Ліоссакомъ н .многими другими. Современный провѣренныя свѣ- дѣнія объ JC1 вполнѣ подтверзкдают-ь миогіи ііаблюденіп про(|). Траппа (1854), даже оправ- дываютъ его иоказаиіе о существованіи двухъ
С'ІіИ-ІОНАТРОВЛЯ СОЛЬ. 371 Іодноватую кислотуи іодъ, то для приготовления JC1 и TCP іодъ и хлоръ должны быть взяты въ сухоиъ со- ■стояніи [88]. Оба вещества происходят очень часто, напр., при дѣйетвін царской водіш па іодъ, хлора на Ш, хлористаго водорода на Ы.Ю3, іода на КСЮ3 (при нагрѣваніи) и т. п. Проф. Традпъ получилъ JC1 въ красивыхъ красныхъ кристаллахъ, пропуская быструю струю хлора въ сплавленный іодъ. JC1 при этомъ перегоняется и застываетъ; онъ плавится при 27°. Пропуская на кристаллы JC1 хлоръ, Сѣі>нонат[)овая соль Na2SO, происходящая (гл. 10) при накаливаніи смѣси сѣрной кислоты съ поваренной солью [1], образуетъ безцвѣтную солеобраз- шоиеришъ (жидкого и кристалл и чеекаго) ви- допзліѣиепій (Stortenbefcer). [Ірп маломъ из- йыгкѣ Іода JC1 остается жндкюгь, а при иод- мѣси JCP легко кристаллизуется. Танатаръ (1893) показалъ, что изъ дву.ѵь впдопзлгБненій JC1-—одно, прочное, плавится при 37°, другое же, легко переходящее въ первое п происходящее при отсутствіп JC13, плавится при IV. Шютценбергерт. дополнилъ свѣд-Ьніп о дѣй- -ствіи воды на JG1 и JCP (вын. S«). а Хрпсхо- аіаносъ доетавилъ нанболѣе полный свѣдѣнія объ JC1'. Stortenbeker (188S) разелѣдовалъ равновѣсіе системы, содержащей І-, JC1 JC1" и CF, въ тоагь же сиыелѣ, въ какомъ Розе- бумъ (гл. 10, выл. 3S] раэемотрѣдъ равновѣсіе HCJ, ЕС12НЧ) и Н;0. Опт, нашелъ, что JC1 является въ двухъ соетойиілхъ, одно (обыкнов.) прочное, плавится при 27s,2 a другое получается при быстромъ охлішденіп, плавится при 13°,SJ и легко переходптъ въ первое видоизменен і е. JC13 плавптся при 101° только въ запаянной трубѴЬ подъ давлепіетъ 16 атм. [8S] При лѣйствіп воды на JC1 н JC13 получается соедннсігіе JHC12, которое, по видимом у, отъ воды не измѣкяется. Кромѣ этого соѳди- ненія происходить всегда іодъ н іодноватая кислота: 10JCI +ЗН20 =Ш03 + 5ІИС1а+2Іа. [1] Описывая съ некоторого подробностіго свойства КаСІ, НС1 и т. под., я нмѣлъ въ виду дать понятіе, въ отд'влмтмхъ примѣрахъ, о ■свойствах!, солеобразпыхъ веществъ, но ни по разігБраіп. этого сочпнетя, пи по его назначению п цѣли н*Ьтъ возиожпостп для вся- легко получить JCI3 въ видѣ желто- оранжевыхъ кристалловъ, плавящихся при 34° и улетучивающихся при 47°,. ыо при втомъ разлагающихся съ обра- зоваиіемъ С12 и C1J. 'Химическія свойства JC1 и JC13 вполиѣ отвѣчаютъ свойствамъ хлора и іода, чего и должна ждать, потому что здѣсь произошло соединеиіе по подобію, какъ при образования растворовъ шш сплавовъ. Такъ, напр., непредельные углеводорода, которые способны прямо соединяться съ С12 и Ja, пряло присоеди- няютъ къ себѣ JC1, напр., СгН*. ную массу, состоящую изъ мелкихъ кристалловъ, растворяющихся въ водѣ. Она соетавляетъ продуктъ мпогихъ другнхъ двойныхъ разложеній, произ- водимыхъ иногда въ болыномъ впдѣ; так-ь, напр., при нагрѣваніп еѣрноам- міачі-шй соли съ поваренною, причемъ' возгоняется нашатырь, при охлажде- ніи смѣси крѣпкихъ растворовъ сѣрно- магнезіальной и поваренной солей и т. п. Подобная же реакція происхо- дитъ при накаливании, смѣси еѣрно- свинцовой соли PhSO* съ поваренною; смѣеь эта легко плавится, а при даль- нѣйшемъ повышееіи температуры появляются тяжелые пары хлорпстаго свинца. Когда отдѣлепіе пхъ прекратится, тогда о ставшаяся масса дрп обработкѣ водою даетъ растворъ еѣр- ионатровой соли, смѣшанный съ ра- створомъ неразложившѳйся поваренной соли. Часть PbSO4 приэтомъ остается въ ыеразложеиномъ вндѣ. Причины п ходъ реаіщій здѣсь совершенно тѣ же самые, какіе были указаны нри раземотрѣнін дѣйствія сѣрной кислоты кихъ солей, кнсяотъ и др. тѣлъ входить въ многія частности. Основная дѣль этого труда— характеристика элементовъ и ознаиж.теніе съ силами, действующими между атомами—не до- стпгается унножетемъ числа не обобщенных!, еще спойствъ и отношений, но п онп расширяют^ кругозоръ п возбуждають пытливость. ДВЕНАДЦАТАЯ ГЛАВА. Н а т р і и.
ЯТ2 ГЛ. 12. 11 А Т Р 1 І на NaCI. Издѣсь ложно показать, что двойное разложение определяется вы- дѣленіемъ образующегося РЬСІ2 изъ круга дѣйствія остальныхъ вещества. Это видно изъ того', что сѣрнонатро- вая соль, будучи растворена въ водѣ іі емѣшана съ растворомъ какой-либо . свинцовой соли (даже и съ растворомъ хлорпстаго свинца, хотя послѣдній и самъ мало раетворимъ въ водѣ), даетъ бѣлый осадокъ сѣрносвинцовой соли. Реакція въ растворѣ основывается на нерастворимости сѣрноевннцовой соли, а явленіе при накалпваніи основывается на летучести хлорпстаго свинца. Сѣрносеребряпая соль Ag-SO4 съ поваренною въ растворахъ даетъ хлористое серебро, потому что оно нерастворимо въ водѣ: Ag'3SOl + 2NaCl = =Na2SO*-j-2AgCl. Угленатровая соль, емѣшанная въ растворѣ съ сѣрнокне- лыми солями желѣза, мѣди, марганца, магнезіи и т. п., даетъ въ растворѣ сѣрнонатровую соль, а въ оеадкѣ — соль угольной кислоты соотвѣтствую- гцаго металла, потому что эти соли угольной кислоты въ водѣ нерастворимы, напримѣръ: MgSOH-Na2C03= ^Na^OH-MgCO3. Такилъ же точно ибразомъ дѣйетвуетъ ѣдкій натръ на растворы большинства солей сѣрной кислоты, заключающнхъ металлы, вод- ныя окиси которыхъ въ водѣ нерастворимы, напр.: CuSO* + 2NaHO = =Cu{HO)4-NaaSO* [2]. Итакъ, тамъ, гдѣ находятся сѣрно- кислыя соли и солп натрія въ принос- новенІи, можно ожидать образованія сѣрнонатровой соли и ея выдѣленія, если будутъ подходящія условія; потому-то немудрено ветрѣтить Na2S04 въ ириродѣ. Нѣкоторые источники и соляныя озера заволжскихъ степей и Кавказа содержатъсѣрнонатровугосоль въ довольно значительном^количествѣ и- выдѣляютъ ее при простомъ выпа- риваніи растворовъ. Бстрѣчаются и пласты этой соли. Такъ, на глубинѣ всего 5 футовъ, въ 38 вер. къ востоку [2] Безводную '(прокаленную! соль Na2S04 въ, торговлѣ вовутъ сульфатоыъ .SulfaI", иногда у насъ „огарками", въ минералогіи „теяарднтоиъ". Кристаллическую 10-ти-вод- ную соль нааываютъ въ минералогіи мира- (Ылитомъ, въ торговлѣ .глауберовою солью*. Сплавляя ее, получаютъ .ЫагЗО*Н*0 н пересыщенный растаоръ. отъ Тифлиса, у подошвы хребта „Волчья грива" найдеыъ глубокій слой очень чистой глауберовой соли Na2SO410I-I3O [3]. Двухметровый слой той же соли лежитъ иа дііѣ нѣсколь- кихъ озеръ (цростр. около 10 кв. километр.) въ кубанскомъ краѣ, около Баталпашинска, гі здѣсь добыча начиналась въ 1SS7- Въ Испаніи близъ Аранжуэца и во многыхъ мѣстахъ за- падныхъ частей С. Штатом, также найдена и уже мѣстами вырабатывается каменная сѣрноиатровая соль. Въ Ка- рабугазскомъ заливѣ, отрѣзанаоы'ь отъ Каспійскаго моря косою, морская вода сгущена испареніемъ и осаж- даетъ при охлажденіи глауберову соль. Способы полученія солей путемъ двойного разложенія изъ другихъ, уже готовыхі, солея, шѣютъ такую общность, что нѣтъ никакой необходимости, описывая данную соль, перечислять наблюденные до сихъ поръ случаи ея образованія черезъ различный дзойныя разложенія. Возможность ихъ уже должна предугадываться изъ учепія Бертолле по свойствамъ описываемой соли. Потому особо важно знать свойства солей, тѣмъ болѣе, что понынѣ еще не обобщены тѣ пмеино- ихъ свойства (растворимость, образов, опред. кристаллогндратовъ и т. п.), которыми можно пользоваться для ихъ отдѣленін отъ другихъ солей [4]. Эти свойства до сихъ поръ остаются пред- [3] Соли ітроис.чоднтъ не только указанными путями замкщеній разнаго рода, но и многими путями соединеиій. Такъ, Na2S№ мо- жетъ образоваться изъ Na50 и S0a, чрезъ окисленІе сѣрнистаіо натріл Nas3, сѣрнието- натровой соли Na2SOa и т. п. Накаленная. NaCI въ снѣси паровъ воды, воздуха и SO3 даетъ Ка260*. По этому послѣдиеиу способу сульфат-ъ Na'SO* получается ияъ NaCI беяъ- предварнте:гьнаго приготовленія Н!50*. Спрессованные, въ видѣ кирпичей, куски NaCi неплотно укладываются въ цилиндры и £дш накаливаніи выше 400° подвергаются дѣй- ствію паровъ воды, воздуха и SO!, причеыъ образуются НС1 и сульфатъ съ подмѣсью- оставшейся NaCI. Щ Если даяа соль MX, образованная из- вѣстныѵъ металломъМ и галоидомъ'Х, мояшо съ большою достовѣрностію предвидѣть мыо- гія ея реакціи безъ неоосредственнаго опыта, въ силу аналогій и общихъ законовъ, управ- ляюшихъ ходомъ преврагценій, но. растворимость въ воД'Ь и другихъ ікидкостяхъ, способность лдвать тѣ или иные кристаллогидраты я степень паи. растворимости и пере-
СИРИОІГДТРОВДЯ СОЛЬ 373 йіѳтомъ наблюдения, рѣдко—только по тіалогіи —предугадываются [5]. Для сѣрнопатровой соли Na-SO (она плавится при S430) извѣстно, что она при веякихъ температурахъ растворима въ вод-в, но изъ растворовъ она выдѣляется въ безводномъ видѣ хода. друп. от. друга—предугадывать еще не умѣштъ, потону что предметъ этотъ подвергнут!, методическому наследован! ю только вт. немногих* случаяхъ, да и то преимущественно лишь благодаря интересу, возбужденному „ученіемъ о фазахъ", данным* Гибсом* (о нснъ въ гл. 24-, вып. !) his) и нзслѣдоватямъ ■о равікшѣсшхъ, пронзведеппымъ Ваігп.-Гоф- фпмъ, Вакгуисъ-Розебумбмъ, Мен е рте фо ром* и др. (он. нвпр. главы 11—выи. S), гл. 14— вын. йО, гл. %'і—вын. 23 и др.). Признавая за современным!, направленіенъ этого предмета большую по.']ь:іу—въ наглядпости обзора научиыхъ наблюденій и въ подготовке къ истинной теорін—тѣкъ не ыенѣе я ограничиваюсь вт, своей кннгѣ лишь отрывочными евѣдѣніямп объ этомъ сложном* предметѣ, потому что считаю, что его доньлгЬ сл-в- дуетъ изучать лишь иослѣ знакомства еъ основали хиніи—въ курсѣ физической хпиіи, т'ііыъ болѣе, что нынѣ дѣло ндетъ пока преимуществе нно объ изображеніп нвлеиій, а не <і нхъ предъугадываніи, какъ видно изъ того, паприм-Ьръ. что и до еихъ поръ остается совершенно невыясненного причина глубокого разлнчія между прибылью растворимости съ I для одннхъ веществъ и убылью для других*. Пока ота убыль составляла единичное явленіе (сперва дли Na:S04), съ нею еще можно <5ыло мириться съ помощйо нѣкоторыхъ до- ііущеній, но пьгаѣ она пзвѣстна для большой массы с-врнокнс.тых'Ь солей (напр. см. гл. 1 выи. 23—bis, CaSO1, сѣрнокиелыхъ солей Се, La, Di, Th и др. Етаръ, Мутманъ и др.) и очевидно, что ата убыль растворимости (ст. новышевіемъ температуры) представ л яетъ очень распространенное явленіе, объясненіе нотораго едва ли можЧто ждать ото, простого приложен!я „учеыія о фанахъ1-, адлявыяене- нія природы растворовъ необходимо поставить— на очередь, чіобы урвзумѣть таоше- ііія н силы, дѣйствующія при образованіп растворовг и нрпоталлогидратовъ. По моему инѣнію, без* призЕіанія химизма (спеціальнаго притнженія или сродства) здѣсь правильный выходъ—довозможенъ, ученіе же о <|щзвхъ разъясняете и опнсываетъ лишь фпзпко-ме- хэпическую сторону предмета. [5) Пряводиыыя далѣе числа для растворимости Na'SO4 при темп, нвже 100° взяты мною почти исключительно изъ давнихъ работ* Гей-Люсака, отчаетн (для 7-ми вод. соли) Левеля, потому что между вновь наблюденными я не нашел* ни болѣе полныхъ, ии указывающпхъ сколько либо крупный неточности въ прежнихъ опредтіленілхъ, и я полагаю, что для столь важнаго — исторически — случая, какъ NaSO4, иьшѣ очень жела- тельно им'вть новьтя полныя и точный числа растворимости въ равныхъ уелоніях*. только при температурахъ выше 32°,5, и тогда растворимость соли, убываетъ по м'Ьрѣ возвышенія температуры, такъ что изъ наеыщеннаго раствора при лагр'вваніи выпадаеть часть соли, а именно на 100 гр. воды: при 40° 50° 100° 230° 320° Na^O* 48,8 4-6,7 42,5 43,9 21,7 гр. Данныя для температурь выше 100° получены (Этаръ, 1892) въ запаян- ныхъ еосудахъ, подь давленіемъ пара [G] и яоказываютъ, что отъ 100° до 230° растворимость мало измѣняется [7], но она быстро убываетъ, какъ [6] Быть может* в*явленіи участвует* ято увеличение давленія, а потому желательны ■ определения растворимости Ка5805 при температурахъ выше 100° при разпыхъ давлс- нінхъ. Заыѣчу, что убыль растворимости еъ повышеніемъ температуры иэвѣстна для мно- гахъ солей (г.т. 1, вын. 24) п что Этаръ принимает* для наеыщеннаго раствора отъ 100° до 230е постоянство состава и составъ Na!S04lSH-0. [7| Тильдемъ (1884) даеть слѣдующія числа: 100° 43 ч. соли на 100 воды, 140" 42 ч., 160° 43 ч., 180° 44 ч. и 230° 46 частей. Разнорѣ- чіе еъ Этаромъ можетъ быть устранено только новыми изелѣдованіями. Это тЬмъ желательнее, что касается вопрос.! о растворах* и такого классическаго примѣра, какъ глауба- рова соль. Очевидно, что сверх* анализов*, т. е. оаредѣленія состава насыщенных* растворовъ, здѣеь важно наследовать иэяѣненіѳ объемовъ и плотностей, вліяиіе давлешя, npnt сутствія или отсутствия избытка соли (твердой [разы], выдѣленіе слиртомъ, пересыщен- ность, упругость пара растворовъ и гидра- товъ и т. п. Вырубовъ (1S90) показадъ, что безводная соль еушеетвуетъ В"Ь дву-хъ дияорф- ныхъ состопаіяхъ, одно непрочное, а другое прочное: кристаллы первой съ силъньгаъ, двойными, лучевреломлеиіеиъ, а второй почти изотропны; первая находится въ природѣ, подъ именемъ тенардита, вторая получается нацѣяо или послѣ сплавлешя.или при нагр-вванін пер- ваго измѣненія до 200". Испаряя растворы Na2S04 при температурахъ выше 40 , Вырубовъ получилъ мгь-сь обоихъ вйдоизмѣненій, но тѣмъ болѣе второго, чѣмъ выше была температура, такъ что при 100° остается лишь пчень мало непрочшго в 'да соли. Этими из- м'Ьнейіями Вырубовъ (1890) желаетъ объяснить аноналіп, замѣчаемыя зь растворимости Na'SO1 выше 32,с5, и хотя еще нѣтъ доста- точныхъ основаній для принятіи такого мнѣ- нія, но при нзучеши растворимости Na3^* должно им'вть въ виду указанный дтіорфпэыъ. Ззмѣтпмъ, что уд. вѣсь Na=SO* = 2,66j для Na-SO4 10Н20 ойъ=1,46,адлл растворовъ, со- держапшкъ ji '/„ безводной солп, при 15°/4° оиъ = 9992 + 90,2р -4- 0,33jpa, если дл;я воды 4" = 10000. Изъ этихъ чнеелъ вытекает-ь, что растворы образуются изъ воды и соля (вод-
374 ГЛ. 12. 11 ATPl ft. О'гь 32Q,5 до 100°, такъ п вьшіе 230°. При всякнхъ же температурахъ ниже 32°,5 растворы выдѣляютъ въ обыч- ныхъ условіяхъ кріістадлогидратъ состава: Na-SOIOH-О, иосящій названіе глауберовой солп и содержаний на І00 гр. коды 78,0 гр. безводной соли. При этнхъ температурахъ безводная соль въ прпеутствін воды вся превращается въ 10-ти водную, или растворяется [8]. Крѣпости (копцентраціп) отвѣчающей 10-ти водной солп (7;!"/о) растворъ не достпгаетъ ни при какнхъ условіяхъ температуры, и если выдъ- лпвшіеся кристаллы нагрѣвать, то они при постоянной темпер. 32,°4S4 [9] хотя плавятся, но тотчасъ и выдѣляютъ часть солп въ безводномъ со- етояніп, такъ что температура 32°,5 должна быть считаема за предѣльную илп переходную, выше которой не су- ществуетъ 10-тп водной солп, а ниже ея растворы не даютъ безводной соли. Отъ 0° до этой переходной темпер, растворимость выражается одішаково, будетъ ли взята соль безводная или 10-тп водная: а именно 100 гр. воды: при 0° 10° 20° 30° КаЧЗО* 5,0 9,0 19,4 40,0 гр. Na^SOlOH^O 12,1 23,0 58,3 183,9 гр. При переходной темпер. 32°,5 растворимость достпгаетъ 55 гр. (по Ле- велю, по др. показаніямъ 52,7 гр., даже 50,65 гр.) IsVSO4 на 100 гр. воды и ной или безводной) съ убылью объема, то-еить при ныдѣленіп соли происходит!, увелпчеше объема. [S] Прямой опытъ, сдѣланный ивою, лока- зываетъ, что если при обык. темп, взять насыщенный растворъ NasSOJ и къ нему прибавить безводной солп, то часть соли выдѣ- ляется из'ь раствора аъ кристалла хъ, потому что часть воды служить для превращения безводной cd.ih въ 10-ти водную, а потому, со- бравъ осадокъ, получивп. послѣ пропаливаніп больше безводной соли, чѣиъ было прибавлено. Если при темп, ниже 32°,5 безводную соль облить водою въ количествѣ недестаточномъ для растворенія, то первая часть воды ндетъ на кристаллиаацію, а только избыт о иъ даеть растворъ, т. е. безводная соль -f- вода = 10-ти вод. соли -|- растворъ. Это свого рода распре- дѣленіе. Безводная соль съ небольшпмъ ко- лич. насыщ. раствора твердѣетъ, какъ гппсъ. [9] Рихардсъ далъ это число (по ртутному термометру) и ваблюдалъ чрезвычайное постоянство этой температуры, вслѣдствіе чего и пре^вожилъ пользоваться ею при выв-йрк'Ь термометровъ, прикипая во внинаніе легкость полученія большикъ колич. Na'SO*10H'O. если такой насыщенный растворъ (или къ нему блязкій) слить съ избытка соли, или еще лучше, если взять растворъ насыщенный при высшей температурѣ я охладить безъ доступа ныли воздуха (гдгв могутъ быть кристаллики 10-тп водной соли, вызывающая іфіісталлизацію), то ничто не выделяется и получается пересыщенный растворъ, содержаний бол'Ье соли, чѣнъ указано выше для нпзкихъ темпера- туръ. Еелитакойрастворъ охладить до-|- +5°—7е, то изъ него выдѣляютепкри- сталлы 7-ми водной солп, NaaS047H-0, растворимость которой гораздо больше, чѣмъ 10-тп водной соли, а именно на 100 гр. воды (по Лёвелю): при ' 0° 10° 20° 26° NaaS04 1Я,6 30,5 44,7 55,0 гр. Na5S0*7H;O 44,8 7S,9 140,0 202,6 гр. Очевидно, значить, что растворъ насыщенный для 7-нп водной соли будетъ пересыщениы.чъ для 10~ти водной соли, а потому малѣйщая доля послѣдией вызыветъ кристаллнзацііо пересыщеннаго раствора, съ образо- ваніелъ 10-ти водной соли и съ вы- дѣленіемъ тепла [9 bis]. Если же въ такой растворъ ввести немного твердой безводной [10] или 7-ми водной соли, нпкакого выдѣленія соли не бу- дегь. Прибавка къ иересыщенному раствору спирта, мало растворпгощаго всякія сѣрнокислыя соли, ведетъ къ выдѣленіго 7-мп водной соли. Эта последняя образуется изъ растворовъ только при температурахъ ниже 27°. Въ отдельности кристаллы этой соли [9 Ьів] Такъ какъ при растворенін соли поглощается тепло, то при выд'Ьленіи солп ияъ раствора должно происходить нагрѣваніе. По опредѣленіямъ Пиккеринга (1SS6), ѵрамыово- частачныЁ вѣеъ (т. е. 142 гр.) Ma'SO4, растворяясь въ большой маесѣ воды, при 0° по- глощаетъ (а потому эыакъ —) —1100 ел. тепла, при 10° — 700, при 20° (рэзвпваетъ) + So каяорііі. Для соли HaWlOHK) при 10° — 4000, 20° —3160, то-есть кристаллич. 10-ти-Еодная соль, растворяясь въ водѣ, даеть' пониженіе температуры. Растворы ея въ соляной кпелотѣ даютъ еще большее понижение, В'Ьрпптно оттого, что при этоыъ образуется нѣк. колич. NaCl. [10] Безводная соль должна быть для этого прокалена. Если она получена вывѣтрива- ніемъ водиыхъ еолѳй, то по Жернезу ока можетъ вызвать крнсталлизацію 7-ми водной соли. Если безводной соли вдять кіюго, то получится аатвѳрдѣніе, какъ указано иъвын.З.
СЕРНОНАТРОВАЯ СОЛЬ. 375 при этой и высшмхъ температурахъ легко мутнѣютъ и содержать уже смѣсь безводной п J 0-ти водной соли. Это явно ппказьшаетъ неустойчивость того равновѣсія, которое существуете въ этой еоли. (см. гл. 14, вын. 50). Какъ 10-ти, такъ н 7-ли водная соль выветривается, легко теряя воду даже при обыкновенной температурѣ. Сѣрионатровая соль Na2S0's вету- паетъ только въ немногія реаіщіи сое- динепія съ другими солями, преимущественно съ солями сѣрной же кислоты, образуя двойнып соли. Такъ, напр., растворъ сѣрпонатровой соли, смѣшаниый съ рагтюроыъ сѣрноглшю- земиой, сѣрномапіезіальной, сѣрноже- лѣзной солей, даетъ при пспареніи кристаллы двойпыхъ солей. Этлмъ двой- ыымъ соллиъ подобно соединение сѣр- ііонатровой еоли съ самою сѣрною кислотою, происходящее чрезвычайно легко, если сѣрнонатровую соль растворить въ сѣрной кислотѣ и такой растворъ ьыпаривать. При испареыіи выдѣляются кристаллы, содержащіе кислую соль: Na*304+HiS04=2NaHSO* Такая соль выдѣляетея изъ горячихъ растворовъ, изъ охлаждеиныхъ же образуется кристаллогидрата. NaHS04HaO [10 bis]. Оставляя кристаллы во влаж- ыомъ воздухѣ, получаютъ IT-S04, которая расплывается, и Na-S04 (Гремъ, Розе); спиртъ также извлекаете, изъ кислой еоли HsS04. Это показываетъ слабость силъ, удерживающихъ H2S04 съ Nu^SO* [11]. Какъ NaHSO*, такъ и всякія смѣси Na2S04 съ HaS04 при [10 bis] Очень большіе и хорошо образованные кристаллы этой еоли иапоминагатъ гвдратъ H-SO'WU или SO(OH)1. Вообще зн- мѣна водорода натріемъ менѣе пзыѣияетъ многія свойства кпслотъ, чѣмь замѣиа другими металлами. Это яависнтъ, по всей вероятности, отъ близости объеаовъ. ]11] Въ растворв (Бертело) кнс.іая соль, по всей вероятности, тѣтагь болѣе разлагается, чѣ.мъ бол'Ье масса воды. Уд. вѣса (судя по опред, Мариньяка) растворовъ при І5°.'4° = = 9992 -f 71,Шр -J- 0,239р5. Изъ этпіъ чиселъ к уд. вѣсовъ tPBO4 видно, что при си'вшеиіи растворов-ьН^вСИсъНа^О4 происходить всегда расѵшфепге, напр., H2S0425H20 еъ Na:S04 -f- -{- 25 ЕГО даётъ пзъ 483 объемовъ 4S6. При зтомъ въ слабыхъ растворахъ поглощается тепло, какт. указано въ гл. 10-й, вын. 27. Т.'вмъ не «еігве происходят^, и являются въ ■ дрнсталлич,' вндѣ еще болѣе кислыя соли. Напр., .при охлаждении раствора 1 чостл нагрѣваніи теряіотъ воду [U bis] и при началѣ краснокалилыіаго жара превращаются въ дву или пщшсѣрпо- натровую соль состава NaaSa07. Такая безводная соль выдѣляетъ, при нагрѣ- ваніи до яркокраснаго каленія, элементы сѣрнаго ангидрида, оставляя среднюю сѣрионатровѵю соль: Na*S507= =NaaSO*-T-SOa. Сѣрноиатровая соль, посредствомъ двопного разложения, ложетъ быть превращена въ натровую соль любой другой кислоты, употребляя для этого на- грѣваніе и пользуясь летучестью, или употребляя раствореніе и пользуясь различной степенью растворимости раз • ных'ь солей, Такъ, напр., съ помощью нерастворимости сѣрнобаритовой соли можно приготовить изъ сѣрнонатровой соли гндратъ ыатрія или ѣдкШ натръ, если къ раствору еоли прибавить ѣд- каго барита: Na2H04 -+- Ва(ЫО)а = =BaS0*-r-2NaH0. Авзявъ какую-либо соль барія БаХ-, получимъ соотвѣт- ственную соль натрія: Ма230*-}-ВаХа= =BaS0'-j-2NaX. Сѣрнобаритовая соль, образующаяся при этомъ, получается въ осадкѣ, какъ вещество мало растворимое, а ѣдкій натръ или соль NaX получается въ растшрѣ, п. ч. сѳлп натрія вообще растворимы. ПонятІе о двойныхъ соляныхъ разложенІяхъ веѣ такіе случаи позволяет!) предввдѣтъ. Сѣрнонатровая соль сама по себѣ весьма постоянна и только при томъ жарѣ, при которомъ плавится желѣзо, выдѣляетъ элементы SO3, но в то не вполвѣ, а только отчасти. Кислородъ же можно выдѣлнть изъ сѣрнонатровой соли, какъ и изъ другихъ солей сѣрной кислоты, съ помощью многихм» веществъ, каковы уголь и сѣра; но водородъ несиособенъ производить этого возстановляющаго дѣйствія. Если, сѣрнонатровую соль нагрѣвать съ уг-. лемъ, то выдѣляются СО2 и СО и происходить, смотря по абетоятелъетБамъ, или низшее кислородное соединение. NasS03, сѣрнистонатровая соль (напр., Nii-SO* въ 7 ч. H*S04 выявляются кристаллы NaHSO'H^SO1 iSchultz, 1S6S). Они плавятся около 100°, а ИаНЗО1 при 1*9°. . [11 bis] NaHSO4 при уденьіледаомъ Давле- нін гораздо легче, чѣігь при обыкновенного* давленін, ■ диссоціируетъ, теряя;' воду а образуя Na'S'O7, чѣэѵь пользjbjtch даже нааа-' водахъ.
376 гл. 12. и л т г і й. при образовали! стекла), или разло- зкеніе пдетъ да.тЬе, и образуется сѣр- нистый иатрій Na-S по уравнению Na2SO*+2C=2CO:i4'Na2S. На основаніи этой поелѣдней реакция, сѣрнонатровая соль заводскнмъ образомъ переработывается въ поду, то есть угдслатровую соль NaeCO!f, имѣющую разнообразный примѣненш. Въ состоннін углѳкислыхъ солей, металлические окислы относятся во шю- гихъ случаяхъ лодобно тому, какъ въ состояния окпсловъ яля нхъ гидратовъ, вслѣдствіе слабыхъ кислотныхъ свой- ствъ углекислоты. Однако, большинство солей углекислоты нерастворимо, сода яге есть одна пзъ номногихъ ра- створпмыхъ, а потому легко дѣйствую- щпхъ углекпслыхъ солей, поэтому она находитъ много прнагѣненій, въ кото- рыхъ дѣйствуетъ своими щелочными элементами. Такъ, угленатровая соль при дѣйствіи даже слабыхъ органиче- склхъ кислотъ тотчасъ выдѣляетъ свою угольную кислоту и даетъ натровую соль взятой кислоты. Растворъ соды показываетъ щелочную реакцію на лакмусъ и очень часто прямо иожетъ дѣйствовать, какъ щелочь. Такъ, напр., подобно щелочамъ, угленатровая соль способствуетъ переходу въ растворъ нѣкоторыхъ органическихъ веществъ (смолъ, кислотъ) и потому употребляется, подобно щелочи и мылу (дѣв- ствующему также щелочью, въ немъ находящеюся), для' удаленія нѣкоторыхъ органическнхъ веществъ, особенно при бѣленія тканей, на ситцевыхъ и тому подобныхъ фабрикахъ. Сверхъ того, значительная масса угленатровой соли идетъ длн приготовленія самой натровой щелочи или ѣдкага натра, который имѣетъ также обширное при- мѣненіе. Больншмъ заводамъ, занимающимся полученіемъ соды при помощи Na2SO*, необходимо сперва приготовить сѣрную кислоту, іютомъ при помощи ея превратить поваренную соль въ сѣрионатровую соль, а полученную сврнонатровую соль превратить въ соду и ѣдкІй натръ. Значить, на такихъ заводахъ изготовляются щелочныя вещества (сода и ѣдкій натръ) и кислоты (сѣрная и соляная),—тѣ два рода хи- мическихъ продуктовъ, которые отличаются наибольшею энергіею въ сво- ихъ реакціяхъ, а потому находятъ часто техническое нримѣненіе. Поэтому заводы, изготовляющіе соду указаи- ныиъ путемъ, называются химическими заводами—по преимуществу. Процессъ превращепія сѣрнонатро- вой соли въ соду состоитъ въ силь- номъ накаливаніи емѣси Na2SO* съ углемъ п углеизвесткового солью. При этомъ происходить слѣдующія реак- ціп: сперва сѣрнонатровая соль съ углемъ раскисляется, образуя сѣрни- стый иатрій и углекислый газъ: NaaSO*+ +2C=NaaS+2C02. Полученный сѣр- пистый натрій Na-S вступаетъ въ двойное равложеніе со взятою углеизвесткового солью п даетъ сѣриистый каль- цій CaS и соду: Na43 + СаСО" = = Na2COa + CaS. При этомъ, сверхъ того, отъ дѣйствія жара, часть избытка утл епз вест новой соли разлагается, образуя пзвесть и углекислый газъ: СаС03=Са0+С0-, а углекислый газъ съ избыткомъ угля даетъ окись углерода, что при концѣ рязложенія п становится очевиднымъ, вслѣдстнІе по- явленія енняго пламени отъ горящей окиси углерода. Такимъ образомъ, въ результатѣ изъ массы, содержавшей Na8S04, получается масса, заключающая Na2COa, CaS и СаО, но въ ней не остается сѣрниетаго натрія, первоначально происходящаго при накаливаніи смѣси. Весь процессъ, происходя щій при возвышенной температурѣ, ыожетъ быть выраженъ совокупное™ трехъ выше указанныхъ уравненій, принимая во вниманіе, что въ результата получается на два пая CaS одииъ пай СаО [12]. Тогда сумму реакцій [12| Сѣриистый кальцій Сай, какъ и многіе растворимые въ водѣ сѣрпистые металлы, разлагается водою (гл. 10): CaS+H=0=CaO+HsS, потому что сѣроводородъ очень слабая кислота. Действуя массою воды на сѣраи- стый. кальцій, можно осадить и за есть, но, действуя растворомъ извести, наступить рав- повѣсіе тогда, когда образуется почти яе из- ііѣшіелаіі водою система СаО -J- 2CaS. Известь, составляя продукгт. дѣйствія воды на CaS, ограничиваем, это Д'Ьйетвіе. Поэтому, если бы въ содовомъ щелокѣ извести не было въ иэбытк'в, часть съ-рнистыхъ соеднненій была бы въ растворѣ. Такимъ образом, пря наго- тоэленіи соды воспользовались условілми рав- нов'всія, наступаюідини при двойныхт, раяло- жеяіпхъ, и стремятся достиг того, чтобы образовался прямо водою неіізмѣняеыый про- дуктъ СаОйСаЗ. Его считали сперва яа особое
ІТЛЕНАТРОВАЯ СОЛЬ. 377 можно выразить такъ: 2Tfa2SOi -f- -f3CaCO'(~|-9C=2Na2COa+Ca02CaS+ -j-lOCO. Заводское количество смѣшя- ваемыхъ негдествъ действительно под- ходитъ къ отношенію, требуемому этимъ урапнеиіемъ. Весь такой процессъ раз- ложенія нронзводятъ въ отражательных*!, нечахъ, въ который сверху бро- влеченія соды, прмченъ смѣсь СаО съ CaS образуетъ такъ называемые „содовые остатки" [14]. Описанный способъ получения соды открыть былъ въ 180S году фраіщуз- скимъ докторомъ Жебланомь, а потому называется способом!. Леблаяа. Обстоятельства этого открытія довольно за- мѣчательпы. Сода, имѣю- щая значительное примѣне- иіе вт, практикѣ, приготовлялась долгое время исключительно изъ золы морскихъ растеній (гл. 11, при оішс. іода). И поиынѣ это производство развито по бе-, регамъ Нормандии. Фран- ВнѣщцШ вид* (у очага отнчта для ясности ивредияя мѣпа) отражатель- ..:„ т,чпяпт,п чпнпччтлтт ясп пой печи для прнтамвлішш соды. Г очагъ. А порог*, М роль, на кото- "*") ЛВДЛИЯа ^анИлЫЮШДЯСЯ роагь іжаичііоаотся прокали оаніе амѣсн Na=SO', С н СаСО", асыппопоіУ ПЮИГОТОВЛешеМЪ ЗНЯЧИТвЛЬ- сверху (отверстье ав нлрнсоиако) пъ часть пвчи, вилОал-ве удаленную огь * , очигв. Р. Р окна длл пвреасвшнвнши и иодвіігаціл къ очагу массы кочир- НЫХЪ КОЛИЧеСТВЪ МЫЛа^ТЯКЪ глѵл К. Я. По окончинін праналиішаін аолусолаллвшіая плеса выгребается п^оіпііѵаігігп иоплапт fjrt>T>s>\ m, «лежку с. 1/ив. называемаго марселг^екато.) и разныхъ тканей, для чего сается смѣсь 1000 частей сѣрнонатро- вой соли, 1040 частей углеизвеетковой соли (въ видѣ довольно пористого известняка) и 500 частей мелкаго каменного угля. Эту смѣсь сперва прокали- ваіотъ въ той части печи, которая наиболѣе отдалена отъ очага, а по- тоить прокаливаютъ въ частяхъ, бли- жайшихъ къ очагу, причем** перемѣ- шиеаютъ массу желѣзными кочергами. Полусплавленную массу, получаю- щуюсп поелѣ окончанія процесса, охла- ждаютъ н иотомъ подвергаютъ методическому выщелачиванію [13] для из- требуется много соды, давно уже потребляла значительное ея количество и творовъ. Свѣнсая вода такимъ образомъ дает'і. слабый раетворъ. Щелокъ же или тоть крѣп- кій раетворъ, который далѣе испаряется, вы- текаетъ язь тѣхъ частой прибора, въ кото- рыхъ находится севшая, невыщелочениан еще масса, к въ этнхъ пост&днихъ частяхъ слабый щелокъ, полученный въ други.ѵь частяхъ прибора, насыщается, «о возможности, раетворимымъ веществом!.. Обыкновенно уст- раиваютъ нѣсколько сообщающихся (стоящихт. въ однонъ уровнѣ) сосудовъ. въ которые последовательно, въ оітред-Ьлепйс-агь порядкѣ, пак.тадЫЕпгатъ свѣжую массу, назначаемую для выщелачивания, вливаюхъ воду, выпу- нерастворимое соединеніе, по ничто не доказываете его самостоятельна го сушествованія. [13] Методичее кимъ выіделачиваиіе иъ назы- - яается извлечение водою растворимаго веще- ства изъ массы, его содержащей, извлечете, производимое такъ, чтобы не получалось слабыхъ водяныхі. растворовъ и чтобы въ остатк'В все-таки не оставалось растворимаго вещества. Задача практически весьма важная для ашогихъ техническихъ произподетвт. Требуется извлечь изъ массы все растворимое въ водѣ. Легко этого достичь, если сперва облить массу водою, полученный кр'Ьпкш растворъ слить, потомъ вновь налить воды, дать время еб растворить что можно, слить, вновь налить воды, и т. д., пока вода ничего не йудетъ извлекать. Но тогда получатся подъ нонсцъ столь слабые растворы, что нхь будить очень невыгодно выпаривать. Этого из- бъ-гаютъ сь помощью того, что свѣжую на- грѣтую воду, назначаемую для выщелачива- нія, налігеаюгь не на свѣжую массу, а на пассу, подвергнувшуюся уже предварительно выщелачиванію, посредствонъ слабыхъ рае- Прлбсръ лля дотоллческаго выщвпачітванія содыит^п- Трубки оъ вранаян г. г. наавачвиы для попвреиѣяшігіі. ВЛНВИШЯ вады вт. каждый сосудъ, и лраыы В., К, ддЛ рыпуска пасищаннаго раствора- Ѵл»- скаютъ щелоііъ и вынимаютъ выщелоченеый оетатокъ. На фиг.урѣ изображена подобный аппарать, состоящій нзъ четырехъ взаимно и посл*Ьдовательно сообщающихся сосудовъ. Вода, вливаемая въ одинъ изъ нихъ, протс- каетъ два блшшйшіе н в ыгекаетъ язъ третьяго. Если въ одпнъ изъ ящиковъ или сосудовъ будить положена свѣжал масса, то струю
878 ГЛ. 12. Н А Т Р I Й. не довольствовалась содою, которая добывалась на ея берегахъ. Поэтому во время континентальной системы, когда воды, протекающую чсрсзъ приборъ, ыаправ- „іяіогь тякіімъ образомъ, чтобы она подъ ко- нецъ выходи, гс паъ того сосуда со сігвнсігмь, еще невыщелоченпымъ веществомъ, Свѣжая нее вода приливается въ тотъ сосудъ, въ ко- тороиъ находится уже почти совершенно истощенное вещество. (Ѵвікал вода, пройди эютъ сосудъ, пере.швается по сообщающей (сифонной) трубкѣ (пдущеіі енпяу ітерваго сосуда іі кончающейся на верху второго) во второй, наконецъ поступаете (также черезъ спфонную трубку) въ тотъ (трятііі), въ като- рОііт, находится евѣжее вещество. Въ первомъ соеудѣ вода пзвлечетъ все растверпмое, въ нрмъ останется одна кераетилрнмм маиса, Этогь еосудъ тогда назначается дли оиораж- няванія в ваполнепія скѣжниъ м.чтерІаломъ. Уровни жидкостей въ ра;шыхъ соеудахъ, конечно, будутъ неодинаковы, ведѣдствіс разной плотности рас/г воровъ. въ ннх'і. заключающихся. Въ растворъ переходит!, не одна только сода, а sjrberls съ нею часть ѣдкаго натра, получающегося итъ дѣпствія извести на угленатровую соль, остаток"!» сѣрнист.аго натрія, а также и нѣкоторьгхъ соедішеній. Поэтому растворъ соды получается не очень чистый. Полученный растворъ подвергается выпарнваніто. Дли выиарпваніл пользуются тѣііъ тешнмгь, которое теряется въ содовыхъ печахъ вм'ііетъ" съ выделяющимся дымозіъ. Нѣкоторую часть соды для uo.rl;e полна го очищеиія кристаллизуют-!.. Для этого ея насыщенный растворъ оставляют!, кристаллизоваться при температур!-, ниже 30° въ пространств, хорошо провѣтриваеиомъ, для того, чтобы выдѣляющіеся. водяные пары уносились. Тогда появляются болыиіе (на воздух'!; вывѣтривающіеся) лроарачные кристаллы Na2CO310H2O, о которыхъ мы говорили уже въ главѣ 1-й. {14] Въ эти остатки входить вен та сѣра, которая была употреблена для получеиія сѣр- нон кислоты, пошедшей да разложеніе поваренной соли. Эти остатки, уносящіе сѣру, со- ставляютъ главную тяготу и крупный рас- ходъ содовыхъ аалодовъ, работающнхъ по способу Леблана. Изъ многнхъ разнообразный, епособовъ обратнаго иолучеяія еѣры изъ содовыхъ остатковъ упомяненъ о спо- собѣ Чанса, разобранномъ въ гя, 20, вып. 6, и о способѣ Kinaston (1885), иоучительнолъ въ химическомъ емыслѣ. Онъ обработыпаетъ сод. остатки растворонъ (уд. вѣсъ l,2i)MgCls, причеыъ выдѣляется сѣроводородъ: CeS -f- -r- MgCls + 2H!0 = СаСІ5 -f Mg(OH)2 ~ HSS, a въ остатокъ пропускается сѣрнистый газъ, чтобы образовалась малорастворимая средняя еѣрнистоизвестков. соль: СаСР + Mg(OH)' + -f SO! = CaSO' + MgCl! + НгО. Полученный растворъ MjjCl* опять идегъ въ дѣло, а промытая CaSO' приводится на холоду въ пря- косвовеніе съ НС1 (слабый водный растворъ) и HSS, причемъ и выделяется вся сѣра: CaSO» -f 2Нгй + 2НС1 = CaCL5 + 3H!0 -f 3S. Большинство же уенлій направлено К'ь тому, ввозъ ииостраішыхъ товаровъ во Фран- ціго былъ преііратценъ, ощутился не- достатокъ въ содѣ. Французская ака- деыія назначила преміго за открытіе выгоднаго способа для пригот'овленія соды нзъ поваренной соли. Леблапъ тогда предложилъ вышеописанный сио- собъ, отдичаіощійся большой простотою ] 15]. Изъ другпхъ епособовъ чтобы избѣжать слхаго подученія содовы.чъ остатііовт., то-есть кь получении соды ииъ NaCl бозъ превращены въ iSa-SO1, а стізд- бея'і. прш'Оіов.тепія H"SOJ, что далѣе гі оіігі- сывается. [15) Къ иевыгодаиъ способа Леблана относится накоплепіс массы „содовыхъ остатковъ-' (вьш. Щ, і]евозмоіі;пость при сравнительной дешевпзн'Іі с-І;ры (особенно вт, впдѣ колчедана) наііти для пнхъ соотв'І;тственное по- г|іеб.іеиіе (хотя остатки атп иогутъ дать спру п сѣршн'тып соединенія, для чего отчасти и прнміішмоті'и) и недостаточную для нногнхъ потребностей чистоту соды. Къ ічыгодамъ способа Леблана относятся, иром-!і его простоты и дешевизны, побочное получеиіе вс/ікпхъ кпе.іот'ь, тшііющпуь техническое потреблопіе, получепіе хлора и біілпльной извести при помощи .массы со.'шпон кислоты, явлпшщеГіси. каіп. иобочш.ііі продукгь, и ncnneimu легкое получепіе ѣдкаго натра, спросъ котораго ні. тсхншЛі возрастаеть ежегодно. Изъ множества разнообразігѣтшіхъ другпхъ способовъ по.тучснІя соды наъ NaCl упоыя- пеиъ лишь ради прилѣра сгвдующіе: NaCl разлагается окисью свинца РЬО, образуя РЬСІ- и окись натрія, дающую ст. уг.іекиглымъ г.і- зомт. соду (слособъ Шеле). По способу Сагпа, KaCl обработьшается шшем.'ыо и ;і.аетъ па воадухѣ малое количество соды. Но способу Е. Коппа, сѣрноиатровуш соль [125 ч.) сыѣ- шпвагатъ съ (SO ч.) окисью ікелѣаа и уі-лемъ (55 ч.) и саіѣеь щюналпваютъ въ содовыхъ печахъ. При этоиъ происходить слабое соединена Na^Fe^S^, нерастворимое въ водѣ, поглощающее О и СО3, дающее тогда еоду и FeS, могущее при обжнганіи давать SO3, необходимую для притотовяеніп сѣриой кислоты, п Fes03, находящую примѣпеніе ст, самоііъ производствѣ. Госсажъ готовить нзъ Ha2SO'( (при накаливанін съ углемъ) Ha^S, раетво- ряотъ его в-ь водѣ и растворъ въ кокеовыхъ башпнхъ подвергаетъ дѣиствію избытка. СО=, прнчемъ образуется HaS {газъ могущіі"! при ио.тномъ сожиганіи даваті> SO2, а при непол- номъ сѣру) и двууглек. сода: Na-S -f- 2CO! -j- + SHa0 = H!S + 2HNaCO=, изъ нея при на- каливаніп получается сода и СО1. Способъ этогь, ио мпѣнію моему, пригодепъ для переработки природной,напр., кавказской K&"SOJ, тѣмь болѣе что H!S даетъ сѣру въ вид* побочна го продукта. Въ лоелѣднее время применяются также прісмы для полученія соды (н хлора, см. гл. 11, вын, 1) изъ кр'Ьпкіш. растворовъ поваренной соли при дѣйствіи гальв. тока, но этотъ вріемъ, въ сущности, даетъ не соду, а NaHO. По Гемпелю (1890), когда ярезъ насы-
УГЛТШАТРОВЛЯ СОЛ1 379 заводскаго полученія соды соперни- чаетъ со епособомъ Леблана акшіач- шліі способ1!. [16]. При иемъ прямо въ природный насыщенный растворъ NaCl вводить сперва пары NI-I8, а по- томъ ивбытокъ СО2, чтобы произошла кислая углеамміачная соль NH*HG03. Тогда путемъ двойного соляного раз» ложенія этой соли и NaCl образуется п, по малой растворимости, осаждается NaHCO3, а въ растворѣ (съ частью NaC] и Nal-ICO3) получается N1443. Реакція пдетъ въ растворѣ на осно- ваніи малой растворимости NaFICO3 по уравнению NaCl+NH*HC03=NH*a+ -(-NaHCO3. Изъ оставшегося раствора, содержащего NH'Cl, обратно получа- ютъ NH3 (нагрѣвая съ известью или магпезіей [16 bis]), а при прокалива- піи образе в авшейея NaHCO3—соду и СО'2. Получаемая этшіъ путемъ сода выходить очень чистая [17] н обхо- щенный растворъ NaCl пропускают*!, токъ и уг.текпелый газъ, сода осаждается въ пристал, нидѣ. Соду шлучагатъ такие изъ кріолнта (гл. 17, выноска 23), объ обработке нотораго сказано будет*, при АІ. [16) Сдособт, этитъ (гл. 17), указанный сперва Тигск'ом'ь, разработаю. Шлезішгоиъ и окончательна введет, въ технику С'олг.веемт.. Первый (1У83 г.) большой содовый яаводъ въ Рос- сін работает'1, по этому способу на берегу Камы т. Верезппкахъ око.ш Усолі.п, принад- лежить Любимову и Сольвею. Большой завода, работают)іі но способу Лвбла&а, устроенъ П. К. Ушковымъ вт, 1890 г. іта КаэгЬ, около ІСлабуги. [16 Ьів] Мрндъ (ем. гл. И, вын. 3 bis) вы- Д'Ёляетъ КН'СІ изъ остающихся растноровъ охлаждетемъ (гл. 10, вын. 41); накалив;іегъ нашатырь и пары пропускаетъ надъ MgO, при- •rescb возобновляется NH3 п по.туч. IflgCl3, первый идетъ опять для полученія соды, а второй иле для НС1 или для СѴ. [17] Продажная сода (кальцинированная, безводная) рѣдко бываетъ чиста, кристаллизованная, обыкновенно, чище. Для дальнѣй- сяаго очшцешя взболтать съ кр'Ьнквмъ рас- творомъ амміака, остатокъ лерекрпсталлизо- вать и прокалпті.. Тогда вт. маточномъ растворѣ, вод*В п аишакѣ останутся подневен по- стороннихъ солеіі. ЕІриведеігь ігіжоторьш чис.теннып данныя для соды. Уд. вѣсг, На'СО» 2,48, 10-тп вод. соли 1,46. Для со.ш 7-ага водной извѣстлы (Loewel, Marignac, Hammelsberg) два. иэлѣ- ненія, полученныя язъ пересыщеішаго раствора, давъ ему охлаждаться додъ слоемъ спирта; первое мен'ве прочно (накъ соогвѣтетв. сѣрно кислая соль] и при О" представляетъ растворимость 32 ч. NasCOa на 100 воды, вто- Foe болѣе стойко, растворимость 20 ч. Na'CO3. астворииость 10-ти водной соли, въ 100 воды=0° 7,0, 20° 21,7, 30° 37,2 -г. NasCO\ дится дешевле, потому что NH3 почти цѣликомъ возобновляется, иѣтъ содо- выхъ остатковъ, избѣгается предварительное производство массы сѣрной кислоты и т. п. Сода при нагрѣваніи, легко теряетъ всю воду, и безводная при 1098° сплавляется. Небольшое количество соды, помѣщенпое въ ушко платиновой проволоки, улетучивается въ жарѣ пламени газовой горѣлки, оттого нъ жару етегаюплавильныхъ печей всегда нѣ- которьтя количества соды превраща-. ются въ парообразное состояние. Отно- ілеше соды къ водѣ представляетъ много сходства съ сѣрнонатровой солью [18]. Температурѣ около 37° и здѣеь еоотвѣтствуетъ высшая растворимость, обѣ солн, кристаллизуясь при обыкновенной температурѣ, соединяются съ десятью паями воды, и такіе кристаллы соды плавятся, подобно кристал- ламъ глауберовой соли, сода такжа. даетъ пересыщенный растворъ и вы- дѣляетъ, смотря по условіямъ, разный степени соединения съ кристаллиза- ціоняой водой (гл. 1-я, вын. 24). При ярко краснокалыльномъ жарѣ, дерегрѣтый водяной паръ 'выдѣляетъ изъ угленатровой соли углекислый газъ и даетъ ѣдкій натръ: Na2C0s + НэО = -=2NaHO-f-CO-. Здѣсь углекислый газъ замѣняется водою, что завиептъ отъ слабаго киедотпаго характера СО-, сама же угленатровая соль лишь очень слабо разлагается на окись натрія и углекислый газъ; такъ, при еплавленіи соды.выдѣляется около 1°/о СО- [19]. Прн S0C растворяется 46,1, при 90° то'лько 45,7, при 100° 45,4 ч. Na!COs (т. е. убыль, какь у ЖаВ04]. Уд. вѣса (вын. 7) растворов-ь- соды (по данныаъ Герлаха и Кольрауша) при. 15°/4°. выражаются параболою: s=9992-f-104, op -f- 0,165p!. Слабые растворы эанимаютъ объемъ lie только ыеньшіп' суммы объемовъ безводной соли и воды, но даже аеньшій, чѣмъ вода, въ нахъ содержащаяся. Напр., 1000 гр: 1°/„-го раствора эанимаютъ (15°) объемъ 990,4- куб. сант. (уд. в-Ёсъ 1,0097), а содержать 99& гр. воды, занішатощей яри Ш" объемъ 990,8 куб. с. Подобный случай сравнительно р*&т, докъ (еше у NaHO). .- '' [18] Сходство это такъ велико, что .поэво- ляетъ подвести составь Na5SO'1 и Na!C05'noAt общую форму (NaO)-R, гдѣ В = SO' или С0- Йногія лругія соли натрія л-акяіе сс-дерікат'Ь' 10ШО. [19] По наблюдѳнію Пиккеринга. По Розе, ври кппяченіи растворовъ, Na'CO5 тоне вы* дѣляетсн некоторое количество СОа.
aso ГЛ. 12. Н А Т I* I Й. Угольпыя же соли многнхъ другпхъ ііеталловъ, напр., Са, Си, Mg, Fe и др., выдѣляютъ при накаливаніп всю COs. Это указываетъ на значительную энер- гіго основаніл, находящагося въ содѣ. Съ растворимыми солями большинства металловъ угленатровая соль выдѣля- етъ осадокъ или нерастворимы къ угле- кпелыхъ солей взятыхъ металловъ, или водныхъ окисей атихъ металловъ (въ этомъ послѣднемъ случаѣ выделяется углекислый газъ); напр., съ баритовыми солями она выдѣляетъ нерастворимую ѵглебаритовую соль (ВаС1й-|- +Na^C08=3Naa+BaCOs), а съсолямм глинозема выдѣляетъ водный глпноземъ (31NVC03 + Ala(S04);i = 3Na*SO+ + + А1203-f-3CO-). Угленатровая соль, какъ и всѣ соли угольной кислоты, выдѣляетъ углекислый газъ со всѣмп сколько-либо энергическими кислотами. Но еслп къ раствору соды понемногу прибавлять разбавленной водою кислоты, то первоначально такого выделены не происходить, потому что пз- бытокъ СО-даетъ кпелѵю пли дву-угле- яатровую соль NaHCO3 [20J, которая однако непрочна. Не только при накал иваніи, но даже н при слабомъ нагрѣваніи раетворовъ, даже и при обыкновенной температурѣ во влаж- бомъ воздухѣ она выдѣляетъ СО" и даетъ среднюю соль. А между тѣмъ ее легко получить въ чпетомъ кри- сталяическолъ видѣ, если въ крѣпкій [20] En составъ, однако, можно себѣ представить также въ видѣ прясоедяненія углекислоты ЯаС05 къ средней епли На*С03, подобно тону, какъ эта последняя соед. съ водою. Такое пред став леніе тѣиъ возмолшѣе, что существует!, другая соль NasCOsNaHC032H!0 (полу торво-у глеи атровая соль), получающаяся при охлажденіи прокипяченааго раствора дву- угленатровой соли и при сы-Ьшеніп этой соли съ среднею солью, а составъ этой соди нельзя уже производить отъ частнчнаго состава нор- иальнаго гидрата углекислоты, какъ составъ двуугленатровой соли.Между тѣыъ,полуторная соль имѣеть всѣ свойства опред-вленнаго сое- диненія: она кристаллизуется въ лроарач- ныхъ кристаллахъ, имѣетъ постоянный составь, ея растворимость (при 0е на 100 воды 12,0 беев, соли) отличается отъ растворимости средней в кислой солей. Она встречается въ прнродѣ подъ названіемъ трона, урао и друг. Въ Каляфорніи за пос.тіишіе годы от- крыты озера, содержащее эту соль въ боль- пшхъ массахъ. Такая соль очень постоянна на воздухѣ и можетъ служить для очищенія соды въ большомъ впдѣ. растворъ соды пропускать углекислый газъ при охлаждепіи. Кислая соль меиѣе растворима въ иодѣ, чѣмъ средняя [21], а потому изъ нрѣпкаго раствора послѣдней прямо выделяются кристаллы кислой соли при пропусканы углекиелаго газа. Кислая соль еще удобнѣе образуется изъ вывѣтрив- шихсл криоталлпв'ь соды, которые весьма легко и съ значите л ышмъ нагрѣ- ваніемъ поглощаютъ углекислый газъ [22|. Кислая соль хорошо кристаллизуется — однако, не столь крупными кристаллами, какъ средппя, обладаетъ солоиоватьшъ, іі не щелочиымъ, какъ Na2C03, вкусомъ, реаіщія у ней слабо щелочная, почти средняя. При 70° растворъ ея, при атмосферномъ давле- ніп, уже выдѣляетъ СО2, при кнпѣ- ніп такое отдѣленіе газа очень обильно. Изъ предыдущаго будетъ ясно, что эта соль во міюжествѣ реакцій, особенно при иагрѣваніп, будетъ действовать сходственно со среднею солью, по, конечно, будутъ у ней н свои от- личія. Такъ, напримъ-ръ, отъ прибав- ленія раствора соды къ средней соли ыагнія получается муть (осадокъ) угле- магнезіальноіі соли MgCO8. Такого [21] Л именно, ПК) ч. воды при 0° раство- ряютъ 7 ч. кистой солн, что соотвѣтствуетъ 4,3 безводной средней соли, а при 0° 100 ч. воды растворлютъ t частей птоіі послѣднеВ. Растворимость кислой соли изменяется довольно правильно. 100 ч. воды растворяютъ при 13° — 9 ч. соли, ври 30°— 11 ч. соли. Дву- (или кислая) углекислая соль аммииія и особенно калія гораздо болѣе растворимы въ водѣ. Амміачный способъ (см. выше) на этою. н осиованъ. Дву-углеамміачнпя соль при 0° представляатъ растворимость 12 ч. ни 100 ч. воды, при 30° —27 ч. Разлагаемость ел на- сыщеинаго раствора меньше, чѣмъ раствора дву-угленатровой соли. Действительно, насыщенные растворы ятнхъ солей представляютт, упругость смѣси СО5 а НгО при 50° для натровой соли 750 милл., для пмміачиой 563 мм. [32] Кристаллическая сода (разбитая па куски) также поглощастъ СО', но при этомъ выдѣляется вода, бывшая въ кристаллахъ: (Ka-'CO'JIOH'O -Н СО^ЗНаНСО5 + ЭН'О), которая растворяет часть соды. Когда хотятъ избрать образовании рпствора—беругыімѣсь прокаленной соды съ кристаллическою. Приготовляется же дву-угленатровая соль преимущественно для лекарственнаго употребле- нія (тогда называется содою), напр., для содовым, порошковъ, для нѣкоторыхъ пскуи- ственныхъ миперальныхъ водъ, для приготовления пинкварительнихъ лкпешекъ, іюдоб- ныхъ Ессеитукскимъ, Виши и т. п.
'ВДКШ НАТРЪ 3«І осадка не образуется отъ кислой соли, потому что углемагиѳзіальная соль растворяла при нзбыткѣ углекислаго газа. Сода служить обычньшъ матеріа- л'омъ для приготовленія ѣдкаго патра [2'і |, т. е. гидрата окиси натрія NaHO или щелочи, соотвѣтешующей натрію. Для этого обыкновенно употребляется дѣйствіе извести на растворъ соды. Поетупаютъ слѣдующнмъ о б раз о мъ: беруть слабый, обыкновенно десятипроцентный [241, растворъ соды и его кипятятъ въ чугунноыъ, желѣзном'Ь или ееребряиомъ котлѣ (на эти металлы NaHO не дѣйствуетъ) и во время кнпѣнія прибавляютъ мало-помалу извести. Посл'Ьдпня хотя незначительно, но все же растворима въ воді;. Прозрачный растиоръ соды мутится отъ прибавления извести, потопу что призтомъ выявляется осадокъ угле- известковои соли, почти вовсе нерастворимой въ водѣ. Въ растворѣ же получается ѣдкій натръ, по уравнению: Na'CO' + Са(НО)э = СаСО3 + 2NatIO. Послѣ того, какъ прибавлено надлежащее количество извести [25], рас- [23] Натрон'ь называется въ химІи окись пагріл; это слово должно ясно отличать отъ слова ватріД, означающего метпмъ. Въ тор- говлѣ ѣдкііі натръ называютъ часто каустическою содою. [24] Съ малым'ь количествожь еоды реакпія или не идегь или даже совершается въ обратную сторону, т. е., NaHO it КНО отніша- ютъ СО' отъ 0а(Ю3 (Лвбихъ, Ватсонъ, Ми- черлнхъ и др.). Влінніе массы воды очевидно. По Gerberts, крѣпкіс растворы соды разлагаются, однако, известью, лодъ уменыпеннымъ давленіемъ, что иожегь представить не малый ивтересъ, если оправдается при далыгейпшхъ изслѣдованіяхъ. [2о] Пока въ рлетиірѣ еще остается часть не разложившейся соды, иябытокъ кислоты, прибавленный къ раствору, выдѣляетъ СО!, и растворъ со.іи барія даетъ бѣлый осадокъ, который вскігааеть (оть СО5) съ кислотами (если была сѣриа,я кислота, они даетъ тоже бѣльій осадокт> BaSO', но онъ въ кислотахт. нерас- творимъ). Длп раздоікепія еодьг известь берется погашенная я разболтанная въ водѣ. Для иригов.ченіл чистаго NaHO прежде (по Бертолле) растворяли его въ спирте (Na'CO*, Na'SO1 не растиорпютсп), но ітынѣ, когда ые- таллическііі натрііі сталь дешевъ и очищается перегонкою, NaHO прнготовлнютъ, й'вйствуя натріемъ иа небольшое количество воды [выв. 33 bis).. Кристаллнзаціею крѣпкяхъ растворовь можно также очистить JiaHO отъ подыѣсей (вын. 27). На содовыхъ эаводахъ, работающихъ Леб- лановскинъ способомъ, ѣдкій (каустияеекій) твору даютъ отстояться, слийшотъ съ осадка и выпаривагатъ въ чугунвыхъ пли желѣвиыхъ котлахъ или, когда готовягь совершенно чистую щелочьг въ серебряныхъ чаткахъ [2<jJ. Для испареиіп нельзя употреблять фарфо- ровыхъ, стекляиныхъ и тому подоб- пыхъ сосудовъ, потому что ѣдкая щелочь, хотя слабо, но разъ'Ьдаетъ стекло, фарфоръ и т. п. При вьшаривавіи растворъ не кристаллизуется, потому что растворимость NaHO при нагрѣ- ваніи весьма велика; но при охлажде- натръ готовятъ пряіго изъ щелока, остающа- гося посл'іі соды (вын. 14) при выпарияаніи. Если угля и извести былъ избытокъ, то прлу- чается почти исключительно SallO. По иы- дѣленіи менѣе растворимой соды получается красный [отъ содержанія яселѣэныхъ окис- ловъ) щелокъ, содержащій NaHO, смѣшанныіі съ сѣрниетыми и синеродистыми соединен!ян/г. въ врдѣ которыхъ содержится в желѣзо. Такой красный ще.іокъ испаряютъ, продувая чрезъ него воядухъ, который окисляетъ под- мѣси [для этого иногда прибавляютъ KaNO!, бъѵшльную известь и др.) и оставляешь сплавленный NaHO. Расплавленной нассѣ даютъ отстаиваться для выдѣлевіп жел'Ёзиетаго осадка л разливаюсь въ жслѣаньтя бочки, гдѣ NaHO отверд*Ьваеэт.. Такой ѣдкій натръ содер-.кптъ около ІОѴо излишней виды п нѣкоторую под- .чѣсь солей, яо при правн.іьмоаъ производстеѣ въ немъ почти нѣтъ соды и жел'вэа. Этнаъ путеиъ прпгогов.іяютъ павныя массы ѣдкаго натра, составляющаго нредмегъ обпшрныхъ торговых-), оборотовъ. [361 -ГСепигъ далъ способъ приготовленія NaHO иаъ безводной соды чрезъ арокалива- ніе ея до темнокрасиаго ка.іеніп съ избыт- коиъ окиси жегЬза. При атокъ СО5 улетучивается, а изъ оставшейся массы теплая вода извлекаетъ "Ьд. натръ. Это принѣрь контакт-. нагодѣйствія,подобнатовліяяіюГе=0:'наКС103. Для ясности прадставленія достаточно вообразить, напр., что въ еодѣ элеленты.СО5 движутся по кругу около Na!0, а въ точкахъ првкосновенія съ Ре-Оп движеніе переходить въ аляпптическое съ длинною осью, и въ нѣ- котороиъ удаленІи отъ Na'O олементы СО1. тогда отрываются, не им'Ьп способности удерживаться РеЮл При дѣйствіи тока во. крѣпкіе растворы NaCl или на сплавлсвяую соль ва. анод-в. по-, лучаюп. хлоръ. и на катодѣ иатріи, который- растворяется въ ртути, если она служить ка- тодоиъ; а если такой растворъ-првведенъ въ. еоврикосновевіе съ водой или съ равѣе ло? лучевныиъ растворомт. ѣдкаго нлтра, то вео> натрій. развивая водоролъ, отъ ртути, оідѣ-. ляется и переходить въ Na.OH.Ha ятонъ{і(Л» при употреоленів расплавленной Ыа(Л,: а ддк" катода сплавленкаго свидпа) основано нн^го-. способовь (Кастяера, Борхерса іг др.), спе- ціально ояиеываеыьиъ въ электро-металлур- гіи и въ технологіяхъ. >.
382 ГЛ. 12. II А Т Р I D ніи до 0° сгущеннаго (до уд. вѣса 1,ЗН) раствора могутъ быть подучены кристаллы,, содержание 2КаІ-107ІІаО; они плавятся при+б" [27]. Если испаре- ніѳ производить до тѣхъ поръ, пока еще выдѣляется вода, то при охлажде- нітг гпдратъ NaHO застываетъ въ кристаллическую безцвѣтную полупрозрачную массу [2S], притягивающую на воздухѣ л влагу, п угольную кислоту [2ft], имѣющую удѣльный вѣсъ 2,13 [30] и растворяющуюся легковъ водѣ, съ отдѣленіемт. значптельнаго количества тепла [31]. Растворъ, насыщенный прп обыкновенной темпе- ратурѣ, пмѣетъ уд. вѣсъ около 1,5, содержптъ около 45°/о NaHO и кп- питъ при 130", а при 55° вода раство- ряетъ равный вѣсъ NaHO [32]. Іздкій натръ растворяется не только въ водѣ, но и въ епиртѣ, даже въ эфнрѣ. Сла- (27) Крпста.тлішціею на холоду крѣпкяхъ растворовъ КаНО можно отдѣлитъ отъ него подмѣсн, напр., Na'SO1. Сплавленный кристал- логндратъ 2NaH07H50 даетъ растворъ уд. пѣса 1.405 (Hermes). Кристаллы, растворяясь в-і. водѣ, даютъ охлаждекіе, я. НаНО — вагрѣна- ніе. Ппккерпнгъ лолучы.тт,. кромѣ того, гидраты съ 1, 2. 4, 5 и 7Н-0. [28] Обыкновенно въ твердомъ ѣдкомъ на- трѣ есть избытокъ воды протішу NaHO. При- И'Ьвяемыіі въ лабораторілхъ ѣдкіи натръ обыкновенно отлнтъ въ формѣ п.тлтокь, которыя разбнваютъ на кусин Его должно хранить въ хорошо заиупоренныхъ сосудахъ, п. ч. пріг- тягиваетъ нят. воздуха воду п углекислоту. 129] По нвиѣненію ѣдкаго натра на воздухѣ его легко отличить отъ ѣдкаго кали, вообще съ нимъ сходнаго. Обѣ шелочк на воздухѣ притягиваютъ И!0 п С0*,Н0ѣдкое кали тогда, даетъ расплывающуюся массу поташа, а ѣд- кін натръ даеть сухой гюроінокъ вывѣтрив- іпейся соды. [30] Такъ какъ частячпый вѣсъ NaHO—-І0, то объем. частицы = 40/2,13 = 18,о, то есть очень блгоокъ къ объему частицы воды Н-О. То же относится и вообще къ соедпненілмъ натрія, напр., соли Ка ииѣютъ частичный объеиъ. блнзкііі къ об. кислоты. [31] Частичное количество NaHO (40 гр.), растворяясь въ большой насев (200 частицъ) воды, раз виваетъ по Бертелло, 9780, а по Том- севу, 9940 ед. тепла. Растворы НаНО + иН'О, при смѣженіп съ водою раэвиваютъ тепло, если п ненѣе G, а при Оольшемъ содержаніи— поглдщаютъ тепло. - [32] Уд. вѣса растворовъ КаНО при 1о°/4° ■5. 10 15 20 30 40°/„NaHO 1,б57 1Д13 1,169 1,224 1,331 1,436 1000 гр. Ь"\ч раствора ванимаютъ объеиъ 946 .-ВДб". с, то есть меыьшій, чѣнъ вода, служащая для полученія раствора (ер. вын. IS). бые растворы іЧаНО оставляють на кояіѣ ощущеніе ныла, потому что въ лылѣ действующее начало есть ѣдкій натръ [S3], крізпкіе же растворы дѣп- ствуютъ на животныя ткани разрушительно. Такъ какъ NaHO приготовленный изъ соды всегда содержптъ некоторый прггмѣси (соду, еѣрную кмел. и ДР-). трудно до конца удаляемые, п ооглощаеть СО- воздуха, то для полученія чистого нып1і часто пршгн- няютъ дѣйетвіе металлического натрія на воду: 2Na + 2Н-0 = 2NaHO + Hs |33J ѣдкій натръ (и др. щелочи) способен'],, какъ говорится, обмыливать еочеташн кис- лотъ со спиртами. Если черезъ ВНО (ітліі черезъ R(H0]"} оботшачішъ еоставъ спирта, т. е. гидрап» угленодороднаго, а черезъ QHO обо- значнмъ кислоту, то епчетаніе кислоты со спнртомъ м.ш сложный эфчръ данной кислоты будегь представлять соотавъ RQO. Сложные зфпры предстаізлпютъ, значить, подобіе солей, если спирты уподобить основашимъ. ІЗдкій натръ д-Ьиетиуетъ на сложные зфиры подобно тому, какъ онъ дѣйствуетъ на большинство солей, ллепно, выд'Ізллетъспиртт,. образуя натровую соль той квелоі'ы. которая была въ сложномъ эфпрѣ. Реакція совершается шиш образо.чъ: IIQO -J- КаНО = NaQO + RHO Сложи. эі]шръ. 'І'.авіП вптрт,. Соль іштріп. Спііртк. Такое разлаженіс пазываетсл обныливаиіон'ь. Эти названіе дается ему вслѣдстпіс того, что съ весьма давшіхъ поръ уже шв'ін.'-гна подобная реакція дли сложныхъ зфітрооъ, соотв'Ьт- стыующвкъглицерину 13яН:'(ОН)а, находящихся (въ жиізотныхъ " растенія.чъ] в-ь жирахъ и маслахъ. ѣдкій патръ, дѣйствуя на ;киръ и масло, даетъ глицерітъ и натровый со.штѣхъ кеслотъ, которыя въ жир'Ь находились въ со- четаяіи съ глицериноьгь, кат, показалъ Ше- врель, въ началѣ XIX сюлѣтія. Натровыя соли жирныхъ кпелотъ носятъ въ лрактлкѣ названіе мыла. Значптъ, ліыло приготовляется изъ жнровъ съ ѣдиіімъ натроиъ, пріічелъ вы- дѣляетсп глицераеъ а образуется натровая соль или мыло. Такъ какъ въ жирахъ глице- ринъ находится въ сочеганіи, обыкновенно, съ нѣевдлыіимн кислотами, то и въ иылѣ находятся натровыя соли нѣсколькихъ кяслотъ. Наибольшую часть кислотъ, находящихся въ лотрахъ а въ мылѣ, соЕтавляю-п. твердый: пальмитиновая С^Н'Ч)* н стеариновая С1ВНэвО' кислоты и жидкая олеиновая С'Н^О- кислота. Вода, КІіЙствуя на мыло, отчасти его равла- гаетъ (потопу что кислоты мыла слабы), а освобождающаяся щелочь дѣйствуетъ при обычпомъ примѣненіи мыла. Поэтому его . можно заменять оченг. слабою щелочью. Крѣп- кіе же растворы щелочи разъѣдаютъ кожу н ткапн. Реакція щелочи съ кислотами, еодер- зкаіцЕіцк'л въ шылѣ, обратима, н щелочь освобождается только отъ иабьгпш воды, по смыслу ученія Бертолле.
ІіДКІЙ НАТРЪ. 3S3 [Ш bis] и такой препаратъ ныиѣ имѣется уже въ продажѣ. Химичесшя рсакція ѣдкаго натра слу- жатъ тішомъ для ц'Ьлаго класса щелочей, т. е. раетворпмыхъ основныхъ гндратовъ МОИ. Растворъ JSaHO составляете весьма ѣдкую жидкость, т. е. дѣйствующую разрушительныиъ обра- зомъ на большинство веществъ, напр., на большинство органическихъ тканей: оттого ѣдкій натръ, какъ и всѣраство- римыя щелочи, составляеть ядовитое вещество (противоядіемъ которому мо- гутъ служить кислоты, напр., соляная). Дѣйствіе ѣдкаго натра на кости, жиръ, крахмалъ и тому подобный ра- •с'штельным и илівотныя вещества объ- яеяяетъ намъ дѣйствіе его на организмы. Такъ, кость, опущенная въ ■слабый растворъ ѣдкаго натра, распадается въ порошокъ [34] и выдѣляетъ запахъ амміака, что завиеитъ отъ того, что ѣдкая щелочь измѣняетъ клеевое, органическое (содержитъ С, N, И, О и S, сходно съ бѣлковыми) вещество костей, переводитъ его въ растворъ а отчасти совершенно разрушаетъ, отчего и выдѣляется амміакъ. Жиры, сало, пасла обмыливаются раетворомъ ѣдкаго, натра, то-есть даютъ съ нииъ растворимыя въ водѣ мылаплинатро- выя соли органическихъ кислотъ, содержащихся в'і) жнрахъ [35]. Самыя же рѣзкія реакціи ѣдкаго натра определяются тѣмъ, что онъ дасыщастъ всякія кислоты, образуя съ нпш солп, который всѣ почти растворимы въ водѣ, и въ этомъ отношеніи ѣдкій натръ—основаніе столь же характерное, какъ азотная кислота между кислотами; натръ нельзя открыть посред- [33 bis] Длп приютов л енія беруть серебряную чашку, охдажд&ютъ ее снаружи водою и, влнвт. немного воды, осторожно (понемногу) ярнбавллютъ натрій, приводи чашку въ. движете, чтобы нал'рій ые останавливался около стѣнкп (тогда ыоікетт. быть взръші,). Когда уже получнмъ растворъ ѣдкаго натра, реакция идетъ енокойнѣе, оеобепно при охлаледе- иін снаружи. Еще лучше въ начал* брать сшіртъ, а цоіомъ понемногу прибавлять по- иеремѣнво воду н иаірій. [3-1-] На. этом* аддаоваяъ способ* обработки костей Ильенкова н Энгельгардта; кости смѣ- .ишваютея съ золою, известью .к водою, црц . ,чѳмъ, правда, образуется болѣе КНО. ч'Ішъ МаЫО, но дѣйствіе ихъ ві.этоігь отношенін Пйчтл одинаково. [35] Какъ объяснено иъ выноскѣ 33-й. ствомъ образованія осадковъ нераство- рииыхъ солей, какъ это можно сдѣлать для другихъ металловъ, многія соли которыхъ мало растворимы. Сильныя щелочныя свойства ѣдкаго натра оире- дѣляіотъ его способность соединяться со всякими даже слабѣйшями кисло- таки, его свойство выдѣлять NH3 изъ амміачныхъ солей, его способность проняшдить осадокъ въ раств. солей, основаніе которыхъ въ водѣ нерастворимо и т. п. Если растворъ солей большинства металловъ смѣшать съ ѣдкимъ натромъ, то образуется растворимая соль натрія и выдѣляется нерастворимый гидратъ металла, бывшаго въ соли, напр., авотномѣдыая соль вы- дѣляетъ водную окись мѣдн: Cu(N03)2-(- +2rfaHO = Cu(HO)8 + a?aNOa. Даже многіе основные окислы, осаікдающіеся посредствомъ ѣдкаго натра, епосѳбш съ нимъ самимъ соединяться и давать растворимыя соедшенія, а потому ѣдкій натръ въ еоляхъ такихъ металловъ производить сперва осадокъ водной окиси, а нотомъ, взятый въ избыткѣ, раетворяетъ этотъ осадокъ. Такое явле- ніе поисходитъ, наггрим., при прибав- лешн ѣдкаго натра къ еолямъ глинозема (т. е. окиси алюминія). Это по- называегь способность такой щелочи, какъ ѣдкііі натръ, соединяться не только съ кислотными, но и со елабыли основными окислами. Поэтому ѣдкій натръ дѣйствуетъ аа большинство про- стыѵь тѣлъ, способныхъ образовать кислоты или слабый основанія; такъ, напримѣръ, мёталлич. алюминій выдѣ- ляетъ съ ѣдкимъ натромъ водородъ, вслѣдствіе того, что черезъ подобное выдѣленіе образуется гливоаемъ, еоеди- няющійся съ ѣдкнмъ натромъ, т. е:. въ этомъ случаѣ ѣдкая щелочь дѣй- ствуетъ на металлъ, какъ сѣрная кислота на Zn нли Fe. Если ѣдкій натръ дѣйствуетъ описаннымъ способомъ на металл оидъ, способный соединяться съ выдѣляющнмея водородомъ (алюминій не даетъ съ водородомъ соединения), то образуется такое водородное соеди^ неніе. Такъ напр., дѣйствуетъ фосфоръ на ѣдкій натръ, выдѣляя фосфористый водородъ. Если выявляющееся: водородистое соединеніе способно соединяться со щелочью, то образуется, конечно, соль соотвѣтствеяной кислоты. Такъ,
3S4 1Ѵ1. 12. Н А Г P I Й. напр., дѣйствуютъ хлоръ и сѣра на ѣдній натръ. Хлоръ съ Ы отъ ѣдкаго натра даетъ НСІ. а послѣдній съ NaHO обраауетъ поваренную соль, другой же атомъ частицы хлора СГ- становится на мѣсто водорода и обраауетъ NaClO. -Точно также изъ сѣры при дѣйствіи NaHO происходить сѣр- нистый водородъ, дѣйствуюіцій на ѣдкій .натръ и образующей сернистый натрій (сверхъ того образуется сѣриоватисто- натровая соль, см. гл. 20). Отъ нака- диванія въ присутствіи кислорода воздуха дѣйствіе ѣдкаго натра часто усиливается, такъ какъ чрезъ то увеличивается возможность образования кпслотныхъ окисловъ, соединяющихся со щелочью. Такъ многіе металлы л низшіе их'ь окислы въ присутствіи NaHO поглощаютъ кислородъ и даютъ кислоты. Даже двуокись марганца МпО2 накаленнаііеъ'кдкішънатромъ способна поглощать кпслородъ воздуха, потому что обраауетъ марганцовп сто натровую соль Na-MnO*. Оргапическія кислоты, при накаливал іп съ ѣдкимъ натромъ, отдаютъ ему элементы углекислоты, образуя соду и выдѣляя ту углеводородную группу, которая находится въ соединеніи съ углекнслымъ газоэіъ въ органической кислотѣ. Такимъ образомъ ѣдкій. натръ, кякъ и вообще растворимый щелочи, принадлежи™ къ числу дѣятельнѣйшихъ, въ химнческомъ отношении, веществъ. Немного веществъ ему способны сопротивляться. Даже каменистая, кремнеземистая вещества, какъ увидимъ далѣе, имъ изменяются, даютъ при сплавленіи съ нимъ стекловатые еплавьг или шлаки. Составляя типическій при- мѣръ основныхъ гидратовъ, ѣдкій натръ (равно какъ ѣдкіе амміакъ и кали) въ отличіе отъ многихъ другихъ основныхъ окясловъ, легко даетъ кислыя ммн съ многими кислотами (напр., NaHSO4, NaHCO3) и вовсе не образуете основныхъ солей, тогда какъ менѣе энергическія основанія, напр. окиси ыѣди и свинца, даютъ легко основныя соли,, а трудно соли кислыя. Эту способность давать кислыя соли, особенно съ много основным и кислотами—можно объяснить энергичностью основныхъ свойствъ ѣдкаго натра и мальшъ развнтіемъ эгнхъ свойствъ въ основаніяхъ, легко образующихъосновныя соли. Энергическое осповапіе способно удерживать 'значительное количество кислоты, что не по силаыъ мало энергическому основание При- томъ, какъ доказано будетъ' въ елѣ- дующихъ главахъ, натрій тіринадле- ягаѵь къ числу ■ одиоатомныхъ метал- ловъ, атомъ за . атомъ эамѣщающихъ водородъ: т. е. между металлами натрій, какъ хлоръ между металлоидами, мо- жетъ служить представителей одно- аквивалентнызсъ или одноатомнідхъ свойствъ, атомъ за атомъ замѣщаю- щііхъ водородъ. Большинство же другихъ металлов!., не способныхъ давать кислыя соли, суть элементы двуатомные, какъ кислородъ, откуда уже получается иамекъ на то, чтовъдвуоспов- ной кислотѣ, напр., угольной НаС03 или сѣрной H-SO*, можно замѣстить пай за пай водородъ натріемъ и получить черезъ первое замѣщеніе кислую, а черезъ второе замѣщеніе сред- ■ нюю соль, напр., NaHSO4 и Na-SO*, тогда какъ такіе двуатомиые металлы, какъ кальцій или барій, не даютъ киелыхъ солей, потому что сразу за- мѣщаютъ оба пая водорода одиимъ своимъ атономъ, образуя, напр., СаСОй, СайО* [35 bis]. [35 bis] Можно, суда по вышесказанному, ожидать, что двуатомиые металлы б уду п. легко образоаынать кислыя соля съ кисло- тамп, содержащими болѣе двухъ наевъ водорода, наприаіѣръ, съ трехъ основными, какъ фосфорння Н;,РО*, и действительно, подоб- иыл соли сушествуютъ, но всѣ подобный от- ыошеиія усложняются тѣнъ, что съ увелнче- віемъ атомности н съ иэм'ішеніеыъ атомниго вѣса очень чяето ослабляется или намѣпиетеп харакгеръ основавів, а болѣе слабый основанія (напр., окись серебра), хотя и отвѣчаюіція одноатомнымъ кеталламъ, ііиелыхъ солей не образуеттъ, елабѣйшія же основанія (напр., СиО, РЬОі легко даютъ основныя соли н, несмотря на атомность, киелыхъ солей, сколько либо постоянных'ь, напр., водою не разлагае- мыхъ, не обраауютъ. Притолъ основныя и кислыя соля должно считать скор-ве сое- диненіяви, подобными нристаллогидратанъ, потону что такія кислоты, какъ ейрная, обра- зують съ натріемъ не только кислую и среднюю соль, какъ можно было бы ждать, судя по одной атомности натрія, но свархъ того— еще и соли, ааключающія большее количество кислоты. Примѣръ подобішхъ соедиие- aifi мы видѣли также въ полуторно-угленат- ровой. соли. Соображая все вто мы должны сказать, что способность давать болѣе или менѣе легко кислый соли скорѣе иожно со-
МЕТАЛЛИЧЕСЯІЙ НАТРІЙ. 385 Итакъ мы видѣли превращеніе поваренной соли въ сѣрионатровую, этой последней—иъ соду, а соды—въ ѣдкіЕ натръ. Лавуазье еще считалъ ѣдкій натръ за тѣдо простое, потому что не звалъ его разложеиія съ образованіемъ металлическаго натрія, выдѣляющаго. водородъ изъ воды, чтобы образовать опять ѣдкій натръ. Получеше металлическаго натрія относится къ ваишѣй- шимъ открытіямъ въ химіи не потому одному, что чрезъ то расширилось и стало болѣе правильнымъ ггонятіе о проетыхъ тѣлахъ, но потому особенно, что въ натріѣ видны хими- ческія свойства, лишь слабо выраженный въ другихъ общеизвѣст- ныхъ метал- лахъ. Откры- тіе это сдѣ- лаио было въ lS07r. аиглій- скимъ хиыи- комъ ГуяГФцн Дев и съ помощью галь- ваническаго тока. Соединяя съ поло- жительнымъ (отъ мѣди или угля) полю- сомъ кусокъ влажнаго (чтобы достичь гальванопроводноети) ѣдкаго натра и вьтдолбявъ въ неыъ углубление, въ которое налита была ртуть, соединенная еъ отрицатедънымъ полюсомъ (като- домъ) сильваго вольтова столба, Деви замѣтнлъ, что въ ртути растворяется, при пропусканін тока, особый металлъ, менѣе летучіЁ, чѣмъ ртуть, и способный разлагать воду, вновь образуя ѣдкій натръ. Такимъ способомъ (авадизоаіъ и еиитезомъ) Деви доказалъ сложность щелочей. При разложеши гальваниче- гласять съ энертіею аснованія, чѣиъ съ атом- ноотію, а пѣрн'бе всего принять, что способность основашя давать кислый и осіювныи. соли составляет* его характеристику, какъ способность давать соединены съ водородомъ составляет!, характерное свойство меиеатовъ скимъ токомъ, на катодѣ ѣдкій натръ выдѣляегь водородъ и натрій, а на аиодѣ—кислородъ. Деви иоказалъ, что образующейся металлъ при красно- калильномъ жарѣ улетучивается, что и составляетъ важнѣншее физическое свойство для извлечения натрія, потому что впѣ дальнѣйшій способы основаны именно на этой летучести натрія. Кромѣ того, Деви замѣтилъ легкую окисдяе- мость натрія, способность его паровъ воспламеняться на воздухѣ, и это по- слѣднее обстоятельство служило долгое время важнъшъ препятствіемъ для легкой добычи этого металла. Свойства натрія были потомъ изучены по- дробнѣе Гей- Люссакомъ и Тенароиъ, за- мѣтившими, что металлическое же- лѣзо способно при высокой температурѣ возстановлять натрій изъ ■Ьдкаго натра [36]. Брун- неръ открылъ впослѣдствій, что не только желѣзр, но и уголь іюжетъ производить то же самое возетановлееіе, хотя водородъ не- возстановляетъ натрія [37]. Но все же еще способы извлеченія натрія были весьма хлопотливы и потому натрій со- ставлялъ большую рѣдкость. Гдавиымъ препятствіемъ при его получении служи-, ло то обстоятельство, что сгущеніе легко [ЗЪ] Девимль нолагаетъ, что такое раздо- женіе ѣдкаго натра металлаческнмъ желѣ^ золті завысить только отъ ддссоціашп щедочи при бѣ.токалильноігь жарѣ на натрій, водородъ н кнелородъ. Желѣэо виѣетъ здѣе;, только ю значеніе, что удерживаетъ образовавшейся кислородъ, а иначе разложенные элементы ири. охлаждевія вновь соединяются, какъ это яв- вѣстно намъ для др. случаевъ дисііоціащн- Если предположить, что температура начала дисеоціацЫ окисловт; железо .выше, ч-е-мъ окисла натрія, то разложение выясняется гипотезою Девилля. Доказываетъ Девклль свое 23 Гунфри Деіи (Humphry Davy) 1778—1829.
3S6 гл. 12. н а т р і ft. окисляющихся ііаровъ натрія старались производить безъ доступа воздуха въ сложпыхъ прпборйхь. Поэтому, когда Доннп и Мареска устроили особый чугунный холодильникъ (изобраисенъ на рис.), изготовлепіе иатріл весьма #^5^==—=. значительно облегші- "^^^^^^Щ| ніе металлическаго на* ^^^іТгііг ; Тр-Я еще уПр0щено ^^^^^^^Ш лемъ, употребившимъ ^ЩЙ1|1щ§|| смѣсь изъ соды, ли- Ходо-.п.-ышкъ Допни и НШНИОН ВОДЫ, уТЛИ И мч.а-1-л, упвтребляю- швест-.Шка пли мѣла. щшсл ллп сгущешп па- трІл и соетоящііі ігаъ dTOTb ПОСЛ'ЬДШЙ ПРП- anys-ь чугун пыіъ частей, * скрѣпляющиксл вннтачи ОаВЛЯѲТСЯ ТОЛЬКО ДЛЯ (В на рис. стр. 337). ТОГ0, чтобы СОДа, раС- плавившпсь, не отдѣ- лилась отъ прибавленнаго угля [3S]. Мѣлъ при первоначальномъ накалп- воззрѣиіе с.твдутощпмъ опытомъ: желѣзная бутыль, наполненная желѣзными стружками, была накалена такъ, что верхняя часть ел была разогрѣта до яркаго бѣлаго калепін, нижняя же паіѣла меньшую температуру, и въ верхнюю часть такой бутылки вводился ѣдкін натръ. Тогда разложеніе совершалось, т. е. получались пары натрія (опытъ этоть сдѣланъ собственно относительно калія). Разбирая бутыль, оказалось, что въ верхней части желѣзо не окислялось, а оішсленіе произошло только въ ншкней части. Можно объяснить это тѣыъ, что въ верхней части произошло разложеніе щелочи на Na, Н и О, а въ нижней, изъ этой сыѣси, желѣзо поглотило нпелородъ. Подвер- гнувъ всю бутыль той малой степени жара, какую иъгБла нижняя ея часть, окъне получилъ паровъ металла. Тогда, по сиыелу гипотезы, температура была недостаточна для диссо- піапіп NaHO. [37] Мы выше упоминали (гл. 2, вын. 9), что Бекетовъ покаэалъ вытѣененіе натрія во- дородомъ, но не изъ NaHO, а изъ NasO, и то лишь на половину, съ образованіемъ NaHO. [3S] Съ конца SO-хъ годовъ въ Днглін добыча натрія поставлена на большую заводскую ногу (въ 60-хъ и 70-хъ годах-ь она велась только на немногихъ заводвхъ Франціи) и къ еаіѣси Девнлля стали прнбавляті. еще желѣзо , которое съ угленъ даѳтъ углеродистое желѣзо; тогда разложеніе еше болѣе облегчалось А именно Каснеръ накаливалъ смѣсь АА ч. NaHO а 7 ч. углеродиетаго же- лѣза въ больших'ь желѣзныхъ ретортахъ до 1000° и получалъ около б'/з ч. летам, натрія, причеагь реакція ндетъ легче, чѣмъ съ однимъ угле-гь или же.тваомъ. Когда (съ 1891 года) начали готовить алюмннііі при дѣйствіи галъванич. тока (си. гл. 17). металл, натрій нашить ссбѣ повыя лриложенія: для производства перекиси натрія {си. далѣе), для вытѣе- ненія желѣза изъ желтой соли (пі. 13, вын. 12) гт для полученія .чистаго NaHO и для ми. др. ваши теряетъ угольную кислоту, оставляете неплавкую известь, которая пропитывается содой и образуетъ густую массу, въ которой уголь находится въ постоянномъ нрикосновеніи съ содой. При накалнванія угля съ содой, развиваются, при бѣлокалиль- иомъ жарѣ, окись углерода и пары металлнческаго- натрія, по уравнению: КааС03-Ь2С = Ка;і-(-ЗСО. На заводахъ дѣлаіотъ иаъ котельнаго желѣза металлическую трубку длиною до 1 метра и діанетромъ около дециметра. Эту трубку помѣщаютъ въ сильный само- дувный горнъ, могущій давать высокую температуру, и наполняют!, смѣеыо для приготовленія натрія. Одинъ коыецъ трубки' запирается чугуннымъ круж- комъ А съ глиняной замазкой, въ другой же вставляется чугунный кру- жокъ С съ отверстіемъ. При накали- ваиіи сперва выдѣляется влажность, заключающаяся во взятыхъ вещест- вахъ, дотомъ угольная кислота и про1 дукты сухой перегонки взятаго угля, затѣмъ окись углерода и пары натрія. Появленіе послѣднихъ легко замѣтить, потому что, выходя изъ отверстія въ кружкѣ С, они воспламеняются сами собою на воздухѣ и горятъ весьма яркимъ желтымъ пламенеыъ. Въ это время въ отверстіе С вставляютъ трубку холодильника, состоящаго изъ двухъ четырехъугольныхъ чугунныхъ подио- совъ, сложенныхъ между собою широкими краями и плотно екрѣплен- ныхъ посредствомъ винтовъ. Между двумя половинками (подносами) екрѣп- леннаго холодильника остается пространство, въ которомъ и совершается охлажденіе паровъ натрія, потому что тонкія металлич. стѣнки холодильника охлаждаются воздухомъ, оставаясь однако на столько нагрѣтыми, что легкоплавки! натрій остается жидкимъ, не засоряетъ прибора и постоянно изъ него вытекаетъ. Пары натрія, сгустив- шіеся въ холодильншев, стекаютъ въ видѣ жидкаго металла въ подставленный сосудъ, въ который наливаются предварительно трудно летучіе угле- водо_роды нефти (тяжелый части ке~. росина). Это поелѣдяее дѣлается ввиду того, что натрій въ столь горячемъ состоянии, въ какоыъ снъ. вытекаетъ изъ холодильника, хотя самъ не загорается,
АМАЛЬГАМЫ ИАТРШ. 387 но все-таки очень легко окисляется воздухомъ. Для иолученія болѣе чнстаго иатрія, нужно его перегнать еще разъ, для чего могутъ служит], фарфоровый реторты, а перегонку должно производить въ струѣ газа, на который натрій Получоиів ііптрія ііп эаводпхъ по способу Девилля. АС трубка со см'Ііст-ю соли, угля п хѣла., В холод ъілъішкъ.К еъ пефтыо. V». не дѣйствуетъ, напр., въ струѣ азота; углекислый газъ употреблять для этого нельзя, потому что натрій отчасти раз- лагаетъ углекислоту, отнимая отъ нея кпслородъ [3S bis]. Чистый натрій представляет* блестя- щій металяъ, бѣлый какъ серебро, при об. темп, мягкій какъ воекъ, дѣлаю- щіися хрупкимъ на холоду, въ обыкно- венноаъ влажноыъ воздухѣ весьма скоро тускнѣіощій и покрыв агощійся слоемъ NaHO и Na2COs, образующихся на счетъ Н-0 и СО2, находящихся въ воздухѣ. Въ совершенно сухоыъ воздухѣ натрій еохраняетъ свой блескъ неопределенно долгое время. Его плотность при обыкновенной температурѣ равна 0,975, такъ что онъ легче воды; плавится онъ весьма легко при темпё- ратурѣ 97°, и при яркокраснокалиль- номъ жарѣ (742 Перманъ, 1S89) перегоняется. Скоттъ (1S87) опредѣлилъ плотность паровъ натрія и нашелъ ее близкою (если Н=1) къ 13; это показываете, что частица натрія содер- житъ одинъ атоиъ (какъ ртуть и кад- мІй) Na [39]. Металлически натрій [38 bis] Получете ыеталлич. Na электролті- зомъ, испытанное на разные манеры, оказалось, сколько мяѣ известно, не столь вытод- нымъ и удобньшъ для ааводскихъ раанѣровъ, какъ прямое воастановденіе соды емѣсыо угля и жіырЁэа. Въ продажу пдетъ иногда натрій въ кускакъ .покрытыхъ парафиномъ. сплавляется еъ болышшетволъ метал- ловъ, образуя тотъ типъ неопредѣ- ленныхъ соед., который называется сплавами. Такъ, если бросить натрій (имѣющій чистую поверхность) на ртуть, особенно нагрѣтую, то происходить вспышка и столь значительное отдѣленіе тепла, что часть ртути превращается въ паръ [39 his]. Соедияенія или растворы натрія въ ртути, или амальгамы (сортучки) иатрія, даже при 2 ч. натрія на 100 частей ртутя, представляюсь уже тѣла твердыя. Только самыя бѣдныя иатріемъ амальгамы жидки. Такіе сплавы натрія со ртутью [40] часто употребляются вмѣсто натрія при хшіическихъ изслѣдованіяхъ, потому что, соединившись еъ ртутью, .яел-ьгнпя натрій труднѣе измѣняется навоз- духѣ и представляетъ вещество болѣе тяжелое, чѣмъ вода, аыежду тѣмъ главныя свойства натрія сохраняются, напр. вода разлагается образуя NaHO. Изъ Na и Hg легко обра- [39[ Къ Т0ЫУ же выводу приводить опре- дѣленія поипженія темпер, застыванія олова отъ прибавки натрія (также А1 и Za), произведенный (1SB9) Гейкоккомъ и Невилдемъ. [39 bis] Бертело, растворяя амальгамы натрія въ водѣ и кислотах?, и вычитая теплоту реагированія натрія, нашелъ, что па каждый атомъ иатрія при образаваліп аыальгамъ, содержащий, ртути болѣе, чѣмъ NaHg5 вы- дѣляется тѣмъ болѣе тепла, чѣмъ бо.тѣе вхо- днтъ натрія, а эатѣмъ теплота образованія падаетъ. При образовании NaHg5 выдѣляетея около 18500 калор. При образованіи же NaHg3 около It, NaHg около 10 тыс. иалорій. Крафтъ прнзналъ еоставъ определенной кристаллической амальгамы натрія за NaHg8, яо ГЛш- мальдн, должно думать, что онъ есть NaHg5. Получается подобная амальгама очень легко, если 3-хъ процентную облить растворомъ NaHO л оставить на иѣснолько дней, пока не получится кристаллическая ыасса, изъ которой ртуть можно удалить еияьнымъ прожготаніемъ въ заішгв. [40] Сплавы столь сходны съ растворами, что къ наш. мйжно относить то, что извѣстно для растворовъ и обратно. Но въ сплавахъ, какъ веществахъ. легко пераходящихъ изъ жидкаго состоянія въ твердое, легче открыть образованіе опредѣлепЕыхъ хшлическихъ со- единенін. Для сплавовъ они доказываются не только при отдѣльпоцъ пхъ полученін въ кристаллпческомъ состояніи, но н при систе- натическомъ изслѣдованіи всякий, (физцч. и химпч.) свойствъ сплавовъ, образугсдцгкся при всевозможныдъ измѣненіяхъ состава, напр., при изслѣдовайіи темп, пдавленія, отдѣляю- щагося тепла, изм-вненія объемовъ (уд. вѣса), 25*
38S ГЛ. JU. Н А Т F I Й. зуіотся сплавы, имѣющІе кристаллическое сложеніе и опредѣленаый атомный соетавъ. Между ними выдается еплавъ состава NaHg3, плавящійея при +346° (Н. С. Куриаковъ 1900), хотя содержитъ Na и Hg, алавящіеся гораздо ниже, при 97° и—39°; состава Na2Hg(ranNa5Hg2),KpRCTaimii3yroii];i:licH въ шеетистороннпхъ таблицахъ, плавящійся около 105°; состава NaHg, плавящійся около 200°, и NaHg5, плавящійся около 149°, откуда видно, что всѣ эти сплавы трудно-плавчѳ свопхъ состав- ныхъ началъ, что само по себѣ уже явно указываешь на то, что здѣсь, какъ п при многихъ иныхъ сплавахъ металловъ, алектровозбудительной способности и т. п. Такъ проф. Ы. С. Курнаковъ вновь азслѣдо- вал-ь (въ 1900 г.) сплавы Na еъ Hg, Cd, Pb и Ві, наблюда.ть температуру нхъ плавленія и экшъ путеиъ ыашелъ гѣ опредѣленные со- еднненія, которые указаны въ текстѣ. Вообще, сплавы натрія, по сравнительной энергіц атого металла ы по особенности его евойетвъ, иного изучали Bailey (1S92), Joannis (1892), Maly (1S99) л др. и всѣ пришли къ признанно образованія тѣхъ или иныхъ опредѣленныхъ соедпненій, прнтміъ нерѣдко многихъ, и это повторяется при всякой почти пзрѣ взлтыхъ металловъ. На мой личный пзглядъ, общее пвленіе это (образованіе между металлами опредѣленныхъ соедпненій) при сплавахъ — очень много говорятъ за то, что при смѣше- ніи жидкостей (напр., спирта или сѣрной кис. съ водою) и при растворенін солей въ водѣ— должно ждать также своихъ опредѣденныхъ соедпненій. Такъ какъ образованія опред. еоед. при сплавахъ металловъ было давно изйѣстно, то изучая растворы, я, еъ своей стороны (какъ и развито въ главѣ 1-й), старался и въ нихъ уловить слѣды образованія опредѣленныхъ соедипенги. Упоминая о сплавахъ и растворахъ въ разныхъ мѣстахъ пред- лагаевсаго руководства, я старался лишь дать назгеки на тотъ ингересъ, который представ- ляіотъ эти роды соединеній, но подробности этого сложнаго предмета должно искать уіке въ спеціальныхъ еочиненіяхъ и въ руковод- етвахъ по фнзн ческой хямін, тішъ болѣе, что тамъ излагается въ подробности н то ученіе о фазахъ (ей. вып. 4), подъ влілніеиъ котораго въ настоящее время чаще всего изучаютъ растворы и сплавы, такъ какъ я полагаю, что наученіе растворовъ и особенно сплавовъ, нынѣ находящееся еще въ періодѣ з'ачаточномъ (такъ какъ болѣе описываетъ наблюденія я дает!, картину отд'Ьльяыхъ слу- чаевъ, чѣмъ преду гадываетъ и обобщаетъ), современенъ многое выяснить въ отношении къ хииическямъ силаиъ и явленіямъ, я тогда, его должно будетъ налагать въ начальновъ курсѣ хниіи, теперь же нямъ слѣдуетъ лишь ограничиться намеками на зто еще мало разработанное поле хнніи, обѣщающее обильную жатву. происходить новыя химичѳскІя соеди- венія, тѣмъ болѣе, что малая прибавка Hg къ Na (примерно до образованія сплава съ 40°/о Hg) понижаетъ темп, плавленія натрія [40 bis], какъ прибавка соли къ водѣ понижаетъ ея температуру замерзанія. Металлической нартій способеиъ растворяться —7 при ннзкихъ температу- рахъ, безъ выдѣленія водорода—въ сжшкенномъ амміакѣ, образуя сииій растворъ, оставляющей при 0е мѣдно- краеноесоедііненіе]ЧЙ3На{т.е. какъ-бы замѣщенный ашіоній), чѣмъ стали пользоваться при многихъ изелѣдова- ніяхъ и что изучено Вейлемъ, Жоанни ш Муассаыомъ (саг. гл. 6, выноска МО- Особая химическая энергія, свойственная натрію какъ элементу и какъ металлу, выражается не только въ его способности легко вытѣснять водо- родъ изъ воды и гидроксила, образуя энергическую щелочь, въ склонности, образуя тепло, соединяться съ многими другими металлами, но и во мноніе- ствъ- другихъ реакцій, ведущихъ къ образованію своеобразныхъ и эпеу- гическнхъ соедпненій. Изъ ннхъ обратнмъ внимнніе на соедиыенія натрія съ водородомъ [41] п кислородомъ. Троетъ и Готфейль въ 1874 г. за- мѣтпли, что натрій, вовсе не реагирующей съ водородомъ при обык. темп., по- [40 bis} Сплавъ 100 гр. Na съ 1157 гр. Hg плавится ниже чѣмъ На на 8,°80, еъ 147 гр. Hg на 73, °0 (т.-е. прл 23,°4), т.-е. на каждый грамыъ Hg понилсеиія (депрессія) = 0,"497. [41] Каліи даетъ съ водородомъ такое же соединеніе какъ натрій, но литІЙ, повиди- моыу, сколько павѣстно, не раагируетъ, зато съ азотомъ Na и К прямо не соединяются, а литій азотъ поглощаетъ. Дзотистоиодородной кцелотѣ HNS отвѣчаетъ натровая соль NaNJ, легло разлагаемая, амміаку же отвѣчаютъ два ранѣе упомянутыхъ примѣчательнѣйшихъ вещества: ампдь натрія NHsNa (вын. 44 bis) и синяя жидкость, содержащая Na(NHJ)n (гл. G, вып. 14), постоянная только при нпзкихъ темп. приизбытаѣКНА Myaecam,(lS97), про- ' пуская чрезъ эту жидкость адетилвнъ, полу- чнлъ безцвѣгнуіа жидкость, содержащую ацетиленовое производное натрія C'NaH (при чемъ происходлтъ NH! и этнленъ (см. гл. 14, вьпг. 62), а оно при нагрѣваніп даетъ СаН! и углеродистый натрій C2Naa, соотвѣтствую- щій ацетилену. Соедипенія Na еъ Н, С и N стали извѣстпы лишь въ послѣдніе годы, благодаря трудамъ Муаесаиа, и ігредегавляя рядъ своеобразныхъ примѣчательныхъ реакцій, в-Ьронтно въ будущемъ нослужатъ еред- ствомъ для «ноги хт. сиитезовъ.
водородистый натрій. 389 глощаетъ водородъ (238 об. на 1 об. Na) при температурахъ 30.0°—420", объеиъ металла увеличивается и при охлаждении водородъ не выделяется, но при темп, выше 320° происходить диссоці- гщія [42]. Очевидно, что йзъ натрія при втомъ образуется водородистый ішпііі [43], но въ чистомъ вндѣ это вещество получено только Муассанномъ въ 1902 г., когда онъ вложилъ металл, натрій въ желѣзную трубку, нагр-бтую снизу до 360°, а сверху имѣющую низшую температуру, и пропускала, чрезъ нее сухой водородъ. При зтомъ образовавшим водородистый натрій NaH осаждается на верхиихъ частяхъ трубки въ видѣ безцвѣтнаго крпсталли- ческаго возгона. Полученный этимъ путемъ NaH прямо окисляется на воз- духѣ тотчасъ и сильно реагируегъ съ хлоромъ, кислородомъ (горитъ въ немъ) и мног. др. газами и жидко1 стями. Съ NH8 (въ видѣ газа) образуешь амидъ NHaNa и водородъ Н2. Съ углекисльшъ газомъ, количественно точно, прямо даеть ыуравьино- натровую соль: NaH+CO^CHNaO2. Съ хлористымъ ыетиломъ СН3С1 образуем NaCl+CH-*, съ OTJ даеть СЭН6. Эти примечательный" свойства водородистаго натрія особенно высту- паютъ, когда ихъ сравнить со свойствами другихъ водородистыхъ соединений, и нензлпшне обратить вниманіе на то, что NaCl отвѣчаютъ НС1 н NaH, ео- отвѣтстаующіе частицѣ свободнаго водорода Нй, какъ и слѣдуетъ по закону замѣщеній, равно какъ и по тому, что И, С1 и Na одноатомны (одновалентны или однозквивалектны). [42] А именно, дисооціонная упругость водорода р въ ннлл. ртути: . і =330° 350° 400° 430° для соед. Na р — 2S 57 447 910 К 45 72 54S 1100 [43].Троит, и ГотфеВль приписали соеди- ' иенію составъ NasH и полагали, что явленіе подобно образованию еплавовъ, т.-е. что водородъ здѣсь уже содержится какъ неталлъ, и сплавъ имѣѳтъ уд. вѣсъ 0,959 (откуда выходила плотность водорода 0,6, что у)ке мало вѣролтно). Муавииге покаааяъ, что NaH не реагвруетъ съ жидкпігь амаіакокъ, а такъ какъ натрій въ немъ растворяется, то этимъ путемъ (обливая жидкимъ ИНВ на холоду) можно удалить ■ натрій. и уединить КаН' ивъ «етйлда, поглотшшіаго водородъ я .содержа- щаго раетворъ КаН въ. металл., .щтріѣ. Важнѣйшее химическое свойство натрія составляет^ конечно, его. способность легко разлагать воду, выдѣ.іЯТЬ водородъ изъ больпшнства водороди- стыхъ соединений, а особенно изъ всѣхъ кислотныхъ и гидратныхъ соединеній, въ которыхъ должно признать гидро- ксилъ. Это зазиситъ отъ способности соединяться съ элементами, соединяющимися съ водородомъ. Мы уже знаемъ, что натрій выдѣляетъ водородъ не только изъ воды, хлористаго водорода [44] и всѣхъ другихъ кислотъ, но также и изъ амміака [44- bis], образуя приэтомъ [44] Г. Л. Шмидтъ заігЬтилъ, что совершенно сухой НС1 съ болыпинъ трудомъ разлагается ватріемъ, хотя раэлонсеніе вдетъ легко съ ка- ліемъ н во влажном* ИС1. Ваакклинъ тоже зам'Ьтил'Ь, что въ еухомъ хлорѣ натрШ горнтъ съ большимъ трудоиъ, [44 bis] Амидъ натрія ЖРЖ (см. гл. 6, вын. 14) открыть Ген-Люссакомъ п Тенаромъ, а шдробнѣе изученъ W. Titlierley (1S94). На- грѣвая ватріп въ сухомъ аыміакѣ, Гей-Люе- сакъ и Тенаръ получшш одивковозеленую, легкоплавкую массу анида натрія ЕНаДа, при- чемъ выдѣляетсн водородъ. Это вещество съ водою 3.-0 даеі-ь КаНО a NH", съ окисью углерода СО образуешь синеродистый натрій NaCN н воду НЮ, а съ сухимъ НС1 даеть NaCI и NHa, превращающейся въ нашатырь. При накалпваніи ШРКа разлагается только отчасти, выдѣ.чяя свободный азогь, гдаваая же масса его даеть амавакъ н азотистый натрія Na*N, то уравпенію: 3NH2Na = 2ЫН8 + -f- NNa3. Этотъ послѣдній нреаставляеть по* чти черную порошкообразную массу, разлагающуюся водою на ЙН3 a NaHO. По наблю- деніяыъ Тнгер.чея для приготовления слѣ- дуетъ брать желѣвные или серебряные сосуды, п. ч. стекло и фарфоръ разъѣдаются при темп. 300°—400°, при которой сукой аы- міакъ дѣиствуетъ на накаленный натрій, образуя анидъ н выдѣляя .водородъ, Реакдія ндегь медленно, но до конца, если есть избыток* NH3. Чистые KH"Na безцвѣтеЕЬ (оь-ра7 щиваніе происходить отъ разныхъ подііѣсеп), полупрозраченъ, со слѣдааи кристаллизаціи. изломъ раковистый., плавится при 145°. Судя по дрябыли вѣса натрія п ао количеству вы- дѣлщощагося водорода, составь амида 'точно отвѣчаетъ формулѣ NHsHa. Въ пустотѣ около 200° отчасти возгоняется и около 500° разлагается на 2Na -f- N" -j- 2H'. Калій п лигій даютъ такіе же амиды, какъ натрій. Вода, спнргь и кислоты съ NBrJia даютъ ЫЕ3 н ЫаЙО, которые реагаруютъ долѣе. Безводаая- СаО втщтываетт. NH5Ka при вакаливаніи, ѵяе. разлагая. Бра накалпваніа.съ SiO" - выделяется NHB н образуется азотистыіі кремнШ,. Еще яснѣе дѣйствуетъ борный, ангйдрндъ, при накалнваиіи съ копмъ: 2NHBEa-Ь ВЧ}'— = 2BN -!- 2NaHG + R-O.. При сдабоаъ^нагрѣ- ваніиі KfFNa + КОС! — NaGJ" -f Н*'+'Б*0 (HHNa^ и ККа* повпдямоіу не1 образуюіся при
390 гл. 12.' іілтрій. амидъ натрія Ш-1-Na, хотя не выдѣ- ляегъ водорода изъ углеродистыхъ водородовъ [4-5]. Натрій" горытъ и въ хлорѣ, и въ кпслородѣ, отдѣля» много тепла. Съ этими свойствами патрія тѣсно связана его способность отшшать кпслородъ, хлоръ и подобные пыъ элементы отъ большинства лхъ соедпне- ніл. Какъ натрій отнимаетъ кислородъ отъ окпсловъ азота и угольной кислоты, также онъ разлагаетъ и большинство другпхъ окпсловъ при опредѣ- ленныхъ тешературахъ. Существо дѣ- ла здѣсь то же, какъ при разложе- ніп воды. Такъ, напр., при дѣйствін на хлористый магній, натрШвытѣсняетъ магній. Сѣра, фосфоръ, ыышьякъ п цѣлый рядъ другихъ элементовъ также соединяются съ натріемъ [46]. Натрій съ кпслородояъ образуетъ три степени соед.: недокись Na40 [46 bis], окись Na20 н перекись NaO. Такое названіе окѣ должны получить потому, что Na-О есть прочная основная окись, съ водою дающая щелочь, a Na^O и накаливаніп]. Галшдныя органич. соед. реа- гиругатъ ііри нагрѣпаиііі, но столь эиергнчпо, ■по реакція ведегь чисто къ разрушение ор- ганическнхъ грулпъ до угля. [45] Такъ какъ натрій не выдѣдяетъ водорода нзъ углеродистыхъ водородовъ. то его можно сохранять въ жндкихъ углеродисты къ водородахъ. Для этого обыкновенно берутъ нефть, состоящую изъ смеси разныхъ лшд- кихъ углеродистыхъ водородовъ. Впроче.мъ, въ нефтн натрій обыкновенно покрывается корою, состоящею ияъ вещества, происходящая отъ. некоторого д-внствія натрія на подмеси, заключающаяся въ нефти. Для того, чтобы натрій сохранялъвъ нефти свой блескъ, прнбавляютъ къ вей эйнантовый еппртъ, по- лучашщійся при перегонкѣ кастороваго масла, нафталинъ п др. Na хорошо сохраняется также въ смѣсп чіістаго бензина съ параффиноыъ. [46] Если ватріи не вытѣсаяетъ прямо водорода иаъ углеродистыхъ водородовъ, то косвенно можно получить соединения, заключающая въ себе натрій и углеродистоводородныл грушгьт. Нѣкоторыя изъ такихъ еоединеній, хотя не въ чиетомъ виде, но получены. Такъ, напр., динкъ-этилъ Zn(C*He)s при дѣйствіи Na вьгдѣляетъ Zn н образуетъ натрій-этидъ C2H5Na; ио такое разложение не вдеть до конца и образовавшееся соеднненіе не отделяется перегонкою отъ оставгоагося пинкъ-этпла. Въ этошъ соединеніи проявляется съ ясностіто энергія натрія, оттого оно реагируѳгъ съ веществами, заключающими галопды, кислородъ- и т. п., и прямо поглощаетъ угольный анги- дридъ, образуя соль карбоксильной кислоты (пропіововой). . [46 his] Самое существование недокиси од- .накр допынѣ сомнительно (см. выноску ¥!). NaO не образуютъ еоотвѣтствені-іыхъ соляиыхъ гпдратовъ и солей. Недокись есть сѣрое воспламеняющееся вещество, разлагающее воду съ отдѣ- леніемъ водорода, образущееся при медлешюмъ окнсленіп патрія па воз- духѣ прп обыкн. темпер. Перекись натрія есть желтоватое вещество, плавящееся при яркокраеномъ калеиіи, происходящее при горѣніи натрія въ избыткѣ кислорода и выдѣляющее кислородъ при дѣйствіи теплой воды: Недокись: NaJ0+3R20-=-i-NaHO4-H2 [47] Окись: Na-О + НЮ=2NaHO [48].' Перекись: Na302+H20=:2NaI-IO+0 Изъ этихъ трехъ окпсловъ при го- рѣніп нлп при окиеленіи накаленнаго натрія на шздухѣ пли въ кислородѣ пропсходптъ—только перекись натрія NaO (или Na2Oa), образующая пассу желтоватаго цвѣта. Если ее осторожно (не давая подниматься температурѣ) растворить въ водѣ- прп обыкнов. темп, п быстро охладить, то получаются кристалл, чешуйки состава, Na04H"0, которые какъ п сама перекись сохра- [17] Соедішепіо. соответствующее недокиси NasCI, повиднмому, получается, когда череяъ сплавленную поваренную соль проводить гальванически! токъ: осюбождпющіЛся сперва натрій растворяется въ поваренной соли н пе выделяется нгт при охлажденіи, ни ртутью, почему и и ре дао лат ютъ его въ видѣ Na'CI, тѣм-ъ болѣе, что полученная масса съ ііодою даетъ водородъ, едкій натръ и поваренную соль: Na2Cl -f-Н!0 = Н-{-ИаНО + NaCI, то- естъ дѣйетвуетъ, какъ недокись натрія. Если действительно Na-Cl существует!,, какъ .соль, то NaJ0, ей отвечающее оспованіе, по нри- srfcpy другпхъ основппій состава WO, должно быть названо шадрапптою окисью. [48] По наблюдение, легко производило)!у, натрій, сплавленный въ воздух-Ь, окисляется, но не горотъ, горѣніе начинается только прп оОразованш паровъ, то-есть при значитедь-, ноиъ иакаливанін. Хотя Деви и Карстепъ получали окись ватрія Na!0, нагревая металлъ съ ѣдк. щелоч. (NaHO -f Na = Na4) + Н1, но Н. Н. Бекетовъ показалъ, что зтимъ пу- теігь нельзя получить чистой окиен, Онъ ее приготовляегъ, прямо сожиган металлъ въ сухомъ иоздухѣ до перекиси и прокаливая потомъ съ металлоиъ, для разрушенія перекиси. Полученная окись Na'-O при пакалпваніи въ атмосфере водорода давала смѣсь патрія съ едмімъ натромъ: N,isO + Н ;= NaHO -(- Ка (см. гл. Я, вын. !)). Поэтому должно полагать, что реакція эта обратима. Окись натрія должна происходить при рааложеніи NaaCO" окисью желѣза (см. выи. 26) и при рйзложеніи NaNO8. j'fo Карстепу уд. весъ. ея 2,8, по Бекетову 2,3. Трудность получения эависитъ отъ того, ,
ОКИСЛЫ ЫЛТРІЯ. 89 І няются безъ изиѣпенія въ запертомъ сосуди; но отъ воды и СО2 воздуха NaO измѣняѳтся, образуя NaHO и Na'^CO3. Перекись натрія, развивая съ кислотами перекись водорода, дѣйствуетъ окислительно подобно последней, но при накаливали* кислорода не теряетъ, хотя тогда легко отдаетъ его веще- ствамъ, способнымъ окисляться [49]. Какъ Na.''0, танъ и NaO съ водою даютъ ѣдкій иатръ, но только окись Na20 при этомъ прямо превращается въ гидрата, другіе окислы выдѣллютъ или Н, или О. Такое различіе пред- ставляіотъ они и относительно діно- гихъ другихъ дѣятелеи. Такъ, СО2 прямо соединяется съ NaaO, которая (при накаливаиіи) горнтъ въ углекпс- ломъ газѣ, образуя соду, а перекись при этомъ выдѣляетъ кислородъ. При дѣйствіи кислоть, какъ натрій, такъ и всѣ его степени окнсленія также даютъ лишь соли, отвѣчагощія окиси натрія, т. е. формы или типа NaX Такнмъ образонъ окись натрія Na30 есть солсоб(ВДШЙ окишгь этого металла, какъ для водорода вода. Хотя водороду отвѣчаетъ перекись H3Os, a натрію NaL'0~, но солей, иаіъ соотвѣт- етвенныхъ, нѣтъ, и если онѣ образуются, то, вѣроятно, будутъ столь яге что при шбыткѣ Na образуется недокись, а при избыткѣ -О перепись. [49] Ныаѣ готовится перекись натрія за- водскимъ путенъ (дѣйетвуя при 300° ж 400° воздухомъ на Na) для прим.ѣненіл при бѣяе- ніи (яричемъ дѣйствуетъ образующаяся 11-0") шерсти, шелка и т. п. При производств'!: на заводах!, придіѣэяютъ сосуды изъ алюминія (Касперъ) и стремятся не допускать воелла- мененія металла (окисленіе пдетъ съ поверхности) и удерживать въ печахъ температуру не выше 4л0° (чтобы пе портились сосуды изъ АІ, на который ни взятый Na, ни происходящая перекись не д'вВствуютъ), а для этого свѣжій воэдухъ приводятъ въ прикрсновеніе только съ т'Ьми сосудами, содержащими натрій, въ которых-Е окисленіе кончается, а снѣжій металдъ окиеляютъ воздуховъ, въ ко- торомъ осталось мало кпслорода. Если NaNOs сплавить, .то она съ металл. Na даетъ Na!Oe. Въ расплавленвомъ состоянш она краснозкелт. ниѣта, охлажд. яочтя безпвѣтиа. Она погло- шаетъ при накаливанів пиры іода, выд-Ёляя кислородъ-. Na4Js -j- J= = fia=OJ- -f О. Соеднне- ніе Ha2(Ws сходно съ соединеніеиъ Cu2OCt2, получающимся ври. окиелеиіи CuCl. Указанная реакдія принадлежать къ немношмъ. гдѣ J прямо вытѣспяетъ О. Вещество Na'OJs растворяется въ водѣ и, будучи подкислено, даетъ свободный Іодъ и соль Na. СО поглощается на- зіало прочны, какъ перекись водорода. Хотя углеродъ и даетъ окись углерода СО, ио солеобразный его окя- селъ ташке одпнъ—углекислый газъ СО2. Азоту же и хлору отвѣчаютъ несколько солеобразныхъ окисловъ и типовъ солей. Но изъ окисловъ азота— N0 и NO2 не суть солеобразные, каковы N2Os, N20± и N*Os, и лритомъ N-0* также не даетъ своихъ особыхъ солей, a N2Os отвѣчаетъ выешей фориѣ солеобразныхъ соединений азота. Та- кія различія элементовъ, по способности давать одну или нѣсколько солеобразныхъ формъ, представляютъ одни изъ ихъ коренныхъ свойствъ, имѣю- щихъ значеніе не меиѣе важное, чѣиъ основныя или кислотныя свойства происходящихъ окисловъ. Натрій, какъ типическіи метадлъ, кислотныхъ окисловъ не образуетъ, тогда какъ хдоръ, будучи типическнмъ металлоидомъ, не даетъ съ киелородомъ оснований. Слѣ- довательно, натрій, какъ заементъ, мы можелъ характеризовать такъ: Na даеть одну очень прочно составленную соле- образную окись Na20, обладающую свойствами сильннхъ осігованіа, его солн суть NaX, слѣд., въ своихъ со- единеніяхъ это элемента основный и одноэквивалентный, какъ водородъ. каленною перекисью натрія, образуя КааС0*= = Na=0! -j- СО, а углекислый газъ выдѣляегь изъ нея кислородъ. Съ закисью азота она реагирует* такъ: йа'О2 + 2N?0 = SNaNO* + N\ съ окисью же азота пряло соединяется! образуя опять азошсто-нагровую соль: NaO -f: + NO = NaNO!. Перекась натрія при дѣйг ствіи воды даетъ перекись водорода, но она легко . изменяется, потому что въ нрисут- ствіи образующейся щелочи (Каэ03 + 211*0 = = SNaHO + ЕЮ-) разлагается на воду и ки-. слородъ. Въ присутствен же слабой ёЬрной к. образуется Н'О^аЮ- + H5S04 = Na-SO* -f> -^ S2Oa). Окислительный свойства КаЮ5 при ракаливаніи видны, напр. лзъ того, что нагрътая съ J она даетъ соль іодвой кисл., съ РЬО —^ образуетъ Na"PbOB, съ колчеданами сѣрнокн&> лыя соли н т. п. Когда иерекась аатрія прикол' дитъ въ прикосновение съ водою—развивается иного тепла, образующаяся Н-0- разлагается съ выдѣлеиіемъ кислорода, но обыкновения взрыва не происходить. Но если въ сзгбсп,;съ Na"Q- были органическая вещества, нащі., дре-.. весныя опилки, х.топоігь и т. Е-, то происхрдптъ. сильный вэрывъ, накъ отъ накаліівавія иіи зажиганія, такъ ы ать дѣйствія .л.оды. 'Перекись натрія кожетъ служить оглнчньшъ оки- . слительньшъ средствомъ для цааученін выс- шнхъ степеней, окисдетнй Ma, Cr, W а т. О-, атакже для окисленіясврнистыхъ металловъ.
392 ГЛ. 13. КАЛІЙ, РУЕИДТЙ, ЦЕЗІЙ И ЛИТ1Й. СПЕКТГАЛЬНЫЯ ИЗСЛѣДОВАШЯ. ТРИНАДЦАТАЯ ГЛАВА. Калій, рубидій, ц в з і й и литій. Спектральный изслѣдованія. Подобно тому, какъ хлору, заключающемуся въ поваренной соли, соот- вѣтствуетъ рядъ галоидовъ: фторъ, бромъ, іодъ, такъ точно п ыатрію по- вареііной соли соотвѣтствуетъ рядъ ана- логическихъ элементовъ: литій Li=7, калій К=39, рубидій Rb = S5 и цезій Cs=133. Эти элементы столь же сходны съ натріемъ Na = 23, какъ F = 19, Вг = SO и 3—127 съ хлоромъ С1=35,5. Дѣйствительно, въ свободномъ состоянии эти элементы, подобно натрію, представляютъ металлы мягкіе, быстро окисляіощіеся во влажномъ воздухѣ, разлагающіе воду при обыкновенной температурѣ, образующіс съ водою растворимые въ водѣ гидраты, пред- ставляіощіе рѣзкія основный свойства и составь RHO такой же, какъ у натровой щелочи. Особенно въ соеди- неніяхъ такихъ, какъ соли формы І\К, сходство названныхъ аіеталловъ проявляется пногда съ поразительною ясностію [1]. Соотвѣтственныя соли азотной, сѣрной, угольной и всѣхъ |І] Изсдѣдопаяія, сдѣланныя Туттоніжъ (lS'Ji) относительно сходства свойствъ кристаллическихъ формъ K;S04, Rb!SO* ы Cs'SO1, могутъ служить образцомъ для еличешя ана- логическихъ совдиненій. Приведемте изъ этихъ прекрасных* (донынѣ продолжаешыхъ) из- ■ слѣдованій нѣкоторыя данныя: ѵд. вгвсъ при 20°/4°: KaSO* 2,6633, соли Rb 3.6113, еоли Cs 4.2434. КоэффипІентъ куб. расштіренія (отъ 20°^ до 60° средни) для соли К 0,0053, Rb 0,0052, Сз 0,0051. Линейное расшпреніе (наибольшее для вертикальной оси) по кристаллическими оепмъ у всѣхт» этихъ солей одинаково въ предѣлѣ точности опредѣлеиій. При нам'імѣ калія рубіідіемъ разетояніе цен- т-ровъ частпцъ но направленно трехъ кристалл ическихъ осей возростаетъ одинаково я менѣе, чтяи. при замѣпѣ рубндія цезіемъ. Показатель прелонденія для вспкцхъ лучей л для всякихъ кристаллическихъ напрашіеяій для соли Rb болѣе, ч-Ьаъ для соли К, и мен-fce, чѣмъ для соли Cs. Длины ромбиче-' скихъ кристаллическихъ осей для K!S04 относятся. каі;ъ 0,5737 :1 : 0,7413, для RtfSO* 0,5723 : it : 0,7455 и для Сз^О10,5712 : 1:0,7531. Развитіе основного и брахи-пннакоидѳ, постепенно возрастаетъ при переходѣ отъ К къ Rb в С4, Оптическая свойства также изменяются почти другихъ кнслотъ для этихъ ме- талловъ имъчотъ иного общпхъ при- знаковъ. Металлы, столь сходные по реакціямъ съ натріемъ, ноеятъ назва- иіе щсдочшхъ люталловъ. Между металлами щелочей, послѣ натрія, наибольшее распространѳніе въ природѣ ииѣетъ кадііі. Онъ, какъ и натрій, не является пи въ свободномъ соетояшн, ни въ видѣ окиси или щелочи, а въ видѣ солей, представляю- щихъ, относительно своего распростра- ненія, много общаго съ солями натрія. Въ земной корѣ соединенія К и Na встрѣчаютея въ состояніп каменистыкъ крсмнсзсшстыхъ сосдпнепШ. Окись калія, какъ и окиеь натрія, съ кремне- земомъ SiO2 образуетъ солеобразныя, каменистый вещеетва, подобный стеклу. Если къ этимъ соединеніямъ присоединяются различные другіе окислы, какъ напримѣръ, известь СаО и глино- земъ А1эОі1, то образуется стекло или стеклообразная каменистая масса, отличающаяся большою прочпоетію и очень малою нзмѣняемостію отъ воды. Вотъ такія-то сложный кремнеземистый соединенія, заключающая кали (окись калія) К20 шли натръ {т. е. окись натрія) Na20, а иногда обаихъ Емѣстѣ, кремнеземъ SiO-, известь СаО, глиноземъ Д1203 и другіе окислы, и соетавляютъ главную массу каиени- стыхъ горныхъ породъ, изъ которыхъ составлена главная масса доступной коры или оболочки земли. Изъ такихъ кристаллическихъ кремыезешетыхъ понос лѣдовагельно, какъ при обыкновенной, таі;ъ я при повышенной температуре. Общее заключение Туттона сводится к-ь тому, что кристаллографическіл свойства изоморфпыхъ ромбических?. RaS04 состав ляготъ функцію атоянаго вѣсз входящихъ въ шіхъ металловъ (см. гл. 15). Накопление пзсяѣдованій подоб- ' ныхъ указанному должно ускорить ііозмозк- ность появленія истинной части'гаой механики физпко-хнмичеекпхъ янленій, долженствующей между прочимт. показать и выразить измѣнчивыя свойства, какъ функцію атомных* в'веовъ входящихъ элеиевтов'ь.
КАЛ1И ВЪ ПРИРОД'Ь. 393 родъ составлены пврвоздаиныя каменистый породы, такія какъ граниты, порфиры и т. п. Окислы, входящіе въ такія породы, не образуютъ, какъ въ стеклѣ, однообразна™ аморфнаго сплава, а распределяются въ рядъ особыхъ, въ болынинетвѣ случаевъ крпсталлическихъ, соедшеній, на который и могутъ быть раздѣлены первозданный породы. Такъ, въ поленомъ шпатѣ изъ грапитовъ (ортоклазъ) находится отъ 8 до 15 процентовъ кали, въ другомъ же его видоизмѣненіи (оли- гоклазъ), также изъ гранитовъ, содержится 1,2 много 6°/окали,по зато 6—12°/о натра. Слюда гранитовъ также содержитъ 3—10°/о кали. Изъ каме- нпстыхъ первоздаппыхъ породъ, дѣй- ствіемъ воздуха и воды, содержащей СО2, какъ упомянуто было ранѣе и какъ будетъ разъяснено въ гл. 17, образовались рыхлыя, разсътчатыя и напластанный породы, покрываюпгія морское дно и главную массу суши. Очевидно, что при хиническомъ измене- ши водою каменистыхъ породъ еоеди- ненія калія должны были растворяться въ водѣ, какъ и соединенія натрія (такъ какъ они въ водѣ растворимы), а потому еоедпненія калія вмѣстѣ съ соединениями патрія должны скопляться въ морской водѣ. И дѣйствительно, въ морской водѣ находятся постоянно, какъ мы уже упоминали (гл. 1 и 10), соединенія калія. Это составляѳтъ одинъ изъ источниковъ для ихъ по- лученія: при выпариваніи морской воды, остается маточный растворъ, содержаний въ себѣ хлористый калій и много хлористаго мапгія. При охлажденіи такого раствора выдѣляются кристаллы, содержащее въ себѣ хлористый магній и хлористый калій. Въ Стассфуртѣ находится такая двойная соль, называемая карпаллитомъ KMgCl36H20. Кар- паллитъ [2] этой мѣстности служитъ [2] Карналлитъ прянаддежитъ къ числу ' двойныхъ солей, водою прямо разлагаелыхъ, 'и кристаллизуется изъ растворовъ только при нзбыткѣ MgGla. Искусственно при нростомъ сыѣшеніи крѣпкихъ растворовъ КС1 и MgCl'J ъыдѣляются бѳзцвѣтные кристаллы, уд. вѣса 1,60, а въ Стассфуртѣ обыкп. окрашены въ ■красноватый цвѣтъ от-ь шдмѣси іиелѣаной елюдни. Въ 100 ч. воды можетъ при обыкн. тема, растворяться 65 ч. карналлита—въпри- - сутствіи избытка соли. На воздухѣ расітлы- ньгнѣ матеріаломъ для добыванія хлористаго калія и всѣхъ соединений этого элемента [3].Кромѣ того, въ Стассфуртѣ иаходится иногда и самъ хлористый калій КС1, называемый сильвиномъ [3 bis]. Путемъ двойныхъ соляныхъ ваетея, оставляя КСІ и образуя растворъ MgCl!. Къ началу XX ст. годовая добыча въ Стае- фуртѣ и его окреетноетяхъ достигала: для карналлита J(MgCls6H50 1700 тыс. тоннъ, для шенпта KsMg(S04)a6HsO 1900 т. т„ для сильвина КС] 150 т. т.. всего природ, еолей калія около 3 пил л. тоннъ (около ISO мил. пуд.) въ годъ. Главная масса еолей калія ндетъ на пользу земледѣ.чія — дли удобренія особенно подъ свекловицу. Вантъ-Гоффь изучнлъ всѣ условія образованіл изъ морской воды каждой пзъ лрироднькъ стаеефур. солей. [3] Въ главѣ 1-ой описанъ способъ отдѣле- нія NaCl отъ КСІ. При испаревш емѣси на- сыщеігоыхъ растворовъ выдѣляется ИаСІ, a при охлажденіи затѣыъ выдѣляется КС], на основаніи рааличнаго иэыѣненія растворимости еъ температурою. Наиболѣе достовѣрнын цифры растворимости хлористаго калія въ 100 ч. воды (для НаСІ гл. 10, вын. 13): 10° 20° 40° 00° 100° 32 35 40 46 57. При емѣшеиіи съ растворами другихъ солей растворимость КСІ, конечно, измѣняется, но измѣненія не велики. [3 bis] Уд. вѣсъ хлористаго калія 1,99, то- есть иенѣе, чѣмъ NaCl, а потому всплываетъ въ жидкостяхъ, пмѣющнхъ уд. вѣсъ 2,05 (легко получить взъсѵѣеигалондныхъ произв. углеводородовъ), a NaCl — тонехь. Веѣ соли натрія удѣльно тянселѣе соотв. солей калія, тоже для растворовъ, при равномъ процеш- ■аоъѵь содержаніи. Если уд. вѣсъ воды 4° = = 10000, то при содержаніи р процентовъ КСІ уд. вѣсъ при 15° = 9992 + 63,29j? -p + 0,226>=, а потому 10°/с 1,0647; 20°/0 1,1348. Хлористый калій соединяется съ треххло- ристыиъіодомъ въ соединеніе, KC1+JCI* = = KJC1J, щелтаго цвѣта, плавящееся, при на- кнливаніи выдѣляющее JCI3, съ водою дающее KJ0'1 и НСІ. Оно получается не только прямо, но и многими другими способами, напр., пропуская хлоръ въ растворъ KJ до тѣхъ поръ, пока К.І растворится к С1 поглощается: KJ + + 2С1г = KCIJC13. "Іодистый калій съ бертолетовою солью и крѣпкою НСІ, такъ же какъ КСЮ3 + J + 6НСІ = KCIJCP + ЗС1 + ЗНЮ, даготъ то же соединеніе. Это своего рода соль, соотвѣтствующая KJO- (неиавѣстиа), въ которой кислородъ замѣненъ хлоромъ. Принимая атомность за псходпый ггунктъ сужденія о хнмяческихъ соединеніяхъ и считая элементы обладающими постоянною атомностію(числомъ связей), т. е. считая К, С1 п J одноатомными элементами, нѣтъ возможности объяснить образования такого соединенія, потому что одноатомные элементы между собою могутъ, по этому представлению, образовать только парный соединенія, напр., КСІ, C1J, KJ и т. п., а зд"всь они скопились въ KJC1J. Уельсъ, Уи.теръ и Пенфильдъ (1S92) п затѣмъ др. по-
394 ГЛ. 13. КЛЛІЙ, РУБИДГЙ. ЦЕЗІЙ И ЛНТ1Я. СПЕКТРАЛЬНЫЙ ИЗСДѣДОВАНІЯ. разложений хлористый калій перево- дятъ уже во веѣ другія соли калія [4], изъ которыхъ нѣкоторыя находить прямое практическое прпмѣненіе. Но болѣе всего солп калія имѣштъ значенія, какъ неизбѣишо необходимый для пптанія растеній [5]. Въ лучили большое число такого рода много- галондныхъ солеіі. Все ой-!; могуть быть разделены на два йо.тьшіс класса: трехі'аломд- ныя іі шітнгалоітдныя соединены н получены не только для К. но и для Rb и Gs, а отчасти п для Ка п Li. Обгаій способъ шъ по- лученія состоять въ тош>, что обычная галоидная соль металла растворяется въ водѣ и растворт. обрабатывается иадлежащшгь і;о- лпчсстволъ евободнаго галоида. Мкогога.ю- ндное еоединеніе выделяется ыоелѣ выпарп- ванія про болѣе или меігѣс значптельноыъ охлажденж раствора. Таким'ь образомъ между трехгалопдттыші получены: KJ". KBr'-J, KCIM, п соотв. соед. рѵбидія и иезІя, напр.: CsJn, CsBrJ-, CsBr-J, CsClBrJ, CsCl-J. CsBr», CsCLBr, CsCl!Br, вообще MX.3, гдѣ X галондъ. Цвѣтъ кристаллов!, различена, смотря по гадоиду: такт. Cs-Js— чернаго, CsBrs — желтоватокрае- наго, CsBrJ-—краснобураго, CsBr2.)—краспаго. CsCFBr—желтаго цвѣта. Наибольшим!, иосто- япстбомъ отличаются соли цезія, соли К наименее ирочны. Гіятигалоидныя солп получены въ цвныцемъ количестве. Лзъ солеіі, содержагцихъ калій KCl'J, рубндій KliCHJ, пезій CsJE, CsBr1, CsClJF, и кроме нихъ для литія LiCf J (съ 4-И-О) !г натрія NaGl1 J (съ ЗН'О); болѣе прочными являются соли, содержащая металлъ съ паивысщимъ атомнымъ вѣсомъ—цезііі (см. вын. 63 въ гл. ІІ). [■1] Конечно, возможна н непосредственная добыча еоедниенш калія1 изъ лервобытпы.ѵь камепныхъ породъ, столь распространепныхъ, въ особенности въ нѣкоторыхъ местахъ на земной поверхности. Въ хпмическомъ отно- шенін задача такой добычи не представляетъ трудности. Такъ, напр., сплавляя порошокъ полевого шпата съ известью и плавпковымъ шпатомъ (споеобъ Варда), а потоіи. извлекая щелочь водою (при сплавленін кремнеземъ даетъ нерастворимое известковое еоединеніе), или обработывая полевой дгаатъ плавііковою кислотою (аричемъ фтористый кремній выделяется въ видѣ газа}, можно перевести щелочь полевого шпата въ водяной растворт. и такимъ образом» отделить отъ другихъ пе- растворимыхъ окислолъ. Однако, по сихъ поръ нѣтъ ни выгоды, ни необходимости заниматься такою обработкою; карналлить и по- ташъ даютъ обильные источники для получения соединеній калія более дешевымъ спо- еобонъ: Притоыъ же, въ большинстве хншт- ческихъ.реакція соли калія нынѣ вакѣнены солями натрія. Замѣна каліевыхъ соединеній яатріевыіга представляетъ не только ту выгоду, что соли натрія вообще дешевле солей калія, по еще и ту, что въ данную реакцію вступаетъ левее солей натрія, чѣиъ калія, потому что лаіі натрія (23) менее пан калія 139). . ' * нѳрвооытныхъ горныхъ породахъ находятся почти одинаковый количества калія н патрін. Но въ морской водѣ соедпненія послѣдняго металла пре- обладаютъ. Спрашивается, куда же дѣвались, при разругавши первобыт- ныхъ породъ, соединеніл калія, если въ морскую воду попало ихъ такое незначительное количество? Они остались при другихъ—твердыхъ—продук- тахъ . разрутенія первобыгныхъ породъ. Когда разрушается гранить пли ему подобный породы, то, кромѣ раст- ворпмыхъ въ водѣ веществъ, преимущественно образуются (нерастворимые въ водѣ) известняки, песокъ л порошкообразная глпна, заключающая воду, глш-юземъ и кремнеземъ. Эта глина уносится водою и отлагается затѣмъ пластами. Она, а особенно ея смѣсь съ растительными остатками, удержпваетъ соедипепіл каліп въ болі,- шемъ коліічествѣ. чѣмъ соедпненія натрія. Это доказано положительнымъ образомъ и носить названіе поглотп- іельвоГі спосойяоетп почпъ. Если чрезъ обыкновенную почву, служаиц'Ю для развптія растеній и заключающую глину и растительный перегной, иро- цѣ-жинать слабый раство]>ъ соединеній калія, то почва удержпваетъ довольно значительный процентъ соединеній калія. Если взять слабый растворъ солп калія, то при процѣживаніи выявляется эквивалентное количество соли взвести, которая обыкновенно находится также въ почвахъ. Такой про- цессъ процѣжнванія воды черезъ почву происходитъ въ прпродѣ, и вездѣ въ рыхлой землѣ удерживаются соединенія калія въ значительномъ количествѣ. Этшіъ объясняется присутствіе малага количества каліевыхъ солей въ водѣ рѣкъ, озеръ, ручьевъ и океановъ, гдѣ скопились натръ, известь и магнезія. Удержанный рыхлой массой земли, соединеігія калія, поередствомъ корней въ видѣ водяного раствора, посту- паютъ въ раетсиія. Растенія, какъ [5] Прямой опытъ выращцванія растеній на искусственныхъ почвахъ и въ растворахъ до- каяываѳтъ, что, при прочихъ соотвѣхствен- иыхъ усливіпхъ (фнзическихъ, хпыическнхъ и фияіолопгческихъ), растенія могугъ выро-1 стать ж BnOJm'Ii разваваться вовсе безъ пріг- сутствія солей натрія, но безъ солен калія развнтіе невозможно.
СОЛІІ КАЛІЯ, 395 известно каждому, присошигашиоетав- ляютъ золу: въ этой аолѣ, кромѣраз- личныхъ другихъ веществъ, нсегда, безъ исключенія, находятся соедине- ііія ііалія. Многія сухопутиыя растеиія содержать очень .мало еоединеній иат- pifi [6], тогда какъ калій и егоеооди- неиія находятся но всѣхъ вмдах-ь растительной золы. Изъ обышювенныхъ разводимыхъ растеній въ особенности много еоединеній налія содержать травы, картофель, рѣпа и греча. Зола растеши, въ особенности травянистыхъ, а вт. практикѣ особенно зола гречишной соломы, подсолнечника и картофельной ботвы, служатъ для иолученія еоединеній калія. Въ еамыхъ раетеніяхъ калій находится нееоинѣнно въ состоя- ніи еложныхъ еоединеній и часто въ видѣ солеи оргаиическихъ кислотъ; въ нѣкоторыхъ случііяхъ даже нзвлекають изъ соковъ растеній такія соли калія. Такъ напримѣръ, щавель и кислица содержать въ своемъ сокѣ кислую щевелевокаліевуго соль С-НКО4, всѣмъ извѣстную подъ именемъ кисличной соли, употребляющейся для вывода чернильныхъ пятенъ. Въ виноградномъ еок'Ь содержится и изъ внноградааго вш-ta отлагается такъ называемый винный камень, (очищенный пазываетея кремортнртаромъ), который есть ничто иное, какъ кислая виннокаліевая соль C*H5KOs [7]. Когда сояінгятоть расте- [0"І Если же въ тѣл'в травонрныхъ содержится много солей натрія, то он'в очевидно происходить преимущественно отъ натровыхъ соедипенііі воды, приыѣішемой для шітыі. [7] Такъ какъ растенія всегда содержать зольиып (минеральныя) вещества и не ш- і'утъ развиваться въ ередѣ, не содержащей ихъ, н именно лишенной солеі'і 4-хъ основ- ныхъ. окисловъ: К!0, CaO.MgO к Ре5Оэн4-хъ кислотных'ы'СО4, й305, Р!05 я SO11, я такъ какъ зольныхъ веществъ всегда в'і. раетешяхъ немного, то невольно спрашивается: какую роль нграюгь они въ раавитІи растеній? Одинъ только отв'Ьтъ па этотъ воцросъ воаможенъ при современноыъ запасф химическихъ даи- пыхъ, хотя и онъ представлпетъ еше только гипотезу. Ответь аготъ особенно ясно выра- ніенъ профессоромт. Петровской земле Д'В.тьче- свой1 анадешп, Т. Г.' Густавсоиомъ. Исходя изъ того, что (гл. 11, выл. 55) налое количество алшмннія дѣлаетъ возможною и легко лдушаю при обыкновенной температурѣ ре- акцію брома на углеводороды, легко дойтн до заключенія весьма вѣроягнаго и еоглаонахо со многими данньжи относительво репкцій углародистыхъ еоединеній, нто прибавленный нія, заключающія rh или другія соли, то углеродистыя вещества сгораіотъ, и въ золѣ, вслѣдствіе этого, получается калій въ видѣ углекаліевой соли СК203. называемой въ практикѣ поталіоиъ. Поташъ, значитъ, содержится гото- выыъ въ эолѣ растеній, а потому зола еухопугныхъ растеній служить нсточ- бикомъ для полученія еоединеній калія (какъ сода изъ золы морскихъ растеній). Извлекается поташъ посредством выщелачиваиія золы водой [S]. нъ углеродпетымъ еоединеніямъ .минеральны» вещества поншкаютъ температуру реагирова- нія и вообще облегчаютъ хицичаскія рсакцііі въ раетеніяхъ и тѣмъ сод'ЁЙствуютъ превра- щепію простѣйшизъ питательныхъ веществъ в-ь сложны» составныя части растлтельнаго организма. Область химическихъ реакцій. производимых^ въ органичеекщъ веществахъ яри- сутствіем'л иалаго количества минеральной под- мѣсн, ДО акт. воръ мало затронута, хотя есть уже нисколько отрывочныхъ фактовъ этого рода и хотя ианѣстно не пало татшхъ же ре- акцій неоргапическяхъ еоединеній. Сущность дѣла можно выразить такъ: тѣла А и В не реагнрутогь другъ на друга сами по себѣ, ад прибавка малаго количество трстьяпѵ особо дѣятельнаго, тѣла С производить реакцію А на В, потому что А соединяется съ С. получается АС, а на это новое тѣло, имѣгощее иной запаеъ химической энергіи, В реаги- руетъ, образуя соединение АБ дли его продукты и вновь освобождая С или удерікивяя его. Заиѣтігаъ здѣсь, что всѣ минеральны» вещества, необходимый растенілмъ (нечисленный въ началѣ выноски), суть высшія со.тс- образныя соедітенія алементовъ, что они по- етудатотъ въ растенія въ видѣ солей, что низшія форма окнеленія тѣхъ же элементовъ (напр., соли сѣрщістой и фосфористой, кислотъ) вредны растеніямь (ядовиты) и что крѣп- юе растворы воспрпншіаешлхъ растеніяни солей (нхъ осмотическое давленіе велико) не только не иоетупаютъ въ растенія, Но ахъ прямо убиваютъ (отравляютъ). Изъ предше- стыуЮЕідго сіанегъ донятнымъ, что соли калія могутъ истощиться въ почпахъ давней культуры, а потому могутъ быть случаи, когда прямое удобреніе соляяш калія ыожетъ быть выгодно. Но въ навозѣ, вообще въ изверже- ніяхъ животныхъ, въ аолѣ и вообще во всѣхъ почти отбросагь, могущихт, служить для удо- бренія полеіі, найдено много солей калія, и потому природный (стассфуртскія) соли, особенно К2Й04, если оказываіот-ь довольно часто улучшение въ урожаяхъ, то по всей вероятности тѣиъ, что вліяютъ на свойства почвы. Поэтому нельзя совѣтовать влагать 'соли ка: лія въ удобренія безъ особыхъ опытовъ, пр- казываюшихъ выгодность такого удобрѳнш для данного рода полей прастешй, ■ ■ ■ [8] Животяыл также содержітъ въ себѣ соединенія наоія, что и яовягно,. артоду что она питаются растеніямп. ^акъ наіір-, молоко, въ особенности женское,' кодержитъ довольно
396 ГЛ. 13. -КАЛІЙ, РУБНДІЙ, ЦЕЗІЙ П ЛИТІЙ. СПЕКТРАЛЬНЫЙ ПЗСЛѣДОВДНІЯ. Поташъ можно также получить ивъ КС1 тѣмъ же путемх, какъ сода no- значительное количество соединен ііі колія. Однако же въ коровьемъ молокѣ «ало колей калія. Бъ животномъ тѣлѣ обыкновенно преобладают соединены ватрія. Выдѣленія жи- вотпыхъ, оеобеннотравоядныхъ,папротивътото содержать часто иного солей калія. Такт,, нхъ иного вт, овечьемъ потѣ, и при промывкѣ шерсти соли калія переходятъ въ воду. Вт- золѣ деревъ, какъ стживщнхъ уже частей растенія (гл. 8, вин. 1), находится мало поташа. Для добыванія поташа, который когда- то (до времени распрастрапенія стассфуртскаго КСІ) добывался въ изобпліп на восток* Рос- сііі, берутъ золу травъ н травяниетыхъ частей картофеля, гречихи и т. п. Золу обрабатывают*^ водою (выщелачиваютъ), растворъ испаряютъ и остатокъ прокаливаютъ, для того, чтобы разрушить органическое вещество, находящееся въ экстракте. Остатокъ, такнагь образомъ полученный, составляетъ сырой поташъ. Для очпщенія поташа прнбѣгаютъ ко вторичному растворенію въ небодышжъ количестве воды. Полученный растворъ снова испаряютъ и остатокъ прокаливають, іі такой потаить носить названіе литропаннаго. Че- резъ подобную обработку не можетъ быть получена химически-чистая углека-тіевая соль. Чтобы получить хпнически-чистуга углекаліе- вую соль, берутъ обыкновенно какую-либо другую соль калія и посл-Ьдтою очищаютъ кристаллизацией. Поташъ трудно, или вовсе даже не кристаллизуется, а потопу этимъ сяособоиъ очищенъ быть не ложетъ, тогда какъ виннокаліевая соль, нлп клслая угле- каліевая соль, также сѣрнокаліевая соль, азот- нокаліевая соль п др., хорошо кристаллизуются и посредетвомъ кристаллизаціи могутъ быть очищены. .Чаще всего берутъ кислую вшшокаліѳвуго соль; тѣігь болѣе, что ѳе по- лучаютъ въ большлхъ количествахъ (при вьт- станваніи винограднаго вина) для медикин- скаго употребления, гдѣ она извѣстна подъ именеыъ кремортартара. При прокаливенін бёзъ доступа воздуха оиъ оставляете, смѣсь угля и поташа. Уголь получается прнтомъ въ мелкомъ раздроблен:и (такая см-веь называется чернъшъ' плавнемъ, употребляемымъ иногда для возстановленія металловъ изъ ихъ окисловъ при прокалЕванін). Чтобы сжечь уголь, къ креиортартару прибапляютъ некоторое количество селитры. Для болѣе пол- наго очищещя, полученную углека-тіевую соль превращаютъ въ кислую соль, пропуская въ крѣпкій растворъ полученнаго поташа струю углекислаго газа. Тогда образуется КНСО3, которая ыенѣе растворима, чѣмъ К!С03 (какъ и для натрія), а потону кристаллы кистой соли прямо ныдѣляются при охлажденіи. При прокаливаніи они выдѣляютъ заключающуюся въ них* воду н угольную кислоту и оставляюсь чистый поташъ. ФиэическІя свойства угяекаліевоя" соли довольно .ясно отличаютъ ее отъ угленатровой соли; она получается тізъ растворовт. въ дндѣ порошкообразной бѣ- яой массы, щелочнаго' вкуса и реакціи, обыкновенно нмѣюшей только слѣдьі кристалли- лучается изъ Nad. Изъ КС1, а особенно изъ ІС2СО^ уже легко получить прямымъ дѣйствіемъ кислотъ всякія соли калія, напр., сѣрнокаліевую соль [9], бромистый и іодистый калій [10], ааціи и притягивающеіі весьма сильно влагу воздуха. Кристаллы не содержатъ воды, но привлекают'* ее изъ воздуха,расплываясь въ насыщенный растворъ. Ира краспо-калиль- номъ жарѣ поташъ плавится (1045°), а при жарѣ еще высшеагъ превращается даже въ паръ, "что наблгодаютъ н на стеклпнныхъ за- водахъ, гдѣ употребляюгь потагггь. Растворимость его весьма значительна. При обыкновенной температурѣ вода растворяетъ равное количество поташа. Изъ такого пасыщвниаго раствора при спльномт, охлая;денІіт осаждаются кристаллы, содержащіе два пая кристаллизационной воды (прп -|- Ю" Морель получилъ К3СОяЗНгО въ хорошо образ, кристалл,). Ре- акпіпсходны съ реіікціяші соды. Въ то время, когда искусственная сода была мало распространена, употребленіе поташа было весьма значительно, и ныігЬ для домашпяго обихода очень часто соду замѣияютъ щелономъ. т. е. во- дянымъ растворолгь, получающимся цзъ золы и дѣпствугащемъ, какъ и сода. Смѣсь КгС03 съ Na-CO' плавится гораздо легче, чѣмъ отдѣльныя соли, а смѣсь раство- ровъ даетъ хорошо крнсталлинѵющіяся соли, папр..(соль Маргернта) КТО^бІГОіШата'бН-О. Кристалл и за ція совершается и при другахъ кратныхъ отношенілхъ К къ Na (здесь 1 : 2. извѣстны 1:1 и 1 : 3) л всегда съ 6 паями воды. Это очевидно соединеніе по сходетвд, какъ при салавахъ, растворахъ іі т. п. Щ Сѣрнокаліевая соль K5sOJ, і;ристаллизую- таяся изъ растворовъ в'ь безводномъ состоя- ніи, чѣич, отличается отъ соотпѣтственной соли натрія, подобно тому, какъ поташъ отличается огъ соды. Вообще должно замѣтить, что большинство солей натрія легче соединяются съ кристаллизаціонною водою, чѣю. соли да,ліп. Растворимость ел не представ- ляетъ той особенности, какую нмѣетъ сѣрно- натровая соль, потому что K5SO' не соеди' няется съ кристаллизаціонною водою: 100 частей воды при обыкновенной темлературъ растворяютъ около 10 частей соли, при 0° — 8,3 ч. солп а при 100° — около 26 частей. Вт, химической практикѣ употребляется чаще ннеяая сѣрнокаліовая соль КІШО1, получающаяся легко яри кагрѣваніи кристалловъ средней соли съ сѣрпою кислотою. При на- кэливаніи такой смѣеи выдѣляютсп сперва пары сіірной киелотьі, и когда ято отдѣленіе прекратится, то въ остаткѣ получается кислая соль. При болѣе сильномъ шкалипаніи, именно выше 600°, кислая соль выдѣляетт, содержащуюся въ ней кислоту, оставляя среднюю соль. Легкая разлагаеиость и, определенность еоетава. кислой соли дѣлаютъ ее весьма полезною для нѣкоторыхъ химичо- скихъ превращенііі, совершающихся посредетвомъ сѣрной кислоты при возвышенной температурѣ, потому что можно взпть, въ видѣ Отой соли, определенное количество сѣрной кислоты и действовать тіа данное ве-
СИНЕРОДИСТЫЙ КАЛІЙ. 397 при помощи же извести изъ поташа или дѣйствіелъ тока наъ раствора КС1 (на 1 кшюгр. ІШО расходуется около 2 кпловаттъ—-часовъ) легко получается ѣдкос кали ІШО, во. множествѣ отно- щество при высокой температур*. При этонъ кислая соль дѣйетвуетъ такъ же, какъ сѣр- нал кислота. Кислую сѣрнокаліевую соль употребляюсь, шіпримііръ, для переведения въ состояггіе солеіі нѣкоторыхъ окисловъ, требую іщш. для отого возвышенной температуры, напр., окислобъ жнлѣза, алюиинія, хрома. [10] Бромистый ы іоднстый калШ употребляются, какъ и соотвѣтетяеипыя соедипенія на- трія, въ иедіщии'Іі н фотографіи. Іодистыіі ка- лій можетъ быть полученъ при таіѣіиеніи ра- створовъ Іоднстаго водорода и ѣдкаго калія до нашщенія, но въ практикѣ стараются получить пряно въ жидкости HJ въ присутствіи КИО или KsCOa. Такъ, въ растворъ чивтаго потащо. бросатотъ іодъ и пропускают^ сѣрни- іяый водородъ, который 1 превращоегь въ HJ. Или изъ Р, г7 и ІРО пряготовляюп. растворъ, содержащие Ш и фосфорную кислоту, къ раствору прибавляюсь извести, по- лучаетсяСаЛ1 вт. рвстворѣ, а фосфорноиввестко- ковая соль—въ оеадкъ-. Растворъ CaJ3 еъКХЮ3 даетъ нерастворимую CaCOs и растворъ 2KJ. Вили въ слабо нагр-Ьтый растворъ ѣдкаго кали (не содержащаго поташа, то-есть свѣже- приготовленнаго) прибавлять іода. до тѣхъ тюр'ь, пока раетворі. ие стаиетъ окрашен- ньшъ отъ приеутствія избытка іода, то получается сігвсь іодпстаго калія съ іодновятока- ліевою солью. Выпаривая полученный растворъ и прокаливав остатокъ, разрушаютъ поел'Едшою соль и превращают* ее въ іоди- стый кл-iift. Йэъ растворовъ. по нспареніп, получають кубическіе (какъ NaCI) кристаллы безводной соля, растворимой въ водѣ и спнртѣ, способной плавиться н представляющей обыкновенно щелочную реакцію, зависящую отъ того, что часть соли разлагается при прока- ливянін, образуя окись калія. Чтобы получить ивъ такой щелочной солн среднюю соль, нужно прибавлять іоднстаго водорода до тех* РОръ, иона не получится средняя реаклІл. При прокалпваніи снѣси KJ03 съ KJ полезно прибавлять ЫЕЛКйго угля, потому что овъ свособ- ствуетъ болѣе легкому выд'Ьленію кислорода наъ KJO'. Получаютъ ICJ такясе, смѣшивая растворъ FeJ2 (лучше если въ растворѣ бу- деть пэбытокъ іода) и КиСОа, при чеігь осаждается РаСО' (при нзбыткѣ J осадокъ аер- тшет/ь, содержптъ соединеніе записи желѣза. съ окисью), a 2KJ остается въ раствор'Ь. FeJ- получа'ютъ лрлыымъ дѣііствіемъ іода. на желѣзо въ водѣ. Растворяясь въ водѣ, KJ saa- ■ште.іьно (на 2І°) понншаетъ температуру. 100 ч. солн растворяются при 12,5° въ 73,54. воды, при 15е въ 70 частяхъ, а насыщенный ки- пящій при 120° раствор* содержать 400 Е-Т на іЬ ч. воды. Растворы О растворяютъ значительное количество іода, такъ что при кр"Вп- кикъ растворах ъ KJ растворяется столько же и болчда ІОда, сколько находится его въ, KJ (ом. выл, 3 bis и гд. 11, кын. 83). ■ . шеній сходное съ ѣдкимъ натромъ [11]. Поэтому, для додолненія знакомства со щелочными металлами, опишемъ лепіь двѣ соли калія, находящія яри- М'івнеше въ прантикѣ и аналоги кото- рыхъ ие были описаны ъъ предшествующей гдавѣ: синеродистый калій н азотно-каліевую соль. Синеродистый пли ірапцетып калій KCN, представляя въ хпмичесиомъ и физическомъ [И bis] отношенш ігвко- торое сходство съ галоидными солями калія, происходить ве только по уравнений КНО + HCN = ЯЮ + KCN, но также каждый разъ, когда азотисто- углероднетое вещество, напрішѣръ. прокаленный осгатокъ животыьгхъ частей, накаливается въ присутствіи ме- таллаческаго калія или соедивеній калія, даже — при ирокааиваюи смѣси потаила и угля въ етруѣ азота. Для получеиія синеродЕстаго калія употреб- ляютъ ту желтую соль, о которой го- ворено въ 9-и глав'Ь, а заводскій спо- собъ получеиія которой будетъ опи- еанъ въ главѣ 22. Если желтую соль намельчить и высушить такъ, чтобы она потеряла свою кристаллизаціониую воду, то она при краснокалильномъ жарѣ плавится и разлагается аа углеродистое желѣзо и азотъ, оставляя синеродистъшкалій: FeiC4C°N°=4KCN-|- +FeC2-f-N-. Разложение кончено, когда взятая проба представляетъ не жел-. тую, а бѣлую массу еинеродистаго калія. Углеродистое желѣзо, получающееся при этоыъ, скопляется на днѣ сосуда подъ сплавленнымъ KCN. Если полученную такимъ' образомъ массу обработать водою, то KCN отчасти* разлагается отъ воды; но если обра- ботывать спиртомѣ, то епиртъ раство-- [11] "Едкое калл получается также при на- калнванія NKOB съ пороппммъ ігеди (вын. 15), нласы'Ьшивая растворы Кй30*(или даже квасцы KA1S=03)h ВаЙ-0'. Для очащенія иногда растворяют, въ спирте (подиѣвн, напр., K2S0*. К'СО1 не растворяются) к удаляіогъ саир.тъ пепареніемъ. ѣдкое кали нмѣеть уд. вѣсъ S,04, а растворы его (ем. гл. 12, вын. 18) при 15° s = 9992 -f 90,4р -\- 0,2Spa. Кр-впкіе детворы при охлажденіи выдѣляютъ крветеяло- гидрать ЗШ0эНгО, который растворяется вт. водѣ, производя (какъ^НаНОѵНЮ} охяажде1 ніе, тогда каьть КЯО растворяясь даетт. боль- .ліое количество тевла. [11 bisj Так-ь напр. KCN кристаллизуется кѵбани, какя, КС1.
398 гл. VS. кажй, рі'шідпі, цезій и лнтій. спектральный нзслѣдобанш ряегь синеродистый калій и при охлажденіи видѣляетъ его въ, кри- сталлпческомъ состояніи [12]. Накаливая желтую соль ст. каліемъ, можно прямо и нацело выделить железо и получить синерод, калій: TC.4Fe(CN)G-|- + 2К = 6KCN + Fe. Растворъ KCN реагируетъ сально щелочпьшъ обра- "зомъ, ішѣетъ горькоминдалъный за- пахъ, свойственный синильной кислотѣ, п дѣйствуеть, какъ чрезвычайно спль- ный ядъ. Будучи весьма постояннымъ въ сплавлеиномъ состояніи, сплеродп- ■стый калій легко изменяется въ водя- номъ растворе. Синильная кислота столь пало энергична, что вода отчасти даетъ КНО съ KCN п растворъ даже на холоду легко бурѣетъ и разлагается, а при нагрѣвати выдѣляетъ амміакъ и образуетъ муравьннокаліевую соль, что весьма понятно изъ того пред- ставленія о спнеродистыхъ соедпне- [12] При прокалііванш желтой соли весь тогъ епнеродъ, который былъ въ «оедішети съ желѣаонь, разрушается наазотъ, который въ газообразном», видѣ выдѣѵгаетея, и на углеродъ. соедвнлющійся съ желѣзомъ. Для того, чтобы избѣжать этого, приОавляютъ поташа при плавленіи желтой соли. Обыкновенно бе- рутъ смѣсь S частей безводной желтой соли ц 3 части чпстаго поташа. Тогда происходить двойное разложение, вслѣдствіе котораго образуются углежелѣзиетая соль и синеродистый калій. Но и этинъ споеобачъ не получается чистаго синеродистаго калія потому, что часть его окисляется к образуетъ KCNO. Прщгѣшивая къ сиѣсн S частей безводной желтой соли и 3-хъ частей паташа одну часть угольнаго порошка, получаютъ массу, въ которой уже не образуется еннеродисто- каліевой соли, но тогда нельзя получить без- ігвѣтной соли прост ымъ сплавлен іемъ, хотя посредством^ извлечепія сгшртомъ этого легко достигнуть. Синеродистый калій можно готовить также при помощи роданистаго калія KCNS, получая послѣдній изъ роданистаго аммонія NH4CKS, а его прн дѣйствіи амміаі;а на сернистый углеродъ (см. Органическ. £и- міго). Нъщ'в вырабатываіотъ смѣсь еинеродис- тыхъ калія и натрія преимуществ в нео для иввлеченія золота (см. гл. 2І) и для тальвано- ялаетвческзго золоченія. КСК съ NaCN полу- ■чаютъ накаливаніемъ измельченной и высушенной желтой соли съ металлическим!, нат- ріемъ: K4Fe(CN)«+ 2Na = 4KCN+2NaCN -j- Ее. Этотъ способъ (Ресслеръ н Гасслахеръ 1898) даетъ протаву вышеописанны хъ двоякую выгоду: 1) весь спнеродъ здѣсь получается въ ■соёд. и не распадается съ образованіемъ N1 и С1 и 2) не происходить синерод истокислыхъ чилей, какъ прп наиалнваніи сь поташоиъ. .Чистую соль получаютъ чрезъ пропусканіе паровъ CNH въ спиртовой растворъ КНО. иіяхъ, которое было развито въ гл. У-іі: KCN+2H*0=CHKOa-fNHa. Такъ какъ СО2 дѣйетвуетъ на KCN, выдѣляя синильную кислоту, а отъ дѣйствія воздуха образуется синеродистокаліевал соль, также непостоянная, то большое непостоянство растворовъ KCN очень попятно. Заключая въ себе углеродъ и калій, синеродистый калій представляет! вещество, действующее весьма сильно возстаповительнымъ обралоиъ, особенно при сплавленііт, оттого употребляется, какъ енлыю-возетановляю- щее вещество, прп накаллваши [13]. Способность еннероднетаго калія давать двойныя соли съ другими синеродистыми металлами чрезвычайно явственно проявляется въ томъ, что многіе металлы растворяются въ растворе синеродистаго калія, съ погло- щеніеыъ кпелорода или съ выдѣлсиіемъ водорода. Такъ, напримѣръ, железо, мѣдь, динкъ выдѣляютъ водородъ (?). Напр.: 4KCN+SH80+Zn=ICaZnC4N*+ -f- 2КНО + Н3. Золото ;ке и серебро растворяются въ синеродистомъ каліѣ въ прпсутствіп воздуха, поглощая кис- лородъ (Елъснеръ, Маклорепъ, 1893), напр., ЗАи -f 4KCN + О + Ы-0 = = 2AuKC*N* + 2KHO, трйігь и пользуются для извлечеиія золота (гл. 24) [13 bis]. Только платина, ртуть, олово не растворяются въ растворе сиперо- дистаго калія, даже п при доступе воздуха. Соль Na дѣйствуетъ сходственно. ЛзотЕѲкаліевая соль или обыкновенная селитра KNOs употребляется пре- [13] Практика употребляешь значительное количество. сииеродастаго калія, въ особенности для приготовленія металлически къ растворовъ, прии'вняеныхъ яри гзльваническомъ золоченіи п серебреніи. Приготовляютъ рас- творъ. содержащій двойное синеродистое сое- диневіе золота или серебра и калія. Растворъ получается щелочный (гальваническое осаж- деніе ыеталловъ проискодип. обыідаовенпо рав- номѣрн^іо и чаще въщелочныхъ растворахъ), довольно постоянный, что аависитъ отъ того, что синеродистый калій въ видѣ раалнчгшхъ двойныхъ солей, т. е. соединенный съ другими синеродистыми металлами, ужо предста- в.тяетъ гораздо больше постоянства, чѣмъ въ отдѣльвоетя. [13 bis) Притомъ растворъ KCN берется слабый, не крепче 10/e KCN, и Маклоревъ объ- ясня.ть причину того гЬмъ, что тогда растворяется бол1;е воздуха (чѣмъ при крѣпшіхъ раетворахъ), кислородъ котораго необ.чодпнт. для реакиіи (см: гл. 24, вьгя. 30).
СЕЛИТРА. 390 имущественно, какъ составная часть обыкиовеикаго (черяаго пли дымнаго) пороха, въ котором'ь она не можегь быть замѣнена натровою солью, потому что послѣдняя гигроскопична и отъ і-іея порохъ еыр'ізетъ. Поэтому для пороха требуется весьма чистаяKN03, такъ какъ даже незначительная под- мѣсь натровыхъ, магнеаіальныхъ и известковыхъ солей, а также я хло- ристыхъ металловъ, дѣлаетъ уже селитру и порохъ способными притягивать влагу. Селитру легко получить въ чйстомъ вид/в, вслѣдствіѳ ея большой склонности к'ь кристаллизаціи, что и облегчаетъ отдѣленіе ея отъ дру- гнхъ солей. Значительное различіе въ растворимости селитры ітри разныхъ температурахъ облегчаетъ эту кристал- лнзацію. Растворъ селитры, яасьпцен- ный при температур* кипѣнія (1.10°), содержитъ на ІОО ч. воды З'іо ч. селитры, тогда какъ при обыкновенной температурь, напримѣръ, при 20°, въ растворѣ можетъ удерживаться только 32 ч. соли. Поэтому, при полученін и очищеніи селитры, растворъ ей, насыщенный прп температурѣ кяпѣнія, охлаждаютъ и полу чаютъ селитру почти всю въ видѣ кристалловъ. Если охлажден іе происходить спокойно и медленно въ большихъ массахъ, получаются большіе кристаллы, если же быстро охлаждать насыщенный горячій растворъ селитры, т. е. воспрепятствовать образованно крупныхъ кристалловъ (въ ихъ трещинахъ остается часть ыа- точнаго разсола, т. е. нодмѣсей), то получаютъ мелкіе кристаллы селитры, называемые еелитряною мукою, что и іфоизводятъ обыкновенно при очищеніи (литрованіи) селитры. KNO? рѣдко находится въ природѣ н лишь малыми количествами, въ смѣти съ другими солями азотной кислоты, въ особенности же еъ селитрами нат- рія, магнія и кальція. Такая смѣсь солей азотной кислоты образуется во всѣхъ тѣхъ мФстахъ, гдѣ, какъ 8ъ яочііѣ, азотистые оргаиическіе остатки разлагаются въ лрисутствін щелочей или щелочныхъ оснований при большомъ доступѣ воздуха. - Такое образование солей азотной кислоты требуеть не только доступа воздуха, но и влажности, 'и совершается только въ теплую погоду [14]. Въ тешіыхъ странахъ. а въ теплое время гада и въ умѣрен- ных'Ь, плодородная почва, заключая вен условІя образовался, содержись довольно значительное количество се- литръ. Въ этомъ отношении особенно взвѣстеа Индія, долго доставлявшая и доставляющая нынѣ еще значительные запасы селитры, извлекаемой тамъ изъ почвы. Почва, пропитанная селитрой, послѣ дождей, смѣшемыхъ жарнинъ временемъ, покрывается иногда нале- тоиъ кристалловъ селитры, образующихся черезъ ислареніе воды, первоначально растворившей селитру. Такую почву собнраютъ, подвергаютъ методическому выщедачнванію и перера- ботываютъ на селитру. Въ умѣренныхъ странахъ селитру получаютъ еще изъ мусора ст|юевііІ. долго существовав- шихъ, въ особенности изъ тѣхъ частей пзвестковаго мусора, который прикасаются къ почвѣ. Здѣсь находятся условія, благопріятньгя для образования селитры, потому что известь, служащая цементомъ въ каменныхъ здан'шхъ, содержитъ основания, необходимый для образования селитры, а навозъ, моча и лрочіе остатки живот- ныхъ даютъ источникъ азота. При методнчеекомъ выщелачиваніи: такого мусора получается такой же растворъ азотйыхъ солей, какъ изъ плодородной почвы. Подобный же растворъ получается и при выщелачиваніи такъ называемые селптряшщъ или еелитря- ныхъ компостовъ. Они составляются изъ навоза, переложевнаго хворостомъ и посыпаемаго золою или другими щелочными и известковыми остатками. Такія селитряницы заводятъ тамъ, гдѣ навозъ не ндетъ для удобренія^гіочвы, напр., еще и по-нынѣ въ юго-восточ- ныхъ чаетяхъ нашнхъ черноземныхъ губерній. Въ селитряницахъ совер- [14] Кроагв того Щлезннгъ н Мюниъ, пользуясь методами Паетера, показали, что обра- эованіе селитры при разложеніи азотиегахъ веществ!, совершается лишь при содѣйствів особыхъ микроскопических?. оргаыпзиовъ(фер-. иентовъ), безъ содѣйствія которыхъ совокупность всѣхъ .соотвѣтственныхъ условій (щелочей, влаги, тепла вт. 37", воздуха я азоти- стыхъ веществъ) еще не даетъ селитры. Прибавка разводом, такііхъ органпзмовъ содѣЗ- стпуетъ быстрому ходу о^разованія селитры.. Зародыши находятся въ воадухѣ.
400 ГЛ. ІЗ. КАЛІЙ, РУБИДІЙ, ЦЕЗІЙ И ЛНГІЙ. СПЕКТРАЛЬНЫЙ НЗСЛЗДОВАНІЯ. іпается тогь же самый нроцессъ окйс- ленія азотисшхъ веществъ при до- ступѣ воздуха п влажности въ теплое время и въ присутствен щелочей, какой происходить и въ плодородной почвѣ, іі въ стѣнахъ зданііі. Изъ ука- занныхъ источвнковъ получается раст- воръ, содержаний, въ еебѣ раалнчныя соли азотной каслоты, смѣшанныя съ органическими веществами, растворимыми въ водѣ. Про стѣйшая обработка такого нечиетаго раствора селитры со- стоитъ въ прибавлении къ нему раствора поташа или просто золы, содержащей этотъ поташъ. Потаить всту- паѳтъ въ двойное разложеніе съ солями извести и магнвзіи, образуя нерастворимый углекислый соли этихъ основаній и оставляя въ растворѣ селитру. Такъ, напр., K2C03+Ca(N03)a= = 2KNOs + СаСО3. Углеизвестковая и углемагнезіальная соли нерастворимы, а потому въ растворѣ остаются только соли иатрІя и калія вмѣстѣ съ органическими веществами. Эти послѣднія отчасти выделяются при нагрѣваніи въ нераетворимомъ впдѣ, а при слабомъ прокаллваніи селитры п вовсе разрушаются. Повторенной кристаллпзаціей легко очистить полученную такимъ образолъ селитру. Большинство селитры, употребляющейся для приго- товленія обьгкн. пороха, нынѣ добывается изъ азотнонатровой или чпліІі- СКОН Селитры, встрѣчающѳйся, какъ было описано, въ природе. Превраще- ніе этой послѣдней соли въ обыкновенную селитру производится также покощію двойного разложенія. Берутъ или поташъ (и тогда получается при емѣшенш нагрѣтыхъ крѣпкихъ раство- ровъ прямо въ осадкѣ сода) или, чаще всего въ по&ігЬднее время, хлористый калій. Смѣеь крѣшшхъ раетворовъ хло- ристаго калія и азотнонатровой соли при испареніи выдѣляетъ NaCl (потому чтоодйваково растворима, какъ въ горячей, такъ и въ холодной водѣ), во время же охлажденія насыщеннаго раствора выдѣляется много KN03. Окончательно селитра очищается новой кристаллизацией и литрованіемъ, для чего полу- чаютъ селитряную муку и ее промы- ваютъ растворомъ селитры, неспособ- нымъ уже растворять селитру, а раство- рнющимъ подмѣеи. Селитра иредставляетъ безцвѣтную соль, им'Ыощую особый прохладительный вкуеъ. Она легко кристаллизуется длинными, но бокамъ бороздчатыми, ромбическими, шестигранными призмами, оканчивающимися такими же пирамидами. Ея кристаллы (уд. вѣсъ 1,93) не содержать воды. При слабомъ накаливаніи (339°) селитра плавится въ совершенно безпв-Ьтную жидкость [14 bis]. При обыкновенной тѳмпера- турѣ въ твердомъ видѣ KN03 мало- дѣятельна и непзмѣнна, но при возвышенной ТШІсратуііѣ она дѣйствуетъ, какъ весьма сильное окисляющее средство, потому что можетъ отдать смѣ- шаннымъ съ нею веществамъ значительное количество кислорода [15]- [14 Ьіэ] Предт. сплав леи Іеіиъ кристаллы KN 0 " мѣняюгъ свога форму, а именно тогда селитра, является въ такой :кс форм'Ь, въ какой и натровая селитра, то-еетъ въ і[юрмѣ ромбоэд- ровъ, такъ что изъ нагрѣтыхъ растворовт., и вообще при повышенІп температуры, селптра. принимаешь другую кристаллическую форму, чѣмъ при іфнеталлпзацін, происходящей при обыкновенной или низкой томпературѣ. Расплавленная селитра эастываетъ въ лучистую кристаллическую массу; но она яе предсти- вляетъ отого сгроенія, если къ ней будутъ подмѣщапы хлористые металлы, такт, что отігаъ способоя'ь мо;кио пользоваться для ииред'Ёле- віп степени чистоты селитры. Карнелли н Томеонъ (1888) определили температуру плавленія смѣсей ККОя и NatTO*.. Первая соль плавится 339°, вторая 316°. и если р выражаетъ % содержанш КНО', то полученный результатъ: » = 10 20 30 40 50 60 70 80 90 298° 2S3° 26S°242° 231° 231 ° Ш° 2S4° 306° подтверждает-ъ наблюден іѳ Шафгоча (1857), что при слѣшеиіп чаетичвыхъ колнчествъ (р = 54,3), то-есть при образовали сплава. KNO'HaNO\ достигается самая низшая температура плавленіп (около 231°). Нѣчто подобное этому тѣ же наблюдатели нашли и для растворимости nrfcceu, при 20° въ 100 ча- стяхъ воды, причемъ чрев-ь р означался вѣсъ KN03, смѣшаниый со 100— р частями по Вѣеу NaHO3, взятыхъдлярат-воренія, а чрезъ с количество смѣпмлгаыхъ солей, растворившихся въ 100 ч. воды, причемъ, для NaNOs растворимость = 87, для КЯО5 = 3+ ч.і « = 10 20' 30 ■ 4-0*50 60'70 80 [90 ' Ё с — 110 136 136 138 10S 81 731 ?А\ІА Шучителыіо, что наибольшая растворимость не отв'Ьчаетъ паинизшей температуре плавле- вія, что аавнентъ, конечно, отъ того, что при раствореиіи участвуетъ третье тѣло~-вода (см. вын. 8). [15] Сплавленная селитра при дальнѣбшеы-ь. повышеніи температуры выдѣйяет'ь кис'лородъ,
Л О I* О X Ъ. 401 Брошенная на раскаленный уголь, селитра производить быстрое его горѣ- ніе, . а механическая сыѣсь ея съ ив- мельчешіымъ углемъ загорается отъ пргасосновенія съ накалениымъ тѣлолъ и продолжаеть сама собою горѣть. При- этомъ выдѣлпетея азотъ, а кислородъ селитры идетъ па окиеленіе угля, велѣд- ствіе чего и получаются углекаліевая соль и углекислый газъ (или ояись углерода): 4KN03 -f- 5С = 2К2СОа + + ЗСО2 -+- 2N-. Явленіе зависитъ отъ того, что приэтомъ отделяется много тепла и разъ начавшееся горѣніе мо- жетъ само собою продолжаться, не требуя, накаливанія. Подобное же горѣніе происходитъ и при нагрѣваніи селитры съ съ-рою и различными друг, горючими тѣлами. Напримѣръ: 2KN03-f -f 2S = K'SO* + NJI + SOe. Бъ особенности замѣчательно окиеленіе та- кихъ металловъ, которые способны давать съ нзбыткомъ кислорода кислотные окислы, остающееся приэтомъ въ соединеніи съ окисью калія въ видѣ каліеныхъ солей. Таковы, напрп- мѣръ, марганецъ, сурьма, мышьяк-ь, желѣао, хромъ и др. Эти элементы, кань С п S, вытёснлютъ свободный азотъ. Низшія степени оішеленія этихъ металловъ, сплавленный съ селитрой, переходнтъ въ самыя выспгіп степени окисленія. Понятно, поглѣ этого, что въ химической практикѣ и техникѣ селитра употребляется во многихъ случаях*, какь окислительное средство, действующее при высокой температуре. На этомъ же основано примѣненіе ея для обыкновенная пороха, который есть механическая сигѣсь мелко азыель- ченныхъ: сѣры, селитры и угля. Относительное содержание этихъ веществъ мѣняется, смотря по назначению пороха и по свойству угля, уиотребленнаго для состава (уголь берется рыхлый, не совершенно прокаленный в потому содержаний водородъ и кислородъ). При горѣніи образуются газы, а именно— преимущественно азотъ, углекислый газъ .и окись углерода, которые и про- а потомъ п азотъ. Сперва образуется азогп- стокаліевал соль KNO!, а потомъ в опись калія. Подлѣсь иѣкоторихъ. металловъ, надри- мѣръ, нелко раздробленной мѣди, благопріят- ствуетъ последнему разложении. Кнсдородъ переходить тогда, конечно, къ металдамъ. Осиплы хныш. изводятъ значительное давленіе, если свободный выходъ образующихся га- зовъ чѣмъ-либо прегражденъ. Основной процеесъ горѣнія пороха выражается уравненіемъ: 2KN03 + ЗС + S *= K2S + ЗСО2 + N2, и изъ этого выраженія определяется, что порохъ содержитъ на 202 части селитры (74,8°/о) Й6 частей угля (13,3°/о) и 32 части (1І,9°/с) сѣры, что и близко къ действительному составу £10]. [1С] Въ Китаѣ, гдѣ фабрикапдя пороха, давно иавѣстиа, употребляли 75,7 селитры, 14,4 угля и 9,9 сѣры. Нашъ обыкновенный охотвичій порохъ содержнтъ SO частей селитры, 12 угля н 8 сѣры, а пушечный 75 селитры, 15 угля и 10 сѣры. Загорается порохъ при нагрѣва- ніи около 300°, отъ удара п искры. Сплошная или однородная порошкообразная масса пороха горитъ медленно и шіѣетъ малое динамическое дѣйствіе, потому что горѣніе происходить послѣдовате.тьно отъ слоя къ слою. Для успѣшяаго дѣйствія, порохъ долженъ обладать нзвѣитяою быстротою горѣнія, чтобы во время двшкенія снаряда въ дулѣ оруділ давлеяіе сперва возрастало, чего и доствгаютъ, придавая пороху форму зеренъ и даже боль- шихъ S-ти гранныхъ призиъ съ отверстіямя (призматическій порохъ). Продукты горѣвія пороха двоякаго рода: 1) газы, производящіе давлеиіе и составляющее причину дннамиче- скаго дѣаствіл пороха, и 2) твердый остатокъ, обыкновенно чернаго пвѣта, велѣдствіе еодер- жанія несгорѣвшнхъ чаетицъ угля. Въ остаткѣ содержится обыкновенно, кромѣ угля н еѣр- нистаго калія K'S, еще и цѣлый рядъ дру- - гпхъ солей, напр., KaCOJ, E5SOJ. Это показы- ваегь уже, что герѣнзе пороха не столь просто, какъ того требуетъ вышеприведенная ,• формула. Оттого-то и вѣсъ порохового остатка болѣе теоретичеекаго. По формудѣ, -270 частей пороха даютъ 110 частей остатка, то-есть 100 частей пороха 37,4 част, остатка K.-S; действительный же вѣсъ порохового остатка пзігьняется отъ 40и,'о до 70% (обыкновенно 52"/0). Такая разность зависитъ .отъ того, сколько кислорода (отъ селитры) остается въ. остаткѣ. Л при разности остатка, очевидно, и составь газовъ, раавнваеныхъ порохомъ, будетъ не одішаковъ, а потому я весь процеесъ горѣнія пороха будетъ въ разньтхъ слу- чаяхъ неояшіаковъ. Раалашя въ еоставѣ газовъ и остатка завиеятъ, иакъ показали иа- слѣдованія Гей-Лю ссака, Шишкова и Бун- зена, Нобля и Эбедя (Abel), Федорова. Де- буса и др., 'отъ аоетава пороха и условій го- рѣиііг. Когда порохъ вспыхнваетъ въ откры- томъ пространствѣ, образуіощійся газообразный продувтъ не остается въ прикосновенен съ пороховымъ оЕтатконъ, и тогда значительная часть угля, входящаго въеоставъ пороха, не сгораетъ, потому что уголь загорается на счетъ кислорода селитры посл-b сѣры. Вт? этомъ кравкемъ случаѣ жчОдо горѣнія пороха мо- жетъ быть выражено уравненіем-ь: SRNO1 -f-
402 ГЛ. 13. КАЛІЙ, РІ'ВИДІЙ, ЦЕЗІІІ И ЛТІ'ПК. СПЕКТРАЛЬНЫЙ ИЗСЛѣДОВАНІЯ. Металлическій калій получеиъ былъ, какъ ватрій,'—сперва дѣйствіемъ гальванического тока, потомъ возетановле- ніемъ носредствоиъ металлическаго же- лѣза и, наконецъ, дѣйетвіемъ угля и углерод, желѣза при высокой тешіе- ратурѣ на угольную соль пли на ѣдкое кали (также Fe на K.-S}. Въ пригото- влеиііі съ помощіга угля інеталлпчсшіго калія, однако же, еуществуетъ та особенность, что онъ легко соединяется съ СО, образуя взрывчатую и воепла- менпмую массу[17].Калій болѣе летучъ, чѣмъ натрій, и при обыкновенной температур* мягче иатрія, представляетъ болѣе бѣлый цвѣтъ въ евѣжемъ раз- рѣзѣ, чѣмъ на'фій, по такъ же, какъ послѣдній, н еще легче его, окисляется во влажномъ воздухѣ- При низкихъ температурахъ онъ хрупокъ, а при 25° совершенно мягокъ; около 60° онъ плавится. Прп слабоыъ краезо-калиль- номъ жарѣ 667° (Перкинъ) перегоняется безъ пзмѣненія, образуя зеленые пары, плотность которыхъ [18], по опредѣленію А. Скотта (18S7), равна + ЗС -f S = 2С -г KaSO' 4- СО= Ч- S2. При холостой стрѣльбѣ въ остаткѣ чаще смѣсь С, J£=S04, К=С03 н K'S'O3. Если горѣніе пороха будетъ ст-вспепо, а именно, если оно будетъ совершаться възакрытомъ пространствѣ, напр., вт. орудіп, при стрѣльбѣ еиарядонъ, тогда уменьшается сперва количество сврнока- ліепой соли, а потомъ и количество сѣрно- ватистой соли, а количество СО" въ порохо- выхъ газахь и количество сѣрянстаго калія въ остаткѣ тогда будетъ возрастать. Количество угля, ветупаюгцаго въ дѣйствіе, будетъ тогда увеличиваться, а слѣдовательно въ остаткѣ будетъ количество угля уменьшаться. Въ такихъ усдовіяхъ уменьшается вѣсъ порохового остатка, напр., потому, что 4К5С05-[- -l-4S = K-S0'-j-3K!S-|-4C0V Въ газахъ пороха нашло кромѣ того СО, въ остаткѣ K3S". Количество K=S возрастаетъ по ыѣрѣ полноты горѣнія и развивается въ остаткѣ на стетъ уннчтошенія сЬрноватиетокаліевой еоли. Въ поелѣднее время зпанія дѣйствіп пороха и другнхъ взрывчатыхъ. вещеетвъ много развались.н разрослись въ" обширную область артиллерийской специальности, которая, руководясь открытиями химіи, выработала г бездымный порохъ", сгорающій .безъ остатка., а потому не дающій гпороховаго дыма" (преплт- ствующаго быстротѣ стрѣльбы и прицѣлыю- сти), рязвивающій большую массу газовъ и дающій потону, при надлежащей послѣдова- тельностн горѣніп, возможность сообщать сиа- рядааіъ Солынія, чѣмъ прежде, начальный скорости, а следовательно и большую дальность, "йлу я мѣткость стрѣльбы (гл. 6, оып. 37). [17] О получающемся пря огомъ веществѣ упомянуто въ гл. і), вын. 31. 19 [если плоти, водорода = 1). Это показываетъ, что въ частнцѣ' калія (какъ и натрія, ртути, цинка) содержится одшгъ атомъ. Это свойственно и мпогимъ другпмъ металламъ, судя по депрессіи [19]. При 15° калій ииѣетъ уд. вѣсъ 0,87, слѣд., менѣе, чѣмъ Na, какъ и во всѣхъ соединеиіяхъ [20]. Калій энергично разлагаетъ воду, отделяя на свой атомный вѣсъ 45 тыс. ед. тепла. Отделяющееся тепло достаточно для того, чтобы водородъ воспламенялся; пламя окрашивается въ фіо- летовый цвѣтъ отъ прпсутствія частицъ калія [21]. [18] A. Scott (1SS7) въ платиновомъсосудѣ, пагрѣваемомъ въ горпѣ п наполкенномъ предварите л ыю азотоыъ, опредѣлплъ плотности паровъ многнхъ соед. щелочныхъ элементов!., п нашелъ (считая плотность водорода. = I) слѣ дующее: Na 12,75 (11,5) К-І 32 (S4) К 10 (10,5) RbCI 70 (60) CsCI 89,5 (Si,2) CsJ 133 (130) ГеСГ «S AgCI SO (71,7] Въ екобкахъ даны плотности, отвѣчающія на- писаішымъ формулам!,, по закону Авогадро- Жерара, Для FeCl3 такое чпсло не поставлено, потому что при температур* опредѣленШ часть FeCla, конечно, разложилась, образуя FeCl5. Если бы разложенія не было, то фор- мулѣ FeCla отвечала бы плотносіъ S1, если же разложение было 2FeClq = 2FeCl- -}- C1J, то плотность должна была бы быть 5-1. По отношению къ AgCI должно думать, что платина разлагала ату соль. Большинство чиселъ Скотта столь хорошо согласуются съ формулами, что лучшаго согласія ожидать въ подобныхъ опре- дѣленіяхъ невозможно. Для KJ В. Мсйоръ даетъ (1887) плотность 93. [19] У неталлоидовъ частица сложнѣе, напр., Н2, О3, О', С12 и т. д. Но у мышьяка, внѣш- иій видъ котораго напоминаетъ металлы, х:і- ►шчесшя же свойства котораго подходлтъ къ исталлоидамъ, частица сложна, содержитъ As1. [20] Такъ какъ атомный вѣвъ К болѣе, чѣмъ На, то объемъ частицы пли частное пэъ ча- стЕчиаго вѣса на уд. вѣсъ оказывается у со- едннекій К йолѣе, чѣмч, у соед. Na, потому что числитель и знай е нате ль дробь увеличивают^ Приводимъ для сравненія объемы со- отвѣтственньгхъсоединеній(см. гл.15, вын. 24): Na 24; NaHO 18; NaCl 28; NaN0a 37; NaaSO* М-. К І5;КН0 27;КС1 30; KNO' -Й; K=SO' 6(1. [21] При опытѣ разлоигенйг воды каліемъ долікво быть еще болѣе осторожнынъ, чѣмъ ет. патріемъ (гл. 2, вын. 8). Замѣтпмъ, что калій прж накаливапш paajiaraen. СО5 и СО, ныдѣляя уголь и отнимай кислородъ, а уголь отпимастъ кислородъ сгь калія, какъ видно иьъ полученія калія при нака.'гаваніи поташа съ углемъ, слѣдов., реакція; К-0 ■'■[- С = Ка + + СО относятся къ числу обратнмыхъ, и от- ношеніе здѣсь таково же, какъ между Н и 7-п.
С1ІEKT F А Л ЫІЫЯ ИЗС ЛѣДО В АНШ. 403 Что касается до отношения калія къ водороду и кислороду, то и оно очень сходно съ отношепіемъ натрія. Дѣй- ствшельно, съ водородомъ (между 200° и 4.41°) происходитъ водородистый ка- лій ІШ, съ кислородомъ недокись К40, окись К-0 н перекись, только въ составь последней входить болѣс кислорода, чѣмъ въ перекись натрія, а именно, перекись калія содержитъ КО2, ко вѣроятно, что при горѣпіи калія происходить тоже и перекись состава КО. Съ ртутью металлически калііі соединяется подобно натрію [22]. Сло- вомъ, отцошѳніе между патріемъ и каліемъ столь-же близко, какъ между хлоромъ и бромомъ, или, еще лучше, какъ между фторомъ и хлоромъ, такъ какъ атомный вѣеъ Na=23 на столько- же больше F=19, на сколько К=39 болѣе С1 = 35,5. Сходство это такъ велико, что только въ видѣ нѣкоторыхъ солей легко различить соединснія металловъ калія н натрія, Такъ кислая виннокаліевая соль С*Н5КОе ' (кремортартаръ) отличается малою растворимостью въ водѣ, а особенно въ ешіртѣ и въ растворѣ винной кислоты, тогда какъ соответственная соль натрія легко растворяется. Поэтому, если прибавить къ раствору большинства солей ка!тія раствора вгш- ний кислоты въ аначителыюмъ ю- [22] Калій даеть во всѣх'ыіропоршяхъ сплавы съ натріеиъ. Сплавы, содержащее на пай Na о'гъ 1-го до 3-хъ паевъ К, при обыкн. темпер, представляютъ жидкости-, подобныя ртути. Одредѣлия количество тепла, развивающегося при разложеши воды подобными сплавами, Жоанни (Joannis) нашелъ для ЫааК; NaK: NaK5 н NaK" выдѣленіе -14,5; 44,1; 43,8 и «,<!■ тыс. ед. тепла (для Na 42,6; .для К 45,4). Образовать сплава NaK' поэтому сопровождается выдѣлеиіемъ тепля, а сплавы крупе могутъ быть разсыатриваемы. какъ растворы К и Na въ этоиъ наідкоиъ сплав-!;. Жпдкі.й сплавъ NaK2 на.чали ііримѣпять для наполпе- нія термометровъ, иазначѳшшхъ для тоип. выше 360°, когда ртуть квпвтъ. Курнаковч, и Пушинъ(ІІЮІ), изсяѣдуя вновь темп, плавле- нія сплавов-ь Na -(- К, пришли къ толу заклю'іенію, ,что образуется лишь одно ояред. соединеиіе Na3K* или Na=K, плавящееся при 6°,88. а. около отношенія NaKs температура шіавлеиія достпгаетъ минимума = —12°,5 п 'в'гу точку должно разсматрпвать, какъ эвтектическую пли кріогидрашую (гл. 1, нын. 5SJ, гд'Ь послѣдов'.ітоли учеігія о фааахъ ее при- аваютъ образования опред. отношенііі, что ео- ставляеть еще спорный вопросъ быткѣ, то образуется осадокъ мало растворимой кислой соли, что не происходить съ солями иатрія. Еще оче- яиднѣе различіе, згоіѣчаемое въ раство- римости двойныхъ хлоро-платшювыхъ соединещй калія и натрія. Хлористые металлы KG1 и NaCl даготъ съ хлористой платиной PtCl* двойныя соли K2PtClfi и Na3PtCP, растворимость ко- торыхъ въ водѣ весьма неодинакова. Въ особенности же растворимость этихъ солей различна въ смѣсн спирта • съ эфиромъ. Натровая соль легко растворима, а поташная, соль почти вовсе нерастворима или очень мало, а потому реакціею съ хлористого платиною чаще всего пользуются для отдѣленія калія отъ иатрія, что подробнѣе разбирается въ аналитической химіи. Только въ немногахъ еще другихъ соляхъ можно отделить и ясно отличить калій а натрій: такъ велико между ними сходство. Однако есть легкая возмояшоеть отличить Na отъ К и даже открыть подмѣси этихъ мегалловъ другъ къ другу, если воспользоваться для этого способностью ихъ окрашивать пламя въ разные цвѣта. Приеутствіе соли натрія въ пламени узнается яркнмъ желтымъ окрашиваніемъ; чистая соль калія окрашиваетъ безцвѣтное пламя въ фіолетовый цвѣтъ. Однако, въ присутствии соли натрія, блѣдно-фіолето- вое окрашиваніе солей калія совершенно не замѣтно и, повидимому, невозможно въ этомъ случаѣ открыть каліа при натрій. Но, разлагая посред- ствомъ призмы свѣтъ, получаюіційея отъ пламени, окрашеннаго этими металлами или ихъ емѣсыо, можно сразу разлЕчить каждый нзъ нихъ, потому что желтый цв-нтъ отъ соли натрія зависитъ отъ группы свѣтовыхъ лучей, им'Ізющихъ опредѣленный показатель иреломленія, а имепно—такихъ, которые соотвѣтствуютъ желтымъ частям-ь солнечнаго спектра, имѣющимъ показатель преломленія фраунгоферовой линга {правильнѣе —группы .тиній) D, тогда какъ соли калія даютъ свѣтъ, въ которомъ такихъ лучей вовсе не находится, а находятся лучи краснаго и фіолетоваго цвѣтовъ. Поэтому, если въ пламени будутъ находиться соли калія, то получаются при разложенга евѣта (отъ безпвѣттга пламени* окра-'
404 ГЛ. 13. НАЛІЙ, РУВИДІЙ, ЦЕЗІЙ И ЛПТІЙ. СПЕКТРАЛЬНЫЯ ПЗС.ІГКДОВАИІЯ. шеннаго солью) посредствомъ призмы красная и фіолетовая полосы свѣта, находящаяся въ весьма зиачительномъ между собою удэленіи, тогда какъ въ приеутствіи соли натрія появляется желтая черта. Если о% металла единовременно будутъ находиться въ пламени и издавать свѣтъ, то появятся единовременно спектральный линіи, соотвѣтственныя какъ калію, такъ и натрію. Для удобства шдобнаго рода испытаній устраиваютъ спектральные Савктральпый приборъ, езужашіі для наслѣлонавіл акрашеикаго пли- іенл. Іірнзма Е в весь столвкъ D покрываются неароэрз'тыяъ колпя- канъ. Чрезъ G еыотрнгь въ арчйоръ на епектръ, тшлучерньШ отъ пла- жѳнв, окляшеивага вещеегвонъ, внедепныкі. на проьолакѣ К]* Перрдъ шкалой F яяяшгаетец сігвгъ, чтобы нзобряжваів дІитевШ была ріедітно, spiral. йтрдогсіЕІС, вт. G, рядом-ь со спектронъ. і/ю- приборы [23], состоящіе изъ преломляющей призмы Е и изъ трехъ трубъ, ]23] Для точныхъизм-Ерительныхъвсравни- тельныхъ изыгЁдованій употребляются Cojrte сложные приборы, даюіпіе большее свѣтораз- сѣяніе и снабженные для того иѣсколькизш правками, напр., въ спѳктроекопѣ Бровинга свѣтъ проходить сперва чрезъ G щгазмъ, цо- томъ, претерп-ввъ полное внутреннее отражение, проходить вниэъ чрезъ нижнюю часть гвхъ же 6 прязмъ и загѣмъ попадаетъ вт, окулярную трубу. При іакомъ сильноаъ свѣто- рдзеѣяніи относительное положеніе епектраль- рыхъ линій ыожетъ быть определено съ увѣ- ренностію. Для абсолюгпаго и точпаго опре- дѣленія длинъ волнъ особенно важны спектральные приборы съ дпффракдіонными рѣ- шеткаміі. Устройство епектральныхъ енарл- довъ, нааначенныхъ для особы.ѵь цѣлей (напр., для изелѣдованія свѣта звѣздъ, для опредіі- ленія спектровъ поглояенія въ иикроекопи- ческихъ препаратах* и т. д.), быпаетъ весьма разнообразно. Подробности, сюда относящіяея, должно искать въ сочинеиіях'ь по физикѣ и .'въ спешальныхъ сочнненіяхъ по спектральному анализу. направленныхъ на плоскости прелом- ляющаго угла призмы. Одна изъ трубъ А иыѣетъ на коі-щѣ И вертикальную щель, пропускающую изелѣдуелый. свѣтъ, проходящій потомъ въ трубку (колли маторъ), дающую луча и ъ свѣта параллельное направленіе. Лучи свѣта, прошедшіе черевъ щель и сдѣлавшіеся параллельными, преломляются и раз- сѣиваются въ призмѣ Е, а полученный епектръ разематривается въотверстіе G . другой зрительной трубкп Б прибора. Третья трубка С содержитъ въ еебѣ прозрачную горизонтальную линейку (након- ц'Б F), дѣлеппую на, части, равно другъ отъ друга от- ,, стоящія. Отъ особаго источника свѣта (напримѣръ, отъ газовой горѣлки или свѣчи, не изображенной на ри- сункѣ), поставленнаго пе- редъ этою трубкою, пропускается свѣтъ черезъ шкалу, и изображеніе по- слѣдней отражае'гся на той плоскости призмы, передъ которой поставлена зрительная труба В, и отражается именно такъ, чтобы изображеніе линейки съ дѣленіяыи было видимо въ эту зрительную трубку единовременно со епектромъ, получающимся отъ лучей, нрошедпшхъ черезъ щель трубы А. Такимъ обра- зомъ "будутъ видимы единовременно изображеніе шкалы и тотъ епектръ, который даетъ испытуемый источникъ свѣта. Если въ щель трубы А направить солнечный свѣтъ, то, смотря въотвер- стіеСг, наблюдатель увидитъ солнечный епектръ и въ иемъ (при узкой щели и правильной уетановкѣ прибора)-темный фраунгоферовы линіи [24]- Приборы [24] Установка всѣхъ частей прибора для возможности яснаго вндѣиіп п точнаго наб- люденія должна, очевидно, предшествовать всякаго рода спектральным* опредѣлеиіямъ. Подробности практнческаго польвоввнія спектральными приборами должно искать опять въ спеціальныхъ сочиневіяхъ. Въ нашемъ изло- женіи предполагаемся уже некоторое знакомство читателя съ физическими далнымп, относящимися до прелоѵленія евѣта, разсѣязгія его, дпфракціл свѣта и его теоріи, позволяющей определять длины у свѣтовыхъ волвъ въ абсолюта ыхъ Ы'Прах-ь на основвніи на-
спектральный шслѣдовашя. 405 малыхъ размѣровъ обыкновенно такъ установлены, что направо (смотря въ G) видна фіолетовая, а налѣво красная часть спектра, и фрауигоферова ли- пія D (находящаяся въ ярко-желтой части спектра) приходится на 50-е дѣленіе шкалы [25]. Если черезъ при- боръ пропустить свить отъ накалеп- наго твердого тѣла, напр., друмондовъ свѣтъ, то будутъ видны ее]] цвѣта солнечного спектра, но ие будетъ видимо черныхъ фраунгоферовыхъ лииій сол- нечнаго спектра. Для испытанія того, что дастъ въ этомъ приборѣ пламя, окрашенное разными солями, предъ Н становится газовая горѣлка (или бледное пламя водороднаго газа, выходя- щаго изъ платиноваго наконечника) N, дающая столь блѣдное пламя, что спектра отъ него не видно. Если въ пламя газовой горѣлки N ввести какое нибудь соедпненіе натрія (для чего на поддержку М и L укрепляется платиновая проволока KL, на концѣ которой сплавлена NaCl), то пламя окрашивается въ желтый цвѣтъ и, при разсматриваніп въ спектральный сна- рядъ, наблюдатель увидитъ яркую желтую черту, совпадающую съ 50-мъ дѣленіемъ шкалы, видимой вмѣстѣ со ' спектромъ въ зрительную трубку. Ни желтыхъ лучей другихъ показателей преломленія, ни лучей всѣхъ другихъ цвѣтовъ не будетъ видимо, а потому спектръ, соотвъ-тствугощіи натровымъ соединен! ямъ, состоитъ изъ желтыхъ лучей того же показателя преломленія, какой принадлежитъ фраунгоферовой (черной) линін D солиечнаго спектра. Если, вмѣсто соли натрія, ввести въ пламя соль калія, то будутъ преобла- блюденій съ диффракціоннымн рѣшеткаіш, разстояніе' дѣленій которыхъ логко иожетъ быть изжѣрено въ доляхъ ішллігаетра, чрезъ что и получается возможность эяать длины волд'ь опредѣленныхъ лучей свѣта. [25] Чтобы дать понятіе объ обыкновен- ных'Ь размѣрпхъ шкалы, эамѣтимъ, что видимый солнечный спектръ выѣщается отъ 0 дѣ- леній шкалы (гдѣ красная часть) до 170 (гдѣ конецъ впдиыой фіолетовоіі части спектра) дѣ.чеетй и что фраунгоферова лныія А («равняя большая въ красяоыъ свѣтѣ) соотвѣт- ствуеть 17-му дѣлѳнію шкалы, фраунгоферова линія F (въ началѣ саняго цвѣтд, близъ зеленаго) приходится при 90-мъ дѣленіи и линія: G, еще ясно видимая въ началѣ фіолето- вой части спектра, соотвѣтствуетъ 127-му дѣ- лекію шкалм. дать двѣ черты, болѣе слабый, чѣмъ яркая черта натрія, именно —- одна красная, близкая къ фраунгоф. ли- ніи А, и другая фіолетовая. Сверх?? того, въ среднихъ частяхъ шкалы будетъ виденъ слабый, почти безирерыв- иый спектръ. Если теперь внести въ пламя смѣсь солей натрія и калія, то единовременно будутъ свѣтиться три черты, а ииешю: красная и слабая фіолетовая линіи К и желтая линія Na. Такимъ образомъ, вышеопнеаинымъ прнборомъ можно съ точностно опре- дѣлнть соотношение между спектрами металловъ и извѣстнъши частями солиечнаго спектра. Части послѣдняго опредѣяяются темными лнніямн (т. е. отеутствіемъ свѣта опредѣленнаго показателя преломленія), называемыми фраунгоферовыми лииіями солнѳчнаго спектра. При тщательныхъ наблюде- ніяхъ этого соотвѣтствія (Фраунгофе- ромъ, Брюстеромъ, Фуко, Онгстре- момъ, Бунзеномъ, Кирхгофомъ, Корню, Локьеромъ, Ливеингомъ, Гартлеемъ, Гюгенсомъ, Дьюаромъ и др.), оказалось точное соотвѣтствіе спектровъ нѣкото- рыхъ металловъ съ нѣкоторьши фра- увгоФерОВЫИй чертами. Такъ, свѣтлая желтая черта натрія какъ разъ соот- вѣтствуетъ рѣзкой темной фраунгоферовой чертѣ D солнечнаго спектра. Такое же соотношеніе подтверждается и для многихъ другихъ металловъ. Это соотношеніе не есть приближенное или случайное. Дѣйствительио, если употребить спектральный снарядъ съ боль- швмъ числомъ преломляющихъ призмъ и значительнымъ увеличеніеігь, то свѣтлая линія D натроваго пламени оказывается состоящею изъ системы нзвѣстныыъ образомъ тѣсно сопоета- вленныхъ болѣе тонкнхъ и широкихъ (ръ-зкихъ, ясныхъ) свѣтлыхъ линій [26], и точно такой же порядокъ черныхъ линій получается при раземотрѣніи въ тотъ же снарядъ солнечнаго спектра, такъ что каждой евѣтлой ливш натрія совершенно точно сботвѣтствуетъ [26] А именно, двѣ наиболее рѣзкія линін D пли натрія имѣютъ длины 0,0005890 и 0,0005896 миллим., сверхъ того индны болѣе п болѣе слабый линін, длины волнъ которыхъ въ милліонныхъ доляхъ миллиметра суть: 5SS,7 и 588,1т 616,0 ті 615,4; 515,5. и 515,2; 498,3 й 498,2 л т. д., Liveing-Dewnr.
406 гл. 13. кллій, руБидай, цкзій и литій. спектральный пзсл'едованія. темная черта въ солнечном!, спектрѣ [26 bis]. Такое совпадете свѣтлыхъ линій, образуемыхъ натріемъ, съ темными лішіяли солнечнаго спектра не можетъ быть случайно. Это заключение подтверждается еще и тѣмъ, что свѣт- лыя лпніи другпхъ металловъ совпа- даютъ съ томными линіями солііечнаго спектра. Такъ, напрпмѣръ, рядъ нскръ, являющихся между желѣзными электродами рулкорфовой спирали, даетъ болѣе 450 видпмыхъ линій, характери- зующихъ этотъ метал лъ. Всѣ 450 свѣтлыхъ линій или весь спектръ, соотвѣт- ствующій зкелѣзу, повторяются, какъ показалъ Кнрх- гофъ, въ солнеч- номъ спектрѣ въ видѣ темныхъ фраунгоферовыхъ лпній, находящихся точь-въ- точь въ тѣхъ мѣ- стагь, на кото- рыхъ находятся СВТ5ТЛЫЯ ЛИНІЯ ВЪ ■ спектрѣ желѣза, точно такъ, какъ линіц натрія еоот- вѣтетвуготъ чертѣ D въ солнечномъ спектрѣ. Многіе наблюдатели из- слѣдовали такимъ образомъ единовременно солнечный спектръ и спектръ различныхъ Аіеталловъ и нашлд въ первомъ лин! и, соотвѣтствующія не только натрію и зкелѣзу, но и мно- гимъ другимъ металламъ. Спектръ та- кихъ элементарныхъ тѣлъ, какъ водо- родъ [27], кислородъ, азотъ и другіе [26 bis] Въ тѣхъ простьт. спектральныхъ снарядахъ, которые обыкновенно употребляются дрп химических^! изслѣдованіяхъ, вмѣсто системы свѣтлыхъ линій натрія вндіша одна желтая черта, не распадающаяся на болѣе тонкія линій, всдѣдствіе малаго свѣторазсѣя- шя призмы-таких* снарядовъ и значительна™ отверстія щели объективной трубки. [27] Точнѣйшія наблюдения (иамѣренія), сдѣ- ланвыя въ этомъ отношеніи, произведены при помощи диффракціонныхъ шіастивокъ, потому что. положеніе темныяъ и свѣтлыхъ линій при э^оиъ не зависитъ отъ показателя преломля- Івдто материала призмы. Лучшій, то есть паи- болѣе обпц'й и точный способу для выраже- газы, можетъ быть иаблюдаемъ въ такъ назьтваемыхъ гейслеровыхъ трубкахъ, т. е. въ етекляниыхъ трубкахъ, напол- ненныхъ разрѣжеі-шыми газами, черезъ которые производится разрядъ румкор- фовой спирали. Такъ, водороду соотвѣт- ствуетъ спектръ, содержаний и ярко- красную лииіта, отвѣчающую фраунго- феровой чертѣ С (бѣлыя волны 656,3), св'Ьтлую сине-зеленую лпиію F (4S6,1), и двѣ блѣдныя фіолетовыя и длпш-іыя волны G 4І0Д и 434,0 тысячныхъ микроны. Изъ всѣхъ лучей самый яр- кій—красный, оттого общіи видъ свѣ- тящаго (при раз- рядѣ электричества въ геііслеро- вой трубкѣ) водорода — красноватый. Со отношеніе фраунгоферовыхъ лпній со спектрами металловъ зависитъ отъ явле- ній, накъ назы- ваемаго, обращен- лагоспектра.Явле- ніе это со стой тъ въ томъ, что вмѣ- сто свѣтлаго спектра, еоотвѣтствую- щ а г о металлу можно получить, при нзвѣстныхъ обстоятельетвахъ, такой же темный спектръ въ видѣ фраунгоферовыхъ линій, какъ будетъ нія результатовъ подобныхъ опредѣленій, состоять въ указаніп длины волны, еоотвѣт- ствуюэдей лучаиъ опредѣленнаго показателя прелоыленія. (Иногда даютъ вмѣето того частное изъ 1, дѣленной на квядратъ длины волны). Эту длину воянъ мы станемт, выражать въ мил- ліонкыхъ доляхъ миллиметра (десятинилліонныя доли часто сомнительны, впадаютъ въ пре- д'Ьлъ ошибокъ). Для оріентированія въ этоиъ отношеніи приводит, длины волиъ, соотвѣтствующія главны мъ фра уя го феровымъ линіяыъ и цвѣтаиъ спектра: Фраунг. яішій ABC D Б Длниа волан 7B0,S 687,0 65Й,3 БВа,а-5ва,0л 027,0 Цв*гь красный орввшввыв даввіый Фрзувг, лпнін h F G Н Длине водии 516.*—616,8 «60,1 430,8 ЗЭИ.Я Цв-Ьгь золапый голубой фіолвтов. Можно принимать, что кравши цвѣтъ отвѣ- чаетъ лиыіішъ, имѣющиыъ длину волнъ' an Ннрігофт.. G. Kirehhoff (ІЯ2І-1Б87).
ОБРАЩЕННЫЙ СПЕКТР1 407 тотчасъ объяснено. Чтобы ясно понять явленіе обращеннаго спектра, должно знать, что при прохождении свѣта черезъ нѣкоторыя прозрачный 7S0 (при большей длип-1; волгп. лиши едва т- дпмы, суть ультракрасныя) до 650, оранжевый отъ 650 до* 590, жмтый ом. 590 до 520, зеленый отъ 520 до МО, синій отъ 490 до 420 и фіолстоиий, отъ 420 до 380 миллшнныхъ долей миллиметра. За 3S0 лиііііі едва видимы іі относятся къ ультрафиолетовымъ. Лиши С и F принадлежать водороду, D — патрію, Е, G и II желѣзу л кальцію, Л н В—кислороду. Въ слѣдующеп табліщѣ сопоставлены длины волнъ (конечно, далеко не всѣхъ н лить наиболее длинный іі ясныя, о чеіп. сказано да- лѣе) свѣтовыхъ спектровъ для нѣкоторьтхъ проотыхъ тѣлъ, получаемые или въ пламени rop'tuiidi, или нт, гейслеровскихъ трубкахъ, или при олектр. раяряд-jj. Вт. этой табялцѣ. жирнымъ шрифтомг означены ото ль яркіл и легко находшшп лпиіп спектровъ, что ими можно пользоваться, какъ при опредѣленіи еоотвѣтствіп между дФленіпми шкалы и длинами волнъ, такъ и при опредѣлеігіи подмѣсп даинаго элемента, къ другому. Ни ультракрас- ныя (длина волны болѣе 790), іш ультрафіо- летовыи (длила вольны монѣе 320, они видимы при фотографировали) спектр ал ышя линіи. уже ислѣдоваипып для миогихъ спек- тровъ проетыхъ тѣлъ, не приведены въ на- шеиъ сопоставленіи, пбтоыу что прямо гла- зомъ не наблюдаются нъ спектроскопѣ. Числа даюгь длины волнъ въ шілліонныхъ доляхъ миллиметра. Чертой—соединены такія линіи, между которыми ясповидионѣсі;олькодруги:а>, если еіг&торазсѣітіе спектральнаго ирибора допускаетъ отличать еоеѣднія лннін. Длина ляній не всегда совпадаетъ съ ахъ яркостіго. Длина эта, по Локьеру, определяется, покѣщая угольные электроды (между которыми происходить накаливаніе паровъ металла) не вдоль щели (пакт, помѣтдютъ обыкновенно, чтобы имѣть больше свѣта), а поперекъ ея. Тогда н'Ёкоторыя линіи оказываются длинными, другія короткими. Обыкновенно (Локьеръ, Дьюаръ, Корню), длиннѣйшін лішш суть тѣ, съ которыми легче всего удается достичь обращены (см. далѣе) спектра. Слѣдоватеяьно, эти лннін суть налболѣе характерный. Самыя длнпиыя и яркія линіи одвѣ и даиы въ нашей таблицѣ, которая составлена на основа- ніи совокупности свѣдѣній, имѣющихся для евкттамхъ спектровъ иакалеккьнйъ и разря- экежшъ паровъ проетыхъ гпѣяъ. Такъ какъ при большлхъ перемѣнахъ вт> темпер, и плотности пара епектры измѣняютея (слабыя линіи становится яркими, а яркія иногда нече- заютъ), что особенно видно изъдагшыхъ Ціа- миціаыа надъ галоидами, то, пока не расширятся иетоды наблюдений и теоріл предмета, не слѣдуетъ придавать особаго теоретического эначенія длннамъ волнъ, показывающнмъ наи- болыпую яркость, имѣющую лишь вначеніе въ практическомъ ошошеніи для обычныхъ сплсобовъ спектральныхъ наблюдение Вообще спектры металловъ—проще спектровъ галои- довъ а эти послѣдніе нвмѣичивы, а при по- вещества, задерживаются этими последними лучи іізвѣстныхъ показателей преломленія. Окрашенные растворы вдгутъ служить тому доказательствомъ. Свѣтъ, прошедшій черезъ желтый раст- воръ урановыхъ солей, не содержать фіолетовыхъ лучей, а прошедшійчерезъ красный растворъ марганцовистока- вышеняомъ давлепіп велкія спектральный линіи болѣе широки. По опред'Ьленіямъ Сарре1(1870) при нзелѣ- дованіа свѣта искръ, образуеыыхъ индукціон- ною катушкою можно при помощи спектра открывать милліоннъш доли миллиграмма: Na, Ва, Са, Сг, Li, Sr, ТІ, а для Kb, Cs, Hg, 2n, Jn и др. открываются спектромъ лишь тысячный и десятитысячныя доли миллиграмма; для калія же видны лпіш. сотыя доля миллиграмма. Крае- Ораниіе- ш„1Т.,5 I Зеле- Гп.ияпа *1ояв ний. вчй. Желтый. ,, ToajSofi. Т„„1Й вый, ™w»- „us. 790—520 520—320 ТОВЫЙ. Н3: F2: № Вг!: Li: Na: К: Bb: Cs: Cu: Ag: Be: Mg: Ca: Sr: Ba: 656,3 | 4B6.1; 434,0; 410,1-. 617.1; 520,6 | 452—428. 594,3; 568—566 [ 500,6—498,9: 478,0. 6У2; 686; G7S; 640; 623. 546-539 | 521,7; 51O-50S; 491—479. 635,3; 550.9-549,1; 532,7 — 516,6 I 4S1 — 479; 470—462. 621; 595,3; 579— 511; 562— 540 l 516,3; 4GS—463 *). 497,2; 4150,2. 589,0. 583,2 — 580,3; 578,3 1404.7; 610,8; 610,8 616,0; 589,6; 763,9—766.6 404,4; 344,7. 795,0; 781,1; 831,3; 601,0 629,9: 459,3; 572,4; 455.5: 421,6; 420,1. 38S.8—387,6. 421,2; 338,3; 328,0. 578; 521,8 \ 470,4—458,7: 406—402; 327— 325 546,5; 520.9 | 313,0. | 518,4; 517,3; 457,1; 383.2; 383,0; 285,2. 646,2; 643,9; 616,2; 612,2; 585,8; 559,4 — 527,0 | 445—442: 430,2—422: 396,9. 641; 550.4 — 548,1; 525,7—515 | 487,2 — 481,2; 460,7; 421,5; 407.7. 585,4; 553.6 I 493,4; 455,4; Ztl: Cd 649,7 399,3 636,3. 643,9: 361,0 Hg: 615,3' Al: 572,3 417,1 451.1 Ga: Jn: Tl: Si: Ge: Sti: Pb: Fe: Co: Hi: Cr: 614,1 350,1. 610,3 637,9: 346,6. 519,0; 569,6 •403,1 410,2 480,1—468,0; 334,5. 533,8 I 508,8; 480.0; 467,8; 576,9; 546,1 | 435.8-465,0 46G,3; 396,2; 394,4. 325,6; 303,9; 271,0. 376,7. 535,0 ] 377,5; 351,9; 634,1; 598,1 | 390.6. 602,1; 589,3 I 521—513; 429—422. 645,3; 579,9-556,3 1 317—301. 665,7; 560,8; 537,3 [ 405,7; 368,4; 36-4,0. 659—654; 640; 561—540; 537,1 i 519—514; 489—474; 441—І23. | 486,8—478,0; 357,5-347,4. 6S9.3 | 487,3-485,5; 359,7—338,1. 520,9—520,5 1 428,9—425.4. *) Несколько лвниыіъ для епвктровъ гелів, аргона и др. дано въ гл. 5-Р, прн сшнсанЫ этихъ гоаовъ.
408 ГЛ. 13. КАЛІЙ, РУВ1ІД1Й, ЦЕЗІЙ И ЛИТІЙ. СПЕКТРДЛЬНЫЯ ИЗСЛЗДОВАНІЯ. ліевой соли не содержитъ многихъ лучей въ желтой, зеленой и синей частяхъ спектра. Растворы солей мѣдн удержпвають иочтп веѣ красные лучи. Иногда и безцвѣтные растворы погло- щаютъ лучи иѣкоторыхъ опредѣлен- ныхъ показателей преломленія и даготъ свой спектръ поішощсиія. Такъ, раст- воръ солей дидима поглощаетъ лучи, соответствую щіе опредѣленнымъ пока- зателямъ преломленія, и потому получается впечатлѣніе[28]черныхълиніп, какъ изображено на прплагаемомъ рпсувкѣ. Лногіе пары (J3) п газы (NO=) въ солиечномъ свѣтѣ, особенно вече- ромъ и утромъ, когда лучи солнца квишо Ш йииадм ssti ssa .111 r,uo по ' ш Спектръ иоглйщенін лвуокпси аэота (1) а паровъ даютъ подобные спектры. Свѣтъ, про- шеддгій черезъ большой слой водяного пара, кислорода или азота, также даетъ свой спектръ поглощенія. Потому-то [2S] Способъ наблюдения спектровъ поглощенія состоигь въ томъ, что берется источ- нвкъ непрерывнаго (т. е. не дагощаго ня теи- нвиъ литй, ни особо яркихъ евѣтлыхъ по- лосъ въ спектрѣ) бѣлаго свѣта, напр., свѣтъ свѣчн, лампы ила другнхь ист о ч ни ко въ. Спек - троскоігь (т. е. трубка со щелью) направляется на этотъ свѣтъ, и тогда видны всѣ цв-вта спектра въ окуляръ прибора., Тогда между источенкомъ свѣіа (или гдѣ либо внутри самого прибора, на пути прохождепія лучей) и прибороігь ставится поглощающая прозрачная . среда, напр., расгворъ или трубка еъ газомъ. При этомъ или весь спектръ равнолѣрно ослабляется, или на свѣтломъ полѣ сплошного спектра въ опредѣ.тенныхъ его ы'Ьстахъ являются полосы поглощенія, которыя иыѣютъ различную ширину п доложеніе, рѣзкость очертанія и напряженность поглощенія, смотря по евойствамъ поглощающей среды, Подобно евѣтящимъ спектраыъ накаленный, га- зовъ н паровъ, спектры поглощенія множества веществъ уже изучены и нѣкоторые съ большою отчетливостію, напр., спектръ бу- рьпіъ паровъ двуокиси азота (Гасеельбергомъ въ Яулковѣ), спектръ длнвнаго столба сжа- таго кислорода (взучен-ь Н. Г. Егоровынъ и др.), спектры красящихх веществъ, особенно {Едеръ и др.) прпмѣняемыхъ въ ортохроматической фотографіи, или спектры крови, хлорофилла (эеленаго начала листьевъ) и т. п. веществъ, тѣмъ болѣе, что при помощи спек- тровъ этихъ веществъ можно также открывать ихѵыірисутствіе въ аалыхъколпчествахъ(даже Спектръ иаглощотя {па Лонаігъ до SouGo/ipaiiyJ солой Хнцііла дъ слибоагь к кр'Ьпкоиъ рпстоор'Ь. проходятъ въ атмосферѣ (содержащей названный вещества) болѣе длинный путь, чѣыъ - въ полдень, замечаются особый (земиыя) темныя ли- ■ иіи, открытый Брюстеромъ. Очевидно, что фраупгофе- ровы линін можно приписать поглощению нѣкото- рыхъ лучей свѣта на пути его отъ свѣтящейся массы солнца до земли. Замѣча- іода (2). тельные уепѣхи всѣхъ спек- тральныхъ пзслѣдованій ве дутъ свое начало отъ пзслѣдовапій Кпрх- гоФа (1859) иадъ отыошеиіемъ ме;кду спектрами поглощенія и спектрами евѣ- тящгосъ,накаленныхъгазовъ.Ужедавно замѣчено было (Фраунгоферъ, Фуко, Онгстремъ), что свѣтовой спектръ на- троваго пламени даетъ совершенно тѣ же свѣтлыя линіи, какія въ солвечномъ епектрѣ названы лнніею В и выражены черными чертами, очевидно принадлежащими спектру поглощенія. .Когда Кирхгофъ заетавилъ ослабленный свѣтъ солнца падать въ щель спектроскопа, а передъ нею поетавилъ натровое пламя, оказалось полное со- вмѣщѳніе, свѣтлыя черты нартія прикрыли вполнѣ черную линію D солнеч- паго спектра. Когда затѣмъ сплошной спектръ друмондова свѣта оказался въ микроскопических!,, при помощи особыхъ приспособление при мякроскопахъ) и изучать прегерпѣваеыое ішіі ням'ЬщшІе. Спектры поглощенія, при обыкновенной температурь получаемые и свойственные веществамъ во веѣхі. физическихъ состояніяхъ, представляютъ об- шнрнѣйшее, но еще мало обработанное поле какъ для теоріи всей спектроскоши, такъ и для сужденія о строеніи веществъ. Изученіе красящихъ веществт, уже показало, что въ иѣкоторых-ь случайхъ опредѣленное вэмѣяе- ніе состава и строенія влечетъ за собою ие только определенное измѣненіе- цвѣтовъ, но и перемѣщеиіе саектровъ поглощенія на опре- д-вленныя длины волны.
ОБРАЩЕННЫЙ СПЕКТРЪ. 409 съ черною лиеіею D, если передъ щелью прибора было натровое пламя, то есть, когда искусственно была сдѣ- лаиа фрауигоферова линія солнечнаго спектра, тогда было уже несомнѣнно, что въ солнечиомъ спектрѣ она видна потому, что гдѣ-то свѣтъ проходить чрезъ накаленные пары натрія, н явилось новое понятіе объ оііращепномъ «цектрѣ [29], то есть объ отношеніп между евѣтовыии волнами, испускаемыми и поглощаемыми веществомъ въ даиныхъ условіяхъ температуры, что и выражается закоиомъ Кирхгофа, найдеш-іьшъ при подробиомъ анализѣ отношение между свѣтовьши волнами, поглощаемыми и испускаемыми веществомъ. Этотъ законъ теоріи свѣта можно формулировать въ элементар- номъ видѣ слѣдующимъ образомъ: при данной температурѣ отношеніе между напряженностііо испускаемаго свѣта— опредѣленной длины волны—и поглотительною способностію по отношенію къ тому же (той же длины волны) свѣту—есть величина постоянная [30]. [29] Для покаэанія обратимости спектра придумано нпожсство способовъ, нзъ которыхъ упомяпемъ о дпухъ, наиболѣе легко воспро- пзводимыхъ. Способъ, данный Бунзеномъ: въ прпборълллдибывмш водорода кладутъНаСІ (брызги соли уносятся иодородомъ и окраши- ваютъ пламя въ натровый желтый цвѣтъ) и водородъ зажпгаютъ въ двухъ горѣлкахъ — въ одной большой съ широкимъ пламенемъ, дающей много желтого свѣта натрія, а въ другой еъ малынъ тонкямъ отверсгіемъ, пламя котораго блѣдио; оно будетъ рисоватьея чер- ньшъ пнтном'ь на яркомъ большомъ пламени, Способъ Л. И. Садовскаго: оть спектроскопа, направленна™ на свѣтъ лаашы(сшжгръ сплошной!, отванчиваютъ переднюю трубку Л (см. стр. 401) и между нею и призмою етавнтъ пламя спиртовой лампы, окрашенное чреэъ подмѣсь налаго количества NaCl; глядн въ окулярную трубу (В), тогда прямо видна черная черта, натрію отвѣчающая. Этотъ поел-Ьдпій видъ опыта удастся всегда, если только есть надлежащее соотвѣтствіе между сплою свѣта обѣ- нхъ лампъ. [30] Поглотительною способностію называется омшшеніе между напряшеніёмъ свѣта (данной длины волны) падагощаго и удержи- паемаго вещеетвомъ. Пряные опыты Вунэена и Роско показали, что это отношеніе есть величина постоянная для каждаго тѣяа. Назо- вемъ это отношеніе чреаъ Л для даннаго тѣла При данной тенпературѣ, напр., дли плаиеки, окрашеннаго натріеиъ. Напряженность же свѣта, той же длины волвы, испускаемаго при той же температурѣ тѣмъ же тѣдоиъ, наэо- вемъ чреаъ К. Законъ Кирхгофа» разъясне- Какъ черная матовая поверхность испускаетъ значительное количество тепловыхъ лучей и ноглогдаетъ ихъ также въ значнтелъпомъ количеетвѣ, а блестящая металлическая поверхность и поглощаетъ мало, и пепуека- етъ мало, такъ пламя, окрашенное натріемъ, испускаетъ значительное количество желтыхъ лучей опредѣлен- наго показателя прелолленія и обла- даетъ способностію удерживать значительное чиело лучей этого же показателя преломленія. Вообще, среда, развивающая определенные лучи, ихъ же и задерживаетъ. Итакъ, евѣтлые спектральные лучи, характеризующее данный ыеталлъ, но- гутъ быть поглощены (т. е. превращены въ тешіыя черты) при прохождении череэъ пространство, содержащее данный ыеталлъ, свѣта, дающаго непрерывный спектръ. Подобное явленіе, воспроизводимое искусственно, надо признать совершающимся и съ солнеч- пымъ свѣтомъ, если въ немъ эамѣ- чаются темныя черты, характерпзую- щія нзвѣстны металлы, то есть фра- унгоферовы линіи составляютъ спектръ поглощенія или зависать отъ обра- щеннаго спектра, причемъ предполагается, что солнпе еаыо по себѣ даетъ непрерывный спектръ безъ фраунго- феровыхъ яиігій, какъ всѣ извѣстные источники искусственнаго свѣта [31]. Должно себѣ представить, что солнце отъ высокой температуры, которая ему свойственна, испускаетъ яркій свѣтъ, дающій' непрерывный спектръ, и что ніе котораго и раавптіе должно искать въ руководствам къ физпкѣ, гласить, что дробь А)Е есть величина постоянная) независящая оть природы тѣла (но А зависать отъ нея), и опредѣляетсп только температурою и длиною волны. [31] Накаленные металлы начинають надавать свѣтъ (видимый лншь въ темяотѣ) около (смотря по металлу) 420". При дальн'впшемъ накаливанінтвѳрдыхъ тѣлъ, онисвѣтятъсперва краснымъ, потомъ желтымъ и наконецъ бѣ- лымъ свѣтомъ. Сжатые или тяжелые газы (см. гл. 3, вып. 44) при сильномъ накаливаиш ташке свѣтять бѣлымъ свѣтомъ. Накаленный жидкости (напр., сплавленная стальилнплахинаі—- тоже даютъ свѣтъ сложный ~ бѣлый. Оно и понятно: въ плотной маисѣ вещества ' столкновений частицъ.й атомовъ такъ много, что не можетъ явиться- волнъ лишь неиногяхъ ояредѣленныхъ длвнъ, какъ'эю можеть быть, .въ разрѣженныхъ'гаэахъ'нлн парахъ.
410 ГЛ. 13. КДЛІІІ, РУВИД1Й, ЦЕ31Й П ЛИТІЙ. СПЕКТРАЛЬНЫЙ ИЗСЛ'ВДОВЛШЯ, этотъ свѣтъ, достигал иашего глаза, проходдтъ черезъ пространство, наполненное парами различныхъ металловъ плн ихъ соеднненій. Такъ какъ въ атаосферѣ земной [32] нѣтъ или весьма мало металлыческихъ паровъ, а. въ небесномъ пространствѣ нельзя ихъ предполагать [32 bis], то едднствен- нымъ ыѣстомъ, въ которомъ можно допустить существовашетакихъ паровъ, должно считать атмосферу, окружающую самое солпцс. Такъ какъ причину яркаго солнечнаго свѣта должно искать въ очень высокой его температурѣ, то существованіе около солнца атмосферы, содержащей металлическіе пары, весьма понятно, потому что при высокой его температурѣ такіе металлы, какъ нат- рій и даже желѣзо (прп сравнительно наломъ давленіи, существующемъ на поверхности солнца)—выделяются нзъ соеднненій и превращаются въ паръ, т. е. солнце должно представить окру- женнымъ атмосферой накаленныхъ парообразныхъ и газообразныхъ [33] [32] Брюстеръ, какъ упомянуто выше, первый отлнчплъ атмосферныя, зеыныя фраун- гоферовы линіи отъ солнечныхъ. Жанееееш, показалъ, что въ спекгрв атмосферы содержатся лпніп, завпеящія отъ поглощенія, про- пзводпмаго парами воды. Егоровъ, Ольшев- скІй, Жанеесенъ и Лнвепнп. съ Дьюаромъ рядомъ опытом, показали, что кислородт. воздуха также опредѣляетъ нѣкоторыя линіи солнечнаго спектра, особенно лпнію А. Ля- веиегъ и Дыоаръ, взявъ кислородъ, сжатый до 85 атм., при длшіѣ слоя въ 165 сантим., опредѣ.тялп епектръ поглощенія этого газа и нашли въ пемъ кромѣ фраунго(|>еровыхъ ли- ній А и В слѣдующія главнѣйшія группы: 630 — 622,- 581— 568, 535, 480 — 475. Для сжНженнаго кислорода найдены тѣ же линіи. Но въ Гейелеровои трубкѣ кислородъ не даетъ этихъ линій п полосъ, п. ч. температура и плотность — иныя. [32 bis] Если бы поглощающею средою была матерія всего небеснаго пространства, то спектры звѣздъ были бы одинаковыми со спектрами солнца, а Гюгтенсъ, Локьеръ и др. показали, что только для немногихъ звѣздъ это сходство существуете; большинство же даетъ спектры иного характера, чѣмт. солнце, с„ темными и свѣтлыни линІями и полосами — въ раэныхъ классахъ звѣздъ различными, что разбирается въ той части аетрономіи, которая называется астрофизикою. [33] Изверженіл, въ нѣк. отношенік подобный нашиыъ вулканическимъ изверженіямъ, но несравненно болѣе ихъ обширныя я происходящая въ плотной парообразной нассѣ солнечнаго ядра, составляютъ обыкновенный яв- ленія на солнцѣ. Они наблюдаются въ вядѣ протуберанщй, видиньтхъ при пояныхъ сол-' тѣлъ и между ними тѣхъ простыхъ тѣлъ, обращенные спектры которыхъ еовпадаютъ съ фраунгоферовыми ли- иіями, а именно: патрія, желѣза, водорода, лнтія, иальція, магыія и т. п. Такимъ образомъ, въ свѣтовыхъ изелѣ- дованіяхъ найденъ способъ определить составь недоступныхъ намъ не- бесныхъ свѣтилъ, п въ этомъ отношении, послѣ Кирхгофа, сдѣлано уже многое, и по спектру многихъ пебес- ныхъ свѣтилъ въ нихъ открыты со- вершагощіясл нзмѣнешя [34] п мігогія пзъ простыхъ тѣлъ, нзвѣстныхъ намъ нечныхъ затменіяхъ, въ вид-!; парообразны \ъ маесъ съ краевъ солнца п светящихся сла- бьшъ свѣтгаіъ. Эти протубераіщш солнца наблюдают?, еын'Ь съ помощіго спектр а льны хъ прибором, но всякое время (способъ птотъ данъ Локьеромъ и Жаннесеномъ), п. ч. онѣ содержать свѣтящіе (дающіе яркія черты) пары ВОДОрОДа II ДруГВХЪ ПрОСТЫХ'Ь Т'ЬЛЪ. [ЗІ] Зелпкій штторесъ н обширность астро- физичеекпхъ определенііі, касающихся солнца, коііетъ, эвѣздъ, туманностей и т. п., дѣлаетъ эту новую область естестсознанія весьма важною и заставляете, отослать чнтающихъ іп. спепіалі.нымъ сочпненіямъ, касающимся сего предмета. Напболѣе важнымъ астрофизиче- екпмъ даннымъ, со времени Цельнсра, стало нынѣ смѣщехіе епектральпыхъ лішііі. Какъ музыкальны іі тоігь нзмѣпяетъ свою высоту при сблпікепіп или удаленін звучащаго пред- лета н слуитающаго уха, такъ, если свѣтя- шійся (или поглощаюшій) паръ я земля, съ которой мы на него емотрнмъ, сблпжаютея или удаляются, изменяется высота свѣтового тона или длина евѣтовой волны, что и выражается видииыиъ лерѳмѣш.етемъ епектраль- ныхъ линііг. Солнечны л ивверженія даютъ даже ломанный спектральный линіи, именно, потону, что быстро движущаяся иэвергаемыя массы паровъ и гааовъ или направляются въ сторону глаза, или обратно падаютъ на солнце. Такъ какъ земля съ солнечною системою движется средн звѣздъ, то по смѣщенію епектральпыхъ линій ихъ свѣта можно определить паправленіе и скорость движеігія солнца въ проетранствѣ. Изнѣненія, совершающаяся на солнцѣ, въ его шассе, которую должно признать парообразною, и въ его атмосфере — нынѣ изучаютъ путенъ епектральпыхъ пзелѣ- дованій. Для такихъ цѣлей, изелѣдоваміп зги производятся на многнхъ спещалыіыхъ астро- физическихъ обсерваторіяхъ, нынѣ существую- шихъ. Замѣтимъ, что если наблюдатель или св'Ьтящій преднетъ движется съ скоростію г£ ѵ, то лучъ, коего длина волны \ Представляется имѣющимъ д.тяну волны л—~—,гдѣ п п есть скорость свѣта. Такъ Толонъ, Гюгтенсъ и др. доказали, что авѣзда Альдебараеъ приближается къ солнечной системѣ со ско- ростію 30 килом, въ сек., а Арктуруеъ удаляется со скоростію 45 кил.
СПЕКТРЪ СОВДЯНЕШЙ. 411 съ достовѣрностію на землѣ [35]. Изъ этого должно заключить, что во всей вселенной простыл тѣла тѣ же, какъ и на земл-Ь, и что при такой степени жара, какая свойственна солнцу, езде не изменились тѣ простая тѣла, какіи мы признаемъ элементами химіи. Высокая же температура составлнетъ одно изъ тѣхъ условій, прикоторомъ легче всего распадаются сложный тѣла, а потопу, если бы натрій или подобные ему элементы были тѣлаыи сложными, то въ жару солнца они, по всей вѣ- роятности, разложились бы на еоетав- ныя части, и это отразилось бы на спевтрахъ, тімъ отвѣчающихъ. Объ разложении, производнмоыъ высокими температурами, можно судить уже потому, что видимые въ обыкновенныхъ опытахъ спектры часто принадлежать металламъ, а не взятымъ ихъ еоедн- неніяыъ, что зависать отъ разложе- иія этихъ соединеній въ жару пламени. Если въ пламя газовой горѣлки ввести поваренную соль, то пасть ея разлагается, образуя, по всей вѣроятности, сперва еъ водою НС1 и NaHO, а этотъ послѣдній съ углеродистыми веществами пламени даетъ, отчасти, металлическій натрій, пары котораго, накаливаясь, иснускаютъ свѣтъ опредѣленнаго показателя преломленія. Это заключение вытекаетъ изъ слѣдующихъ опытовъ. Вводя въ пламя, свѣтящееся отъ натрія, хлористоводородный газъ, заыѣ- чаютъ исчезаиіе натроваго спектра, [35) На солнцѣ и звѣздах'Ь необходимо по спектр, нэсяѣд. признать существованіе массы извѣстныжъхпміиэдементовъ.Гюггевс^Секки, Локьеръ н др. доставили для этого много ма- теріаловъ. Сводъ свѣдѣній объ этомъ аредметѣ дааъ проф. 1. Д. Клсйберомъ въ Жзтш. Русте. Физико-Хымическаго Общества за 1SS5 годъ (ХѴШ --146). Спектросгаигіей быль црвзнанъ особый эломентъ гвлій, характерна у гошінся ли- ігіею (длина волны которой 587,5, около D), очень ярко видимою въ выступахъ (прогубе- ранціяхъ}и пптнахъ солнца и затѣмъ этотъ элемент* найдешь на аешіѣ (гл. 9). Нельзя однако тіезамѣтить,чтовъзакл[оченіяхъ--посііектраш> о алементакъ, которыми они отвѣчаютъ, должно быть осторожнымъ, потому что съ переыѣною температуръ, давлені* и соедпнеиій—спевтры измѣяяются по яркости и положетю видимый, линій. Такъ, вапрнмѣръ, въ еамомъ- кондѣ спектра кальція ДІжьеръ «огь вндѣть при сравнительно нианихъ температур, только легоію 433, при повыменіи тендер, являются 397, и 393,* а при еще большем* поэышенш линія 4г23'соверщенво уже невидима. оттого, что при избыткѣ НС1 не можетъ оставаться въ пламени металлическаго иатрія. То же происходить отъ прибавления нашатыря, дающаго въ жару хлористый водородъ. Если въ фарфоровую трубку положить Nad (также NaHO, Nas0O3), закрыть ее съ обоихъ ионцовъ стеклами и столь сильно накалить, чтобы соль испарилась, то ве замѣчаетея спектра натрія; но если замѣнить поваренную соль натріемъ, то получаются и свѣтящійся, и поглощенный спектры, смотря по тому, бу- демъ ли разсматривать свѣтъ, выделяемый накаленными парами, илитолъко проходящій черезъ трубку. Такимъ образомъ, не NaCl пли другое соеди- неніе натрія даетъ вышеуказанный спектръ натровыхъ солей, а онъ свой- ственъ металлу натрію. То же относится R до другихъ еходныхъ съ нимъ элементовъ. Хлористая и др. галоидный соедипенія барія, кальпія, мѣди и др, даютъ самостоятельные спектры, отличающіеся отъ спектра металловъ. Если ввести въ пламя хлористый ба- рій, то получается смѣшанный спектръ, принадлежащие и металлическому ба- рію, и хлористому баріго. Если же въ пламя ввести, кромѣ БаСІ2, еще НО или NH4C1, то спектръ металла ксче- заѳтъ и остается спектръ хлористаго со'едвненія, который ясно отличается отъ спектра BaFs, ВаВга и BaJ2. Въ епектрахъ двухъ разныхъ соединеній одного и того же элемента, получен- ныхъ вышеуказаннымъ путемъ, а также въ спектрѣ металла замѣчается нѣь которое общее сходство и нѣкотррыя общія линіи, но н свои .особенности. Легко наблюдаются самостоятельные спектры многнхъ соединеній мѣди (рис). Итакъ, нѣкоторыя сложныя тѣла, су_- ществующія въ парахъ и свѣтящі'яся при высокой температурѣ, даютъ самостоятельные спектры. Въ большинстве случаевъ спектры сложныхъ тѣлъ представляютъ нерѣзкія свѣтлыя ли- нін н дѣлыя свѣтльія полосы, тогда какъ ыеталлическія простая тѣла обыкновенно даютъ яемногія рѣзкія спекг тральныя линіи [36]. Нѣтъ никакого [36] Спектралъньм нвблюдеяія. усложняются еще ■гѣмъ, что одно и- то же вещество при рааныхъ температуразсь даетъ различные; спектры, какъ это Ьеобенно ясно для гаэовъ, спек-1
412 ГЛ. 13. КАЛ1Й, РІ'БИДІІІ, ЦЕЗІЙ И ДІПТЙ. СПЕКТРАЛЬНЫЙ ИЗСЛ-ЁДОВДШЯ. повода думать, что спектръ еложпаго тѣла равенъ еуммѣ спектровъ его але- ментовъ, то-ееть надо полагать, что каждому сложному тЬлу, не разложившемуся въ жару, свойі'твенъсвоіірижтііъ. fittl'V1 W'1'" > > -:■■■."--■'; ■■ ':"'1',1 г"'1 : '!' ''■",i'J. "I"'1! С 1 ■» і П 1і і F ^ ^ (і Т Ч * - 1 "3 Я Э 5 Г ■ІІЧіЧИП! і V ГиВгН..' і, ...'.ч ,;.i.,^-i^.^ :.,...,■■.!,...:■".■ ,;■ ■■...',.■ ;. , ■■}.. і.'Ц'чі.:'» .: '.,if,'l ; I 1 ЕіЬ ". F ■. 1 Ь I J Ч ■ 1ШШ '■■:■■■ ■ : ін.і: ■ , •■ , і 'і.ч ■■■ ■ ■--.■■'■. ! з ;'"і'-і'',-'] 1 Est IF иіаѣілшій спектры соеііынеііШ иѣпн- Лучпшмъ иодтвержденіемъ этому слу- жатъ спектры поглощенія, которые тры которыхъ наблюдаютъ прп элентрпче- скоігь разрядѣ въ трубкахъ. Плкжкеръ, Вюль- неръ, Шустеръ и др. показали, что при раз- ныхъ теэшературахъ и давленія.ѵь спектра, іода, сѣры, азота, кислорода и др. совершенно отличается отъ спектра тѣх-t, же элемептовъ при высокихъ температурахъ и давленілхь. Это можегь зависеть н.ти отъ того, что съ перемѣеою температуры элементы кѣияютт, свое частичное устройство, въ родѣ того, какъ озонъ превращается въ кпслородъ {.можно представить, напр., что из'ь Ks получаются частицы, еодержащія лишь одігнъ атомъ аяотаі, или отъ того, что прп ннзкзтхъ теупературахъ нѣкоторые лучи имѣюгъ большую относительную напряженность, чѣыъ тѣ, которые проявляются при дотахъ давленіжъ и высшим, теапературахъ. Представлял себѣ, что газо- выя частицы находятся въ поетоляномъ дви- женіп, быстрота котораго зависать отъ температуры, должно допустить, что он* часто ударяются .другъ о друга, отскакнваютъ, и черезъ то сообщают* другъ другу и предполагаемому эфиру особыя движенія, выражающаяся въ свѣтовыхъ явленілхъ. Повышевіе температуры газа и ушштненіе его должны вліять на столкновеніе частицъ и на происходящая оттого свѣтовыя колебавія, и это можегь составить причину различія спектровъ въ указаны ыхъ обетоятельс,твахъ. Прямыя наблюденія показали, что въ газахъ, унлот- неннвхъ сдавливапіемъ, гдѣ столкновешя частицъ должны быть часты и разнообразны, замечается, при пропусканін электрической искры, спектръ болѣе сложный, чѣмъ въ раз- рѣженныхъ газахъ, и даже появляется непрерывный спектръ. Чтобы показать измѣнчи- вость спектра, смотря по обстоятельствами, среди которыхъ онъ происходить, достаточно сказать, что X*SO\ сплавленная на платиновой проволокѣ, при прохожденІи иекръ даетъ резкую., систему лвній 583-—578, при про- 'хрясденга же яскръ ѵрезъ растворъ эта слетела линіа слаба, а когда Росно и Шустеръ въ сущности суть только ооращешіые спектры, наблюдаемые при низкпхъ температурахъ. Коли всякія соли Na, Li, К даютъ одинъ и тотъ же снектръ, то это должно приписать содержание- въ пламени свободныхъ м е т а л л о в ъ, продсходя- щихъ отт. разложенія солей. Поэтому спектральный явлеиія определяются дѣлыаіп частицами, а не содержащимися въ ггахъ атомами, т. е. частицы металла натріп, а не его атомы производить тотъ родъ кодебаиій, который выражается въ спектрѣ солей натрія. Гдѣ пѣтъ свободныхъ ча- стидъ металла натріп — нѣтъ и его спектра, хотябы были его aTom>[[36bis). определили снектръ поглощенія паровъ иетал- лпческаго калія (оіш зеленаго цпѣта), то за- мѣтилп въ красной, орапміевой и желтой ча- с-тяхъ много линій такого же нацрлженІіг, какъ и упомянутая система. Чтобы наблюдать спектръ раствора, удоб- нѣе всего пользоваться приспособленіенъ Ле- кока де Боабодрана, въ схематическому вид* пзображегіпьшъ на прплагаемомъ рисунк'І;. Вт. узкій цнлиндръ С погружается (на пройкѣ) загнутал капиллярная трубка DF, внутри которой впаяна платиновая проволока Аа (діаме- тромъ отъ 0,3 до 0(8 милл.). На выдающійся ея нпжній конепъ а надѣвается тоненькая капиллярная трубочка d, превышающая длдну проволоки на 1 —2 миллиметра. Когда въ цилиндр!, валить раетворъ, онъ въ трубочкѣ d поднимается надъ проволокой. Поверхъ конца трубочки d укрѣпляегся (пробкою дли въ штативѣ) другая, прямая капиллярная трубка Е еъпла- тиновою проволокою ВЬ, діа.- Списойыіявлюцеаія яетромъ около 1 миллиметра MSS3i'£SS!K"(TOHKa,J СК°Р° «агрѣваетсн). Если теперь проволоку А соединять съ поло жите льнымъ, а В съ отрица- тельнымъ концами румкор(]ювой спирали (поступая обратно, получаютъ спектръ воздуха], является кешду а ч Ь рядъ искр/ь, быстро слѣдующихъ другі. задругомъ; снѣтъ отъ яихь можно разсаатривать, помѣетявъ трубку предъ щелью спектроскопа. Удаляя проволоки другь отъдруга,перемѣняя иаправленіе тика, частоту перерывовъ спирали, кі^Ькость раствора и т. п. обстоятельства, легко наблюдать и тѣ нзнѣ- ненія. какія могуть быть въ спектрѣ.
ЗНАЧЕНИЙ СПЕКТРДЛЬНЫХЪ ИЗСЛѣДОВАИ ІИ. 413 Сиектралміыя шслѣдовішія внесли въ науку ые только представление о составе удаленныхъ отъ пасъ небесныхъ тѣлъ (солнца, зв'Ьздъ, туманностей, кометъ и т. п.), но еще дали новую методу для иэучѳнія т'Ьлъ земной поверхности. Посредствомъ такого рода нзелѣдованій Бупзеиъ открыла два но- выхъ простыхъ тѣла, изт. группы ще- лочныхъ металловъ, и тѣмъ же способ омъ впосл'ёдствіи открыли талій, иидій и галлій. Спектроскодомъ пользуются также при изучеиіи рѣдкихъ леталловъ (часто дающпхъ, въ раство- рахъ, ясные спектры поглощения), кра- сящнхъ и вообще ыиогихъ органнче- скихъ веществъ, и нр. [37]. Что ка- [30 bis] Обсуиденіе спектральных!» лвленіЦ въ отношении къ соответствие ихъ съ соста- вомъ усложняется двумя главными обстоятельствами. Во-первыхъ высокой температурой (въ пламени-ли или въ электр. дуге), при которой мы не всегда, можемъ быть увѣрены въ тѣхъ намѣненіяхъ, который происходит!, въ распредѣ.іеніи атомовъ. Во-вторых-!., опытъ ясно покязываетъ, что спектры газоеъ а па- рсвъ иногда сильно изменяются (нѣк. лннііі вочезаютъ, другІл появляются, а яркость или сила, резкость и ширина отдѣльныхъ линіб терпятъ сильнып тнѣненія), смотря но температуре, относительной (наршальной.} упругости или плотности, действие магиитпаго ноля И т. іт. (напр. въ гейслеровой трубкѣ съ ааогомъ, кнелородомъ и др. на аноде и ка- тодѣ спектры наблюдаются различные). Однако, во всякомъ случаѣ, спектры д'влаютъ видимыми многое не только ва отдѣльныхъ громадныхъ мірахъ, такихъ какъ звѣвды, по въ безгранично мелкихъ мірахъ, такнхъ какъ часгицы, п разработка этой области об'іяцаетъ многое выяснить въ области атомовъ я части цъ. [37] Важное виачепіе спектроскопа для пѣ- лей хиылческихъ иасл'одоваііій было указано erne въ 1856 году Гладстономъ, но лить после открытій Кирхгофа и Еунзена. спектро- скоиъ сделали тг струм ев толъ хнмпческихъ лабораторІЁ. Можно надеяться, что съ тече- ніемъ времени сігектроскопическія нвелѣдова- нія уяснять некоторый стороны теоретиче- скихъ (философскихъ) требоваиііі химіи, но до сихъ поръ все, что сдѣлано въ атомъ отношеиіи, можно считать лишь попытками, еще на давшими вполнѣ твердыхъ выводовъ. Такъ, многіе иаслѣдовате.ін, сличал длпны волнъ всякихъ свѣтовыхъ колебанія, возбуж- даемыхъ данньтъ простытъ тѣломъ, стремятся найти законность (обертоны) нхъвзанм- наго отяошенія, другіе (особенно Hartley в Сіапгісіап), сличая спектры сходегаенныхъ вле- даптовъ (лалр.: СР, Вг5, Р), успѣлн подмѣтить въ вихъ определенный черты сходства (гомо- логію], третьи (Грпнвальдъ) ящутъ отношеніп между спектрами слежныхъ т'Ьдъ н соетав- сается до металлосъ аналогичеекихъ натрію, то всѣ они даютъ соли столь летучія и спектры столь характерные, что иіал'ЬйшІя количества этихъ металловъ [38] открываются пут емъ спеіп- ыыхъ началъ и т. п.; но при многочисленности спектра.ѵьньіхъ лшііб, свойственныхъ кно- гямъ проешмъ тѣламъ, н (особенно въ удь- тракрасныхъ и уяьтрзфіолетовыхъ концахъ спектровъ) при неуверенности въ существо- ваніи лннііі, невпдимыхъ по слабости ихъ свѣта, а также по сравнительной новизн'к всѣхъ епектральныхъ насл'ІідоЕанпі—яредмегь ототъ нельзя считать заиончишыыъ. Тѣмъ не менѣе въ пѣкот. случаяхъ очевидна законная иравилытость соотішіпенія лежду длинами волнъ всѣхъ спектр ал вныхъ лннііі, образуе- мьиъ іізвѣсгнымъ элементомъ. Такъ, напр., для спектра водорода длины волнъ = 3154,542 і»аД»і* — і). если йі изменяется, какъ рігдъ дѣлыхъ чиселті отъ 3 до 15 (Бальмеръ, Га- гевбахъ и др.), напр. при м = 3, получается длина волны одной пзъ нанбол'ве ярініхъ красньіхъ линій спектра водорода (056,2), лрп т = 7 одна ияъ видимыхъ фіолетовыхъ линій (396,8), при т болѣе 9 — ультрафіо.тетовыя лппіи спектра водорода. Для эленентовъ столь сходствекны.\ъ, какъ К, Rb, Cs или Са, Sr к Ва, занѣчается явныіі параллелнямъ спектровъ- (Л. де Боабодранъ, Rydlery, Harlley, Kayser und fiunge.Map.), въ тоігь, что съ увелаченіеиъ атомнаго в-feca сооотвѣтственньія лвнія или нхп, группы (дублеты, триплеты и т. д.) передвигаются въ определенную сторону. Съ особою ясносгію это выставплъ Н. Ramage (въ КенбрндйсЬ, 1903), принявши во вннма- ніе не только относительную яркость ляйіВ, но п способность ихъ давать явленіе Зенана (расідепленіе линій въ нагнитнояъ по.тв). Такъ, напрнмѣръ, въ голубонъ краѣ спясгра у К, йіі,. Cs замечаются яркія сходственныя двой- ныя линій ст. длиною волнъ: К _ Rb Cs шУя"Ш;і Ш,Ъ"и 420ІЭ 'тХа -І55,5 Въ вламени гремучаго газа у Са, Sr, -Ва особенно высгупаютъ по одной резкой (яркой) линій, а именно: для Са .тнпія 429,7, для Sr 4.fiO,S и для Ва 553,6. Тамъ и тутъ съ новы- шетемт. в'йеа атома пзмѣненіе пдеть въ сторону краснаго конца спектра. Во всѣхъ подобных* сопоставлен! яхъ виденъ зачатокъ понимапія сііязи меиіду атомными вѣсами, хи- мическнытт аналогіями и ноложеніемъ епектральныхъ лпній простыхъ тѣлъ, но, поічоеиу мнвнію, еіде ые видно тѣхъ точныхъ законно стей, которыя управляютъ зависииостію указашшхъ предиетовъ, а видно лишь отражение неріодическаго закона (гл. 15). [3S] Чтобы показать степень чувствительности, епектральныхъ реакцій, достаточно привести следующее наблюдете д-ра Вепсе і.Ог nes. Если гшдъ кожу морской свинки впрыснуть раотворъ (3 грана) соли лптія, то чрезъ 4 минуты можно уже открыть литИ какъ въ желчи, такъ и въ жидкостяхъ s'-таза, а чреаъ 10 иннугь во всехъ частяэгь тѣла животнагр,
414 ГЛ. 13. КЛЛ1Й, РУВИДІЙ. ЦЕЗІЙ Ш ЛИТІЙ. СПЕКТРАЛЬНЫЯ ІІЗСЛВДОВАНІЯ. ральныхъ пзслѣдованій съ большою легко стію. Такъ, наприагвръ, штію отвѣчаетъ очень яркое красное окрашивание пламени и очень яркая красная спектральная лииія (длина волны 670,S м и л. мм.), рядомъ съ яркою оранжевого (610,4), позволягощія узнавать присутствіе соедииеній итого металла въ сиѣси съ соединениями дру- гихъ щелочныхъ металловъ. ЛнтііІ Li, подобно калію и ыатрію. довольно распространенъ въ кремне- зеыистыхъ породахъ, но находится лишь въ маломъ количеств!- п состав- ляегь какъ бы примѣсь къ значительной насев еолей Na и К. Только не- ыногіе дов. рѣдкіе минералы заклю- чаютъ его въ числѣ нѣеколькихъ процентовъ [39], напр. въ сподумеігѣ [391 Въ сцодуыеыѣ находятся до С/0 Li20, въ петалптѣ п .іішидо.іитѣ или лнтпннстоіі слюдѣ около 3°/0 LisO. Эта слюда встречается въ нѣкоторьіхъ гранитакъ нъ довольно зна- "чнтелызомъ количествѣ и потому чаще всего употребляется для полученіл литпновыхъ нре- паратовъ. Переработка липодолита производится технически, потому что нѣкоторып соли литія употребляются въ меднцинѣ, а именно— при дечевін каленной болѣзни мочевого пузыря, для растворенія мочевыхъ камней и т. п. Лнпадо.тптъ. не измѣнлющійся кислотами въ естественномъ состояніи. пріобрѣтаетъ свойство послѣ салавленія разлагаться отъ дѣй- ствія крѣпкой соляной кислоты. Послѣ нѣ- сколыіпхь чясоеъ такого дѣйствія кремпе- земъ получается въ ыераетворенномъ видѣ, а металлнческія окиси переходить въ растворъ въ видѣ клористыхъ металловъ. Растворъ емѣ- шиваютъ съ азотной кислотой {чтобы перевести закись желѣза въ окись) и прибавляют?, соды до тѣхь иоръ, пока кислая жидкость не сдѣлается щелочью, причем, образуется оса- докъ окиси жедѣза, глинозема, магнезіи и другихъ въ водѣ дераетворилыхъ окисей и утле-солей. Въ растворѣ остаются хлористые щелочные металлы КС1, NaCl, LiCl, не даш- щій осадка съ содой въ разбавлаиномъ раствор*. Его вьтпариваютъ, а потомъ прибав- дяютъ къ нему крѣпкаго раствора содыг Сода осаждаеть услепитіевую соль, потоку что по- ■слѣдняя хотя и растворима въ водѣ, но гораздо меяѣе, чѣігь Na-CO\ а потому ияъ кр'впкііхъ растворовъ выдѣляется въ осадокъ въ видѣ Ід'СОЕ. Уыелитіевая соль, весьма мало растворима..въ водѣ, и этимъ литій составляет!, вереходъ отъ ыеталловъ-щелочей ■къ «агнда, Са и т. п., для которыхъ утде- киелыя соли мало растворимы. Окись .литія Li50 иожеть быть получена при наіиливаши Ы'СО1 съ углемъ. Растворяясь, Li-О (на.частицу) дает'Ь 26 тыс. ед. тепла, а соедипеніе ■ Li! съ О разваваетъ 140 тыс. к.алор., то есть 'брлѣе;чѣнъ;ЬѴО (100 тыс. калорій), К'О (97 •Тые. калоріЁІ), какъ показадъ Бекетовъ (1§87j. и въ лнтинастой слюдѣ. Хотя соедк- ненін литія во многихъ отиошеиіяхъ близки къ соотвѣтственнымъ соедине- ніямъиатріяикалія,но)/глел.шшеанясодь мало растворима въ. холодной водѣ, чѣыъ и пользуются для отдѣленія Li отъ К и Na. Соль эту Li2C03 легко перевести въ другія соедпиенія литія. Такъ, напр., водная опись литія LiHO получается, какъ ѣдкіа натръ, д-вй- сшеапл извести на углекислую соль, растворима въ водѣ, кристаллизуется (пзъ раствора въ спиртѣ) въ видѣ LiHOH-O. Металлхічеекій литій получу ченъ дѣйствіемъ гальваничеснаго токана сплавленный хлористый лнтій. Для этого чугунный тигель еъ плотной крышкой иапол- няготъ хлорис- тымъ литіемъ, иакаливаюгь до сплавленія этого послѣдияго, я тогда въ расплавленную массу пропускаюсь гадъваннческіи такъ отъ значительного числа элементовъ. Для анода (гдѣ хлоръ) употребляюп, плотный уголь С (окруженный фарфорового трубкою Р, вставленною аъ же- лѣзную БВ), а для катода — желѣз- ную проволоку, на которой осаждается расплавленный литій. Когда на концѣ проволоки соберется довольно значительное количество металла, проволоку вышімаютъ, металлъ собирають съ нея, и опыть продолжаютъ вести точно такъ же' далѣе [39 bis]. Литій есть самый легкій металлъ; оиъ имѣетъ удѣльыый вѣсъ 0,59, вслѣдствіе чего плаваетъ даже на нефти; плавится около 185°, во не улетучивается при ПалуЧЁйЕс леттіл дѣі&стііГёнъ Ѵ.-і. LiCl, LiBr и LiJ легко растворимы и образуюсь кристаллогидраты съ Н'О, 2Н20 яЗНгО и наломииаіоі'ъ свойствами болѣе 0а, чѣмъКа. LiF мало растворимъ {въ S00 част.) въ іюдѣ (еще менѣе въ раств. KH'F). Фоефорао-ди- тіева соль LiEPO* тоже мала растворима, ,чѣмъ можно пользоваться для огдѣлеиія о.тъ Nan К. [39 bis] Гіонцъ (1893) при получ. Li описан- нымъ сиссоОомъ рекомеидуетъ прибавлять КСІ къ LiCl, дѣйствовать токои'і. вгь-Х0 ампері. и и 20 вольтъ' и иагрѣвать не відше 450°, чтобы иэбѣяать образ. Li'Cl.
'ЛНТІЙ, РУВИДІП II ЦЕЗІЙ. 415 красно-калильномъ жартз. Цвѣтомъ онъ напоминаетъ натрій и, подобно ему, имѣетъ желтый оттѣнокъ. При 200° онъ загорается въ воздуха; и горитъ весьма яркикъ пламенемъ, при чеыъ образуетъ окись литія. Ліітій легко и жадно соединяется при накаливаніи также съ азотомъ, образуя азотистый литій LisN (Увраръ, 1892 Гюнцъ), который съ водою даетъ амміакъ, также и съ водородомъ, образуя водородистый литій ПН (Ш3 + ЗН* = NI-P -f ЗІіН), который съ азотомъ опять даетъ NLi'! и КНЯ. Разлагая воду, литій не восшіа- меняетъ водорода. Характеристнче- скимъ признакомъ литіевыхъ соедпне- ній служытъ красное окрашнваше, ко- торое они сооб- щаютъ блѣдному пламени [40]. Пользуясь спектроскопическими пріемами, Бунзенъ въ I860 году старался опредѣлить, ее находятся ли въ разныхъ природ» ныхъ продуктахъ, вмѣсгЬ съ лптіемъ, каліемъ и натріемъ, л другіс, еще неизвестные металлы, и вскорѣ нашелъ два повыть щедоч-* ныхъ металла, обла- дагощихъ самостоятельными спектрами. Они получили свое названіе по цвѣту своихъ спек- тральныхълинійпаотому окрашкванію, которое сообщаютъ пламени. Одинъ, дающій красную н фіолетовыя- черты, р. Буянент, (К. Bunsen). І8Ц-1В9ЕІ. (-№] При испытаніи содержания литія вт> его соедішеніпхъ лучше обработывать испытуемый матеріалъ кислотою (яри каиенистыхъ нремнеаемистыхъ соеднвеніяхъ должно брать плавиковую кислоту), а остатокъ обработать «ѣрной кислотой, испарить, высушить н навлекать спиртоыъ, раетворяющиігь нѣкоторое ■количество сѣрно-датіевой соли. Въ такомъ спиртожшъ растворѣ, зажигая его, легко открыть литій посредством. окришивашя п.ча- аіенн, изелѣдуя его свѣтъ, въ случаѣ сомнѣ- агія, посредством^, сиектральнаго прибора. Литій. быдъ открытъ первоначально въ- 1S17 г. въ петалягв Арфетсоноит,. названъ рубіідіеінъ, отъ rubidus—темно- красный, а другой названъ цезіемъ отъ того, что онъ окрапшваетъ блѣдное пламя въ небесно-голубой цзѣтъ, что зависитъ отъ содержания ярко-голу-' быхъ лучей, проявляющихся съ саектрѣ цѳзія двумя голубыми линіями (459 и 455). Оба металла находятся, какъ спутники Na, К, Li, но въ малояъ количествѣ, однако рубидій ветрѣчает- ся въ большей пролорціи, Ч'Бмъ цезій. Количество окиси цезія и рубидія въ липпдолитѣ обыкновенно не превышаете 1/j%. Въ золѣ многихъ расте- ній нашли также рубыдій, .а въ стас- сфуртскомъ карна- литѣ (именно въ маточных?? разео- лахъ отъ его переработки на КС1) нашли источникъ для полученія рубидія (0,025Qfo) и отчасти цезія. Въ болыпинствѣ ми- неральныхъ вод'ъ также оказалось содержание, но весьма лалыхъ количествъ, рубидія.- Въ немно- гихъ елучаяхъ цезій не сопровождается рубидіеиъ: таяъ въ одномъ гранатѣ съ. острова Эльбы открыто прнсутствіе цезія, но не нашли рубидія. Въ этомъ граннтѣ встрѣчает- ся очень рѣдкій ми- нералъ, называемый поллуксоясь, содержащей до 34°/о окиси цезія. Руководясь спектроскопомъ и тѣмъ, что дврйныя соли хлористой платины и RbCl или CsCl еще меиѣе растворимы зъ водѣ, чѣмъ соотвѣт. соль калія K-PtCle [41], [і1] Соли большей частп метадловъ, по прн- бавденіи углеатііачной соли, осаждаются въ видѣ углекислых^ солей. Таковы, яалр.. Соли кальшя,жед*яа и др. Щелочи, углекислыя соли h которыхъ раствориіяы, при этомъ не осазнда- ютсп. Испаряя подученный растворъ и'накат" ливая остатокъ [для удаленія солей аотыэнія),. получимъ соли щеяочныхъ металловъ.: Щъ раздѣляютъ, прибавляя соляной кищита, рае-, творомъ хлористой платины-: Хлористые литІЁ и натріа' съ хлористрй платиной даюгь двойньія
410 ГЛ. 13. КДЛ1Й, І'УБПДІЙ, ЦІІЗІЙ И ЛИТ1Й. СПЕКТГЛЛЬНЫЯ ИЗСЛ'ЕДОВАШЯ Бунзенъ отдѣлилъ оба металла другъ отъ друга и отъ содей калія и показалъ ихъ большое между собою сходство. Получены и легко загорагощіеся и перегоняющееся свободные металлы [42]; уд. вѣсъ рубидія 1,52, онъ плавится при 39°, цезій при 27°, его уд. вѣсъ 2,3(56, какъ показалъ Н. Н. Бекетовъ (1894), получивши цезій чрезъ накаливаиіе CsAlO2 съ Mg [42 bis) (no Eckardt уд. вѣсъ Cs=l,S8). соли, легко растворимым т. водѣ. тогда, какъ хлористые калііі, рубыдін и цеаііі образуют-:, съ РИЛ"1 двоііныя соли, трудно риотворішыя вт. водѣ, а именно сто частей воды при 0° растворяют!. 0,74 часты двойной соли хлористой п.татнньі п хлорпстаго каліл, соли рубидія только 0,134 частей, а для цезія—0,1)24; ирн 100° соль калія К'РІСІ" растворяется въ количеств* 5,13 частей, соль рубидія 0,834 и соль цезія въ количеств-!; 0,177 частей. ІІзъ этого ясно, какъ можно получить соли рубидія и цезія въ отдельности. Отдѣленіе цезія отъ рубидія по этому способу весьма долго. Легче его произвести на основании различной растворимости въ сшіртѣ углекнсаыхъ солен цезія и рубидія; CssCO* растворима въ спиртѣ: а соотвѣгственная соль рубидія въ немъ почти нерастворима, какъ и соль калія. Setter- berg иронзводилъ отдѣленіе въ видѣ квасцовъ, но лучшій сиособъ, указанный Schorples, основывается иа томъ, что изъ смѣсн, содержащей КСІ, NaCl, CsCl и RbU, въ ирнсутствіи ЫС1, четырех* лори стое олово осаждаетъ двойную соль Cs, очень мало растворимую въ водѣ. Соли Kb и Cs очень сходни съ солями калія. [42] Бунзенъ вслучилъ рубидШ, перегон»»! снѣсь виннокислой соли съ" сажею, а Беке-' товъ (1S8S), накалывая водную окись съ алю- мииіемъ: 2RbOH -j- Д1 = ЕЬДІО5 + На -f ВЬ. При дѣисгвіы на воду So гр. рубидія разви- ваютъ 9* тыс. ед. тепла. Цезій полученъ Sel- terberg'OMb (1SS2) при электролизѣ сплава са- неродистаго цезія и барія. Винклеръ (1SSD) показалъ, что мета.тлическій магяІй возста- новляетъ гидраты и углекислыя соли до металла ЕЬ и Cs, какъ ы др. щелочные металлы. [42 bis) Бекетовъ (18SS) показалъ, чтб метал лическііі алюмивій возстановляетъ при на- каливаніи гидраты щеяочвгыхъ металловъ, образуя алюминаты (гл. 17) ЕА102, напр. 2К1Ш -f А1 = КАЮ3 -і- К + Н2. При этоыъ, очевидно, получается только половина ще- лочнаго ѵ металла въ свободномъ состояаіи. Съ другой стороны К. Вннклеръ (1888) показалъ, что порошокъ магнія также споеобенъ возстановлять щелочные металлы иэъ ихъ гидратовъ и углекислыяъ солей. Принимая во вниманіе это послѣднее, Н. Н. Бекетовъ и Щербачевъ (Ш4) приготовили цезій иэъ его алюзшнатаС'нА10=накаливаніемъсъпорошионъ магнія, причеаъ: 2CsA10a-j-Mg = Mg0Al20a -f -j—2Cs. Добавимъ здѣсь, что Н. Н. Бекетовъ (1887), приготовивъ окись калія К!0 накали- ваніемъ перекиси въ парахъ калія, показалъ, что она, растворяясь въ избыткѣ воды, от- Судя по свойствамъ свободныхъ металловъ и еоотвѣтствеыныхъ, даже весьма еложныхъ, ихъ соединений, Li, Na, К, Rb и Cs представляютъ несомненное химическое сходство; одно то, что металлы легко разлагагатъ воду, а ихъ водныя окиси RI-ІО и углекис- лыя соли НэСОа растворимы въ водѣ, тогда какъ водныя окиси и угодьныя соли всѣхъ почти другихъ металловъ нерастворимы въ водѣ, убѣждаетъ въ томъ, что названные, металлы обра- зуютъ естественную группу щелочшхъ мста.тловъ. Галоиды и щелочные металлы составлпютъ самые крайніе по характеру элементы. Многіе изъ прочихъ эдементовъ суть металлы, приближающееся къ щелочньшъ металламъ, какъ по способности давать основанія и соли, такъ и по отсутствие кислотныхъ соединеніи, но они не столь энергичны, какъ щелочные металлы, т. е. обра- зуютъ осиованія менѣе энергическія, чѣмъ щелочные металлы. Таковы,иапр., дѣляетъ (на указанный формулою вѣеъ) 67400 калорін, а такъ какъ 2КНО, растворяясь пъ водѣ, выдѣляютъ 24920 кал., то К20 + Н*0 даегъ 424S0 кал., откуда (зная, что K3-|-0+HsO въ избыткѣ воды развііваетъ 164500 кал.) находится, что К.5+0 развиваетъ 97100 кал. Эта величина немного мен be той (100260 кал.), какая отвіічаетъ натрію, янергичность же дѣііствія калія на воду объясняется тѣмъ, что КаО отдѣляетъ при сосдитшііі съ водою бо.ч'ве тепла, чѣмъ Ка*0 (си. гл. 2, вын. 9). Соотвѣтственво тому, что водородъ вытѣс- няетъ половину Na изъ Na=0, образуя NaHO, такъ точно по опыту и термохишческимъ со- обраигенілмъ Н. Н. Бекетовъ наблюдалъ, -что и К20 съ водородомъ вылѣляетъ половину калія, образуя КН0 и развивая 7190 калоріЁ. Окись литія ІІ'О. легко приготовляемая нака- ливаніемъ Li!COs съ углемъ (дричемъ образуется І.І-0+2СО), съ избытконъ воды даетъ 26000 кал., реакціл Li'-j-O даетъ 140000 кал., реакція же Li;0+HsO даетъ только 13О0О кал. и окись лигія съ водородомъ не выдѣ- ляетъ металла (онъ ае получается и съ углемъ). Слѣд. въ рлдѣ Li, Na, К образование R^O даетъ даетъ болѣе тепла съ Li, нанмеяѣе съ К; реакція же образовали RC1 раавлваетъ болѣо тепла съ К {105 тыс. кол.) л мснѣе всего съ Li (ЭЗ'/а т. к.). Рубндін, образуя Rb!0, даетъ 94 тыс. кал. (Бекетовъ). Цезій дѣйствуя па избытокъ воды, развиваетъ 51'/г тыс. кал., а реакціл Cs2+0 развивает-і. около 100 тыс. і!ал.,т. е. болѣе, ч'іімъ К н Rb, и почти столько же, какъ Na. Окись цезія реатируетъ съ водородомъ (по урпвненію Ся-04-гі=СвН0-т-Св) наиболѣе легко изъ всѣяъ оіптсей щелочныхъ металловъ (Бекетовъ, (1893). Вообще же Rb a Cs считаются металлами еще болѣе энергическими, чѣмъ Na и даже К.
ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ. 417 обычные металлы; серебро, желѣзо, лѣдь и др. Другіе элементы приближаются по характеру своихъ соедине- ній къ галоидамъ и, подобно щіъ, соединяются съ водородомъ. по въ таішхъ соедипеніяхъ ігвть эмергичѳ-. скат о свойства галопдішхъ кислотъ; въ отдѣльноыъ видѣ они обыкновенно соединяются еъ металлами, но образуютъ съ ними уже её столь соде- образньш соединенія, какъ галоиды,— словомъ, въ ігахъ галоидный свойства выражены мсиѣе рѣзко, чѣмъ въ га- лоидахъ. Къ этимъ относятся, напр., сѣра, фосфоръ, мышьякъ. Наиболѣе рѣзкое различіе свойствъ галоидовъ и щелочныхъ металловъ выражается въ томъ, что первые даютъ кислоты и не образуютъ основашй, другіе, обратно, даютъ только основанія. Первые суть настоящее кислотные элементы, вторые рѣзкіе основные ИЛИ металлическіе элементы. Первые считаются тѣми химиками, которые въ томъ или иномъ видѣ елѣдуютъ за электрохимическими, ученіемъ, тпдичесіш- ми электроотрицательными элементами, вторые — образцомъ электроположи- тельныхъ. Соединяясь другьсъдругомъ, га-тоиды образуютъ въ химическомъ отношеніи непрочный соединенія, а щелочные металлы—сплавы, въ кото- рыхъ характеръ металловъ не измѣ- милсй, подобно тому, какъ въ соеди- неніи JCI не скрылся характеръ гало- идовъ; слѣдователъно, тѣ ' и другіе, соединяясь съ себѣ-подобнымн, образуютъ мало характерный соединенія, обладающая свойствами составныхъ частей, въ нихъ входящвхъ. Соединяясь же со щелочными металами, галоиды образуютъ прочныя во всѣхъ отношеніяхъ тѣла, въ которыхъ перво- начальныя свойства галоидовъ н щелочныхъ металловъ совершенно йсче- ааютъ. ОбраэованІе такихъ соединеній сопровождается болыиамъ выдѣленіемъ тепла и глубокимъ ивмѣнеиіемъ въ физичееконъ и въ химическомъ отношеніяхъ. Сшіавъ калія съ натріемъ, хотя и жидокъ при обыкновенной тем- лературѣ, но вполнѣ ■ металличенъ, какъ обѣ соетавныя части. Соединеніе натрія съ хлоромъ не ииѣегь ни вида, ни свойствъ взятыхъ тѣлъ: NaCl плавится при высшей телпературѣ, чѣмъ Na и Сі, труднѣе летучъ, чѣмъ Na и СІ и т. п. При всемъ этомъ глубокомъ каче- ственномъ разлпчіи есть, однако, важное количественное модетво между галоидами и щедочшмп металлам. Это сходство ясно выражается въ томъ, что оба эти разряда злементовъ относятся къ числу одноэквнвалентныхъ по водороду или одноатомныхъ. Этимъ выражается, что оба названныя разряда злементовъ легко замѣщаютъ водородъ атомъ за атомъ. На мѣсто водорода можетъ становиться хлоръ при металепсіи, а щелочные металлы становятся на мѣсто водорода въ водѣ и кислотахъ. Какъ въ углероднетомъ водородѣ послѣдовательио моншо за- мѣстить каждый пай водорода хлоромъ, такъ въ кислотах ъ, заключающихъ несколько паевъ водорода, можно последовательно пай за паемъ замѣстить водородъ щелочнымъ металломъ, — зиачитъ, атомъ названныхъ злементовъ сходенъ еъ атомомъ водорода, который н принимается во всѣхъ отноіпеніяхъ за единицу для сравнения всѣхъ дру- гнхъ злементовъ. Въ амміакѣ я въ водѣ СІ и Na способны производить прямое замѣщеніе. По закону замѣщеній, обра- зованіе NaCl уже показываете эквивалентность атоиовъ галоидовъ и щелочныхъ металловъ. Съ такими элементами, какъ кислородъ, соединяются и галоиды, и водородъ, и щелочные металлы, и легко видѣть, что въ такихъ соединеніяхъ одйнъ атомъ кислорода способенъ удерживать два атома галоидовъ, водорода и щелочныхъ металловъ: КНО,К20, НСЮ, С1а0'. Не надо, однако, забывать, что галоиды съ кислородомъ даютъ, кромѣ тѣлъ типа ЕЮ, еще и высшія кнелотныя или солеобразныя степени окисленія, какихъ щелочные . металлы и водородъ давать неспособны. Ми увидимъ вскорѣ (гл. 15}, что и эти отношенія подчиняются особому. закону, показывающему постепенность перехода свойствъ злементовъ отъ щелочныхъ металловъ къ галовдамъ. Атомные вѣса щелочныхъ металловъ: литія—7, натрія—23, калія—39, рубн- дія—S5 и дезія—133—показывают^ что здѣеь, накъ и въ ряду галоидовъ, можно расположить элементы по вели- чинѣ атомнаго вѣса, чтобы судить объ
41S ГЛ. 14. ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ II ТЕПЛОЕМКОСТЬ МЕТАЛЛОВЪ. относительныхті своііствпхъ сходствен- ныхъ соедгшевііі тѣлъ этой группы. Такъ, напр., двойныя хлороплатино- выя соли ддтія и иатрія растворимы въ водѣ: для кадія, рубидія и цезіп мало растворимы, и чѣмъ выше пай металла, тѣмъ мепѣе растворима соль. Въ другихъ случаяхъзамѣчается обратное: ч'Ьмъ вьиііѳ пай, тѣмъ легче раство- Изслѣдуя составь соотвѣетвенныхъ соединеній, легко установить эквивалентные вѣсъ леталловъ въ оті-іошеніи къ водороду, то-есть количество, за- мѣщающее одну вѣсовую часть водорода. Если металлъ разлагаетъ кислоты съ выдѣленіемъ водорода, то прямо, взявъ определенный вѣсъ неталла я измѣряя об'ьемъ водорода, развивае- маго металлолъ при дѣйствіп па избы- токъ кислоты, можно узнать эквивалентный в'Всъ металла, потому что по объему водорода легко разсчесть его вѣсъ [I]. Того же можно достичь, определяя еоставъ среднихъ солей металла, напримѣръ, зная вѣсъ, соединяющейся съ 35,5 ч. хлора или съ 80 ч. брома [2]. Разлагая гальвани- ческимъ токомъ единовременно (т. е. помѣгдая въ одну цѣпь) кислоту и сплавленную соль даннаго металла и опредѣляя отношение количествъ вы- дѣленнаго водорода и металла, также [1] Этимъ путемъ въ подходнщихъ случаяхъ (принимая всѣ надобныя предосторожности) можно съ точностію установить вѣсъ эквивалента. Такъ, Рейнольдсъ и Pajt3an(18S7)onpe- дѣлили ятииъ путенъ (изъ 29 опытовъ) экви- валептъ цинка 32,7, а различными другими способами (различные испытатели) нашли отъ 32,55 до 32,1)5. Взявъ одинаковый навѣекл различянлъ металлов* и собирая выделяемый ими водородъ (отъ дѣнствія на кислоты иди щелочи), можно демонстрировать различіе вѣса ихъ эквивалентовъ. [2] О наиболѣе точныхъ опредѣленіяхъ этого рода, произведенныхъ Стасомъ, будетъ сказано въ главѣ 24 рима соответственная соль. Даже въ самыхъ ыеталлахъ ясно проявляется послѣдовательиость въ пзмѣпеяпт свой- ствъ, сообразно съ лзмѣненіеиъ атом- ныхъ вѣсовъ: такъ, литій трудно перегоняется, а натрій уже получается при посредствѣ перегонки; калій легче перегоняется, чѣмъ наі*рій, а. рубидій и цезіп еще болѣе летучи. ложно узнать аквивалентъ металла, потому что, по закону Фарадзл, электролиты (проводники 2-го рода)всегда разлагаются въ аквивалеитныхъ количествах!. [2 bis]. Даже при простом1!. [■2 Ыч] Количество электричества въ ам- перъ-сскунду или одпнъ кулоыъ (поилтіе о современной номенклатур-!!, относящейся къ электрвчеекпмъ едншщанъ, должно искать въ сочнненІяхъ по фнанкѣ и электротехник!;) выдѣляетъ иДЮОІІШ гр. водорода. 0,0011 IS гр. серебра, 0,00032ВО гр. мѣдн изъ солсіі описи, а изъ солей закиси О.ОООІіШІ гр. и т. д. ІТа 1 пмгтеръ—часъ выявляете1 я грамловъ: Н 0,03739. Ag 4,0260, С11,323, Mg 0.45*, А1 0,337 и т. д. Величины эти относятся, каиъ эквиваленты, т. е. количества, ззмѣпяющія 1 вѣсовую часть водорода. Тѣеная связь, все болѣе и болѣе выясняющаяся, между электролитическими и чисто химическими отношепіями веществъ (особенно въ растворахъ) и прпмѣненіе электролиза для получепія можества веществъ даже въ заводской практик*, равно какъполі,- аованіе электричеством!, для іюлученія высо- ѵякъ температуръ и т. п. заставляют!» меня сожалѣті», что по плану и размѣрамъ этого еочнненія, равно каш. вслѣдствіе невозмож- ноети кратко и объективно изложить надлежащую совокупность свѣдѣніи обі> -ялентри- чествѣ. я не могу вдаваться въ область ука- эзннаго предмета, изученіе ■ котораго считаю долгомь рекомендовать всѣмі» т*Ьмъ, кто іке- лаеп. принять участіе въ далыіѣйшемч. рал- витіи нашей науки. Только объ одной сторонѣ предмета, относящейся до прямого соотвѣтствіи между термохимическими данными и шіектровозбуднтель- ною силою, считаю иолознымъ упомянуть здѣсь, такъ пакт» въ ней видно оправданін того общаго понятія. высказаннаго Фарп- деемъ, что гальванически такъ есть вн.ть перенесенія химическ&го двпженія или воз- дѣнствія по проводникамъ. ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ ГЛАВА. Эквивалентность и теплоемкость мета лловъ. ІЛагній, кальцій, стронцій, барій и бериллій.
ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ МЕТАЛ Л ОВЪ. 419 опредѣлсиін отношеиія между вътомъ металлла и его окиси, дающей коли, можно определить эквивалента металла, такъ какъ по этому вѣсу найдется вѣсъ металла, соединяющие я съ 8-ю Басовыми частями кислорода,, а атот-ъ вѣсъ будетъ вѣсоліъ эквивалента, потому что 8 ч. кислорода соединяются съ I вѣсовою частію водорода. Одииъ пріемъ провѣрится другими, и все дѣло точнаго установления эквнвалеитовъ сводится на отысканіе пріемовъ для шиболѣе чочиаго отдѣленія, уедине- нія и взвѣшиванія испытуемыхъ ве- ществъ, что относится уже къ аналитической ХИМІИ. Дяя одноэквнвалентиыхъ или одно- атомиыхъ металловъ, подобиыхъ ще- лочпьшъ, вѣсъ эквивалента равенъ вѣсу атома. Для ' двуяквивалентныхъ онъ равенъ вѣеу двухъ эквивалептовъ, для и—атомныхъ металловъ онъ равенъ вѣсу % эквнвалеитовъ. Такъ, алюмииій АІ=27 трехъ-аквивалеятенъ, то-есть его аквивалентъ = 9, магній Mg=2i двуэквивалентееъ и его экви- валеятъ=12. Поэтому, если, для Н, Na или вообще для одноатомнагс металла М имѣются соедипенія МэО, MHO, MCI, MNO3, MsSO± и т. п., вообще MX, то для двуиквивалентиыхъ металловъ, какъ магній или кальцій, соотвѣтственныя соедипенія будутъ MgO, Mg(HO)«, MgCl2, MgfNO3}3, MgSO* ' и т. п., вообще же MgX2. Чѣмъ же должно руководствоваться, причисляя одни металлы къ числу одноэквива- По опытамъ Фавра, Топтана, Гарая, Вертело, Челыіова ы др. надъ количествомъ тепла, раавивающагося въ замкнутой ігбіш, должно заключать, что ялектровозбуд. сила Е, равная по численной велпчпн'в работѣ, производимой при прохожденік 1 кулояа, пропорцІо- налъкашлич. всего те шш.(2,іфоизнод. реакціею, служащей источникомъ тока. Если .Евыражена въ вольтахъ и Q въ тысячахъ ед. тепла, отяееениаго кт. зквивалептньшъ в-Ьеаиъ, то jb'= 0,0432$. Напр., въ з-лсыентахъ ДанІеля А'= 1,00 какъ по опыту, такъ п по раз- счету, гг. ч. въ ннхъ долито признать разло- ікекіе OuSO' на CuO + S05Aq п раиоявеніе СиО на Си -4- О, ввгветѣ съ образованіемъ Zn -f О и ZnO + SO'Aq, а этпиъ реакцілиъ отвѣчаетъ Q = 25,06 тыс. ед. тепла. Точно также п въ другпкъ первкчншъ (напр., Бун- зена, Поггендорфа а др.) и вторнчныхъ (напр., дѣйствующихъ по реакщ'и РЬ -f- IPSO* -f- -f-PbOs, какъ иоказалт. Чольцовъ) элементах* £'=0,0*32^. лентныхъ, а другІе къ числу 2, 3, 4... п—эквивалентных^ Что заставляетъ дѣлать такое различіе!* Отчего веѣмъ металламъ не придать одинаковой эквивалентности, нагсримѣрт,, отчего не счесть магній одноэквивалентнымъ? Если сдѣлать зто, прииявъ Mg=12 (а не 24, какъ нынѣ признается), достигается не только простота выраженія состава веѣхъ соединепій магнія, по и получается та выгода, что еоставъ ихъ будетъ такой же, какъ соотвѣтственныхъ соедииенІй натрія или калія. Такъ и выражали этп составы прежде; отчего же пъгаѣ это измѣнеію? Обстоятельный отвѣтъ на эти вопросы сталъ возможными только послѣ утверждения понятія о частицахъ и о вѣсахъ атомовъ, какъ наименыпихъ количествахт. элементовъ, входящихъ въ частицы ихъ соединеній, словолъ, со времени утвержденія закона Дво- гадро-Жерара (гл. 7). Если взять такое, съ виду металлическое, простое тъ-ло, какъ мышьякъ, то для него ииѣетсн много летучихъ соединеній; для иихъ плотность паровъ и чаетичнаго вѣса можно было установить, слѣ- довательно можно было найти неео- миѣнный атомный вѣеъ—совершенно какъ для О, N, С1, С и т. п. Оказывается, что As=75 и его соединенія относятся, какъ соединенія азота, къ .формамъ AsXs и AsX5, напр., AsH3, AsCi3, AsCl5, As205 и т. д. Очевидно, что здѣсь мы таѣеыъ дѣло съ элементомъ двоякой эквивалентности и притомъ вовсе не одно, а 3 или 5-ти-эквива- лѳнтнымъ. Этого примѣра уже достаточно для того, чтобы признать еу- щеетвованіе многоэквивалентныхъ атомовъ между металлами. Между двуэквивалентными металлами также много аналогическихъ, какъ увидимъ, описывая ихъ, и также нмѣются металлы, дающіе летучія соединенія. Таковъ, напр., циниъ; Онъ сам% превращается въ паръ и даетъ нѣсколько летучихъ соединеній, напр., ZnC4HI0(i№HKb-3TMX,KBnHTbnpH.tlSQ, плотность пара 61,3), и въ частицахъ всѣхъ этихъ соединеній накогда'',не находится менѣе G5 ч. цннна, а они эквивалентнът Нг, потому что 65 ч. цинка выттзеняютъ 2 вѣс. ч. водорода, такъ что цинкъ составляетъ такой же о.т*
420 І'Л. 11-. ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ II ТЕПЛОЕМКОСТЬ МЕТАЛЛОВ"!.. примѣръ двуэквпвале'нтныхъ металловъ, какъ кнелородъ есть представитель дву- атомныхъ злѳлептовъ или какъ лышь- якъ—трехъ п нятпэквпвалентыыхъ. А с*ъ циккомъ, какъ увиднмъ далѣе, очень сходенъ во множеетвѣ отпошеній маг- пій, что и заетавляетъ считать магпій также металлоыъ двуиквпвалентньшъ. Такшгь образозіъ для опредъ-ленія частпчныхъ атошыхъ вѣсовъ ыногихъ металловъ особую важность имѣетъ нолученіе ле- тучихъ ме- т а л л о о р rail ическпхъ сое диненій, подобныхъ циенъ -метилу, цинкъ- зтнлу, м ер- куръ-этилѵ Hg(C*He)2 и т. п.. опредѣле- ніе плотностей ихъ паровъ и реакцій, опре- дѣлиющихъ частичные ихъ вѣса. Эта часть химіп связывающая минеральный вещества еъ орга- ническимн, своиыъ разви- тіемъ много обязана настойчив ьтмъ трудамъ въ ередниѣ ХІХв. проф. Эдуарда Франкланда, недавно скончавшагося, но память о которомъ никогда не уыретъ въ нашей наукѣ, потопу что онъ своими изслѣ- дованіями уясоилъ множество трудпѣй- шихъ вопроеовъ химіи, какъ теоретической, такъ и прикладной. Особо важное значеніе для отличія одно-и двуэквивалентныхъ металловъ имѣютъ также такіе металлы, какъ ртуть и мѣдь, которые способны давать не одно, а два основанія. Такъ, мѣдь даетъ закись СпаО и окись. СиО, то-ес'гь- еоединенІя СиХ, отвѣчающія .закиси, сходны (въ іишгтественномъ Э, Франклаадъ (Sir Е. Frankland, [ВЗЗ—1<Ю0|. отношения, по составу} съ NaX нлп AgX, а соединения окиси СиХа съ MgX2, ZnX- и вообще съ двуэквива- лентиьши металлами. Въ подобныхъ примѣрахъ ясно, что должно отличать понятіе о вѣеѣ атома отъ ионятія объ эквивалентах'!.. Такпмъ образомъ при посредствѣ ые- многихъ, летучлхъ металлячеекихъ сое- диненій и съ іюмощію отыскапіп сходства (о чемъ въ гл. 15-й) можно уже установить а т о м н о с т ь многихъ металловъ, т. е. число эквива- лентов'ь, вхо- дящнхъ въ атомъ. Для той же ц'вли [3] однако бо- лѣе всего служило въ исто- ріи химін правило теп.тоем- костен, данное Дюлоптомъи Нтп, особенно послѣ разви- тіл, придан- наго этому правилу из- елѣдоваиіямп Реньо и послѣ того какъ нта- ліавскій про- фессоръ Ка- ниццаро, около 1860, по- казалъ согла- сіе выводовъ изъ этого правила со слѣдствіями, вытекающими изъ закона Авогадро-Жерара.. [3] Главные пріемы, которыші до сихъ nopi. установлялаеь атоякость плементопъ и.™ число эіівпвалетттовъ, обрэзующихъ атомъ, сунь: 1) Закон* Авогадро-Жерара. Путь этотъ наиболее общій и несоішѣнпый, прнложекъ уже къ массѣ э.іемептовъ. 2) Составь различных* степеней окиеленія и ихъ изоыорфпзмъ пли вообще сходство. Напр., Ре = 56, п. ч. вались изоморфна съ ЩО н т. п.; о. окись содержать в* Ѵ;і раза болѣе кислорода, чѣмъ закись. Этнмъ путем?. Еерцелдусъ, Марнньякъ л др. пользовались для установленія состава еоедп- нсній многих* . элементов*. 3) Теплоемкость по закону Дюлонгв и Піи. Этнмъ путем* Репьо,
ТЕПЛОЕМКОСТЬ МЕТАЛЛОВ'] 421 Дюлонгъ и Птп. опредѣливъ теплоемкость многихъ твердыхъ простыхъ тѣлъ, замѣтилп, что чѣмъ болѣе увеличиваются атомные вѣса простыхъ тѣл-ь, тѣмъ ихъ теплоемкость болѣе уменьшается до того, что произведете теплпемхости Q на вѣсь атома (А) есть величина почти постоянная- Это значить, что для приведеиія въ извѣст- іше тенлотиое состоянІе разлнчныхъ простыхъ тѣлъ, нужно употребить одинаковую работу, если будутъ взяты атомныя количества простыхт> тѣлъ, то-есть количества тепла, расходуемый для нагрѣванія одинаковых'], вѣсовыхъ количествъ простыхъ тѣлъ, далеко неодинаковы, а находятся между собою въ обратномъ отношеніи ятошьтхъ вѣ- совъ. Для теплотиыхъ язмѣиеній — атомъ есть единица, а веѣ атомы, не смотря на различіе вѣса и природы— одинаковы. Вотъ простѣйшее выраже- иіе того, что нашли Дголоигъ и Пти. Теплоемкость нзмѣряетъ то количество тепла, которое потребно для нагрѣванія одной вѣсовой единицы тѣла на одинъ градуеъ. Если величину теплоемкости простыхъ тѣлъ помножить на а особенно Кашщцаро поеполі.зовались для отлнчеиіп одпоатомпыхт. металловъ отъ дву- атомиыхъ. 4) ПеріоднчеекІн ;іаконъ (см. гл. 15) послуікіілъ для установления атомныхъ вѣсовъ церіл, урана, иттрія н т. п. Пропѣрка одного пути Другими составллетъ обычный пріемъ. вяолн'Ь необходимый, н. ч. ивленін днссоціа- ціи, полнмераэяпіи н т. и. могутъ усложнять отдѣльныя определения — по каждому способу. Считаю полезным упомянуть о томъ, что множество другвхъ путей, особенно со сто роны физическнхъ свойствъ, ясно опредѣяяе- мыхъ въ зависимости отъ величины атома (или эквивалента) или частицы, ногу'п. вести къ той же цѣли. Укажу для примѣра, что уд. вѣс"ь растворовъ хлористыхъ металловъ .мо- жетъ служить для этого. Такъ, если Be счесть трехъ-эквивалентньшъ, то есть его хлористому соединенно приписать составь ВеСІ' (пли ему полимерный), то удельный вѣсъ растворовъ хлористого бериллія не Оудетъ входить въ рлдъ другихъ хлорлстыхъ металлавъ. Приписывая же ему атомный вѣсъ Be = 7 или считая Be "двуатомнымт. н придавай хлористому соединенно составъ ВеС1!. достигаешь общности, указанной въ гл. 7, вын. 28. Такъ, В. Я. Бѵрдаковъ вт. моей яабораторІи опредѣлилъ, что уд. вѣсъ 15°/4° раствора ВеС1!-)-3(ЮН'0= — 1,0138, т. е. болѣе, чѣмъ соотв'Ётетвеннаго раствора КС1 + 200Я*О- ( = 1,0121} и мевѣе, 'іѣмъ раствора MgCl5 -f- 200H-0 ( = 1,0203), какъ а слѣдуетъ но величинѣ частичнаго вѣса BeGla=80, тогда какъ КС1=7-4,5 и MgCl2=95. атомный вѣсь, то получится атомпая теплоемкость, т. е. количество тепла, потребное для нагрѣванія на одинъ градусъ атолнаго вѣса простого тѣла. Вотъ такія то произведения для большинства простыхъ тѣлъ оказываются близкими, если не совершенно тождественными. Тождества нельзя ожидать, потому что теплоемкость одного п того же тѣла мѣияется съ температурой, съ его превращениями нзъ одного со- стоянія въ другое, часто даже еъ про- стьгмъ механическимъ измѣненіемъ плотности (напр., кованіемъ), не говоря уже объ изомерныхъ измѣненіяхъ и т. п. Прпведемх нѣсколько чиселъ [-1-], доказывающихъ справедливость [і] Приведенные числа теплоемкостей относятся къ различными лредѣламъ температурь, по въ большинстве, елучаевъ отъ 0° до 100°, только для брома ваято число (для твердого ссстояйіл) при темп, ниже — 7°, по опредѣл. Реньо. Иэмѣненіе we теплоемкости от, первичною тенввратуры представляетъоченъ сложное явле- нІе, вт. раземотрѣиіе кохораго считаю неумѣ- стишіъ вдаваться. Лишь для прнмѣра приведу нѣкоторыл числа. Бистронъ для теплоемкости желѣза нашелъ: 0^ = 0,1116; 100° = = 0.1111-; 200° = 0,118$; 300° = 0,1267; 1400° = 0,1-031. Между пос.іѣдішми предѣдами тем- пературъ (около" 600°) съ жедѣзомъ совершается нзаіѣненіе (самоыагр'Ьваніе, рекалес- ценція), какъ ѵпизіип. въ гл. 22. Для кварца —о SiO3 Піоншонъ даетъ Q = 0,1737 -f ЗУШО — -я — 27(-10 до 10и°: дли металл, алюмшгія (Ри- хардсъ, 18У2) при 0° 0,222, при 30° 0,224, при 100° 0,232, слѣд. обыкновенно теплоемкость мало мѣняетсн съ температурою. Тѣм'і. прнлѣчательнѣе наблюдения Г. Вебера иадт. сггльныаіт, нямѣненіміъ теплоемкости угля, алмаза и бора: 0е j 100° 200° 600° 900° Др. ѵголь 0,15 0,3?, О.ЭД 0,44 0,46 Алмазъ 0,10 0,(9 0,22 0,44 0.45 Боръ 0,22 0.2!) 0,35 — ■ —. Наблюдения эти {ихъ провѣряли Дьюаръ, Ле-Шателье (гл. S,BbtH. 13), МуасеанъвГотье; послѣдніе для В счита.ютъ при 400° AQ = 6) особенно важны для убѣжденія въ общности правила Дюлонга и Птп, потому что названный простыа тѣла составляли отстуіглепін отъ обпіаго закона, когда брали среднюю теплоемкость для тиіпературъ отъ 0° до 100°. Такъ, напр., для алмаза произведение атома, вѣса. на теплоемк. AQ при 0° = 1.2, для бора 3;3. Если же взять гв теплоемкости, цъ котррыш^ очевидно стремление при повыщеніи темпер., то получается произведете, близкое къ 6-тв^ ійкъ дли другихъ простыхт, тѣлъ. Такъ, для' алмаза л угля очевидно, что теплоемкость стремится къ 0,47;_ умножая ее на 12;. полу7 чаемъ произведение 5,6, такое же, какъ для:
422 ГЛ. 14. ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ II ТЕПЛОЕМКОСТЬ МЕТАЛЛОВЪ. заключеній, сдѣлапныхъ Дюлоіігомъ и Пти въ отиошеніи къ твердымъ просты мъ тѣламъ: А= 0= AQ= А= Q= AQ= А= 0= AQ= А= Q= AQ= Li 7 = 0,940S = 6,59 Fe . 56 = 0,112 -- C.27 РЙ = 106 = 0,0592 = 6,2S Pi -- 196 -- 0,0325 = 6.37 Na 23 0,2934 (5,75 Cu 63 0,093 5,SG Ag 103 0,05(5 6,05 Au 198 0,0324 0,41 Mu; 24 0.245 5.SS Zn 65 0,093 6,04 Sn IIS. 0,005 6,49 Щ 200 0,0333 6,66 P 31 0,202 6,26 Br 80 0,0843 6,74 ,T 127 0,0541 6.87 Pb 20(5 0,0315 6,49 Нзъ этого видно, что произведете теплоемкости твердыхъ простыхъ тѣлъ на атомный вѣеъ элемента есть величина почти постоянная, близкая къ 6. Поэтому рождается возможность по теплоемкости металловъ судить объ Mg а А1. Считаю полезньтмъ обратить при этомъ вншіаніе на то, что для твердыхъ простыхъ тѣлъ къ малымъ атомнымъ в'Ёгомъ атомная теплоемкость явно изменяется, если взять среднія числа для температурь 0°—100°: Li = 7 Бс = 9 В = П С = 12 Q = 0,!Ц. 0.43 0,30 0.20 AQ = S.f> 3,8 3,3 2,4 Поэтом;' уже ясно, что теплоемкость бери.т- лія, определенная при низкой темпер., не мо- жетъ служить для уетановленія его атоііно- стл. Оь другой стороны, малая атомность угля, графита, алмаза, бора и др., быть мсикетъ. завиентъ отъ сложности частицъ этікъ простыхъ тѣлъ. Необходимое!г. признать большую сложность чаетицъ угля была выяснена "'въ глав-fc S-ih Длясѣрьі частицы по меньшей .нѣрѣ содержать S" и ея атомная теплоемкость — 32.0,163 *= 5,22, то-есть замѣтно ме- вѣе обычной. Если же въ частицѣ угля скопилось много атомовъ углерода, то этимъ до иѣкоторой степени объясняется его сравнительно малая атомная теплоемкость. По отношение, къ теплоемкости сложныхъ тѣлъ здѣсь умѣстио упомянуть о томъ вьшодѣ Коппа, что частичную теплоемкость (т. е. произведете MQ) можно разематрпвать, какъ сумму атомныхъ теплоемкоетвй составных-!, иачйлъ, но такъ какъ это правило не имѣегь общности и пригодно только для приближеннаго сужденія о теплоемкостяхъ тѣлъ, для кото- рыхъ не сдѣлаио прямыхъ опредѣлеиій, то я не считаю надобнымъ вдаваться въ подробности выводовъ, ломѣщенныхъ въ Liehig's Ann. Supplement band lSBi г., гдѣ находится и масса оиред'Ьленій, сдѣлаиныхъ Коппомъ. атомности элементовъ. Такъ, напри- мѣръ, теплоемкости литія, ыатрія и калія удостовѣряютъ въ томъ, что ихъ атомные вѣса дѣйствительно таковы, какими мы нхъ приняли, потому что, помножая пайденныя по опыту теплоемкости на соответственные атомные вѣса, получаешь Li 6,59, Na 6,75 и К 6,47. Изъ щелочіго-земельныхъ метал- ловъ опредѣлена теплоемкость: магнія= 0,245 (Реньо, Когшъ), кальція=0,170 (Бунзенъ) и барія=0,05 (Менделѣевъ). Если соединеніямъ магнія придать такой же составъ, какъ и еоотвѣтствен- ньшъ соединеніямъ калія, то эквива- лентъ магнія будетъ равенъ 12. Помножая такой атомный вѣсъ на теплоемкость магнія, лолучимъ число 2,94, которое въ два раза меньше того числа, какое получается для другихъ тверд, простыть тѣлъ, а потому атомный вѣсъ магнія надобно принять равныыъ не 12, а 24. Тогда атомная теплоемкость магнІя=24. 0,245 = 5,9, для кальція, придавъ его соедпненІямъ составъ СаХ2, напр., СаС1я, CaSO4, СаО (Са =» 40), получимъ атомную тсплоеш;остъ=40. 0,r7=6,S, для барія она равна=137. 0,05 = 6,8, т. е. ихъ должно считать двуатомнымп, илиатомъ ихъ замѣпяетъ На, Na- или К-. Это вывод-ь можно подтвердить поередствомъ аналогій, какъ увидимъ далѣе. Прпложеніе тепло- емкостей къ установке величины атом- наго вѣса тѣхъ металловъ, которыхъ вѣеъ атома нельзя определить по закону Авогадро-Жерара, было сдѣлано около 1S60 года итальянскимъ про- фессоромъ Каниццаро. Совершенно такіе же выводы относительно дв у атом ноет и магнія и его аналоговъ получаются при сравненіи теплоемкости ихъ соединеній,въ особен-' ностя галоидныхъ, какъ наиболѣе простыхъ, съ тенлоемкостію соотвѣтствен- ныхъ щелачиыхъ соединений. Такъ, напр., теплоемкость MgCl2 и СаСІ2 равна 0,194 и 0,164, NaCl и КС1 равна 0,214 и 0,172, а потому ихъ частичный теплоемкости {или произведена QM, гдѣ М есть вѣсь частицы) 18,4 и 18,2, 12,5 и • 12,8; а потому атомная теплоемкость (или частное QM на число атоиовъ) у всѣхъ близка къ 6-ти, какъ для простыхъ тѣлъ. Если же взяли бы, вмѣето вѣса атомовъ
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ИЕТАЛЛОВ'Ь 423 (Mg—24 п Са = 40) ихъ эквиваленты 12 и 20, то получили бы для хлори- стаго магаія л кальція атомиыя теплоемкости около 4,6, тогда какъ для КС1 н N.iCl онѣ около 0,3 [5]. Однако должно замѣтить, что такъ какъ теплоемкость или количество тепла, потребное для нагрѣванія единицы вѣса на одинъ градусъ [6], есть величина слож- [5] Должно вамѣтить, что длп кнслородныхъ (тпюке водородныхл. іт углеродныхъ) соедпне- ііій частное MQ/и, глѣ п есть число атомопъ пъ частице, всегда получается меньшее 6-тп дли твердьіхъ тѣлъ, напр., для МцО = 5,0, СиО = 5,1, МпО! — -4,6, для льда (Q = 0,504) 3,0, SiO- = 3,5 іі т. д. Нельзя сказать, аави- ситъ-ли в'і'о отъ меньшей теплоемкости ато- мовъ кислорода въ его твердыхъ соединеніяхъ (Коппъ, выя. 4), или отъ какихъ других* причин., но, принимай do внпианіе это умекыпе- ніе.эавксяшееотъеодержанія кислорода, все же въ теплоемкости окислов!., до некоторой степени, можно видеть отраженіе атомности аяе- ментонъ.Такъ, напр., для глинозема AlsO'(Q= =0,217), MQ=22,3, а потому частное MU,'«= = 4,5, близко къ тому, которое даетъ MgO, но если бь( мы придали глинозему составъ мигиезіи, го-есть сочли-бы алюминій двуатом- ньип., то получияи-бы число 3,7 гораздо меньшее. Вообще же для соедішеиій одинаковаго атомного состава и сходстве аиыхъ хіімнче- скихъ свойствъ частичный теплоемкости MQ близки, какъ давно замечено многими дзелѣ- дователлми. Напр., ZnS 11,7 и HgS 11,3; MgSO' 27,0 в ZnSO1 2S,0 и т. п. [G] Если ~№ есть количество тепла, содержащееся въ массѣ т вещества при гемпера- турѣ t, a dW— расходуемое для пагрѣвагйя отъ йдо f+rft, то теплоемкость Q=rfT7/(i». Qt)- Теплоемкость изменяется не только съ пере- мѣною состава и сложности частипъ вещества, но также съ перемѣною температуры, давле- нія н физическаго еостоянія веществъ. Даже для газовъ и паровъ замѣчаегся малая перемена Q С'Ь (. Постоянство теплоемкости со- вершенныхъ газовъ составляешь одно пзъ ис- ходны.тъ полоікеній теоріп тепла й'укрѣпляетъ суждеиія о температурахъ прп помощи газо- выхъ термометровъ, содержащихъ водородъ, азоѵь или воздухъ, но такт, какъ и здѣсь есть мальм раз-шчія, то условились считать водородный термометръ нормальный., когда упругость газа при 0° = 1000 миллим, ртути яры 0°. Ле-Шателье (1SS7) принимаешь, на основаніи существующахъ опредФленій, что частичная теплоемкость, то.-есть произведете MQ, всѣхъ газовъ изменяется пропорционально температуре и лритомъ стремится сделаться одина- ковьшъ ( = 6,8) при температуре абеолютнаго нуля, то-есть при—273°, а потому MQ=G^+ -f- а(273 -f- (), гдѣ величина а есть постоянное, возрастающее со сложвостію газовой чаейщы, a Q ееть теплоемкость газа при лостоянкомъ давяеніи. Для постоянных^ газовъ а почти = О к MQ = 6,8, то-есть атомная теплоёмк. (если въ частице 2 атома) = 3,4, какъ оно к есть (см. гл. 9, выи. 17 bis). Что касается до иая, содержащая не только прираще- ніе энергіи яещества съ перемѣною его температуры, но также внѣшыюю работу, расширения [7] и внутреннюю ра- жндкоетей (равно какъ и до паровъ, nsm об- разуемыхъ), то для всѣхъ ихъ теплоемкость возрастает! съ возрастаыіемъ температуры. Такъ, напр., для бензола 0,38 + 0,0014 t. Р. Шиффъ (1887) покааалъ, что измѣненіе теплоемкости многихъ органичеекихт. жидкостей пропорціональио нзм'ішенда температуры (какъ для газовъ, по Ле-Шагельа), и прпвелъ въ зависимость эти измішенія съ составомъ и температурою абсолютного кипѣнія. Весьма ^Ьролтйо, что теорІя жидкостей воспользуется этими ыросгыыв отпошеиіями, напоминающими простоту пэ«'вненія удѣльиаго вѣса (гл. 2, вын. 34), сц-Ьпленія и др. свойствъ жидкостей съ температурою. ВсЬ они выражаются линейною функціаю температуры: Я -|- Ы, съ такою же степенью приближения, какъ свойство газовъ уравненіедъ рѵ = ВТ. Что касается до отноіпеыія теплоемкости жидкостей (твердыхъ тѣлъ) и ихъ паровъ, то всегда теплоемкость пара (также и твердаго тѣла) меньше, чѣмъ жидкости. Напр.: для бензола паръ 0,22, жидк. 0,38, хлорофораъ паръ 0,13, жндк. 0,23, вода паръ 0,475, жидк. 1,0. Но вся сложность отношеніп, существ у ющихъ въ теплоемкости, видна язь того, что теплоемкость льда много менѣе, чѣмъ жидкой воды =0,502. Для брома теплоемкость паровъ=0,055 (при 150е), мпдкостк=0,107 (прк 30°) ы твер- даго брома 0,084 {прп—15е), по Реньо. Одву кзъ задачъ времени составляетъ уясненіе тѣхъ cnomnbtob отношеиіа, который существуюгь между составомъ и такими свойствами, ка.къ теплоемкость, скрытое тепло, расліиреніе отъ тепла, сжимаемость, внутреннее треніе, сцѣ- плеиіе и т. п. свойства. Связать пхъ можетъ только полнап теорія жидкостей, которой по- явлеиіе ньшѣ должно ждать сравнительно въ скорое время, тѣмт. болѣе, что маогія стороны нынѣ уже отчасти уяснены. [7] Количество тепла Q, потребное для на- грѣванш одной вѣсовой части тѣла на одидъ градусъ, можно выражать суммою; Q=K-f- + В + D, гдѣ К озаачаетъ тепло, расходуемое действительно для нагрѣванія, н.ти то, что называютъ абсолютною теплоемкостію, В есть количество тепла, расходуемое на внутреннюю работу, совершающуюся при измѣ- неніи температуры, и II—количество тепла, расходуемое длявнѣшнеа работы. Для газовъ послѣднян величина легко можетъ быть определена, зная коэффпшѳнтъ икъ расширенія, который приблизительно = 0,00368. Прилагая- къ этому случаю т-Ь асе разеужденія, какія приведены въ гл. 1-й, конецъ вын. 11, най- демъ, что одинъ куб. метръ газа, вагрѣтый: на 1°, пронзведетт. внѣштою работу 10333. 0,0036S или 3S,02 килограммоыетровъ, на что потратится 38,02/425 или O,0S97 едпницъ тепла. Таковъ расходъ тепла для внѣшнен .работы, произвйдимой однимъ'куб. метромъ газа-, теплоемкость же относится къ весовьигь еднии- цамъ; а потому, чтобы узнать D, необходимо ігрнвет-й найденную величину къ единице
424 ГЛ. 14. ЩЕЛОЧНОЗЕЛЕЛЫШЕ МЕТАЛЛЫ. боту, совершающуюся въ часттщахъ и влекущую нхъ къ раепаденго по мѣрѣ веса. Озинъ і;уб. иетръ яодорода весить, при 0° іі 7G0 мм. давлены, 0,OS09 кило; газъ, вѣс-ь частицы которого = ІІ, обладает* плотностью MJ2, слѣд,. кубпч. его метрп, б'всптъ (0° и 760 им.) 0,044891 кило, а потому одннъ кп- лограммъ гааа занпмаетъ объемъ 1/0,044SM кубич. метровъ. а следовательно, при нагревший одного кило даннаго газа на 1°, внешняя работа D = 0,0899'0.044SM пли D (почти точно] = 2/М. Пронявъ величину внутренней работы В для газовъ ничтожною, если взяты постоянные тазы, а потому полагая В = О, получішъ теплое л кость газовъ при постояи- воыъ давленіи Q—K+2/JI, гдѣ К есть теплоемкость при постолнномъ объемѣ или истинная теплоемкость, а И вѣсъ частицы. Отсюда К = Q _ 2fM. Величину теплоемкости Q да- ютт. прямые опыты. По опытаігь Вснѵ.о, для кислорода она = 0,2175, для водорода -3,405, для азота 0.243S; дляэти.ѵь газовъ частичные вѣса 32,2 и 2S. а потому для кислорода К = 0.2175 —0,0625 = 0,1550, дли водорода К = 3,4050 —1,0000 = 2,4050, для азота К = = 0,2438 — 0,0714 = 0,1724. Эти истинны я теплоемкости простыхъ т/вл-ь находятся въ обратноыъ отпошеяіи къ ато>гвымъ ихъ вѣ- самъ, то-есть ихъ произведете иа весь атома есть величина постоянная. Действительно для кислорода это произведете = 0,155, 16=2,48, для водорода 2,40, для азота 0,1724.14=2,414; а потому, означивъ чрезъ А вѣсъ атола, имёемъ выраікеаіе К .Л = постоянной величин-!;, которую можно считать за 2,45, что и соста- вляетъ истинное выраженіе закона Дюлонга и Пти для газовъ, потому что К есть истинная теплоемкость, а А—весь атома. Должно, варочемъ. эянѣтлть. что а произведете наблюдаемой теплоеикостн Q на А есть также величина постоянная (для кислорода = 3,48, для водорода 3,40), что зависитъ отъ того, что внѣшняя работа D также обратно про- порціонадьна величине атомнаго веса, Для газовъ отяпчаютъ теплоемкость при по- стоянномъ давленіи о' (эту величину мы выше обозначали чрезъ Q)h яри поетоянномъ объеме С. Очевидно, что отношеніе объихъ теплоемно- стей к, судя по вышеизложенном;', равно отношению Q къ К пли = отношенію 2,45-и + 2 къ 2,45«. При п = 1, это отношеніе к = 1.8 при п = 2, к = 1,4, при я = 3, к = 1,3, при весьма большомъ чпелъ* п атомовъ въ частице І = 1. То-есть, отношеніе обѣихъ теплоемк. уменьшается отъ 1,8 до 1,0 по ігврѣ увели- ченія числа атомовъ и, содержащихся въ частиц*. Это ел'Ьдствіе оправдывается въ из- вѣстной мере прямыми наблюденіями. Для та- кихъ газовъ, какь Н3, Оа, №, СО, воздухъ и др., для которыхъ п = 2, величина 7с опре- дѣляется многими способами, излагаемыми въ фяаикѣ (напр., по иамѣненііо температуры при перенѣнѣ давленія, по скорости звука и т. п.) и оказывается, действительно, близка къ 1,4, а для такихь газовъ, какь СО8, NO3 н др., она близка к* 1,3. Куедъ и Варбургъ (1875) .определили при помощи приближенна™ способа, упомянугаго въ 26 вын., гл. 7, к для повышенія температуры [8], то въ ве- лнчииѣ теплоемкости нельзя ждать большой простоты отыощенія къ составу, какую видщіъ, напр., въ плотности газообразныхъ тѣлъ. Поэтому хотя теплоемкость даетъ одшо паъ важ- ныхъ средстпъ для сужденія объ атомности элементовъ, но главную опору для увѣреннаго сужденія объ атомности даетъ лишь вакопъ Двогадро- Жерара, т. е. теплоемкость должна служить лить пособіемъ для устаио- ртутпьт.ѵъ паровъ, для которыхъ п = 1,- и нашли к =1,07, т. е. величину большую, чѣмъ для воздуха, какъ и должно подать по выше- изложенному. Можно допустить, что истинная теплоемкость атомовъ въ газахъ = 2,45 только при томъ уоловііі, что они удалены от'ь жидкаго состопнін п не претерпѣваютъ при нагрѣваніи х ими ческа го пзмѣненія, то-есть когда вь ннхъ не производится внутренней работы (В = О). Поэтому объ зтой рабогѣ можно до некоторой степени судить по па- блюдаелоіі теплоемкости. Такъ как'ь, напр., для хлора (Q = 0,12 Рсньо, А* = 1.33 но опытамъ Штреккера п Мартина, а поэтому К = 0,09, Шѵ = (і.4) атомная теплоемкость (3,2) гораздо бо.тІ;е, чѣж, для других* газовъ, содерзкащихъ 2 атома въ частице, то надо думать, что при его нагрѣваиіи совершается большая внутренняя работа. [S] Для прпмѣра достаточно указать на теплоемкость азотноватаго ангидрида N!0', которыіі при патр'Ьванін постепенно переходить въ MO'J, то-есть здѣсь происходить химическая работа разлоэкенія, которая расходу етъ тепло. Вообще говоря, теплоемкость есть сложная величина, въ которой ясно, что тер- мичеекія даинып (напр., теплота реагирования) одни, сами по себѣ, не могутъ дать понятая ни о химнческихъ, ни о физнческихъ измѣненіяхъ сашіхъ по себе, а всегда зави- сятъ отъ совокупности тѣхъ и други.хъ. Если тело нагрѣвается оть f0 до t, то оно не мо- жетъ не претерпевать хнмнческаго изменения (т. е. состояніе атомовъ въ частииахъ такъ илп иначе болѣе или иенѣе при этомъ меняется), если при нагрѣваніи до (і наступает!, диссоціадія. Граммъ водорода (теплоемкость = 3,4 при постоянномъ давленія), охладившись до температуры абсолютнаго нуля, вы- д'іэяитъ всего около 1 тыс. ед. тепла, S гр- кислорода около половины этого, соединяясь же между собою, они выдѣляютъ при образовании Э гр. воды елишномъ въ 30 рааь больше тепла. Следовательно запасъ химической энер- гіи (т. е. движенія атомовъ, напр., вихревого или какого-либо другого вида) гораздо болѣе физи'іескаго запаса въ видѣ теплоты, а иэ- мѣвеніе, съ этимъ запасо№ь совершающееся, и ссетавляетъ причину химическяхъ превращение. Здѣсь, очевидно, мы встречаемся съ теми граняни современных! св*дѣній, за ко- торыя дисциплина науки ныне не поэволнетъ переступать. Необходимо много иовьгхъ науч- аыхъ завоеваніи, чтобы это стало возможнымъ.
МАГІІІЙ И КАЛЫПЙ ВЪ Ш'ПРОД'Б. 425 влеиія отношенія между атомнымъ вѣ- ■еомъ и эквнвалентомъ н, гдѣ возможно, прежде всего слѣдуетъ руководиться опредѣлеиіямп плотностей пара. Между двуатомиыми металлами первое мѣсто по распространенно въ при- родѣ зашшаютъ шгиШ и кальцііі, подобно тому, как'і. между одкратоыпыми натрій и калій. То соотношеніе въ величинѣ атоштго в'Ззса, какое суще- етвуетъ между этими четырьмя металлами, подтверждаешь вышесказанное сравненіе. Дѣистоптельно, пай магяія равенъ 24, кальція 40, тогда какъ паи натрія н налія суть 23 и 3'), т. е. послѣдніе на одну единицу менѣе пер- выхъ [9]. Всѣ они относятся къ числу легкпхъ металлом., такъ какъ пред- [9] Какъ будто бы NaH = Me и ІЩ = Са' что согласно и съ лхъ л томностью, Подобное этому отпошсніе (nam. Mg къ Ш, или Са ісіі К) суцествуетъ между шюгиащ элементами, близкими по вѣсу атоіювъ, что аа- мѣчено мною давно (въ 1869 г. при 1-ага. из- данін „Оеновъ Химіп"), и вѣролтно. яыѣетъ ц'іікоторую, иынѣ еще не ясную, связь съ об- щпмт. взаимными огношеніеаіъ алементовъ и періодпческою законноетію, развиваемою въ сяѣд. главѣ. Въ 189G г. проф. Р. Лоренцъ остаиовплъ ст, своей стороны внвманіе на та- kus'i. олементахъ - двоі'шнкахъ (ZwiUijigsele- mente) и лежду ішмч выставилъ па видъ, иромѣ Na п Mg, К іі Са; В=И АІ=27 Р=31 Ѵ=51 Ма=55 Nil-o С=12 Si=28 S=32 Cr=53 Fe=Di>CofOJ |Se=79 Pd=106.5 5n=119 TeL™ lBr=rS0 Ag=10S Sb=120 J )yii JTa=lS3 Pb = 207 tW = lS4 Bi =20S Затѣиъ Лореіщъ замѣтилъ, что между соседними соответственными двойниками разность пли=4 (около) млн гаі (около), напр. Na—В= = 20; А1 —Na = 4; Р —Al = 4; V—Р = = 20 и т. д. Притомъ разность атомности у двойниковь равна 1 (мала, какъ слѣдуетъ по периодическому закону, гл. 15), напр. у К и Са, В н С, Se и Вг, РЬ п Ва. Однако самъ Лоренцъ видитъ, что предшествующи правильности не подходить къ иногнмъ элеменгамъ, напр. Н, Be, И, Zn, Ва, Аи и др., а потому общности но шѣютъ. Обратннъ при этомъ внимание на то. что иаъ двойниковъ легчайшій ішѣегь то нечетную атомность (напр. В, Na, А1), то чегную (напр. Se, Pd, So). ■По моему мнѣнію, указанный выше соот- ношенія между, величиною атомеыхъ вѣеовъ элементовъ, ихъ сходствомъ и их* атомно- стію, впадая въ тѣ отпопіенія, воторыя соста- вляютъ сущность періодической системы элементовъ (гл. 15), должны выясниться лишь вмѣстѣ съ этою системою, диѣюіцеЯ то особое преимущество, что она дйегъ возможность многое ненаблюденное предвндѣть, тогда яакъ выше изложенный правильности до сихъ поръ ставляютъ незначительный удѣльный вѣсъ, и дтішъ отличаются отъ обын- новенныхъ, въ общежитіи нзвѣстнихъ, тяжелыхъ пли рудныхъ металловъ (напр.: Fe, Cu, Ag, Pb), отличающихся гораздо больщимъ удѣльнымъ вѣ- еомъ. Несолнѣнно, что незначительный удѣльиый вѣсъ имѣетъ значеніе не только простого признака, но и такого свойства, которое опредѣляетъ основиыя качества этихъ металловъ. Дѣйствытельно, всѣ легкіе металлы обладаютъ рядомъ сходетвенныхъ при- знаковъ, приближающихъ ихъ къ металлами щелочей; такъ, и магній, и кальцІй разлагаютъ воду подобно ще- лочнымъ металламъ (безъ подмѣен кислотъ}, хотя не столь уже легко, какъ щелочные металлы. Процессъ разложенія въ существѣ одинъ и тотъ же, напр.: Са-Ь'2Н20 = СаНЮ2-т-Нэ, т. е. выдѣляется водородъ п образуется водная окись металла. Эти водныя окиси суть основанія, иасыщаіощія всѣ почти кислоты. Гидраты RH-О2 кальпія и'маг- нія, однако, уже не столь энергичны во веѣхъ отношеніяхъ, какъ гидраты настоящихъ щелочныхъ металловъ; такъ, при накаливаніи они выдѣляютъ воду: уже не столь легко растворяются въ ней; съ кислотами они выдѣляюгъ менѣе тепла, образуя разныя соли, меігѣе прочный и легче разлагаемыя иакаливаиіемъ, чѣмъ соотвѣтствеиныя соли Na или К. Такъ, СаСО3 и MgCO3 легко тернготъ угольную кислоту при прокаливаніи; азотнокислыя соли также легко разлагаются накаливаніемъ, оставляя CaO, MgO. Хлористый ыапгій и кальцій при нагрѣваніи съ водою .вы-* дѣляютъ НС1, образуя водную окнеь, а при накаливаніи — безводную окись. Во всемъ этомъ сказывается уже ослаб- леніе щелочныхъ свойствъ. Металлы Mg и Са- получили названіе іделочЕО-земельныхт. по той причинѣ, что они, подобно щелочамъ, образуютъ энергяческія основанія; земельным^ :же они названы потому, что въ прнродѣ они встрѣчаются въ состояніи: соедр- неній, образующихъ нерастворимую на ничто неизвѣетное пзъ опыта — не. дадотъ особыхъ указаній. Тѣмъ не менѣе свое'зна- чепіе и они—въ. дѣлѣ взученія алементовъ— якЬхь аогутъ, ибо наука слагается частями, понемногу (гл. 15, выя. 12 bis).
42Г» ГЛ. 14. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ ИЕТАЛЛЫ. массу земли, и сами въ видѣ окисей R.0 гшѣютъ землистый вндъ. Для этихъ металловъ пзвѣстно много солей, въ водѣ нерастворимыхъ, тогда какъ со- отвѣтственныя соли щелочныхъ метал- ловъ обыкновенно растворимы въ водѣ: такъ. еолп угольной, фосфорной, борной и др. кпслотъ для Mg и Са въ водѣ . почта нерастворимы. Это даетъ возможность отдѣлять щелочно - земельные металлы отъ щелочныхъ. Для этого къ раствору смѣси солей обѣихъ группъ металловъ должно прибавить раствора утлеамміачнои соли: чрезъ двойное раз- ложеніе образуются и переіідуть въ осадокъ нерастворимый углекнслыя соли щелочно-земельныхъ металловъ, а металлы щелочей останутся въ ра- створѣ: RX2+r,VC03=RCO3+2NaX. Занѣтпмъ здѣсь, что окпслы щелочно - земельныхъ металловъ часто носятъ особыя названія: MgO назы- ваіотъ магнезіею пли горькоземомъ, СаО известью. Въ первітчныхъ породахъ известь и нагнезія соединены съ кремнеземомъ, иногда въ нзмѣнчивыхъ количеетвахъ, такъ что въ большинетвѣ случаевъ преобладаетъ известь, иногда—магне- зія, прдчемъ оба окисла, какъ сходные другъ съ другомъ, заиѣняютъ другъ друга въ эквивалентшхъ количеетвахъ. Различные виды авштовъ, роювыхь об- манокъ или амфиболовъ и сходныхъ съ ними минераловъ, входящихъ почти во есѣ каменистый горныя породы, содержать въ себѣ такія соединенія извести и магнезіи съ кремнеземъ. Большинство первичиыхъ горныхъ нородъ содер- житъ, кроыѣ того, глииоземъ, кали и натръ. Измѣняясь подъ вліяніеяъ воды и воздуха, содержащихъ СО2, породы эти отдаютъ водѣ известь и магнезію, а потому онѣ заключаются во всякой водѣ, особенно въ морской. Углекнслыя СОЛИ СаСО3 ■ и MgCO3, встрѣчатощіяея въ природѣ очень часто, растворяются въ взбыткѣ годы, насыщенной умекис- ЛОІОЮ [10], а потому въ дриродѣ много водъ, содержащихъ эти соли и спо- J10] Na-CO3 и др. уг.тещелочныя соли съ угольною кислотою даготъ кислыя соли, ме- яѣѳ раетворимыя, чѣмъ среднія; эдѣсь наобо- ротъ; при избытке СО2 образуется соль, бо- дѣе растворішая, чѣмъ средняя, но эта кисла я соль еще- болѣе непостоянна, чѣмъгГаНСО3. собныхъ ихъ выдѣлять при испареиш. 1 кшгогр. воды, насыщенной (подъ обык. дав.) COs, растворяетъ, однако, не болѣе 3 гр. СаСОа. Такія воды, понемногу испаряя углекислоту, выдѣ- ляютъ нерастворимый осадокъ СаСО3. Можно съ уверенностью утверждать, что образование столь распростракен- ныхъ въ природѣ пластовъ углекне- лыхъ солей кадьція п магнія было именно таково, потому что такіе слоп, действительно, ішѣютъ строеніе напластанное, т. е. такое, какое должны представлять осадки на днѣ моря, постепенно накопляющееся. При томъ среди этихъ пластовъ часто находятся остаткп морекпхъ жнвотиыхъ и расте- ній, раковинъ и т. п., и весьма вѣро- ятео, что прнсутствіе организмовъ морской воды играло первую роль въ осаж- деніи углекпелыхъ солей изъ морской воды, п. ч, растенія берутъ СО2, а многіе организмы поглощаютъ СаСО51 и умирая даютъ осадки нзвестпяковъ, напр., мѣлъ, состоящій пойти сплошь изъ мелкихъ остатковъ известковых!, панцырей микроскопическохъ жнвот- ныхъ. Такія осадочныя углепзвестко- выя и углемагнезіальныя породы состав ляютъ важнѣйшее ыѣстонахожде- ніе описываемыхънами металловъ. Въ нихъ обыкновенно преобладаете известь, потому что п въ горныхъ породахъ, и въ текучей водѣ ея болѣе, чѣмъ MgO, и въ такомъ елучаѣ такія напластанныя породы носятъ ыазваніе ішестпяковъ. Обыкновенная плита, употребляющаяся для тротуаровъ, лѣст- ницъ и т. п., и мѣлъ віогутъ служить образцомъ этого рода образованій. Такіе известняки, въ которыхъ значительная часть извести замѣнена иагне- зіей, носятъ названіе додоинтовт.. Доломиты отличаются твердостію и тѣмъ, между прочщгъ, что не такъ легко, какъ известняки, съ кислотами выдѣ- ляютъ до конца СОа. Доломиты [11] иногда содержатъ равное число ча- |11] Образованіе доломитов* можетъ быть объяснено, если только мы представшгь себѣ, что растворъ магнезіальной соли дѣііствуетъ на углейзнестковую соль. Череат. двойное разложение можетъ произойти углемагпевіалышЯ соль, и должно (гл. 12) представить, что. такой процсесъ можетъ остановиться ка нѣко- тороші предѣлѣ, при которомъ получится .смѣсь углепэвеетковой и углемагнезіальнои
МЕТАЛЛИЧЕСКИ! МАПШІ. 427 стицъ углепзвестковой и углемагнезі- альной солей; онѣ являются иногда и въ крнеталдпческомъ видѣ, что очень понятно, потому что и саман углеиз- вестковая соль въ такомъ видѣ также чрезвычайно обыкновении въ нриродѣ м тогда извѣстпа подъ назван іемъ ішсагковаго шиата, а природная кристаллическая углемагнезіалыіая соль называется магнезншіъ. Образованіе крпсталлпческихъ видонзмѣненій не- растворнмыхъ углекнслыхъ солей попятно при возможности медлепиаго осажденія изъ раетворовъ, содержа- щихъ угольную кпслоту. Изъ морской воды (гл. ІО), кромѣ того, получается сѣрвд - известковая и сѣрно - магнезі- альная соли, а потому онѣ встрѣча- готся какъ въ пластахъ, такъ и въ псточникахъ. Должно заметить, что магнезіи удерживается въ морской водѣ значительное количество потому именно, что сѣрномагиезіальная соль и хлористый матній значительно растворимы въ .водѣ; извести же въ морской водѣ мало, потому что сѣриоиз- вестковая соль въ водѣ мало растворима, а потому должно ожидать и действительно находятся въ нриродѣ боль- шія массы сѣрноизвестковой соли, или гнлса CaSO'2H20. Гипсъ иногда, какъ, напримѣръ, у насъ на Волгѣ, въ Донец- комъ и Остзейскомъ краѣ, образуетъ пѣлые громадные пласты, тянущіеся на многіе десятки килоыетровъ. Въ гораздо меныпемъ количествѣ (часто въ количествѣ долей процента, рѣже въ большемъ) известь и магнезія вхо- дятъ ' въ составь всякой плодородной почвы; но безъ содержанія этихъ оено- ваніа почва не можетъ производить растеній. Въ особенности важно со- держаніе въ почвѣ извести; при ея недостаткѣ — увеличение ея производите обыкновенно увелаченіе урожая, хотя сами по себѣ чисто известковый почвы безплодны. Оттого-то удобряютъ солей. Гайздгагеръ нагрѣвалъ при 200° въ запаянной трубкѣ сыѣсь углеизвестковой соли СаСО" оъ растворош. пайнаго количества сѣр- номаиіезіальпой соли MgSO4, и тогда, действительно, часть магнеэін перешла въ состояние уі'лемагнезіальпоЛ соли MgCO", а часть извести перешла въ гипсъ CaSO1. Любавннъ (1892) показалъ, что HgCO5 растворяется въ соленой водѣ болѣе, ч-Ьмъ СаСО*, что имѣетъевое значеніе для понимашя состава морской воды. почву какъ самою известью [12], такъ п мергелемъ, т. е. глиною, смешанного съ нѣкоторьгаъ количествомъ углеиз- вестковой соли, а такіе пласты распространены почтя всюду. Изъ почвы известь и магнезія (въ меньщемъ количествѣ) поступаіотъ въ растеііія, гдѣ находятся въ состояши солей, Нѣко- торыя изъ зтихъ солей выдѣляютсн внутри растеній въ кристаллическомъ видѣ, напр., щавѳлеш-извеетковая сшіь. Известь растеній служить источникомъ для образованія разлнчиыхъ известко- выхъ отложеиій, столь обыкновенаыхъ въ жввотдыхъ всѣхъ классовъ. Кости выепшхъ животньгхъ, раковины елиа- няковъ, оболочки морскихъ ежей и т. п. содержать въ себѣ известковыя соли, а именно, раковины—преимущественно углеизвестковую, а кости—преимущественно фосфорно - известковую соли. Нѣкоторые известняки почти цѣликомъ составлены изъ такихъ отложеній. Напр., Одесса расположена на подоб- помъ извеетнякѣ, состоящемъ изъ ра- ковинъ. Такимъ образомъ магній и кальцій находятся всюду въ природѣ, но кальцій преобладаешь. Такъ какъ известь и магнезія обра- зуютъ основанія, во многихъ отноше- ніяхъ сходный, то долгое время ихъ не различали между собою, хотя изъ Италіи давно получали магнезію, какъ лекарство, но только въ XVIII етолѣтіи Блеккъ, Бергманъ и другіе отличили магнезію отъ извести. МеталлпческШ иагнШ (тоже и Са) не получается при прокаливаніи окиси, магнія или углемагнезіальной соли съ углемъ, какъ получаются щелочные металлы [13], но магній выдѣляется [12] Несоашѣнное дѣйсгвіе ѣдкой извести на увеличение урожаевъ почвы, если не всякой, то по крайней мѣрѣ обычной, долго бывшей подъ хлѣбаші, основывается не столько на потребности растевіа въ самой извести, сколько на тѣхъ хишческихъ и физическшсъ азмѣне- ніяхъ, которыя известь производить въ почв*, особенно какъ сильное основаніе, содействующее нзмѣиенііо минерал ьныхъяорганических'ь началъ почвы. [13] Ватрій и калій только при бѣлока- лпльномъ жарѣ и очень слабо разлагаюгь MgO, вероятно, по двуагь причинамъ. Во-пер- .выхъ, потому, что Mg + O, отдѣляетъ біиѣе тепла (около 140 тыс. калор.), чѣмъ Ка4-0 или Na2+0 (около 100 т. кал.), а во-вторыхъ, потому," что магнезія не ндавка въ жару печей и не ыожегъ действовать ни уголь, калій
428 ГЛ. 14. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТ.А.'ПЫ. при дѣйствій гальв. тока на сплавленный хлористый магпій (лучше съ подписью ГСС1}; Деви и Бюссп получили металлнчеекій магній, действуя парами калія на хлористый магній. По Девиллю магній стали готовить въ довольно зна- чительныхъ количествахъ такимъ же епособомъ, замѣвяя калій натріемъ. Въ . закрытомъ тиглѣ спдавляютъ безводный хлористый магній съ прибавкою поваренной еоли и фториетаго кал- цІя. Этп послѣдніе служать только для облегченія образованія сплавленной массы до и послѣ реакціи, что необходимо для устранепія вліянія доступа воздуха. Въ расплавленную сильно накаленную массу бросаютъ на каждый пять частей хлорпстаго магнія одну часть нзыедьченнаго натрія и, послѣ перемѣшиванія, реакція происходить очень скоро, ■—■ магній выделяется: MgCla-|-Na2=Mg+2NaCI. Въ большонъ видѣ получаемый при этомъ порошкообразный металлическіе магній под- вергаіотъ затѣмъ перегонкѣ при бѣло- калильномъ жарѣ. Эта перегонка необходима для магнія, полученнаго ука- заннымъ епособомъ, потому что получаемый металлъ не однороденъ [14], или яатрій, то-есть не приходить въ то подвижное состояніе. которое необходимо для рЕагированія. Одной первой причины недостаточно для пониианін отсутствія реагирования между углемъ и ыагнезіею, п. ч. же- лѣэо а уголь, соединяясь съ кислородомъ, раавиваютъ менѣе тепла, чѣмъ Na или К, а все же ихъ выдѣляютъ. Что касается до яло- ристаго магнія, то онъ разлагает* Na и X не только потому, что соедипеніе ихъ съ хло- роыъ развиваетъ болѣе тепла, чѣмъ соед. хлора съ ыагніеыъ (Mg + Cl1 даетъ 130, а Каг + С1! около 195 тыс. кал.), но и потому, что при накалпваніи происходить сплашіеніе какъ МрСІа, такъ и двойной соли. Вѣроятно было однако ожидать обратной реакщи, и Винкяеръ (1890) показалъ, что Mg возстано- вляетъ окислы щелочныхъ ігеталловъ (гл. 13, вын. 42). [14] Обыкновепно въ лродажноыъ мапгіѣ содержится отчасти азотистый.шгиЫ(Детляь и Каронъ) Mj?sN!, то-есть продуктъ зажѣщенія аішіака, обраэующійся (что легко демонстрировать на опытѣ) пряно при накаливаніи магнія въазотѣ. Онъпродставляет'ьжедтоэеленый пороіпокъ, съ водою, какъ Na°K и т. п. (сн. ковецъ главы), дающій NH3 и MgO, еъ СО" при накалкваніи синеродъ. Пашковецкій(І8!Й) показалъ, что Mg'N3 очень легко и чисто происходить при накаливаніи Mg въ струѣ NHJ. Ѵрігѣв чистый ѵагній получается при дѣй- ствія гальваническаго тока на МцС1!. горитъ неравпомѣрш, а его прпготов- ляютъ чаще всего для освѣщенія. Въ настоящее время магній добывается заводскимъ образоыъ дѣйствіемъ тока на обезвоженный и сплавленный карналлита, т. е. двойную соль MgCl2 и КСІ, такъ какъ токомъ сперва разлагается MgCl2, п магній на катодѣ (стѣнкахъ желѣзиаго тигля, гдѣ плавится карнал- литъ) отлагается п сплавляется. Въ лаборато- ріизто раз- ,+ гш ложеніе ве- ^°~=Ш] дуть часто _ІЩ__ въ глиня- |"\ у 1 ныхъ кури- ( ** ! тельныхъ \\ _,,' трубкахъ, ^|Й^ какъ пока- Irr^^Sfeu-^ зано па рп- ш ^^^^8^.— сункѣ. Маг- в '^^^"ьа НІЙ Пред- Лабораторное получен» Ug л-Ыістліеиіі * тока ил сп .1 волен ыый кпршіллитъ. ставляетъ леталлъ уд. вѣса 1,75, бѣлый, какъ серебро, уже немягкІй, какъ металлы щелочные, напротивъ того—твердый, какъ и большинство обыкновениыхъ метал- ловъ. Это понятно изъ того, что онъ плавитея уже довольно высоко, выше 500°, кишітъ около 1000°. Онъ ковокъ п тягучъ, какъ и обыкновенные металлы, такъ что изъ него легко приготовлять проволокп и ленты; въ этомъ послѣд- немъ видѣ онъ находить чаще всего приыѣненіе въ практикѣ для освѣщенія. Въ отличіе отъ щелочныхъ метал- ловъ, магній, при обыкновенной тем- пературѣ, не разлагаетъ влагу воздуха, такъ что почтя не измѣняется на воз- духѣ, онъ даже не изыѣняѳтся отъ воды, при обыкновенной температурѣ, такъ что можетъ быть промыть (отдѣ- ленъ отъ NaCl); только при температурѣ кипѣнія воды [15] магній разлагаетъ воду, выдѣляя водородъ. Это понятно отчасти изъ того, что, разлагая воду, магній образуетъ нерастворимый въ водѣ гидратъ Mgl-PO2, покрываіо- щій металлъ и препятствующій даль- нѣйшему дѣйствію воды. Изъ кислотъ магній легко вытѣсщяетъ водородъ, образуя магнезіальныя, соли. Зажжен- [16] Перепись водорода (Вельцинъ) растворяет!, иагній. Реакція, сколько мнѣ павѣстно, не изучена и вѣроятыо образуется соѳд. перекиси Mg съ Нг03.
МАГИЕЗІЯ ВЪ ПРИРОДИ. 429 і-іый, оцъ гортъ ие только въ кисло- родѣ, но и въ вдздухѣ, даже въ СО2, образуя бѣлый порошокъ окиси магнія или магнезію,прнчемъ ОтдѣдясТ'Ь бѣлый, чрезвычайно ііркін свѣтъ. Сила этого св'Ьта зависить, конечно, отъ того, что Mg (24 вѣс. части), сгорая, развиваетъ около 140 тыс. ед. тепла, и результата горѣнія магнія соетавляетъ- магаезія MgO, не плавящаяся въ жару, и потому пары горящаго магнія будуть заключать въ себѣ накаленный порошокъ нелетучей и неплавкой магнезіи, а слѣдовательпо, будут7. представлять услояія для разввтія яркаго свѣта. Свѣтъ, издаваемый горящимъ магніемг, заключаетъ много лучей, дѣйствуго- щихъ химически и находящихся въ фіолетовой {и ультрафиолетовой) части спектра. Оттого горящій магній можетъ быть уиотребляемъ при сниманіп фото- графнческихъ изображеній, даже wo- ментальныхъ [16], Вслѣдствіе большого сродства къ кислороду, магнія іюзетаповлястъ мно- гіе металлы (Zn, Fe, Bi, Sb, Cd, Sn, Pb, Cu, Ag и др.) йзъ раствора ихъ солей при обыкновенной температурѣ [17], а при накалишніи порошокъ магнія отнпнаетъ кислородъ отъ NaHO. КНО, SiO2, АІЮ8, ВЮа и др., такъ что атнмъ путемъ, прямо нагрѣвая въ тугоплавкомъ проблрномъ цилпндрѣ смѣсь порошка кремнезема и магнія, можно получать кремиій и многія иныя простыя тѣла [18]. Сродство магш'я къ галоидалъ елабѣе, чѣшъ къ кисло- [16] Для сошиганія употребляют^, особенный цеханиэмъ, въ родѣ часового, въ кото- ромъ вращается цпяиндръ, обмотанный лентой или проволокой магнія. При этомъ вращеніи проволока магнія равтшѣрно подвергается разіниывіімію и горѣнію, и такмъ ойразомъ горѣніе ножетъ продолжаться нѣкоторое время равномѣрно. Того же достигаюсь въ особенных!, лампахъ, заставляя на пламя падать нэъ воронкообразнаго резервуара онѣсь песку <:ъ изиельчсннымъ магтеыъ. Для снятія фо- тографІй удобнѣр всего вдувать порошокъ магнія въ блѣдное (спиртовое пли газовое) пламя, а для момента льныхъ снимковъ (В. Д. Менделѣевъ, 18S9).зажигать искрой отъ рун- корфоровой спирали патроны изъ снѣси порошка нагнія и бертолетовой соли. [17) По ыаблюденіямъ Мааек, Согааіііе, Bolt- tier и др. Возстановленія при накаливанІи, приведенный далѣе, указаны Gleater, Pbipson, Parkinson и GaUermann. [IS] Такое дѣйствіе металламеекаго магнія зависать, какъ отъ его летучести, такъ и отъ роду [19], какъ видно уже пзъ того, что растворъ іода .слабо реаглруета еъ магніемъ, однако въ парахъ іода, брома и хлора магній горитъ. Харак- теръ магнія определяется также тѣмъ, что всѣ его соли способны, особенно съ водою, при сравнительно невысокой степени жара, разлагаться, выдѣляя элементы кислоты и оставляя нелетучую и неиамѣняіощуюея въ жару окись магнія. Разумѣется, это относится до тѣхъ кислотъ, который сами способны въ жару улетучиваться. Даже сѣрно- магнезіальная соль, при дѣйствіе того жара, въ которомъ плавится желѣзо, вполн'В разлагается, оставляя окись магнія. Такое разложение для магне- зіальныхъ солей идетъ гораздо легче, чѣмъ для пзвеетковыхъ. Напр., MgCO3 разлагается до конца при 170°, оставляя MgO. Та же магнезія или окись магнія встрѣчается, какъ въ водномъ, такъ и въ безводномъ состояши, въ природѣ (безводная магнезія въ видѣ минерала перыклаза MgO, а водная называется бруцитомъ MgH'O2). Магнезія соетавляетъ извѣстное медицинское средство (жженая магаезія, magnesia usta sen cakinata). Это бѣлый, весьма мелкій и очень объемистый порошокъ, удѣль- наго вѣса 3,4; она не плавится при жарѣ печей, а лишь уплотняется или спекается въ пламени гремучаго газа. Съ водою безводная окись магнія, при долгомъ прикосновеніи, соединяется, хотя очень медленно, образуя гидратъ Mg(HO)-, который прн прокалвваніи чрезвычайно легко, раньше краеяо- калильнаго жара, выдѣляетъ воду и, обратно, даетъ безводную магнезію. Такой гидратъ получается прямо въ видѣ студенистаго, аморфнаго вещества, при смѣшеніи растворнмойщелочи съ растворомъ какой-либо соли магнія: MgCl2 + 2КНО = Mg(HO)2 + 2КС1. Такое разложеніе происходитъ до конца, почти весь магній переходитъ въ оса- того, что магній, соединяясь съ давныаъ ко- яичесхвоиъ кислорода, выдѣляетъ болѣе тепла, чѣаъ ДІ, Si, К я др. простыя тѣяа. [19] Деви, накаливая MgO въ хлорѣ, зааѣ- гилъ полное замѣщеніе, потому что получилъ объеыъ кислорода въ два раза меныпій объема хлора; вѣроятно, однако, что, вслѣдствіе образования хлорокисн (гл. 11, вын. 30), разложеніе не идетъ до конца и ограничивается обратного реакціею.
430 ГЛ: 14. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ. докъ, а это ясно иоказываетъ почти полную нерастворимость магнезін въ води. Вода растворяетъ развѣ самое незначительное количество водной магие- зіи, а именно, одна ея часть растворяется въ 55000 частяхъ воды, но все таки растворъ реаѵпруетъ щелочньгаъ обра- зомъ и даетъ, напримѣръ, съ фосфорной солью осадокъ фосфорномагне- зіальнон солп, еще ыенѣе растворимой. ЗІагаезія не только растворяется въ кисдотахъ, образуя .соли, по и вытѣс- пяетъ нѣкоторыя другія основанія, напримѣръ, амміакъ изъ амміачяыхъ солей при кшшченіи, а водная окись прптягиваетъ также угольную кислоту пзъ воздуха. Всѣ соли магнезін без- цвѣтны, какъ н солп Са, К, Na, если онѣ образованы безцвѣтною кислотою. Раетворнлыя пзъ нпхъ имѣютъ горькій вкусъ, отчего магнезІя и получила на- званіе горькозема (Bittererde). По сравнение со щелочами, магнезія есть осво- ваніе слабое, такъ какъ образуетъ мало прочныя соли, легко даетъ основный соли, трудно образуетъ кнслыя соли и способна давать двойныя солп еъ солями щелочей, что свойственно именно елабыыъ основаніямъ, какъ увидимъ прш знакомствѣ съ разными металлами. Способность магнезіальныгъ солей давать двойныя и оеновныя солз высту- паетъ чрезвычайно часто въ реакціяхъ. Особенно лримѣчательна способность солей магнія образовать ройпыя солп СЪ СОЛЯМИ амнопія. Если смѣшать насыщенные растворы MgSO и (NtI*)aS04, то прямо осаждается кристаллическая двойная соль Mg(NH*)s(SOt)5!6HBO[20]. Крѣякій растворъ обыкновенной угле- аиыіачной соли растворяетъ MgO и MgCO3 и осаждаетъ кристаллы двойной соли Ш$Ш*)%СО*)ЧНЮ, изъ кото- рыхъ вода извлекаетъ углеамміачную соль. При избыткѣ амміачной соли двойная соль перѳходнтъ въ растворъ [21], а потому если въ растворѣ имѣется соль 'магнія и избытокъ амміачной соли, [20] Даже растворъ NH4C1 даетъ съ MgSO1 эту соль. Ея уд. вѣсъ 1,72; 100 ч. воды рас- творяюгъ пря 0° 9,0, при 20° 17,9 ч, безводной соли; около 130° теряется вся вода. [21] Это принѣръ равновѣсій и вліянія массъ; двойная соль водою разлагается, но если ваять растворъ той части, которая образуется при разложении, то вода все растворяетъ. напр., нашатыря, то Na2C03 не осаждаетъ уже углемагнезіальной соли. См'Ьсь растворовъ MgCla и Ш-І4С1 при нспареніи п охлажденіи даетъ двойную соль Mg(NH*)Cl3(JH'J0 [22], Подобно амяіачиымъ солямъ и соли калія также способны соединяться съ солями магнія [23]. Такова, напрюгЬръ, та двойная соль MgKCla(3H-0, называемая карпал- лнтомъ, которая находится въ Стас- сфуртскпхъ соляыыхъ копяхъ [24] м образуется при охлажденіи насыщен- наго раствора КС! съ избытколъ MgCl2. Насыщенный растворъ MgSO4 растворяетъ K2SO*, а насыщенный растворъ этой послѣдней растворяетъ твердую M^SO'1. Изъ такихъ растворовъ кристаллизуется двойная соль K.2Mg- (S04)a6H-0, совершенно сходственная съ такою же, вышеупомянутою амміач- ною солью[25], встрѣчающейся въСтас- [22] Если прибавить къ раствору MgCl2 из- лашекъ ѣдиаго амміака, то въ осадкѣ выделяется только половина иагнія 2MgCI2 -j- + ЗгШ'ОН = Mg(OH)J + MgNH'CP -f NHJC1. Растворъ KH'Cl съ MgO выд-Ь.тяетъ амміакъ и образѵетъ растворъ тоіі же соли: MgO -f- + ЗКНЧЛ = MgNR'CI» + НЮ + 2NH". Изъ гімміачнонатезіальныхъ двойныхъ солеіі фосфорная соль MgNH^PO^IiU'O почти не растворима въ водѣ (въ лнтрѣ растворяется 0,07 гр.), н даже въ присутсгвіп амміака. Въ видѣ этой соли осаждаютъ очень часто яагнезію пзъ растворовъ, въ которыхъ она удержана амміачнымп соллмя. Л такъ какъ известь не удерживается въ растворѣ отъ приеутствіп амціачныхъ солей, а осаждается тогда содода и т. и., то весьма легко раздѣлнть на осно- ваніи этихъ своОствъ СаО отъ MgO. [23] Чтобы вндѣтъ прнроду и причину образования двойныхъ солей, достаточно взглянуть на нихъ съ той стороны (хотя она не обни- маетъ всей сущности дѣ.та), что одішъ изъ ме- талловъ такихъ солей шалр. К) легко даетъ кислыя соли, другой (напр. здѣсь Щ) оеновныя, въ первоиъ преойладаютъ свойства рѣз- кихъ основиыхъ элемептовъ, во второиъ они ослаблены, и образуемый иаъ соли ноеятъ на себѣ характеръ кнелогъ, напр., соли алюмпнія или иагнія во зшогихъ случаяхъ дѣйствуютъ, какъ кислоты. При вз&ишіомъ соедииеніи оба эти свойства соединяющихся солеіі какъ бы находятъ удовлетворение. [2Ц О карналлитѣ уиолпнуто еъ главѣ 10 (вын. і) и въ гл. 33-Й. Тамъ же находится много тинита KMgCl(S0J)3Hs0 (уд. вѣсъ 2,13, на 10U ч. воды расхв. при 18° 79,6 ч.). Въ этой двойной соли 2 металла и 2 галоида. Вейтъ (18S9) получилъ и бромистое соедине- ніе, соотвѣтствующее карналлиту. [25[ Составиыя части ніндаіорыхъ нзъ двой- яыхъ солей диффуидаруютъ сь неодинаковою слоростію и такъ, что въ диффундировавшей!.
МАГНЕ8ІАЛЫШЯ СОЛИ 431 ефуртѣ (минер, шешггъ). Ближайшіе аналоги магнія споеобны давать точно растворЬ получается иное отнішеиІе еостаи- лающихъ солей, чѣлі-i. во взнтомъ въ вид'Ь двойной соли, что показываетъ иовндпмому раэложшіе таких'ь солеіі подою. Дшііішя соли, подобный карналлиту, Mffli-(S04)ai>H!O и квасцамъ, веѣ относятся сюда, по Рюдорфу (1SSS). Яо такіл еоліг, какъ рномгый камень, двоііііыя щавелевия соли и дпойнып еине- родтістыя, диффундируя, не разделяются, что, по BCeii вероятности, зависитъ какъ отъ относительной скорости диффузІи составляющим, солеіі, такъ и отъ меры, сродства, дѣіі- етвугощаго между соліші. Тѣ елолшын равно- вѣсія, который существуют!, между водою, отдельными солями MX и NY и двойною солью MNXY, уже отчасти наследованы яри тміъ случае, когда система гетерогеииа (і'о- есть: когда что лцбо выделяется въ твердонъ виде изъ ишдкаго раствора), но случаи равно- вѣсііі въ гологонной жидкой среде [въ растворе) зіеггве ясны, потому что касаются теории самыхъ растворовъ, которую нынѣ еще нельзя считать законченною (глаза I, выписка 19 н др.). Что же касается до гетерогеннаго разложепін двойиыхъ солей, то давно известно, что так! я соли, какъ карна.ілнтъ и К^ЙІ^ЙО4)'2, отдяюгь поде, если ея взято количество, недостаточное для растворенія. болѣерастворимую соль, т. е. двойную соль вода разлагаегъ. Для полна го наемщенія І(Ю ч. воды последней двойной соли (безводной) и деть при (1° 14,1, при 2U" 25 ч., пры «0° ol),2 ч., тогда какъ 100 ч. воды paciBopjwTbMgSO* при 0° 27 ч., при '20° 36 ч., при ІЮ^ 55 ч., если взята безводная соль (вып. й7). Няъ всѣхъ равно- вѣсіи. относящихся до нозможныхъ двойиыхъ солеіі, больше вс'бхъ изучена до сихт. поръ система, содержащая воду, Na-SO', MgSO4 и двойную нхъ соль Ka2Mg(S04)2, которая кристаллизуется съ 4 или съ 6Н!0. Первый кристаллогидрат! MgNa!(SOJ)--Ш20 находится въ Стасефурхе и осѣдаетъ изъ миогяхъ астрахан- скнхъ солныыхъ оаер'ь, а. потому ноенгъ наа- ваніе астраханнта. Уд. вееъ одпокляномерныхъ прнзмъ этого кристаллогидрата 2,22. Если эту соль въ виде мелкого порошка смѣшать съ должнымъ [по уравненію) количеством!» воды, то смѣсь, какъ алебаетръ, застываетъ въ однородную массу, если теипер. йудеть тіже'22° (ѵаті'НоІГ und van Daren ter 1SS6, SakhuisRoze- boom 1SS7), если же выше этой переходной тем- 9іеращ/ры{ратІ de transition), то вода и двойная соль не реагируютъ: MgNa5(SO*)!4H20 -f + 13ITO=Na*SOJ10H-O+MgSO',7H-0, т. е. не застываютъ или не даютъ смеси глауберовой и горькой солей. Если смесь (въ пайномъ количестве) растворовъ отихъ солей испарять н для избѣжанія пересыщен наго раствора прибавлять кт. сгущенному раствору кристаллы какъ астраханита, такъ а двухъ отдѣльныхъ солей, могущихъ иат. него происходить, то при температурах?, выше 22° виоисходить исключительно одпнъ астрахянитъ {это н есть его снособъ получонія), а при текпературахъ ннз- шихъ отдѣлышя соли MgnNa5. .Если въ твердонъ виде сметать пайное количество may бе- такш же по кристаллической формѣ (одноклнномѣрной системы) и по со- ровой и горькой соли, то при темпера т у рахъ ниже 22° изм'ішепія нѣгь, а при еыілшіхъ происходит'!, аетраханптъ и вода. Объемъ, отвѣ- ча to вдіи граммов. B'BcyNa^3OJI0H-O=32s!,4,i<>= =220,5 к. е., MgS047I'I-0 = Э46Д,ІЙ == 146,4, следовательно, ихъ ем-Ьсь въ пайномъ количестве вайметъ объемъ 366,9 куб. сайт. Объемъ астра ка пита = ЗЗі/2,22 = 150,5, я объемъ 13HsO=2S-l, следовательно, cysfMft=3S0,5 куб. «шт., а потому въ соответственном!, приборе (родъ термометра съ масломъ и порошкомъ смѣеи горькой и глауберовой солей) легко следить за образованіемъ астраханита и видѣть по иямгЬветю ооъемовъ, что ранѣе 22° оно не совершается, а при высшихт. температурахъ пдегь тѣмъ скорее, чѣмъ выше температз'ра. При переходной температуре растворимость астраханита и смеси соогавляющихъ солен одна и та же, при высшей же температуре растворъ, насыщенный длясмѣсн отдельных!» солей, будетъ перссыщенныиъдля астраханита, а при низашхъ температурахъ растворъ астраханита будетъ ііѳраеыщенъ для составляющих'!, солеіі, какъ это съ особою подробностью разпбралп Kafsten, Deacon и др. Роаебумъ по- казалъ, что есть два предельныхъ состава раз- творовъ, логущихъ существовать пра двойной соли; они получаются при раствореніи смеси двойной соли и каждой ея составной части. Ваитъ Гоффт. аоказалт., кроме того, что стрем- леиіе къ образованію двойныхт. солей окаэы- ваетъ ясное вліяніе на ходъ двойвыхъ разло- женій, потому что смѣсь 2MgSO'7H20-i-2SaC[ при температурахъ выше 31° переходить въ MgNas(S0')'J.l.HJO-fMgCl26Hs0+4H-O, а ниже 31° этого двойного раэдоженія нетъ, а оно ндетъ въ обратную сторону, что можно показать вышеуказан, способами. (Взнъ деръГейде волучилъ кали-астраханитъ K:S04MgS044-H-0 изъ растворовт. составныхъ солей при 10Ь% Йзъ зтихъ примѣровъ надъ двойными солями ясно видна столь же тѣеная зависимость между температурою и образованіемъ вешествъ, какъ между температурою и перемѣною состоянія. Это тв же понптія Девилля о диссоціапіи, ко' уже расширенный в-ь сторону перехода твер- даго состоинія въ жидкое и обратно. Съ другой стороны здесь видно, сколь сушественвую роль въ образовании соединений играетъ вода, и каігь сродство съ кристаллвзащонною водою по своему существу сходно со сродствонъ солей между собою, а следовательно, н со срод- ствомъ кислотъ къ ocHOBaHiswb, потому что образованіе двоііпыхъ солей шгчѣмъ сущесг- венпымъ (кромѣ меры сродства, т. ё. количественной стороны) не отличается отъ образования сашіхъ солей. Когда NaHp съ HNOs даетъ КаЙО3 и воду, лиленіе ло существу то же, что при образоеаніи нзъ Na'SOJ10H-L) сь MgSOJ7£PO астраханита. Въ обоихъ елучаяуі. вода выделяется цобъемы изменяются, Эт(п*п занечаніямп, относящимися преимущественно къ астраханиту, я хотѣлъ дать одпнт; иуі. примеровъ того рода химич. азсМдованІй; кот. въ настоящее время чаще всего избирается при помощи г. ваз. правила фазъ, наи-
432 ГЛ. J 4. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ ставу двойныя соли, которыя (см. гл. 15-ю) также, какъ эта соль, способны легко (до 140°) терять вею свою кри- сталлпзаціоннуго воду и отвтзчаготъ сѣрнокислыыъ солямъ, типомъ кото- рыхъ служптъ сѣршшиезііілъиая соль [26] MgSO'1. Она является въ Стае- сфуртѣ въ видѣ кизерита MgS04HsO, а изъ растворовъ выделяется обыкновенно въ впдѣ семнводной соли MgSO*7H-0, изъ пересыщенныхъ же въ видѣ шестиводной MgS046TPO, ирп охлажденіл ниже 0° крнсталлиз. 12-ти водная соль, а раств., представлявший составъ, бліізкійкъЫ^ЗО*24- Н-О, ааетываетъ вполнѣ при—о° [27]. Такимъ образом-ь между водою и большее достоинство кот. состоптъ въ то>гь, что оно даетъ возможность съ графическою ясностію выражать сложны и отношеиін, здесь встрѣчающіяся. Вт. нѣсколькплт, друг, слу- чаяхъ указаны подобный же принтеры, а для FeCl3 (гл. 22) дадъ и примѣръ графич еекато лзображелія явленія подобнаго рода. Подробности должно искать уже въ физической пли теоретической xnifin. [2Qj Эта соль, а особенно ея кристаллогидрата съ 7Н!0. извѣстна въ общежптіи подъ яазваніемъ горькой (Biltersalz), эпсомской и.ш англійской. Съ давнихт. поръ употребляется, какъ.слабительное. Легко получается пз-ьмаг- яезін н сѣрной кислоты, выдѣляется при испа- ренін морской воды и воды нногнхъ соленыхъ псточндковъ. Когда для дабываніл СО' уио- требллыгь магнезитъ ЫііСО* и сѣриую кислоту, въ растворѣ остается MgSO*. Если доломптъ, то-ееть сдеѣсь MgCO! сь CaCG*\ иб.шть раствор. НС1, пока, останется меньше половины соли, то растворяется преимущественно СаСО', а остается MgCO", котор. при дѣіктвіи еѣрной кислоты даегь растворъ MgSO'1. [27] Безводная соль MgSO1 [уд. вѣсъ 2.61). оставаясь вовлажноігь воздухѣ, притягнваетъ 7Н!0, накалениая въ парахъ воды или НСІ, даеть НгЗО*, съ углемъ при накалнванш 2Mg304-LC = 2SOa + C02+2MgO. Одноводная соль (квзерить) MgS04H50 (удѣлън. вѣсъ 2,56) только съ трудолгь растворяется въ водѣ, остается при нагрѣваніи другихъ крпсталло- гидратов-ь до 135°.Шестиводная соль диморфна. Если приготовить растворъ, насывхенный при кипѣніи, и охладить безъ доступа кристал- ловъ 7.-ми водной соли, то кристаллизуется MgS046H20 въ видѣ столь ate иепрочныхъ, какъ Ma2S047HsO однохлгаюмериыяя призагь (Loewel, Marignac), а если прибавить призма- тичеекіе кристаллы квадратной еистеыынѣдно- никкелевой соли состава MSOJ6H-0, то аа нйхъ осаждаются кристаллы MgSOJ6H'0 также въ видѣ лризмъ квшіратпбй системы (Lecoq de, Boisbaudranl. Обыкновенный кристйлло- гидратъ MgSOJ7H50 горькой соли ромбической системы получается при кристаллизаціи нвже 30°. Удѣлышй вѣсъ 1,69. Въ ігуетотѣ или при 100° теряетъ з£ІаО, при 132° 6Н>0, MsSO* может-ъ существовать нѣсколько опредѣленныхъ болѣе пли менѣе устой- чивыхъ равяовѣсій, и двойную соль MgSO*KaS046tPO ложно разематринать, какъ Одну иаъ такихъ равно вѣсиыхъ систеиъ, тѣліъ болѣе, что въ ней 6НЮ, тогда какъ MgSO1 способна соединяться въ прочнѣйшую систему съ 7НаО, и на двойную соль можно слотрѣть, какъ на этогь крнсталло- гидратъ съ замѣною частицы НЮ частицею K*S0* [28]. при 2Ш° всѣ іИ-0 (Гремъ). Если въ насыщенный растворъ положить кристаллы же- лвзнаго пли кобальтоваго купороса, 'то иа- ростаютъ іекеаіояалшыа кристаллы 7-ми водной соли (Lecoq de Boisbaudran), предстаи- ляющіе непрочное равновѣсіо и быстро мугл- щіеся, еѣроятио отъ преврашеніл въ болѣе прочную обычную форму. Фричше, ох;га;кдан насыщенные растворы ниже 0". пол учн.п. смѣеі. крнсталловъ льда а 12-ти водной соли, легко распадающіесі! при температурах*!, выше 0° гутріі поназалъ, что'слабые растворы MgSO1 выдѣляюгъ при охлажденіи ледъ, пока содержание не достпгаеп. состава MgSO*24-HsO, который Внолнѣ замерааетъ при—5°,3 въ кріо- гндратъ. Температура образопанія лі.да, по de Coppet и по Riiclorlf, понижается на 0СГ073 для какідой иѣсовдіі чпетн 7-ми водной солп па 100 воды. Это число даетъ (гл. ], выя. 49) для 7-ми подпои со.т І ~ 1,ткъ ид.иі безводной, въ чемъ віценъ ясный примѣръ невоз- можносіи судить но темпер, ойразогонш льда о томъ состониіп сосдішеиін, въ которонъ находится растворенное вещество. Растворнмості, различных'!, при стал ло гидра - тоги. с|:})ііомпгнеяіалі.г]оП соли, по ЬоеѵгЫ, тагосе изменяется, какъ п для Na2S04 или Na^O' \т. 12, вып. 7 и 18). На 100 ч. при 0° растворяется въ прпсутстпін 6-ти водной соли 40,75 MgSO4, гексагональной 7-ми водной 34,67 MgSO4, а при обыкновенные кристаллахт. 7-мк водной только 2й ч. MgSO4, то-есть для обыннов. 7-мн водной солп растворы, дагощіе остальные кристоллогндраты, будугь пересыщенными. Все это показываетъ, сколь много разнообразяыхъ вндовъ болѣе ила кенѣе Проч- ныхъ равяовѣсІй можетъ сушествовать между водою и раствореннымъ въ ней веществомъ, что и развито въ 1-й главѣ. Тщательно очищенная MgSO4 въ воднокъ растворѣ, по показанию Щербакова, на ланмусъ даеть отелочную, а на фенолфталеинъ кислую реакцію. Удѣлъные вѣса растворовт. нѣкоторыхъ солей магнія и кальція, приведенные при 15°/4°, если Ьода 4° = 10000, суть: MrSO4 : s = 9992 + 99,89jj + 0.553J)1 HgCl! : s = , -f Sl,31j) + 0,372j)s CaCla : s = 99U3 + 80,24? + 0,476p* [28] Гремъ даже отличал-ь поелѣдній пай іфиетай.тизаціонгшй воды семиводной солп, какъ такой, который замѣнимъ другими солями, выставляя ш пндъ, что двоииын соли, подобныя MgK!(SO,)'6HsO, теряютъ всю воду до 1350,когдаМё3047Н30-теряетъ только 6Й!0.
МАГНЕЗІАЛЬИЫЯ СОЛИ. 433 Весьма примѣчательную особенность магиезіи, какъ и другихъ . слабыхъ основаній, особенно отвѣчающихъ мно- гоэквивалентнымъ металламъ, -соста- лляетъ способность давать основпыя солп. Столь сильныя, и притомъ отвѣ- чающія одноэквнвалентнымъ металламъ, осыованІя, какъ кали и -иатръ, не образуюгь основныхъ солей, скорѣе уже даютъ кнслыя соли, а магній легко и часто образуетъ именно основпыя соли, особенно же съ кислотами слабыми, хотя есть окислы, напр., СиО и РЬО, которые еще чаще датотгь-основ- ньш соли. Если сыѣшать на холоду раствор'ь MgSO4 съ растворомъ соды, то образуется студенистый осадокъ основной соли Мщ(ОЩЧМщСОШЮ, но не вся магнезія при этомъ осаждается—часть ея остается въ видѣ кислой и двойной соли въ растворѣ. Если къ кипящему раствору MgSO* прибавить соды, то образуется осадокъ еще болѣе основной соли: 4MgS04-}- +4Na2COs+4.HsO=4NaaSO*-|-C02-|- +Мв(ОН)*ЗМвСОэЗНЮ. Эта соль еоета- вляетъ лекарственное средство, бѣлую магвезІЮ (magnesia alba), обыкновенно имеющую видъ легкихъ, пористыхъ кусковъ. При нѣсколько измѣиенньтхъ температур* и условіяхъ разложенія, получаются другія основпыя соли. Но тогда не получается средняя соль MgCO3, которая встрѣчается под.ъ иііенемъ магнезита въ природѣ и представляетъ ромбоэдрьіі ныѣющіе удѣлъный вѣсъ 3,056. Образование равлпчныхі, основ- іщхъ солей, въ сущности, показываетъ способность воды разлагать образующуюся среднюю соль. Есть, однако, возможность получить такую среднюю соль, какъ въ безводномъ, такъ и въ водномъ состояніи; для этого можетъ служить растворъ углеыагневіальной соли въ водѣ, содержащей угольную кислоту. Причина понятна — СО2 есть одинъ 'изъ продуктбмъ раепаденія MgCO3 въ присутствіи воды. Если такой растворъ предоставить самопроизвольному испаренію, то онъ выдѣ- литъ среднюю соль, содержащую воду, а лри испаренія нагрѣтаго раствора въ етруѣ угольной кислоты образуется . безводная соль, даже кристаллическая ' и неизйѣняющаяея на воздухв, какъ природная [29]. Разлагающее .дѣйствіе Основы іиш, воды на соля магнія, прямо зависящее огь слабыхъ основныхъ свойствъ магнезія [30], яснѣе всего видно въ хлористом лагпі'Ь MgCl2. Соль эта остается зъ дослѣднихъ маточпыхъ раасолахъ при испареніи морской воды, а потому можно сказать [31], что и содержится въ ней. При охлажденіи достаточно сгущенныхъ растворовъ выдѣляется кристаллогидрата MgCl26H20 [32], но если нагрѣвать далѣе (выше 106°) для удаленія воды, то вмѣстѣ съ нею на- чннаетъ удаляться и НС1, такъ что [29] Кристаллическая форма тякимъ обра- зомъ полученной безводной соли неодинакова ст. кристаллической формой природной соли. Первая представляетъ ромбоэдры, сходные съ тѣми, в*і. какихъ является углеизвестковая соль въ вітдѣ нзвестковаго шпага, а вторая представляетъ форму ромбнческихъ лриэмъ, въ какихъ является иногда н въ природѣ та же известковая соль подъ названіеиъ арагонита, какъ объ этомъ будетъ даяѣе упомянуто. [30] Сѣрномагнезіальная соль вступаетъ въ нѣкоторыя реакціи, свойственный самой сѣр- нон киелотѣ. Такъ, напринѣръ, нри нагрѣва- fir до красно кали льна го -жара хорошо соста1- вденной смеси эквивалентных* количеетвъ водной сѣрномагнезіальной соли а хяористаго натрія замѣчаютъ отдѣленіе хлорцстаго водорода, совершенно такъ, какъ ара дѣйствій сѣрной кислоты на повареянѵю со.іь: MgS04-f + 2ЫаС1 + НЮ = Na-ЙО4 + MgO -f 2HC1. По- добнымъ же образомъ сѣрномагнезіалъная соль дѣйствуетъ на азотнокислый соли, выдѣляя азотную киелоту. Смесь ея съ шваренною- солью н перекисью марганца даетъ хлоръ. Въ гальванических* батареяхъ, напримѣръ, въ пввѣстной батареѣ Мейдингера, вмѣсто сѣрной кислоты прямѣняютъ горькую соль. Въ вьшеупомянутыхъреакцінхъ виденъ явствен-' ный примѣръ того, сколь сходны реакціи кислотъ и содеіі, особенно образуемых* столь, слабыми основаніями, какъ MgO. [31] Такъ какъ въ морской аодѣ много солей МС1 и MgX!, то, по ѵчевію Еертояле, есть и MgCl-. [32] Какъ въ содяхъ натрія кристаллогидраты часто содержать 10HsO, такъ въ солнхъ магнія многіе 6НЮ. Однако BlgCl5 соединяется 1 съ НЮ и въ других* пропорціязъ въ опредѣ- денные кристаллогидраты—смотря по темпе-, ратурѣ. Предмет* этотъ подробно изученъ- Вантъ-Гоффомъ ы Мейергоферомъ (1S9S), по-" казавшшгь образование до 0° кристаллогыдра- товъ съ S (при —17") ш 12НЮ (при —33°), а выше 0° съ 6 (до Ш°,7) .1 в 2ЦЮ (выще/ 1S1°). Этотъ послѣдній криеталлогндратъ MgCP2H20 быль получѳнъ Диттонъ, дроау— скаяНСІ въ насыщенный растворъ Mg№H по нст шіреніиостатнавъструѣЯСІ—прв;140о.Раства- римость нашли слѣдѵющую: ва 1ВД гр. воды при 0° 52,2 гр. MgCl5, при 25° 57,9 гр. И 80° 65,8 гр. MgCl2. 28
ЛЗі ГЛ. 11. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ цодъ коіюцъ остается илшѳзія съ небольшим!, колпчествоыъ ЗІуСІ3 [33]. ІІзъ сказаинаго понятно, что простымъ пспаретйемъ нельзя получить безводного хлористаго лагпін. Но если къ раствору хлористого магнія прибавить нашатыря или хлирнстаго патрія, то выдѣлеши хлористого водорода не происходить даже при полнолъ высуідшва- ніп, масса тогда остается гполпѣ растворимою въ водѣ. Это завиеитъ, конечно, отъ того сродства, которое связываетъ хлористый машій съ прпбавлеішыжі хлористыми металлами. Это даетъ возможность получить изъ водяного раствора безводный хлористый маітніі. Действительно, емѣсь съ нашатыремъ (въ пзбыткѣ) можетъ быть высушена (въ остаткѣ будетъ безводиан двойная соль JUgCl-2NlI4Cl), а лотамъ прокалена (400°), прдчемъ нашатырь превращается въ пары, а остается сплавленная масса безводнаго хяористаго магнія, весьма значительно нагревающаяся отъ прпбавленія воды, что по- казываетъ большое сродство этой соли съ водою [34]- Безводный хлористый ыагній получается не толы;о выше- ошісаннымъ способолъ, но образуется также прямымъ соедпненіемъ хлора съ магніемъ и дѣйствіемъ хлора на окись магнія, иричелъ выдѣляется кислородъ, что еще легче происходит!» при пака- лнвапін магнезін съ углем'ь въ етруѣ хлора, прнчемъ уголь, конечно, слу- жигь для отнятія кислорода. Этотъ * [33] Проще всего это разложение опредѣ- ляеТвя, какъ резѵльтатъ двѵхъ обратным, реакцій: MgCl2 -f- НгО = MgO -j- 2НС1 и ЩО+ -і- 2НСІ = MgCl" + Н-0 или же пакт, распре- дѣленіе ітезкду О н С1а еъ одной стороны и На и Mg съ другой. Тогда становится яенымъ, по ученію Бертолле, что масса ИС1 превратить MgO въ М(гС1=, а лаеса воды превратить MgCl- въ MgO. Смѣшнвая прокаленную ыаг- везіш съ растворомъ MgCl-, уд. вѣсъ около 1,2, долучаштъ затвердѣвающую массу основной соли, водою при обыкн. темп, почти не разлагаемую_ {си. гл. ІІі, вын. 4). Подобный пріемъ (какъ цеиевтъ) употребляіотъ для скрѣ- пленія древееиыѵь опилокъ, превращая ихъ въ кеилолитъ, применяемы іі для половых ъ плитокъ и т. п. Замѣтииъ, что MgBra кристаллизуется не только съ 6Н20 (темп, плавл. 152°),' но и съ JGH'O (теми. шіавдшія -f 12р, образуется при —18°, Панфилову 1894). [34] По Томсену, соединил* MgCls еъ SfPO развиваетъ 33 тыс. калорін, а рлствореніе въ нзбыткѣ воды 36 т. ед. тепла. поелѣдніп способъ также прішѣнпмъ къ іюлучеиію и многихъ другнхъ хло- рнстыхъ метал, іовъ, образующихся иногда, еще трудиѣе, чѣмъ ІѴЬѵСІ-. Безводный хлористый магній представляетъ безцв'Ьтпую прозрачную массу, состоящую изъ глбкихъ, прозрачцыхъ кри- сталлпчесішхъ идаспшокъ, обладаю- щнхъ перламутровьшъ Олескшъ. При слабоыъ краснокалильномъ жарѣ (708°) эта соль плавится въ бездвѣтную жидкость. Въ сухомъ состоянін соль эта постоянна, но при дѣііствіп влажности, даже при обыкновенной температуре, отчасти разлагается, образуя хлористоводородный газъ. Накаленная въ присутствии кислорода {воздуха) она даотъ хлоръ и основную соль, которая образуется еще легче при нагрѣваніи въ парахъ воды, когда происходить НС1, по равенству: 2MgCla + Н-0 = = MgOMgCl2 + 2ИСІ [34 bis]. Кальдіі! пли металлъ навести и его соединения представляют], во шшгихъ отношешлхъ большое сходство съ соединениями магнія, но также и не мало ясиыхъ отличи те ль иыхъ свонствъ [35]. Вообще Са относится къ Mg, какъ калііі къ натрію. Ыеталлнческій каль- ціи полученъ Деви, подобно калію, въ ртутномъ растворѣ, при дѣйствіп галь- ванпческаго тока, но ни уголь, ни желѣзо не разлагаютъ окиси кальція, даже натрій трудно разлагаетъ СаСІ- [36}, но гальвапическій токъ легко [ЗА bis) Поэтому MgCl- можетъ служить дли полученія хлора и хлорцетлго водорода (гл. 10 я II). Вообще, хлористый магній, въ нзо- (ігоіш получаемый ияъ ігорскоб воды и стас- сфуртскаго нарналлтітя, ыожеп, пзіѣть гро- ладяыя прах;тичесі;Іл пріі.'ЕОшетіііг, ибо пред- етавляетъ своего родя кислоту. [35] Для отдѣленін извести отъ иагиезіп не только можетъ служить способъ, указании» выше (вын. 22), ао и многіе другіе. Изънихъ достойно упоминаьія. отношенІе оОоихъ основан ій къ раствору сахара: водна и -иаасапь изобильно растворяется въ водножьраспійоріь сахара (образуя особып со единен in), а лагке- зія не растворяется. Пропаливая додомнтъ, погаеивъ подою полученную смѣсь оііисловъ и обливь 10"/е растворолъ сахара, можно извлечь всю известь. Изъ этого раствора СО* осаждаетъ СаСО3. Прпбавка сахара (патоки) къ навести, употребляемой для построй ни, сильно увеличиваегь евпзывающую способность цементовъ, какъ я earn, иснытывіілъ. На востокѣ (въ Иітдін, Японін), какъ п е.іы- шялъ, дивно практикуется подобная прибавка. [36]' Ворочеаѵь, сплавляя СаСІ" съ Zn к Ш,
И ЗВИ Т ]. 435 разлагаетъ сплавленным СаО-, и ме- таллическій натрІй при накалнваніи довольно легко разлагаетъ іодиетый кальцій. Какъ для водорода, калія и ыіігнія, такъ и для кальція, связь іода. слабее, чѣыъ хлора (и кислорода), а потому ие мудрено, что іодиетый кяльцій подвергается толу разложение, въ какое хлористый кальцій: п его окись встуиаютъ съ трудомъ [37"|. Зісталлн- чсіікііі кальцій имѣетъ желтый цвѣтъ и обладаетъ значительным'!, блескомъ, который сохрапяет'ь въ сухомъ воздухѣ. Уд. вѣсъ его = 1,58. Кальцій отличается значительною тягучестью; онъ плавптся при краенокалильноыъ жарѣ и тогда на воздухѣ воспламеняется, отдѣляя весьма яркій свѣтъ, -іто завпеитъ оттого, что прп этоыъ образуется порошкообразная, непла- вящаяся въ жару окись кальція. Судя по тому, что при горѣиіи кальція получается весьма большое пламя, должно думать, что онъ летучъ. Кальцій туго, но разлагаетъ воду при обыкновенной температурѣ и во влажномъ воздухѣ окисляется, но не столь быстро, какъ натрій. Сгорая, кальцій даетъ свою оіінсь или нивесть СаО, вещество всѣмъ нзвѣстное, о которомъ намъ уже приходилось многократно упоминать. Эта окись не вотрѣчается въ природѣ въ свободиомъ еостояиіы, п. ч. еоетавляетъ энергическое основаніе, находящее всюду кислотныя вещества, съ которыми даетъ соли. Обыкновенно она соединена съ кремнеземомъ или находится въ впдѣ угольной или еѣрно- Каронъ получплъ сплавъ Zrt съ Са (происходить распредѣлепіе). Изъ этого сплава при (гв.тиаліілыіозіъ жарв 2п испаряется, оставляя кальцій (вьта. 50). [$7] Іодиетый кальцій можетъ быть приго- товленъ, насыщал известь іодпетоводородного кислотою; .от. еоетавляетъ еоль, значительно растворимую въ водѣ (прп 20° для раствора одной части соли требуется 0,49 частей воды, а при 43°—0,3о частей воды), расплывающуюся на воздухѣ и сходную во мтюгнхъ отношен іпхъ съ хлористымъ калъціеыъ. Если безводный и чистый кальцій сплавлять въ желѣзномъ тнглѣ, плотно закрытоап, .крышкою, съ эквивалентнымъ количествомъ натрія, то образуются іодиетый., натрііі гИ згеталличе- екій кадьцШ (Lics-Bodart). При нзбыткѣ натрія онъ даетъ сплавъ съ Са и выдѣляетея паъ него «шртомъ. Бъ жаруэлектр. печи СаО •:ъ угленъ даетъ Са,но онъ тотчасъ образуетъ карбндъ СаСг. кислой солей. Угольиыя и язотиътя соли извести прп накаливает разлагаются, образуя известь. Изъ угольной соли, встрѣчающейся столь часто бъ прпродѣ, обыкновенно и нолучаютъ окись кальція, какъ для обширнаго унотреблеііія въ практнкѣ, такъ и бо- лѣе чистую для хшшческаго цримѣне- иія. При пакаливаніи углеизвестковая сольдиссоціпруетъ: СаСО3—CaO-j-CO2. Практически разложеніе производить при ярко-краеномъ каленіи и прнтомъ въ присутствіи водяныхъ паровъ или струи посторонпяго газа, обжигая из- вестнякъ въ кучахъ илн кострахъ, или накаливая въ оеобыхъ печахъ [38]. Окись кальція, т. е. негашеная известь, предетавляетъ вещество (уд. вѣса 3,15), не измѣняющееся въ жару [3S] Устрациаютъ шахтеішыя печи, дъй- ствующія или периодически, или непрерывно. Цилиндрическую печь первого рода наполня- ютъ полеремѣнно слоями топлива и известняка, з&жптаютъ топливо — и жаръ. развп- вающіпея при его горѣнін, служить для раз- ложенія известняка. Когда разложеніе совершилось, печи даютт, несколько остыть, вы- гребаютъ полученную известь и потомъ снова повторяютъ тотъ же процесс*. Въ непрерывные печахъ, устроенныхъ въ родѣ той, которая изображена на пріілаг. рис. (стр. 43(5], въ иечи находится только одпнъ известняв'ь, а для горѣвія топлива устраиваются боковая печки, пламя которыхъ проникает* чрезъ нз- веетнякъ и служить для его обжитанія. Та- кія печц логутъ дѣііствовать непрерывно, потому что сверху можно прибавлять неразделенный пзвестнякъ, а снизу выгребать обожженную известь. Для приготовленія извести годятся не всякіе известняки, потоігу что шо- гіе содержать подагізеи, въ особенности под- м'Ёси глины, доломита и песку. Такіе известняки при о&киганіи или полусплавляются, или даютъ нечистую известь, называемую тощею, въ отлнчіе отъ той чистой извести, которая получается изъ довольно чястыхъ нз- вестняковъ и называется жирною. Эта последняя характеризуется тѣмъ, что отъ воды легко распадается въ совершенно ыелкій по- рошокъ и пригодна для больпшнетва употреб- леній, для которьіхъ иногда тощая известьяе годится. Впрочемъ, нѣкоторые Виды тощей извести (какъ увидимъвъ гл. IS, выл. 2Ъ) на- ходятъ прпложеніе для приготовлен!я гидравлической извести, застывающей въ водѣ въ' твердую каменистую массу. ' ■ Еслп желаютъ получить совершенно чистую известь, то, конечно, должно взять латеріальі. но возможности чистые. Въ лабораторіи для этой цѣлп употребляютъ мраморь и раковины,' какъ довольно чистые виды угдеизвестковоа- соли. Ихъ сперва прокаливаютъ въ горнѣ, а потомд. кладутъ въ тигель, обливаютъ небо.тг^ ишмъ коаичествоит. воды и затѣиъ вновь 2S*
436 ГЛ. 14. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ. печи [39], а потому ножетъ служить , огнедостояинымъ матеріаломъ а употреблена Девиллеыъ для пени, въ которой плавятъ платину, перегоняютъ серебро и т. п. дѣйствіемъ жара, раз- виваемаго горѣніеиъ гремучаго газа, но въ жару электрической печи известь пдавптся въ подвижную жидкость (около 3.000°) и даже улетучивается (Муассанъ), и въ этомъ палоікеніи ыаг- яезія — еще болѣѳ извести сопроти- сильно прокалчваютъ, чрезъ что получается болѣе чистая нзвесть, Для бояѣе скораго по- лученія чистой взвести берутъ азотнонзвест- ковую соль СаК5Ос, которая легко получается чрезъ раствореніе известняка въ азотной кис- лотѣ. Полученный растворъ кипятятъ съ не- болыпиагь количествомъ пзвести. для того. вляетея жару. Съ водою известь даетъ гидратъ. Водная же известь или гидратъ окиси калъція СаНЕ62 ■ (уд. вѣсъ 2,07) есть самое обыкновенное ' щелочное вещество, употребляющееся въ практикѣ, преимущественно для цементовъ или для скрѣшіеиія песка, камней и кирпичей, цриченъ связь достигается преимущественно чрезъ поглощеніе СО2 [4.-0]. Тідкая известь, какъ И' друтія щелочи, дѣйствуетъ на многія животныя и растительный вещества и, на основаніи этого, находить не мало практических^ примѣ- неній, напр., для обшылпванід жировъ, Непрерывно лѣпстпующак печь для выжнганія нвкесгя- Въ qft не-образной печа поифщается павБстнлк-к, подбавляемый сверх? и- иакалнпаемый четырьмя боковыми топканк. Б колосники, BF аростраиство, чрезъ которое выгребается известь. 1С гтомѣщенів для нстопнниовт*. М отвврсгіе печей длл товна. QK эолъввкъ, поддувало. Ѵш. чтобы осадить иоетороннія окиси, въ водѣ нерастворимътя. При этомъ осаждаются, напр., окислы жслѣза, алгомишя и др. Соль потоыъ кристаллизузотъ, іі прокалпватотъ: СагГО6 = = СаО + 2N02 + О. При разложеніи углеизвеетк. соли, известь сохраняегъ видъ тѣхъ кусковъ, каше подвергнуты накалнванію, потому что связь частей но нарушается, и это соетавляетъ признакъ негашеной извести (кшіѣ.ткк или комовой), т. е. свѣжеир ока ленной, нсизмѣнившейся еша на воздухе. Она притягиваетъ влагу пэъ воздуха и тогда разсыпаетсп въ порошокъ, оставаясь же долго іта воэдухѣ, кромѣ того, она притягиваетъ еще угле кис л., увеличивается въ объезгЁ, ноне переходитьвполпѣ въ угле- известковую соль, а образуетъ соединеніе этой аослѣдней съ ѣдкою известью. [39J Известь при иакаливаніи до бѣлока- лильнато жара въ дарахъ калія даетъ каль- щй, а въ парахъ хлора выдѣляетъ кисло- родъ. Сѣра, фосфоръ и т. и. при накаливаніи поглощаются известью. [40] Наибольшее количество извести идетъ для -связи камней между собою въ видѣ известии или цемента, или, такъ называема™, раствора- Для этого употребляется пзвееть, смѣщаниал съ водою и пескомъ. Если бы между двумя кирпичами понѣща- лось только известковое тѣсто, то кирпичи не связались бы плотно между собою, потому что поелѣ непаренія воды известь заняла бы меи'Ье мѣста, чѣмъ прежде, и вслѣдствіе этого въ ея масел образовались бы трещгшы іт порошокъ, такъ что она вовсе не произвела бы того полааго склеиванія камней, какого стараются достичь.Кусочки камней, то-есть песокъ.переиѣшан- пые съ известью, препятствуют!, такому процессу растрескиваніи, потому что известь связывзетъ отдѣльнып песчишш, съ нею смѣ- шанпыя, другъ еъ другомъіт образуетъ одну связную массу, вслѣд- ствіе высыханія или удаленія воды. Процесеъ яатвердѣванія извести, взятой въ видѣ раствора, состоигь первоначально въ прямомъ испареніи воды и кристаллизаціи гидрата, такъ что известь свя- зыв'аетъ камни и песчинки, съ нею смѣшанныя, какъ клей—два куска дерева. Но такое первое скръ-пленіе камней известью слабо, каш. тго- казываетъ прямой опытъ, если не будетъ даль- нѣйіпихъ измѣневій извести, ведущихъ къ образованно углекислой, кремнекислой и т. и. солей нзвеети, отличающихся большимъ сцѣ- пленіеиъ. Съ теченіеиъ времени цементъ подвергается отчасти дѣйствію углекислоты воздуха, отчего образуется углеизвестновая соль, но при этомъ не болѣе половины извести переходить въ СаСО3. Сверхъ того, известь дѣй- ствуеть и на кремнеземъ связываемыхъ кирпичей, и вотъ эти-то тавыя, отчасти мелко- кристалличеекія образования, происходят.! н современеыъ въ цеаіентѣ, дѣлаютъ его мало по малу все болѣе и болѣе крѣпкимъ. Оттого связь известью кирпичей крішнетъ съ теченіеиъ времени. По этой при чи пѣ (а не по той, какъ думатотъ иногда, что въ старину умѣли строить крѣпче, чѣмъ нынѣ), зцанія, столідія
■ДИОСОДІАЦІЯ УГЛЕЙЗВЕСТКОВОЙ СОЛИ. 437 а въ сельекомъ хозяйствѣ для усно- ренін разложенія органическнхъ ве- ществъ въ такъ пазываемыхъ компо- стахъ, или собраніи остатковъ растите льныхъ и животныхъ веществъ, назначенныхъ для удобреніп земли. Гидратъ извести теряегь воду легко при слабоиъ накаливаиіи (530°), но при 100° потеря воды не происходить. При смъ-шеніи съ водою известь образуете тестообразную массу, извгІзстную подъ названІемъ известки, а въ разба- вленномъ тзидѣ — известковаго молока, потому что, при взбалтываиіи съ водою, долго' виситъ въ ней и придаетъ ей видъ молочной жидкости. Но известь, ■свѳрхъ того, и прямо растворима въ вод/в, хотя незначительно, однако все же въ такомъ количеетвѣ, что известковал вода осаждается СО2 и ока- зываетъ совершенно явственныя ще- лочныя свойства. Одна часть извести требуетъ для растворенія при обыкновенной температур'! около 800 ч. воды. При 100° для растворенія СаО требуется уже около 1500 ч. воды, а потому при кипячеиіи известковая вода мутится. Если известковую воду испарять въ беэвоздушномъ простран- ствѣ, то гидрать извести выявляется въ вндѣ шестиграііЕыхъ крпеталловъ [41], а если смѣшать растворъ известковой воды съ перекисью водорода, то вы- дѣляются мелкіѳ кристаллы перекиси кальцтя СаОг8НйО. Это послѣдиее со- единеніе очень непрочно в, подобно перекиси барія, разлагается въ жару. Известь, какъ сильное оенованіе, соединяется со вевми кислотами, но въ этомъ отношенш представляетъ пере- ходъ отъ настоящихъ щелочей къ магнезіи. Многія соли извести [соли угольной, фосфорной, борной, щавелевой кислотъ) нерастворимы въ водѣ; при томъ и сѣрноизвестковая соль мало растворима въ эод'Ь. Какъ оенованіе болѣе энергичное, чѣмъ ыагнезія, известь даетъ соли СаХ2, отличающіяся постоянствомъ сравнительно съ MgXs, нѣсколько столѣтій, предеташіяіотъ очень сильно огсрѣпшуіо известку. О гпдравлпче- скихъ цементахъ сказано будетъ въ гл. 18, выи. 25. [-11] Проф. Глинка нзмѣрнлъ прозрачные, блестящіе кристаллы гидрата взвести, обра- зующіеея нъ обыкновеиныхъ гидравличеекпхъ (порт'ландскихъ) цемеитішхъ смѣпіешяхъ. основный же и двойныя соли известь образуетъ уже не столь легко, какъ магнезія- і Безводная известь не поглощаетъ сухого угленислаго газа при обыкно- вешюй температурѣ, какъ зналъ еще Шеле. Професс. Шуляченко показалъ, что иоглощѳнія н'Ьгъ даже при 360°. Оно происходить только при красно- калнльноаъ жарѣ [42], но и тогда поглощеніе ведетъ къ образованно лишь смѣси СаО съ СаСО3 (Розе). Если же известь погасить или взять ея раетворъ, то поглощеніе С0Е совершается быстро и до конца. Явлепія эти связаны съ диссоцііщісіо углшвестковой соли, изученной Дебре (Debray, 1867), подъ вліяніеиъ лонятій о дисеоціацщ, вве- денныхъ въ науку Генрихомъ Сентъ- Клеръ-Девиллемъ; послѣ Дебрэ эту диссоцію изучалъ Ле Шателье. 'Какъ для недетучнхъ тѣлъ нѣтъ упругости пара, такъ для СаСО3 нѣтъ, при обыкновенной температура, никакой диссо- ціоннои упругости СО2. Какъ всякому летучему веществу отвѣчаетъ при каждой температурѣ своя наибольшая возможная упругость паровъ, такъ и СаСО3 отвѣчаетъ ДНССОЦІОИвая удру- ГОСТЬ, а именно, при темпер, въ 400°— 700° упругость выдѣляющагося таза растетъ отъ 0 до 100 мм. ртутнаго столба; при температурахъ въ 800°— 900° она еще увеличивается, но (по Дебрэ) она не доходить до атмосферной (760 мм.) даже при температурѣ кинѣнія пинка (около 930°). Если упру- [42] Нагрѣваніе приводить вещество въ то. соетояніе ввутренняго движенія, которое потребно для реагирования. Прп нагрѣваніи, должно думать, не только движеніе или эа- паеъ энергІи цѣлых.ъ частпцъ возрастает!., но и самое движеніе атоашв'ь вь частицахъ пре- гериѣваеть нэнѣненіе. Подобный же род-ь изиѣненій совершается при раствореніи пли соедпненіи вообще, судя по тому, что растворенное ели соединенное вещество, напр., аз- весть съ водою реагируешь на углекислоту такъ, какъ при нагрѣвакін. Для поніжанія хпііпческнхъ явлеяій весьма полезно ясновп- дѣть этотъ пзраллелпзмъ. Съ этой точки зрѣ- нія етанетъ понятнымъ вабтоденіе Розе надъ образованішъ (при медленной диффузіи рас- творовъ СаСР въ Na^CO") арагонита иаъ сла- быхъ и известковаго шпата иаъ крѣпкихъ растворовъ. Такъ какъ пзъ нагрѣтыхъ рае- твороаъ всегда образуется одинъ арагонптъ, та разбавленіе раствора дѣйствуетъ, какъ нагрѣваніе.
43У IVl. 11. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ 31KT АЛ ЛИ. гость оудетъ больше — нсгтарешя не будетъ, равно какъ п разлоиіеиія. Дебрэ бралъ іфнсталлы нзвестковаго шпата и не залѣтплъ ни иалѣпшпго въ ннхъ пзмѣненія прп температуре кппѣнія цпика (930°), въ атлосфср'Ь углекиелаго газа, взятаго при атлос- ферномъ давленіи (7G0 мл.), а между тѣмъ при гораздо низшей теашературѣ СаСО3 иожетъ быть разложена до. конца, еслп упругость СО- будет?! ме- иѣе днсеоціонной, чего можно достичь, пли прямо выкачивая газъ наеоеомъ, пли пропуская другой газъ, то есть уменьшая парціалыше давленіе СО- [43], подобно тому, какъ высушивать предметы возможно при обыкновенной температурѣ, удаляя пары воды, пли унося ихіі струею другого газа. Та- килъ образомъ прп нѣкоторой температуре, высшей, чѣмъ та, при которой начинается диссопіація, можно изъ СаО+СО- подучить СаСО3 п, обратно, прп ней же разложить СаСО3 на СаО+ -J-CO- [44]. Прп обыкновенной температуре реакція перваго рода не пдегь, потому что п вторая не совершается, а потому все главнѣйшія явлепія въ отношеніи пзіесш къ углекпслогѣ выясняются, исходя изъ одного общаго начала [4о]. [Щ Опытл. показалъ, что, смачивая недожженную известь водою и вновь ее обжигая, уже легко удалпть пзъ нея послѣднІе слѣды углекислоты, и что усиливая тягу воздуха шш пропуская паръ (доже пзявъ сырое топливо), можно ускорить разложеніе СаСО3. Этиаш способами уменьшается парціальное давленіе СО3. [М] ДоДевилля дѣло разложеніп, подобныхъ разбираемому, понималось такъ, что при нѣкоторой температурѣ оно начинается и что оно ускоряется съ повышеніемъ температуры, но не считалось еозыоншілмъ прн той же температурѣ производить соединеніе, при которой идетъ и разложеніе. Послѣдоиатели Девилля (Дебре, Трость, Лемуанъ, Готфеаль, Ле-Шателье и др.) доставили много данныхъ и между прочимт. показали точное подобіе между явлеаіями иепаренія и диссоціаціи, тѣмъ, что количество тепла, поглощаемое прп разложеніи днесоцшрующаго тѣла, вычисляется по закону нзмтзневія диссоціоннаго ■давлепія, точно также, какъ вычисляется, на основанін второго закона механической тео- ріи тепла, скрытое тепло иепаренія. воды, зная взыѣнѳніе уиругосгп при лерѳиѣнѣ температуры, т. е. д»в диссоціачЗи, нанъ для нсиа- регія, приложимы. одн* н тѣ же понятія механической теоріи тепла. Подробности, сюда отно- •еяиияся, должно искать утке въ спещадшыхъ сочиненіяхъ по физической химіи. Углшвестконал соль СаСО3 иногда встречается въ прпродѣ въ крнстал- ліічвскомъ вндѣ п въ этолъ отноше- ніп представляетъ ітрпмѣръ явленія, пазываеиаго дпэіО]№іші(ПП), т. е. она является въ дзухъ кристаллических-]. формахъ. Когда она представляет'], комбинации форлъ ромбоэдрической системы (является шестигранными призмами, ромбоэдрами и т. гг.), то носптъ назвапіе извеетковагп пшата. Известковый шпать ішѣетъ удѣльный вѣсъ 2,7 п характеризуется лрптомъ ясиымъ листопрохождеиіемъ или спашостііо по пдоекостямъ основного ромбоэдра, пмѣющаго уго.ть, равный 105°. Совершенно прозрачный исландскш шпатъ представляетъ ясный прпмѣръ двойного лучепреломления (отчего очень часто употребляется для физнчсекихъ прпборовъ). Р!ъ другой формѣ СаСО;і является въ ромбической спстемѣ п тогда носптъ назпаніе аішчпіита, удѣль- пыіі вѣсъ котораго 3,0. Если искусственно получать, медленно кристаллизуя, углензвестковую соль при обыкновенной температурѣ. то она является [■15] ІІоиыпѣ остается ні'разрѣшоннымт. вопрос"!, ой'ь образоваиін основной углеп.шестко- вон саш при возвышенной температуре. При- сутствіе воды усложняет!, всѣ отіюшенін СаО къСО*. потому что существпваніе ирнтлженш .между СаСО5 п подою видно иаъ. способности давать кристаллогидратъ СаС0;,5Н"О (ПелузъІ, кристаллизующейся ромбическими прпзмаші. пнѣющіши уд. вѣсъ около 1,77 и теряющими воду прн 20°. Кристаллы эти получаются, когда раетворъ извести въ сахарной водѣ остается долго на воздухѣ и медленно ігритягаиаотъ изъ него СО\ также при насыщенщ так ого раствора СО2 при темпер, около 3°. Съ другой стороны, въ Еодпоиъ расгворѣ. вероятно, образуется кислая соль СаЩСО*)2, не только суд» потому, что вода, содержащая. СО2, рагтво- ряетъ СаСО8, но особенно, судя но пзслѣдо- ваніямъ Шлезинга (1872), который показалъ, напр., что при 1іі° яитръ воды въ атмосфе'рѣ СО5 (давленіе 0,9S£ ахм.) растворяетъ 1,080 гр. СаСО" и сверхъ того 1,778 гр. СО2, что от- вѣчае'Гъ ойразоваяію СаСО3 и растворенію СО= въ остальной водѣ. Каро показалъ. чтг- литръ воды можетъ, растворять д<і 3 гр. СаСО", если давленіе СО" увеличивается до 4 и болѣе атмосферъ. На' воздухѣ или въ етруЬ другого газа СО3 выделяется п СаСО3 осаждается, что и происходнтъ во многяхъ водахъ источниковъ. Такъ образуются туфы, известковые сталактиты и т. п. образования изъ водъ, содержащим, въ растворѣ СаСО" и СО". Растворимость самой СаСО1 не пре- вышаетъ прп оСыкн. тенпер. 13 миллигр. на литръ воды.
ПЗВКО'ГКОШЛ СОЛИ Ш въ ромбоэдрической форігѣ, но при нагрѣвашп въ формѣ арагонита. Можно изъ этого полагать, что известковый шпатъ представляетъ форму, соответственную низшей температурѣ, араго- шітъ— высшей тешіературѣ крнсталли зацін [і(і]. <!ѣроішссткоіш соль въ соединены съ двумя паями соды (IaSO!2H-0 наи- [<№] Диморфный тѣла потому отличают-!, отъ иастоящнх'ь шомеров-ь и полимеровъ, что въ ішхт. но анмѣчаюгъ разности мишческпхъ реакціі!, определяемых-;, разігостію располо- женіл (движенія) атомоиъ цъ частиіщхъ, а потому дпморфнзмъ чаще всего приписывается разности вт. расиродѣлеиіп одшіаковыхъ частит., слагающихся въ крнет;і,і;ил. Хоти такая гипотеза вполнѣ возможна, по духу атомистического и молекулярпат ученін, но такі, какъ при ішоііъ расположеніи частиц!, нельзя представить полнаго сохранен! п распредѣде, нія въ нихч. атомовъ, а при веякомъ исны- танін хшшческихъ реакцій должно происходит:, нѣкоторос дппжепіс вт. атомахъ, то, по моему міі'Ьнію, нѣтъ твердаго оспованія отделять дшюрфпзмъ отъ общаго поиятія изо- мсріи, под'ь которое съ блестнщнмъ умгЬхоэгь подведены въ послѣдпее время случаи ираво- н лѣво-врагцаюшлхъ (плоскость поллрпзаціп) органических'!, соедпяепіп. Когда СаСО" выделяется изъ растворовъ, то вт, первый моментъ она пмѣетъ студенистый впдъ, что заставляет!, думать, что соль ;іта является пъ коллоида л ьномъ состо;тіи. Только сь теченіемъ времени она. кристаллизуется. Поввдиыому (Та.чмапъ) всегда тверды» тѣла въ моментъ пермго своего полвле- пія являются коллоидами, но затѣмъ иолѣе н.чп менѣе легко пріобрѣтаготъ кристалличность. Коллоидальное состояние СаСО:І особенно водно изъ наблгадеыій проф. Фамин- цына, который показалъ, что при выдѣленіы углензвеетковой соли изъ растворовъ она ло- лучается, при нѣкоторыхъ условіяхъ, вт. форм'Ь эерепъ, ннѣшщихъ особое наслоенное строеніе, свойственное крахмалу, что пмѣетъ не только самостоятельный нптересъ, но и представляетъ пршгёръ иолученія минеральна™ вещества въ такой точно формѣ, въ какой до аіхъ порь извѣстны былн только органнческія вещества, вырабатываемый въ растенілхъ. Это показываетъ, что формы (клѣтки, сосуды, зерна) растите л ьпыхъ и яш- вотныхъ веществъ, въ какик'ь онѣ находятся въ органпзнахъ, не представлнютъ въ еебѣ чего-нибудь свойствен наго одніімъ организмами а суть результаты только тѣхъ осо- бепныхъ уоовій, въ которыхъ образуются оти вещества. Траубе, а затѣмъ Монье съ Фогтомт. (1S82) получили, нрн подобномт. же медленномъ образования осадковъ (реагируя кремне- и угле-натровою солью на сѣрнокне- лыя соли разныхъ металловъ) подъ мпкро- скопомъ образоваліл, во веѣхъ отиошенінхъ сходетвенныя по виду съ растительными к.тѣт- канп. болѣе распространена вт. природѣ п тогда носитъ названіе ппіса. При сла- бомъ прокалшшііи [4-7J, полтора и два пая воды теряются и получается безводный или обожешіый гипсь, называемый также алебастром!) и употребляющейся для лѣпныхъ работъ въ болыыпхъ количествах1!,. Это основывается на тоііъ, что обожженный, измельчеш-шй и нросѣяшіый гипсъ. смешанный съ водою |4S], образуеть жидкое тѣсто, легко принимающее всѣ формы, Спустя немного времени это тѣсто, слабо разогрѣвалсь, затвердѣ- ваетъ отъ того, что CaSO,J вновь еое- диннется съ водою. Когда нзъ алебастра и воды ед'Ёлаютъ тѣсто, то нмѣютъ механическую смѣсь, а когдл масса застываетъ, тодпда происходит'], химическое соединеніе CaSO+ съ 2Н20. На это соединеніе можно смотрѣть, какъ на S(OH)°, .съ заменою двухъ водородовъ однвмъ Са. ГІриродішй гинсъ является иногда въ совершенно безцвѣтныхъ, пли съ окрашенными жилками, мраморообразныхъ массахъ, иногда же" въ совершенно прозрач- ныхъ кристаллахъ, уд. вѣса 2,33. Изъ шлупрозрачнаго гилеа, называелаго [47] По Ле-Шатрлье (1888), при 125°, а по Бангь-Гоффу при 107° теряется I1/' Rj'O, то-еегь обрая;ется Я-02Са50*, а при '110° выдѣляется уже вся вода. По Schenslone anil Cundall (!8SS), потеря воды гнпсомъ уже начинается въ сухотіъ воздухѣ при 70°. При нагрѣваніи гипса съ водою въ замкнутыхъ сосудахъ при 150' происходитъ полуводное соед. H'OSCaCO" (Hoppe-Seiler). Очевидно, что около 107° деяситъ переходная точка между 3-хъ водной и полу-водноіі солями, т. е. при этоіі теъгаературѣ иогуп. единовременно существовать: растворт. CaSO* въ водѣ (и ея ааръ), СайО'2Н=0 н CaSO4 ','а Е-О, при вы- сокнхъ будетъ' только послѣдвпя солі>< а при иизкихт.—гппсъ 2-хъ водный. Это одинъ изъ примѣровт, ученія о фаэахъ (см. гл. 24-. вын. 9 his и др.). [-18] Для штукатурньіжь работъ ѵ обыкновенно прибавляютъ еще извести и песку, п. ч. тогда масса тверже и не такт, скоро затвер- дѣваетъ. Для отдѣлкн подъ мраморъ прибавляютъ алебастру, клея и высохшую массу полируютъ. Для цѣлеи практики не годится гипсъ пережженный, яе имѣющій, какъ природный аигидридъ, способности присоединять къ себѣ воду. Очевидно, что сложеніе ча- стиц-ь въ кристаллизованную массу, или вообще въ уплотненную, оказываеть вліяніе на химическое реагированіе, кикъ это видно, особенно ясно надъ металлами в-ь различной ихъ формѣ (порошка, крпсталловъ, прокован- ныхъ маесь и т. п.).
440 ГЛ. 14. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ. селенитомъ, ириготавляютъ разныя мел- кія изваянія, какъ изъ мрамора. Въ природѣ, кром'Ь того, находится безводная сѣрноизвеетковая еоль CaSO1, называемая апгндрптом'Ь, встрѣчаю- щаяея иногда рядомъ съ гипсомъ (уд. вѣсъ 9,97). Она уже неспособна прямо соединяться съ водою и ѳтшіъ отличается отъ безводной соли, получающейся чрезъ слабое прокаливате гипса. Еслп гипсъ очень сильно прокалить, то онъ уплотняется и также теряетъ способность затвердѣватъ съ водою [4S bis]. Для раетворенія CaSO при 0° требуется 525 ч. воды на і ч. соли, пра 38°—46В ч., при 100°—5/1 ч. воды. Наибольшая растворимость около 36°, сходно съ растворимостью Na2SQ* [49]. [4S bis] По Mac Colelj, гшіеъ, обезвоженный при 200°, пмѣеть уд. в-вст. 2,577, а накаленный до сплавлеяія 2,654. Потылпцииъ (1S94) прынпмаетъ также два указанный видопзмѣ- неніп безводнаго прокаленнаго гипса, въ ко- торыхъ еверхъ того содержится всегда полу- водныЯ гидратъ (вын. 47), п ихъ отнощеніемъ къ водѣ объясьшетъ явлепія, замѣчаемыя при затвердѣніп сігвсп жженнаго гипса съ водою. [49] Но G. Halett and L. Allen (1902) въ 100 кѵб. сляг, насыщ. раствора' содержится CaSO1! при 0° = 0,17Ъ гр., 10° = 0,103, 25°= 0,208, 30° =0,309, 36° = 0,2090. .10° = = 0,2097, 45° = 0,20S, 100° = 0,Ш гр., т. е. около 40° есть максиыумъ раствора гипса. Гипеъ, особенно обезвоженный прн 120°, легко даетъ пересыщенные растворы относительно CaS042H!0; доходящіе до садержашл 1 ч. CaSO1 на 110 ч. воды, какъ показалъ Нарнньякъ. Разбавленная кипящая соляная кислота растворяегь гвнсъ, образуя СаСІ5. Отношеніе гипса къ углекиельшъ щелочамъ указано въ гл. 10-Й. Сппртъ оеаждаетъ изъ водныхъ растворовъ гит/ь, и. ч. въ спнртѣ вообще сѣраокислыл соле мало растворимы. Гипсъ, какъ всѣ сернокислый соли, накаленный съ углеиъ, отдаетъ ему весь кислородъ, образуя сѣрнистый металдъ, здѣсь CaS. Сѣрноизвестковая соль, какъ MgSO4, способна давать двойны я еолп, но съ трудомъ,—ц химически ыенѣе прочныя. Какъ всегда, онѣ содержать меньше криегаллизапіонной воды, чѣмъ составляющая соли. Розе, Струве и др. получили CaKs(SO')5HsO, напр., смѣсь гипса еъ ланньнгъ количествомъ К^О* и съ водою застывает:, въ однородную массу. Фричше получилъ соотвѣтственную натровую соль въ водноит. (еъ 2Н50) и въ безводною, состоя- еіи, нагрѣвая сыѣеь гипса съ насыщеннынъ растворомъ ЫагЕЮ4. Безводная соль CaNa^SO1)2 находится въ природѣ, называется глаубери- томъ. Фричше получилъ также и гейлюеіітъ CaNa5(COI);5H20, обливая свѣжеосажденную СаСО? насыщеннымъ раствор. Na!CO*. Для кальція извѣстны ташке, хотя немногія, основныя соли. Вееренъ (1892) получилъ Такъ какъ известь есть, основаніе болѣе энергическое, чѣмъ магнезія, то хлористый кальцііі СаСІ2 трудтгѣе разлагается водою, и растворы его при испареиіи выдѣляютъ лишь неболь- шое количество НС1, при испареиіи же въ струи Н'СІ легко даютъ безводную соль, славящуюся- при 719°. Изъ водныхъ растворовъ обыкновенно вы- дѣляетея крпсталлогидратъ СаС126Н20, плавящійся при 30°, а безводная соль съ водою отдѣляетъ иного тепла [50]. Са(НОя)=Са(ОН)227зН20, оставляя до засты- ванія порошокъ ѣдкой извести въ насыщеп- номъ растворѣ Ca(N03):. Соль эта водою разлагается. [50] Хлористый кальцііі имѣетъ ѵд. вѣсъ 2,20, а сплавленный 2,12, кристаллы СаС126Н20 1,69. Если объемъ кристалловъ при 0°=1,то при -29° J ,020;. а сплавленной массы при той же температурѣ 1,118 (Коппъ); (уд, вѣсъ раств. см. вын. 27). Растворъ, содержании SC/o СаСІ5, кипнтъ 130°, 70°/о І58ь; СаС1= растворяется бъ спнртѣ, поглащаетъ NH". Граммовочаетичный вѣсъ СаСІ2, растворяясь въ (нэбыткѣ) водѣ, развігеаегъ 18723 калор., а растворяясь въ спнртѣ, 17555 ед. тепла, по Пнкиерингу. Баіігупсъ Розебузіъ подробно изслѣдовалъ (1889) кристаллогидраты СаСІЕ п нашелъ, что СаС1-Ш30 плавится 30°,2, образуется при темп, нпэшнхъ изъ растворовъ, содержашлхъ на 100 ч. воды не болѣе 103 ч. СаСІ2. Если же содержаніе соли (всегда на 100 ч.'воды) до- ходитъ въ растворѣ до 120 ч., то происходить пластинки СаСІ-МРОЭ, которыл выше 38°,4 дереходятъ въ кристаллогидрата. СаСІЧЬРО, а при тезшературахъ ниже 18е видов знѣненіе Р переходить еъ болѣе прочное СаСІЧШОа, чеку пологаетъ механическое треніе. Сдѣд., какъ и прн MgSO1 (вын. 27), одинъ и тотъ же кристаллогндратъ является въ двухъ фор- махъ: одной R, легко происходящей, но не сохраняющейся, непрочной, п въ другой а прочной. Растворимость, или колич. СаСІ3 на 100 ч. воды, для указанныхъ гядратовъ, есть елѣ дующая: 0° 20° 30° 40° 60° СаС1г6НгО (ІО 75 100 — — СаС1ЧН20а — 90 101 117 — СаС124Н20р — 104 114 — — СаС1'2ШО' — — —128 137 Точки пересѣчентл крнвыхъ растворимости лежать около 30° для первыхъ двухъ солей и около 45° для соли ffl'O а и 2ЫЮ. Кристаллы СаС132Н30 могутъ быть, однако, получены (Диттъ) при обыкнов. температ. наъ ра-стйоровъ, содержащихь НС1. Упругость па- ровъ итого кристаллогидрата достигаетъатмосферной при 165°, а потому въ атмосферѣ водяного пара кристаллы можно сушить и получить беаъ маточнаго раствора, упругость паро'вь котораго больше. Около 175° кристал-
БАРІЙ И СТРОИ ЦІЙ. 441 Какъ для калія К = 39 (и натріп Na=23) извѣстны ближайшіе аналога Rb = 85 и Cs = 133, а сверхъ того Ц=7, точно такъ для кальція Са=40 (имагніяІѴІ*'—24)извѣстенъ,кромѣбли- жайшихъ аналоговъ: строіздія Sr = S7 и барія Ва=137, еще и болѣе легкій ио атомному вѣсу бери.члій Be—9. Какъ рубидій и цезій рѣже калія въ при- родѣ, такъ и стронцій и барій рѣзке кальція (такъ -Вт и J рѣже С1). Представляя много сходственпыхъ оті-юше- ній еъ кальціемъ, барій, стронцій и бериллій могутъ быть характеризованы при самомъ краткомь ознакомлеиіи съ ихъ главнѣйшвии соединениями, что и указываетъ на важный выгоды распре- дѣленія элементовъ по естествеішымъ ихъ групнамъ, къ разсмотрѣиію кото- которыхъ мы обратимся въ слѣдую- щей главѣ. Изъ баритовыхъ соединенна въ при- родѣ чаще всего встречается сііроба- ритовая соль BaSO4, образующая безводные кристаллы ромбической системы, одинаковые по кристаллической формѣ логидратъ втотъ распадается, образуя СаСРНЮ л растворъ, что достигается легко въ запа- яняомъ сосудѣ, когда давлѳніе болѣе атмос- ферпаго. При температурахъ выше 2G0D u этотъ крпсталлогпдратъ разрушается, образуя безводн. СаСР. Выпуская непрочное рапновѣсіе СаСР-ИГЮЗ, приводкмъ, но опре- дѣленіямъ Роаебума. температуры t, при ко- торыхъ совершаются переходы одного гидрата, въ другой и шогутъ вмѣстѣ (въ -прочномъ равновѣсіи) существовать растворъ СаСГ-+ -[-иНЮ. два твердый, вещества А к Б и паръ воды, упругость котораго дана аодт, знакомь р въ ыыллнметрахъ: t « А В ѵ —55° 14,5 ледъ СаСРбНЮ О Н-29°,8 6,1 СаСР6Н20 СаСІЧНЮ 6.8 45°,3 4,7 СаСІЧ-Н'О СаСРЗНЮ 11,8 175°,5 2,1 СаС132Н-0 СаСРНЮ S43 260° 1,S ОцСРІРО СаСѴ нѣск.атм. Растворы СаСР могутъ служить удобнывъ прпмѣромъ для даученія пересьщеннаго состоя ні я, которое легко наступаетъ здѣсь именно потому, что образуются различные гидраты. Такъ, при ?5° растворы, содержащее болѣе 83 ч. СаСГ' на 100 ч. воды, будут* пересыщенными для СаСРГ>НйО. Hammerl показалъ, что при охлажденіи растворовъ СаСР выдѣляется ледъ, если въ .раетворѣ будетъ ыевѣе 43 част. СаСР на 100 воды, я если бодѣе, то крпсталлогидрать СаСРбН'-О, а растворъ указаннаго состава (СаСР14На0 требуеть 44,0 ч. СаСРна 100 воды) застывает'ь, какъ кріогидратъ, около—55°. съ ангидритомъ и представляюгдіе обыкновенно прозрачныя и полупро- зрачеын массы шіастинчатыхъ кри- сталловъ, шіѣющихъ значительный удѣльный вѣсъ, а именно 4,45, отчего эта соль я ноентъ названіе тяжелаго шпата или барита. Съ ннмъ сходен-!. целестинъ SrSO*, который встрѣчаетея, однако, рѣже тяжелаго шпата, соста- вляющаго нерѣдко отбрось при выра- боткѣ многихъ металличеекихъ рудъ изъ горныхъ породъ. Этотъ минералт. служить для полученія всѣхъ другихъ баритовыхъ соединении, потому что утяебаритовая соль (ВаСО3 составляет!, минералъ дитеритъ, SrCOa стронціа- нѵапъ, оба рѣдки, иослѣдній на Этнѣ). легче перераб атываемая въ другія соеди- иенія (т. к. на нее кислоты дѣйствуютъ. прямо, выдѣяя СО2), представляегь, сравнительно, рѣдкій минералъ. Переработка сѣрнобаритовой соли затруд- дяется тѣмъ, что она нерастворима ни въ водѣ, ни въ кислотахъ и производится посредствомъ востановленія [51]. Подобно сѣрнонатровой и сѣрноизвеет- ковой солямъ, тяжелый шпатъ, при на- калываніи съ углемъ, отдаетъ ему кисло- родъ и образуетъ сѣрнистый барій BaS. Для этого тѣсную снѣсі* порошка тяжелаго шпата, угля и смолы подвер- гаютъ дѣйствію сильнаго жара, при ко- торомъ ВаЗО*+4С=ВаЗ+4СО. Оста- .токъ отъ прокаливанія обрабатываютъ водою, въ которой сѣрнистый барій растворяется [52]. При кипяченіи съ [51] Дѣйствіе BaSO1 на соду и поташъ указано въ гл. 10. па стр. 334. [62) Сѣрннстый барій, однако, водою разліі- гается: BaS + 2Н.Ю = H2S-|-Ba(OH)' (реакцдл обратима), но оба вещества растворимы въ водѣ и отдѣленіе затрудняется тѣмъ, что BaS, поглощая кпелородт., даетт, нерастворимую BaSO1. Сѣроводород-ь удаляютъ изъ раетвора иногда при помощи кипяченія съ окислани мѣди или цинка. Если къ раствору ,BaS прибавить сахара, то при нагрѣваыін осаждается сахаратъ барія, разлагаемый углекислотою, такъ что образуется ВаСО". Эквивалентная ем-вег. Na^O1 съ BaSO1 али SrSO*, накаленная съ углями, даетъ снѣсь Na'S съ BaS или SrS, и если такую смѣсь растворить въ водѣ и растворъ испарять, то по охлажденіи ВаН?0! или SrH'O5 кристаллизуются, а въ растворѣ получается 2NaHS. Въ практикѣ готовнтъ гидраты ВаН!Оэ и SrH'O' для прнмѣнеиія во многихъ реакціяхъ. навр., ѣдкій стронціааъ приготовлнЕотъ на сахармыхъ заводахъ для иавлеченія casapa изъ патоки. Буссенго, прокаливая BaSO4 въ хлорнсто»-
ш V.I. It. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫ!', МЕТАЛЛЫ. соляной кислотою получается въ pa- створѣ ВаСІ2, а сѣра вьтдѣляетея въ впдѣ газообразнаго сѣринстаго водорода: RaS-j-2HCl=BaCl2-f HBS. Такпмъ образомъ. сѣрнобаритовая соль превращается въ хлорпстый барііі [53 |, водородпомъ газе, получилъ полное ризложе- ніе съ обраэовапіеиъ ВаСГ-. Слѣдуеті. также обратить вшшішіс іта то, что Грувенъ, лака лішая смѣеь угля п SrSOJ съ MgSO'1 iiIO'SO'1, показаль легкую разлагаем ость, зависящую отъ образе сан і я двопвыхъ солей SrSlCS. легко растворяющпхея въ водѣ и даюшіхъ съ СО- осадокъ SrCOa. Въ подобныхъ примерах!, видно, что та сила, которая связываегь двоііныя соли, люжетъ играть роль іп> направлении реакцІй, п множество дпоііныхъ кремнеземистых!, солей земной поры ітока- зываетъ. что природа пользуется этими силами въ свопхъ химических-!, иперлціяхъ. Достойно внпмашл. что Бухкеръ (1S93). смешивал 40",'0 растворъ уму сноба рито вой соли съ 60";„ растпоромъ серноглшюземпой соли, получнлъ густую клейкую массу, которая только после разбавлепія содою даеть осадокъ ВзУО4. [53] Сернобаритовую соль переводить вь ВаС1г иногда такъ: измельченную сѣриобари- товую соль пр окали ваютъ ст. каішнпымъ углемъ и хлористым ь марганцемъ, составляющими, остатокъ отъ добывпнія хлора. Масга становится полужидкою и, когда она выдѣ- л.яетъ окпсь углерода, прокаливаніе прекращают^ Прп этонъ сперва углеродъ отннмаетъ кнелородъ отъ ст;рпобаритовоіі соли и даеть BaS, который вступаетъ въ двоііное разло- ікеніе съ хлорнстыкъ марганцемъ МпСІ5, образуя сернистый марганецъ MnS, въ водѣ нерастворимый, и растворимый хлористый барііі ВаС1!. Растворъ этого последняго весьма! легко получается чнетымъ, потому что мно- гія посторонпія подмеси, напр., железо, остаются виѣстѣ съ марганцеиъ въ нерастворимой части. Растворъ хлористаго барія чаще всего употребляется для полученія еѣрноба- ритовой соли, осаждающейся посредствомъ сѣрной кислоты, причелъ вновь образуется порошкообразная сЪрнобаритовая сель, характеризующаяся гѣмъ, что она ие изменяется болыпинствомъ химдческихъ деятелей, нерастворима въ водѣ и не растворяется въ нислотахъ. Вслѣдетвіе этого искусственная сѣрнобаритовая соль составляете прочную бѣлую краску, употребляемую вмѣсто евнн- цовыхъ бѣлилъ (и въ подмѣеь къ нииъ). Та- кія бѣлила получили названіе по оголяя ы.тг. (Ыапс ike.Permanentweiss). Для растворенія одной части хлористаго калъців при 20° требуется 1,33 частей воды, для растворенія хлористаго строншя требуется 1,88 частей воды яри той же температуре, а для растворенія хлористаго барія— 2,88 частей воды. Въ таконь же отпошеніи щигішяётся и растворимость бронпстыхъ и Іодястыхъ металловъ. Хлористый барій и стронцій изъ растворовъ кристаллизуются весьма легко въ соединен!и съ водою, а а от., дпоннымъ разложеніемъ съ крѣп- кимъ раетворомъ азотной кислоты иліі селитры, даетъ менѣе растворимую азотпобаритовую соль [54] Ba(NOs)-, а съ содого осадокъ ВаСО1. Обѣ эти соли могутъ-датъ опись бііріл ВаО и ѣдкііі (іаріітъ Ва(ОН}-, отличающіш-н. отъ извести большею растворимостью въ водѣ [55] и легкою способыостію образовать пзъ растворовъ кристаллогидрата BaH202SH2O. По своей растворимости ѣдкій барптъ служить въ технической и химической практике чрезвычайно часто, какъ щелочь, представляющая то весьма важное преимущество, что тожетъ быть всегдаудалеиъ вполнѣ пзъ полученного раствора посредствомъ прпбавленія сѣрпоіі кис- лот7.г, которая вполнѣ выд'Ьляетъ ба- рнтъ въ вндѣ чрезвычайно мало ра- пменно образуюсь: BaCls2H50 н SrCPIiH-O. Последняя (выдѣляетсл до .10°) подобна по составу солпмъ {.'а и ^ig, и Етаръ (1802) при '10°—1У0Р получчл'ь нзч. растворовъ SrCl42H'0. Зам-[;тим-і, также, что ]!зіі'І;етііы кристаллогидраты UaBraHaO іі Ба.Г-'ТН-'О (см. вып. 50). [о'і] А лоты окн слыл соли Sr(KO=)" (h;l холоду даютъ іілч, растсоровъ кристал.югидратъ, с*о- держащііі 4НЧ1) и Ва(КОа)э столь мало растворимы въ воде, что пзъ смѣсп куіешгихъ растворовъ ВаСІ2 или ВгСЛ- сь NaN0:l выд'іі- лпютеявълополмш значительно»'!, количестве. Получаются изъ углекислыхъ солей и изь окисювъ, при д-І;йствін аиотноіі кислоты. Нъ 100 частяхъ воды при 15е рпстворяотсп В,Гі частей азотностройціановоіі со.ш и 8.2 частей азотнобаритовоіі соли, тогда какъ азотноиз- вестковой солн прп этой температуре растворяется иол'Ье 300 частей. Азотыостронціановая соль сообщаетъ горящплп. тѣламъ ярко-красное окрашнваніе и потому употребляется часто для беигальскнхъ огней, фейерверков-!, и сиг- нальныхъ огнеіі, для чего еще лучше могутъ служить соли литія. Азотноизвестковая соль весьма гигроізкопична, азотнобаритовая же соль не обладаетъ этою способностью и пред- ставляет7. въ этомъ отношеніп сходство съ азотнокаліевой солью, отчего и употребляется, вместо послѣдией, для составления пороха, который носитт. названіе сакстррагнна (азот- нобаритовой соли' 76 частей, селитры 2 и угля 22 ч.). [55] Диесоціація кристаллогидрата -Ьдкаго барита указана въ гл. 1, выи. 65. Въ 100 ч. воды растворяется; 0° 20° І0° 60D S0° . ВаО 1,5 3,5 7,4 18,8 90,8 SrO 0,3 0,7 1,4 2 9 Пересыщенные растворы образуются легко. Безводнан окись ВаО плавится въ пламени гремучаго газа. При накаливании пары калія отнимают], кислородъ, хлоръ вЫд'Ьляетъ кнелородъ.
ЕЛІ'ІЙ IJ СТРОИ) УІІ 443 створимоіі сѣрпобаритовой соли BaSO*. Его ложно удалить также, цока, оиъ находится въ щелочнолъ состояния (напр., избілтокъ барита, когда оі-іъ взятъ для ласыпцёиія кислотъ), посред- ствомъ углекнслаго газа, также вполнѣ осаждающаго окись барія въ видѣ мало растворимой, безцвѣтной и порошкообразной углсбаритовой соли. Обѣ зтл реакціп прндаютъ ѣдкому бариту такіл свойства, что от. сдѣлался бы чрезвычайно распространенный'*- in, практішѣ, если бы госдішешя его были столь распространены въ прнродѣ, какъ соединен і я натрія и.чи кальціи,- и если бы при этолгь растворимый его соедішенія не были ядовиты. Азотно- баритовая соль при пакалпваніп пряно разлагается, оставлял окись барія ВаО, а углебарптовая, особенно осажденная нзъ раствора, въ смѣси съ угдемъ или при накаливай hi съ водянымъ паромъ. При д'Ьйствіп виды окись барія гасится съ отд'Влепіелъ большого количества тепла, пролеході/гдій гидратъ прочно удерж иваетъ воду, но все же лри еилы-іомъ накаливаши ее выдѣляетъ ]55 bis]. Съ кислородомъ безводная окись барія, какъ было уже говорено въ 3 п 4 гл., даетт, перекись ВаО- [50]; ни СаО, ші SrO не даютъ такой перекиси столь пряло и легко, хотя обра- зуютъ прндѣйствш перекиси водорода. Окись барія разлагается при нака- ливаігін въ ларахъ калія, а раепдав- |51і bibj Брюгельланъ (1S0O), прокаливал ВаН20" въ графитномъ ііли гдішяномъ тпглѣ, получплъ ВаО въ игдахъ уд. вѣса 5,33, я. прті накалнваніп въ платчновомъ тиглѣ—въ формахъ кубической системы, уд. вѣса 5,7-1-. Въ послѣдней формѣ происходить и SrO пзъ азотнокислой соли. Удѣлъные вѣеа при раз- личпыхъ пеходныхъ веществахъ: 3IgO СаО SrO Изъ BN;0D 3,3S 3,25 4,75 — RCOs 3,-lS 3,36 І,ІЬ — RHa04 3,1-1 ,3,25 -1,57 [5G] Способность окиси барія поглощать при иакалпваніи кяслородъ и давать перекись ВаОа {ем. гл. 3. вын. 7) весьла характерна для этой оішеи. Оші принадлежите только безводной окиси. Водная окись не поглощаетъ кислорода. Перекись барія не растворяется въ водѣ, но способна съ «ею. давать підрагь я соединяется также еъ перекисью водорода, образуя весьма непрочное и, со вреыенемъ, выделяющее кнелородъ соединекіе (получено проф. Щсяе), иыѣющее составъ ВаЕРО4 (гж, і, вын. 21). ленный хлористый барій разлагается дѣйствіемъ тока., образуя металлически! Йііпш, какъ показалъещеДевп,аКруксъ (Urookes, 18G2), нагр'ввая амальгаму латрія съ насыщенныиъ растшромъ ВаСІ2, получил-ь амальгаму барія, изъ которой легко отогнать ртуть [50 bis]. То же относится до стронція. Оба металла растворяются въ ртути и мало летучи. Они оба тяжелѣе воды, Ва имѣетъ уд. аѣеъ 3,0, Sr—2,5. Оба они р аз л а га ют ъ воду при обыкновенной температура, подобно щелочнымъ мета л ламъ. Барій и строицій, какъ соле образные элементы, характеризуются сильными основными свойствами, т8ѣлъ, что съ трудозіъ даютъ кпелыя соли и почти не образуютъ основныхъ солей. При слпченіи ихъ между собою и съ Са очевидно, что щелочныя свойства въ ягой грувітѣ (какъ въ рядѣ К, Rb, Cs) возрастают* вмѣстѣ еъ атомныиъ вѣсомъ, м во яножестяѣ соотвѣтствен- ныхъ соединений эта нослѣдователь- ность ясно выступаетъ. Такъ. напр., растворимость гпдратовъ В.НЮ2 и уд. вѣсъ [57] возрастаютъ при дереходѣ отъ Са і;ъ Sr п Ва, а растворимость еѣрнокнелыхъ солей уменьшается [5S], а потому для магнія и бериллія, какъ для металлов* еще болѣе легкихъ по величпнѣ атошаго вѣса, должно ждать болѣе раствори л ыхъ сѣрнокислыхъ солей, что и впдимъ въ действительности. Какъ въ разрядѣ щелочныхъ метал- [56 bis] Ггонцъ, иолучивъ амальгаму съ 3"/° барія дѣіістаіемъ тока на кр-Бщан растворъ БаСІ- (катодоиъ служить ртуть), нагрѣвалъ ее прп падовш тока . н при 1ЦШ° вся ртуть испарялась. Цвѣтъ чнетаго бярін напозіинаегь серебро. Ва, Sv и Са прпио способны, поглотать азогь,.образуя NSR3 (Макенят., Муасеанъ}. [57] Даже нъ раствораѵь проявляется постепенность въ увеличена! уд. вѣса не только для эквивалентные растиоровъ (напр. RC13 + -j-aOOH:0), но даже при одянаковомъ процент- нолъ состав-];, какъ видно ао параболамъ, деіющпмъ уд. вѣсъ (вода 4-°=10000) прп 15е (для ВеС1? по опредѣленіялъ Бурдпкова): і ВеСі5 : 5 = 9У92-Ьб?.21і> + (МІ1р2 СаСІ* : S = „ -г- 80,2іда -f 0,ІЩх . SrCl* : S = „ + S5,57j) + 0,'33р2 ВаСІ' : S = D -\- S6,5Gp + Q,8Vips [58] Одна часть CaSO1 для раствореаія при обыкв. темпер, требувгь. около 500 ч. воды. SrSO1 около 7000 ч., BaSO4 около -«Ю0О0 ч., a BeSO4 легко растворяется въ водѣ.
444 ГЛ. 14-. ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ. ловъ мы ввдѣли бШ'ізкіе между собою по свопствамъ металлы: калій, рубидій и цезій. и, кромѣ нихъ, два металла съ менышшъ паѳмъ, а именно: натрІй и легчайшій изъ всѣхъ литій, представ- ляіощіе уже нѣкоторыя особыя харак- терыыя свойства, такъ точно въ разряде щелочи о-зе мел ьныхъ металловъ, кромѣ кальція, етронція и барія ыы находнмъ магній и еще берпллііі или Г.ТПЦІп. Относительно величины атом- наго вѣса онъ стоить въ такомъ же положеніи въ ряду опиеываевшхъ металловъ, въ какоиъ стоить лнтій въ разрядѣ щелочныхъ металловъ, потому что пай бериллія равеиъ Be=Gl=9. Пай этотъ бо.тѣе пая литія (7), какъ пай магнія (24) болѣе пая натрія (23), кальція (40) болѣе, чѣмъ калія (39), и т. д. [50]. Получилъ бериллій свое тазваніе потому, что находится въ ми- нералѣ Оериллѣ. Металдъ называіотъ также глтщіемъ (отъ греческаго слова сладкій), потому что соли его нмѣютъ [59] Беряллііі мы относішъ къ разряду дву- атоыныхъ щелочно-земельныхъ металловъ, то- есть придает, его окиси формулу ВеО, а не считаешь трехатомным-ь (Ве=13.5, гл. 7 вын. 31), какъ предложено и защищалось многщін. Вѣрный атомный сосгавъ описи бериллія при- далъ раньше веѣхъ руескій изслѣдователь соединение ятого металла, Авдѣевъ (1819), который сличилъ соедднепіл глнцін и, соедпне- ніяші ыагнія п устраннлъ господствовавшее дгнѣніе о схолствѣ состава окиси глиціи еъ окисью алюминія, доказавши для этого, что еѣрноглнциновая соль представляеть больше сходства еъ сѣрвомагнеэіаяьною солью, чѣш, съ сѣрноглпноземного солью. Особенно важно было то обстоятельство, что аналоги глинозема даютъ квасцы, а окись бериллія, котя и есть слабое основаніе, легко, какъ магнезія, дающее основная и двойныя соли, однако, настоящих* квасцовъ не образуетъ. Установлен! е периодической еистемы элементовъ [1S69), разематрнваемой въ слѣдующей главѣ, хотчаеъ показало, что взглядъ Авдѣева от- вѣчаетъ дѣйствительностп, то-ееть что бери- лій двуатоыенъ, а потому заставило отвергнуть трехатомноеть бериллія. Это научное разнорѣчіе вызвало въ 70-хъ и иачалѣ SO-хъ годовъ обширный рядъ иаслѣдованій, касавшихся описываемаго элемента, и окончилось послѣ того, какъ проф. Браунеръ показалъ, что главный химическія и фиаическія свойства бериллія и его соединеній соетавляютъ періодическую фуикцію атомнаго вѣса Бе = = 9,1, а пе Be = 13,6 и особенно послѣ того какъ—велѣдъ за этимъ—Нильсоиъ и Детср- сонъ,—одни нзъ главныхъ защитниковъ трехатомно сти бериллія, опредѣливъ плотность пара ВеС1г(=4-0, гл. 7 вын. 21), доставили опытное доказательство еъ пользу двуатом- еладковатый вкусъ. Оиъ находится въ бериллѣ, аквамаринѣ, изумрудѣ н др. мииералахъ, окрашеиныхъ чаще всего въ зеленый цвѣтъ, прозрачныхъ, иногда являющихся възначителышхъмассахъ, но вообще, сравнительно, рѣдкихъ, и въ состояши прозрачныхъ крпсталловъ образующихъ драгоценные камни. Составь берилла, изумруда и смарагда есть слѣдующій: Al2033Be06Si02. Изъ берилловъ ызвѣстны преимущественно наши сибирскіе и бразильскіе. Удѣль- ный вѣсъ берилла около 2,7. Опись глидія по слабости своихъ основныхъ свойствъ представляеть сходство съ окисью алюминія въ такой же шѣрѣ, въ какой окись литія сходна съ окисью магнія [60) По большой рѣдкоети въ ностп бериллія, и громко высказавъ это, показали, что въ наукѣ истина, даже при раз- норѣчіяхъ, одинаково дорога всѣиъ, хотя бы сперва и отрицалась тѣмъ, кто ее утпердилъ {см. также вын. 3). [GO] Окпсь глнціп, подобно окиси алюшінія, осаждается изъ раствора своихъ солей щелочами въпндѣ студеннстаго осадка воднол окиси. ВеН'О", растворимой въ нзбыткѣ ѣдкаго кали и натра, какъ глннозимъ. Эта реакціп можетъ служить и для отлнчія. и для отдѣленія ВеО отъ глинозема, п. ч. рпзбавлеппын водою щелочной растворъ при кшшчепіи выдѣляетъ водную окись бериллія, а не выдѣяяетъ глинозема. Растворимость окиси бериллія въ щело- чахъ явію указываетъ уже на слабыя еч основным свойства н какъ будто выдѣллетъ эту окись нзъ ряда щелочныхъ земель. Но, сопоставляя по уменьшающемуся атомному вѣсу окислы выпіеопиемгаыхъ щелочнозеиельныхъ металловъ, мы нмѣемъ рядъ: BaQ, SrO, СяО, MgO, ВеО, въ когороэіъ поелѣдователъно и явно уменьшаются основпыя свойства и уменьшается растворимость окиси, до того, что, еслийы мы не знали вовсе окиси бериллія, должно было бы ждать на ея мѣсто окиси нерастворимой въ водѣ и именно со слабѣйшими основными свойствами, Если спиртовой растворъ ѣдкаго кали насытить гидратомъ ВеО, то подъ ко- локоломъ возд. насоса при испарепіи образуются шелковистые кристаллы НеКгОг. Другалъ характерпымъ признакомъ солей ВеО слуиштъ то, что ояѣ даютъ съ ѣдкимъ амміакомъ студенистый осадокъ, растворимый въ избыткѣ углеашіачной солн, подобно осадку машеэіи, чѣмъ окись гліщіл и отличается оть окиси алюминія. Окись бериллія легко образуетъ угольную соль, нерастворимую въ вод'І; и сходную во многихъ отно- шеніяхъ съ углемагнезіальііою солью. Сѣрно- бернлловая соль отличается значительною растворимостью, а именно: при обыкновенной теігасратурѣ она растворяется т. равпомъ вѣсѣ воды; иаъ растворовъ хорошо' кристал-
АЗОТИСТЫЕ ИВОДОРОДИСТЫЕ.МЕТАЛЛЫ. '''..' 445. гірвродъ-, по отсутствііо особо выдающихся ннднвидуальиыхъ свойствъ, по возможности до некоторой степени ихъ предвидѣть на основазів пері'одиче- скоё системы элементовъ, излагаемой въ слѣдующей главѣ, и по кратности этого сочяненія, ыы не станешь особо останавливаться иадъ соедипеніями бериллія, замѣтимъ только, что самостоятельность берилловыхъ соедшеній была указана въ 1798 году Вокеле- номъ, а металлически! бериллій полу- ченъ Вёлеромъ и Бгасси. Вёлеръ по- лучилъ інеталлпчеекііі бспиллШ, дѣйствуя на ВеС12'каліемъ, подобно тому, какъ получается магній. (Лучше для нолуче- нія бериллія сплавлять K2BeF* съ Na). Лебо (1S9S) получилъ Be, дѣйствуя гальв. токомъ на еплавл. NaaBeF* (ВеСІ2 и BeF2 тока не проводятъ). Металлическійглиційпмѣетъ удѣльный вѣсъ 1,64 (Нвльсонъ, Петерсонъ), весьма тугоплавокъ, а именно—плавится при температур* почти такой же, какъ серебро, еъ которьшъ еходенъ свотгь бѣлымъ цвѣтомъ и бдеекомъ. Характеризуется т'выъ, что весьма трудно окисляется и даже въ окислнтельишъ пламени паяльной трубки только съ поверхности покрывается слоемъ окиеи, не горитъ даже въ чистомъ кислородѣ., не разлагаетъ также воды ни при обыкновенной темлературѣ, ни при температур* краснаго калеиія, но хлористоводородный газъ при слабость нагрѣва- ыІи разлагается имъ съ выдѣленіелгь водорода и значнтельнаго количества тепла. Даже слабая соляная кислота при обыкновенной температур* производить то же самое. Также легко бериллій д'Бйетвуетъ на сврную кислоту; но закѣчателыю, что пи слабая, ни крѣпкая азотная кислота не дѣйствуетъ на бериллій, который, невидимому, особенно хорошо сопротивляется окисли- тслъшлмъ средствамъ. ІЗдкое калидѣй- лиэуется и не издіѣняется на. воздухѣ; содержать ВейОЧ-НЮ. При иакмливанш оиа оетавляетъ окись бе|>иллія. по окись эта послѣ еамаго продолжительігато прокаливая ія ііожеть быть вновь растворена въ сѣрной кислотѣ, тогда какъ при подобной обработкѣ сѣрііоглітозениая соль оетавляетъ окись ялю- ъшпія, уже неспособную потомъ растворяться въ кпслотахъ. За немногими нышоченіяжі, соли глиція трудно кристаллизуются ц значительно сходству ютъ съ соляхгі лагиія. ствуетъ на глицій,. какъ на алюмииій, выдѣляяводородъ гг растворяя металлъ, но амміакъ не нмѣетъ на него . дѣй- ствія. Эти свойства металличеекаго гли- ція выдѣлшотъ его, повидимому, изъ ряда другихъ ошсаняьгхъ металловъ; но если мы сличишь свойства кальція, магиія н бериллія, то уаидииъ, что магній заниааетъ середину ме?кду Са н Бе. Тогда какъ кальцій весьма легко разлагаетъ воду, магній производить это съ трудомъ, а бериллій вовсе этого не производить. Особенности бериллія между щелочио-земелышми металлами напоминаютъ то, что въ ряду галоидовъ мы видѣли для фтора, отличающагося отъ другихъ галоидовъ по шогшіъ свойствамъ и обладающаго наймем ь- шимъ атомнымъ вѣсомъ, какъ Be— среди другихъ щелочно - земельныхъ металловъ. Для дополненія характеристики ще- лочно-зелельныхъ металловъ приба-.. вимъ, что они, какъ и щелочные металлы, соединяются еъ азотомъ, водо- родомъ и углеродом-ь, и если азотистые натрій (получаемый при накаливаніи амида иатрія, .гл. 12, вып. 44 bis) и литій (образуется при накаливаніи ли- тія въ азотѣ, гл. 13, вын. 39) лмѣютъ соетавъ, R3N, то азотистый магній (вын. 14), кальцій, стронцш и барій представляготъ составь R3N3, напр., BasN2, какъ и должно издать по дву- атомности щелочно-земельньгхъ металловъ и по соотв*тствІю всѣхъ ихъ съ. аюгіакомъ, который получается изъ всѣхъ нихъ при дѣйетвіи воды. Обра- зованіе послѣдиихъ изъ названныхъ азотястыхъ металловъ, отвѣчающихъ Са, Sr и Ва, происходить прямо (Ма- кеннъ 1892) при накаливаніи металловъ въ азотѣ. Всѣмъ имъ свойственъ видъ некриеталлическаго порошка тем- наго цвѣта, а изъ реакцій, кроыѣ пе- - рехода въ амміакъ, пзвѣстно, что прп накаливаніи съ окисью углерода образуется синеродистый металлъ, папр., Ba3№4-2CO=Ba(CN)4-2BaO [М]. Подобно Na и К, металлы щелочныхъ (61] Тнкимъ оброзомъ азотистые металлы представ л яіогь вещества, при помощи кото- рыхъ легко можно получать язъ азота воздуха не только амміакъ, во при иосредетв'в СО н «'Ьлыы рядъ сватезовъ сложыыхъ углеро- днстыхъ и азотистых1], соединений.
■4-1-С ГЛ. ІГі. ГХОДСТЖ) ЗЛЁМЕИТОВЪ И ПЕГІОДИЧЕСКШ ЗЛКШГЬ. земель, при накалпвашп поглощаютъ .газообразный водородъ, образуя легко окисляемые водородистые металлы. Открытие водороднетыхъ щсншо-згсшмь- пыхъ металлов'!, едѣ-лано К. Впнкле- ромъ (ІУ91) при пзученін возстанов- ляе мости зтпхъ лет алло въ магиіѳмъ, по Муассанъ ближе нзучплъ этотъ пред меть п цоказа.тъ, что кристаллн- ческій кальцій, накаленный въ струЬ водорода, жадно, даже со вспышкой, ■ поглощаетъ газъ ц даетъ бещвѣтпый крпеталличеекій (уд. в'Ьсъ 1.7] водородистый кальцій СаН-, не разлагающий я при (300°, а съ водою дающій водородъ и известь: СаН2+Н'-0=СаО+ +2На. Щелоч но-земельные металлы обра- зуютъ также углеродпстыя еоедішенія (карбиды) состава СаДІ, отвѣчающаго ацетилену С-Н- и при дѣйствіп воды дѣйствительно легко п прямо его обра- зующіе: СаСа+БТаО=СаО+СаНе. По- лучены онп сперва Макенномъ (1892), накаливая 20-ти процентную амальгаму щелочно-зем. металловъ съ углемъ въ струѣ водорода, или окпселъ (даже угольную соль) въ емѣси съ магніемъ н ѵглемъ (напр. ВаСО;| -4- 3Mg -}- С== =3MgO-bBaC2). Муассанъ (1893) полу чвмъ тѣже карбиды, накаливая Изъ прнмѣровъ предшествующихъ главъ видно, что сходство элементов'*, можетъ быть разностороншмъ и бо- лѣе или менѣе иолнымъ. Такъ, Li или Ва въ нѣкоторыхъ отношеніяхъ сходны съ Na или К, въ другихъ съ Mg или " [62] Муассанъ {1S97) также получилъ СаСа и т. п. карбиды при ноіиоші т\;хъ соединений амміака съ металлами, которые указаны тп. гл. Ч, еыя. 14, а именно такъ: если на жидкое аішіачвое еоед."металла (считал его, какъ На—одноатоиныдъ} Ш-РЫ дѣйствонать аце- тиленомъ (при низкой теыпературѣ, когда ло- . добныя соед. постоянны), то получается без- :"■ пвіітная жидкость состава С3ІШ (по ѵравне- ■ шщ: 2NH>M -f ЗС5Н2 = ЗСИНМ + гКИ'+СН'1). окислы съ углемъ въ жару электрической печи. Изъ этихъ вещеетгп. особое значеше въ промышленности но- лучнлъ КіірОпдъ Кіілын'я или углеродистый кальцій СаСа, иршіѣшгемыіі для получеиін ацетилена (въ лампахъ для освѣщеиія), для обогащеиія свѣтнль- ііаго газа и для возстановлеиій. Заводски нъ образомъ его готовить уже во веѣхъ странахъ при дѣйствін угля на известь въ электрическнхъ печахъ: Са043С=СаСа+С0 (такъ около 55 водьтъ и и'ізсколько тысячъ амперовч. получаютъ, обыкновенно іюльзуясьтур- бнпамп при водопадахъ). Совершенно чистый С2Са безцвѣтеыъ, похож'ъ на пое. соль, уд. вѣсъ 2,3, по въ торгошіѣ обращается масса, содержащая много подмѣсеи, бураго цвѣта и едва просвѣ- чивающая [ІІ2]. Be, Mg, Sr и Ва даютъ подобные же углеродистые металлы С'-М, развивающІе ацетилецъ. Танимъ образомъ нынѣ ясно видна аналогичность п соотпѣтетше металловъ данной группы не только въ ихъ отношеніяхъ къ кислороду, хлору, кис- лотамъ и т. п., но также въ ихъ спо собыости соединяться съ азотомъ, во- дородомъ и углеродолъ, что стало извѣсткымъ лишь въ ераш-і. недавнее время. Са. Очевидно поэтому, что для вѣрнаго суждеиія необходимы иризнаки не только качественные, но и количественные, т. е. измеримые, Когда нѣкото- рое свойство подлежать измѣренію— оно перестаетъ носить характеръ произвольности и придаетъ сравиенію объективность. Къ числу такихъ измѣ- рпмыхъ евойствъ злемеитовъ и ихъ т. е.' происходить этнлеш., а происшедшая жидкость при пагрѣваніи образуетъ CaMs, по уравнеиію: 2С*ЫМ ™ СаН! + СаМг,' чѣмъ'точно доказывается прямое соотношеніе съ пцети- леномъ. СаН* и Са'ТИ1 при. ндкаливаіііп еъ углеігь даютъ бсаіюѣтиыіі СаСе. , ПЯТНАДЦАТАЯ ГЛАВА. Сходство элементовъ и періодическій законъ.
изоморфизм ъ. 44/ соотвѣтственпыхъ соединеііій принадлежать: а) изоморфызмъ, или сходство кристаллическпхъ формъ и связанная съ нимъ способность образовать изоморфный емѣсл; Ь) отиошеніе объе- мовъ сходстпенныхъ соединена! эле- ментовъ; с) составъ солеобразпыхъ ихъ еоедівдепій и d) отиошеніе въ вѣеѣ атомовъ алелентовъ. Мы кратко раз- емотримъ въ этой глав'Ь эти четыре стороны дѣла, весьма важный для естественной, а потопу и плодотворной систематики элементов^, облегчающей не только первое знакомство ст. НИМИ И СЪ ГІХ'І. СО- едішешямп, но л подробное ихъ изу- чеиіе. Исторически пер- иым'ь, важнымъ и доказательны мъ ме- тодомъ для откры- тія сходства соедл- неггій двухъ раздич- лыхъ злементовъ служылъ язомор- «Ші, понятіе о ко- торомъ ввелъ въ хп- мію берлинский про- фессоръ Митчсн- ЛИХІ) (въ 1820 году), устаповившій, что соотггвтствешшя соли мышьяковой H2As04 и фосфорной ЬРРО кпслотъ кристаллизуются съ одинаковымъ ко- личеетвомъ воды Мимирллжт. (Eilhord Mitseharlich) 1794-1S63 сходство. А так'Ь какъ крпсталлнче- скія формы подлежать точному измѣ- ренію, то впѣніняя форма оказывается столь же пригодною для сужденія о ввутреннихъ спдахъ, д'Ьйствугощихъ между атомами, как-ь и сравнен іе ре- акціі'г, плотностей пара и т. и. отно- шеиій. Мы видѣли пршмѣры итого уже въ предыдущемъ изложеніи |1]. Достаточно припомнить, что соединения щелочныхъ металловъ еъ галоидами, RS, въ кристалл и ческомъ видѣ, всѣ принадлежать къ правильной еистемѣ, являются октаэдрами или кубами. Та- коны. напр., NaGl, ■ КС1, KJ, RbCl н пр. Азотнокислый соли рубиділ н_цезіяяв-- ляются въ такпхъ же безводиыхъ кри- сталлахъ, въ ка- кихъ является и азотяокаліевая соль. Углекислыя соли іцелочііо-зе- мельныхъ металлов ъ представляю т ъ и з о м о р- физмъ еъ углеаз- вестковой солью, т. е. являются или въ формахъ, сход-. ныхъ съ известко- вымъ шпатомъ, или въ кристаллахъ ромбической, системы, сходствен- ныхъ съ арагони- ' томъ [1 bis]. Мало обдадають чрезвычайно близкими (по этого: NaNO3 кристаллизуется ром- наклоненію плоскостей it осей) кри- боздрами, близкими къ ромбоадрамъ. сталлическими формами и могутъ изъ растворовъ кристаллизоваться вмѣстѣ, въ однихъ кристаллахъ, заключаю- тщихъ смѣсь этихъ еоединепій. Изоморфными, веществами называются та- ііія,, которыя, при одпнаковомъ числѣ атомовъ въ частицахъ, представляютъ сходство въ химических-ь реакціяхъ, СаСО3, а КЖ>3 является въ формѣ арагонпта СаСО3, п число атомовъ въ обоихъ родахъ солей, сходно: онѣ за-. ключаютъ по одному атому металла [1] Укажеігь для лрнм-Ьра па "сходство сѣр- иокпелыхъ солей К. Rh и Сз, га. 13, вын. 1. , [І bis] Крпсталлпчеегип форлъі арагонита; стронцианита, и витерита относятся къ ромбіі- Лпичпгтт, пт. рчпйгтппѵт. птаггчигтѵт ческой еистелѣ, уголъ ираэмы СаСО5 116°І0!; . „„„ :.„„_™.^„ f™_ ' °ДИІіаковУю SrCO; 1І7°И)' и ВаСО1 Ш^ЗО'. Съ другой. или чрезвычайно близкую кристалли- отороны, крпм-а.тлическія фермы известкового ческую форму; ВЪ пихь ВХОДЯТЪ часто шпата, магнезита ищщковаго шпата еійль'же нѣкоторые общіе элементы, изъ чего близки, но относятся къ ромбоэдрической си- ' заключаюсь ЧТО и остальные Стичтич- етеяѣсъугладъромбоэдраСаСОМОэ SvMgCO5 ■ ddHJuoianjib, чіи и оогалыше фазлич ](і7=]0' п 2пСО! 107?40\ Изъ этого сравие- ные. элементы, напр. въ предшествую- Т|і[1 л>же вндно, чт0 Za бшвка к> Mg, чѣмъ щемъ прщгЬрѣ As и Р) представляютъ Mg къ Са. , ■
М-Й ГЛ. 15. СХОДСТВО ЯЛЕМЕНТОВЪ И ПЕРІОДИЧЕСКТЙ ЗАКОИЪ. (К, Na, Са), но одному атому ые- талопда (С, N) и по тргг пая кислорода. Сходство формъ зд-всь, очевидно, совпадаетъ со сходствомъ атомного состава. Но здѣсь нѣтъ близости евойствъ, какъ видно изъ опнсанія поименованныхъ солей. Очевидно, что СаСО3 ближе къ MgCO3, чѣиъ къ NaNO3, хотя формы лхъ п одинаково близки, между собою. Не одна близость формъ (гомеоморфизм-*,) характеризуем изоморфный твла, виолнѣ близкія между собою, но также — и способность вступать въ сходный ре- акціи, чего н-втъ для KN03 и RC03. Важнѣйішшъ и наиболѣе иряыымъ способомъ сужденія о полномъ изо- морфизмѣ, т. е. о положительномъ сходствѣ двухъ соединены, служить способность еходныхъ еоединеній вы- дѣляться изъ раетворовъ въ однород- ныхъ кристалдахъ, содершащпхъ самыя разнообразпыя отношснія между количествами вошедпхихъ въ кристаллы сходныхъ тѣлъ. Эти количества, пови- димому, не находятся въ зависимости отъ частичныхъ или атомныхъ вѣеовъ, и если управляются какими-либо законами, то сходными съ тѣмн, какіе относятся до неопредѣленныхъ хими- ческихъ еоединеній [2]. Это будетъ (2] Обынновеннѣпшинъ прамѣромъ иеопре- дѣденныхъ хнмич. соед. служатъ растворы'. Но изоморфпыя смѣшенія, столь сбычныя между кристаллическими еоеднненіями кремнезема, образующими кору землую, также какъ и,сплавы, особенно метал лпч ее кіе, столь важные для аримѣненія металловъ къ практике, составляюсь также примѣры неопредѣленныхъ соедннсній. И еели въ главѣ 1-й и во многихъ другихъ частяхъ этого еочлненія доказывается необходимость признать въ ра- етлорахъ переходы къ опредъ-леенымъ еоеди- неніямъ (въ диссощированномъ соетояніи), то тѣмъ болѣе это относится къ нзоморфнымъ саѣсямъ и сплаваыь. По этой причинѣ въ разяичиыхъ мѣстахъ этого сочпневія я обращаюсь къ фактамъ, ааставляющимъ приэяа- вать во всѣхъ изоморфныхъ смѣсяхъ и спла- вахъ существоваще опредѣленныхъ яимич. еоединеній. Такое мое мнѣніе о изоморфныхъ енѣсяхъ (развиваемое съ 60-хъ годовъ) находить особенно ясное подтвержденіе въ изелѣ- дованілхъ В. Розебума (1892) (а также нно- і-икъ другкхъ) надъ растворимо стію и кристал- лиааціею смѣсей хлорвоватыхъ солей калія н талям КСЮ" и Т1СГО'. Опт. вокаэалъ, что нри разлнчномъ содержании въ растворѣ обѣихъ сОдей выделяются кристаллы или съ избыт- «омъ первой соли отъ 98*/0 до 100°[0 или съ пэбыткомъ второй соли отъ 63,7 до ■ 100°/,,, ясно изъ иримѣровъ. Хлористый ка- лій и азотно- или сѣрнокаліевая соль не изоморфны между собою, составлены . въ атомномъ отношеніи различ- нымъ образомъ. Если эти соли смѣ- шать въ растворѣ и такой растворъ выпаривать, то выдѣлятся отдѣльные кристаллы каждой нзъ этихъ солей, въ той кристаллической формѣ, какая свойственна каждой изъ пихъ. Въ криеталлахъ не будетъ содержаться смѣеи двухъ солей. Но если кристаллизовать смѣсь раетворовъ двухъ изо- морфныхъ солей, то при пзвѣстномъ между ними отношеніп будутъ получаться кристаллы, содержание въ себѣ одновременно оба эти вещества. Однако и этого нельзя принимать абсолютно. Такъ, если взять см'Ізсь КС1 съ NaCl, то растворъ, насыщенный при высокой температур*, при испареніи воды будетъ выдѣлять только хлористый натрій, а при охлажденіи иасыщен- наго раствора—только хлористый ка- лій. Въ первомъ будетъ очень мало хлорнстаго калія, а въ послѣднелъ будетъ очень мало хлористаго натрія [3]. Ноесли.взять, напр., смѣсь раство- т. е. въ кристалл, впдѣ илн первая насыщается второю, или вторая первою, какъ при раствореніи эфира въ водѣ, пріггонъ растворимость см-вси, содержащей 36,3 и 98% КСЮ3 одинакова, какъ одинакова упругость насы- щепнаго эфлрнаго раствора воды и водяного раствора эфира (гл. 1, вын. 47]. Но какъ мо- гутъ существовать жидкости, смѣщивающіясл во всѣхъ пропорціяхъ, такъ л нѣкоторыя иэо- морфныя тѣла могутъ быть въ криеталлахъ при всевозможныхъ отшшенілхъ между составными частями. Такія системы Вантъ-Гоффъ пазываетъ твердыми растворами Эти же по- нятія развивалъ затѣмъ Нернстъ (1S92), а Виттъ (1891) приложили къ уяснеяію явленіи при окрапшванш тканей. [3] Причину того различія, какое наблюдается въ разиыхъ одиоформеииыхъ тѣлахъ, относительно ихъ способности образовать нво- морфныя смѣси, не должно искать въ разли- чіи ихъ объемпаго состава, какъ утвержда- ютъ многіе вмѣстѣ съ Когшомъ. Объемы ча- етицъ— пахоаамыя дѣленіемъ вѣса частицы' на плотность-—для такихъ ивоморфояъ, которые даютъ смѣси, между собою не ближе, чѣнъ объемы тѣхъ, которые не даютъ скгЬси, напр., MgCO3 паи 84, плоти, 3,06, объеиъ 27; СаСО" въ форМ'Ь шпата объемъ=:і)7, въ форнѣ арагонита = 33, SrCOD = И, ВаСО» = 46, то- есть для этихъ бливкихъ изоморфовъ съ уве- личеніемъ пая об-ьемъ увеличивается. То же замѣтимъ, если ераваныъ въ втомъ отношеніи NaCl (объемъ частицы = 27} съ КС1 [об-ьемъ = 37), или Ka!SO* (объемъ 65) съ KaS04 (объ-
ИЗОМОРФИЗМ Ъ. 449 ровъ сѣрио-магыезіалыюй и съ-рпо- цинковой солей, то при испаренш растворовъ ихъ нельзя отдѣлить другъ отъ друга, не смотря на довольно значительную разность въ растворимости этихъ солей. Так'ь и въ при- родѣ встрѣчается углемагнезіалы-іая соль, изоморфная еъ углеизвестковой солью, вмъ'стѣ, т. е. въ одиомъ кри- сталлѣ сь этою поелѣднею. Угол'ь ромбоэдра такихъ известково-магие- зіальныхъ шпатовъ представляетъ величину промежуточную между углами, принадлежащими каждому шпату въ отдѣльности [СаСО3 уголъ ромбоэдра i05°'S, MgCO3 107°ЗОг, MgCafCO3)* І06°10']. Иѣкоторыя изъ такихъ пзо- иорфнып. снѣссй известковаго и магне- зіальиаго шпатовъ являются въ хоро- шихъ нристаллахъ и въ лоелѣднемъ случаѣ нерѣдко между количествами составныхъ началъ существуетъ простое пайное отношеніе строго опре- дѣленных'ь химическ. соединений, напр., CaC03MgC03, въ другихъ же случаяхъ, особенно при отеутствіи ясной кри- сталлизаціи (въ долоыитахъ), такого простого пайнаго отпошенія не заыѣ- чается, накъ и во многихъ искусствен- иыхъ изолорфиыхъ емъ'сяхъ. Микро- скопическія [равно какъ п кристалло- оптпчеекія) изслѣдованія, сдѣланныя проф. Иностранцевымъ п др., пока- зываютъ, что во многихъ додобныхъ случаяхъ въ дѣйствительности существуетъ ' механическое, хотя и микроскопически-мелкое сопоставденіе въ одно дѣлое разнородныхъ кристалловъ СаСО3 (двойниковая полосатость) и CaMg(C03)2. Представляя сопоставляемый части (на основ, изслѣдованіа Маллара, Вырубова и др.} молекулярно малыми, — получимъ понятіе объ изоморфной смѣси. Составь изоморфныхъ смѣсей выражаютъ формулами общаго вида, напрпм., для шпатовъ: ШХ^где R=Mg, Са, или Fe, Мп... Это значить, емъ 66), иди NaNOs = 3S еъ KN03 = HS, хотя посл'вдкіе менѣе, ч'Ьнт> первые, способны давать изоморфныя сыѣсн. Очевидно, что причину изоморфизма нельзя объяснить блнзо- 'стІю частичныхъ объемовъ. Скорѣе допустить, что способность давать изоморфныя сиѣси находится, при сходств* формы и состава, въ связи съ растворимо стіго и ея нам'Ьненіяни, что а ложно утверждать на осиованіи нѣк. данныхъ физической хииіи. Основы1 хиніи. что Са замѣняется частью Mg или другого металла. Обычнымъ примѣромъ выдѣленія изъ растворовъ изоморфиыхъ смесей служатъ квасцы, т. е. хорошо кристаллизующаяся съ водою двойныя еѣриокислыя соли глинозема (или изоморфныхъ ему окиеловъ) и щелочей. Если сѣрноглиноземпуіо соль емѣшаемъ съ съ'рнокаліевою солью, то выдѣлятся квасцы, лмѣющіе составъ KA1S20S12H30. При употребление сѣр- ноамміачной соли, а также и сѣрно- рубвдіевой (и сѣрно таліевой) соли, получаются квасцы, шіѣющіе составъ RA1SW12H20. Всѣ они не только кристаллизуются въ формахъ правильной системы, но if содержать одинаковое атомное количество кристаллизационной воды (12НЮ). Сверхъ того, если смѣшать растворы поташньгхъ и ашіачныхъ (КН4Д13Ю812НЮ) квасцовъ, то въ выделяющихся кристал- лахъ будутъ разнообразный отношения между количествами взятыхъ щелочей и не получится отдѣльныхъ кристалловъ квасцовъ того или другого рода: въ каждшъ отдѣльыомъ кристаллѣ будутъ содержаться н ка- лій, и аммоній. Мало этого: если взять крнеталлъ поташвыхъ квасцовъ и погрузить его въ растворъ, способный выдѣлять амиіачныя квасцы, то кристалл!, поташньгхъ квасцовъ будетъ продолжать расти и увеличиваться въ такомъ растворѣ, т. е. на плоско- стяхъ, ограничлваюигахъкристалдъпо- ташныхъ квасцовъ, будутъ отлагаться слои амиіачныхъ или какихъ-либо другихъ квасцовъ. Это послѣднее можно отлично видѣть, если безцвѣт- ный краеталлъ.обынн. квасцовъ погрузить въ насыщенный растворъ фіо- летоваго цвѣта хромовыхъ квасцовъ KCrSaOs12H20, которые и отлагаются цвѣтнымъ слоемъ на безцвѣтноэіъ кри- сталлѣ глиноземвыхъ квасцовъ, какъ наблюдали еще раньше Митчерлиха. Поверхъ елоя хромовыхъ квасцовъ изъ раствораглиноземныхъ квасцовъ можно осадить опять слой этихъ послѣднихъ и такъ одни кваспы можно наращивать на другихъ. Если осажденіе будетъ единовременное—смѣшеніе мо- жетъ получиться мелкое, невидимое, но природа его по предшествующимъ опытамъ понятна: кристаллизационная
450 . гл. 15. сходство ашіштовъ и періодичёсшй законъ. притягательная сила изошрфовъ до того близка, что притяжевіе изоыорфа влечетъ къ кристаллическому сложению точно также, какъ прнтяженіе однородныхъ кристаллизованных!, ча- стицъ. Изъ этого ясно, что ложно вызывать крксталднзаиію [4] одного изоморфа друглмъ. Такое явленіе, съ одной стороны, объясняетъ скопленіе въ одиомъ іфнсталлѣ различныхъ пзо- морфовъ, а съ другой стороны служить . указателе мъ близости какъ частичнаго состава изоморфовъ, такъ л тѣхъ силъ, которыя свойственны элементамъ. от- личающимъ изоморфы. Такъ, напр., сѣряожелѣзистая соль или шелѣзиый (зеленый) купоросъ кристаллизуется въ одноклиноыѣрной сиетемѣ и содержать 7 ч-цъ воды: FeS047H-0, мѣдный же купоросъ съ 5 ч. воды въ трпклн- номерной спстемѣ CuS045HaO, а между тѣмъ легко доказать, что обѣ соли вполнѣ изоморфны, то-ееть могутъ являться въ тождественных'ь формахъ и съ одинаковымъ частичнымъ содер- жаніемъ воды. Мариньякъ, испаряя смѣеь раетворовъ сѣрной кислоты и FeSO4 подъ колоколомъ ыасоса, полу- чшгь сперва кристаллы еемнводной соли, а потолъ нятиводной. FeSOSEPO вполнѣ сходна съ кристаллами мъ-днаго купороса. А Лекокъ де Боабодракъ, погружая кристаллы FeSO*7FPO въ пересыщенный растворъ мѣднаго купороса, заставилъ ату соль отлагатьея въ формѣ желѣзиаго .купороса кристаллами ' одноклиномѣрной системы CoSO*7H?0. Отсюда видно, что изоморфизмъ, то есть сходство формъ и способность вызывать кристаллизаціто, ыожетъ служить средствомъ для открытія алало- гій въ частичномъ составѣ. Для объ- ясненія возьмемъ примѣръ. Если къ еѣрнокадіевой соли прибавить, вмѣсто сЬрноглино земной соли, еѣрномагнезі- альную солк, то при испареніи и охлаж- деиіп раствора выдѣлится двойная соль K2MgS=Os6HaO {гл, 14, вын. 28), но въ ней отношеыіе составныхъ частей (въ кваецахъ на одинъ атомъ калія 2SO, [4] Янлеыія этого рода для MgSO4 указаны въ -27 вын. прошлой гл. На тміъ и;е приыѣрѣ видно, что явленіе дныорфязма можотъ вводить усложнены* въ дѣло с.татетіія формъ аналогов ъ. здѣеь на два) и количество кристаллизационной воды (тамъ 12, здѣсь 6 паевъ на 2SO*)—еовсѣмъ другія, чѣмъ для квасцовъ, и такая двойная соль съ квасцами вовсе не изоморфна и неспособна съ ними образовать изоморфной кристаллической смѣси; одна соль не вызываетъ крнсталлизаліи другой. Изъ этого должно заключить, что глииоземъ и магнезит, или А1 п Mg, хотя и сходны между собою, однако не изоморфны, и хотя они даюгь отчасти подобный двойныя соли, но эти послѣднія не сходственны между собою. Это несходство видно въ хи- мическ- формулахъ, такъ какъ число атомовъ въ глиноземѣ или окиси алю- мннія А1-03 представляется ннымъ, чѣмъ въ ыагнезіи MgO: А1—трехато- менъ, Mg—двуатоменъ. Такимъ обра- зомъ, шлучивъ изъ даннаго металла двойную соль, по составу и форыѣ этой соли можно судить объ аналогіи даннаго металла съ алюминІемъ или магніемъ, или объ отсутствіж такой аналогіп. Такт, напр., цинкъ не обра- зуетъ квасцовъ, а образуетъ съ сврно- каліевою солью двойную соль, составленную совершенно подобно тому, какъ составлена соотвѣтственная магнезиальная соль. Подобньшъ способомъ можно часто отличить двуатомные металлы, сходные съ магніемъ или кальціемъ, отъ трехатомныхъ, подобныхъ алю- ыиніто. При этомъ теплоемкость и плотность паровъ служатъ руководящими началами. Есть и косвенныя доказательства. Такъ, желѣзо даетъ соедине- нія закиси FeX-, изоморфный съ соединениями магнія, и соединенія окиси FeX3, азоморфныя съ глиноземными, а относительный составъ обоихъ здѣсь прямо опредѣляется аиализомъ, п. ч. въ FeCl2 содержится на данное количество желѣза лишь -/я того количества хлора, которое находится въ FeCl3, по составу же соотвѣтствениыхъ кислородныхъ соединений, т. е. закиси желѣза FeO и окиси Fe*03, яспо видна аналогія закиси съ MgO, а окиси желѣза съ ДІ*Оа. Такииъ образомъ въ еложеніи однородныхъ чаетидъ въ крпсталлическія формы должно видѣть одно изъ множества средствъ для сужденія о виутреп- неііъ мірѣ частпцъ и атомовъ. Этимъ
И 3 О М О Р Ф Н 3 М Ъ. 451 сдособомъ [5] хныія уже не разъ пользовалась для открытія сходства эле- [5] Способность твердыхъ тѣдъ образовать правилы-іыл крнсталлпческія формы, иахожде- ніе въ такомъ шщѣ множества веществъ въ корѣ 'іемиой и тѣ геометрически простые закон tii, которые управляютъ крнетэллообраэо- паиіемъ — съ давиіш, поръ привлекали къ иристал.чамъ внпмапіе естествоиспытателей. Кристаллическая форма иесомнѣн но есть вы- раженіе того отноцтенЬг, пъ которомъ находятся атомы въ чаетицахъ и частицы въ самой масс!: вещества. Крпсталлнаащя опредѣ- лнется распредѣленіемъ чаетшѵь по направлению пхь панбольшаго сцѣпданія, а потому въ крнсталлпчеекомъ распрвдѣлепін матер; и должны принимать участіе тѣ же силы, какія дѣйствуютт. между частицами, а какъ поелѣд- нія зашісятъ отъ енлъ, евпзывающнхъ атомы въ частпцахъ, то долита, существовать очень тѣсная связь между атомньшъ еостаномъ а распределен!емъ атомовъ вч. частннѣ съ одной стороны, и кристаллическими (формами вещеетвъ съ другой стороны, следовательно, по формамъможпопмъ-тьсуждспіе о составѣ. Такова первоначальная, аігріориетическан мысль, лежащая въ основаніп нзелѣдованій о связи между составомъ и кристаллическими формами. Гаю въ 1S11 г. уетавовнлъ основной законъ, разработанный далыгѣйшлші изсл-Ьдоваігіпмп: основная кристаллическая форма для дащіаго химического соедвненіл постоянна (изменяются только коабпнацш); съ перемѣнош состава — нзмѣняется и форма, конечно, въ та- коаіъ случаѣ, если дѣло не пдетъ о токихъ лредѣльиыхъ (|юрмахъ, какъ кубъ, правильный октаодръ и т. п., который могутъ принадлежать разное бра за ымъ тѣламъ правильной системы. Основная форма определяется или углами нѣкоторыхъ основныхъ форэѵъ (призмы, пирамиды, ромбоэдра), или отвдше- ніемъ крясталличеснигь осей, н находится bj. связи съ оптическими и многими другими свойствами кристаллов». Съ тѣхъ поръ пзу- чевіе опредѣлепныхъ соеднпеній въ твердомъ состояніи сопровождается оппсаиіемъ (измѣре- ніемъ) его крнсталловъ; это признакъ прочный, рѣзкій н пзмѣримый. ВажиѣПщимп моментами въдальнѣйшеп исторіп вопроса были слѣдуюпня открытія: Елапротъ, Воке.генъ и др. показаліг, что арагокитъ пмѣетъ состава такой я;е, какъ известковый шпатъ, а первый ромбической системы, второй ромбоэдрической. Гаю счдталъ сперва, что составъ, а потомъ, что строеніе ихъ атомовъ въ частнцѣ различно. Это—днморфизмъ (см. гл. 1А-, вын. 46). Бсдапъ, Фрапкетеймъ, Жорапъ іт др. нашли, что форма двухъ сслпгр'ь ККО* и МаКОа какъ разъ еоотв'ьтствуегь формамъ арагонита к нзвестковаго шпата, что, однако, он'Ь изъ одной формы могутъ переходить въ другую и что разность форш» сопровождается малымъ іізмѣнепіемъ угловъ, потому что призма КМ)3 п арагонита пм'Ьетъ уголъ 119°, а НаКО* і[ шпата 120°, а потому днмопфиэмъ или кристаллизация одного вещества въраэных'ь фор- махъ не влечетъ въ еущвоети большой пере- мѣны въ расиродѣлеиін частпцъ. хотя лвно еуществуетъ. йяслѣдованія Житчерлжса{18Щ ментовъ и нхъ соединений. А такъ как'ь кристаллы измѣримы и способ- надъ диморфизмом1!, сѣры подтвердили это заключение; хотя и понын-J, нельзя утверждать, что при диморфнзмѣ атомы остаются въ томті же расположено! и что только частицы располагаются нпачс. Жеб.шпъ. Еершье, Волластонъи др. знали уіке, что многія разно состав лени ыя тѣла являются въ тѣхъ же формахъ и кристаллизуются вм'Ёстѣ въ од- иоэгь кристалл ѣ. Гсй-Жк>ссаі:ъ (1816) показалъ, что кристаллы поташишъ квасцовъ продоя- жаютъ расти въ растпорѣ ашміачныхъ квас- цовъ. Подобный явлеиія Ъедапъ (1S17) обън- снял-ь вОнлеченіем-ь по сторон няго вещества тѣ- ломъ, обладавшим, большою красталлпзаціое- ною силою, что подтвержда.ть многими природными и искусственными примѣрамн. Но Мптчерлихъ, а потомъ Берцеліуеъ, Гемршсъ Розе н др. показали, что такое вовлечёте еуществуетъ только при одинаковости или близости форм!» отдѣльныхъ і'Ьлъ и при извѣ- стной степени химического сходства. Такъ установилось поиятіе объ изоморфизмѣ, какъ о сходствѣ формъ по прпчпнѣ подобія атомпаго состава, и имъ объяснилась нзмѣнчивость состава множества мине рал овъ, причемп. принято существованіеизоморфныхъ енѣсеВ.Такъ, всѣ гранаты выражаются общею формулою (RO)3M203(SiO!)s, гдѣ R = Са, Mg, Fe, Мп и М = Fe, Л1, н гдѣ могутъ быть или отдельные R й М, или ихъ эквивалентный, соед. нли смѣси во всевоаможныхъ пропорціяхъ. Но рядомъ съ массою фактовъ, уясшгз- шихея язоѵорфпзмонъ и диморфизмомъ, накоплялись и другіе, еще болѣе усложняющіе соотношенія формъ и состава. На первомъ планѣ стоять здѣсь явленія гомеоморфизма, то- ссть близости формъ при различіп состава, а потомъ елучаи полиморфизма и гешгморфизда, то-есть близости осиовныхъ формъ пли только ігвиоторыхь угловъ для гь'лъ, блпзкахъ или сходетвенныхъ по составу. Случаи гомеомор- физша многочисленны. Многіс, однако, могутъ быть сведены на подобіе атоашаго состава, хотя и не отвѣчаютъ нзоморфийлу соетав- ныхъ началъ; напр., CdS [греенокить) п AgJ, СаСО' (арагоиитъ) и, KNOD, СаСО3 и гТаТГО5; BaSO' (барить), КЙІпО4 (марганцовокаліевая соль) н КСІО4 (хлорнокаліевая соль); АРО3 (корундъ) п FeTiO1 (тптаниатьтй желѣзнякъ); FeS! (маркааптъ, ромбической системы) и FeSAs (мышьяковый колчедаиъ); NiS и KiAs н т. п. Но кромѣ атпхъ случаевъ, есть гомеоморфы съ положительно неодинаковымъ соетавомъ. Много такихъ случаевъ указалъ Дана. Киноварь ЩЗ и сузаннитъ PbSOJ3IJbC05 являются въ очень сходныхъ кристаллических^ фор- махъ; кислая сѣрнокзліевая со.ть KHS04 кристаллизуется въ одноклпномерноіі снетеііѣ, сходно съ полевьтмъ гцпатомъ KAIS^O'; глау- беритъ Na-CalSO4)', авгнтъ R3i03(R = Са, Mg), содаИа-СО !10Н=О .глауберова соль Na'SO110Н!О и бура Na?B3O710Ha6 прнпадлешагь не только къ одной систем* (одноклннозгврной), но п представляютъ сходство комбниаиііі п близость соотвѣтствееных'ь угловъ. Эти и много пагь подобныхъ с.*г)'чаевъ моглгт бы показаться совершенно произвольными (особенно потому,
453 гл. 15. сходство элементовъ и церіодическій законъ. ность давать кристаллическая смѣси подлежи'гъ опыту, то описываемый что близость угловъ я основныхъ формъ— понятіе относительное), если бы не было дру- гихъ случаевъ, гд-Ь е% подобісмъ формъ связана близость свойствъ и ясное отношение въ иэяіѣненін состава. Такъ, напр., во многихъ пироксен ахъ д амфиболахъ, содержащих!, только кремпсземъ п окислы магнезіальные (MgO, CaO, FeO, МпО), часто находятъ глн- ноземъ А1!03 и воду НгО. Такіе случал Ше- реръ, Герлтпъ п многіе другіе пытались изъяснить полнмврнымъ изоморфизмом*, утверждая, что MgO можетъ замѣщатьсп 3114) (напр., оливинъ и зм'вевпкъ), SiO5—АІЧ)3 (въ амфп- болахъ, тальк'Ь) и т. п. Часть случаевъ этого рода подлежпгъ сомнѣнію, потому что многіе изъ прпродныхъ минераловъ, которые служили основаніемъ къ установленію полимернаго изоморфизма, представляютъ, по всей вѣроятно- стп, уже не первоначальный состава., а взманенный отъ вліявія растворовъ, приходнвшихъ въ прпкосновеніе съ ними, а потому относятся къ разряду псевдоморфовъ, то-есть ложныхъ криеталловъ. Тѣмъ не менѣе, несомненно су- ществованіе цѣлагоряда прпродныхъ іі искус- ственныхъ гомеоморфовъ, от;тчающихся пай- ныыъ содержаніемъ воды, кремнезема или какой-либо составной части. Такт,, Томсенъ (1S74) показалъ примечательный случай. Хлористые металлы RC15 часто кристаллизуются съ водою п ,въ нихъ тогда на атомъ хлора содержится не менѣе частицы воды. Изъ разряда КС1ь2НаО, пзвѣстнійшій представитель есть ВаС1г2Н20, кристаллизуется въ ромбической спстемѣ. У бромистаго барія BaBr;2HsO и мѣд- ной солп Cu0l'2H-O близкія формы. Ту же почти кристаллическую формѵ ромб, системы имѣютъ KJ04, КС104, KMnC-»,' BaSOJ, CaSO1, Na5SOJ, ВаС"НгО* (муравьннобаріевал соль) и другіе. Съ этгаъ рядомъ параллеленъ рядъ хлористьіхъметалловъ,содержащихъВС1І4НіО, сѣрныхъ солей состава RS0J2H30 и муравьн- ныхъ солеи КС2ШО'2ИЧ1. Такія еоединенія однокллномѣрной системы обладаютъ близо- стію формъ и отличаются отъ иерваго ряда содержаніемъ 2Н'0. Прпсоединеніе еще дпухъ даевъ воды даетътакіке-вовсвхърядахъ близкія формы одноклиноыѣрвой системы, напр., ШС126Н-0 и MnS044-HsO. Отсюда щздио, что не только RC122H!0 сходно по формѣ съ HSOJ и RC'H-O1, но И ихъ соединенія съ 2Н!0 и съ 4Н!0 представляютъ близкія формы. Изъ этихъ и многихъ подобныхъ прнмѣровъ видно, что условія, опредѣяяющія данпую форму, мо- тутъ повторяться не только при изоморфной эамѣнѣ, то-есть при равномъ числѣ атомовъ въ чаетицѣ, но и при пеодинаковомъ ихъ ко- личествѣ, когда есть особыя, еще необобщен- ныя отношенія въ составѣ. Такъ, между окисью цинка ZnO и глиноаемомъ АІ'О3 есть близость формъ. Оба окисла ромбоэдрической системы и уголъ между пирамидою и конечною илоскостію у первой 118°,7', у второго 118°,49'. Глиеоземъ АІ'О' сходеиъ также по формѣ съ ЗІОг и мы увидимъ, что эти сходства формъ сопряжены со сходством^ некоторых^ свойствъ. Немудрено послѣ этого, что прпанакъ относится къ числу объек- тившыхъ, т. е. такпхъ, гдѣ произволу мало мѣста. въ сложной частицѣ кремнеземіістаго соединенія можно замѣшіть, иногда SiOs при по- мошн Д1"03, какъ допуекплъ Шереръ. Окислы Си-О, JtfgO, MiO, Fe'C, СеО2 кристаллизуются въ правильной снетемѣ, хотя и составлены въ атомномъ отношеніп очень различно. Жарииь- ttm. показалъ полное сходство (|юрмъ K'^ZrF0 с'ь СаСО' н даже цирконофтористокаліеван соль также диморфна, какъ углепзвествован. Та же соль изоморфна съ R^NbOF5 н R^WQT1, гдѣ R — щелочному металлу. Между СаСО5 и K=ZrF° видна эквнвдлептность, потому что К2 съ Са, С съ Zr, Fc съ О3 — эквивалентны, а при ызоморфизмѣ двухъ осталыіыхъ солеГі, кромѣ одинаковости содержанія щелочнаго металла, замечается, съ одиоіі стороны, одинаковое число атомовъ, чъ другой стороны, сходство свонствъ съ IC2ZrFG. Проетѣйшимъ прл- мѣрозіъ того, что сходство формъ наступаетъ прп сходствѣ хнлическнхъ превращеній даже и йезъ равенства атомнаго состава — ложетъ служить давно извѣетный изоморфішіъ соот- вѣтственныхъ соедннепій калін и амзюиія: КХ и NffX. Поэтому далыіѣіішіе успѣхн всего ученія о соотношенін между составом!.н кристаллическими формами наступить только тогда, когда накопится достаточное число фак- товъ, собранныхъ по плану, сообразному съ вопросами, здѣсь представляющимися. Начало атому уже положено. Особенно выдаются здѣсь труды женевскаго ученаго Жарипьпка надъ кристаллический и формами и составомъ мно- гихъ двойиыхъ і|)торгістыхъ соеднненій и работы Вырубова для желѣзието-силероднетыхъ и др. соединены. Уже и нынѣ есть возможность видѣть, что при опред'вленныхъ нзлѣненіихъ систава некоторые углы сохраняются, несмотря на то, что другіе подлежать измѣнепію. Такой случай отношенія срормъ замѣчепъ былъ Жора- )і0.117. и названъ щіъ гемниорфизяомъ (названіе сбивчивое), когда сходство ограничивается нѣ- которымп углами, и параморфизмомъ, когда формы вообще близка, но принадлежать раз- нымъ системамъ. Такъ, напр., ромбоэдръ мо- ліетъимѣгь уголъплощадей больше или меньше 90°, а потому такіе острые и тупые ромбоэдры мог уть представлять большую близость къ кубамч.. Гаусманить Ми'О1 квадратной системы, площади его пирамиды наклонены подъ угломъ около 118°, а магнитный желѣзнпкъ FeJ0J, сходный во многоііъ съ гаусманнтомт,, является правильными октаэдрами, то-есть ди- рамігдалыіыя площадки его наклонены подъ угломъ 109е,28'. Системы разный, составъ сходный и нѣкоторое сходство формъ замѣчастсп, это и есть прнмѣр'і, napasiорфизма. Гемимор- (|іизмъ установленъ надъ многими примѣрами солеобразиыхъ или друпіхъ эам'Ііщсиій.Такъ. Лоршъ показал'!., а Гѵпце подтвердил'). (1873), что пафталішовыя производный сходнаго состава гемиморфпы. Нжклееь (IS-J-У) покааалъ. что сѣрногликолевая соль нмѣстъ призму в^ь 125°,2G', азотная соль того же основании вч. 12G0,(J5'. Щавелевая соль метиламина нмѣетъ-
ФОРМЫ С О Е Д И И Е Н 1 fi. 453 Правильность и простота, выражае- зшя точными законами кристалличе- ■скихъ образований, повторяются при сложеніи атомовъ въ частицы. Какъ тамъ, такъ и здѣсь оказывается немного формъ, различиыхъ по существу, и все наблюдаемое разнообрааіе сводится на немиогія видоизмѣнеиія основ- ныхъ типовъ. Тамъ частицы слагаются въ кристалличеекія формы, здѣ-сь атомы еъ частичный формы или въ Форш соедішенш, Тамъ и здѣсь изъ основной кристаллической или частичной формы происходить видоизм'Ізненія, сочетанія, коыбинаціи. Если знаемъ, что калій даетъ соединения основной формы КХ, гдѣ X есть одноаквивалентный гше- меитъ (соединяющійся съ однимъ ато~ момъ водорода и, по закону замъ-щенія, ■его способный заступать), то знаемъ уголъ прпэліы 131°,20', а фтористоводородная, весьма различная по формѣ отъ предшествую- шей, 132°. Грана (1870) старался вообще указать, какой родъ измѣпеніяформънаступаетъ при замѣиѣ водорода различными другими элементами и группами, и, аамѣтивъ правильность, — назвалі. ее ' корфотропТею. Привожу ирішѣры, которые показывают*, что морфо- тропіп напошшаетъ гемнморфизіп, Лорана. Бензолъ СвН° ромбической системы; оен относятся кань 0,891: 1 :0,79і). Фетюдъ С°Н'{ОН) и резорспнъ С°Н'(ОН)2 также ромбической системы, но отношеше одной оси измѣнено. Такъ, у резорепна 0,910:1:0,540, то есть часть кри- ■сталлнчеснаго сложеяія въ одномъ направле- н ііі сохранена, въ другомъизмѣпнлась.РомПиче- скойже системы динитрофеполъ C'H'jNO^OH) = 0,833 :1: 0,753.' трин тарифен олъ (пикриновая кислота) CeH*(N08)'(OH) = 0,937: 1 :0,974. и каліевая соль = 0,342 :1:1,354. Здѣсь отно- шеніе первыхъ осей сохранено, то-есть, сохранены нѣкоторые углы. Химическая же близость состава уцомяиутыхъ т-влъ нссомн-Ішиа. Гемиморфизм-ь уподоблпетъ Яоранъ архитектурному стилю. Такъ, готичесше соборы различны во многоаіъ, но есть и сходство, выражаемое и въ совокупности обшихъ отношенііі, к въ нѣкоторыхъ подробностях-!,, напр. въ окнахъ. Очевидно, что для молекулярной механики, составляющей общую задачу многпхъ частей естествоявднія, должно ждать иного плодотворныхъ слѣдствііі отъ дальнейшей разработки свѣдѣиШ и о т-fcxi, иэмтшепіяхъ, ка- кія наступаютъ въ кристаллической формѣ, когда соетавъ тѣла подвергается нзвѣстноыу измѣнепію, а потому считаю полезнымъ для молодыхъ ученыхъ, пщущих-ь предмета для самостоягельыыхъ паучяьт. работъ, указать дд'Ьсь на обширное иоле для работъ, представляемое соотношеиіемъ ыевду формами к составомъ. Геометрическая правильность и своеобразная красота крпсталлнчесішхъ образованій придают*, не малую привлекательность изелѣдоваяіямъ этого рода. соетавъ его соединеиій: К20, КОО, КС), NH% KNO3, К230*, KHSO*, K2Mg(SO*)26bPO и т. п. Не всъ воз- можныя кристаллическія производныя формы являются въ дѣйствительности. Такъ не всякія и атомныя комбинаціи являются въ действительности для каждаго элемента. Для калія неиз- вѣетиы: КСН3, KSP, K2Pt и тому подобный соеддненія, существующія для водорода или хлора. Большинство существующих^ основ- ныхъ формъ для сложенія атомовъ въ частицы намъ уже извѣстно. Означая чрезъ X элементъ одноэквивалентный, а чрезъ R элементъ, съ нимъ соединенный, можно замѣтить восемь атом- ныхъ формъ: RX,RX2, RX3, RX*, RX5, RX°, RXT, RXS. Бозьмемъ за X хлоръ или водородъ- Тогда для первой формы будутъ служить примѣрами Н2, СР, НС1, КС1, NaCl и т. п. Для формы RX2 сримѣ- рами могутъ быть соединёнія кислорода или кальція: ОН2, 0С12 ОНС1, СаО, Са(ОН)2, СаСІ2 и т. д. Для третьей формы RX3, кромѣ представителя NH3, известны многія еоотвѣтетвенныя соеддненія N203, NO{OH), NO(OK), PCI3, РЮ3, PH3, SbH3, Sb203 Ba03, БС13, A1203 п т. д. Форма RX* извѣстна и между водородными соединениями. Болотный газъ СН* и отвѣчающіе ему предѣльные углеводороды СН3""'"3 суть лучініе тому представители. Сюда же CEFC1, СС14, SiGl4, SnCl*; SnO2, CO2, SiO2 и цѣлый рядъ другихъ. Форма RX5 также знакома уже намъ, по между ея представителями нѣтъ чиетъгхъ во- дородистыхъ соединеній. Нашатырь NH4C1 и соотвѣтственныя емѵ NH4(0H), N02(0H), С102(0К), таюке PCI5, POC18 и т. п. суть представители этой формы. Въ высшихъ также нѣтъ водородныхъ соединеній, но въ формѣ RXG есть еще хлористое соединеніе \ѴС1в и фтористое SFG. Зато киелородныхъ много и между ними SO3 наиболѣе извѣстный представитель. Сюда же S02(0PI)2, S02C13, S02(0H)C1, СгО3 и т. п. все кислотнаго характера. Вообще въ высшихъ формахъ только и есть кислородные и кислотные представители. Форму RX7 мы знаемъ въ хлорной кислотѣ CI0s(0H), сюда же относится
454 ГЛ. 15. СХОДСТВО ЯЛЕМЕНТОВЪ 1І 11Е1ЧОДП ЧЕСКІІІ ЗЛКОНЪ маргшщовокаліевая соль ЛГп03(ОК). Форма RXS — въ отдѣльномъ состоя- ніп—встрѣчаетея очень рѣдко, осмовый анщдрпдъ OsO4 есть извѣстнѣйшііі ея представитель [G]. Четыре низшія формы ИХ, RX-, RX" п RX* ветрѣчаются какъ дли соедине- . [0] Формы еще бо.тЬе еложныя, столь ясно выражающіяся въ кристаллогидратах!,, дкоі'і- ныхт, соляхъ л т. п. соедішенінхъ, хотя мо- гутъ Оыть разелатрпваемы, какъ самостоятельный, но понижаются проще всего, при еовременномъ аапасѣ зианій, какъ еочетанін цѣлыхъ частпцъ, которым-ь пѣгь соответственных!, двоііныхт. соедшюній, содержались одігаъ агомъ элементов^ R и много атомовъ другихъ олементовъ КХ». Вышеуказан ныя формы нечерішваштъ случаи прй- мыхъ сочетанііі атомовъ п форма MgSO^TH'O— безъ насплованія нынѣ извъ-стныхъ фактовъ пе можеть быть произведена прямо отъформъ MgXa или SXn, тогда какъ форма JfgSOJ ртвѣчаегь, какъ типу магніевыхъ соедтіненііі Н&Х-. такъ н типу соедппенііі сѣры. ЗОгХ-, пли, обшѣе, SX', гд'Б Xs эгасішены (ОН)-,, съ замѣнош здѣеь Н5 атююмъ Mg, замѣняющігаъ всегда Н2. Однако, нельзя не прпнѣтпть, что натровые кристаллогидраты часто содержать 10й;О, магнезіа.тьные Іі и 7НгО, что платн- новымъ деоВнымъ со.тяыъ своЙственъ тішъ PtMsX* и т. я. Ери дальнѣйшей разработке евѣдѣній о кристаллогидратах!., двоііныхъ соляхъ. епланахъ. растворахъ ц т. п. е;. хи- мыиескомъ схыст слабыхъ еоединеніяхъ (то- есть легко разрушаемыхъ слабыми химическими влІянІямн), вѣролтно, возможно будет-!, ымѣть для нихъ полное ойобиіепІе. Долго пред- кеты яти изучались только попутно или случайно, евѣдѣнія о нихъ неполны, лишены-сн- етеиатичвоети, а потому я обобщент для ннхт, ньші; существуетъ пало. Еще недавно было время Жерара, когда признав ал юь только три типа: RX, RX- я RX*, затѣмъ прнбавлент. тапъ RX4 {а именно, Куперомъ, Кекуле, Еут- лероеымъ и др.), преимущественно для обоО- щенія свѣдѣній объ углеродиегыхъ еоедпне- нія-ѵь. И этими типами довольствуются до слхъ порт, многіе, производя отъ нихъ высшія формы, напр., RX* нзъ RX3, какъ, напр., РОС1а изъ РС1!, считая кислородъ связанныхъ оъ хяороиъ [какъ я НСІО) и фосфоромъ. Но ньщѣ пришло время ясно ви'дѣть, что форлы RX, RXS; RX3 и RX4 всего разиообрааія явленІй ве исчерпываюсь. Поворотъ сталъ внденъ, когда Вюрцъ показа лъ, что РС1Е не есть соединеніе частпцъ PCP-f-Cla, хотя и можетъ на двѣ частицы распадаться, а есть цельная, могущая переходить въ паръ частица РС!Ь, какъ PFS, какъ SiF*. Время же яразванія формъ еще высших-ь, чѣмъ RXH, по моему мвѣнію, впереди, но оно прядетъ, какъ нынѣ уже очевидно, что кристаллогидрата щавелевой кислоты моншо я должно относить къ типу СВ4 или, въ частности, къ типу этана С!Н*, въ ноторомъ всѣ атомы водорода эанѣвены оетаткомъ воды:,С-НЕ042Н- 0=С'(ОН)? (см. гл. 22, вын. 35). ній алемеытоБЪ И съ хлоромъ и кпело- родомъ, такъ и для пхъ соедипепіа съ водородомъ, а четыре высшпхъ формы являются только для такихъ кислот- ныхъ соеднненіО, который образованы хлоромъ, кислородомъ и т. п. кислотными элементами. Изъ кислородныхъ соединеиій во всѣхъ отношепіяхъ пре- пмуіцествеинаго интереса заслужи- ваютъ солсоиішііыс окислы, способные давать солп плн въ качествѣ основапііі, или въ вндѣ кпелоті-шхъ окисловъ. Некоторые элементы, напр., кальдій и магиій, даютъ только одпнъ соле- образный окпеелъ, напр., MgO, соот- вѣтствующій HgX3. Но большинство элемеитовъ является въ нѣскольккхъ такихъ формахъ. Такъ, мѣдь даетіз СѵХ п СчХ-, пли 'Сц-0 it CuO. Если элементъ К даетъ высшую форму UX", то часто, какъ бы вслѣдствіе симметрін, существують ипзшія формы RX"-'2, UX"~*, и вообіце такія, которые отличаются отъ формы RX» на четное число X, Такъ, для сѣры извѣстны ({юры SX2,.SX-(, 5ХЙ, Hanp.,SI-l3, SO-, SO". Послѣдпяя форма высшая 8Х". Формъ SX5. ЬХ;! вовсе нѣтъ. Но иногда являются п четныя, и нечетный формы для одного п того же элемента. Такъ, для мѣдп и ртути извѣетны форлы ИХ и НХ2. Между солсобразвыми окислами до сихт. поръ известны лишь ниже иечн- сленныя восемь ФОрмъ. Ими определяются возможный формы соединеиій элементовъ, есші принять во вниманіе то обстоятельство, что элементъ, даю- щій нѣкоторую форму соединеиій, мо- зкетъ образовать и низшія формы. По этой причинѣ рѣдкая Ф0])ма недо- киееіі или квадрантных* окисей R40 (напр., Ag40, Ag-Cl) не характерна, ей отвѣчаетъ всегда одна изъ высшихъ степеней окисченія, и соедиыенія этой формы отличаются большою химическою непрочностью, распадаясь на простое тѣло и высшую форыу (напр.: Ag*0=2Ag+Ag'-0). Многіе элементы, кромѣ того, образуюгь переходные, по составу промежуточные окислы, способные, какъ ІТО*, распадаться на, низшую н высшую форму. Такъ, же- лѣзо даетъ магнитную окись (окалпну) Fe80*, которая во всѣхъ отношеніяхъ fno веакпдимъі есть соединеніе закиси
СОЛЕОБРАЗІ-ШЕ ОКИСЛЫ. 455 FeO съ окисью ЬѴО3. Самостоятельный пыя соедииенія отвѣчаютъ слѣдую- болѣѳ или менѣе прочиыя солеобраз- щимъ восьми формамъ: 1\Ю, соли RX, гидраты ROH. Чаще всего освованія, какъ К20, Na20, Hg20 AgaO, CuaO, и если есть кислотные окислы этой формы, то очень рѣдки, образованы лить рѣзкимн кислотными элементами, и есѳ же лишь со слабым;! кислотными свойствами, напр., С120 и №0. R-0- или R0, соли RX2, гидраты R(OH}s, простѣшія оевовыя со.тп: R2OX2, R(OH)X (иапр. хлорокиеь Zn2OCl2), также почти исключительно основная форма, по осиовныя свойства окиеловъ этой формы слабѣе развиты, чѣиъ въ предшествующей формѣ. Напр., CaO, MgO, БаО, PbO, FeO, JfcfnO и т. д* R-03, соли RXa, гидраты R(OH)3, RO(OH), просліійшія основный соли: ROX, R(OH}X2. Основапія мало энергическія, кат, напр., А1203, Fea03, Т1203, Sb2Oa, кислотный свойства также развиты слабо, напр., въ ВаОа, но для металлоидовъ уже ясыыя свойства кислотъ, напр., Р203, Р(ОН}3 R204 или R03, соли RX+ или ROX2, гидраты R(OH)*, RO(OH)3. Рѣдко (слабый) основания, какъ ZrO2, PtO2, чаще кислотные окислы, но кислотный свойства вообще еще слабы, какъ у СО2, SO2, SnO2. Въ этой, предшествующей и слѣдующей формахъ являются міюгіе промежуточные окислы. RS0S, соли преимущественно вида ROX3, R02X, RO(HO)8,* R02(OH), рѣдко RX3. Основной характеръ слабъ, кислотный преобладает^ какъ это видно въ ТЯЮ*, РЮ5, CF05, тогда Х=ОЫ, ОК и т. п., напр., Х02(КО). RaOe или R03. Соли и гидраты чаще вида ROaX2, ROa(OH)2. Окислы киелот- паго характера, какъ SO3, СгО3, МпО3. Осиовныя свойства рѣдки и слабо развиты, какъ въ XJ03. R20T, соли вида RO^, R03(OH), кислотные окислы, напр.. С1207, МпЮ7. Осповиыя свойства столь же мало развиты, какъ въ окислахъ R20 кнслотныя. Ra08 или RO^. Форма очень рѣдкая и извѣстная лишь по ОзО4 и RuO4. Въ первыхъ 7-ми формахъ является большинство обычныхъ элементовъ, и если данный элементъ даетъ окислы определенной высшей формы, онъ шожетъ образовать и всѣ нисшія, напр., азотъ. Въ томъ обстоятельствѣ, что кислот- хлорная кислота. Здѣсь, кромѣ содер- пые гидраты (напр. НСЮ4, H2SO*, жанія О4, доллшо заыѣтить еще то, Н3РО*) а соли съ однимъ атомощъ эле- что количество водорода въ гпдратЬ мента во всѣхъ высшнхъ формахъ со- равно содержапію водорода въ водоро- дсржатъ ле болѣс четырехъ атоиовъ двстопъ еоединеиіи, Такъ, кремній даетъ кислорода, какъ и высшій соляной они- SiH4 и SiH'OV фосфоръ РН3 и РНЮ4, селъ формы R04, видно, что образова- сѣра SH2 и SFF04, хлоръ С1Н и С1Й0'4. ніемъ солеобразныхъ окиеловъ управ- Этимъ связывается въ стройную,, об-, ляетъ нѣкоторое общее начало, кото- щую, ариѳметически простую систему рое всего проще искать, въ коренныхъ то, что элементы способны соединяться свойствахъ кислорода и вообще про- съ тѣмъ большнмъ количествонъ кисло- стѣйшихъ еоединеиіи. Гидратъ окисла рода, чѣмъ иенѣе могуть удерживать R02 въ высшей формѣ есть ROa2H20= водорода, и въ этамъ должно искать = RH404 = R(HO)4. Таковъ, напр., ключъ къ пониманію всѣхъ дальнѣйѴ гидратъ кремнезема и соли (моносили- шихъ выводовъ, и потому формули-' каты), ему отвѣчающія Si(MO)4. Оки- руемъ эту законность въ общемъ видѣ- селъ R205 .отвѣчаетъ гидрату R206 Элементъ R даетъ. водородное с'оедир 3HE0 = 2RH304 = 2RO(OH)3. Такова неніе RH", гидратъ его высшаго'о^: ортофоефорндя кислота РН30*. Гид- ела будетъ RHnO*, а потому >выснйй- ратъ окисла R03 есть R03H20= окиселъ содержитъ 2RHn0;t—hH30==. =RH2O4=RO2(0H)a)Hanp.,cipHaHHHc- ^R208"n. Напр., хлоръ даетъ €Щ, лоуа. Гидратъ, отвѣчающій R20', есть, п=1, гидратъ С1НО*.йвысщій окиселъ' очевидно, RH04 — R08(OH), напр., СІЮТ. Такъ, углеродъ даетъ .СД*-.и:
456 гл-. 15. сходство элементовъ и перюдичёскііі злконъ. СО3. Такъ, SiO* ті SiH4 суть выешія соединения кремнія съ водородомъ и кислородомъ, какъ СО- и СЫ*. Здѣеь количества кислорода и водорода эквивалентны. Азотъ соединяется съ ббль- шииъ количеетвомъ кп споро да, образуя Ns05, но зато съ меиыишгь количеетвомъ водорода въ NHa. Сумма эквивалентов водорода и кислорода, находящихся въ соединении съ атомомъ элемента, здѣсь, въ высілихъ формахъ, равна, какъ всегда, восьми. Такъ и въ другихъ элемеитахъ, соединяющихся съ кислородомъ и водородомъ. Такъ, сѣра даетъ SOs, следовательно, на ато.мъ сѣры приходится шесть эквива- лентовъ кислорода, а въ SH-—два эквивалента водорода. Сумма опять равна восьми. Таково же отношеніе С1"07 п С1Н. Это показы в аетъ, что способность элементовъ късоедпненІюсостольразно- родными элементами, какъ кнслородъ и водородъ, подчиняется одной общей законности, которая и формулируется въ системѣ элементовъ, далѣе излагаемой [7]. Какъ для водорода кромѣ воды 1РО, представляющей образецъ солеобраз- ныхъ окисловъ и единственное соле- образное соеднненіе водорода, извѣстна еще перекись водорода НЮ2, отличающаяся рядомъ своеобразныхъ ре- акцій, выдѣляющихъ ее нзъ числа на- стоящихъ солеобразиыхъ окисловъ, такъ и для большинства другихъ элементовъ — кромѣ отвѣчающихъ имъ солеобразиыхъ окисловъ, часто {если не всегда) существуютъ свои перекиси, содержащіе болѣе кислорода, чѣмъ высшіе еолеобразные окислы, не только способные къ своеобразнымъ реак- ціямъ, подобнымъ тѣмъ,какіямы знаемъ для перекиси водорода, но и дающія вомногихъ условіяхъ перекись водорода и часто получаемый или при помощи На02, или въ. условіяхъ подоб- ныхъ тѣмъ, при которыхъ происходить НЮ2 [7 bis]. При нѣкотороыъ зва- [7] Не желая усложнять изложенін, я касаюсь эдѣсь лишь вт, оОніихъ чертахъ отношены гидратовъ къ окистаиъ и окисловъ между собою. Танъ, напр., понятіѳ объ орто- кнсдотахъ л о нормальным, кисяотахъ бу- детъ сообщено при фосфорной и фосфористой кислотахъ. [7 bis]' Во многихъ подобныхъ случаяхъ, происходящихъ въ присутствіи воды, если комствѣ съ основаніями, кислотами и солями и съ перекисью водорода—не можетъ быть сомиѣиія въ отнесении даннаго окисла или его гидрата къ числу солеобразиыхъ окисловъ, или перекисей, даже въ томъ случаѣ, когда перекиси отвѣчаютъ свои соли. Такова иапрюіѣр-ь цадсЬрнан кислота H^S-O", обладающая явныкъевойетвомъ перекисей, какъ видно будетъ при ея опнсаиіи(гл. 20), То, что говорено выше объ окислахъ и что будетъ сказано далѣе по ихъ поводу—относится исключительно къ солеобразпымъ окисламъ, тѣмъ болѣе, что перекиси (въ числѣ нхъ и надъ-кислоты) изучены гораздо ме- нѣе, чѣмъ еолеобразные окислы, и въ способности элементовъ образовать свои перекиси несомненно видна та же ихъ группировка и такая степень сходства, какъ для настоящихъ со- ляныхъ окисловъ [7 Ігі]. Изъ указаниаго выше отношеиія между соособіюстію элементовъ соединяться съ кислородомъ и водородомъ не только видна уже правильность и простота, которыя уиравляютъ обра- зованіемъ и свойствами солеобразиыхъ окисловъ и всякихъ соедішеній элементовъ, не и новое точное средство для познанія сходства элементовъ .'Сходственные элементы даютъ сходственный формы соеднненій, какъ высшихъ, такъ и нпзшихъ. Если СО- и SO2 суть два газа, очень сходные какъ по физиче- екимъ, такъ и по химичѳекиыъ свой- ствамъ, то причину этого не слѣдуетъ еще искать въ сходствѣ сѣры съ угле- родомъ; она лежигь въ томъ тождествѣ вода удерживается, нельзя даже рѣшнть, содержится ли кнслородъ въ перекиси иного элемента или въ перекиси водорода. Такъ, наприиѣръ, молибден-ь даетъ высшій окасель МоО3 И иігь образѵетъ гщратъ перекиси Мо-КЮ^МоЮЩЮ. Можно полагать, однако, что это есть соединение окисла молибдена къ перекисью водорода Мо'НЮ* = ЙМо03+Н!0г, такъ какъ длл перекиси водорода нэв'Іістпы ел еоеднненія, напр., съ ВаО* в др. (гл. 4). [7 Ігі] Несомненно, что сходственные элементы очень часто даютъ и еходныл перекиси и изученіе перекисей, канъ показали лзелѣдонашя Пиччшв, Меликова, Писарікев- скаго и др., укрѣпляетъ періодичѳскую систему элементовъ. Но здѣсь еще малъ фактически катеріалъ н еіце мало пряяыхъ отно- шепій къ корешшмъ свойстваиъ элементовъ, а' потому общяя система перекисей, по моему мнѣвію, дѣло будугдаго.
ИЕРЮДИЧЕСКІЙ ЗЛКОНЪ. 457 формы соединенія RX4, въ которомъ являются оба окисла, и въ томъ влія- ніи большой массы кислорода, которое онъ всегда оказываетъ на свойства свонхъ . соединеній. Дѣйствительно, между углеродоліъ и сѣрою сходства мало, какъ видно не только изъ того, что СО2 есть высшая форма окислеиія, a SO- нмѣетъ способность окисляться далѣе въ выешій своя окиселъ 30я, но также пзъ всѣхъ другихъ соединеній, напр., 8Ы~ и СН'1—вовсе не сходиыхъ ни по формѣ, ни но химнчеекимъ свойствамъ. Это несходство С и S ясно выражено особенно въ томъ, что выс- шія солеобразішя степени окиеленія лхъ различны по составу; СО2 для углерода и SO3 для сѣры. Въгл. S-ой было развито понятіе о нредѣлѣ соѳ- дшіеній углерода. Танъ и каждому ■элементу въ его соединеніяхъ свойственно достигать опредѣленнаго, вые- шаго ііредѣла RXn, что особенно развито въ средннѣ XIX столѣтія Фраик- лаидоиъ, при изученія металло-орга- ничеекихъ соеднненій, т. е. такихъ, въ которыхъ X суть, вгголнѣ или отчасти, остатки углекодородовъ, напр. Х=СН3 или CSI-IS я т. п. (стр. 420). Такъ, напр., сурьма Sb (гл. 19)даетъсъхлоромъ соединенія SbCl3 iiSbCl5ii соответственно этому съ кпслородомъ Sb-О3 и SbsOr', а при дѣйствіи CH3J, C°HSJ или вообще EJ (гдѣ Е есть углеводородный оста- токъ) на сурьму и на сплавъ ея еъ иатріемъ получены SbE3 (Hanp.Sb(CH3)3, кипящій около 81°), которые, соответствуя низшей формѣ соединеній SbS3, способны присоединять EJ или Cls или О и чрезъ это образовать соединенія предѣльнаго типа SbX5, напр. SbE4Cl отвѣчающее NH*C!, съ замѣ- ною азота—сурьмою, а водорода утле- во дородны лъ остаткомъ. Наиболѣе между собою химически-сходственные элементы характеризуются тѣмъ, что даютъ предБльныя соединенія одина- ковыхъ формъ RXQ. Сходные между собою галоиды даютъ я низшІя, и выешія формы соединеній одн-е и тѣ же. [,7 quat]. Таковы же и щелочные ме- [7 quat]. Аналогія въ формѣ соединеній галоидовъ отчасти яарущается для фтора, который легче, чѣмъСІ, даетъ высціія форды, нодобныя кнслородныкъ, такъ напр., съ сѣрою онъ образуешь SF° (гл. 20), . съ іодомъ JF1, таллы, также щелочно-земельные. И мы видѣли, что это сходство простирается на составъ и свойства угде- родистыхъ, азотистыхъ и водороди- стыхъ соед. этнхъ металловъ, болѣе лее всего оно видно въ еоляхъ. Давно извѣстно много такихъ групнъ сходиыхъ элементовъ. Такъ, есть аналоги кислорода, азота и углерода, и въ дальнѣйшемъ изложения мы встрѣтим'ь многія такія группы. І-Іо знакомство еъ ынмй невольно наводитъ на вопросы: гдъ- же причина сходства? и каково отношеніе грушгь другъ къ другу? Безъ отвѣта на эти вопросы легко при образованіи группъ впасть въ заблуж- деніе, потому что понятія о степени сходства нерѣдко будутъ относительны и резкости или точности непредетав- ляготъ. Такъ, литій сходенъ въ одноыъ отношении съ каліеиъ, въ другихъ съ магніемъ. бериллій сходствуетъ съ алю- миніемъ и съ магніемъ. Въ таліѣ, какъ увидимъ внослѣдствіи и какъ примъ- тили нри его открытіи, есть много сходства со свинцомъ и ртутью, но есть часть свойствъ, вринадлежаигихъ литію и калію. Конечно, тамъ, гдѣ нельзя измѣрять, поневолѣ должно ограничиться сближеніедіъ или сопо- ставленіемъ, основаннымъ на произвольно избранныхъ прязнакахъ, часто лишеныыхъ точности. Но у элементовъ есть точно ■измѣримое и никакому еомиѣнію неподлежащее то свойетве^- которое выражено въ ихъ атоыномъ вѣеѣ. Величина его показываетъ относительную массу атома ила, если язбѣ- жать понятія объ атомѣ, величина его показываетъ отношеніе между массами, составляющими химическіе самостоятельные индивидуумы или элементы. Д по .смыслу всѣхъ точныхъ свѣдѣиій о явленіяхъ природы, масса вещества есть именно такое свойство ею, отъ. копюраго до,іжны находишься въ зависимости всѣ оспгалъпыя свойства, потому что веѣ они опредѣляются подобными же условиями или такими же силами чего не даетъ хлоръ. Пятмфториотый іодъ W-? лученъ Муаесааомъ (1902 г.) црашшъ дѣй*~ ствіеагь фтора на іодъ въ видѣ безцвѣтной жидкости, вастыв. при -J-8°, киаящ. прп'97° безъ раздоагевія и разлаг. около 500°, притягивающей сально злагу воздуха и вообще обла-і дающей прянѣчателья'Ьйшаыи реакціяма.
458 ГЛ. 15. СХОДСТВО ЭЛЕМЕНТОВ'!. И НЕРІОДПЧЕУКШ ЗАКОН'Ь какіядѣист-вуютъ,опредѣляявѣеътѣла; онъ же прямо пропорціонаденъ массѣ вещества. Поэтому ближе плп есте- ственнѣе всего пскать зависимости между свойствами и сходствами эле- мептовъ, съ одной стороны, и атомными пхъ вѣсамл, сь другой. Такова основная мысль, заставляющая расположить всѣ элементы но ве- лцчидѣ яхъ атолваго вѣса.Дпрнэтомъ тотчасъ замечается повтореиіе свойствъ въ періодахъ элементовъ. ГГрпмѣры этому мы уже знаемъ: F=I9; С1=35,й Br=S0; J=127. Na=23: К=ЗУ; Rb=S5: Cs=!33. Mg=24: Ca==40; Sr=S7; Ba=l37. Въ этихъ трехъ группахъ видна сущность д'вла. Галоиды обладакггь меньшими атомными вѣсамн, чѣмъ щелочные металлы, а эти послѣдніе меньшими, чтзмъ щелочноземельные. Логически развивая и обобщая это замѣчаніе, легко придти къ заключе- нію, что ест всѣ элементы расположить въ порядкѣ но вешчпнѣ тъ атояоаго вѣса, то получится псріодпческое по- втореніе свойствъ. Это выражается за- кономъ периодичности: свойства про- стыхъ тѣлъ, также формы и свойства сосдиненій элементовъ, находятся въ періодической зависимости (или, выражаясь алгебраически, образуютъ пері- одическую фуннцію) отъ величины атомныхъ тьсовъ элементовъ [8]. Въ ■ [8] Въ томъ видѣ, какъ изложены здѣсь перІодическій ваконъиперюдпческап система элементовъ, они явились въ первомъ изданін этого сочинешя, начатомъ мною въ 18*18 году и окоиченномъ въ 1ST1 году. Излагай совокупность свѣдѣній объ ялементахъ, мнѣ пришлось иного вдумываться въ ихъ взаиътыя от- ношенія. Въ начале JS69 г. я разослали, нно- гшіъ химнкамъ на отдѣльноиъ листкѣ , Опытг системы ѳлементовъ, оаювактй па шъ атомномъ еѣсѣ и хттческомъ сходствѣ", а въ шіртовскомъ зас-Ііданін 1.869 года сообщила, русскому химическому обществу „О соошношеаіи своііатеъ аъ атомншп васомъ элементовъ". Сказанное въ этой статьѣ сведено въ елѣдующія ааклгоченія: ,1) Элементы, расположенные по величннѣ н\ъ атоннаго вѣса, представая ютъ явственную пефіодич- поеть свойствъ. 2) Сходственные по химяче- екимъ отправленіянъ элементы представляютъ нли близкіе атомные вѣса (Pt, Іг, Он), или последовательна и однообразно увеличивающееся (К, Kb, Cs). 3) Сопоставление элементовъ или ихъ группъ по величннѣ атоннаго вѣса соотвѣтствуетъ, такъ называемой, атом- соотвѣтствіе этому закону и составлена та пепіодішеекіііі система ішмеитавъ, ноши нхъ, Ц РаепространешгМІшія вт. прн- родѣ простыл т'Вла ииіло'п, малый атомный вѣсъ, а всЬ элементы съ малыми атомными в'Всамн характеризуются рѣзкостІш сііоГіствъ. Они поэтому суть тімшчеекіи элементы. 5) Величина атомннго вЬса одредѣллет-ь ха- рактеръ элемента. ІІ) Должно ждать откры- гія еще многпхт, >ісішіъепты<ѵъ прост ыхъ тѣлъ, напр., еходпыхъ съ А1 и Si элементовъ съ пасмъ 65^75. 7) Ве.шч 'на атоннаго вѣса элеиепта иногда можетъ быть исправлена, знал его аналоги. Такъ. паіі Те долженъ быть не I2S, а 123—125. S) Нѣкоторыл шш- .юііи элементовъ открываются по Еолпчннѣ в-)зса пхъ атома". Вел пері одпчесь-ая законность включена въ этихъ строках*. Въ рядѣ посл-кдующпхъ (1S70—72 г.) статей (напр., въ с о об щеп І пхъ Р. Хиішч. Обществу, Московскому съѣзду сстестыопспытателеіі, Петербургской Анадо* міп п въ Ашіалахъ Лнбпха) о томъ же предмете даются лишь прнло;конія тѣхт, же иа- чалъ, оправдавшихся затѣмъ трудами Роско, Карнелли, Торче н др. въ Англіп, Рпммель- сберга (по отношенііо къ церію л урану), Л. Мейера (по отношешю къ уд. объеламъ элелентовь), Цігамермана (по отношенііо к*ь урану), болѣе вс1;хъ Кл. Вішклера (открыв- шаго германііі н покааавшаго его тождестю съ эка-ст:лнціемъ) н др.—въ Герланін, Ле- кокъ де-Воабодрана во Фраиііін (отнрытіе галлія^экаалюмннію), Клене (по отношенііо къ атомньшъ в-всамъ церптовыкъ металловъ), Нильсоиа (открывшаго а;андіі'і = пиабору) н Нпльсона п Петерсона Іопііедѣліівяіііхъ плотность пара Bell*) въ Швеціп, Браунера (на- сл-Бдовангяаго Се п определивши го паіі Те) въ Австріи н Пиччшш въ ПталІи. Считаю необходимымъ сказать, что въ своелъ построеніп періодической системы элементовъ я вользопалеятрудамипрежнихъ излѣ- доЕателеіі: Дюма, Гладстона, Петтеикофера, Креіінрса и Ленссена—объ атомныхъ вѣсахъ сходныхъ элементонъ, но янѣ были неиз- в-Естиы труды, предшествовавщіе моимъ: de Chanconrtois,(vis tellurique или спираль эле- нентовъ по нхъ свойетнам-ь и эквявалентанъ) во Фраиціп и J. Jjfetolands (Law of octaves, напр., H, F, CI, Co, Br, Pd, J, Pt образуютъ первую октаві', а последнюю О, S, Fe, Se, Eu, Те, An, Tli| въ Англіи, хотя въ атихъ трудахъ видны нѣкоторые зародыши періоди- чеснаго закона. Что же касается до нзелѣ- дованій профессора Лотара Мейера, касающихся пепіоііпческаго закона (вин. 12 и 13), то судя по самому способу нгшоженія первой его статьи (Lieb. Ann. Supp. VII, 1870— 354), въ самомъ начал-Ё которой цитированъ реі[іератъ вышееклэаннаго моего иаслѣдованія 18ЙЭ года, очевидно, что перІодическій аа- конъ былъ взягъ и«ь въ томъ впдѣ, какъ онъ данъ мною. Въ нагслюченіе этой' исторической заііѣтки считаю полевныыъ сказать, что нѣтъ ни одного сколько либо общаго закона природы, который бы основался сразу; всегда его
ЛЕГЮДПЧЕСКІІІ ЗАКОЫЪ. 459 которая помѣщѳва въ самомъ началѣ этого сочнненія, вмѣстѣ съ величинами атомныхъ вѣсовъ, свойстаеиныхъ эле- меитамъ, и притоыъ въ такомъ иорндкѣ, что атомные вѣса последовательно возрастают^ отъ 1 для водорода .[-I, до 230 для урана [8 bis]. При такомъ расположения элементовъ тотчасъ становится кспымъ, что, идя отъ щелочныхъ метллловъ: Li, Na, К, Rb и Cs, по мѣрѣ возраетанія ат. вѣса сперва правильно возрастаешь способность элементовъ соединяться сыщслородомъ.наиримѣръ въ рядѣ: Na Mg Al Si P S CI атомный вѣсъ постепенно растетъ отъ 23 до 35,5, а выешіе соляные окислы ихъ суть: Na3OM«sO»AJS!0>SieO*PB05S*0GClsOI, j ми или или 3IgO SO- SO*. Когда же достигается элемеитъ "VII группы, дающій R207, тогда либо начинается, послѣ элемента пзъ группы аргона (глава 5), новый такой же рядъ, напр., послѣ СІ и аргона рядъ: К Са Sc Ті V Сг Мп, дающій опять тѣ-же формы окиси: К-0 СайО* ScWIW ѴЮЬ Сг306 М'-О', или или или СаО ТіО СЮ3 утвѳрвдешю аредшествуетъ много иредчув- ствій, a upiisnauie закона наступаешь не тогда, когда зародилась первая о иемъ мысль, даже не тогда, когда онъ вполвѣ сознанъ во есеиъ его значеніи, а лишь по утверждении его слѣдствій—опытами, которые естествоиспытатели должны признавать высшею пнстан- ціеіо свояхъ соображенін п нн'ЬніѲ. Поэтому, съ своей стороны, я считаю Роско, де-Боа- бодрана, Нильсона, Винклерц, Браунера, Кар- неллп, Торне и др., оправдавших* применимость періодическаго закона къ химической дѣйетввте-лыіиети, истинными утвердителими періодпческаго закона, котораго дальнѣи- шее раэвнтіе ждетъ еще много ноныхъ дѣя- тёлой [S Ёіз] Въ таблицам, жжѣщевныхъ въ началѣ киіігн, атомвымъ вѣеамъ лридалы тѣ величины, которыя выведены для иихъ на осаованіи ученія объ этомъ преднет-в, нзло- жеиваго вт, гл.- 7-3, и которыя соотвѣтетвуютъ совокупности существующих^ нынѣ [1902 г.) свѣдѣнШ объ ятомъ предмет*, счцтая—услоз- jig—атомный вѣсъ кислорода == 16. Но во мно- гцхъ мѣстахъ книги, ради сокрмценія и простоты, дроби отброшены, напр., принять Н=1, либо идутъ элементы VIII группы, а имеипо .въ указаипомъ случае, послѣ Мп==55: Та—56, Со=59 и №=59. Самое основное явленіе, прнэтомъ замечаемое, сводится къ тому, что по мѣрѣ возрасташя атомнаго вѣса, 1} деріод.пчески повторяется рядъ элементовъ иалаго иеріоданзъ семи группъ, дающигь отъ I=RsO до VH=R*07, и во 2) ближайшее сходство евойствъ существуетъ между элементами больший исі)іодовъ, содержащихъ два малыхъ леріода, съ элементами VIII группы между малыми періодами и эле- мептомъаргоннойгруппыподъконцомъ. Такъ какъ эти послѣдніе элементы соедиі-іеній не даютъ, то Г|іуішу, въ которую они входятъ, должно назвать нулевою [Stri], потому что тѣ элементы. а не 1,008. Na = 23, а пе 23,05 и т. д., тѣмъ бо- Л'Ье, что эти дроби .хорошо пзвѣстны для нѣк. элеыентовъ (напр. Н, На, N. СІ п т. п.), для Большинства же элементовъ не доетовѣрны нлп сомнительны. Въ этомъ послѣднемъ случаѣ п въ основныхъ таблнцахъ даны атомные вѣса беэъ дробей, напр., Со = 59. J = 127. fS tri] При установленін періоднческой си- стелы (1SG9 г.] не только ие была извѣстны аргояъ и его аналоги, неспособные къ ка- квдіъ либо обычныыъ форшигь соедияеніп, по п не было повода подоарѣвать возможность еуществованІя подоииыхъ элементовъ, Нынѣ, когда извѣстна цѣлая ихъ группа: Пе, Ne, Аг, Кг н Хе, п когда стало очевиднымъ. что у нахъ столь же много обшаго, какъ въ группѣ щелочныхъ металловъ или у галондоаъ, надд было признать, что ови также между собою близки, какъ этп послѣднія. Это было своего рода испытаніемъ теоретической стороньі періодическаго закона, вродѣтого испытания, которое ему дано было поыѣщеніемъ берил- лія въ чяело элементовъ ІІ-2, а не Ш-ей группы. Какъ это послѣдпее испытаніе выдержано было съ уснѣіомъ (такъ какъ окпсп берилл ія должно приписать состав* окисловъ И группы, что требовалъ закоеъ),. такъ пе-. ріодвчеепая законность, ни мало не нарушаясь, оказалось удовжетворяющею и аргон- нымъ алеменгомг, какъ объяснено въгл. Ъ-&,, выноска $А: Эти элементы, по величин* ихъ атомвахт. вѣеовъ, заняли точное ыікіо. между галоидамы и щелочными яеталлзм'н, какъ локазалъ Рамэап въ 1900 г. Изъ агак& элементовъ необходпмо образовать свою особую нулевую группу, какъ это объясиёноѵвт, гл. 5-й вын. 64. Необходимость нулевой грудпьь прежде всѣхъ въ 1900 г. призналъ Бррера вч» Беяьгін. Считаю.здѣеь цолезныніьприсовокупить, что, прямо судя. по неегюсобносгн къ соединеніямт.' элементовъ нулевой группы, аналоговъ Аргон» долимо поставить раньше^
460 ГЛ. 15. СХОДСТВО ЯЛЕМЕНТОРЪ И ПЕРЮДИЧЕСКІП ЗАНОНЪ. которые даютъ шише окислы, вида R-О, и сяѣдователыіо, соли RX, обра- зуютъ I группу; элементы, дающіе какъ высшую степень окиеленія R-О2 или RO, входятъ во П-ю группу, R-03— въ Ш-ю и т. д. Большіе періоды, [К. R!.i, Cs), начинаясь со щелочныхъ металловъ, даю- щихъ спльнѣйшіл щелочи, кончаются галопдами, отвѣчающіімп еильвѣйшпмъ кнслотамъ, и содержатъ въ промежуткѣ элементы съ мен-fee рѣзко выраженными химическими функціяші. Na, а кончаются они F п СІ, т. е. здѣсь во главѣ стоять, какъ и въ болъшнхъ періодахъ, щелочные металлы, а въ коицѣ — галоиды, откуда и видно, что элементы эти образуютъ особые малые періоды: Н. Li. Be. В. С. N. О. F Na. Mg... Въ прилагаемой таблицѣ расположены всѣ остальные элементы по больш. пв- ріодамъ — кромѣ тѣхъ рѣдшіхъ (напр. Элементы, обладающіе наименьшими Рг, Nd, Sm и др.), которые мало еще атомными вѣсами, хотя нмѣютъ общін свойства группъ, во при лтомъ и много особыхъ, самоетоятельныхъ свойствъ [9]. Такъ, фтор'ь, какъ мы видѣли, отличается многпмъ отъ другнхъ гало - пдовъ, лптІй — отъ щелочныхъ металловъ и т. д. Эти легчайшіе элементы можно назвать типическими. Сюда должно прпчиелпть сверхъ водорода(рядъ изучены, п кромѣ апалоговъ аргона. Для того, чтобы вникнуть въ сущность дѣла, надо помнить, что здѣсь, въ данной строкѣ, мало по мату растегъ атомный вѣсъ,напр., въ строкѣ, начатой съ К=39 и кончающейся Вг=80, у промежуточ- ныхъ—промежуточный атомный вѣсъ отъ ЗЙ до SO, какъ это ясно видно на таблщахъ, номѣщ. въ предисловіи, гдѣ 1-й) второй и третій ряды: второй на-. элементы расположены по порядку читается съ Не и Li, третій съ Ne и возраетаніп ихъ атомныхъ вѣсовъ: I II Ш ГѴ V VI УІІ Четные ряды. VIII I II III IV V VI VII Mg. Al. Si. P. S. С]. Zo. Ga. Ge. As. Se. Br. Cd. In. Sn. Sb. Те. J. K. Ca. Sc. TL V. Cr. Mn. Fe. Co. №. Cu. Rb. Sr. Y. Zr. Nb. Mo. — Ru. Rh. Pd. Ag. Cs. Ba. La. Ce. — — — — — — — — — — Yb. — Та. W. — Os. Ir. Ft. Au. Hg. Tl. Pb. — Th. — U. Bi. — — эленентовъ I группы и по духу періодпческой системы ждать для нихъ мепыпаго атомнаго вѣса.чѣаъ для щелочныхъ цеталловъ.Это такъ ' и оказалось, а если такъ, то это обстоят, съ одн. стороны служить блестящ, подтверждѳніемъ правильности, період. начать, а съ дрітой стороны ясно показываете отношепіе аналоговъ аргона къ другиыъ, ранѣе нэвѣетнымъ эле- ментаігь. Вслѣдствіе этого ножно раэбираемыя начала прилагать еще тнре: чѣмъ ранѣе, и ждать элеиентовъ нулевого ряда съ атомными вѣсами, гораздо меньшими, ѵѣмъ у водорода. Такиыъ образомъ, можно полагать, что въ .рядѣ 1-мъ предъ водородонъ существуетъ эле- неитъ нулевой группы еъ атомнымъ вѣсомъ 0,4 (быть ножегь это короній Юнга), авърядѣ нулевоыъ въ нулевой группѣ — предѣльнаго элемента съ ничтожно тальшт, атомнымъ вѣ- сомъ, неспособнаго къ хнмическимъ вэанмо- дѣйствіямъ и обладаю щаго чрезвычайно быст- рыиъ еобственнъшъ частичнымъ (газовымъ) движеніеиъ. Эти свойства, быть иожегь, должно приписать атомамъ все ироницага щаго міро- виго эфира. Мысль о&ь этомъ указана мною въ преяисловін къ зтону издание в въ особой статьѣ 1902 г. [9] Это подобно тому, что въ ряду гомоло- говъ (г.т. 8) первыыъ членаыъ (напр. СН4, Нечетные ряды. При пользовании періодпческой системой полезно, сверхъ того', отличить въ болыптгхъ періодахъ элементы чет- нъгхъ и нечетных* рядовъ. Четные ряды, начинаясь элементами аргоннымв и щелочными, постепенно переходить къ метагіламъ VIII группы, за кот. слѣдуютъ элементы нечетныхъ рядовъ, кончагощіеся настоящими галопдами CI, Br, J. Так. образомъ періодич. система эленентовъ вполнъ- выразится при распредѣленіи ихъ въ періоды, ряды и группы, что и выполнено въ 2 указанныхъ таблицахъ, нрилояіен- ныхъ въ предисловіи къ этому сочине- нію, написанному всецѣло подъ влід- ніемъ періодической системы. СН*0, СНЮг и т. п.), гдѣ наименѣо углерода, хотя принадлежать общін свойства гомоло- говъ, но всегда свойственны и нѣноторыя болѣе рѣзкія особенности, какъ это видно при знакомствѣ съ органически ли соедине- ніями.
ДЕРЮДИЧЕСК1Й ЗАКОІІ'Ь 46 і Такая же степень сходства, какую уже анаемъ между К, Rb и Сз, или С1, Вг, и 3, или Са, Sr и Ва, существуетъ и между элементами другнхъ вертикаль- ігахъ столбцавъ. Такъ, напр., Zn, Cd, ] Е Eg, описываемые въ елѣдующей глаиѣ, представляют?, ближайшіе аналоги магиія [9 bis], Для правильного понимаиія дѣла пе- пзлишие замѣтить, что всѣ виды [10] [Я Ьіз] Если идти отъ I группы къ ѴШ, то замечается некоторое умені.шеніе числа, апалоговъ. Въ нсчетныхъ рядахъ 1 групаы пять аналоговъ (И, Na, Си, Ag, Ли), но II гр.— четыре (fag, 2п, Cd, Hg); то же в*ь III, IV и V груішахъ, новъ VI гр. только три (S, Se, Те), тоже въ VII и въ ѴШ. Въ четиыхъ рядахъ аамѣчаетсл примерно то же самое уменьшение числа аналоговъ. Если же принять въ нулевой группѣ от. четныхъ рядахъ, кромѣ Не, Аг, Кг, Хе )[ Ке еще вт. нулевомъ рядѣ лег- чайшііі злементъ (вын. S tri), то окажется такжа пять аналоговъ, но для нечетныхъ ря- довъ только два въ 1-мъ ц 3-мъ рядѣ. Очевидно, что, причисляя тіщнческ. элементы малыхъ перІодовъ къ соотвѣтств. элементзмъ больш. періодовъ, въ нулевой групп-в всего можно ждать семь элементовъ, въ I гр.—шесть (Я, І.і, Ка, К, RI), Cs), а вь слѣд. груішахъ все меньше и меньше, напр., въ ѴГгр.—четыре здеы. (О, S, Se, Те), а аъ ѴШ гр. только по три. [10] Кромѣ расноложенія э.тсиеЕгговъ: а) въ ііосдѣдователыю.чъ порядкѣ по веліншнѣ ихъ атомниго в-fcca, ст, указаніемъ ихъ аналогій при помощи озігачеяія тѣхъ или другнхъ своііствъ, какъ элементов* (напр., способн. ихъ давать тѣ п.ш ішыя формы соединений), такъ я.'простых* тѣлъ, равно и сложиыхъ, имъ отвѣчашщихъ (что сд'Ішшо въ таблнцахъ, поиѣщ. въ кошгЬ гл. 15 н въ предисловіи), fa) расположенія ихъ по періодамъ (какъ сдѣ- лавд въ пачалѣ книги, посігѣ цреднеяовія) и и) ао грушшіъ и рядамъ или мальшъ періодамъ {какъ едѣлано тамъ же), миѣ пзвѣстпы слѣ- дуюздіс способы выражения перІодической зависимости элементовъ: 1) ѣъ плоскости по ѵузітоуюлшшіъ координамтт осянъ. По оси абсциссъ откладьгваютъ атомные въ-са, а ординатами выражаюгъ свойства, вапр., удѣль- иые объемы или температуры вланленш и т. п. Способъ этотъ, представляя наглядность, им'Ёетъ ту теоретическую невыгоду, что не указываетъ вовсе на существование въ каж- домъ перІодѣ ограниченна™ и опредѣленнаго числа элементовъ. Ничто прн такоігъ епо- собѣ передачи нерюднчеекой законности не" указываетъ на то, что между Mg к А! не можетъ быть еще эледентъ съ атомнымъ вѣ- еомъ, напр., 25, съ атомнымъ объеиомъ 13 п вообще со свойствами средними между Mg и А1. Действительный періодкчныи законъ не отв'Ечаетъ посшвдоватѳльному измѣненію свойетвъ съ послѣдовательпыкъ нзиѣненіемъ атоігааго въ'са, слолонъ, онъ не выражаегъ фунішію непрерывную, в. какъ законъ чнего хпмичсскій, исходипіій изъпонятій атоловъ н расположемія элементовъ по порядку величины ихъ атомиаго вѣса, въ сущ- частнцт,, соединяющихся въ кратныхъ итнг]- шеніяхъ, разрывно (а не сплошио) и кратно, какъ такой законъ, онъ прежде всею опирается на формы соединешй; ихъ немного, онѣ арнометнчееш просты и повторяются, он']; переходовъ непрерывныхъ не представляют!., а потому въ каждомъ леріодѣ содержится ./ишь опрсдѣленное число членовъ. По -огоіі причин]: аіеиаду Mg. дающимч, MgX?, и А], оброзующнмъ A1S*, не мометъ быть, еще никаких1), элементовъ, есть раврывъ аплошаосгп — по ааконз' кратныхъ отноше- ній. Періоднческій законъ поэтому слѣдуетъ аыраясать не геометрическими линіяин, всегда аодрааумѣваіощи.ші сплошность, а въ родѣ того, какъ поступаютт. въ теоріп чиеелъ—прерывно. По этимъ сообравійіііямъ, я никогда не оыраиіалъ ж ныраікать не буду періоди- ческихъ отношекііі атементов'ь никакими геометра ческямн фигурами. 2) Ъъ і\лостсяш стіралъю. Отъ центра откладываютъ радіусы, пропорціопальные яеличина.иъ атоішыхъ вѣ- совъ, я располагают, сходные элементы на одшпгь радіусѣ вт, точкахъ пересѣчевія со сииралыо. Спосоиъ этотъ, приліѣренный de Chancourtois, Baumgauer, E. Hutli, H. Erdmaao. и др., имѣетъ многіе недостатки предше- ствующаго, хотя и устраняетъ неопредѣлен- ності. числа элементовъ въ періодѣ. Въ епо- соб-Іі этомъ должно видѣть только простое стремление свести сложния отношенія къ простому фигуральному ихъ изображение, потому что число радіусовъ и законность спирали ннчѣзіъ не обуслов.іиваріся. 3) По ли- пія.т атомноешей, проведенныхъ парал- ле.іьно, какъ у Keynold's, я Rew. S. Haugh- ton, или, наклонно, какъ у Crookes, направо и налѣво отъ оси, по которой считаются величины атомныхъ в"Ьсовъ, откладываются точіга элементовъ, на одну сторону члены четныхъ рядовъ (парамаі-нитные, какъ О, К, Fe), а на другую члены—-нечетлыхъ (діамаг- ннтные, какъ S, CI, Zd, Hg). Соединеніе та- кихъ точекъ даетъ періодпческую. кривую, уподобляемую Круксомъ качанііо иаятникіі, а но Haugbton представляющую кубическую кривую. Способъ зтотъ быль бы очень ва- гляднымъ, если бы не требовалъ того, чтобы, напр., сѣра считалась двуатомною, а мар^а- иецъ одноатоыиымъ, хотя въ этихъ формахъ тоет, н другой элементъ не даютъ прочньіхъ пронэводныхъ н хотя для одного принято въ основаиіе низшее возмоишое соединеніе SX!, а для другого наивысшее, п. ч. Ми можно отнести къ числу одвоатомныхъ элемещовъ только ло аналогій ІШпО4 съ КС10'. Прптоцъ у Reynolds и Crookes Н, Fe, Ni, Со и др. помещаются внѣ осей атомности, а уранъ ѵа- вершенно безъ всякаго основанія считается двуатомаымъ. 4) По поверхностям!: вращеція въ точкахъ пересѣчешя съ опредѣленньтмн другими поверхностями старается распределить элементы, для выраженія ихъ періоди- 'ческой эавиаілгости, г, Рандевъ,. какъ онъ со- общплъ о томъ въ Русск. Хияич. Обществ-в, но попытка эиі. повидилому, не лишенная.
ІШ гл. 15. сходство элементовъ и пегюдичііскій адкоит- ности, выражяютъ одну п ту же основную зависимость — псріодичсскаго своіі- питереса, до сихъ порт, не явилась въ печати. 5) Показательными м друшми (f'j/ii);- ціязіи в» Ц)ь,»,ныхт. числахъ, напр., Е. J.Mills (1SS6) функціею; А = 15» — 15 (0,Й37Гі)і старается выразить всѣ величины атомныхъ в±- совъ, измѣняя в и t, какъ д-влия числа. Напр., для кислорода и = 2, t = 1, откуда А = 15.9-1, дли сурьмы « = 9; t = Q, откуда А = 120 п т. д. Я изменяется отъ 1 до Ifi, a І стъ 0 до 5П. Аналогіи при этомъ едоа вы- ступаюгь, напр., дла СІ величины іі и ( суть 3 и 7, для Вг 6 и (і, для J Э » 9, для К 3 н іі, для Rh G и IS, для Cs й и 30, но некоторый правильности, повиднмоиу. воспроизводятся. Напболѣе полную попытку въ гомъ же духе сдѣлалъ J. Н. Vincent (ІВ02), выражающей все ат. веса W, равенствозгь: W= = Ni.21, Гд-ь ff представляете рядъ цѣлыхъ чиселъ отъ К = 1 для водорода до N = 92 для урана. Периодичность прп втсагь почти скрывается. Однако это итересно я. тѣмъ хорошо, что яежду атомными весами очевидны скачки, какъ между цѣдьнымп числамп. Тоже относится къ старанію г. Шенрока (Нпжнін Новгородъ, 1S96) найти гарлонпческую или иную функшю. ствѣчаюшую ат. вѣсамъ и сходстваяъ элементов'!,. Напр., А 4- 20 log A= = 3»-гЗ-4 даетъ ат. вѣса А для С = 12,24,. при іі = О. К = 1-1,05. прн « = і, О = 15.95 при п = 2, Mg = 21,29 при я = 0 п т. д. 6) Тригонометрическими фупкцгпми- всего естественнее пытаться выразить зависимость свойстве простыхъ тѣлъ отъ атомныхл, нхъ вѣсовъ, потопу что зависимость эта. периодическая, какъ и фглкаін трпгономстрііческихъ лвній. а потому Ridherg въ Шпеціи (1S85) и Ф. Флавнпкій. въ Казани (1SS7) н др, пріше- нп.ш подобный выражепіп, и этотъ пріемъ .должно было бы считать достойиымъ разработки, если бы при немъ какъ либо выразить отсутссніе переходи ыхъ элементовъ, напр.. между Mg пАІ, что составляетъ, по существу, важнейшую сторону предмета. 7) Попытку въ этомъ послѣднеиъ направлен!!! составляетъ пзсл/вдованіе' Б. Я- Чичерина (1SS8), раз- снотрѣвшаго лишь отношепіе между объемами ' атома щелочныхъ ыеталловъ: ѵ — А (2—0,0428Ам), где А есть атолныа в-всь, а Я — 1 для Li и На, для K=^4.'s, для Rhi=3/s и для Ся = */в. Попытка эта представляете несколько ннтересньіхъ еО.тиженіп, но она ничего не даетъ для вѣса атомовъ и въ ней ' нехорош, слуікатъ удельные иѣса неталловъ прн определенной температуре, а они изменяются даже отъ механических'!, вліяній. 8) L. Hugo (1SS1) попытался согласовать атомные вѣса Li, Na, К. Rb и Cs съ геометрическими фигурами, напр. Li=7 представляете центральный агомъ—І иб-ть атомовъ на 6-тн вершинахъ октаэдра; Ка получился, прилагая на каждую грань октаэдра по 2 такикъ яге атома и т. д. Подобные пріеиы едва ли вно- сятъ что либо новое въ запаеъ свѣдѣніЯ о вѣсЁ атомовъ сходныхъ элементовъ. Изъ ■ едѣлаятго -обзора видно, что существующее стремленіе графически изобразить ства [11]. Относительно ея должно обратить внпмааіе на слѣдующее: періодичность элементовъ и выразить точною функціею атомные вѣса — до сихъ поре не привели къ падежиымъ ре пульт атамъ, нрп- томт, ясно, что болѣе всего обѣщаютъ успеха попытки выразить лзм'Ішеніе атомн. В'іісовъ Функиілмн, подобными т'вмъ, какіо вышр указаиылодъ знакомъ Э, при подстановке ряда ц'Ь.чыхъ чнеелъ, такъ какъ тогда получасмъ разрывность или скачки, отв'іачающіе природе элеиентовъ. Въ этомъ отиошеиім наиболее прямо пошелъ к'ь дѣлу Армстронгъ (1902 г.), выразіівъв'ЬсьЕітоиов'ьрлдомънѣлыхъ чнеелъ—беаъ дробей, но его пріемъ по приводите ни пъ какнмъ следстпіямт.. дополняю- пшагь то, что дала уже иеріодическая система. [111 Мнойозство явленіі'і природы нродстав- ляютъ зависимость періоднческаго свойства; такъ, емѣпа явленііі и колебаиія пепкаго рода по днимъ и годамъ представляютъ перемены періодпческаго свойства ш. зависимог.тч отъ времени и пространства. Въ обычныхъ неріо- днчесішхъ функціяхъ одна переменная нзмѣ- ппется непрерывно, а другая воарастаетъ для того, чтобы начать затіілъ періодъ ѵменг.- шенія и, дойдя до его предела, опять начать возрастать. Въ періодпческой фуінши элементовъ Д'Ьло ндетъ иначе: здесь масса яле- меіітовъ не воарастаетъ непрерывно, н всѣ переходы совершаются скачками, кат. отъ Мц къ А1. Такъ. эквивалентность или атомность пряло персскакнваетъ съ 1 на 2, на 3 и т. д.—безъ переходовъ. И, но моему мнѣ- ніго, эти то свойства и суть вазкнепшія, нет, періоличность и составляетъ сущность поріо- дическаго закона. Онъ выражает» свойства элементовъ, а не простыхъ гвлъ. Свойства простыхъ и сложныхъ гвл'і, находится в-ь ие- ріодической зависим ост н отъ атомнаго веси элементовъ только потому, что свойства простыхъ н слозкныхъ тѣлъ сами составлпютъ результате свойстве элементоиъ, нхъ обра- зугощпхг. Объяснить и выразить периодически ааконъ—значитъ объяснить и выразить причину закона кратныхъ отношеній, разли- чіп элементовъ я измѣненія пхъ атомности и въ то же вреия понять, что такое масса н тягот'Ьніе. Ныпѣ это преждевременно, по всеобщему сознанІю- Но, подобно тому, какъ не зная причины тяготѣнія, можно пользоваться закономъ тяготѣнія, такъ можно пользоваться для хинвческихъ цѣлей закопали, открытыми хизііею, не имѣя обпіясиепія нхъ причины. Вы- шеуказапнвя своеобразность химическихъ эа- коновъ, касающихся опреД'Ьлепныкъ соедпне- nijj и атомиыхъ вѣсовъ, заставляете думать, что для обстоятельна го !пп> толкованія еще не наступило время, и я думаю, что оно не наступите ранее уясшнія такпхъ первнчныхъ законовъ естествозпанія, каковы законы тя- гптѣнія. Здесь уместно остановит;- внішаше на томъ многоетороннемъ соотвѣтствш между неразла- гасмыми элементами и. сложными углероднотыми радикалами, которое давно (Петтенкоферъ, Дюма п др.) выставляется на вндъ, въ 1886'ѵ. вновь разобрано Карнеллп, 'своеобразнее нее
ПЁРЮДИЧБСНІЙ ЗАКОН'* Ш 1) Составь пысшихъ кислородный, еосдншіііі определяется группою: первая группа даеть НЮ, вторая R20- или RO, третья КнОя и т. д. . Форш, окисловъ восемь, а потому и группъ восемь. Два ряда дають большой пе- ріодъ, слѣд. тѣ же формы окисловъ В'Ь болыиом'ь перІодѣ встрѣчаютея двукратно. Напр., въ періодн, начинающемся съ К, окислы состава RO образуются Са ц Zn, состава R03—- Сг и 9е и т. д. Окислы четныхъ ря~ довъ, при той же формѣ, обладаютъ основными свойствами въ большей мѣрѣ, чѣмъ окислы нечетиыхъ рядовъ. А этимъ поелѣдннмъ преимущественно свийствепъ кислотный характеръ. Поэтому элементы, исключительно даю- псего (въ 1SS3 г.) докторомъ Пелопидаооиъ по иачпламъ періодической системы. Лелопидасъ сравни ваетърлдъ, содержііщііі 8 углеводород- ныхъ радикаловъ ОН5"-)-1, ОН'"..., папрпм., сн,Е, csh,=, с»н", с°н'°, он», cm cew я CSHP. оі. рпдомъ элементов-!., располагающихся въ S-ми группахъ. Подобіе особенно ясно по способности С"И!п-г' соединяться, достигая предела, съ X, а въ с.тѣдующихъ члв- нахъ съ Хг, X''... Xs, а особенно потону, что засиш. идетъ радпкалъ ароматичсскій, CGHr', въ которомъ, какъ дйщепзв-JscTHO, опять иного своііствъ такнхъ же, какъ въ радикалѣ СЧѴ* предельном, а именно опять является способность образовать одно атомный соедттненіп С"ЯІХ. Въ способности указашшкъ раднка- ловъ давать со ответственны и грулпамъ кислородный соединеыія, щшблиікаюіиіясл посте- пенно къ кислотамъ, Пеяопидасъ указываете подтверѵкденіе параллелизма. Такъ, углеводородные остатки 1-й группы, напр., С°Н13 плн С8НГ', даютъ окиси впда R20 н пираты ВНО— какъ щелочные металлы, авъШ группе обра- зують окислы вида R-CF и пгдраш R00H, напр., пзъ ряда СИ1 соотвѣтствениыя соед. III группы будутъ окись (СН)-О" пли СЧРО1, то-есть муравьиный ангидрпдъ, а ги драть CH0SH есть муравьиная кислота. Въ Y1 группе прн содержании Сг окись R03 будешь С'Оп, гидрятъ C2HJ0'1, то-есть такніе двуосновная кислота— щавелевая, какъ между минеральными сѣршя. По отнощепію і;ъ этому примечательному параллелизму должно замѣтить, что въ элементахъ при переходе къ оосѣд- ппмъ членаиъ, обляднющтшъ высшею атом- ностію, вѣсъ атома возрастаете здѣсь іке уменьшается, но во всему должно видеть, что періоднческая изменяемость простькъ и сложны хъ тѣлъ подчиняется некоторому высшему закону, природу котораго и причину—ныне еще пѣтъ средства охватить, а такъ какъ во всеобщемъ прцвнанш періодаческій законъ живетъ всего лишь- недавно, то далі.нѣНшихъ разъяененій должно ждать только отъ разнообразных!, шпіытокъ, относящихся къ этому предметл'. щіе основаиія, какъ щелочные, будутъ въ начадѣ періодовъ, а такіе чисто кислотные элементы, каковы галоиды, на концѣ періодовъ. Притомъ, наибодѣе ясный кислотный характеръ свойственъ эдемеитамъ съ малымъ атомнымъ вѣ- сомъ изъ нечетиыхъ рядовъ, основной же тяжелѣйшимъ ы четныиъ. Оттого между легчайшими (типическими) элементами преобладаютъ такіе, которые даютъ кислоты, особенно въ поелѣд- нихъ групп ахъ, а тяжелѣишіе элементы, даже въ послѣдішхъ гругшахъ (напр., Th, U), им'вютъ основный характеръ. Такимъ образомъ основный и кислотный характеры высншхъ окисловъ опредѣляются: а) формою окисла; Ь) четнымъ или печетнымъ рядомъ, въ которшгь находятся элементы и с) вѣ- сомъ его атома. Группы обозначаются римскими цифрами, отъ I до VIII. 2) Водородпыя еоедшенія, какъ лету- чія или газообразный вещества, кото- рымъ свойственны реакціи, подобный НС1, НЮ, ЕГО* и Н4С [12], образуются только элементами нечетиыхъ рядовъ (въ большихъ періодахъ) и высшихъ группъ, дающихъ окислы состава Ra0T, RO3, ПЮ* п R0S. 3) Если элементъ даеѴь водородное соединеніе RXa, то онъ образуетъ металло-органическое соединеніе того же состава, гдѣ X = ОН2""5"1, то есть X есть остатокъ предѣльнаго углеводорода. Элементы нечетиыхъ рядовъ, не-' способные давать водородистый соеди- ненія и образующее окислы формы КХ, ИХ-, RX3, также даютъ ыеталло- орпшнческія соединеыія этой формы, свойственной высшему окислу. Такъ, цинкъ образуетъ окись ZnO, соли ZnX2 и щшкъ-этилъ Zn(CaH5)2. Элементы четныхъ рядовъ (болып. церіод,), повиднмому, ма-то способны давать ие- талло-органическія соединенія. [12] Обобщаемая періоднчесііимъ эаконойъ водородпыя соединения элементовъ суть тѣ, іюторыыъ соответсхвуютъ металл оорганаче- скія соединенія и сами они летучи или газообразны. Другими признаками отличаются водородный соедшзеніп подобныя йа*Н, ШВ* и т. п. Въ пихъ (см. конецъ прошлой главы)? вндиа систематическая стройность, но ахъ очевидно не должно смешивать съ настоящими водородными еоединеніяиа, какъ пере: кисн съ солеобразныли окислами. Притомъ, подобныя. водородпыя соединенія, какъ пере-
464 гл. 15. сходство элемштовъ и періоднчеокій законъ. 4) Величина атомнаго вѣса элемен- тобъ, относящихся къ сосѣдннмъ боль- шымъ періодамъ, различается прямѣрно на 45, напр., К—Rb, О—Mo, Br—J. Но элементы тппшчеокаго ряда ямѣютъ меньшую разность атомнаго вѣса. Между атомными вѣсамп Li, Na и К разность = І6, ѵ Са, Mg и Бе такая же, у Si—C=ie,"S—0=16, CI—F=1G. По ыѣрѣ возрастапія атомныхъ вѣсовъ, элементы одной группы, изъ двухъ сосѣднихъ рядовъ, тіѣготъ обыкновенно большую разность (20 = Ті — Si=V—P = Cr—S=Wh—Cl = Nb—As к т. п.), и въ саыыхъ тяжелыхъ эле- иентахъ она достагаетъ наибольшей величины, напр., у Th—Р1>=26, Ві— Та = 26, Еа — Cd = 25 и т. д. Та- кимъ образомъ, хотя и неясно, но даже въ велпчшѣ разности атомныхъ вѣсовъ аналоговъ замѣчается связь съ измѣненіемъ свойствъ [12 bis]. 5} Каждый элементъ по періодпче- ской спстемѣ нмѣетъ мѣсто, определяемое группою (озиачаемъ римскою цифрою) п рядомъ (цифра арабская), въ которыхъ находится. Они указы- ваютъ ваіичину атомнаго вѣса, ана- логію. свойства л форму высшаго окисла, водороднаго и др. соедпненій, словомъ — главные количественные и качественные признаки элемента, хотя затѣмъ п остается еще цѣлый рядъ подробностей или индивидуальностей, киев, лишь недавно начали научаться и пало разе дѣ до ваны. [12 bis] Отношеніе между величинами атомныхъ вѣсовъ, особенно же разность = 16, замечена была въ 50-хъ н 60-хъ годахъ Дюма, Петтенкоферомъ, Л. Мейеромъ и др. Такъ, напр., Лотаръ Мейеръ, вт, 1864 г., вслѣдъ за Дюна и др., сопоставляеть 4-хъ атомные С, Si, 3-хъ атомные N, Р, As, Sb, Ві, 2-хъ атомные О, S, Se, Те, 1 атомные F, CI, Br, J и металлы Li, Na, К, Rb, Cs, Т1. 8ъ заиѣча- • яіякъ атого рода должно нидѣть оданъ пэъ зародышей леріодичеекаго закона. Поелѣ его установки, предметъ. этотъ ваиболѣе полно разрабатывал ъ Рвдбергъ, который примѣтилъ періодичность въ измѣненіи разностей между атомными, вѣсамп двухъ сосѣдізихт. элемеитов'ь и отношеніе ея къ атомности (см. гл. U-, шн. . 9). А. Вазаровъ (1S87) язелѣдовалъ тогь иге предмет?., взнвт. не арнеаатичесиія рааностд сосѣднкхъ и авалогичеекихъ элемента въ, a . отношеніе ихъ атомных'ь вѣсов-ь, и также аа- жѣтил-ь, по отношенію къ нинъ, что по кѣрѣ ■ возрастанія атомныхъ в'іісовъ, это отношеніе поперемѣняо то увеличивается, то уменьшается. причпну которыхъ, быть можегь, должно пскать въ иеболыпихъ раз- ноетяхъ величины атомнаго вѣса. Если въ нѣкоторой группѣ находятся элементы: Ri, R°, Ня, а въ томъ рядѣ, гдѣ содержится одннъ пзъ этихъ вле- ментовъ, напр., На, находится дредъ нимъ элеиентъ Q->, а послѣ него элеиентъ Та, то свойства Ra определятся какъ среднее — по свойстваиъ Ri, Кэ, Qa и Тй. Такъ* напр., атомный вѣсъ R2 = 1/4 (R. + Ra + Ф + Тг). Напр., селенъ находится въ группѣ съ еѣрою S = 32Д и теллуромъ Те =127, а въ 5-мъ рядѣ передъ нимъ стоить As = = 75,0 и послѣ него Br = SO. Отсюда величина атомнаго вѣса селена = 'А (32+I27-f75+80) = 78,5, что близко къ действительности, по которой Se= = 79, безъ уверенности въ деся'іъіхъ доляхъ, такъ что быть можегь 78,5 окажется еще ближе къ прародѣ дѣла. Такъ ложно опредѣлить и другія свойства селена, если бы они не были иявѣетиы. Напр., As образуетъ H3As, Вг даетъ НВг; очевидно, что селенъ, между ними находящійея, долженъ образовать H-Se, со свойствами средними между H3As и ИВг. Самыя фи-' зическія свойства селена и его соедпненій, не говоря уже объ лхъ составѣ, опредѣленномъ группою, моі-утъ быть, съ большою близостіга къ дѣйствн- тельнасти, опредѣлены по свопстваиъ S, Те, As и Вг, Іакимѵ образомъ, есть возліожностіі іі|іедугадатг. свойства не- нзвѣстяыхъ еще ллсментовт,, особенно тогда, когда онъ окружеиъ извѣстными. Такъ, напр.. на мѣстѣ IV—5, то есть въ ІУ-й группѣ я 5-мъ рядѣ, еще въ 70-хъ годахъ недоставало элемента. Такіе неизвѣстные элементы можно назвать по имени предшествующаго* извѣстнаго элемента той те группы, прибавивъ предварительно елогъ ука, что значитъ но санскритски одішъ. Элемеитъ IV — 5 слѣдуетъ за IV — 3, и это мѣсто занято Si, кремніемъ или силиціемъ, а потому бывшІй неизвѣст- нымъ элементъ названъ мною эка- кремніемъ или эна-силиціемъ и озна- ченъ Es. Вотъ свойства, которыя.долженъ имѣть зтотъ элеиентъ, находя ихъ на основаніи извѣстныхъ свойствъ Si, Sn, Zn и As. Атолшый вѣсъ бли- зокъ къ 72, высшая окись EsO2, низ-
ІІЕРЩДПЧЕСКІЙ ЗАКОН'І 465 шан EsO, соединение обычной формы EsX.'', химически мало прочныя низ- игія состава EsS2, Es даетъ летучія металло-оргЕшпческія соединения, напр. Es (СН3)4, Es (СЫ3)3С1, Es (С=Ы5)*, ки- плщій около !G0° и т. п., летучее и жидкое хлористое соедииеніе EsCJ'*, кипящее около 90°, уд. вѣса около 1,9; KsO2 будетъ ангндридомъ слабой коллоидальной кислоты, металлически Es будетъ довольно легко получаешь изъ окиси и изъ K-EsF6 возстановлеиіемъ, EsS2 будетъ лодобенъ SnS2 и SiSs и, вѣроятно, растворится въ еѣрниетомъ аммоніѣ, уд- вѣеъ Ез будетъ около 5,5, EsOB будетъ имѣть плотность около 4,7 и т. д. Такое опредѣленіе евойствъ эка- склицІя едѣлано было иною въ 1S71 г. па основаніи евойствъ сходныхъ съ иимъ элементовъ: IV — 3 = Si н IV— 7=Sii, а также К—5—Zn и У—5=As. Ныиѣ, когда этотъ элементъ открытъ проф. К. Винклеромъ въ Фрейбергѣ (въ Саксоніи), стало очевидно, что действительный его свойства вполнѣ от- вѣчаютъ предугаданньшъ, какъ это и выставнлъ К. Винклеръ, когда закон- чилъ свое образцовое изсл'Ьдованіе германія [13]. Вт. этомъ должно ви- [13| Законы природы исключений не тер- лптъ и эт:шъ явно отличаются отъ правилъ и правильности, подобный., напр., грамма- тичеснимъ, и др. людскими нзобрѣтенілмъ. цріемамъ ы отношеніямъ. Утверждение закона возможно только при помощи вывода нэъ него слѣдствій, безъ него невозножныхъ и не ожи- даемыхь, н оправдавіл тѣхъ слѣдствій въ опытной провѣркѣ. Поэтому-то, увид-ввъ пе- ріодыческій законъ, я ст. своей стороны (1S6U— 1871, вын, 9) вывелъ изъ него такія логическая сдѣдствія, который могли показать—вѣ- реп'Ь онъ или нѣтъ. Къ числу пхъ относится предсказаніе евойствъ неоткрытых^, племсн- товъ и исправленіе агоішыхъ вѣсовъ многихъ, пало въ то время обсткдованныхъ элемен- товъ. Такъ, напр., ураігь считался трехатом- нымъ U = 120, но въ этомъ видѣ не отвѣ- ѵалъ периодическому закону, я предложилъ удвоить его вѣс'і. атома U = 240, и наблюде- ніи Роско, Циммермана и др- оправдали ото изм'Ьненіе (гл. 21). То же было съ церіемъ (гл. 17), которого вѣсъ атома необходимо было иаи'вннть, по смыслу періодическаго закона, а потому я опредѣлплъ его теплоемкость (мое число оправдалось новыми опредѣленіями Гил- .іебраида), исправилъ аѣкоторыя формулы це- ріевыхъ соединен]?!, и наблюдетя Ршшедьс- берга, Ераунера, Клеяе л др. оправдали предложенное иэм'вненіе. Надобно что либо одно— или считать церіодическій ваконъ в-Ьрнъшъ. до конца и составляющимъ ново» орудіе хи- мическихъ анаиій, пли его отвергнуть. Цри- дѣть важнѣйшее подтвержденіе справедливости періодическаго закона. Элементъ этотъ нынѣ называется герма- ніемъ Ge (см. гл. IS). И не окъ одинъ былъ предугаданъ иеріодическимъ за- коиомъ |14]. Мы увидимъ при описа- ніи злементовъ ІГГ-ей группы, что свойства, подобнымъ образомъ найденныя для эка-алюмииія Е1=Щ—5=(около) 68, оправдались дѣйсгвительностііо, когда послѣ того .Чекокъ де Боабодраномъ былъ иайденъ металлъ, названный гал- ліемъ. Точно также, по Ншгьсону, знавая путь опыта едииствеппымъ, вѣрнымъ, я самъ провѣрялѣ, что могъ, и далъ въ рули всѣмъ возможность провѣрять или отвергать законъ п не думалъ, какъ Л. Мейеръ (Lieb. Ann. 1870, Erg. В. VII p. 3641, піісавшІЯ о періодпческомъ законѣ, что „Es wurde vorci- lig sein, auf so nusiciiere Anhaltspunkte in eine Aenderunge der bishor angenommenen Atom- gevichte voi'aunehmen" (.била бы поспФшно нзм'внять доньшѣ принятые атомные вѣса па основаиін столь неярочнагопеход наго пункта"). По моему миѣнію, глѣдовало новую точку опоры, представляемую періодическимъ зако- намъ, или утвердить, пли отвергнуть, а опыгь ее вездѣ оправдалъ, гдѣ ют прилагались къ тому усилія. Беэъ такого способа нспытааія не моаютъ утвердиться ни одинъ законъ природы. Ни de Chancourtois, которому французы припясывають права на открытіе иеріодиче- скаго закона, ни Newlands, котораго выста- в.іяютъ англичане, ни L. Meyer, котораго цитировали иные, какъ основателя періодическаго закона — не расковали предугадывать свойства нвоткрытысеъ элелентовъ, иэаѣнять ^принятые вѣса атомовъ11 и вообше считать періодичесшн; законъ новьшь, строго постй- вленньтмъ закономъ природы, могуадиаъ охватывать еще доеел'Ё необобщенныя факты, какъ зто сдѣлано мною еъ еаиаго начала (1S69). [14] Лисавши въ 1871 г. статью о прило- женіи періоднческаго закона къ опредѣленію евойствъ епіѳ не открытыхъ элементов*, я не думалъ, что доживу до оправданія этого слѣдствія періодическаго закона, но действительность отвѣтила иначе. Описаны были мною три элемента: экаборъ, экаалюманій и экаси- лнцій, и не прошло еще 20 -твтъ, какъ я пмѣдъ уже величайшую радость видѣть всѣ трв открытыми я получившими свои имена отъ тбхъ трехъ странъ, 'гдѣ ваадены рѣдкіе мпяеральт;. ихъ содерж;иціе, и гдѣ сдѣлано нхь огкры-. тіе: Галлія, Скандія и Германія. Л. де Еоаг бодрана, Нильсона и Впнклера, ихъ открьш- шнхъ, я, съ своей стороны, считаю истинными укрѣпите.тяни періодическаго закона. Безъ нихъ оиъ не былъ бы прнзнанъ въ такой мѣрѣ. какъ это случилось нынѣ. Въ та-, ной же мѣрѣ. я считаю Рамэая утвердцте- лемъ справедливости періоднч. закона, т. к-, онъ открылъ Не, Ne, Аг, Кг и Хе, рвредѣ- лилъ нхъ атомные вѣса, н эти числа вполнѣ подходить къ'требованіяыъ б еріодической. системы элементовъ. 30
46G гл. 15. сходство ялемёіітовъ и пшодичшіій законъ свойства скандія отвѣтпла свойствам!, экабора. 6) Такъ какъ истинный законъ природы есть только такой, для котораго нѣгь шшакихъ исключены, то періо- діічеекая зависимость свойствъ и атом- ныхъ вѣсовъ элементовъ даетъ новое средство опредѣлять по эквиваленту кІЁсъ атома, или атомность мало изедѣ- дованныхъ, но пзвИстныхъ уже <іле- меитовъ, для ноторыхъ другія средства опредѣлепія величины атоынаго вѣеа еще не могли быть приложены...Въ то время (1S69 г.), когда предложена бьіяа періодическая система, такнхъ злементовъ было не мало. Она дала возможность узнать истинные атомные пхъ в-вса, что оправдалось дальнѣй- ншмп изелѣдованіями. Сюда относятся ішдій. уранъ, церін, пттрій п др. [15]. 7) ІІерІодпч. изменяемость свойствъ алементовъ въ зависимости отъ массы [15] Над'ь прпмѣромъ нндія покажемъ сущность пріена. Эквивалентъ пндін водороду въ его окнец есть 37,7, то есть если изобразить составъ ея, какъ составъ воды, то ,Іп = 37,7 и окксь шідія Jn!0. За атоігаыіі сѣсъ нндія. встрѣчаюіцагося съ щгакоиъ, принимали двойной эквивалент?., то есть считали индііі дву- эквипалентнымъ э.темептомъ и Лп=2Х37,7= = 75,4. Если бы индііі оСразовалъ лишь окп- еелъ КО, то его должно было бы помѣетитг, во ІІ-ю группу. Но при этоигь допущенш не оказывалось мѣста для индіи въ евстемѣ эле- нентовъ. потому что мѣета II — о = Zn=(i5 п П — 6 = Sr = 87 были заияты элементами уже извѣстньган, и элемеитъ съ атомнымъ вѣ- сош> 75 не ыогъ быть по періодичѳекой си- стемѣ элементов^ двуэквивалентнымъ. Так*ь какъ ни плотность паровъ, ни теплоемкость металла, ни даже изоморфизмъ (соли нндія очень трудно кристаллизуются) соединений индія не были извѣстны, то не было основания придавать индію эначеніе двуэквивалепт- еаго металла. А потому можно было считать его за 3-хъ, 4-хъ и т. д. эквивалентный. Считая его 3-хъ эквивалента ьшъ, должно было принять Jn= 3.37,7 = 113. Тогда окиси должно было придать составь Jn'O™, а солямъ индія— составъ Лп£'\ При этомъ тотчасъ открывалось индію мѣсто въ еистемѣ, а именно, въ Ш-ей группѣ, въ 7-агь рядѣ между Cd = 112 в Sn = llS, какъ аналогу А1 или дви-алюмп- еію (двн = 2 по санскритски). Bet свойства, наблюдеипыл у индія, отв'Ьчаготъ этому иѣ- стуі напр., плотности Cd — S,G; Jn = 7.4; Sn — = 7,2, основныя свойства окиееіі CdO, Jn'O". SnOs последовательно нзм-ёняются, такъ что свойства Jn'O" занимаютъ среднее мѣсто между свойствами CdO и SnO! или Cd20' и Sn5©4. Принадлежность индія къ III группѣ подтвердилась опредѣленіеиъ теплоемкости металла, сдѣланныіп, независимо Бунзеиомт. (0,057) и пред ста вляетъ отъ другихъ видовъ періодическихъ зависимостей (напр., синусы періодичеекп-послѣдовательно измѣняются при возрастаніи угловъ, илп температуры воздуха съ теченіемъ времени—по диямъ и годамъ) отличіе, состоящее въ томъ, что вѣса атомовъ не возрастаютъ неире}эывно, а лишь скачками, то есть между двумя сосѣд- нтш элементами (напр., К = 33 и Са=40, или А1=27 и Si=2S, С=12 и N=14- и т. п.) не только нѣтъ, но, по зажшамъ иеріодичностп и крат- ныхъ отношений (Дальтона), и быть не можетъ переходныхъ, промежуточ- ныхъ элементовъ. Какъ въ частгіцп, водороднаго соедпненія можетъ быть на атомъ элемента или одинъ. какъ въ HF, илп 2, какъ въ НЮ, пли 3. какъ въ NIP, и т. п. атомовъ водорода, но не можетъ быть частицы- содержащей на атОмъ элемента 2'. а атома водорода, такъ по периодическому закону не можетъ быть іт элемента, промежуточного между N и О. съ атомнымъ вѣсомъ большимъ 11- и менышшъ 16, или между К и Са. Это значптъ, что періодическая зависимость элемеитовъ не можетъ быть выражаема какой-либо алгебраической сплошною функціею, какою можно, напр., выразить періоднческое измѣ- неніе температуры въ теченін дня или года. 8) Сущность понятій, вызывающнхъ періодаческіЁ законъ, кроется въ об- »ною (0,055), а также тѣмъ, что щгдіті даетъ квасцы, какъ и алюмпніЗ, иринадлежащій нъ этой же групп'іі. Такого же рода соображения ааставля.'пг считать атомный вѣсъ ТІ Сшізкимъ къ AS, в. не къ 52. какъ показывали многіе прежніе анализы. И эта поправка фактпческихъ даииьНкЪ, на ояюваніи~ закона сдѣлаішал, оправдалась уже въ настоящее время, п. ч. Торпе для титана нашелъ при тшательнык'ь опытахт. интепно такой атомный вѣсъ, какой ііредвидѣлен пе- ріодичаскнмъ законоиъ. То же повторилось въ платиновыхъ металлахъ. Несмотря на то, что прежніе анализы давали Os = 19D,7, Jr = 19У л Pt = 1У7. на основании періоди чес кого эіѵ- кона долѵкно было, какъ я и сдѣло.'П. уже въ 1871 году, считать, что величина атоішаго в^са возрастаеть отъ Os къ Ft н Аи, а не і'меныиаетея. Многія іізелѣдовапііг, особенно Зейберта, вполнѣ оправдали п .это предвидѣ- ніе, на эаконѣ основанное. Таісь иетинпый зяконъ природы предупреждает!» факт'Ь, уга- дываеі-ь число, даетъ обладание природою-, за- ставляетъ улучшать методы даблюденія н т. п.
ВЛІЯИІЁ МАССЬІ АТОМОВЪ. 467 щемъ физико-механическомъ началѣ соотаѣтегвія, превращаемости и эквивалентности силъ природы. Отъ мас- ■сы вещества находится въ прямой зависимости тяготѣніе, притяженіе на ■блпзкпхъ разстояніяхъ и иного иныхъ явлеиій. Нельзя же думать, что химическая силы не завысить отъ массы. Зависимость оказывается, потому что свойства простыхъ и сложныхъ тѣлъ ■определяются массами атомовъ, ихъ образующих-!. Бѣсъ частицы или ея масса, какъ это мы видѣли (гл. 7 и др.), ■опредѣляютъ миогія свойства частицъ, независимо отъ ихъ состава. Такъ, СО и N- — два газа одного вѣса частицы, и много яхъ свойетвъ (плотность, сжи- женіе, теплоемкость и т. п.) одинаковы или. почти одинаковы. Разности, зави- ■сящія отъ природы вещества, играютъ иную роль, составляюсь величины иного порядка. Но свойства атомовъ определяются преимущественно также ихъ массою, вёсомъ и стоять отъ нея въ періодической зависимости [15 bis]. [15 bisj Меня неоднократно спрашивали: „на ■основапін чего, исходя иэъ какой мысля — найдснъ былъ зшою и упорно защищаемъ пе- ріодическііі зиконъ?" Приведу здѣсь свой нося льны іі отвѣтъ. По существу мы не знаенъ, что такое вещество. Дреииіс философы-диыомисгм и некоторые иэі. с о времени ыхъ спиритуалистовъ, и между ними спириты іілп медіумиеты, вдумываясь въ эготъ предмагь и сознавал, что наше ппнлтіе о веществѣ возрождается отъ ошущеній, производимыхъ явлениями, силаші и движеніяни, почти вовсе не признавали самостоятельности вещества, или хотѣли до такой степени его подчинить понятно о сидѣ (эпергш), что допускаютъ образованіе вещества при помощи силъ, хотя не допускаютъ ■обратннго. Мысль, остающаяся безъ опоръ въ исторіи знанія, вольна блуждать въ подобных!, свободиьіхъ областяхъ—сколько и куда ■ей. угодно и иоя{етъ поэтому возвращаться къ толу, что представлялось ей въ колыбели наукъ. я далекъ отъ того, чтобы осудить та- кія мысли съ какой бы то ни было стороны. Яо моя личная иысль, во всѣ времена, который помню, заглядывая въ указанную область, всегда безъ веякаго колебанія, останавливалась на томъ, что вещество, силу и духъ, мы ■безсплыш понимать въ ихъ существѣ или въ раздѣльпости, что мы можешь ихъ изучать въ проявленіяхъ, гдѣ они неязбѣжно сочетаны, и что въ нихъ, кромѣ присущей нмъ вѣчности, «сть свои — постижимый1—общія самобытный признаки или свойства, іиугорын и слѣдуетъ изучать на всѣ лады. Посвягивъ свои силы изученію вещества, я вижу въ нѳмъ два та- кихъ признака ітліе свойства: массу, занимающую- пространство и проявляющуюся въ прн- ІІо мѣрѣ воярастанія маееы, сперва свойства послѣдователыю и правильно измѣняются, а потом-! возвращаются къ первоначальнымъ, и опять начинается новый, подобный прежнему, періодъ измѣнепія свойетвъ. Тѣмъ не меиѣе здѣсь, какъ и въ другихъ явле- піяхъ, есть случаи, когда малое измѣ- неиіе массы атома влечеть малое из- мѣненіѳ свойетвъ, опредѣляетъ разли- чія второго порядка: это видно напр., въ ѴПІ группѣ, о которой подробнее сказано въ 22 и 23 гдавахъ; такъ, атомные вѣса Fe, Со и Ni, Ru, RhnPd, Os, Jr и Pt очень Слизки между собою, но и свойства ихъ очень близки, раз- личііг едва уловимы, А если свойства атомовъ составляют! функцію ихъ в'Ьса, то множество понятій, болѣе или менее укрепившихся въ химіи, должны развиться и обработаться въ смыелѣ этого вывода. Хотя на первый взглядъ кажется, что хпмнчесиіе элементы по характеру самобытны и вполне другъ отъ друга независимы, но. вместо этого понятія о природѣ элементовъ, должно теперь поставить понятіе о зависи- тлженіи, а яенѣе или реальнѣе всего въ вѣсѣ, и индивидуальность, выраженную въ химн- чеекпхъ превраінеиіях'ь, а яснѣе всего, формулированную въ представленіи о хнмцче- скихъ элементах^. Когда думаешь о веще- ствѣ, помимо всіисаго представления о мате- ріальныхъ атомахъ. нельзя, для меня, избѣ- жать двухъ вопросовъ: сколько и какого даео вещества., чему и соотвѣтетвуютъ понятія — массы а .химическнхъ элементовт.. Исторія же науки, касающейся вещества, то-есть химіи, приводить — волей или неволей — къ требование признанія не только в'Ьчности массы вещества, но и къ вѣчности хим. элементовъ. Поэтому невольно зарождается мысль о то&ъ, что между массою и химяче с к а иа элементами необходимо должна быть связь, я, такъ какъ масса вещества, хотя и не абсолютная, а лишь относительная, выражается окончательно въ видѣ атомовъ, то надо искать функціональнаго еоотв*ѣтствія между анднви-, дуальными свойствами элементовъ и ихъ атомными вѣсамн. Искать же чего-лпбо—хотя бы' грпбовъ, или какую-либо зависимость — нельзя иначе, какъ смотря и пробуя.Вотъ я и сталь подбирать, написавъ на отдѣдьныхъ карточках!, элементы, съ ихъ атомными вѣсаыи н коренными свойствами, сходные элементн и близ- кіе атомные пѣса, что быстро и привело . къ тому заключен! ю, что свойства элементовъ стоятъ въ періодической зависимости отъ икт> атомнаго вѣса, приченъ, сомневаясь во мно- гихъ нвясностяхъ, я ни на'.,мннуту не сомнѣ- вался въ1 общности сдѣлавнпго вывода,' т. к. случайности допустить было невозможно. 30*
46S га. 15. сходство элементовъ и перюдііческій законъ. мости ихъ свойствъ отъ мает, то-есть вндѣть подчинение индивидуальности элементовъ общему, высшему началу, проявляющемуся въ тяготѣніи и въ суммѣ большинства фшико-механпче- скихъ1 явленіи. Тогда многіе химические выводы пріобрѣтаютъ новый смысть и значеніе, залучается правильность таыъ, гдѣ безъ того она ускользала бы отъ вниыапія. 9) Это видно особенно падъ физическими свойствами, къ раземотрѣнію частя которыхъ мы далѣе перейдемъ, а теперь слѣдует-ь указать, что сперва Густавсоиъ (гл. 10, вын. 2S), затѣмъ Потылицынъ {глава 11, вьш. 66} показали зависимость чисто спеціальныхъ реакціонныхъ способностей отъ велп- чины атоинаго вѣса и отъ такого основного свойства пхъ, которое выражено въ формахъ ихъ соединеній, а потомъ и во мвогихъ другихъ слу- чаяхъ чисто химическія отноішнія ■элементовъ оказались въ связи съ періодя- чеекими ихъ свойствами. Укажу для примѣра на то, что Карнелли замѣ- тилъ зависимость разлагаемости гядра- товъ отъ полоэкенія элементовъ въ периодической системѣ. Л. Мейеръ, Вилъ- гродтъ и др. выставили связь между атомнымъ вѣсомъ или мѣстомъ про- стыхъ тѣлъ въ періодической системѣ и ихъ епособностію служить посредниками при передачѣ галоидовъ угле- водородамъ [16]. Байлей. (Bailey) указать на периодичность .въ степени постоянства (при накаливании) окис- ловъ, а именно: а) въ четныхъ рядахъ [16] Мейеръ, Willgrodt и др, руководясь тѣігь, что Густавсоиъ и Фридель замѣтнли быстрое наступленіе металепсіи въ присутствии алюминія, изучили всѣ почти оОычныя простыл тѣла. жь этомъ отпошеніи. Брался, напр., бензель, въ негоапрпбавлялся испытуемый металлъ и пропускала, при равсѣяныо.чъ свѣтѣ, хяоръ. Если взять, напр., Na, К, Ва в т. п., дѣйсівія на бензолъ не будетъ, то- есть НС1 не выдѣляется, но еслн взять напр., А1, Дй и вообще посредничеству поногающіе металлы (Halogeniiberlrajjer), то дѣйстгае оказывается яввыыъ по массѣ выД'йнющагоея хлориетаго водорода (особенно, если пронско- дящій хлористыйметаллъ растворилъ.въ бен- золѣ). Такъ, въ I грушіѣ и вообще между четныян и легкими элементами нѣтъ простыхъ тѣлъ, могудшхъ служить посредниками мета- левый, а А1, Ga, Jn, Sb, Те, J, находящееся въ .еосѣдствѣ по періодической систеиѣ, елужатл. •отличными посредниками передачи галоидовъ. (напр. СЮ3, МоО3, W03 и U03) вые- шіе окислы данной группы тѣмъ легче- разлагаются, чѣмъ шике вѣсъ атома,, а въ нечетныхъ (напр. SiO2, GeOar SnO2 и PbO2)—тоборотъ, к б) постоянство высшихъ солеобразныхъ окис- ловъ въ четныхъ рядахъ (напр. въ 4-мъ. рядѣ, отъ К20доМп-07) уменьшается, при переход* отъ нпзшихъ группъ къ- высшимъ, а въ нечетныхъ рядахъ возрастаешь отъ I группы до IV, а затѣмъ падаетъ отъ IV до VII, напр.. въ рпдѣ AgaO, CdO, ЬЮЭ, SnO2 и за- тѣмъ SnOa, Sb*Oe, ТеО3, J20'. К. Бин- клеръ (1SS0) пскалъ и дѣйствителыю нашелъ зависимость возстановляемоети металловъ магніемъ отъ мѣста ихъ въ періодпч. системѣ элем, и т. д. Чѣмъ болѣе стали обращать вниианія, тѣмъ- чаще открываюсь явную связь измѣ- неній чисто хнмичеекихъ свойствъ сходственныхъ веществъ — съ перемѣ- ною атоиныхъ вѣсовъ входящихъ въ нихъ элементовъ п съ ноложеніемъ ихъ но періодической спстемѣ. Оверхъ того только посте еяукрѣпленія стали накопляться многіе факты, показываю- щіе, что между Sn и РЬ, В и А1, Cd и Hg и т. ц. сущеетвуетъ множество сходствъ, до тѣхъ поръ не замѣчав- шихся, періодическою же системою ожидаемыхъ, а иногда и предугады- ваемыхъ. Въ томъ же направленіи,. опредѣляемом'ь періодич. закономът становится очевидным^ что наиболь- шимъ раенространеніемъ въ природѣ- пользуются элементы лишь малаго- атомнаго вѣса, въ- организмахъ же исключительно преобладаютъ легчай- шіе (Н, С, N, О), малый вѣсъ атома которыхъ облегчаетъ тѣ превращения, который свойственны органнзмшгь. По- люта (Харьковъ), С. С. Боткинъ, Блекъ, Л. Брентонъ и др. иашли даже соот- вѣтствіе между физіологическимъ дѣй- ствіемъ на организнъ солей и др. пре- паратовъ и мѣстомъ элементовъ, въ- нихъ содержащихся -— по періодиче,- сиой еистемѣ. Подобныхъ отношен ііі никто не ждалъ,.а потому и не искалъ,. пока яе установился періодическій, законъ, и это показало его естественность- и справедливость. Часть завѣсы, скрывающей и до нынѣ природу простыхъ тѣлъ, немного пріоткрылась періоди- ческимъ занонОмъ [16 bis].'
ПЕРИОДИЧНОСТЬ ФИЗЯЧЕСКИХЪ СВОЙСТВЪ. 469 10) Въ то время (1S69-1S71 г.), когда устанавливался періодическій за- [16 bis] Съ укрѣнленіемъ періоднческаго закона, стали возобновляться все чаща и чаще уже было зайытыя „мысли" о первичной маге- ріи, иэъ которой будто бы произошли всѣ простыл тѣла. Это мнѣ кажется довольно есте- -стненнымъ, если массу считать прямо зависящею отъ количества вещества, какъ и дѣ- .ластся это приступая къ механикѣ. РаігЬе чѣлъ перейти іеь посильному обсуждении такого мпѣміп —о сложеніи атомовр простыхъ тіілъ изъ атомовъ первичной матеріи— считаю долгомъ обратить вппмапіе на то, что іііонптіе о мае сё получается исключительно изъ вѣса или притяжепія, то есть пзъ дѣіі- -ствіп силъ и отъ пзучекія двнженІй. Совершенно строго можно иынѣ признавать, что різпыя силы дѣйствуютъ на вещество сообразно съ тѣмъ, какъ діійствуетъ на него тяжесть, но ничто не говоритъ при этомъ за то, что ыы знаемъ отсюда (по вѣсу) количество вещества, потому что опыты Ньютона и Dec се ли, пока зав шіс равенство временъ качанія равно длинных!, маятияковъ, илѣющпхъ одинаковый вѣсъ и сд'вланныхх пзъ рпзныхъ ма- ■терІаловъ(а ташке соотвѣтствешше имъ опыты съ горизонтальными маятниками — крученія], гоиорягъ только за то, что при взвѣшива- ніпхъ к колебанінхъ ыаятниковъ дѣйствіе еп.ть — притомъ ' тождестве нныхъ почти во всекъ— одинаково, но понятія о количестве вещества не выпсияюгь, опо остается условным!,, нолчалнвънгь соглашепіемъ, признающим!, вѣсъ или массу пропорціональныш. количеству вещества, или, по понятілнъ о первичной матеріи, пропорціопальнымъ числу атомовъ этой первичной матеріи. Съ своей стороны, я вовсе не желаю чѣмъ-лнбо поколебать плодотворное ученіе о массахъ, но желаю только выставить на видъ, что если бы хлішческія ананія развилась ранѣе фпзико- гмеханнческихъ, то можно было бы счесть, что .атомныя количества простыхъ тѣлъ совершенно самостоятельны по своей природѣ и Лѣйствуютъ во всѣхъ какъ зимическихъ, такъ и фиаикомеханическихъ отношеніяхъ пропорциональна своему вѣеу, т. е. массы, одинаковый въ мехаиическомъ смыслѣ, содержать не одинаковое количество вещества, а массы съ •одинаковымъ количествомъ вещества, т. е, съ одннаковыігь числомъ разлнчныхъ атомовъ. .дѣыствуютъ физик опекай ически (т. е. на замѣт- жыхъ разстояніязъ! не одинаково, и пропорционально присущамъ ішъ особенностялъ,-сохраняющимся какъ тогда, когда атомы даютъ простыв тѣла, такъ и тогда, когда они входят* во всякія сочетания. Всѣмъ этимъ я желаю только сказать, что, для меня, понятіе ■о хюшчѳскихъ элементахъ и о томъ (помимо .ясякаго ученія объ атомахъ), что ыы считаемъ -атомнымъ ихъ вѣсомъ, принадлежишь къ числу такихъ же исходных* во всеыъ естествознании, какъ п понятіе о наасѣ или количествѣ .вещества, а затѣмъ я полагаю, что въ будущему когда возрастъ хтгін будетъ почти такой же, кань у механики (раавость примерно 2 столѣтія, а молодая химія .быстрѣе раави- конъ, совершенно были неизвѣстны и вовсе непредвидтаы таиіе недѣятель- нѣйшіе въ химич. смыслѣ элементы, какъ аналоги аргона (Не, Ne, Сг и Хе), а. потому мѣсто для нихъ въ си- стемѣ другихъ элементовъ послужило весьма важнымъ средствомъ для укрѣп- лепія понятій, этимъ закономъ вы- ставленныхъ. Дѣйствительпо, судя по тому, что аргоновые элементы не всту- паютъ въ соединенія, по смыслу пе- ріод. закона, ихъ должно было поместить въ нулевую группу, т. е. пе- редъ I, а потому должно было ждать для нпхъ атомныхъ вѣсовъ меныпихъ, чѣмъ для элементовъ I группы, при расположеніи ихъ по группамъ и ря- дамъ. (См. гл. о, вын, 64). 11) Такъ какъ физическая свойства [17]простыхъисложныхъгѣлъдолжны вается, чѣмъ механика) — наступить между ними своего рода соглашеніе, и тогда количе- -тво вещества будутъ считать быть можетъ совершенно иначе, чѣмъ считаютъ нынѣ, хотя понятія о ыассѣ и атомныхъ вѣсахъ сохра- иятея. Эти общія соображенія мнѣ необходимо было выяснить, чтобы стало пенымъ мое личное мнѣніе о сложеніп простыхъ тѣлъ азъ воображаемой первичной матерін. Отрицать его я ие могу, но признавать его еще бояѣе для меня невозможно, эти утверікденія донын* не подлежать сколько-либо обоснованному об- сужденію. А такъ какъ опытъ до еихъ поръ отрицательно говоритъ о превращеніа элементовъ другь въ друга и ни чѣнъ не выясняетъ химическую природу эфира н его переходы въ вещество; то мнѣ кажется, что всѣ разговоры о первичной иатеріы относятся къ области фаатазіи, а не науки, и я не рекомендую лицамъ, начннаюшнн-ъ заниматься химіею (а для нихъ книга эта и писана), вдаваться въ эту область. [17] Вышеисчисленныя періодическія отношения принадлежать э.тементалъ, а не простынь тѣламъ, и это весьма' важно замѣтнть, п. ч. періодическій ваконъ относится кь эле- ментамъ, такъ какъ нмъ свойствен'ь атомный вѣсъ,. а простымъ гвлаыъ, вакъ и «гожныкъ, частичный в-Ьсь. Фазическія свойства определяются преимущественно свойствами ча- стіщъ в тольво посредственно зависять отъ свойствъ атоновъ, обрааующихъ чаетады. По этой то пркчиыѣ періоды, ясно и совершенно рѣзко выраженные, напр., въ форнахъ соедй- неній, уже до нѣкотороЗ степени усложняі ютея въ физическнхъ свойстаахъ. Такъ, напр.,. кромѣ такыпа и minima, отвѣчаюіпдкъ пе^ ріодааъ и группамъ, являются новыя частные maxima и minima? такъ, въ теыдературѣ пла^ вленія герыанія является мѣстный таЗііттп, который, однако, предвид'в.дся періодичёскииъ- закономъ при опредѣлвніи его свойствъ (эка-- снлвдія).
4/0 гл. 15. сходство элеіш-ітовъ и періодическій законъ. быть, по существу дѣла, въ зависимости отъ состава, т. е. отъ качества п колич. образу ющихъ элементовъ, то и для нихъ должно ждать зависимости отъ вѣса атоыовъ входящихъ элемен- товъ, а слѣдовательно, и отъ ихъ пе- ріодическаго распредѣлѳкія. Доказательство этому мы встрѣтимъ многократно въ далънѣйшемъ иэложенш, а теперь укажемъ сперва на подмеченную Еррера (въ Бельгіи) въ 1S78 году л Карнелли (СагпеПеу) въ 1S79 году зависимость магаитныхъ свойствъ про- стыхъ тѣлъ отъ мѣста, заннмаеыаго ими въ періодической системѣ. Они показали, что простыя тѣла чет- нъгхь рядовъ (начинающихся съ Li. К, Rb, Cs) относятся нъ числу магнит- ныхь (парамагнитыыхъ), напримѣръ, по опредѣленію Фарадал и др. [17 bis], магнитны: С, О, М?, А1, Si. Ті, V, Сг, Міі, Fe, Co, Ni, Y, Kb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ba, La, Ce, W, Os, Jr, Pi, Th, U. Ііроетыя же тѣла нечетныхъ рядовъ діамагнитны: В, Na, Р, S, С1, Си, Zn, Se, Бг, Ag, Cd, Sb, Те, J, Au, Hg, Ti, Pb, Bi. Затѣыъ Карнелли пока- залъ, что температура плавленія про- стыхъ тѣлъ изменяется периодически. Въ этомъ можно убѣдііться по чиеламъ (послѣдшй столбепъ стр. 477 и 4-78) [IS] [17 bis] Отношеніе нѣиоторыхъ ороетыхъ тѣлъ (напр. аналоговъ Pt) къ числу діаыаг- нитныхъ или парамагаитныхъ представляется иногда- соыввтельнымъ (вѣроятно, отчасти велѣдетвіе неполной чистоты изучаеиыхъ пре- паратовъ). Преднетъ этотъ подробн-ве разбирали Вахметьевъ въ 1889 г. п Еррера въ 1900 г, [IS] Очевидно, что мноі'ія числа, особенно превышаюшія 1000°, опредѣлены съ малою точностно, а иѣкоторыя (помѣщены въ прилаг. табл. со знакомь ?) даны мною только на основанін грубыхъ сравнигельныхъ опредѣяе- ній, за исходъ которыхъ были приняты температуры плавленія Ag и Pt, установленный многими наблюденіяыи. Судя по прилагаемой таблшгБ, кроыѣ болыиихъ перюдовъ, для которых-!, maxima отвѣчаютъ С, Si, V, Mo, и Os, есть еше малые періоды въ тенве- ратурѣ плавленія и ихъ maxima отвѣчаіотъ S, Ge, Те. Minima отвѣчаютъ галоиданъ и ще~ лочныыъ неталламъ (стр. 477). Если сравнить коэффициенты линѳйнаго рас- ширеніл (преимущественно по Физо), то также замечается явная періоднчность, иавр. для сгоящихъ рядомъ (по величваѣ атом, вѣеа) Fe, Со, Ni, Си—линейное расширение въ мил- ліонныхъ доляхъ = 12,_13, 17 н 29, для Rh, „Pd, Ag/Cd, Jn, Sb и Sb коэф. эти суть: 8, 12, , 39, 31, 46, 26 и 12, т. е. при Іп достигаете»! прилагаемой табл., гдѣ сведены для: простыхъ тѣлъ наибодѣе достовъ'рньш шъ имѣющихся данных?, и видны тѣт которыя отвѣчаютъ нанболъгдимъ и наименьшимъ значеніямъ [19]. maximum; вт, рндѣ Jr (7), Pt (5), Ли (14), Hg: (60), ТІ (31),, Pb (29) и Ві (НО maximum now Hg и minimum при Pt. Для того, чтобы обратить вшшапіе на связь- зтихъ велнчинъ съ температурами плавленіпР укажемъ на то, что Рауль Пнкте наиіедъ про- ііаведеніе а (t + 273) У A/s почти постояннымъ для всіікъ просшхъ т'Ьлъ- л близкнмъ къ 0,045. Въ ятомъ произведена! о есть коэфф. лннеіінаго расшнрекіп. t-f 273 есть температура плавленія, считая ее отъ з. абсолютна™ нуля (—273°), у Ajseevi, среднее разстопніе аентровъ атомовъ, если А есть- вѣсъ атола и s уд. пѣсъ простого тѣла. Хотя указанное произведете въ дѣйствитедшоеш подвержено нолебанілмі,, но rbsi'i. не менѣе- правнло Пикте даетъ понлтіе о евлан велнчинъ, долженствующих ъ быть въ иѣкотороіі меищу собою эавп си мости. Де Геепъ. Наде".к- дчиъ и др. разбирали ту ;ие зависияоетіі, но- и ихъ выводы не предетаплпютъ еще обшаго и точнаго закона. Подробности должно искать ві. физической хнміи. Но и считаю здѣсь- нензлвшнняъ прибавить, что для мног. физич. свойств* часто ищутъ зависимости отъ удѣльн. объемовъ, а такую зависаность всегда можно- перевести на зависимость отъ атомныхъ в'Ь- совъ, п. ч. уд. объемы сами представляютъ- фунішіга атомн. вѣсовъ. [19] Подобную же зависимость Карнелли нашелъ при сравненіи температуръ длавлепін хлористыхъ леталловъ, мяогія изъ которьичъ- вновь изслѣдованы имъ для этой иѣли. Для слѣдующихъ хлорнетыхъ металловъ овъ далт^ температуры плавленія (а въ скобкахъ даны темпер, кппѣиія), изъ .которыхъ видна некоторая вравильность, хотя число (и отчасти степень точности) данныхъ недостаточно для ея обобщения: LiCl 59Sa, BeCl2 600°. ВС1Э — 20е,. NaCl 772°, MgCl= 708°, АЮ1« 1S7°, КС1 734°, CaCia 719°, ScCls ? f CuCl 434°, ZnCl! 262°, GaCl! 76°, \ (993°) (680°) ' (217°). AgCl 451°, CdCl' 541D, JdCI» ? Г ТІС1 427°, PbCl* 498°, BiCl" 227° ( (713°) (90S0) Laurie (1SS2) эаиѣтшіъ періоднчность въ- йолнчествѣ тепла, выдѣляюшдгося при образовании хлорнстыхъ, бромистыхъ и іоднетыхъ- соединеиій, какъ видно изъ сопоставлскія, гдѣ количества выдѣллющагося тепла, выражены въ тысячам, калор. и отнесены ігь- частицѣ хлора СІ!, а потому теплота образо- вапія КС1 взята два рава, SnCl* половина-, и т. д.; На 195 (Ag. 59, Ац 12), Mg 151 (Zn 97,Cd 93, Hg S3); Al 117, Si 79 (Sn G4k К 211 (Li 187); Ca 170 (Sr lS5, Ba 194), от-
II ЕРЮ ДИ ЧЕС К А Я ЗАКОННОСТЬ. 471 12) Изслѣдуя аіногіе сплавы лѣди и принявъ во внимание существующая о нихъ даиныя, А. А. Байковъ (1902г., по личному мнѣ сообщенію) пришелъ къ заключенію, что мѣдь въ оиредѣ- ленныхъ сплавахъ своихъ елѣду етъ періодической еистемѣ элементовъ, т. е. относится, какъ элементъ I группы, подобный водороду, а именно ея выс~ шія опредѣлеішыя и характерные сплавы и соединенія, еодержащіе наибольшее количество мѣди, представ- ляготъ для элементовъ "П группы изъ печетиыхъ рядовъ составь МСсг, для Ш-ей МСи» для IV МСи4, для V МСи3, для VI МСи2 и для ѴІІ-і'і группы МСи. Слѣдугощее сопоставление для наиболѣе несомнѣнныхъ случаевъ вы- ясняетъ это иодобіе для соединений Си, Ag, Na п Н: U группа: Cu^Ig, Cu*Zn, Cu^Cd, Ag^ Ag2Cd, Na*Hg. Ill „ Cn3Al. IV „ Cu'Sn, H*Si (атакже:Mg2Sn, Al4Sna). V „ CuaSb, Ag3Sb, Na3Bi, H3Sb. VI •, Cn*S, Cu-'O, Ag20, H-S. vu * СиСі, CuJ, на. Такимъ образомъ, пъ составѣ бронзы (Cu+Sn), судя по сплаву Си*8п,въла- куда видно, что наибольшее количество тепла выявляется щелочными металлами и въ каж- домъ періодѣ, начиная оть пихт., идетъ убыль— до галоидовъ, взаиндор соединение которыхъ плечетт. а алое отдѣлеміе тепла. Рихардсъ(]£!}2), сличая теплоты образованія фторвстыхъ еое- да,неній, также нришелъ къ заключенію, что онѣ находятся въ перІод. зависимости. отъ вѣ- совъ атомовъ соединяющихся элементовъ. тупи (Си + Zn) — но сплаву Cu-Zn, въ аллюминіеиой бронзѣ—по сплаву Си3А1 и въ характерномъ сплавѣ Cu^Id— видна полная аігалогія мѣдныхъ соедп- неній съ хлористыми: Cl4Sn, Cl2Zn, С13А1 и Cl3Sb [19 bis]. Это тѣкъпри- По этому поводу считаю нсизлшшіюіъ заметить: 1) что Томсет-гь, числа котораго часто приводятся въ Гітолт. сочиненІи, хотя не прв- мѣтидъ періодической изменяемости калорическим оквивалентовъ, но видель уже соот- в-Ьтстпіе въ велпчннахъ, соотвѣтствуютихъ сходтшмъ элементалъ; 2) что общность мно- гпхъ заключеній термохиміи значительно должна выиграть отъ прнмѣненія къ ней ве- рІоднческаго закона, который, очевидно, повторяется въ калориметрическихъ даеныхъ, и если они часто приводятъ къ правильньшъ преду гады вапіямъ, то ато зависитъ отъ періо- дичности'термическихъ свойетвъ, что н подлечено Laurie; н 3) что тепло образованія окнеловъ, подчиняющееся также леріодиче- ской зависимости, отличается отъ тепла образованія хлористыхъ металловъ тѣмъ, что наибольшая величины падаютт, на двуатомные щелочноземельные металлы {Mg, Ca, Sr, Ba). а тіе на щелочные одноатомные, какъ для CI:, Br> J. Вероятно, что это обстоятельство стоить въ связи съ тѣмъ, что Cis Br, J суть одноатомные элементы, а кнелородъ двуато- аіемъ (сравни напр. гл. 11, вын. 13; г.т. 22, вын. 40; гл. 24, вып. 28 bis и др.). Лекпкъ де Боабодраиъ, Ридбергь, Ramage (гл. 17, выноска 21). ГартДеЙ, Кайзеръ и др., нзелѣдуя спектры щелочныхъ и щелочнозе- мельныхъ металловъ и т. п., пришли къ заключенію, что и въ этомъ отношеніи видны правильности періодическаго свойства въ зависимости отъ атомныхъ вѣсовъ. Надо полагать, что ближайшее и систематическое изученіе множества свойствъ элементовъ и проетыхъ н елошныхъ тѣлъ, ими образуемыхъ, все чаще и чаще будетъ приводить къ такимъ же выводамъ и къ раоширенію области приложения періодическаго закона, напр. въ свѣдѣніяхъ о показателе преломленія, о сдѣп- леній, о вязкости, о кристал. формахъ и т. п. снонствахъ соотвѣтственныхъ соединеній или самихъ элементовъ. Тутъ многое уже сдѣлано, но изло- женіе этого надо искать уже въ фпз. 'хиыж. [І9 bis] Заключая свои за- М'Ьчавія о применимо щи пе--. ріод. системы ісь сшавамъ, г. Вайковъ (въ письме ко мнѣ отъ 27 сент> 1902 г.) іщщетъ: „МеталлнческІясоедннеВія,отвфчающіяфор- намъ соединении по періодической снетемѣ,' должны быть признаны наиболѣе характерными. Такъ для ыногнхъ.сочеташЗметалловъ, дающнхъ несколько опрёдѣленньгеъ соедннѳ- Дгвгрыша, дянння Лпурн длц вырожвцін периодамйсііаго яанѣ^еіііл теплоты й^раэОБанія'^лорнстыхъ саадішовіА проетыхъ тѣлъ- По зйсинасамъ отложены ашнзые вѣса отъ 0 до 210. Ординатами служпт-ь ьоппчоствп тйплб отъ 0 до ЗЯ) тыс. налорій, вцд-Ьляющяюв при еовлннвнін оъ С1! (т. а. съ 71 част.гчорв). Вершины привой отпіічаюп. Li, Кп, К, ВЬ, Сз, внвшін точші Г, G1, Br, J.
472 гл. 15. сходство злементовъ и перюдичкскій закоігь мѣчательнѣе, что сплавы,'уподобляясь растворамъ,' по существу относятся къ разряду, такъ называемыхъ, неопре- дѣленныхъ соедггаеній, въ которыхъ многіе прпзнаютъ преобладание лишь физпко - аіеханнческихъ воздѣйствій. Можно надѣяться, что прнмѣнимоеть началъ периодичности, подмеченная Байковымъ, окажется общею прш тща- тельномъпзсл'ѣдоваигаразнообразныхъ сплавовъ [19 tri] и что этимъ епосо- ній, отношеніе между высшей (по Си) формой и другими такое же, какъ между безводной солью ц кристаллогидратами. Прпиѣражі такого от- ношеыія могутъ служить еоедпнснія SaCu* и SnCu!, и SbCu3 и SbCu3. Здѣеь ипашія формы {SnCns и SbCua) совершенно так* же относятся къ свонаіъ выепшмъ формамъ, какъ напр. Na=SO"10H.-O, которая плавится въ своей кристаллизационной водѣ, выдѣляя безводную соль. Замѣчательно при зтомъ, что ао вцѣш- ішагь признакамъ атц віізшія формы Солѣе сказываются, чѣмъ высшая; такъ напр. SbCu2 фіолеговаго цвѣта. Это тоже напомннаетъ со- отношетя, наблюдаемый для солей: тамъ мы часто имѣемъ' прлмѣры того, что навбо.іѣе характерной формой является не простившая основная, а болѣе сложная, каковы многіе кристаллогидраты, напр. СідЗО'ЗНлО и т. п. За«ѣчательвынъ свойетвояъ основныхъ тппи- ческихг формъ леталлическихъ соединены является вхъ диморфизмъ. Существ оваиіе его нееошѣнно для SbCua, SnCu1, Cu!Zn, Cu5Al, тогда какъ низпгія формы нвленііі полиморфизма не показывають. И для солей случаи диморфизма гораздо много числе нкѣе "для безводныхъ тѣлъ, и сравнительно рѣже наблюдаются для крнсталлогпдратовъ. Bc-Js dtii соотиокгенія указываютъ, что основными типическими соединеаіями для метал-тическихъ сочетаній должны быть признаны тѣ, котр- рыя отвѣчаіотъ періодической снетеяѣ, яас- шія же формы, хотя бы и йо.тѣе устойчивый' при обыкяовенныхъ условіяхъ. должны раз- снатриваться, какъ результата соединенія основныхъ форнъ съ избытком!, металла, подобно тону, какъ кристаллогидраты образуются отъ дриеоедивенія воды т.-ъ безводной соли", [19 tri] Для нѣкотораго выяснения того, что сказано о еялавахъ мѣди, привожу краткій обзоръ сплавовъ, которые ыавболѣе донынѣ изсл%дованы, пользуясь при этомъ ішогпмъ иаъ того, что сообпшлъ мнѣ Д. А. Байковъ. Сплавы иѣдн и олова, именуемые въ обще- жнтіи бронзой, были изелѣдованы сперва Ри- ■ шемъ, признав шимъ между ними образование SnCu3 и SnCu*, затішъ изучались многими съ нѣкоторымъ разногласіемъ. Одни (Ле-НІа- телье и Герюковичъ) признаютъ только одно соединеніё SnCu'. Причину разноглаеія олре- дѣляли тѣмъ, что крпвыл плавкости сплавовъ не. обладаюгь тахітига'амк, которые наиболее ясно оцредфляютъ составь онредѣлекньпеъ '.^соединенія, а лредставляетъ лишь особый де- уехорщля точки, ч;то. обусловливается (Бай- г. '-'■' ."* бомъ съ новой стороны станетъ унрѣп- ляться тѣснѣйшая связь физпко-меха- шчеекпхъ отношеній съ общими химическими законами. ковъ) J) тѣлъ, что совдииеіііе SnCu4 образуетъ съ м'Ьдыо твердые растворы, и во 2) тѣмъ, что соединение SnCu' плавится съ разложе- ніемъ, подобно солямъ съ крнсталлнэаціонноіі водой. Напболѣе точно кривая плавкости для системы Си + So изучена Геіікокомъ п. Не- впллеыъ. На оеиованіп ни данныкъ слѣдуеть. что сущестііуегь два соедикеыіл; одно, ішізіо- Мее составъ SnCu', видно рѣзио выраженной угловой точкой для сплава, содержащаго точно 32°/„ Sn и 6S°;0 Си, іі другое съ бояьшимъ содержтшіемъ олова, характеризуемое тоже особой. — переходной точкой — но составъ, ей от- вѣчающііі, не можетъ быть опред'Ьленъ наосно- вапін крывой, такъ какъ оно плавится съ раз- ложеніеиъ. Эхо второе еоодішеніе есть очевидно SnCu3, сѵществовапіе котораго доказано по электропроводности (Міітисоиъ) и электри- двшкущеіі ск.т1; (Лори, Гершковичъ), и были выдѣлено Ле-Шателье иаъ сплавовъ, богатыхі, оловоігь, при дѣйствіп на іщкъ солшюй кислотой, іп. віідѣ К]»нсталлі!ческаго порошка, и для котораго еще Рцигь ітоказалъ, что пзъ всѣкъ мѣдао-оловянныхъ сплавовъ только SnCua я SnCu1 не дають явленій лгікваціи. ІІаблюде- нія Баіікова надъ плавленіемъ п макроструктурой этихъ сп.іавовъ показали, что сл;іавъ SnCu1 весі, застывіштъ при постоянной температурь п даетъ ткяо совершенно однородное. Ві'ѣ С[ілавы, содеряіащіе больше олова. п сплавъ. отвѣчающіііформулѣ SnCu3, при аа- таерд'Ьиаши даіигъ двѣ і'емпературныя остановки, из'і. которыхъ одна — переменная — оівѣчаетъ иыпадепію нрнсталловъ SnCu4, a другая постоянна» — точка перекода SnCu4 въ StiCu-\ Такая двойная температура пда- вленія SnCu8 указываете, что. это соедьгннніе плавится съ раэлоткеяіем'ь. Для сплава SnCu1 наблюдаются явленія диморфизма, т. е. пе- реходъ изъ одной кристаллической формы въ другую, при чемъ такой перехода не нару> шаетъ однородности сплава, хотп: изнѣняеп. существенно его строеніе. Диморфяаиомъ соединенія SnCu.'1 объясняется способность бронзы къ закалк'Ь. Сплавъ SnCu' представ в.'шетея почти совершенно бъ-лымъ ,.и извѣ- стенъ подъ названіемъ зеркальной бронзы, такъ -какъ -служить для яритотавленія отраг жательвыхъ зеркалъ. Сплавы аѣди и цинка, извѣстные иодъ'ваге- немъ латуни, на-основаніи изсл'БДованіЙ надъ температурами плавленія (Шарпп). микро- струкіз'рон (Шарпи, Веренсъ, Ле-Шателье}, электровозе уд ите л ьыой силой (Гершковичъ) и т. п. позволнтэт,.признать иуществовані^ соединений: CusZn. CuZn, CuZtt3 (узнается легче ввѣхъ) и CttZnJ. Справедливость такого ваклю- ченія подтверждается еше и тѣмъ, что зжвеь ииѣется іевлый рядъ химических-ь - анішогіа; Такъ, для систены Ag -f- Zu «о даиігымъ Гей- кока и Невиля существуют!, со'единенін:. Ag'Zn, AgZn и AgZu'; для' системы Ag + Gd4 Ав4^п, а яо яаблюденіямъ Бойкорадля СВДвыыСц+СД сущеотвують соедщтенія- Си^Ш. и CuCd*,. въ
УД-ВЛЬНЫЕ ОВЪЕМЫ. 473 13) Не подлежать сомнѣиію, что и множество общихъ физическ, свойсгвъ, при подробномъ ихъ изученіи, окажется также въ періодич. зависимости отъ атомныхъ вѣсовъ (см. вын. 19), но въ настоящее время съ некоторою полнотою изв-встны лишь немногія пзъ нихъ, и мы остановимся на одномъ изъ паиболѣе легко и часто опредѣляе- моыъ — уд. В'Ьеѣ въ твердомъ ы жид- комъ соетояніи, тѣмъ бол-ве, что связь ■его съ химическими свойствами и отношениями выетупаетъ на каждомъ шагу. Такъ, напр., изъ всѣхъ металловъ щелочные, а изъ всѣхъ металлоидовъ, при близнихъ вѣсахъ атомовъ, галоиды—наиболѣе энергичны по своимъ реакціямъ, и они оказываются обладающими между сосѣдними простыми ■гвлами наименьпіимъ удѣлънымъ вѣ- сомъ, какъ видно изъ прилагаемой таблицы (стр. 477 и 478). Таковы Na, 1С, Rb, Cs между металлами и С1, Br, J между металлоидами. А такъ какъ столь малоэнергическіе металлы, какъ Jr, Pt, Au и уголь или алмазъ ■среди близкихъ простьіхъѵгѣлъ,—обла- даютъ наибольшею плотностью, то степень сгущенія матеріи, очевидно, ■гилавазп. Си -г Mg наблюдаются соедивеиія: (.'ii'jMb, CuMg, соединепіе же CiiMg3 не существу етъ. Въ сплавахт. нѣди " алюминія, па основанш кривой плавкости (Ле-Щателье), образуется дня соединенія: AlCus ы Al'Cu. Соединееіе АІСи3 эаннмаетъ maximum на кривой плавкости. Оно можетъ быть выдѣ.тено въ чяетомъ видѣ, если на сплавы съ болыппмъ содержа- міемъ мѣдп, дѣйствовать соляной кислотой. Мѣдь съ сурьмой обраэуетъ по изслѣдованію Байкова два соедиыеніп: ShCu3 я SbCn=. Первому ■ на кривой плавкости соотвѣтетвуетъ maximum.; оно имѣетъ зеленовато-б ѣлый цвѣтъ, ллавнтся безъ разложенія при 680° Ц. и существу етъ въ двухъ диыорфныхъ разно- вндностяхъ, точка перехода между которыми леями, при 410° Ц. Съ кѣдыо и сурьмой SbCu3 даетъ твердые растворы, образованіе и раепа- деніе которыхъ является причиной закалки атихъ сплавоаъ, совершенно аналогичной явле- ніямъ эакалпн стали. Уд. в. двухъ полиморфных* раановидностѳй соединенія SbCu3 различный! 8,51 для быстро охлажденной в 8.G8 для медленно охлажденной. Соединение SbCu! плавится съ разложеніемъ ари 586° Ц. и на кривой плавкости характеризуется переходной точкой. Соединение это обладаешь прекрасными, фіолетовынъ цвѣтомъ. Судцествова- ніе двухъ указанный, соединеній сказывается также при инелѣдованіи: твердости, эяектро- возбуднтельной силы, коаффищентовъ расши- рѳвія и микроструктуры. вліяетъ на ходъ превращеній, веществу свойств енныхъ, и притомъ зависимосіъ эта отъ атомнаго вѣса, хотя и очень сложна, явно періодическаго свойства. Чтобы дать себ'Ь нѣкоторый отчетъ въ этомъ отношеніи, можно представить легчайшія простая тѣла рыхлыми и какъ губка удободронпцаемыми другими, тогда какъ тяжелѣйшія—болѣе сдавленными, съ трудомъ разступаю- щиішся для вмѣщеніядругихъэлемен- товъ. Удобнѣе всего эти отношенія понимаются, когда вмѣсто удѣльныхъ вѣеовъ [20], относящихся къ единицѣ объема, взять для сличенія удѣльные оОъемы атомовъ, то есть частныя A\s изъ вѣса атома А на удѣльный вѣсъ s. Такъ какъ вѣсомая часть вещества, по всему смысл}' атомнаго ученія, не наполняетъ его пространства, а окружена средою (эфирною, какъ обыкновенно представляютъ), подобно звѣз- дамъ и планетамъ, движущимся въ небесномъ пространстве и его не напол- пяющамъ, т. е. съ большими или меньшими промежутками, то частное А\$ выражаетъ лишь средній объемъ, отвѣ- чающій сферѣ атомовъ, а потому з . у A\s есть среднее разбтояніе центровъ атомовъ. Для сложныхъ тѣдъ, частица которыхъ вѣситъ М, средняя величина атомнаго объема получится, если средній объемъ частицъ Mis раздѣ- [20] Занимаясь съ 50-хъ годовъ (моя магистерская диссергація была написана объ — „удѣльныхъ объемахъ11, часть ея поыѣщена въ Горномъ журналѣ 1836 года) вопросами, касающимися отношеніи удѣльныхъ вѣсовъ и объемовъ къ химическому составу, я склоняюсь кътому, что разсмотрѣніа прямо удѣльныхъ вѣсовъ даетъ, въ сущности, тѣ же результаты, какъ п разсмотрѣніе удѣльныхъ объемовъ, только наглядности въ послѣднихъ бояѣѳ. Прилагаемый таблицы -леріоднческихъ евойетвъ простыхъ тѣлъ и окисловъ вено это покааываютъ. Такъ, для тѣхъ элеменговъ, для которыхъ объемъ, среди сосѣднпхъ, наибольшей—удѣльный вѣсъ наименьшій, то-естъ періодаческая пзмѣняемость обоихъ своастиъ одинаково хорошо видна. Переходя, напр., отъ A.g къ 3, мы имѣемъ цослѣдовательное умань- шѳніе уд. вѣса и постеленное увеляченіе уд, объема. Періодическал емѣна увеличенія и уменьшения уд. вѣса' ы уд. объема простыхъ тѣлъ въ зависимости отъ ихъ атомнаго вѣса была сообщена мною въ августѣ 1869 г. на московскомъ съѣздѣ русскихъ естествоиспытателей. Въ слѣдувдщемъ 1870 г. ввилась статья Л.' Мейѳра, касающаяся уже уд. объемовъ простыхъ тѣлъ.
474 гл. 15. сходство элемеитовъ и перюдичёскій законъ. лить на число атомовъ п въ частицѣ [21]. Въ этомъ смыслѣ вышеизложенное можно легко выразить, сравнивая объемы атомовъ. У тѣхъ сравнительно- легкихъ простыхъ тѣлъ, который легко и часто реагируютъ, объемъ атома наибольшей: у Na 24, у К 45, у Rb 57, у Cs 56, у галоидовъ около 27, у тѣхъ же простыхъ тѣлъ, который трудно вступаготъ въ реакціи, средній объемъ атома малъ: для С въ видѣ алмаза менѣе 4, въ видѣ угля около 6, у № и Со менѣе 7,уІг, Pt около 9. Остальныя проетыя тѣла, представляя атомные вѣса и свойства средиіе между указанными простыми тѣлами, имѣютъ и средніе объемы атомовъ. Поэтому удѣлыше вѣса и удѣльпыс объемы твср- дыхъ (н жпдеихъ) тѣлъ етоятъ въ пе- ІііодпческоіІ зависимости оть атомпыхъ вѣсовъ, что видно по прилагаемой таб- ляцѣ (стр. 477), гдѣ даны какъ атомные вѣса, такъ п удѣльные вѣса и Ais (уд. объемы) атомовъ. Общая совокупность данныхъ представляетъ нрггэтомъ слѣдующее: въ болыштхъ и малыхъ періодахъ, начинающихся съ Li, Na, К, Rb, Cs и кончающихся F, CI, Br, J, крайніе члены (энергичеекія проетыя тѣла) имѣютъ малую плотность и большой объемъ, а промежуточные постепенно измѣняющуюся, большую плотность и меныній объемъ, то есть съ возрастай! емъ атомнаго вѣса плотность растетъ . и падаетъ, опять растетъ и падаетъ в т. д. При- томъ, съ ростомъ плотности, уменьшается энергія, наибольшая же плотность свойственна наиболѣе тяжелымъ по вѣсу атома и наименѣе энергиче- скиыъ проетымъ тѣламъ, напр., Os, <lr, Pt, Au, U. ' Для того, чтобы выяснить отноше- [21] Средній объемъ атомовъ сложныхъ тѣлъ заелужинаегь, по моему .няѣшю, большаго вниианія, чѣмъ. обращено на нею до си.\ъ поръ.' Укажу для приыѣра на то, что для окяслобъ мало анергическихь обыкнов. средній объеиъ зтоиа б.тизокъ къ ?, напр., SiO2, Sc30', ТІ02, ѴЮ5, также ZnO, Ga!03, GeO2, ZrO!, Jn'O', SnOa, Sb205 и т. п. Для щелоч- ньгхъже и ішедотяыхъокиеловъ средній объемъ атома больше 7. По этой прпчннѣ въ вели-' чннахъ ереднихъ объемовъ атома окясловъ н еолей замечается какъ періодическая иамѣ- пяекость, такъ и связь съ знергичностію, по существу такого же свойства, какъ въ простри, тѣлахъ. ню между объемами лростыхъ тѣлъ и ихъ соединеній, лриводгшъ заеимъ (стр. 475) плотности (столб, s) и объемы (столб. Ж/s) нѣк. изъ извѣстныхъ вн- сшихъ солеобразныхъ окиеловъ, располагая ихъ въ томъ же порядкѣ (по велл- чинѣ атомнаго вѣса элемеитовъ), какъ и проетыя тѣла. Для удобства срав- ненія, объемы окясловъ даны, считая во всѣхъ ихъ по два атома элемента, соединеннаго съ кпелородомъ. Напр., плотность AFOS=4,0; вѣсъ А1Ю3=102: объемъ А1203=25,5. Зная, что об7,емъ А1 = 11, видно, что при образованіи окиси алгомппія 22 его объема .даютъ 25,5 об. окиси, а потому для О3 остается 3,5 об. или па 1 атомъ кислорода, приходится только 1,2 об. По отношение къ уд. вѣсамъ и объемамъ выс- шнхъ солеобраэныхъ окиеловъ можно замѣтить некоторую периодичность. Но особенно важно обратить внимаше на то, что объемъ щелочііыхъ окиеловъ меньше объема металла, въ нихъ> содержащегося, что и выражено въ послѣднемъ етолбцѣ, дагащеш. эту разность на одинъ атомъ кислорода [22]. Такъ, 2 атома Na или 46 его объемомъ даютъ 24 объема Na-О и около 37 об. 2NaHO, то есть кисло- родъ и водородъ, распредѣлившись въ ередѣ натрія, не только не увеличили разстоянія его атомовъ, но сблизили ихъ, стянули силою своего большаго сродства, и, можно думать, что это произошло въ силу сравнительно ыа- лаго взаимнаго притяженія атомовъ натрія. Такіе металлы, какъ А1 и Zr, соединяясь съ киелородомъ и образуя окислы со слабою солеобразовательною способностью, почти не измѣняютъ своего объема, т. е., вычитая изъ объема (22J. Объеиъ, прнходпщійся на кисаоридъ (судя по таблицѣ на елѣд. стр.) есть величина, очевидно, измѣнщівая и составляющая явно періодическую фуякцію величины атомнаго вѣса я формы окиси, а потопу попытки, когда-то много численны я, найти объемъ атома кислорода въ объенакъ его соединеніл должна считать, по меньшей мѣрѣ, напрасными. Но такъ какъ при обрааованіи окиеловъ происходить всегда ежатіе, если объеиъ окисла иногда меньше объема простого тѣла, соединеннаго съ кислородокъ, то надо думать, что объемъ кислорода въ свободномъ соотоянія больше наиб ольшаг о, длянего (чреаъ вычисле- ніе) получающагося (здѣсь- ЦдляАдЮ), а потоку около 12—15 (с», выи 24 въ концѣ).
ПЕРЮ ДИЧЕСКА Я ЗАКОННОСТЬ. 47» окисла объемъ металла, получаемъ малый остатокъ, но обычные металлы и металлоиды, а особенно при образовании киелотныхъ окисловъ, всегда даіотъ при окисленіи приращеніе объема, то- есть атомы разступаются, чтобы, вмѣ- етить кислородъ въ нихъ не сжатый, какъ въ щелочахъ, а потому онъ легко сравнительно выделяется и его энергія выступаетъ. н-о Li'O Ве;0= WO3 СЮ' то1- Na'O Mg'O5 А1аО> Si'O* РЮ-' S2On С1!07 к-и Са20- Sc?Os Ті-О* V=0» Cr=Oc Cu20 2n"0= Ga2Oa Ge204 AsaOa St-Q'1 Ys0' Zb20* KbsOr' Mo-O5 AgsO CdaOa Sa?Os Sn=0J Sb2Os 1V0° ВаэО' LaaOa Ce'0< Ta=05 WB0° Hg=0! ѴЬЮ* Tb.a04 S 1,0 2,0 3,06 1,S 1,6 1,6.1 2,6 3,5 4,0 2,65 2,39 1.9G 91,92 2,7 3,25 3,S6 42 3.49 2,74 5,9 5,7 V6.1 4.7 41 4,7 5,0 5,5 4,7 4,4 7,5 S,0 7,18 7,0 6,5 a.l 5,7 6,5 6,74 7,5 6,8 11,1 8,9 9,86 M/s IS 15 16 39 55 66 24 23 26 45 59 82 95 35 34 35 38 52 73 24 23 36 44 5G 4-4 45 44. 57 65 31 32 3S 43 49 68 52 50 50 59 6S 39 53 54. Объемъ кислорода. •j .—. i i "T _j_ o. — — + -f —Г- — •J -!- ..+ 4- 4 1 0 -r- 1 т + 1 1 1 4- 1 1 —- + + т т _j_ _L + 22 9 2,6 10,0 10,5 -J-4 22 4,5 1.2 5,2 6,2 8,7 6 35 8 0 3 6,7 9,5 9,6 4,S 4 4,5 6,0 13 ■" "'" " 2 0 6 6,8 11 3 2,7 2,7 2,6 47 10 1 2 4,6 s,s 4,5 4,2 2 - Такъ какъ въ подобной же периодической послѣдовательноети измѣ- няются, съ перемѣною элементовъ, и объемы хлористыхъ, металлоорганиче- снихъ и всякпхъ другихъ еоотвѣтствен- ныхъ еоединеній, то становится очевидною возможность указанія свойствъ тѣлъ, еще опытнымъ путемъ не нзу- ченпыхъ, и даже элементовъ, еще не открытыхъ. Идя этимъ путемъ, стало возможно на осиованіи періоди- ческаго закона предугадать многія свойства Sc, Ga и Ge, столь хорошо оправдавшіяся послѣ ихъ открытія [23]. Поэтому періодическій законъ не только обнялъ взаимный отношенія элементовъ и выразилъ ихъ сходство, но и придалъ нѣкоторую законченность уче- пію о формахъ еоединеній, образуе- лыхъ элементами, позволилъ видеть правильность въ измѣненіи всякихъ хнмическихъ н физическихъ свойствъ простыхъ и сложеыхъ тѣлъ [24] и [23] Для примѣра возыіемъ .)п5Оа.Онадолжна имѣтьуд.вѣсъ и уд. объемъ средній между Cd-CF п Sn204, такъ какъ Jn стоить между Cd я Sri. Отсюда въ 70-хъ годахъ уже видно было, что объемъ Jns03 долженъ Сыть около 38, а уд_ вѣсъ около 7,2, что и оправдалось въ оаредѣ- леніи Ннльсона и Петерсона (7,179), сдѣлан- ноыъ въ 1880 г. |24] Такъ какъ разстояніе я объемы частицъ н атомовъ твердыхъ и жидкихъ тѣлъ непременно взойдутъ, какъ одни изъ данныхъ, для рѣшеніл вопросовъ частичной механики, которая нынѣ сколько ыпбудь уяснп.іаеь только- для газообразваго состоянія вешеетвъ, то изу- ченіе удѣльнаго вѣса твердыхъ тѣлъ н особенно жидкостей давно уже им-ветъ обширнѣй- шую литературу. По отнойіенію къ твердымъ тѣлаігь, однако, встрѣчается большое затр"уд- испіе въ тонъ отношении, что ихъ уд. вѣсъ. изменяется не только отъ перемѣны изомер- наго состоянія (напр., SiO= въ вндѣ кварца •2,65, а въ тридпкитѣ 2,2), но и пряно отъ неханическаго сдавливанія (напр., для крн- еталлическихъ, отлитыхъ п кованным, метал- ловъ], даже отъ степени ивыелченія и т. в. вліяніи, который нечувствительны для жидкостей (срав. напр. гл. 14, вын. 55 bis). Не вдаваясь, по краткости сочнненія, въ другія подробности, замѣтимъ, сверхъ еказан- наго, что пооятіе объ удѣльныхъ объемахъ н атомныхъ разстояніяхъ составляло предметъ довольно большого 'тела изслѣдованій, во-до сихъ пор'Ь можно указать дищъ на ненногія обобщенія, данный Дюма. Коппомъ и др., сведенный и дополненныя мною въ сочинеюи, указанномъ въ 20-й выноскѣ и въ мопхъ. статьяхъ по этому предмету; 1) Сходный со- единенія, а между ними изоморфный, нередко- нмѣютъ блпэкіе объемы частицъ. 2) Другія сходный по свойствамъ соединенія представ- ляютъ объемы частнцъ, воарастающіе съ вѣ- сонъ частицы. 3) Когда при еоединеній про- неходитъ сжатіе въ парообразвомъ состояши, тогда и въ твердомъ или жндкомъ состояніи замѣчаатся, въ большойъ чвелѣ елучаевъ, сжатіе, то-есть сумма объемолъ дѣйствуницихъ, тѣлъ больше объема пронеходящаго ияипро- неходящихъ тѣлъ. 4) При разложеніяхъ происходить обратное тому, что совершается при соеднненіяхъ. 5) При замѣщеніи (когда объемы
476 гл. 15. сходство элёмёнтовъ и перюдичесшй здкешъ. далъ возможность предугадать свой' ства еще оггытоыъ не шученныхъ про въ парсобразноыъ состонніп не измѣняются) ■обыкновенно нропсходятъ ничтожное изаіѣне- ніе объемовъ, то-ссть сумма объеиовъ дѣіі- «твуюшдхъ почти равна, cymvfe объемовъ пра- нсходящнхъ тѣлъ. 6) Поэтому нельзя по объему соеднненія судить объ объемѣ составляю щихъ, а по продукту замѣщенія можно. 7) За- ■мѣна водорода Н2 нагріемъ Na?n баріемъВа. также какъ замѣна SO4 посредством И3, почт» не мѣняетъ объема, а чрезъ замѣну Ха—К объемъ увеличивается, чрезъ замѣну Н-—Li2, Си, Mg объемъ уменьшается. S) Объемы въ жпдкомъ состоннін нѣтъ пользы сравнивать прп, такъ называемыхъ, соотвѣтствен- ныхъ температурахъ, то-есть такнхъ, при ко- торыхъ давденіе паровъ одинаково. Сравненія ■объемовъ при обыкновенныхъ температурах!, достаточно для отыскааіи законности въотно- шеніп объемовъ. (Этотъ выводи, особенно подробно развптъ мною въ 1S5G г). 9) Многіе (Персо, Шредеръ, Яевигъ, Плеафръ и Джу.ть, Бодринонъ, Эймбродтъ) напрасно искали крат- наго отношенія въ удѣлыгыхъобъемахътвер- дыхъ и жпдкихъ тѣлъ. 10) Справедливость сказалшаго въ предыдущем!, видна особенно ясно въ слцченіи объема полымерныхъ тѣлъ. Объемы пхъ чаетпцъ въ парахъ равны, а въ твердомъ п жидкоаъ состояніяхъ различны, что видно пзъ близости удѣльныхъ вѣсовъ полымерныхъ тѣлъ. Но обыкновенно слож- нѣйшійполилеръ гглотнѣе простѣйптаго. 11) Мы уже знаемъ, что окиея легкнхъ металловъ ііігбеотъ меньшій объемъ, чѣмъ металлы, водная же окись Mg уже значительно больщііі, ■чѣиъ н объясняется постоянство первыхъ іі несрочность второй. Въ доказательство этого ложно привести то, что барій mrfcen, объемъ <36) болыігій, чѣяъ прочная водная окись (уд. вѣсъ 4,5, объемъ 30) его, какъ п для наетоя- шяхъ щелочей. Объемы солей магнія н каль- ція болѣе объема металла, за нсключеніемъ ■одного фторнстаго калыия. Для тяжелыхъ тіеталловъ объемъ соединеніл всегда болѣе ■объема металла; мало того, для такихъ соединений, какъ AgJ (d=ij,7), HgJ2 (d=6,2, объемы ■соединетй 4І и 73), объемъ соеднненія больше суммы объемовъ соетавныхъпачалъ. Такъ, ■сумма объеиовъ Ag-{-J=3G, а обѣемъ AgJ=M. Это выдается особенно рѣзко при сравненіи ■суммы объемовъ K-j-J=71 съ объемоаъ-KJ, который равенъ М; потому что длотность= —3,06. 12) При такпхъ родахъ соединенія твердыхъ и жадкихъ тѣлъ между еобою, j;a- йовы растворы, еплавы, изоморфныя смѣшенія и тому подобньш слабыя химнческія соединенія, сумма объемовъ дѣйетвующихъ тѣлъ постоянно очень близка къ объему происходящего вещества, но здѣсь объемъ то немного больше, то немного меньше начальна го, мѣра же ежатія при образованіи соеднненій, говоря вообще, зависать отъ величины силы сродства, дѣйствующаго между соединяющимися веществами. Считаю не нзлящннмъ замѣтить, что совокупность современные свѣдѣній объ уд. объекахъ твердыхъ и жидкихъ тѣлъ заслу- ягаваетъ новой . полной обработки, которая стых'ъ и сложиыхъ тѣлъ, а потому подготовляетъ почву для построения атомной и частичной механики [25]. должна уяентіті, много накопившихся здѣсь разнорѣчій. По отношенію і;ъ сжижеиныиъ газамъ — прп цхътеаш. плавленія—считаю непзлпшннмъ привести таблицу, данную Дыоаромъ (1ІІ00): уд. вѣсъ удѣлышіі прп плавл. объемъ. Жидкій: Водородъ 0.0S(i 11,7 Азотъ 1,10 13,1 Кнслородъ 1.27 12.fi При соотвѣтственныхъ температурахъклпѣ- ніл объемъ конечно выше, а при тени, абсо- лютнаго нуля {—273°) уд, объемы приближаются in, 10—12,тоесть почти сравниваются. [25] Выставляя тѣ стороны періодпческой законности, который оказались явно говорл- щпмп въ ея пользу, я считаю нзлпшнпмъ останавливаться надъ немалочисленными атта- ками. ноторымъ подвергалась эта законность, потому что они пли не вносятъ нпчего для выпененія періодическаго закона, пли уже опровергнуты дальнейшими наслѣдованіямп. За то считаю полеэнымъ обратиться къ тремъ предметамъ, касающимся періодпческаго закона ті до енхъ поръ съ нимъ не согласованным^ а именно 1) къ атомному вѣсу кобальта и нпккеля, 2) къ атомному вѣсу теллура и 3) къ пояоженію такъ назьшаеыыхъ рѣдкихъ элементов!.: 1) Сколько разъ ни дѣлалн за послѣднее время опредѣленіе атомныхъ вѣсовъ Со и Si— всегда выходило, что у нихъ атомные вѣса очень близки, но все же у Со немного болѣе, чѣмъ у Ni, а именно Со = около 59,0, и Ыі=58,7,тогда какъ, еудя по сходствамънслѣд. по періодической сиетеагв, слѣдуетъждать, что у Hi вѣсъ атоліа будетъ болѣе, чѣмъ у Со, такъ какъ оба стоять между Fe = 55,9 и Си =, 63,(1, и нпккеяь во всѣхъ отношеніяхъ ■ ближе къ Си. чѣмъ къ Fe, а Со ближе — по евойствамъ — къ Fe, чѣмъ къ Си. По поводу этого прежде всего должно ждать новыхъ еще болѣе обсужденныхъ и сравни- іпелъиыяъ точныхъ изелѣдованіВ (напр. ана- лизовъ одпнаковыхъ соотвѣтстаенныхъ соеди- неній Ni и Со), потому что полнаго согласія въ выводахъ разныхъ иастЬдователей еще прианать нельзя и даже по изелѣдованіямъ К. Винклера можно было считать, что атонн. вѣсъ Ni=^5!),i, чего нынѣ однаіи нельзя предполагать. При томъ никке.ть очищается отъ сопровождающихъ ыеталловъ въ видѣ легу- чаго соед. Ni(CO)4 совершеннее кобальта, и оба металла не представляютъ въ своихъ анало- гичѳскнхъ соединеніяхъ (окислахъ и соляхъ) таімхп> свойствъ, чтобы можно было твердо ручаться за строго опредѣженную постоянность состава. Словомъ, здѣеь иного практк- ческихъ трудностей, н едва ли найдется хп- микъ, который не «умалъ бы, что новыя изелѣ- дованія не измѣнятъ адѣсь тѣ десятыя доли атомныхъ вѣсовъ, объ которьгхъ идетъ рѣчь.
ПЕРІОДИЧЕСКАЯ ЗАКОННОСТЬ. 477 Проетыя тѣла. Лі.ісшія водород иыя И ЛОТИЛЛО- оргші'і. сое- днпенія Е=Н, СН!... RH в и R'Be R3B R-'C . . . : R3N R20 RF RNa R=Mg R3A1 R'Si. . . . R"P RaS RC1 л H He Li Be В С N 0 F Ke Na Mg Д1 Si p s CI ііысшін солеобраз- Элемент 1іШ соедвпвыія ц,, ™»~ Х=Ѵ=°. ЮН), а- jug = = = = = = —7- = = = = = _~ = |N03), (ОМ), гдѣ вѣаі. М=К, '/'Се, ѴяА1 п т п. 1,008 4,0 7,03 LiX 9,1 йеХ3 11,0 ВХЭ 12,0 СХ* 14,04 ЫХ. . . NX5 16,000 ОХ- 19,0 FX 19,9 23,05 NaX 24,3 MgXs 27,0 А1ХК 28,4 SiX-1 31,0 PXS 32,00 SXe 35,45 C1X СІХ: •" _; =2 H- He Li Be? Bn C" K4 0s F! Ne Na % Al Si" P1 Se Cl! -$i 3* ;Ш , 0,08 1 0,59 ' 1,8* 2,5 1,9 1.1 1,27 1,14 0..SS 1,74 ; 2,6 . 2,5 2,2 . 2,07 1,3 a о max. max. mitx. max. mnx. N5 IS & fi 12 12 5,5 4,4 m in. fi,3 13 12 min. 17 24 14 11 min. 11 min 14 lo 27 ■ ™ ■ —- Температур* ішвлевія. , . —256° + 185° +950° + 131)0°?' -І-270ІІ0? 215° ~2o0° -210° —250°? +97° 700° 657° max. 1300°? +44° +114° —І000 Но даже n въ тоиъ случаѣ, если бы несом- нѣнио оказалось, что ат. вѣеъ Мі болѣе, чѣмъ Со—существо періодач. законности нисколько не поколеблется, тѣмъ болѣё, что дѣло касается нанболѣе шаткой Ѵ11І труппы, гдѣ высшіе еолеобразные окислы измѣнчнвы въ составѣіі рѣзі;ихъ свойствъ не представ ля ютт>. Личное мое ішѣніе сводится къ тону, однако, что Оолѣе веего слѣдуетъ вновь изучить ат. вѣсъ Со, к что он'ь окажется менѣе, чѣмъ нынѣ принято (Со=59,0), и менѣе, чѣаъ для Кі. 2) Теллуръ, образуя выешій солеобразный окисель ТеО', несомнѣнно долженъ быть отне- сенъ къ VI груішѣ, а іодъ, дающій HJO* и Л'О'—къ VII группѣ, а между тѣмъ для іода Стасъ нашелъ, и общепринято, J=126,85, a для теллура многія новыя наблюденія даютъ около Те = 127,1, т. е. бо.тѣе, чѣмъ для іода, хотя Браунеръ и др. не разъ находили для Те менѣе. чѣиъ для J. Личное мое мнѣніе уже давно (съ 189S г. см. Энцикл. Словарь, томъ 23, слово „Період. закон.") сводится къ тому, что іодъ долженъ имѣть вѣсъ атома болѣе 126,85, и вѣролтно болѣе, чѣмъ 127. какъ объяснено въ гл. 11, вын. 62. Въ новѣйшихъ опредѣ- лѳніпхъ Ладенбурга (1902) J сушился надъ CaCF и вѣроятяо еще со дер жаль хлоръ. (См. также соот. вын. гл. 20). 3)" Изъ такъ называемыхъ рѣдкихъ метал- лов*ь (гл. 17} иттрій и церій, представители двух'і. особыхъ группъ, вскорѣ послѣ утвер- жденія періодцческаго закона нашли свое мѣсто въ снетемѣ, н я для этого опредѣлялъ атомный вѣсъ иттрія н теплоемкость церія, чтобы удостовѣрится въ правильности пред- ложеннаго мною измѣненія величины ихъ атомнаго вѣса (для иттрія иаъ Y0 въ Y!0' и для церія изъ Се304 въ СеО3). Всѣ дальнѣй- шія наслѣдованія многихъ химиковъ, а особенно іэпаунера, подтвердили справедливость предложеннаго, н сд'кланный выводъ распространяли не только на La и Di {что было- сдѣлаво мною),но и на всѣ прочіе рѣдкіе нетая- лы, окисламъкоторыхъсътѣхъпорі. стали придавать составъ R'J0!, прнчемъ екандій отвѣ- тилъ, по изслѣдоваиію Ннльсова, ожидавшемуся экабору Sc^44,I. ВпсТслѣдствіи число ме- таловъ этого разряда стало умножаться, и нынѣ болѣе или ненѣе извѣстны перечисленные въ гл. 17. Окисламъ (основнымъ> всѣхъ нхъ приписывается однообразный составъ RsOa — на основаніи сходства съ вышеупомянутыми окислами Н30! рѣдкихъ ме- талловъ, ішлушвншхъ надлежащее мѣсто въ- періодической системѣ злеиентовъ. Для нѣ- которыхъ рѣдкихъ металдовъ, съ формой окисловъ ИЮ\ нѣтъ мѣста въ III группѣ періодической системы, хотя . отъ Се = 140 до Та=183 н есть два ряда евободныхъ мѣстъ- для элеиеитгшъ съ атомными вѣсаыи, именно отъ величины 140—J83. Тутъ мое личное мнѣ- ніе еще ни на чемъ не остановилось и тутъ-я вижу одну ваъ труднѣйшихъ аадачъ, пред-' ставляемыхъ періодической законностью, но нзслѣдованіе многихъ изъ этихъ металловъ- очевидно не достаточно для тверд- еужденіш обт. составѣ ихъ окисловъ, а иногда п объ-. самой самостоятельности, почему я считай^ раповремениымъ дѣлать окончательное завдю- ченіе. На съѣздѣ русск. естествоиспытателей 1301 г. проф. Браунеръ предложилъ поместить всѣ рѣдкіе металлы около Се, счвтая; ихъ атомн. вѣсъ отъ 140 —183, въ особую- добавочную группу. Не иыѣя возможности отрицать такое эаключеніе, я полагаю однако, что будетъ осторожнѣе оставить этотъ. во-' Просъ открытымъ, тѣмъ болѣе, что ТЬ = 173- (одинъ изъ лучше изслѣдоваи. рѣдк. кетал- ловъ) хорошо подходить къ III — 10 по вели- чинѣ своего атомнаго вѣса.
47S ГЛ. 15. СХОДСТВО аЧЕМЕКТОВЪ И ИЕРШДИЧЕСК1Й ЗАКОИЪ. Аѵ ^ 33 V RCu RaZn R=Ga E4Ge . . . R'As R!Se RBr К Ca So Ti V o Mti Fe Co Si Cu Zn Ga Ge As Se Br R-Cd R3Ja R'Sn R=Sb ВЛ'е RsHg B*TI R'Pb R'Bi 39,1 40,1 44,1 1S,1 .M,4 52,1 55,0 55,9 m ? 59 ? 63,6 65,4 70,0 72,3 75.1) 79 V 70,95 Kr = S1,B Rb Sr Y Zi- Kb Mo Ru Rb Pd Ag Cd Jn Sn SI i Те J RJ J = : S5,* : S7,6 = S9.0 : 9* . 9G 99 ? 101,7 ■-103,0 106,5 = 107,9 : 112,4 : 114,0 - 119,0 :120 = 127 V 127 ? KX CaX= ScX3 TiX1 YX5 CrX° MnXs.... MnX7 FeXc Cr>X4 КІХ" ChXXuX- ZnX- fiaX» GeX4 AsX3 ЙеХп BrX BiX; RX SrX4 YX* ZrX» KbX5 MoX5 Но из в. экзмирганйцъ. RuX- .... RuXs RuX" PJX1 AgX CdX* JnXs SnX4 SbX* TeXG JX JX7 Xe =12S Cs =132,9 CsX Ba = 137,4 BaX' Ьл. =s 139 LaXs Ce = 140 CeX4 Оть Ce = 140 до Та = 1S3 ве- ызвѣсівнъ цѣлай большой періодъ. Считая окн&аы sa R305, сюда вю- дятъ рѣдкіо металлы: Рг = 140, Kd = 144, Siu — 150?, Gd = 156, ТЬ = 160, Еі-=І66, Tu = 17l л Yh = І73. Тя =183 TV =184 ТаХ5 WX0 Вепавѣстный элементы двиашр- гавецъ? 1S8? Os =191 Jr =193 ' Pt =194.9 OsX^ .... OsX» JrX« PtX1 An =197,2 AuX-.AuX-" Hg =200,0 HitXa Tl =244,1 Pb = 206,9 Hi =208 TIX» PbX4 BiX- . . . ВІХ5 Кеязвѣсѵкыв эдеыеаты сь атоян. вШяъ огь SOS до 233. Сюда, вѣро- ятао, относятся рад in активный радій Rd==224, открытий г-ми Кюрц, Тп =232 tJr =239 ThX4 UrX" At К CaV Sc? Ti? v? CrV Mn Fe Co Ki Си Zn 6a? Ge As4 Se*? Br2 Kr Rb Sr Y? Zr»? Nb'V MoV Ru Rh Pd Ag Cd Jn Sn Sb? TeV J= Cs? Ba? La? Ce Та? W? Ой? Jr Pt Au Hg Tl Pb Bi Tb? [Jr? 0,S7 1,68 2,5? 3,6 5,5 U,7 7,5 7,S 3,Ii 8,7 S,S 7,1 5,96 5,47 5,65 4,S 3,1 1,5 2,5 3,4 4,1 7,1 S,« 12,2 12,1 1I,S 10,5 8,6 7,4 7,2 6,7 6,4 4/J 2,4 3,8 6,1 6.6 10,4 19,1 22,5 22,4 21,4 19,3 13,6 11,8 11,3 9,8 11,1 18,7 max. 45 m IS? 13 9 7,7 7,3 7,2 6,S 6,8 min. 7.2 9,4 11.7 13,2 13,3 ! lli !max.26 35 26 22 13 11 8,3 mln. S,5 H,0 10,3 13 14 16 ! IS 20 26 ; ' — I90°mm. ■ -|-60° ; +800° | 1-200°? 2000°? |max.25O0°? ; isdo°? 1 1500° i 1450° 1400° 1350° ■■ 1054° ; 419° : 30°min. ■ max. 900° 500° +217° —7° 1 -I0O°?min. I +39° 600°? lOOO0? 1Г)00° 1700е .ma.\v220UQ? 2000°? 2000°? 1S00° УйОэ 320° I7S°iiiiti. 232° 432° 455° 115° max. 56 ! 36 23 21 27 - ? ■j 700°? mm. IS 9,6 min. S,5 8,6 9,2 JO 15 17 IS 21 21 13 2600° ігш\27О0° 2000° 1775° -1-1015° —39°min. +294° 328° 269° 1700°?
ц и я к -!- 479 ШЕСТНАДЦАТАЯ ГЛАВА. Цинкъ, ка дм ій и ртуть. Эти три металла даготъ, какъ магиіті, окислы R0, образующіе мало энѳрги- ческія осаованія, и, какъ Mg, они летучи. Летучесть ихъ возрастает!, съ атомнымъ вѣеомъ. МагнІй перегоняется при бѣлокалшіьиомъ жарѣ, цинкъ при температурѣ около 930°, кадмііі около 770°, а ртуть около 357°. Окислы ихъ ГІО возстановляютея легче магиезіи, всвхъ легче HgO. Свойства пхъ солей RXS {растворимость, способность образовать двоііныя и основный соли и многія другія качества) во многомъ та- нія же, какъ у MgX3. Съ воарастаніемъ атомного в-bca возрастаете трудность окисленія, непрочность соединений, плотность металла и соединеиій, рѣд- кость въ природѣ и множество дру- гихъ свойствъ. Особенности, сравнительно съ Mg, ожидаются. уже потому, что Zn, Cd и Hg суть металлы тяжелые. Ближе другихъ къ магнію, по вѣву атома и по лігогимъ свойствамъ, стоить ципкъ, Таі;ъ наприм'І;ръ, сѣрноцинко- вая соль или бѣлый купороеъ легко кристаллизуется съ 7 паями воды, ZnSO*7H20, вполы'В изоморфна съ горькою солью, трудно теряетъ послѣд- ній пай, образуетъ двойныя соли, напр., ZnK2(SO*)s6H20, совершенно какъ сѣр- ноыагнезіальная соль [I]. Окись цнпка ZaO образуетъ бѣлый, въ водѣ почти нерастворимый, порошокъ [2], какъ и [IJ^JhSO4 получается часто, какъ побочный продукта, напр., при дѣаствіи гальванических* батарей, соде рига щихъ Zn иН-SO'. При нака- ливанщ, безводная соль даетъ ZnO, SO3 и О. Растворимость въ 100 ч. воды: 0°43, 20°53, МРбЪЧь 60°74, 80°84Ѵ> 100° 9& '■■ ZnSO-1, то- *сть довольно близко выражается пряною 43-j- 4-0,оЗІ. Въ обыкновенной сѣрноцинковой соли нерѣдко находится подмѣсь желѣза, именно въ видѣ еѣрножелѣзистой соли FeSO*, изоморфной съ сѣрноцинковой солью. Для вы- дѣленія ея пропускают^ въ растворъ нечистой соли хлоръ ^гда закись желѣза переходить въ окись), затѣмъ къ раствору, прокипятив шіг его, црибавляютъ окись цинка, ■которая по истечеяіи нѣкотораго временя осаждаетъ всю окись желѣза. Окись желѣза ■формы R2Oa вытѣеняетея окисью цинка формы RO. магиезія, отъ которой, однако, отличается растворимостію въ растворахъ NaHO и КЕО [3]. Хлористый цинкъ [4] [2] Окись цинка (fiores zinci) получается при сожигаиш или окислепін цинка, такъ же при прокаливавін разныхи, его солеіі, напр.. угле- и азотио-кыслыхъ, равно какъ осаждается въ впдѣ студенистаго гидрата щелочами изъ раствора ZnX-. Окись, получеввая пзъ цинковой обманки ZnS обжиганіемъ (накалива- ніемъ на воздухѣ, прячешь еѣра сгораетъ въ SO2), содержнтъ разнообразный подмѣси. Для отдѣленіи ихъ полученную окись смѣшиваютъ съ водою и тфопускаютъ сѣрнистый газъ, об- разующійся при обжнгавіи обманки. Въ растворъ тогда переходить двусѣрнисто-цинковал соль ZnS03H2dO'. Если растворъ этой соли- выпарить и полученный оетатокъ прокалить, то остается окись цинка, лишенная .многихъ ііодцѣсей. Окись цинка представляетъ бѣ.тый, легкій порошокъ, употребляется, какъ краска, вмѣсто йѣлнлъ, для чего служптъ также и основная соль, отвѣчающая бѣяой ыагнезіи. равно какъ сиѣсь ZnS съ BaSO4, называемая Lilhopon. В. Куриловъ (1890), кнпіГтн гндратъ окиси съ 3°/,, растворомъ л ере ки си подо рода, получили. Zn;H-Ol или гидратъ перекиси (=ZnOsZnHaOs или—соед. 2ZnO еъН!Ог), нетеряющій кислорода ври 100°, а только выше 120°- Подобное же соедтіненіе даетъ иадшй; оно желтаго цвѣта. Магнііі хотя и образуегь подобное же соединеніе, но еъ большимъ трудомъ. [3] Для растворенія на одну часть окиси требуется 55400 частей воды. Тѣмъ не менѣе, и въ і'акомъ слабомъ растворѣ окись цннка (гидратъ ZnH-O5) изи'вняетъ красную лакмусовую бумажку, какъ огаовоніе. Въ водно.аъ состояніи окись цинка долучается черезъ прибавлен іе къ раствору солей цинка ѣдкой щело.1И,напр.:гпЗО'+2НКО=Кг3044-2пН2Оа: Студенистый осадокъ водной окиси цинка обладает* способностью растворяться въ из- бьпкѣ щелочи, чѣмъ ясно отлвчается отъ магиезіи. Это раствореніе водной окиси цинка въ щелочахъ происходите отъ способности окиси цинка давать, хотя и непрочное соединеніе со щелочами, то-есть указываешь на то, что окись цинка принадлежать уже отчасти къ промежуточнымъ окнеламъ. Окнсивыще- ошісашіьіхъ мегалловъ (кроив БеО) этимъ свойствомъ не обладаютъ. Способность самого металлнческаго цпниа медлеано растворяться въ ѣдкой щелочи съ выдѣленіемъ водорода (раствореніе облегчается чрезъ прикосновеніе съ платяною л желѣзомъ) зависать отъ обра- зованія такого л;е соединении окиси въ щелочахъ. Ростнореніе водной окиси цинка ZnH'O3 въ ЕНО (въ крѣцкомъ растворѣ) пронеходитъ
480 ГЛ. U). ЦИНКЪ, КАДМ1Й II РТУТЬ также соединяется съ описью юшка, образуя хлорокпсь [A- bis], соединяется тогда, когда эти гидраты взяты въ отношении ZnHa03+l\L10. Если такой растворъ испарять до суха, то вода извлекает*), изъ снлавленнаго остатка одно ѣді.ое кали. Растворъ водной окиси пинка въ крѣШ'ОЯ шелочи выд'Іі.чяетъ, при разбавлееІл большою массою воды, почти него окись щитка, а потому въ сяабыхъ рас- творахь требуется большее количество растворяющей щелочп, что указывастъ на раз- лонгеніе цинково-щелочиого соедпненія водою (Курияовъ. Рубенбауеръ и др.)- Крѣпкііі спііртъ. прибавленный къ раствору водной окиси цинка въ ѣдкомъ натрѣ. выдѣлиетъ кристаллогидрата: 2Zn(OHi[OKa)7H!O.Kp'fcm;ie растворы ѣдкаго натра растворлютъ водную окись шшка тогда, когда на Zn{OHJ- приходится ЭКаОН, т. е. когда образуется ZnNa!0-'. но такіе растворы быстро сани собою разлагаются, выдѣлнн осадокъ\ оставляя въ рас- творѣ меньшее содержаніе шшка въ зависимости on. ков центр aura, а наибольшее достигается когда на Zn(OH)2 приходится около ЗКаЙО п если на граммъ-чаеттпное количество КаНО приходится около полулитра воды. Зд'Ёсь, какъ н въ другнхъ подобиыкъ слу- чаяхъ. вѣроятно, металла ческіе водокпен претерпѣваютъ коллопдальныя нямѣпеніл. 1Ц Хлористый цинкъ ZnCl-1 въ практпыЬ обыкновенно употребляюгъ въ вид'із раствора, прямо получаемаго раствореніемъ нинка въ соляной киелотъ". Такой растворъ служить вътехникѣ при спаиваніп металловъ, для пропитыванія шпалъ н т. п. Причина, по которой онъ употребляется при паянш, понятпа паъ свопствь .хлористаго шшка. При выпаривані;і его рас- творовъ выдѣляется сперва соединение съ крн- сталлнзапіонною водой, которое, однако, при дальнѣпшемъ нагрѣванш, теряетъ послѣдніе слѣды воды и обраэуетъ масло-образную массу безводной соли, застывающей при охлажденіи. Это вешество плавится при 250° и начннастъ превращаться въ пары около 400°, при 730° кипвть. Снаиванію металловъ, то есть введе- нІю легко-плавкаго металла между двумя соприкасающимися металлическими предметами, мъ-щаетъ слой окиси, если онъ на няхъ появляется, а накаленные металлы легко окисляются, слѣдовательво, трудно спаиваются. Чтобы не произошло" окисленія, употребляется хлористый, пиикъ. Онъ при накаливаніи плавится, прикрываетъ сводмъ наслянистымъ слоемъ металлъ отъ доступа воздуха, а если образуется окись, то свободная соляная кислота, находящаяся обыкновенно въ хлористой. динк'Е, растворяем, образующуюся окись и, такимъ образомъ, металлическая поверхность спаиваемыхъ металловъ сохраняется пригодною для прилипанія жидкаго Припоя, который, застывши, и скрѣпляетъ спаиваемыл вещи. Мпого хлористаго цинка ирямѣняется также для пропитыванія дерева (шпалъ и телеграфных* столбовъ на желѣа- ныхъ дорогахъ), чтобы предохранить его огс. скораго гніенія, что основывается прежде всего на ядовитости цинковыхъ солей (сулема еще лдовитѣе и еще еильнѣе предохраняетъ съ NH4C1, КС1 и т. п., какъ и хлористый магиій. дерево отъ пііетші}, п. ч. при гаіеиіп развиваются ішзшіс организмы. То же достигается креозотомъ, феноломъ п др. веществами, предохраняющими отъ развита и. ннешихъ органчз- мовъ. Уд. в*1*съ растаоровъ, содержащих'!, р процштсвъ 2пС1-: р =- 10 20 30 4(1 50 1~і°№ = 1,093 1.1S4 1,293 1,411 1,554 ils-'dt = —3 —5 —7 —S —0 Въ посл-Ідаеіі етрокѣ дано изм'знеіііе уд.вѣса па 1° въ десятитысячных!, доляхъ, для температурь блпэкпхъ къ 15°. Болѣе точный опре- дѣлепіл проф. Чедьцовл, лично сообщенным пмъ, привели его къ заключен.] ю о томъ, что растворы ZnCl5 слѣдуютъ такнмъ же общішт. зпконааъ, какъ и растворы HaS04, о которыхъ Ответь сказано въ гл. 20-й- 1) отъ Н:0 до ZnCl'-ШН-О s-=S0+92.S3;H-0.l7*Sp*:! 2) отсюда до ZnC140HsO S=S„+93,i)6p—0,012(ір-, 3] отсюда до ZnCl'25IPO s — 11451,5 + j_00,4o(p—15.S!l)J-0,4567(j)—15.R9)-, А) отсюда, до ZnCFlOH-O s= 1S212,i4-104,82(^1—23,21]+ ^0,7092 (p—23.21)-. 5) отсюда до jj=65"'0 S = №'.00,3 4- WO.'J6(p - -1.3,03) -f 1,-W05 (■»— —13.05)" гдѣ s есть уд. аѣсъ при 15° раствора, содержащего р вѣсовыхъ процентов*!) ZnCl'1, если для воды при --і-0= 10000, и гдѣ .*}0=Э9ЯІ.() (уд. вѣсь воды 15°). Хлористый цинкъ обладает!. большим*ь средств омъ къ. водѣ: онъ растіюримъ не только въ ней, по и въ еппртѣ. п разогр'Ьвается ври раствореяіи въ водѣ весьма значительно, подобно хлористому магнію п кальцію. Хлористый цинкъ способенъ отнимать воду, не только находящуюся т. свободно»*), состолніи, по даже въ химичеекомъ соединеніп со многими не шестками, а потому его уцотребляютъ дли отпн- тіп отъ маогпхъ органаческихъ соединеній элементовъ воды. [4 bis] Въ смѣси съ окисью ппнка ZnCls об- разуетъ замечательно легко твердѣющуюмассу основной соли или хлорониси и,иниа, паходнщую прнмѣненіе въ практикѣ, напрпмѣръ, для живописи, не изиѣнлюшейея отъ дѣйствіп воды, или—для склеиванія таігпхъ предметовъ, которые назначіэны для пребыванія въ вод*в. При этомъ происходитъ соедігаеніе гпС1532п02НгО (-=Zn20Cl!2ZnH!!O*!), образующееся также изъ раствора ZnCl2 при дѣйствіи на него небольшого количества амміака, послѣ продо.іжи- тельнаго нагр-вваніп полученнаго осадка съ. жидкостью; подмѣсь амкіачиыхъ солей къ смѣси крѣпкаго раствора хлористаго цинка еъ его окисью дѣлаетъ такую массу не такъ быстро застывающею п, потому, нанболѣе удобною для иодойных'т. прнмѣненій. Влажность н холодъ не нзмѣш'ютъ застывающую массу хлорокиси, н она сопротивляется также дѣйствію многим, киелотъ н жару 300е, что л дѣлаеті. такую замазку драгоценною во мно- гихъ случаяхъ. (Растворъ MgCl- съ MgO даетъ подобную хлорокпсь магиія). Масса наилучше аастываеті. тогда, когда въ хлористомъ циннѣ и окися цлнка находится одинаковое вѣеовое- количество цинка, а еліідоват., когда она пред-
ДО ВЫ ВАШЕ ЦИНКА 1-S1 Цшікъ, какъ мпогіе тяжелые металлы, встрѣчіістся въ ирпрод'Ь часто въ сосдинснін е'іі сіфоіі, образуя, такъ называемую, цинковую ofaiaiiuy ZnS [5]. Она находится иногда большими массами, нередко окристаллизованшлми въ кубы, обыкновенно едва прозрачна, имѣетъ металлическій блескъ, хотя не столь ясно развитый, какъ во миогихъ другнхъ природныхъ сѣрнистыхъ мета ллахъ, съ которыми мы впослѣдствІн познакомимся. Рудами цппка слушать угле- и крешгецннковая соли. Слѣсь их'ь извѣстна нодъ пменемъ галмея. Металлическій- щ-тикь (шпіаутеръ) получается большею частно пзъ своихъ кислородныхъ рудъ [6], т. е. пзъ гал- ггаплнетъ составь ZrrOU2. Для приготовления такой :і;ішзки пожни брать, конечно, и одну окись цинка, прибавляя къ пен надлежащее количество соляной кислоты. Способность ZnCI- соединяться съ водою, гъ ZnO іі съ НС1 (а также съ другими хлористыми металлами) показывает, его свойство присоединять частицы другнхъ вешествъ, а потому ложно ждать и соедипенш егосъКИ"' іі между ними прежде всего средпнешп сход- наго съ нашатыремъ ZnCl"2NHil равмаго нашатырю ЗШ-РСІ, пъ котороит, Н- замѣнены Zn. Действительно, давно известно, что ZnCi" поглоіцаеть алміакъ и даетъ твердый вещества, способным диссонировать съ вьтдѣле- іііемъ Ш11. іігіъ таяпхъ соединений Шамиеръ и R Кѵрилоаъ (ISitt) полѵчпли ZnCRiNH8, ZnCl-lNH1, ZnCi"2NHa u Zn'ClsXH!. Диесоціон- ная упругость двухъ постьѵшихъ соедипенш при '218° равна 43,6 мм. и 6, 1 мм. Подобный же еоединенія съ NHa даетъ и Сс1СІа (Кѵриловъ, 1894). [о] Минералу этому придано пазваніе .обманка", по той причпнѣ, что онъ, пмѣнвидъ (значительную плотность 4,06, ж т. п.) обыч- ныхъ метал.'шческихъ рудъ, „обланывалъ" первыхъ рѵдокоповъ. такъ какъ не давалъ при простомъ обжигоніи тіа воздухѣ и сплав- лсиіи оъ углемъ металла, какой получался этимъ способо.мъ и а* всякихъ подобньтхъ рудъ. Получающуюся при этомъ бѣ-тую окисьшшка,' образующуюся при горѣніп паровъ ішнка, тоже обозвали „nihil (ilbum", то-есть „бѣлыііъ ничтожеством-ь' за то же необычное отноше- піе цинковой руды къ обычныиъ способамъ обработки рудъ. |6] Зам-Ьтимъ здѣсь, что рудою пазываіотъ такое твердое тяжелое вещество, добываемое нзъ земли, которое пріімѣняетсм на горныхъ заиодахъ для полученія оСычныхъ. давно добы- ваемыхъ, тяжел ыхъ металловъ. тфіімѣинемыхъ въ практпкѣ. Природвыя соедитіенія натріп или магнія не назьгеаютъ рудами, потому что Mg и Na не добываютъ издавна на заводахъ. Прямому прііи'Ьнеггію и добычѣ на заводахъ цоддешагъ исключительно тяжелые, легко воз- стаіір&аяеиые, трудно окисляемые металлы. Основы хіііііи. лея, находнщагосн иногда цѣлыми пластами, папримѣръ, въ Полыігіз, Гали- ціи, въ нѣкпторыхъ мѣстахъ по бере- гам'і. Рейна, въ значительныхъ массахъ въ Бельгіи и Англіи. Въ Рос-сіи найдены мѣсторождепіл цинка въ Польшѣ, въ Донецкомъ краѣ (Вагольчикъ)ина Кавказѣ, по добыча мала. Въ ІІІвеціи еще въ 1о столѣтіи переработывали галмей въ сплавь цинка съ мѣдью (латунь или желтая мѣдь), а изъ галмея Парацельзъ получилъ цинкъ; но техническая добыча самаго металла, извѣстпаго издавна въКитаіз,ЕъЕвропѣ началась только съ "IS07 года, въ Бельгіи, когда аббатъ Дони открылъ. что цинкъ летучъ. Съ тѣхъ поръ она возросла до производства 25 мил. пуд. въ годъ. Переработка цинковыхъ рудъ въ металлъ совершается на основаніи того, что окись цинка . _-^~гѵ^ііг;.іц, КраСНОКаЛИЛЬ- Глиняная реюртя для пл- номъжарѣ: ZnO-{- «1,чЛи1я. ПИ11Ка пвРегон™ю. -[- L = ІП -j- LU. а огь вастылай, чрвмьеввп- Цинкъ при зтомъ * ""^ ртяу' получается въ раздробленпомъ со- етояніп и нечистый, съ лодмѣсью другнхъ металловъ, вмѣстѣ съ нимъ воз- Руды содера;атъ или самые металлы (напр., руды серебра, виску та), и тогда говорятъ. что металлъ является самородный, или сѣр- нжетып ихъ еоединенія (блескя, обманки, колчеданы, ісакъ. напр., свинцовый блескъ РЬУ, цинкован обманка ZnS, мѣдный колчеданъ CuPeS), или окислы (какъ руды желѣза), или соли (таковъ галмей). Цішігь несравненно рѣже магнія, п если ни'Ье'тъ довольно значительную нзвѣстность, то это только потому, что яре-, вращается изъ своихъ рудъ въ металлъ. на- ходящій непосредственное прим'Ёнеиіе вомно- гііхъ случанхъ практики. [7] Руды, извлеченный пзъ земли горными работами, очень часто обогащаютъ отборкою, промывкою ц г. п. механическими пріемамк. Сѣрнистыя (равно и другія) обыкновенно за- тѣмъ обжигаютъ. Обжечь руду, это значки, накалить ее при доступѣ воздуха. Сѣра при отоыъ сгораетъ и уходитъ въ видѣ сѣрннстаго газа SO?, а металлъ окисляется. Обжиганіе и ведется для того, чтобы вместо сѣрнистаго еоединенія получить кислородное, затѣмъ воз- станов ля ено с углемъ. Эти иріемы, надавна заведенные, встрѣчаются почти вовсѣхъ гор- тіыхъ заводахъ, при вепкихъ почти рудацъ. Поэтому цинковая обманка даетъ предварительною обработкою руды окись цинка, содержащуюся въ галмей. 31
482 [VI. 1С. ШШК'Ь, КДДМІИ 11 l'TJTb станошшющііхея, но оолыиая чисть его при этомъ иршо превращается въ іііі)П>, изъ котораго легко переходить въ жидкое и твердое состояние. Воз становление и перегонку производить въ глпняныхъ ретортахъ, по- мѣщая въ ннхъ измельченную смѣсь руды и угля. Пары цинка и газы, образующееся при реакціи, выдѣляются по нисходящей трубкѣ п проводятся въ пространство, въ которомъ пары охлаждаются. Они не будутъ при этомъ приходить въ ирпкосновеніе съвозду- хомъ, потому что въ шейкѣ реторты находится газообразная окись углерода, развивающаяся съ парами цинка, п потому цинкъ не будетъ окисляться, а иначе его пары на воздухе горятъ [7 bis]. Пары цинка, взойдя въ холодное пространство, сгущаются въ порошкообразный цнпкъ или ципко- вую оыль. Когда шейка реторты на- грѣется, то щшкъ получается въ жпд- комъ впдѣ п выливается въ плиты, въ которыхъ чаще всего иоступаетъ въ продажу. Продажный цинкъ обыкновенно нечисть, содержнтъ подмѣсь свинца, мышьяка, угольныхъ частнцъ, желѣза и другихъ металловъ, увлекасмыхъ вмѣстѣ съ парами, хотя они нелетучи прятемпературѣ перегонки цинка, близкой къ 1000°.Если желаютъполучнть изъ продажна™ цинка болѣе чистый, то его. подвергаютъ новой,медленной перегонкѣ, что производится въ тиглѣ, чрезъ дно котораго проходить трубка Образующимся при нагрѣваніи цинков. парамъ есть только одиігь выходъ, чрезъ вмазанную въ дно тигля трубку, если крышка тигля примазана. Спускаясь по трубѣ, пары цинка превра- . щаются въ жидкость, которая ете- [7 Ьін] Изъ очень меч исты хт, рудъ, особенно содержащихъ свииецъ (PbS, что встрѣчаатся ■ часто), иногда прямо выдѣляюгь аозетаноЕ- левныи пары цинка, они горятъи даютъ ZnO, который употребляется, пакт, иѣлила. Немалое количество цинка получается за последнее время электролитически, т. е. дѣцствіемъ тока на растворы хлористаго цинка, полу- чаемаго какъ побочный продуй, изъ рудъ другихъ металловъ при отдѣленіи отъ нпхъ цинка или его окиси соляной кислотой. При дѣйствіи тока на ZnCIa получается во мло- гяхъ случаяхъ цинкъ болѣе чистый, ч&чъ чрезъ перегонку. Подробности нужно искать уже въ технологии и алектро-металлургіи. Циригонка ші и ікшігіцйіівдчъ і труб.™, Пп кот пары " і*д* от ta iti.Tiii-.ili, ь гариѣ, о а орЫі ндутъ сгущаютс» каеть въ подставленный дріемник'ь. Такой очищенный цш-ікъ обыкновенно вновь сплавляется я отливается въ палочки,и въ этомъ иидѣ онъ нерѣдио употребляется для фпзическнхъ и хи- мическпхъ изслъ-до- ваній, тамъ, гдѣ требуется болѣе чистый цинкъ [8]. Металлическііі циикт, пмѣетъ епне- вато-бѣлый цвѣтъ; блеекъ его сравни- тельно со многими другими металлами, иезначптеленъ. Въ сплавлениыхъ ыас- сахъ онъ представлястъ пластинчато- занозпстое сложепіе. Уд. вѣсъ его около 7, именно—измѣинется отъ (i,iS до 7,2, смотря по степенисжатія (напр., ковкп, 'іірокатывапіп и т. п.), которому оыъ быль подвергнул,. При той твер- доста, которого онъ обладаетъ, онъ, однако же, значительно вязокъ. Оттого при обработке напилкомъ онъ засо- ряетъ послѣдиіп. Его ковкость весьма значительна, если опъ чисть, но въ обыкнопепномъ, нечнстомъ состоянии въ которомъ онъ находите» въ про- дажѣ, прп обыкновенной тежшратурѣ, его нѣтъ возможности плющить, легко рвется. При 100° онъ весьма легко подвергается всѣмъ иодобнаго рода операціямъ и тогда легко, вытягивается ы въ проволоку, и въ ласты. Нагрѣ- тый еще выше, оиъ опять становится хрупкимъ; при 200° щшкъ даже можно истолочь въ пороглокъ, — до того те- [8] Такой цинкъ хотя и однороден-!,, но, однако, содержнтъ еще ігвкоторыя подписи, для отдѣленія которыхъ требуется уте получить какую либо чистую соль, превратить въ угле- шшковую соль и эту последнюю подвергать перегонкѣ съ углемъ, а такъ какъ тонкіс листы цинка можно получать лишь изъ очень чиетаго металла, то иіга часто пользуются, если зкелаготь иаіѣть болѣе чистый цинкъ. Для удален!я изі» цинка мышьяка, предложено сплавлять п снѣлшвать съ безводною MgCl". причеыъ происходить пары 2пС1'; и ДаСР. Совершенно чистый цишеь пояучаютъ (В, МеЯоръ н др.), разлагая гальв. такоюь ра- створъ ZnSf)4, къ которому прибвділепъ избы- товъ аішіака. Для испытапія на мьшьяк> (гл. 13) Zn очищается вполкѣ отъ As, сплвп- лял сперва ігь KNO', а потомъ съ ZnCI-.
МЕТАЛЛИЧЕСКИ! ЦИНК'J 483 рлетея в'ь немъ связность чистицъ. -Опъ плавится при 419°, перегоняется при ПО0. Цішкъ но мзыѣняется іііі воздухѣ. Даже въ снльыо-влаш-юм'ь воздухѣ онъ покрывается лишь тонкого бѣлою пленкою окиси. Оттого опъ прнгоден'ь для всѣхъ предметовъ, щіѣіощихъ пря- кословеніе только съ воздухомъ. Поэтому цинковые лпсты ыогутъ служить .для покрыла адішій и миогихъ издѣ- лій [9]. Столь большое постоянство цинка на воздухѣ ноказываетъ уже меньшую эпергію его по отношепіго къ кислороду, сравнительно съ предыдущими металлами, способными возста- новлять его изъ растворовъ. Но ципкъ по отношение къ большинству осталь- пыхъ металловъ играетъ эту роль, яапримѣръ, по отнош. къ Pb, Cu, Hg, и т. п. Если при обыкновенной температур'!; цпнкъ нредетавляетъ метал.тъ, почти ноокпеляемый, зато при нака- ливаніп .онъ горптъ на воздухѣ, особенно ВТ. видѣ стружекъ и въ состоя- иіи паровъ. При обыкновенной темпе- ратурѣ цинкъ ие разлагаетъ воды, по крайней ігѣрѣ, когда онъ находится въ вкд'В сплавленной, енлошиой массы. Но уже при температурѣ 100° щшкь шічшиштъ мало помалу разлагать коду; іг.іъ кпелотъ же онъ легко штѣсияетъ водородъ и при обыкновенной температурѣ, а пзъ щелочей — при нагрѣ- ваніи. Въ этошъ отношѳніи дѣйствіе цинка весьма различно, смотря по ■степени его чистоты. Слабая сѣрная кислота (соотвѣтствуіощая содержание ■ SH-04SIPO) почти вовсе не дѣйствуетъ на хпмически-чистый ципкъ при обыкновенной температуре: даже и болѣе крѣпкая дѣйствуетъ весьма медленно. При повышеніи температуры, а пъ ■особенности при предварительном^ сла- бомъ накаливании цинка, такъ, чтобы его поверхность покрылась легкшаъ •слоеыъ окиси, химвчески-чистый цинкъ уже легко дѣйствуетъ ва еѣрную кислоту, Такъ, лапримѣръ,. одпнъ куби- [9] Иаъ цинковыхъ дистовъ штампуются карнизы и разный архдтектуриыл укріішнаія, птличаіоіціпея леггсостііб и прочностію. Цинко- .выя кровли красить не требуется, но онѣ при uoijtap'b плавятся и даже въ сшіьномъ жарѣ -гарпг'ь. Пинкомъ покрываюп. (гальванопла- •СтИческя] миогіе металлы, особеаио-желѣзо, Лпя предохранен! я отъ ржавчины. ческій сантиыетръ цинка въ сѣрноп кислоті, пмъчощей составъ ЗН2046Н20. при обыкновенной температурѣ, растворяется въ теченіи 2-хъчасовъ только въ количествѣ 0,018 грамма; при 100° растворяется около З1/* граммовъцинка. Если сравиимъ съ этимъ медленныыъ дѣйствіеиъ ту быструю реакціго выдѣ- ленія водорода, какая существуем при употреблеиіи продажнаго цинка, то увидимъ, какъ велико здѣсь вліянІе тѣхъ подмѣсей, какія находятся еъ циикѣ. Каждая частица угля илнже- лѣза, введенная въ пассу цинка, также какъ и соединепіе цинка еъ кускоиъ другого алектро отрицательна™ металла, помогаетъ такому растворенію. Медленность дѣйствія H2S0* на чистый Zn (а так?ке и иацннкъ, покрытый амальгамою) объясняется уже тѣмъ, что на поверхности металла тогда отлагается слой водорода [10]. препятствующійирикосновенію кислоты къ металлу [10 bis]. [10] Веереаь (1891) доказалъ это простыми опытами, потому что съ пустотѣ растворевіе ндетъ гораздо йыстрѣе какъ для чистаго, такъ и для продажнаго цинка н еще Сыстрѣе въ приеутстоііі окислителей (иоглощающихъ водородъ) иодобныхъ СгО3 и ЧН'О-. [10 his] Прибавка къ сѣрнои кнелотѣ мѣд- наго купороса, а особенно иЬсколышхъ капель хлористой платины (металлы возетанов- ляютсп) сильно ускорлетъ выдѣленіе водорода, потону именно, что тогда, какъ въ продаис- ямп. цгшкѣ. мѣетамн образуются нэъ іііідк или платины и цпнка—■ гальваннчеекіе элементы, подъ вліяніемъ которыхъ цпнкъ быстро растворяется. Дѣііствіа кидлотъ яаметаѵші- ческій "цішкъ различной степени чистоты служило предлетомъ многпхъ изелѣдованій, особенно важныхъ по отноаіенію къ прнмѣненію цпшеа въ галъвапическяхъ батареяхъ, а нѣ- которыя изелѣдованія цмѣютъ прямое зна- ченіе для химической механики, хотя во мно^ гпхъ сторонах?, дѣ.ю еще не ясно. Считаю полезныяъ остановиться на нѣкоторыхъ на- блгадсніягь. Кальвертъ н Джонсонъ сдѣла.ти елѣдующщ сводъ наблюдеиій надъ дѣйствіемт, сѣрной кислоты различной концеетряцш па 2 грамма чистаго цинка въ прододженіи 2 часовъ времени. На холоду IPSO1 не дѣйетяу етд., НЧО'ЗИРО растиоряеіъ оката 0,002 гр., во. образуетъ преимущественно еѣроводородъ, который содержится даже н при разбавленін до. Н-^0'7Ы20, когда расгиоряется 0,035 гр. Zjj. При большемъ разбавлениі водою вачияаетъ выдѣлятьсячастый водородъ. Н^ОЧН=0 даетъ при 130° снѣсь 1Р5 п SO2, растиоряеіъ 0,156 гр. Zn. - Вушарда показалъ, что. еедп слабая сѣрная кислота въ сосѵд'В иаъ стекла или сѣры раз- 31*
-4S4 ГЛ. 1$. ЦПИКТ), ІОДМІИ II РТУТЬ Дѣйетвіе цинка на кислоты и образование черезъ то пинновыхъ солей препятствует!! прпмѣненію его во мно- виііішіъ сь кускомъ цпнка ) часть водорода, то та же кислота съ такнмъ же иускомъ цпшга въ то же вреіія развпвнеть 4 ч, водорода, если соеудъ сд'Ьлапъ иэъ олова (Zn обраэуетъ гальваническую пару съ Sn), въ сосудѣ нят. РЬ 9 частей водорода. ЗЬ и Ві 13 ч., Ag или Pt 3S і., Си 50 Ч., Fe 43 ч. Прибавлял къ сѣрной кнелотѣ (I частьHaSO'1 н 12 ч. воды) соли платшш, Мпллонъ спредѣлплъ, что скорость Я'ійіствія на цшікъ возрастаетъ вч. 140 разъ, а отъ мѣдиаго купороса въ 45 разъ лро- тпву дѣйствія чистой еѣрноіі к. Прибавленная соля возетановляготея цннкоиъ въ металлы, контакта съ которыми н служить къ уСЕЛстю реакціи, п. 3. образуются иѣетныя гальв. тонн. По наблюдеішо Каильте, если, при обьшп. давленіп, свряая кнсл. ршітгваетъ съ Zn 100 ч. водорода, то при давленіп въ ІіО атмосферъ 47 ч., въ 120 атм. 1 часть, при уменьшенноиъ давленіи подъ колоколомъ насоса 168 частей. Гельмголыгъ покаэалъ, что уленьшеніе давленіп оказываетъ свое вліпніе и въ гальваипче- екпхъ элементахъ. Дебре, Левель н др. показали, что Zn съ растворами яйогіесь солей, напр,, Mg№, AP(SOJ)' 'и кваеповъ, развиваем, водородъпобразуешь основныя соли и соль окиси цинка. Сода и воташъ почти не дѣпствуютъ, п. ч. образуется угдикислая соль. Амміачныл еолп діійствуютъ сильнее солей К, Na, щшкъ остается блестящими. Очевидно, что дѣііствіе это основано на образоваиін двоііных'ь и осповныяъ солей. Изиѣненіе съ нонцеитраціею скорости Д'1:ІІ- ствія сѣрной кислоты на шшк'ь (содержащей подмѣси) прн орочихъ равныхъ условіяхъ находится въ явной связи оъ гальванопроиод- ностью раствора и съ его впэкостію, яотн при большемъ раяведеніп дѣйствІе почти пропор- щоиально содержание кислоты въ известно ісь объешѣ раствора.- Коваяіе, сиоеобъ отливки сплавленного металла И т. п. аіеханяческія вліявія, пзм'Внял плотность и твердость цпнка, сильно вліяютъ также на его способность выделять водородъ взъ кпелотъ. Каяндеръ (1S81) вздъ дѣйствіе-мъ кислотъ иа магнііі показалъ: а)' зависимость не отъ природы кислотъ, а отъ ихъ основности, б] возрастание дѣИствіл быстрее, чѣэіъ растетъ концентрат'я, и в) умеиь- шеиіе д'Ьйютія прн возрастанш коэфф. вну- тренняго тренін и гальванонр о водности. Спрпнгъ и Обель (1S87) изм-врнли объвігь водорода, выдѣляемаго еплавомъ цинка съмз- лымъ коляч. РЬ (0,60/0], потому что тогда двй- етвіе кислотъ равномерно. Чтобы поверхность леталла былавзвѣетна, взяты были шары (діам. .9,5 мм.) н цилиндры (діиг. 17 им.}, сбоку покрытые воскомъ, чтобы дѣйсгиіе ограничивалось поверхиостію оспованій. При начал'Ь діій- стбія опредѣлепнаго количества кислоты скорость возрастаетъ, досгпгаетъ наибольшей и затѣмъ падаетъ съ коицентраціею по иѣр-і: истощенія взятой кислоты. Приводпмъ резуль- татъ для о, 10 и 1о процентной соляной кислоты. Чреаъ Ж означено число куб. сант. водорода, чрезъ I) число секуядъ вреиенн, про- гнхъ случаях-!,, въ особенности доія сохранепііі жидкостей, содержащлхъ. или могущихлі развивать кислоты. Оттого-то цинковые сосуды не должно употреблять для приготовленІя и со- храненія питат&аьныхъ веществъ. Они нерѣдко содержать или разввваюП). кислоты, который съ цынколт, даютъ- соли цинЕіа, а эти посл'вднія ядовиты. Даже обыкновенная вода, содержащая СО3, хотя медленно, но всегда дѣйствуетъ- на цннкъ и его „разтьѣдаетъ" — какт> говорятъ. Мелко раздробленный цинкъ или ЦпііііОвііл пыль, получающаяся при пере- гопк'Ь металла, когда пріеашикъ еще не нагрѣлеп до температуры ндавлешя,. представляя большую поверхность при- косиовенія н содержаиіе подмѣсей (особенно ZnO), обладаетъ въ наибольшей irispls способностію разлагать кислоты и даже воду, которую она разлагаетъ легко, особенно при слабомъ нагрѣва- еііи. По этой причинѣ цинковая пыль часто елужитъ въ лабораторінх'ь и на заводахъ для воз станов леній. Подобное и;е вліяніе сильваго измельчепія замечается и для другнхъ металловъ, напр., Си и Ag:, вновь показывая тѣсиую текшаго послѣ погружен!и іцаровъ Zubt.i;iic- лоту. Прн 15° получено: Н= 50 100 -2(1(1 МО С>00 S0D 1000 3°/uD =71* 1152 1755 2731 ШОП 0231- 1Г.ИІ2 10°(0 301 455 6*9 Й95 1573 2746 A74S ІоѴо 10В 151 233 440 8-26 16U4 Ы89 При телпвратурѣ 35е получено: 5°/0D=№2 705 105S 1700 2535 4132 S-Ш 10°/0 !І6 14S 239 460 835 159 і- 3735- lo"l0 U 61 112 255 505 1011 Ш>7 Пра температуре 55° получено: 5°i|)D=17S 276 -10S 69!) 1164 2105 5093 10";0 34 G0 ИЗ 258 4УІ 070 2«7 15% 24 35 5S 136 239 Г>10 15U3 Вслѣдствіе сложности пвланіі], сами авторы прітзнаютъ яа своими оігред-Іілеиіямв не абео- ;потиое, а лишь относи течьное яначеніе, и въ втомъ сныелѣ приііѣчателііію. что HRi* даеть, при прочи.ѵь равиыкіі уеловкіх'і. (при эквивалентной крепости), большую (въ 2—-"> ра:п>) скорость д'Ьіістнін, чѣмт>НСІ, асѣрпая kiicjioth гораздо (почти въ 25 разъ) меш.шую скорость. Прнітіічатолі.ио также, что при реакціи леталлъ окпэался болѣе нагрызающимся, Ч'Ьігь кнелотл. Уамѣтимъ, что цинкован пылі. и самъ ннпк'і,, при накаливании съ водною нзвесі'ыо, иемен- томъ и т. п. гидратлінг, выд'Ьллеп, водороді., что даже предяоѵкеію для его добываиія при паполпепіи военных], ааростатовъ.
К А Д.М Е Й. 485 ■связь хишческихъ явлепй еъ физнко- механическимн.. Въ этой же тѣсной ■связи должно искать прежде всего объяснения столь обычпаго прішѣненія цинка въ гальваническихъ батарѳяхъ, гдѣ химическая (сокрытая, потенциальная) энергІя дѣйствующихъ вещеетвъ превращается въ кинетическую (видимую)' энергію ичрезъ нее въ теалоту, •свѣтъ или механическую работу. Гермало.чъиЩтромейеромъв7>1810г. показано, что вмѣстѣ съ цяикомъ почти всегда встрѣчаетсл КадмШ, представляю- щій во тюгнхъ отношепіяхъ сходство -еъ цшгкомъ. При его перегонѣ кадмій улетучивается раньше, потому что пмѣетъ пившую, чѣмъ цинкъ, темпе- ратуру шшѣш'я. Въ той цинковой пыли, которая' образуется въ первое время перегонки, находится иерѣдко до 5°/о кадмія. Когда обжигаютъ цинковую обманку, содержащую кадмій, то цинкъ переходитъ ьъ состоите окпсп, сернистый же кадмій, находящейся въ рудѣ, окисляется въ сѣрыокадиіевую соль CciSO1, довольно хорошо сопротивляющуюся дѣйствію жара, л потому, если обожженную цинковую облапку промывать водою, получается растворъ сѣрцокадміевой соли, изъ которой весьма легко приготовить п самый металлическій кадмій. Для выдѣлѳпія кадмія изъ его растворовъ можегь служить дѣйствіе сЬрпистоводородного газа, который даетъ желтый осадокх «ѣрішбтаго кадмія CdS (по уравнению: CdSO*+HaS=HsS0*+CdS) [111 удо- требляю-щійся, всдѣдетвіе своего характерная цвѣта, какъ краска [UbisJ. ■Сѣрнисшй же кадмій при очень силь- лошъ обжиганіи оставляете окись кад- шія. изъ которой ложно получить [И] Должно заметить врц зтомъ, что еѣр- ШШШКОВаЯ СОЛЬ СЪ СЁрШІСТШіъ ІІОДСрОДЩГЬ (особенно вт. пряеутствщ юіаоги, г. к. ZnS кислотам» разлагается) не осаждаете сѣрші- етаго цинкя., іілі осаждаетъ его очень мало. f 11 bis) Сѣрнлетыіі кадмш является въ диух-ь видоиэиізѳеніпхъ. одішаковыхъ по химическому и разднчныхъ по физическому характеру; «дао —лнлгапножелтаго к другое — красяаго кв^тя. Клобукогіъ (J.SU0) ішіже пзучіыь фияя- чеекін ввоВетва втих'ь впдонзыѣііеніц. Уд. в. перваго 3,90G u второго -1-,513. Оба.вндоизк'Ё- ненін принадлежать къ различным!, крисгал- лячосктп. иистсэшѵъ. По средство мъ треиія и давленіп возможно перевести первое вндо- ігамѣггепіе во второе, но тге оиратоа. иетіииіъ совершенно гакъ же, какъ и цинкъ. Кадмій представляетъбѣяыйметаллъ, немногим!, только уступающей олову въ б'Ьдизнѣ и блеска; своего свѣжаго разрѣза. Онъ столь мягокъ, что р'1> жется ношемъ, и ковокъ такъ, что легко вытягивается въ проволоки, листы и проч. Удѣльный вѣсъ его 8,67, плавится при 320°, капитъ при 770°, пары его горятъ, образуя бурый порогяокъ окиси [12]. Посл-в ртути, это наиболее летучій металдъ, а потому для него Девшгль опредѣлилъ плотность паровъ, но отношеніто къ водороду; она ока- [12] Изъ' следиианііі кадшя, чрезвычайно і;ходстветшхъ съ соедцнеиілзш цинка, должно упомянуть о Іодивтомъ надиіѣ CUJ!, иаходпщегіъ прнмѣненіе въ медицин'!; и въ фотограф»[. Эта соль очень хорошо кристаллизуется, приготовляется ирішымъ Д'вііствіемъ іода. csi-Іішаниаго съ водою, на иета.т.шчеокій Кідаші.Одна часть CdJ2 при 90° тробуетъ для насыщвыія 1,08 частей волы. Хлористый кадмій гребуетъ, для растпореніп, при той я;е темиературѣ 0,71 частей воды, такъ что для этого металла Іоди- сгое еоедшгеніе ыенѣе раствортшо, чѣлъ хлористое, тогда какъ для вышеоппеанныхъ ще- лочныхъ или щелочно-земельныхъ металлоеъ существует?, обратное отвошеніе. Сѣрііокад- .чіееая сом хорошо пристал лпзу стоя и лмѣетъ составъ 3(Сі304)5НгО, шіоіі, чЪх.ъ шшковміі купорось. Окіікь кадиія, котя очень мало, одшіко ріістворяетіія.въ щелочихъ; но въпри- сутствін винной :і а-Ькоторихт. другихъ кд- с.тотъ ще-'ючзыц растнорь окпел' мыяка но язиѣняетля при клянченіи, тогда какъ рая- бтз.іЕішы'іі щело'іиыд раствор!, описи ітдііія въ этошь сяуча'в выдѣдяеть CdO. что и 5іо- ікегъ служить для разд'Ьленія цинкаотъ кадѵіл. КадлІй вь раетворахъ осізлідается изъ евоихъ соаей цпнкомъ, а потому нэъ смѣся Zn 11 Ссі кислоты сперва нзв.чекаютъ цннкъ. Во всѣхъ отЕошеніихъ кадмій меиѣе зігергнченъ, ч'ймъ шішгь. Такъ, онъ съ трудодъ рлзлагеетъ воду п только при силыіом.ъ наіа.тііваніи. Даже яа кислоты онъ дѣйствувпі мехіенно, ко все же съ ними еыдѣляетъ водородъ. До.гашо обратить зд'Ьсь внима'віе на. то, что для щелоч- ныхъ ц щелочио-зелельныхъ (изъ четньіхъ рлдовъ) зшгал.товъ высшііі Еѣст. атоиа опре- дѣлаетъ большую »нергію, но кадмій [азъне- четиаго ряда), іімвющій большііі В'всъ іітома. чѣнъ цѵінкъ, менѣе его эиергиченъ. Соля кадмія йезивѣтіш, какъ и Zn. Щультень полу- чилъ кртсталлическую хлО|Н.-оііись Cd(OII)Ci, ыагрѣваіі въ заналнной труйкѣ (200°) мра- морь съ растЕоро.ѵь CdCl". Тірюгізчательио, что CdCl* (а равно CdBr:, CuCl-, KgCl'uT. п.) даже въ очень разбавленных^ растиорахъ (0,3%) осаждается отъ лрнйав.тенія избытка крѣпкоіі сізрноіт кислоты, а потому сагвшиван 1 об. 10% растра CilSO4 съ 10 об. H5SO', получается реакгавіі, открмвающій малыя количества исяі.'ііеъ хлористых* иета.члопъ.
48G гл. 1G. цинк'і., кадмтп и тть залась равною 57,1 слѣдовательио, въ чаетицѣ заключается ОДЮіъ атомъ, вѣсъ котораго=П2. Б. Ыейеръ тоженашелъ для цинка, частица ртути также со- держнтъ одпнъ атомъ. Ртуть, будучи сходна во ыногомъ съ Zn п Си, представляетъ отъ пнхъ то отлнчіе, какое замѣчается у всѣхъ тяжелѣйшііхъ (по атомному вѣеу и со плотности) металловъ, сравнительно съ бодѣе легкими, а именно, она трудшѣе окисляется, а соедпненія ея легче разлагаются [12 bis]. Она, кромѣ обычныхъ формъ НХ-, даетъ еще ппчшія формы HgX пли Hg2X2, какпхъ для Zn не- извѣстно[13]. Для ртутп, следовательно, извѣстны солп состава HgS п HgX-, окислы Iig-О и HgO, закись и окись. Ртуть встрѣчается въ прпродѣ почти исключительно въ соеднненіи съ сѣрою (какъ Zn п Cd, но еще пхъ рѣже) въ впдѣ такъ называемой кпноварп HgS (гл. 20, вын. 291. Гораздо рѣже встрѣ- чается опа въ самородномъ, металли- ческомъ еостоянш, п эта последняя, по всей вѣроятности, произошла пзъ [12 bis] Но велнчшгЕ іітомішго вѣса, ртуть въ періоднческоіі слстемѣ слѣдусть за эоло- томъ. кикъ Cd за Ag илп Zn за Си: Хі = 51). Сп = 64, Zn = (И; ІМ= 306, Ag= ION, Cd = 112: Pi ~I(I3. Ли = 11*7. Ug — 200; Ваослѣдствш мы увыдимъ близкое сходство Pt, Pd и Кі, а также Ли, Ag п Си, а теперь покйжсыъ параллелизм* этихъ трехъ группъ. Отношеніе по фпзическпмъ и химпческішъ свойствамъ элѣсБ действительно поразительно тождественно. Никкель, палладій п ігдптіша весьма тугоплавки (сше тугоплавченх'Ь стояще вередъ ними Fe. Ttu, Os). Мѣдь, серебро и золото плавятся въ еи.тьномъ жару гораздо легче, чѣлъ три иредыдулшхъ металла, я цинк'Ь, ккдэііи и ртуть плавятся еще легче. Никкель. палладій и платина весьма мало летучи, м'ііць, серебро п золото летучѣе ихъ, а. циикъ. кадмін и ртуть предсгавляютъ одни иаъ напболѣе летучихъ металлевт.. Цинга окисляется легче Си, вдзстановляетсгг же труднее, такъ и Hg "по отношешю къ Ли. Эти отпошенія для Cd п Ag суть средніл въ соответственных* группахъ. Сближепія" подоб- наго рода суть прямыя слѣяствія тѣхъ отно- гаеиій, какія составдяютъ сущность перісдіс- ческаго закона. [13] Такь и Т1, Р1>, Г)і, елѣдующіе повели- чинѣ атоштаго вѣса за. ртутью, образуют), кромѣ высшнхъ формъ Т1Х3, РЬХ; и ВіХ', еще впзшія ТІ'О. РЬО л ВіХа. Для кадмія, какъ ваиболѣе блшкаго къ Hg, низшая степень ониеленія также яолучеин, ыакИливавіемъ ше- нелевокядміевой соли. кииовари. Гтутная руда находится въ- немногихъ только мѣстиостяхъ, а имеп- но: въ Иітаніп (въ АлыіадеігЬ), въ Иллиріи, въ Японін, Перу, Калпфорши_ Бъ пачалѣ SO-хъ годовъ г. Мииенко- вымъ открыто богатое мѣсторожденіе киновари въ Бахмутскомъ уѣздѣ (около стаіщіи Никитовки) Екатерипославской губ., п иынѣ Россія уже вывозптъ въ чужія страны р'і'уть, тамъ извлекаемую. Затѣмъ киноварь ста .чи вырабатывать, у насъ въ Дагестанѣ, а также въпо- лѣднее время въ Вост. Сибири. Руды, ртути "перерабатываются въ металлическую ртуть весь л а легко, потопу что связь- металла съ сѣрою здѣсь мало прочна. Кислородъ, желѣзо, известь и ішогіп другія тѣла ыогутъ легко при нака- ливанііг разрушать эту связь. При накаливший киновари съ желѣзомъ получается сѣрпнетое желѣзо, при тіа- грѣвапіп кииовари съ известью получаются ртуть, еѣрпистый кальцій и сѣрно-пзвеетковая соль: !-HgS-|-4CaO= =4Hg+3CaS+CaSO'1. При нагрѣваніи на воздухѣ или обжиганіи, сг1;ра вы- гораетъ, окисляется, образуется сѣр- нистый ганъ, п также получаются пары металлической ртуш. Ртуть перегоняется легче всѣхъ другихъ металловъ, ел температура кипѣнія лежитъ при 351е, а потому ел выдѣленіе пзъ ири- родиыхт. см'вшеиій, разложенныхъ одиимт, иаъ упомянууыхъ способовъ. производится при накалнваніи сравнительно Еезначительноиъ. Получаемую- свіѣсь паровъ ртути, воздуха и про- дуктовъ горѣнія охлаждаютъ въ соот- вѣтственньтхъ трубахъ (водою или воздухомъ), и ртуть сгущается въ жид- кій металлъ [11]. Вт. годъ добывается (1^] Прм аавпдекомъ сгущеиіи паровъ ртути, часть нхъ легко образуетъ черную массу яел- і;орзздрооленныхъ чпстниъ, каторьш даготь- ртуть металлическую при обработкѣ въ центро- бѣжпыкъ снарядахъ, при прожтшаніи и при. новой порегопкѣ. Иъ ртутл замѣчается способность легко раздробляться на мельчайішл капли, трудно сливаюіцінеп въ сплошную массу. Достаточно ртуть взболтать съазотиоюі! сѣрного кислотами, чтобы пронзошелъ тпь-о!е порошокт, ртути. Выдѣляеыая (напр., возста- повляющими вещвстваміт, каіп. SO3) нзт, ра- створовъ ртуть даетъ такой же порошокъ_ Судя по оіштамъ Нернста, такая измельченная ртуті», вступая в"ь реакціы, оідѣлнетъ болѣе тепла, чѣмъ жидкая въ сплошном!, ме- таллѣ, т. е. работа нзмельчеиія проявляется въ.
МF-ТАЛ Л И Ч ECU ЛЯ РТУ 'П. 48Т во вееііъ св'ізтѣ около 4 тыс. тониъ (250 тыс. пуд.}. Ртуть, какъ всякому известно, есть леталлъ жндкій при обыкновенной тем- пературѣ. Своею бѣлизиою и блескомъ она иаіюминаетъ серебро [15]. При-|- впд'Ь тепла. Прпмѣръ этотъ тте лпшеііъ по- ѵчнтельности при обеужденіи термохишічс- ІЛІНХъ ВЫВОДОБ7.. [15) Ртуть можно получить иногда прямо сь ззводовъ (въ желѣішыхъ бутылях!,, вмѣщаю- шпхъ около 35 кплогр.) пъ совершенно чи- стомъ видѣ, но ізъ ла- бораторіяхъ, отъ упо- требленіи (для ваниъ, для каліібровапіп и т. п.], часто пошідают-ь подмѣсн. Механически ртуть очищается такъ: въ стеклянную воронку вкладывается бумажная цѣдплкасътопкнмъ отверстісмъ (on, укола иглою) и въ псе вли- нается ртуть, которая, медленно вытекая чрезъ отверстіе, оста- илнетъ на фильтрѣ нечистоты. Иногда про- жшіаютъ чрезъ зал шу или чрезъ торсцъ дерева (какъ въ извѣст- ніжь опытѣ сь воздуш- ньшъ насоеомъ). Очи- щеніе от'і- миогнхъ «е- р талловъ пдетъ слабою аз отпою кислотою, если чрезъ высокіГе сп слоіі [въ высокий трубкѣ) заставить падать мелкія капли ртути (нзъ тон- . каго отверстія воронко), или чрезъ нзбалты- вапіе съ сѣрнога кислотою и воздухомъ. Ртуть хорошо очищается гальв. токомъ, если ее облить раство- ромъ HgNO". И о полное очищѳніѳ ртути для барометровъ и термо- метровъ достигается только въ безвоздушном, пространств* {упр.паровъ ртути дана гл. 2, вын. 27). Для этой дѣ.тн чаще всего пршгішлетсл въ да- бораторіяхъ приборъ Вейигольда, схематически изображенный на прилагаемому рв> сункѣ. Онъ состоитъ паъ сосуда, А, чрезъ дно котораго проходить стеклянная трубка аЪ. На верхнюю часть этой трубки надѣта болѣе широкая трубка cd, оканчивающаяся наверху шароыъ В. Нзъ сосуда С (подобнаѵо маріот- товому сосуду) выливаетея по трубкѣ h ртуть, по мѣрѣ tofq, какъ вт, А уровень ея понижается. Если нзъ отверстія f, соедпненнаго -j- 357° она кігпіітъ, при — 3'.)° ртуть превращается въ ковкій кристалл, металдъ, при 0° ея удѣльный вѣсъ равенъ 13,596, а въ твердомъ соетоя- ніи при—40°=14,30 [16]. Ыавоздухѣ ртуть не излѣняется, то есть неспособна окисляться при обыкновенной температурѣ, но при тенлературѣ близкой къ кипѣнІю, какъ говорено во вве- деніи, окисляется, образуя HgO. Какъ сама металлическая ртуть, такъ и вообще ртутный соедииенія производясь с люнон стечете, дрожаніе рукъ пдру- гіе болезненные припадки, особенно часто заыѣтаемые у рабочихъ, подвергающихся д'вйствію леркуріалъных-і, НрпГюръ перегони поядушні ОпііоаиІ Веоьгс і ртути ч-ь про. * in. то льда въ грпне ет*. съ ртутнымъ наеосомъ, выкачать воздухъ, то въ кольцеобраэттомъ пространстве между трубками аЪ и ССІ ртуть поднимается, какъ вт. баромктрѣ, и заиметь уровень т, такъ что высота тп равна барометрической. Нижняя часть шара В наполнится ртутью, а верхняя представить пустоту. Тогда, при помощи кольцеобразной гор'Іілки. означенной на рисункѣ хх. ртуть въ шарѣ иагрѣвается, но на столько, чтобы она не ішпѣла, а только давала еъ поверхности этого пароаъ. Эти ртутные пары въ трубкѣ иЬ станутъ сгущаться, потому что при- дутъ въ прикосновеніе съ холодными (нижними) частями ртути, находящейся въ ко.іь- цеобразномъ пространетвѣ ab, c.d. Оттого въ аЬ будутъ падать капли перегонной ртутп. Нижняя часть трубцп (lb, проходящей чрезъ сосудъ А, имѣетъ высоту болѣе барометрической и кончается загнутою вѣтвью гд. ІІредъ началомъ выкачиванія воздуха открытый конецъ г этой трубки догружается в,ь ртуть, а потому отъ )' до уровня q будетъ находится ртуть, какъ въ барометрѣ, и следовательно, по мѣрв прибавления перегонной ртути въ трубкѣ аЬ, часть ртутп паъ отверстія Г будетт. выливаться въ оеобьиі сосудъ _fe, снабженный сушнтелькою трубкою (ст. СаСІ3) F, недоаускающею влагу воздуха сгущаться на перегоняемую ртуть. Для долнаго высушивания необходимо, чтобы и въ самой цуг стотѣ не могло быть паровъ воды, которая можетъ заключаться въ перегоняемой ртути. Для этой д'влп на пути къ насосу трубка аЪ снабжена отроегкомъ с, къ которому герметически прнсоединенъ сосудъ D съ крѣпкою' сѣрною кислотою. Во время перегонки, по вре-' менамг, (изъ f) производить выкачЕваиіе на- сосомъ, чтобы удалвть газы, могухціе при на- грѣваніи выдѣлиться изъ ртути. Тэкимъобра- яомъ Въ С вливается перегоняемая (нечистая) ртуть, а въ Е получается сухая, чпетая, 'перегнанная ртуть. Такая перегонка требуётъ очень мало присмотра к даетъ около одного кило ртути въ часъ. [16] Если объемъ дсискойртутнпрцО"принять =^1000000, то при ( онъ будетъ увеличеаъ на 1SO,K-|-O,02(a, судя по опредѣленіяігь Реньо (перечисленнымъ мною въ 1S75" г.), а поопр.' Тпзева на iSl,6(-fO,08t2. -
4.Si$ ГЛ. 1С. ЦИНКЪ. КАДШЙ И 1-ТУТЬ. [17] паровъ ііліі пыли ртутныхъ сое- диненій. Такъ какъ многія соедпненія ртути легко прп накалпваніп разлагаются, подобно HgO или Hg'CO3 [IS], птакъ какъ Zn, Cd, Си, Fe ti др. вмдѣдяютъ ртуть пзъ ея солей, то очевидно, что [19] ртуть обладаетъ меньшею химическою энвргіею, чѣмъ металлы, раыѣе описанные, даже 7л\ л Cd. Азотная кислота, прп обыкновенной темпера- турѣ, дѣйствуя на узбытокъ ртути, даетъ соль закиси ртути: HgNOs[20]. Та же кислота, прп нагрѣванш и притечь взятая въ пзбыткѣ (выделяется окись азота), образуетъ соль окиси Hg{N03)s. Эта послѣдняя [21] и по составу, и по свопеттшѵъ наполшнаетъ соли Zn, Cd. Слабая сѣрпая кислота не дѣйствуетъ на ртуть, но кр'Ьнкая растворяетъ ее. аыдѣ.ииі аьриистый \азь {пе водородъ) и образуя, лрл сла- бозіъ нагрѣванін п при пзбыткѣ ртути, [17] Аяхшшкн ртуть наявалн меркуріемъ. а потому пто слово часто замѣняетъ назваяіе ртути. Так*ь. напр., говоритъ „меркуріальное лечепІе', то-есть іюльзосаніе ртутными препаратами: меркуръ-этилозіъ называют!. Hg(C5H:,,a и т. п. [1SJ Всякін соли ртути, смѣшанпыя еъМаЧ'О- и накаленный., разлагаются, образуя СО-, іси- слородъ и пары ртути. [1Я] Сорингь (J8SSJ показалъ. что твердая, сухая HgCI постепенно р№.ы.глетел въ ирн- косновеніи ст. металлическом мѣдью. Ноонре- дѣденіимъ Томсена. оиразоііаніе ifcrt. простых-], тѣлъ граммоваго вѣса ртутныхъ соедннеіші развиваетъ тыеячъ единшл. тепла: Hg8-}-0-I-2, Hg+O 31, Щ~$ 17. Hg+CI 41. Hs-t-Br 31. Hg+J 24, Hg + Cls ЬЗ, Hg-j-Br- 51. Hg-f lJ 34, Hp-f-C-JF 19. Числа эти меньше тЬхъ, ка- кія отвѣчаютт. К, Кн., Са, Ва, даясе Zn н Cd, наир. Zn+O 85, Zn-|-Cl2 ЭУ, Zn + Br'J 7G. Zn-f-J" 49, Cd-fС!3 93, Cd-j-Br2 75, Cd-|-J- 49. [20] Соль эта легко даетъ кристалл опирать огвѣчающій орто-азотион ■•иелотѣ HsNO* (въ главѣ о фосфорѣ объяснено подробнее понятіе оСъ орто, пиро и мета-кисло- тахъ) съ замѣяою одного Н ртутью. Въводя- вомъ раствор* соль эта сохраняется только въ присутствии свободной ртути, а иначе даетъ освоения соли окисы, о которькъ сказано далгве. [21] Изъ насышеннаго раетвора ртутп въ язбыткѣ кипящей азотной кислоты кристаллизуется HfcfNO^SH'O; вода эту соль разлагаем,: ярн обыкн. темларатурѣ легко образуются кристаллы основной «о.іи, состава Н (N03)2HgO 2Н20,априиабЫГкѣводыполучаетсяжелтаяке растворимая основная соль Hg(SOs)5Hs02HgO. Эти три соли отвѣчаіотъ гппу орто-азотной кислоты (НаЛ04)=. съ ззмѣною' 1, 2 и 3 раза двухъ.водородовъ ртутью. мало растворимую соль закиси Hg^SO4, а при избыткѣ кислоты и значительно»^ разогрѣваиіп соль окиси HgSO* [22]. Щелочи не дѣйствуіотъ на ртуть, а изъ металлоі ідовъ хлоръ, бромъ, сѣра ифосфоръ легко соединяются съ ртутью. Съ итт, какъ п съ кислотами, образуется два разряда соедниеній: HgX и BgX-. Кислородное соедпнеиіе иерваги рода есть закись ртути T-Iga0, а второго рода окись HgO; хлористое соедпнеиіе, отвѣчающее закиси, есть HgCl — каломель, а окисп отвѣчаетъ T-lgCJ* — сулема. Въ соедннешяхъ HgX ртуть одіюатомиа, т. е. имѣетъ иодобіе съ металлами 1-й группы, а особенно пзъ ішхъ весьма сходна ст. серебролъ. Въ соедішешяхъ же окнеп ртути видно сходство съ MgO, CdO и толу под. Зд'ІіСь атолъ ртути двуэквивалентенъ, какъ въ фор.\іѣ ИХ- [23]. Всякое раетво- [22] Для іюлучоиія соли окиси должно брат:, болі.шоіі избыток!- крѣпкоіі t'lsprioii кислоты и сильно нагрѣть. Сі. .чялшп, количеством*!, воды можно получить беіщв'Ётішс кристаллы Н-тЗО^Н-О. Избыток!, поды, особенно ялгр'Ьтой. даетъосновнушеоді, (См. выи. 21) Hj.-SO'SHjjO. которая отігЬчаетъ трехводиоіі сѣ|июіі кислот!; SOJ,-f-3ria'0-=S(OH)'- ст. зоііѣиою Нп тремя Ир. -.чівивалсіітііъипі въ солпхъ оі;псіг именно Н'1. Ле-Шателье (18S8) даетъ с.ті;дующее отііоиіешо мсяиу еодержаніемъна литръ эквивалентов!,: HgSO* 0.31H 0,8І)0 1,81) ЭДН SO" 0.75Э 1,іа 2,10 2,-Ю, т.-е. ио »'hp*t; увеличен ія крѣпостн растви]»!. от носите льне уисяьшаетси потребное ко.тпчо- етво свободной с*і;рноі1 кпе'доты. (23] Въ SO-ѵь и начал*!; 90-хъ годовъ въ чпелѣ многихт. спорныхъ воиросовъ хішіи видное мѣсто занщіалъ воп|»осъ о частичномъ в*ЬсЬ каломели, потому чтотогдаеще было яе мало химиков!., которые считали, исходя изъ углсродиіітыхъ веществ'ь (позабывая СО), яъ которыхъ С обыкновенно четырегь-атоменъ. атомность алементоль (гл. 10 выи. 1) поетоян- ньгаъ, твердимо, к исходным'/, евойетвом'ь але- ментариыхъ атомовъ, и ртути Hg приписывали исключительно двуатомиыя свойства на осно. ваніи того, что она даетъ нерку рэтилъ Hg(C2H*)s к сулему HgCl-. въ частичномъ вѣсЬ когорыкъ) судя по реакаіяяъ и плотности па- ровъ) не было соянѣиія. А такъ какъ каломель ИкСІ летуча, плотность пяровъ ен (около 11S, если дли водорода 1) приводить нъ частичному составу HfiCl и надо было поэтому признать въ ней ртуть одиолтомиою, то стремились ято явленіе объяснить въ смысл-!: дву- атомностл ртути, прибѣгая кч. гішотезѣ, что частица каломели содсржит-ь HgaCl!!, и что въ паракъ нѣтъ самой каломели НваС1!, а содержатся толііііо продукты ея распаденіи: сулена и ртуть: HR'Cl'raHgCl-'+Hg. Тогда, во перомхъ. ртути ноисио было приписывать
ОКИСЬ II ЗЛКИСЬ РТУТИ 4S9 римое соедшеніе, соотвѣтствующее типу закиси ртути HgX, еъ хлористымъ водородоыъ или еъ хлористыми металлами даетъ б'ізлый осадокъ каломели HgCl, потому что эта послѣдияя въ водѣ растворима очень мало: HgX-J- -fMCI=HgCl+MX. Въ растворимыхъ сиедшіеніяхъ окиси ртути HgX- хлористый водородъ и хлористые металлы осадка не даютъ, потону что сулема HgCl2 въ вод-в растворима. ІЗдкія ще- ііоздѣ дву атомность, потому чтя т. каломели долито было видеть соединение двухъ остаткопъ H{fCl сулемы, гді; ртуть двуа.тонна (какъ Ет, С-Н° дня остатка СІІ1. гл. S) и во вто- рыхъ. плотность паровь каломели (прп «pej- положепін распаденія) действительно должна Сыть около US, такь кпкъ у сулемы она около 13G, а у ртути около Ш), олѣд, у каломели средний, около I IS- Такую гипотезу (подобный гипотезы применилась въ то время часто ко многпмъ элементам'],] стремились, и не безъ нѣкотораго успеха, оправдать опытными, путемъ, чтобы оправдать неверное, неладной допущеніе (т.-е. постоянство атомности). Особенно выдаете» здѣсь мзелѣдованіе В. Меііера и Гаррнса (IS'Ji). Оно показало I) что нзъ простого гл иннн на го сое уда. въ которому испаряется каломель, при -№5° выделяется (диффупднруетъ чрезъчюры) болѣе іга- ровъ ртути, чѣмъ .хлора, т.-е. что еъ сосуде остается чисть сулемы и 2) что накаленный куеокь КНО, введенный въ паръ каломели, даетъ желтую окись ртути, а не черную закись, откуда іі заключили, что въ парахъ нѣтъ і:аломе.ш, а только смЬсь паровь сулемы и ртути. Доказзтелышстг, атііхъ опытовъ сомнительна, во первыхъ, потому что разность въ скорости диффузін паровъ Hg и HgCl4 ничтожна (ибо плотности пара мало отличаются, а квадратные нзъ шіхъ корни того меііЬе), а закись ртути (см. далѣе въ текстѣ) п еоед., еіі итвѣчающія, не прочны, легко переходятъ (даже отъ 'дѣйствія свѣта) въ окись и метал, ртуть, а потому съполнымъправомъ можно предполагать, что часть каломели HgCl сущеетвуетъ въ парахъ, а часть разлагается (наетулаетъ poBiiotti-cic), но петь основашп признавать полное разложеніе, такт, какъ несолпѣішо су- ществуютъ въ пар&згь и газахъ частицы, указывающая на возможность различной атомности в.темонтовъ, напр. СО и СО!, Ы30, N0 и NtP, Г(ЛВ и РС15 или PF6 и т. п.'Поэтому, говоря вообще, постоянства атомности ѳлемен- товъ нѣгь въ прнродѣ веіцеіі или это кажущееся постоянство есть только ігріемъ преік- никъ нзел-іідователей, щгвющій свое историческое значеніе, возбуждавшее изелѣдовате- лей, а въ частности, по отношение къ частичному весу каломели, до ныне нѣтъ оснований утверждать, что онъ пноіі, чѣмъ HgCl, какъ даетъ прямой опытъ, и если откроется, что каломель шь парахъ содѳржитъ Hg и HgCl- (вполнѣ или отчасти), это не коснется ■существа современныхъ хішаческнхъ пред- став;геніЯ объ шмѣнчивоп атомности. ■ночи оеаждаютъ нзъ раствора BgX- желтую окись, а тъ HgX черную закись. Іодистый калій даетъ въ еоляхъ закиси HgX грязный зеленоватый осадокъ HgJ", а въ еоляхъ окиси HgXa красный осадокъ Hg-J-. Эти признаки отличаютъ соли окиси ртути отъ солей закиси, составляющихъ переходъ отъ солей окиси къ самой ртути: 2HgX= =Hg-j-HgX-. Какъ HgX, такъ и HgX- во станов л яютея водородомъ въ моментъ выдѣлешя (напр., Zn+H^SO*), такими металлами, какъ цннкъ и мѣдь. а также и многими другими возстаиовпте- лями, напр., фосфорноватнетою кислотою, какъ низшею степенью окисленія фосфора, SO, SnCI- и др. При этомъ соли окпеи обыкн. сперва иереходятъ въ соли закиси ртути, а потомъ эти посдѣднія возстановляются въ .металлическую ртуть. Эта реакціп столь чувствительна, что даетъ возможность открыть присутствю салыхъ малыхъ слѣдовъ ртути: такъ, напр., въ случай отравленіи ртуть открываютъ зтимъ епособомъ, погружая въ испытуемый раетворъ мѣдную пластпнку [особенно при пропускании гальв. тока), на ко- тороіі и обнаруживается присутствіе ртутп, п. ч. лѣдь ртъ осѣвшей ртути при потнраиіи получаетъ серебристо^ бѣлый цвѣтъ. Пдаетішка иѣди, покрытая ртутью, при накаливаііііі выдѣ- ляетъ пары ртути и тогда пріобрѣ- таетъ вновь свой первоначальный, красный цвѣтъ (если при этомъ она не окисляется). Соеднненія закиси HgX отъ дѣйствія окислителей, даже воз- Д5-ха, переходятъ въ соеднненія окиси, особенно въ нріісутстві а кистотъ (иначе происходить основная соль): 2HgX-|- +2НХ+0=2Н(гХЧ-НЮ, а соединения окисп со ртутью болѣе или менѣе переходятъ въ закисныя: HgX3+Hg— ^2HgX: поэтому, чтобы предохраішть растворы солей закиси о'гъ образов'а- иія солей окиси, къ нимъ обыкновенно приливаютъ нѣсколько ртутп. Низшее кислородное соед-ртути, то есть закись Hg-О, повидшому суще- етвуетъ только временно, такъ какъ вещество, осаждающееся отъ дѣйствія щелочей изъ раствора 'солей HgX въ видѣ чериаго осадка, разлагается (особенно отъ свѣта) при сохранеши на желтую окись ртутп и .металлическую
4!Ю ГЛ. [(j. ЦІІИК'Ь, КАДМІИ II ГТТ'1'1: ртуть, и относится тогда уже такъ же, какъ простая механическая ел'бсь окиси HgO со ртутью (Gnibourt it др.}. Другая степень соедпненія ртути съ кислородом есть извѣстпал уже намъ окпсь ртути HgO, получаемая въ впдѣ крастіго, кристаллнческаго вещества при окпеленііі ртути на вдздухѣ и осаждающаяся въ вігдѣ желтаго порошка при дѣйствіі'і ѣдкаго кали на растворы солей типа Hg'X2. Въ этомъ случаѣ она аморфна п болѣе доступна дѣй- ствію разныхъ реагептовъ (гл. .11, вып. 32), чѣмъ тогда, когда находится въ крпсталлическомъ состояніп. Бпрочемъ. красная ртутная окпсь ирп растира- ніп даетъ порошокъ также желтаго цвѣта. Она немного растворила въ водѣ и образуетъ щелочной растворъ, выдѣляющій лагнезію пзъ раствора ея солей. Ртуть непосредственно соединяется съ хлоромъ, и первый нродуктъ. еое- дипенія есть калолсіГі ллп однохлорл- етая ртуть HgCl. Она же получается, какъ сказано выше, въ видѣ бѣлаго осадка при смѣшеніп растворовъ солей закиси ртути съ соляною кислотою или съ раств. х.торпстыхъ .металлов!.. Воз- с-тановляя сулему HgCl- въ кишнцемъ водяеозіъ растворѣ сѣрнистымъ газомъ. также нолучаютъ осадокъ каломели. Она происходить также при нагрѣва- ніп сулемы съ ртутью [23 bis]. Каломель способна перегоняться,, въ твердомъ видѣ шіѣетъ удѣльный вѣсъ 7,0, кристаллизуется въ квадратной спстемѣ, безцвѣтна, но имѣегь желтоватый от- ливъ, бур'ьетъ отъ дѣйствія свѣта «и при кипяченш съ соляною кислотою разлагается на ртуть и сулему и при- мѣняется, какъ сильное слабительное. Сулема, или двухлористая ртуть, HgCl-, многими способами получается нзъ каломели и обратно въ нее переходить [24]. Избытокъ хлора (напр., царская [23 his] Калміе.гь [по яиопски „ кейфу гп.'1) уже иного етолі-.тііі готовится въ Японіи (и Кнтаѣ), гд-в для этого нагр-Ьваютт, въ горш- ігахт. ртуть съ мирского солью, содержащею MgCI3 и дающею НС1. Пары ртутя съ этою НС1 и кислородом"!, воздѵха я даіотъ каломель: 2Hg-j-2HCl-f-0 = aHgCI-f-НЮ: образующаяся HgCl собирается, какъ возгопъ, на крышкам, горшковъ (Дайверсъ 18М). [24] Даже при раетвореяіц въ обыкновенной водѣ, особенно при дѣііетвін свѣта, часть водка) переводить каломель и ртуть въ сулему. Она получила свое назва- піе отъ того, что летуча, и въ меди- цішѣ по нын'Ь называется M'ercurius sublimatus sen corrosivus. Плотность ея паровъ по отиошеиш къ водороду 135, следовательно, частица ея содер- житъ HgCl-. Она образуетъ безцвѣт- ные призматические кристаллы ромбической системы, кішитъ при 307°, растБОряетсявъсшіртѣ.Приготовляютъ ее обыкновенно чрезъ возгонку смѣсті сѣрнортутиой соли еъ поваренною солью: tlgSO* + '2NaCl = NaW -+- -j-HgQ-. Сулема, будучи растворима въ водѣ и реагируя на бѣлковыя вещ., сильно ядовита, а потому примѣняется для дезннфекЕІп, особенно при хирур- гнческігхъ операціяхъ, для сохргшешл образцовъживотныхъ, бальзампровапія и т. п. Сулена соединяется съ окисью ртути, образуя хлорокись пли основную соль [24 his] состава HgCl-2Hgt> ІІцСІ5 переходить еъ каломель. Цозстаішв.іе- ніе HgCl" вт. И}»!,'] еще легче происходить от ь дѣйствія евѣта въ прпсутствш еолеіі щгшолевой к. (Шорасъ 18'*)), причаль, пі> Ктгстіг- ковекпму (ІУ02), д'Ьііствустъ двойная co.it» котор. можно получить, растворял іцавелеио- ртутную соль окиси BgC!0' въ растпор'Ь Kl'l и которііи представляет1!, составь слон;, двойной кислой соли НС1 и С3Н"0', іі металлов і. К н Hg. [йі his] Какъ мало знврпічоскія основам'к (напр.. MgO. ZnO, PhO, CuO, ,\{-0", ВИР и т. п.), окись и закись ртути легко даіотъ основшля солн, которыя образуются чаще всего прямо дѣйствіемъ воды па среднюю соль по обшей [для окяси ВО) схемѣ «RX5 -\г тЯ-0 = 2/иНХ -f (и — т) BX=«,RO Среди, соль. Водя. Кислота. Основная сшіі.. или же происходят!, прямо изъ средней см к и оенопанія или его гидрата. Такъ, закненая азотнортутная соль при д'вйствіи воды даетъ основные солн состава: (HHgNO^Hj^OlrTO, 2(HgbT0')Hgs0H;0 и 3(HgN03)Hg?OH50. Изъ ннх'ь 1-я и 3-я хорошо кристаллизуются. Современные запасъ св'Ёдѣній об*ь основных-)» соляхъ недостаточно полоиъ доя того, чтобы приступить къ шгь обобщенію. Однако, уже иынѣ возможно видѣть слѣдующія стороны предмета: 1) основныя соли образуются преимущественно слабыми осігованіямн, 2) некоторые .металлы (указанные выше) особенно легко нхъ образуют!., такь что въ свойстве самого металла должна быть одна изъ при> чині. образовапІя многихъ осшзяпмхь солвй, 3) тѣ осиованіп, которыя легко дагать основныя соли, обыкновенно легко образуютъ к двойньш соли, н -!■) при образован:» оспов- ны-чъ солей, какі> всюду, гдѣ лакопвлось въ хнміи достаточное количество фактовъ, ясно
АЗОТИСТАЯ РТУТЬ. 4ЯІ {подобный соединеніл даютъ Mg и Zn). Это соединеніе получается прп смѣ- шеніп раствору, сулемы съ окисью ртути или съ раствор о мъ дву угле натровой соли. Вообще въ соляхъ окиси и закиси ртути замѣчается склонность къ образованно оеновныхъ и двойныхъ со л ей [25]. пндны ус.човія равновѣспыхъ гетерогенных т. спстсмъ, какъ мы вид'Влп, напр., въ обраво- вгшіи двойныхъ сплеіі, кушетяллогидратовъ 11 Т. П. Со.'ш икнеи ртути часто образуют!, днойішл соли, ііяпр. сулема легко соединяется съ наша- тырож,,образуяИ8(Ш41]Ч^ вообще IlgCl'nMUl. Если смѣсь ilgSO1 съ K-SO-1 растворить въ слабой сѣрноіі киелогЬ. то раетворъ легко вьтдѣллетъ болыпіс базцвѣтиые кристаллы двойной соли состава: K!S0J3HgSOJ2HaO. Бул- .іо получплі. кристяллпческія соедгшеиія ЩСІ1 съ НСІ іі, Hff.l5 съ HJ, а Томсенъ ПдВгЧ-ТВг-Ш'О ошісьшаеть, какъ отли'то кристаллизующуюся соль, плавящуюся при 13°, ішѣіоіцуга въ расплавленноиъ вид-Ь уд. вѣсь ;!,17 и обладающую высокииъ показ;і.толемъ прелолленія. Зпм-І;тпмъ сверхъ того, что способность солей давать основный соедпиеиІя находить ссб'іі значительное уяиіеніе со примени іізелѣдованіп (Вюрца. Лоренса и др.) гликоля (п сходныхъ сь шшъ многоятомнихъ гпиртовъ) С-ІІ'(ОИі-, п. ч., отвечавшие ему пфпры С-Н'Х: способны образовать еоедпне- иііі, содержащІл С-1І'Х-«С-П'0. Съ другой стороны, есть поводъ думать, что способность образовать основный соли находится въ ев лай съ полпмерпиащею пшованш. особенно коллоида лыімкъ, какъ ато развивается ві. статьѣ о кремнезеыѣ, солях'ь свшща и вольфрамовой і;цслотѣ. Для теоретнческнхъ н опытныхъ изсл'Ьдованій здѣеь предстоіітъ еще обширный п плодотворнѣйшІн рядъ нзедѣдовапій. па который нельзя не указать ніічшташщшіъ хн- микамъ. [йо] Двуіодистая ртуть HgJ: получается въ видѣ сперва жедтаго, затѣш. лркокраеняго осадка при емѣшеніи растворовъ HgX- съ 2KJ н растворяется иьнзбыткѣ KJ (всл-ЬдствІе образовали двойной воли HgKJ'}, NH4JI {по тоіі же причннѣ) н др., кристаллизуется при обыкновенной температур* въ квадратныхъ приемах!, краснаго цв'Ьта. При ихч. нагрѣвапш до 12(і° образуются желтые роіібнческіе крц- сталы, изоморфные но кристаллической фор- зтѣ съ суленою. Это желтое впдонв>гвненіе дву. іодиетой ртути очень непостоянно ппрнохлаж- деніц и растрата, иереходптъ легко вновь въ болѣе прочное красное вндопам'Ьнеиіе. При сплавленіп получается желтая жидкость. Это диморфнзнъ. Растворъ HgJ* въ КІ послѣ прибавки ѣлкато кали (осадка не получается] даетъ съ амміакоігь (даже со елѣдаші его) NHg'J, т.-е. KH'CI ст. ваііѣною IP — Н*1 и CI—J, ио уравненію: fflg.I + ИИ3 -j- ЗКНО = NHgaJ-r-3KJ-r-3H20 и эта реаиція прнмѣнпется для открытія амміака (Несслеровъ реактивъ). Синеродистая ртуть Hg(CN)' образу етъ с-дынъ нэъ нанболѣе постопнныхъ растворлыыхъ ев- Весьма примѣчатслыіа способность ртутп образовать съ амміакомъ очень иестойкія соедниенія, въ которыхъ ртуть замѣщаетъ водородъ амміака, и если взято соединение окиси ртути, то ея атомъ становится на мѣсто двутъ атомовъ водорода въ амиіакѣ. Такъ, Плаитамуръ и Гнрцель показали, что осажденная и высушенная (при сла- бомъ иагрѣваши) желтая окись ртути, при продол ж птельномъ нагртзваніи (до 100°—150е) въ струѣ сухого амміака. оставляете, бурый порошокъ азотистой ртути N-Hg*, происходящей по равенству: 3BgO + 2NI-P = NJH3 + ЗН-'О [25 bis]. Вещество это, водою, кислотами и щелочами изменяемое (даетъ бѣлын порошокъ), очень сильно взры- ваеть отъ удара и тренія, развивая азотъ п показывая, что связь ртути съ азотомъ очень слаба [26]. Прп дѣй- перодпетых'ь металловъ. Получается при рас- творснін окиси ртути въ синильной кислотѣ и при кипячеиш Серлныскон лазури съ водою к окисло ртути. При этоэіъ въ оендкѣ получается окись желѣза. Синеродистая ртуть образует!, безивѣтпое кристаллическое вешество. раствори5іое въ водѣ п отличающееся большою прочпостію; еіірная кислота не выдѣ- ляегь изъ ней HCN и даже ѣдкое калп не отнимаетъ синерода (тогда происходить, вѣ- роятяо, сложная соль), но га.тондяыя кислоты ьыд'Ьляютъ 1ICN. Синеродистая ртуть (какъ и хлористая) соединяется съ окисью ртути, образуя Hg=0(CN)-, и особенно легко образуете двонныя соли. напр.. K"Hg(CN)J. Подобные же соединения обравуытъ и хлористые, и іоди- стые mej[04Hbie металлы, напр., очень хорошо кристаллизуется соль состава HgKJ(CN)2, получающаяся прямыми смѣшепішъ растворов^, іодистаго калія и синеродистой ртути. Уэльсъ (Wells, 1SS0) и Баре получпли и изелѣдоваіш siaoro подобныхъ двойныхъ солей и показали возможность обрааованія не только HgCtEMCl « HgCla2MCl, гд'і; М есть щелочной ігетал.ть. напр., Cs.HOHHg№3MCl,2(HsCF)MCl, вообще- nHgX2mMX, гдѣ X—разные галоиды. |25" bis| См. гл. 1Q, вын. 6 bis: Hg=P!. При нзучонш язотнетыхъ металлов1}, иеобжоднііо им1;ть въ виду соотвѣтствевныё фосфористые леталлы. [201 Hg'N- сходна но составу съ Mg'N2 н т. п. (глава 14). Взрывчатость азотистой ртути, показывая, что связь между азотомт. и ртутыо- весьма не прочна, объеняетъ то обстоятельство, что таиъ называемая греиучая ртуть или гремучертутная соль есть образецъ веѣхъ взры- вчатыхъ соединен. Это вещество приготовляется въ большнхъ размѣрахъ для взрывча- тыхъ емѣсен, оно входитъ въ составъ ружей- ныкъ капсюлей, отъ удара воспламеняющихся и зажін-ающихъ при этомъ порохъ. Греауче- ртутная соль открыта Говардоиъ н еъ тѣхъ^-
ш ГЛ. 16. ЦПНКЪ, КАДМШ Ы РТУТЬ. етвія сжыженнаго амміака на желтую окись ртути Бейцъ получилъ также поръ приготовляется такпмъ ооразонъ, что одну часть ртути раитворямтъ въ 12-тн ча- стяхъ азотной кислоты, ішѣющеіі удѣлміыіі вѣсъ 1,36; и когда вся ргутъ іісрсіідетъ въ раетворъ, прнливаютъ 5,5 ч. девяносто процентного спирта и пассу взбалтываютъ. Тогда начинается реакція. сопровождающаяся само- нагр'іінашѳмъ, про исходя щпмъ отъ окпеленія. совершающегося со спиртомъ. Действительно, тірп реакціи образѵется много таицхъ про- дуктовъ, .которые пропеходятъ при дѣйсгвін азотной кислоты на еппртъ (гликолевал кислота, эфиры н т. п.). Когдареакція сдѣдпется довольно сильного, прнбавляютъ еще столько же, какъ и въ пачалѣ, спирта, и тогда выявляется cJjpwft осадокъ гремучей соли. Эти соль н.мѣетъ сосгеівъ C2Hs(NG?)K. Оть удара. еі отъ нагрѣваіііл она взрываетъ- Ртуть въ чей можно замѣетнть другими металлами, напр.. ■яѣдькі и цшікомъ. а также сереброігъ. Серебряная соль C-Ag-(KO-)N получается совершенно сходно съ грен у черту тною солыо л еще легче взрываетъ. чѣмъ послѣдішя. При дѣііствіи на серебряную соль хлористых'!, ще- лочиыхъ металлов;, только половина серебра замѣняется щелочным* иеталдомъ, а если всё ■серебро замѣиатся щелочнымъ металломъ, соль язмѣняетея въевоихъевойствахъ л распадается. Очевидно нзъ этого, что подобнаго рода соединенія происходить на счетъ образования таклхъ веществъ, въ коюрыхъ ртуть » подобные ей металлы связаны непрочным* обр-д- яомъ съ азотомъ. Калііі и другіе легкіе металлы неспособны вступать въ подобнаго рода связь, и поточу замѣна ртут» каліенъ вле- нетъ за собою распадение самой группировки. Изелѣдованіе состава гренучяхъ соедпиеній въ особенности производилось Гей-Люстакомъ и Либпхомъ. но только иіслѣдйванія .Т.Н. Шишкова разъяснили согтпвъ и о'гаошеніе этого вещества къ другимъ углеродпетымъ соедине- ніялъ. Шігшкоеъ показал'ь, на основанія реак- дді, чгогрсмучертутяап соль отвѣчаетъ пптро- кислот-б C-H-(KO-)N. Взрывчатость аавиентъ ■отчасти отъ содержания группы N0' единовременно съ содержаніемъ углерода, а мы зиаемъ уже", что всѣ такія пцтротѣла взрывчаты. Если представить, что N0- эам'Ьщено водородомъ, то'получнмъ тело состава CSH*N, Это будетъ ацѳтонитрилъ, то естьуксусная кислота-МШ'— —?НЮ, пли синеродистый метилъСгРСК.кпкъ это показано въ главѣ 6-іі. Обраяов&иіе укеу- снаго соединенія при дѣііствіи азотной кислоты ыа спнртъ весьма понятно, потому что уксусная кислота и происходить чрнзъ огаі- сленіе спирта, а происхожденіе олемеитовъ <щмі'ака, необходимого для образованія нитрила, понимается ивъ тего, что азотная кислота, при дѣйетвіп воаетаиовляюшнхъ ве- щеетвъ, даеть во мыогихъ случапхъ амміакъ (гл. 6, вып. 27). Ззтѣмъ въ гремучей кнелотѣ найдена, связь съ гндрокевлашшоіл,, но подробности, сюда относлаііяся, должно з'снать уяге въ органической химіи. Взрывчатость гремучей ртутя, быстрота ей разложении (порохъ и даже пврокеилинъ горягь медленпѣе. даютъ взрывчатое соединенна съ окисью ртути N-Hg'O, которое отвѣчаетъ окиси аы- лонія {Ші_і)"0 ст. замѣною всего водорода ртутью. Растворъ амміака даетъ гидраты той же окиси, которой отвѣ- чаетъ и рядъ солей NH(j2X {см. выноску 25), обыкиовеиновъ водѣ ыераство- рішыхъ и способныхъ разлагается со взрывоыъ. Но чаще я легче образуются соли того же типа, но съ однішъ ато- момъ ртути NI-PHgX, изученный пре- ішушествізиыо Кеномъ. Такъ, если къ раствору сулемы прибавлять амміака (или лучше обратно), то происходптъ бѣлый оеадокъ. извѣстный подъ иазва- нІем'Ь б'Ьлаго «еркуріаиьнаго осадка (Mercurius praecipitatos aibiis) или К.то- ристаго «еіжудшшоиія NHaHgCl, который можно раслатрнвать, ію только какъ нашатырь съ замѣнохо въ пемъ Й2—ртутью, но и какъ HgS-, гдѣ одппъ Х=СІ, а другой амліачному остаткѵ: H8Cl4-2NH^=N]'IsHgCl+JfH*Cl. При нагрѣвапіп NI-1-IigCl распадается, образуя HgCl; нагрѣтый въ еухомъ НСІ образуетъ КЫ4С1 и HgCl2. Извѣстны ц другія простыл и ДВОЙ.ИЫЯ соли мерку- раммонія NH-B^X. Шсци (1S90) по- меиѣе сильный взрыв'ьі к сила взрыва таковы, что взрьшомъ нѣкотораго количества этого вещества (слабо нрнкрытаго) дробятся пассивные предметы. ЗалгЬчателыш паблюдепія !.1Сс- ля іЛЬоі] надт. сообінешемъ взрыва огь одни- го 'гЬ.іа къ другому. Если пирокси.шіп, :кіжечі. иъ открытомт» пространств-!:, то оігь сгораетъ спокойно, ио если рндомъ взорвать гремучую ртуть, то разложение пироксилина совершается }[Омсі-іта.тыіо. я тогда онъ дробнт'ь Предметы, па которыхъ лелінгь—«толь быстро разложение. Эбель объясипетъ ато тѣмъ, что взрывъ гремучей соли приводить частицы пироксилина въ особое, какъ бы гармоническое сотря- сеніе, споспѣшествующее быстрому раз.тоже- нію всей массы. Этпмъ быетрымъ разлаже- ніемъ нзрывчатыхъ веществъ обусловливается различіе взрыва отъ горѣиія. Сверхъ того, Вертело покааалъ, что отъ того вида сильиаго молекулярнаго сотрясеніп, которое П]Юіісхо- дитъ прп взрывѣ гремучей ртути, вообще нарушается напряженное или неустоіічииоо рав- иовѣсіе веществ'ь эндотермачесііпхь или спо- собпыхі. разлагаться съ выд'іілс-нісяѵ. тепла, напр., спиеродъ, питросоедпненін, закись азота и т. и, Торпс показалъ, что «'Ьроуглередъ С'і". никл, веіиестцо эндотермическое, также разлагается от'), блпзкаго взрыва гремучей ртути, причем'ь нропеходитъ сѣра и уголь. Эти опыты пзрывчатыхъ веществъ представ л я ютъ, такпмъ образомъ, неисчерпаемый хюіичеокііі пптересъ и преслѣдуются учеными, несмотря па опасность работь съ подобными веществами.
СОРТУЧКИ НЛП АМАЛЬГАМЫ. WA казалъ, что всѣ соединенія HgbPNX можно считать за соединеніе выше- указаннаго Hg2NX съ NH*X, потому что ихъ еумма=2Н#НаХ |'S6 bis]. Ртуть, какъ жидкій металлъ, способна растворять другіе металлы и образовать тверд, и жидк, металла- ческіе растворы или сплавы. Они но- сптъ общее пазваніе сортучекъ или аш.и.гішт., Такое растворедіе метал- ловъ въ ртути совершается нерѣдію съ выдѣленісмъ большого количества тепла, какъ, напр., при раствореыім калія и натрія (гл. 12, вьш. 39), а иногда съ поглощеніемъ тепла, какъ напр., при растворен»! свинца. Очевидно, что явленіл этого рода чрезвычайно сходственны съ явлениями ра- створеиія солей и другихъ вещеетвъ въ водѣ; но здѣсь съ очевидностью доказывается то, что надъ водяными растворами видѣть гораздо труднѣе: раствореніе металловъ въ ртути сопровождается образованіемъ опредѣлен- иыхъ химичеекихъ еоедпненій ртути съ растворяющимися металлами. Это доказывается тѣмъ, что таше-растворы при іфожиманін (лучше всего въ замшѣ) оставляютъ твердыя, опредѣленныя хи- мическіл соединенія ртути съ металлами. Очень трудно, однако, имѣть нх'ь въ чистомъ впдѣ, потому что от- дѣлпть послѣдніе слѣды ртути, механически распределяющейся между кристаллическими соединеніями, затруднительно. Тѣмъ не иенѣе, во многихъ случаяхъ такія соединенія получены несомнѣнно, и пхъ опредѣлеігность со- \ііі Ыл\ Способность нъ яамѣшетю водорода в'ь хлориетонъ амионін металяомъ проявляется также и въ Zn и Cd. Квашикъ (1892) дѣйствіе.мъ ашнака на алкогольный ра- створъ СсіСГ- и ZnCl" подучить вещества общей формулы М(МНаС])% образованный какъ бы пзъ двухъ частицъ нашатыря замѣщеніемъ 2 атомовъ водорода двухатомным* металлоыъ. Вещества оти представляютъ Йілые мелко- кристаллическіѳ порошки. При нагрѣвянін. Цг амміака выдѣляегся, и образуется соединеніе состава МСШІІЧЗ. Зямѣтимъ еще, что въ рядѣ Ъ\ц, Zn, Cd и Hg способность, давать двоііныя соли разнообразная состава возрастаетъ съ возраст, атоннаго в-вса. Такт., по наблюд. Wells л Wal- den {1S93), по типу «MClwtRCl- (M = K, Li, Na..., R = Mg, Zn...) отношение ft: m для Mg 1 :1, для Zd 3 : 1, S: 1 и 1 : 1; для Cd извѣ- етльі кромѣ того соли съ отнотенігагь 4:1. а Аля Hg 3: 1, 2 ; J, 1 : 1, 2 : 3, 1 ; 3 и 1 :5. состава видна пзъ того, что многія амальгамы имѣютъ ясное кристаллическое.- еложеніе,—особый характерный видъ, свою опред. температуру плавлеиія, иногда, какъ при сплавѣ съ Nai«raKT болѣе высокую, чѣмъ у входящихъ металловъ и т. п. Татсъ, напр., при раство- реніпвъ ртути около З'/з^/онатрія,получается амальгама твердая, кристаллическая, весьма хрупкая и мало измѣ- няющаяся на воздухѣ. Она содержите, соед. NaHg" (гл. 12 выи. 39). Хотя вода ее разлагаетъ, съ выдѣленіемъ водорода, но медленнее, чѣмъ другія амальгамы, и это дѣйствіе воды показываешь только, что связь патрія съ ртутью слаба, точно такъ, какъ слаба связь ртути со многими другими элементами, напр., съ азотомъ. Ртуть непосредственно растворяетъ, и притомъ весьма легко, калій, натрій, вдшкъг кадмій, олово, золото, висмутъ, сви- иеиъ и др., а пзъ такихъ растворовъ или силавовъ большею частно легко извлечь вполнѣ опредѣленныя соединенія, такъ, напр., соедипенІе ртути съ серебромъ имѣетъ соетавъ HgAg и Ag-Hg-. Мѣдь хот,н легко съ поверхности соединяется съ ртутью, потому что мѣдные предметы, натертые ртутью, покрываются бѣлымъ слоемъ зтого металла, ко, однако, медленно образуетъ сортучку; еще труднѣе соединяется со ртутью платина. Этотъ ме- таллъ даетъ сортутку особенно легко только тогда, когда взятъ въ видѣ мел- каго .порошка. Если амальгаму натрія бросить въ растворъ солей платины, то натрій возстановляетъ платину и выдѣ- ляющаяся платина растворяется. въ ртути. Всѣ почти металлы даютъ сортучки особенно легко, если ихъ растворы разлагаются гальваническимъ токомъ такъ, чтобы отрицательньгаъ полюсомъ (катодомъ) служила ртуть; металлы, вы- дѣляяеь тогда, растворяются въ ртути. Такъ можетъ быть получена даже амальгама желѣза, хотя желѣзо въ сплошномъ видѣ не растворяется въ ртути. Нѣкоторыя изъ амальгамъ встречаются въ природѣ, таковы, напр;,, амальгамы серебра. Амальгамы, употребляются въ практнкѣ въ звачи- тельныхъ количествахъ. Такъ, раство- ' римость серебра въ ртутя служить: для извлеченія этого металла изъ рудъ,
49-1- ГЛ. 1/. BOF.i., AJHOMIimfi ІІ СХОДНЫЕ СЪ НИМИ МЕТАЛЛЫ III ГРУППЫ. при способѣ амалыамаціи п дли се- ребренія черезъ огонь. Точно то же должно сказать о золотѣ. Амальгама олова, неспособна» кристаллизоваться » получающаяся раствореніемъ олова въ ртути, составляешь блестящую подводку обыкновенных!, прежде зеркалъ Если сопоставить элементы съ ла- лымъ вѣсомъ атома, раземотрѣшше нами до епхъ поръ. то можно ясно [27] Считаю умѣетншіь обратить ядѣѵь г.ші- маніе ;ш недоетатокъ по псріодпческоп ен- стомѣ (гл. 10J элемента (эка-кадмін), промежуточна го между клдміемъ н ртутью. Но такъ каі;ъ въ !)-мъ рядѣ неизвестно ни одного момента, то Оілть аюжетъ. что i:l-ct. ;ітотъ рядъ составлнютъ элементы, не способные къ существованию, или на мѣето его можно поставить рѣдігіе металлы (см. ьчшецъ гл. 17). Однако, пока ато не депо нитрировано ка- кшіѵлпбо способо.чъ, можно полагать, что «войотиа пка-кадчія будутъ і'редиэя между СИ и Ня. Онъ долженъ питль вътъ атол.і около 155, образовать окись ИсО. аіалопроч- ную закись Ес:0, оба должны быть оегкі- ваніями не сильными, легко дающи.чн двоіі- ныя и основныя соли. Объемъ окиси будетъ блиаокъ къ 17,5, потону что у CdO объемъ около 16,уНдО 19. Поэтому плотность окиси будетъ близка къ 171 : і/.З — 9,7. Метал лъ долженъ быть легкошіавкій, окисляющійся при накаливант, сѣраго пдѣта, съ уд. объе- момъ около 14 (СсІ^ІЗ, Hg=l5). а потому «гоуд.вѣеъ (loo: 14) будетъ блпзокъкъ 11-тй. Цодобный неталлъ неизвѣстенъ. Но въ 1879 г. Далль (Dahll) въ Нораегін открылъ на островѣ Отерё, недалеко отъ Крогере, въ жнлѣ нзве- стковаго шпата, а именно, въ ннккелевой рудѣ, тамъ найденной, присутствіе новаго металла, наэваннаго яяъ норвегіемъ и представ ля гащаго нѣкоторое сходство съ экакадігіеыъ. Дальн'М- щія свѣдѣнія мнѣ гшнзвѣстны и быть можетъ тутъ нѣтъ новаго элемента. Растворъ обож- женнаго минерала въ киелотѣбылъ двукратно осаяеденъ сѣроводородомъ и вновь обожженъ, полученная окись легко возстановилаеь. Къ числу такикъ же мало удостовѣренныхъ металловъ, сопровождающие, цинкъ, принад- леэдалъ бы, невидимому, антиній Фипсона (1881), еслибьі евѣдѣнія о яемъ были доетовѣрнѣе п его названіе не давало бы повода смѣшивать ею съ .актиеіемъ, обладающилъ радіоакгив- ЙЫіга свойствами, о кот. упоминается въ гл. 21, при урзнѣ. (нмнѣ подводить зеркала серебромъ гл. 24), которая' наносится на шлифованную поверхность стекла посредством простого механнческаго прп- жимаиія оловянныхъ листовъ, обли- тыхъ ртутью, къ очищенной поверхности зеркала |'27]. видѣть, что въ числ'1; ихъ, судя по формамъ выеішѵхъ пхъ еоедпненій, не достаетъ одного элемента между берил- ліелъ іі углеродомъ. Дѣйствнте.'іы-ю, литій Іл=7, даетъ LiX, бериллій Ве=9, образуетъ Вс-Х-, а іштомъ слѣдуетъ углсродт. С = 12, дающій СХ'1, Очевидно, что дли полноты ряда должно ожидать алемента, образующего ИХ-1 и шіѣющаго атомный вѣсъ болѣе 9-тн іі менѣс 12-ти. Тлковъ л есть бор'Ь. В = 11, образующін BX;t, Литій и бериллій металлы, углеродъ металлпче- екях'ь свойств'ь ле нмѣетъ: боръ въ съободномъ еостонніи являете», какъ углеродъ, въ пѣсколькнхъ впдахъ, си- ставляющихъ переходным формы отъ ыеталловъ къ металлоидамъ. Литій даетъ энергическую ѣдкую щелочь, бериллій образуетъ осиованіе весьма слабое: слѣдояательпо, въ окислѣ бора В20;! должно ожидать еще болѣе сла- быхъ свойствъ основанія и часть кислот ныхъ свойствъ, тѣыъ болѣе, что СО2 и N-O, слѣдующіе за B20;t по составу и періодическ. системе, обрп- зуютъ уже кислотные окислы. 11 действительно, въ ёдинственномъ пзвѣст- но5іъ до сихъ поръ окнс.і'Іі бора про- яшіяется слабый основный характеръ вм^стѣ со свойствами слабаго кпелот- иаго окисла. '.)то видно даже въ том'ь, что растворъ В-Оа, измѣнпя сшіій цв'Бі-ь лаішуса въ слабо красный, на куркумовую бумажку дѣйствуе-іъ, какъ щелочь, что служить даже для открытия Ва03 въ растворѣ. Борпощелочиыя соли имѣютъ са«и по себѣ щелочную реакціго, что ясно указываетъ на ела- СЕМНАДЦАТАЯ Т ЛАВА. Боръ. алюминій и сходные съ ними металлы Ш группы
БОГЪ SI. ПРИРОД!; 495 бый кислотный характеръ борной кислоты. Если ихъ сшѣшать въ растворѣ сь соляной ниелотой, то борная кислота освобождается, и если въ такой расторг* опустить куркумовую бумажку и лотомъ эту поелѣдиюго' высушивать, то избытокъ І-ІС1 улетучиваете», а борная кислота остается на бумажкѣ и сообщает'],, куркуиѣ бурое ОКІіШІІІІІШііс, подобное тому, какое дают'Ь щелочи. Окись бора или борный ангидрида входитъ въ еоетавъ многихъ шшераловъ или въ соед. съ основа- ліямі], или въ малыхъ количествах!,, лакъ изоморфная подмѣсь, злитшяю- щая не кислоты, а оа-юванія, а именно, чаще всего глинозеиъ (Л1аОи), потому что, по мѣрѣ прибыли борнаго ангидрида, обыкновенно количество глинозема въ иихъ уменьшается. Такая замѣщаемость оправдывается одииако- востію атомиаго состава окисловъ алю- мішія (глппозема) и бора. Дѣлеиіс окисловъ на основные и кислотные нлкакъ не можетъ быть рѣзкпмъ, п здгзсь встречается наиболѣе убедительное тому доказательство: окислы бора и алюмннія относятся именно къ числу переходных^, близкнхъ къ самому пределу, разграничивающему кислоты отъ осііошшіл. Ихг> форма ІігО;! составляет!, переходъ отъ осиовныхъ R-0 и R0 къ кпелотнымъ R-Oa, КО3. Если обра- тпмъ вшмаиіе на хлористыя соединения, то замѣтимъ, что хлористый литій раетворимъ въ вод'Ь и не летучъ, водой не разлагается; хлористые берил- лій н ыагиій уже болѣе летучи, д хотя не вполнѣ, но водой разлагаются: хлористые боръ и алюмпній еще болѣе летучи и водой разлагаемы. Такимъ образомъ пбложеніе бора и алюмннія въ ряду другахъ элементовъ весьма ясно определяется величиною ихг. атомнаго вѣса и указываешь намъ на то, что въ этихъ элементахъ нельзя ждать новыхъ, рѣзкпхъ химическихъ отправленій. Боръ извѣстенъ былъ первоначально въ видѣ борионатровой соли NaWPlOEPO, или буры, или тинкала, который провозили изъ Азіи, гдѣ опъ встречается въ растворѣ въ нѣкото- рыхъ озерахъ Тибета. Та же соль найдена въ озерахъ Калнфорніи и Невады въ С. А. С. Штатахъ [1]. Впослѣдствіи борную кислоту нашли въ водѣ морей п нѣкоторыхъ мпне- ралыіыхъ источниковъ и во многихъ минералахъ [2]. Открывается она въ иихъ при помощи того зеленого окра- шиванія. которое сообщаетъ пламени спирта, способнаго растворять свободную борную кислоту [3]. Много бор- flj Cyija «.in нрлмо извлекается пзъ озеръ,. или чреаъ иагрѣваніе природной борнонзвеет- ііоіюіі натроноіі соли (ear. вын. 2) къ содою, или получается изъ тосканской не О'шщеп- ион борной кислоты и соды (С0; иыдѣляетия). Бура относительно легко даатт. лересыщеп- ііые растворы (Жериез'ь], ігаъ которыхъ кристаллизуется пъ октаэдр и ческігсъ формахъ, кя.кі> при обыкновенной телпературѣ, такъ и при нагрѣвапіп, содержа Na-IS'd;5H'0. Уд. пѣсъ 1,81. Если ікс крвсталлязація происходить въ открыты хъ сосудахъ, то при темпера- турѣ ниже5(5° получается обыкновенный прнэ- матнческііі криеталлогн драть В'КаЮЧОН-О, уд. вѣсъ 1.71, вьтѣтриваіощіпся въ сухояъ воздухѣ при обыкновенной теавературѣ. 100 ч. поды при 0° растворяютъ около 3 ч. итого кристаллогидрата, при 50° 27 ч., при 100; 201 ч. Бура, при нагрѣваніп плавится, теряетъ поду и даетъ безводную соль, которая въ красно кал и льноиъ жару плавится въ подвижную жидкость, застывающую въ прозрачное аморфное стекло, которое (уд. вѣсъ 2,37) предъ застываніеиъ пріобрѣтаеА вязкость, свойственную обыкновенному расплавлетгому стеклу. Расплавленная Оура растверяетт. мно- гів окислы, и отъ содержанія пхъ застывшее борное стекло тіріобрѣтаетъ характерные от- тѣнки: отъ окиси Со •*- теиноспній, Ni — желтый, Сг — зеленый, Мп — аметистовый, U — свѣтложелтын и т. д. Вслѣдствіе легкоплавкости и способности растворять окислы, бура употребляется при спаиваніи и сварііваніи металлов!.. Въ составь стразъ ц друг, легкоплавких* стеколъ часто вводить fiypy. u вообще, многіе виды етеко.ѵъ. пр итогов ляехы.чъ нынѣ для спепіа.дьвыхъ цѣлей (напр. для тер- мометровт. п т. п.), часто содержатъ элементы буры. [2]Ые;кду минералами еодержащшшВ205.упо- мянезіъ борноизвестк. соль (СаО^ВЮ'^НЮ]0, найденную п добываемую въ Малой Азіп около Бруссы; барйнижъ (етасефуртгітъ) (5ІеО)г,(В-Оя)-кМ8СІ- въ СтассфургЬ, правильной систолы, большіе кристаллы и аморфный массы (уд. вѣсъ 2.9й), прикѣняеныя т, тех- иик'в; ецемѣевит» (Дамуръ) ДІВО8 или Д150ЛВ'0", найденный въ Адунчалонскомг хребтѣ, нредставляетъ безцвѣтны.ч, прозрачный призмы (уд. вѣсъ 3,28), похожія на.апа- тнт'ь: датолтпъ (СаО)!(8Ю-)5В-ОаН-0 н улек- сить и.ш ту борно-натровонзвестковуго елль. пзъ которой въ Амерпкѣ (вын. 1) стали готовить много буры. Въ турлалинахъ, ак<Й<е- тахт. и т. п. иногда входиіъ до 10*/„ ВгО* [3] Для демонстрироЕанія итого аеяенаго окрашішанія лучше мсего брать стартовый рветворъ летучаго борнаго эфира, легко по> лучаемаго при дѣйствіи BC1S на спиртъ.
4ПН ГЛ. I /. iiDl"L, Л.-ЦО.МПИЩ 11 СХОДНЫЕ C'l. 1ШМП МЕТАЛЛЫ Ш ГРУППЫ ныхъ соединен]ji, пршіѣняемыхч, въ промышленности, получается изъ нечистой борной кислоты, добываемой въ Тосканѣ изъ такъ иазываемыхъ фумаролъ (siif'lioni). Въ этнхъ мѣетахъ, представляющих.!-, остатки вулканической деятельности, изъ земли выхо- дятъ горіочіе водяные пары, смешанные съ азотомъ. сѣрішстымъ водоро- домъ, самымъ малымъ колпчествомъ борной кислоты [3 bis], амміакомъ и другими подмѣсями. Борная кислота ыожетъ содержаться въ водяаыхъ па- рахъ, потому что она съ ними отчасти [3 bis) II. Чнікевскій показало, въ 18S4 г. (въ Женевѣ), что «рп пепаренІи растворовъ многія соли уносятся парами, напр., если кн- пихъ растворъ поташа, содержаний около 17 — 20 гр. KJC0* на литръ, то съ каждьшъ лнтромъ вмдѣляюшейся воды уносится около 5 миллигр. соли. Улетучиваніе въ подобныхъ уславііссі. Li'-CO3 ничтожно, a Na-CO" раза въ два ьіенѣе, чѣмъ К-СО3. Улетученіе В*0: несравненно значительнѣе, напр., когда кипѣлъ растворъ, содержаний на литр-ь 14 гр. В!0\ каждый литгл. испаряющейся воды уиосвлъ съ собою около 3SU миллигр. ВгОа. Когда Чи- жевскій пронускалъ пары воды чрезъ трубку, содержащую В-01 при 400°, то уносилось столь много вещества, что пламя бунзеновок го- рѣлки, куда впускались пары, ясно окрашивалось въ зеленый цвѣтъ, но при заиѣнѣ па- pogi' воды воздухомъ — окрашігваше тотчасъ исчезало. Когда въ пары воды, содержание въ себѣ В'О'1, Чыжевсшй поставнлъ трубку иъ холодными стѣнкяии. то на нихъ получилъ Кристаллически осадокъ. щдрата В(ОЫг. Йіерхъ того, эготъ же изслѣдователь замѣ- улетучиваетси. и если растворъ борной кислоты кипятить, то въ перегонѣ всегда содержится некоторое количество этого вещества [4]. Если въ нзбытокъ горячаго крѣп- каго раствора NaHO ввести борную кислоту, то при медленноыъ охлаждении кристаллнзуетсп соль NaB024H20, въ которой на В203 содер- -у^-г-••'-':'-•+ жтттсяМа-О.Ее можпо-бы назвать среднею солью, если-бы она не км-іутп сильно щелочной реакцш инераспадалась-бы легка па щелочь ц болѣе прочную буру пли двуборпо- иатровую соль, уже упомянутую выше и содер- жащую2В-0:,наКа20[5"|. Эч'а-же соль получается при дѣйствні борной кислоты на растворъ соды. Вура хорошо очищается кристаллизаціею отъііод- мѣсеп и обыкновенно со- держитъ въ кристаллахъ Na-'O -f 2ВЮ*+\0В.*О= — Na-В'Ю7 10IFO. Если насыщенный при пагр'із- ваніп растворъ буры смѣ- ішпъ съ крепкой соляной кислотой, то образуется поваренная соль и нор- тнлъ, что съ повышеніеігь температуры піі- ровъ возрастаешь количество увлекаемаго или В"0!, что кристаллы В(ОН)3, помѣщенные въ пространствѣ водиныхъ паровъ (хотя бы лишенных^ движенія), улетучиваются, что даеті. поаиоміпость видѣть, что здѣсь дѣло не сводится на механическое увлеченіс и основывается на способности ВЧ)3 и В(ОИ)' переходить въ пары въ ередѣ водянпго пара. [4J Отчего внутри аемлн образуются такіе пары, содержание борную кислоту, въ настоящее время подлинно пеизвѣстно. Дюма предполагает^ что это зависигь оть содер- жанія на нѣкотороіі глубпнѣ земли сѣрнистаго бора ВгЙа (другіе дуыаютъ азотистаго|. В'й1 можетъ быть искусственно иолучейъ при наі.-алипанін смѣси борной кислоты и угли въ струі; паровъ сЬрнимгаго углерода и пря- мызіъ соедниеніем'ь накалентш'о амерфнаго бора съ парами сізры и Др. Получающееся при итомъ почти не кристаллическое соединение БЧэ" (уд. в. 1,5з| несколько летуче, имѣетъ иепріятныВ заткись и чрезпычайно легко разлагается водой, образуя борную кислоту и сѣроводородъ: В^8 -\- ЗНгО =я В!0" + -f 3H-S. Предполагаіотъ, что находпщіяся на тгЬкбторой глубішв залежи сѣрндстаго бора пряходятъ въ соприкосновение с* просачивающейся морской водой, сильно рааогр'Ьвяются
БОРНЫЙ ЛНГИДРИДЪ, 497 малыіый кристаллическій гидратъ борной кислоты Б(ОІ-І):1, мало (около 3°/с) і[ даютъ водяные пары, сѣрннстыіі водородъ и борную кислоту. Содержание бориаго ангидрида пъ парахъ госжнкѵаіхъ фумаролъ и суффіоній весьма незначительно, а именно, монѣс Ѵ"»*'0> і1 потому прямое извлечете было бы весьма, не экономично; потоиу-то для сіегореиіп воды пользуются т'ііыъ тепломъ, которое заключается въ извергаемыхі, парахъ. Для этого поступают! такішъ образомъ: падъ трещинами, выделяющими нары, устроены влѣеиілпща для воды, въ пихь напускаютъ воду нзъ блиэъ-дежа- щііхъ петочііпковъ. Черезъ эту воду должны пропинать лары, при этомъ они отдаютъ вод* всю борную кислоту, содержащуюся въ шіхъ, и нагрѣваютъ воду такъ, что черезъ сутки она даже кешитъ, но все-таки такая вода представляетъ очень слабый растиоръ борной кислоты. Такой растворъ спускаютъ въ ниже лежащій бассоіін'ь и опять насыщаютъ парами, выделяющимися изъ зеилп, причемъ совершается пепареніе иѣкоторагс- количества воды іт поглощается новое количество борной кислоты; то же происходить въ слѣдующеыъ бас- сеЙнѣ и т. д., такъ что въ водѣ скопляется довольно значительное количество В203. Изъ послѣдняго резервуара н пускаютъ растворъ въ сосуды В, D для отетаиванія, а потомъ въ рядъ сосудовъ, а. Ь, с. Въ втнхъ послѣдни.х-ь свинцовыхъ сосудахъ растворъ испаряется Д'кйствіеиъ паровъ, вілходящихъ также изъ земля, и растворъ здѣсь достигает! плотности въ 10 и 11" Еомэ. [3] Металлы подобные Na, К, Li даютъ солн типовъ МВО=и МН-НО1. Растворъ буры Яа-ВЮ7 имѣетъ щелочную реакцію, разлагаетъ амміач- ныя соли съ выд'Ьленіемъ NHa (Bolley), по- глощаетъ СО", какъ щелочь, растворяетъ іодъ, кань щелочь (Георгіевичъ), н водою, очевидно, разлагается. Такъ, Ганр. Розе показалъ, что крѣпкіе растворы буры съ AgUOs даютъ оса- докъ борп о -серебряной солп, а слабые осаж- даютъ, какъ щелочь, окись серебра. Георгіевнчъ (188S) показалъ, что всякія кислоты, действуя на смѣсь растворовъ КЗ и RJ03 даютъ іодъ, а борная кислота не даетъ. Вертело въ слабыхъ водныхъ раетворахъ NaHO получнлъ выдѣленіе тепла на пайное количество щелочи (40 гр. НаНО) II1/» тыс. калор., когда взято было отношеніе Na20 къ 2В204 (какъ въ бур'іі), и только 4 тыс. калор., когда отношеніе было На!0 къ B!Os, изъ чего и за- клгочаетъ, что вода разлагаетъ очень сильно такія борпонатровыл солн, въ которыхъ щелочи болѣе, чѣмъ въ бурѣ. Лоранъ (1849) по- лучилъ натровое соедииеніе Ва-О4ВаО310Н2О, содержащее еще вдвое болѣе ВаО", чѣмъ бура, когда кшіятилъ см-бсь буры съ пайньщъ ко- личествомъ нашатыря да полнаго прекраще- нія амміачнаго ааиаха. Изъ этихъ отношеній очевидно, что слабыя кислоты столь же охотно н легко обраэуютъ ккслыя солн, то-есть содерікащія много кис- лотнаго окисла, какъ елабыя. основанія даютъ евноввыя соли. Эти отношенія еще болѣе уясняются при знакомствѣ съ такими слабыми Осігонід зииіи. растворимый въ холодной водѣ, состава ВэОаЗН30, что и служить лег- чайшимъ способомъ для полученія борной кислоты. Вода легко выдѣляетсл изъ этого гидрата: при 100° теряется половина, а при далыгвЁшемъ нагрѣ- вапіи ц остальная часть; оетаюгційся ангидридъ нлн окись бора ВЮ3 плавится (при 580°, по Карнелли), образуя сперва тягучую {легко вытягивается въ нити) вязкую массу, а потомъ безцвѣтнуго жидкость, застывающую въ прозрачное стекло, притягивающее изъ воздуха влажность и тогда мутыѣющее [6]. Только щелоч- нып соли борной кислоты растворимы въ водѣ, но всякія соли борной кис. юты растворяются кислотами, что'зависать отъ легкой ихъ разлагаемости и отъ растворимости самой борной кислоты. Поглощая во влажномъ воэдухѣ ЗН20, окись бора или борный ангядрндъ В208 въ присутствіи воды соединяется всегда [7] съ малымъ количеетвоыъ основаній, кислотами, какъ креиаевая, молибденовая а т. п. Это многовпзличіе пропорщ'й. въ которыхъ основанія могутъ давать соли съ кисло- тазш, совершенно напонинаетъ многоразличіе пропорцій, въ которыхъ вода присоединяется къ кристалл огидратамъ. По отнощенію къ слабой кислотной энергичности В-Оа считаю полезнымъ прибавиіъ следующее: СО5 поглощается раетаоромъ Ауры и вытѣеппетъ В203, но и самъ ею вытѣсняётся не только при сплавленш, но и при раство- ренін, какъ иоказывастъ самое приготовление буры. Сѣрный ангидридъ поглощается борною кислотою, образуя соедииеніе B(HSO*)J, гдѣ HSO4 есть остатокъ сѣрной кислоты (D'AllyJ. Съ фосфорною кислотою борная прямо даетъ прочное, водою не разлагаемое, соедш;еаіе ВРО4 или В!ОэР20!, какъ покааалъ Густав- сонъ в др. Въ отношении къ винной кислотѣ В'О5 можетъ занимать такую же роль, какъ КЬ-О'. Манннтъ, глтщеринъ и т. п. многоатомные спирты способны образовать съ ВЮІ также особо характерный соединения. [6] Диттъ опредѣлвлъ уд. вѣеъ: 0° 12е 80е ВЮ5 1,8766 1,8476 1,6988 В(ОРІ)3 1,5463 1,5172 1,3828 1,95 2,92' 16,82 Въ послѣдней строкѣ дана растворимость' пъ граи. В(ОН)3 на 100 куб. е. воды, по определению того же Дитта. [7] Очевидно, что основные окислы, въ присутствіи воды, конкуррируютъ съ аею, ч|го опредѣляетъ, по всей вѣроятноетн, какъ-'ео- держаніб воды нъ соляхъ борной кисл., такъ я разлсикете ихъ избыткомъ воды. Для оод- твержденія вышеуказанной конкуррешіи воды съ основаніями, .считаю полеанымъ тказать 32
49$ ГЛ. lJ. БОРЪ, АЛЮМИШИ И СХОДНЫЕ СЪ НИМИ МЕТАЛЛЫ III ГРУППЫ, но сплавленная образуеть съ магне- зіею. кристаллическое соедииеніе того- жѳ типа, какъ гидратъ (MgOJ^-O3 (Эбельменъ), и далее съ натромъ даетъ (Na30)3BaOs или Na3B03 (Бендиктъ). Обыкновенно этпыъ нутемъ образуются стеклообразные сплавы [SJ, предста- влшощіе въ огненно - жпдкомъ видѣ растворы, во многихъ отногдеиіяхъ на- помвнающіе обычные водные растворы. Иные изъ ннхъ ітрп застывавіп кристаллизуются и тогда предсташіяіотъ, какъ соли, определенный составь. Этой снособностію борнаго аіігпдрпда образовать путеаіъ сплавлеюя выешія степени соединения съ основными окислами объясняются способность сплавленной буры растворять яетадлическіе окислы и опыты Эбельмена ыадъ полу- ченіемъ искуестзенныхъ кристалличе- скихъ драгоцѣнныхъ камней ноеред- ствомъ борнаго ангидрида. Борный ангадридъ, хотя и трудно, но все-таки улетучивается въ сильномъ жару, и потому, если онъ растворить окнеелъ, изъ такого раствора можно удалить часть борнаго ангидрида продолжи- тельныыъ накаливаніелъ въ еплъномъ жару; при этомъ окислы, бывшіе въ растворѣ, выдѣляютея въ кристалліі- ческомъ впдѣ и нерѣдко въ такггхъ точно форлахъ, какія встр'Іічаются въ лриродѣ; такъ, напр., получены крина то, что к ристал логидратъ буры, содержаний эВ-О, составлена, какъ В[ОЙ)э или какъ В2(ОН)° съзаиѣною одного подорода натріеігь, потоку что Na-B'075H-0 = 2Ba(OH)f,(OKa). Со- ставъ борпокнелыхъ солей очень разнообразия., какъ видно ызътого, что Beisclilc (1393) получллъ (Cs20)3R-03, (Rb20)3B=03 (отвѣчаетъ бурѣ} и (Li20)B!03,' а Яе-ТПателье и Диттъ для CaO, MgO и т. п. (ЕО)ВЮ=. (КО);ЗВЮв, (Е0)2В;05, (Б.О)!В!0' и даже (RO)BB50\ [8] Стеклообразные сплавы способны давать только малолетучіе окислы, отвѣчающіе сла- бымт, ішелотамъ. какъ SiO2, ВЮ3, Р-О5 и т. □., которыя саыи датой, стеклообразны я массы; таковы кварцъ, стекловидная фосфорная кислота іг борный апгидридъ. Они, какъ и водные растворы н какъ сплавы неталловъ, мо- гутъ застывать или въ илорфномъ вид-Ь или выдѣляя (или же цѣяикомъ образуя) опредѣ- ленвыя кристаллическая соедипенія. Это пред- етавленіе освѣщаетъ полошеніе растворовъ въ ,'срЕдѣ друшхъ жииических'ь соединепій и поз- воляетъ взглянуть на всякіе сплавы со стороны обтизсь закоковъ химнчеекаго взаимо- дѣйотвія, а потоау я возвращаюсь къ нему не разъ въ этоаіъ еочяненш и провожу его съ 50-хъ тодовъ по разныж, областяагъ хныін. еталлы глпнозема, который самъ по себѣ трудно плавится, а между тѣмъ въ борной киелотѣ растворяется и дажетъ выдѣляться въ природной ромбоэдрической формѣ; такъ Эбельменъ получилъ и шпинель, т. е. соедииеніе MgO съ АІа03, встречающееся въ природ* [9]. Свободный борт, получеиъ (1S09 г.) Девп, Гей - Люссаколъ п Тенаромъ, когда они подучили щелочные металлы, потому что борный ангидрндъ, .сплавленный съ натріемъ, отдаетъ ему кисло- родъ и даетъ свободный боръ, который при этоыъ выделяется въ видѣ аморФВаго порошка, похожаго на недожженный уголь [10]. Онъ ішѣетъ [9] Ес.-щ борігоя кислота іп. водппыхъ ра- створохъ оказывается чрезвычайно слабой, мало энергической, легко вытѣеппемой чзъ своихъ солеіі другими кислоташі, то въ без- водноиъ состоянііі, какъ апгидридъ, они представ л я отъ свойства анергическаго кнелотнпго окисла. вытЬсниотъ ангидриды другихъ кнелоть. Это завпентъ, конечно, не отъ того, что при зтомъ кислота нріобрѣтастъ повыя хпші'іе- tKin-caDiici'BU, а просто отъ того обстоятельства, что шігидрпдьі большинства кислот*, летучи гораздо бо.чѣе, чѣы'і, борный ангадридъ, и потому соли smoriis'b иислпть, даже сѣрной кислоты, разлагаются при сп.'ііівлепія сь бор- нылъ анпиріідомъ. Въ техник'): борная кислота сака яо себѣ употребляется іѵі, небольших!, количеутвакъ, напр. для конеернировашя ляса (надо его по- тоэіъ хорошо промыть водою) и для прошіты- ваніи свѣтнльни стеарпяовыхъ свѣчъ (это основано на юнъ, что въ св'ятнльнѣ, сдѣданной изъ булаікной пряікіі, находится зола, которая сама по себѣ не ллавнтся, а отъ подагвсн борной кислоты оиа цріобпѣтаетъ способность легко плавптьея). [10] Для приготовления аморфна го бора сиѣ- шиваютъ 100 частей 'изяельченнаго борнаго ангидрида съ 50 частями иатрія въ мелкихъ кускахъ, такую си'Ізсь бросают-], въ сильно накаленный чугунный тигель и покрываютъ слоеиъ накаленной поваренной соли н крышкой; реакція быстро совершается, пассу иере- ыѣпотваюгъ желѣзяымъ прутонг и вьглнватотъ прямо въ воду, содержащую соляную кислоту^ при этошъ образуется борно-натроваіг соль, которая растворлетсп вагізстѣ съ поваренной солью, а боръ въ видѣ нераетідарпмаго порошка остается на дн-Ь: его проиываютъ водой и сушатъ при обыкновенной т-емператур'іі. Маг- ній, даше уголь и .фосфоръ способны также Еозстасювлнт!. боръ изъ его окиси. Боръ ъъ видѣ аііорфнаго порошка очень легко прохо- днтъ чрезъ бушикиую цѣдилку, виоягь вт, водгіі н сообщает!, ей бурый цв'іітъ, такъ что его считают* въ водѣ растворимымъ, Подоб- пымъ (коллоіідальпьигь) свойсч-воиъ обладает-!, и сѣра, выдѣ.тпеыая изъ растворовъ.
15 О Р Ъ. 499 бурый цвѣтъ, уд. вѣеъ его 2,45 (Муас- санъ), па воздухѣ при обыкновенной темпер ату рѣ въ сухомъ видѣ не изменяется, по при ііакалпваіііи до 700° ярко загорается, причемъ соединяется не только съ кислородомъ, но -и съ азотомъ воздуха; впрочемъ, такое го- рѣпіе никогда не бываетъ полпо, потону что борный апгпдридъ, образующиеся съ поверхности и еллавлягощій- ся, прнкрываетъ остальную массу (юра пи-, соединения съ кислородомъ. Кислоты, напр. сериал (образуется SO2) п фосфорная {получается фоефоръ) при нагрѣвішіл оиисляютъ аморфный боръ, превращая его въ борную кислоту; щелочи оказываготъ то же дѣй- ствіе; въ іюслѣднсмъ случае выделяется водородъ. Боръ раздагаетъ водяные пары при накаливаніп также съ шдѣленіемъ водорода. Аморфный боръ при шлавленіи растворяется въ нѣко- торыхъ леталлахъ подобно углю. Въ особенности замечательна способность сплаилені-іаго алюмипія растворять Ооръ въ значятелыюмъ количестве: при охлажденіп такого раствора, боръ отчасти соединенный съ алюминіемъ, выдѣляетсл въ крпсталлическолъ видѣ, и свойства его тогда весьма замечательны. Для аолученіа кристаллнче- сь-аго бора, в'ь тпглѣ накалпваютъ (до 1300°) порошкообразный боръ съ а.по- Пріг силавлеіііп Суры съ порошкомъ магнія 'Образуется коричневый порошокъ соаднншІя бора й'Ь м.ігпіеиъ Mg-B (Впнклеръ, 1890), но при і-іакалнваііш смѣсп изъ 1 части згагтя съ 3 ч, R-0" (Му.чссанъ, 1S92) образуется аморфный боръ въ видѣ каштановаго порошка, который, постп промывки "водою, соляною п плави ков о ю нислотаъш, сплавляется вновь съ Ц-О' въ атмосферѣ водорода, чтобы не было нрнкосновеніл съ азотомъ воздуха, легко поглощав мы мъ иакаленньшъ аморфнымъ боромъ. Сабатье (IS'.H) счптастт., что при дѣГісгвш f-нлавовт. ыапіія съ боромъ па соляную кислоту образуется влѣстѣ съ водородомъ пѣкото- рое количество газообразнаго водородистаго ■бора, судя по тому, что выдѣлліощіНся газъ горыт'і. зеленьшъ пламснемъ, но существование водородистаго бора нельзя считать доказанным^ однако; твердый соединены! бора, еъ водородомъ, до Винклеру, еущесгвуготъ, хоти въ чистомъ состояеііі не уединены. При дѣйствіи жара электрической, печи боръ съ углоиъ даетъ ушродиапый бвріВС, какъ показали Мгальгейаеръ и Муассанъ въ1893г. II вообще боръ легко образуетъ соедниеиін ■съ различи, металлами, подобно кремнію и углероду. мишемъ, устраняя по возможности (плотною набивкою и замазкою крышки) доступъ воздуха. Послѣ охлажденія, па поверхности алюмипія замечаются кристаллы, которые легко могутъ быть отдѣлены раствореніемъ алюмипія въ соляной кислоте, которая не дѣй- ствуетъ на кристаллы. Кристаллы шгііютъ уд. вѣсъ 2,(38, прозрачны, большею частью окрашены въ темно- бурый цвѣтъ; они содержать около 4и/о углерода и до 7°/о алюмияія, такъ что ихъ еще нельзя считать чистымъ бороыъ. Но тѣмъ не меиѣе весьма замечательны свойства этого кристалла- ческаго вещества, получепнаго Веле- ромъ п Девилемъ. Оно ближе всего напомииаетъ свойства алміШ; действительно, эти кристаллы имѣютъ блескъ п большую способность лучепрелом- ленія, свойственные только алмазу, пхъ твердость можетъ соперничать съ э'шыъ послѣдншііъ. Порошокъ ихъ шлифустъ даже алмазъ и чертить, какъ алмазъ, корундъ и сапфиръ. Кристаллически боръ гораздо постояннее относительно хюшчеекихъ деятелей, чѣмъ ааорфны^г, и если онъ сходент» съ алмазомъ, то аморфный боръ чрезвычайно напомниаетъ нѣко- торыя свойства угля, такъ что между углемъ п боромъ въ свободномъ впдѣ существуетъ некоторая близость, которая оправдывается п тѣмъ бллзкпыъ положеніемъ въ періодической снетемѣ, которое свойственно этимъ проетымъ тѣламъ. Изъ прочихъ соединеній бора наиболее характерны соединенія съ азотомъ п галоидами. Аморфный боръ, какъ сказано выше, соединяется при нака- ливаніи непосредственно еъ азотомъ. Если въ стеклянной трубкѣ накаливать аморфный боръ въ струе окисн азота, то происходить настоящее го- jrforie: 5B + 3NO«=B30« + 8BN. Ее.™ остатокъ обработать азотной кислотой, то борный ангндрндъ растворяется, а азотистый боръ остается, [11] въ видѣ [11] Въ первый разъ BN былъ полученъ при накаливанііі борной кислоты съ синврй- дистымъ каліемъ п другими синеродистыми соединен і я ни. Проще онъ получается прияа- кялнвапіи безводной буры съ желтой солью нлп прямо буры еъ нашатырвыь; для этого сііѣшиваютъ, какъ можно ттательНѣе, одну
500 ГЛ. 17. БОРЪ, АЛЮМИШЙ II СХОДНЫЕ СЪ ЛИЛИ МЕТАЛЛЫ III ГРУППЫ. бѣлаго порошка, весьма легкаго, иногда отчасти кристаллическаго, жирнаго на ощупь, подобно тальку. Даже въ такомъ жару, прп которомъ плавится нвккель, азотистый боръ не плавится и непзмішяется. Вообще онъ замѣчате- ленъ большимъ постоянствомъ относительно хишческях'ь дѣятеяей. Азотная и соляная кислота, также какъ и щелочные растворы, а также водородъ и хлоръ, при ыакаливаніи на него не дѣйствуютъ. При сплавленіп же съ ѣдкинъ кали онъ выдѣляетъ NH3, при накаливаніы въ водяныхъ парахъ также образуется амміакъ: 2BN + 8HS0 = =B203+2NH3 [12]. Не мен-ве замѣчательно соедпненіе бора съ фтороыъ—Фтористый бо[>ъ BF3. Онъ происходить во множестве слу- чаевъ, когдаборныпп фторныя соединена встрѣчаются вмѣстѣ [13]. Удоб- нѣе всего приготовлять фтористый боръ прямымъ нагрѣваиіемъ смѣсн фтористаго кальція съ В-03 и съ сѣр- нои кислотой: 3CaF2-)-B-03-t-3H-SO*= =3&iSO*+3FFO+2BF3 [14]. Это есть безцвѣтный сжижаемый (жидкій кипитъ прп—100°) газъ, образующій, въ при- косновеніи съ влажншгь воздухомъ, бѣлый дымъ, происходящие отъ соедп- часть сплавленной буры съ двумя частили сухого яашатыря и эту смѣсг, накаливаютъ въ платиновомъ тиглѣ; получается пористая маеса, которая, поелѣ лзнельченія п обра- боткя водой и соляной кислотой, оетавляетъ азотистый боръ. [IS] При сплавленіи сѣ воташомъ онъ обра- вуеть спнер одист о-калі е ву ю со ль: BN J- K5CO J= =sKBO* -г KCNO. Все это показываетъ, что азотистый' боръ еетыштрилъ борной кислоту: BO(OH)-(-NH3—2Н!0 = BR. То же самое выразится, если скажешь, что азотистый боръ есть тѣло типа борныхъ соединеній ВХ.1, съ занѣною Xя ааотоаъ, какъ трехэквивалент- ньигь остаткомъ анміака NHa. Соответственно ВН нзвѣстен-ь фосфористый боръ ВР, полученный Бессононъ и Муассаномъ (1891). При дѣйетвіи фосфора на іодистый боръ В J5 образуется PBJ1, а при накаливаши его (500°) въ водородѣ ВР, который съ расплавленнымъ "КНО даетъ РН*. [13] При накаливаніи нѣкоторыхъ изъ бс- рофторныхъ соединепій, которыя находятся и въ природѣ, часто ныд-Ьляется ВРЛ. Если фтористый кальцій накаливается съ боряынъ анмгдридоыъ, образуется борно-известковая соль и фтористый борт.; послѣдній, какъ газъ, улетучивается: 2ВЮ3-г 3CaF!=2BP8+CaaB'Oc. При этомъ борно-известковая соль удерживаете, однако, нѣкоторое количество фтористаго калыгія. пенія съ водою. Одинъ объемъ воды растворяетъ до 1050 объемовъ (Ваза- ровъ) этого газа, прнчемъ получается, жидкость, при нагрѣваніи выдѣляю- щал фтористый боръ, затѣмъ перегоняющаяся безъ пзмѣнеиІя. Фтористый боръ обугливаетъ органическія вещества оттого, что отннмаетъ отъ нихъ воду, и, слѣдователыю, дѣйствуетъ,. какъ сѣрная кислота. Отношение BF3 къ водѣ должно быть понимаемо, какъ реакція обратимая, потому что фтористый боръ съ водою должеиъ давать и образуетъ BF и В(0Н)3, а они, действуя другь на друга, обратно датотъ BF3 п воду. Между этими 4-мя веществами и двумя обратными реакціямп наступаетъ равновѣсіе, явно зависящее отъ массы воды [14 bis]. Когда BF3 находится въ болыиоиъ пзбыткт.т то равновѣсная система, способная перегоняться (уд.". жидкости 1,77), имѣетъ составь ВГЧНЮ (или 'ВЮ-'НЮбВГ). Ему отвѣчаютъ и свои соли [15]. Это есть.ѣдкая жидкость, обладающая свойствами сильной кислоты, но на стекло она не дѣйетвуетч,, показывая, что здѣсь нѣтъ свободной, выделившейся [14-] Разложеиіе слѣдустъ производит!, не нъ стеклннныхъ прнборахъ, содержащими, креынезеиъ {чтобы -нзбѣжаті, шднѣси &\Ѵ4), а въ свиицовыхъ или шіатшювых'ь. Фтористый боръ самь по себѣ стекла не рэзъѣднетъ, но- освобождающаяся въ реакціп плавиковая кислота можетъ вводить въ реакцііо часть кремнезема. Фтористый борт, должно собирать нздъ ртутью, потому что вода па него дѣйствуетъ, какъ увиднмъ далѣе. {14 bis] Мнѣ кажется, что съ этой точки зрѣнія можно уразумѣть на вндъ противорТ.- чивыя показанія разныхъ нзелѣдо вате лей, Особенно Гей-Дюссаі;а (и Тепара), Деви, Еерце- ліуса я Базарова. Въ тоиъ видѣ, какъ наложено здѣсь воздѣі'іствіе ВР па воду, становится очевиднымъ, что при растворен in в'ь- водѣ совершаются сложныя хишч. превращения, и п полагаю, что прішѣръ этотъ ст. новой стороны убѣждпетъ въ справедлявости тѣхъ соображеній о растверахъ, которыя изложены въ гл. 1-ой. [15] Ихъ наэываютъ (іорофторнымн солимн. Онѣ могутъ быть прямо получены изъ фтори- стыхъ иеталловъ и борнокислыхъ солей. Подобный соеднневія галоидныхъ солей съ кислородными иавѣстны въ природ'!; (напр., апатиты, борацитъ) и получаются искусственно. Составь борофторныхъ солей, напр., K4BFJ03. кошетъ быть йыраженъ, какъ составь двойной соли: BO(OK)3KF. Если нзбытокъ воды ихъ равлагаетъ (Базаровъ), то ято еще н$ значить, что оцѣ не сушеетвуютъ, п. ч. множество двойныхъ солей водою разлагаемы.
БОРЪ. 501 HF. При дѣйствіи воды эта система измѣияется съ образоваиіемъ борной кислоты и борно-фтористоводородной (HBF*) по уравненію: 4BFaH40* «= = 3HBF* + BHeOa + 5HB0 [10]. Этой 6 орофтористоводородной кист, отвѣ- чаютъ свои соли, напр., KBF4. Свободная кислота эта при исиареыіи вод- наго раствора разлагается съ выдѣ- лепіемъ плавиковой кислоты и получается опять особая система: 2HBF'l+ + BHaO = BsF*HIUOs + 2HF. Въ происходите мъ раетворѣ (содержащемъ 2BF35HaO, уд. вѣсъ 1,58), одинаковомъ съ тѣмъ, который образуется при'испа- реніи раствора В-О3 въ плавиковой кпелотѣ, опять содержится соединенІе BF3 съ водою. Вѣроятно, возможны н различный другія болѣе или менѣе прочныя равновѣсія и опредѣлепныя соединенія между BF!I, HF и Е-О. Для хлористаго бора ничего подоб- наго не происходить, такъ какъ НС1 не дѣйствуетъ на борную кислоту. Однако аашрф. боръ при 400° прямо горитъ въ хлорѣ, при 410° образуется хлористый боръ, ВС13; получается газъ, въ охладительной смѣеи сгущающійся въ жпдкость, кипящую при + 1/° и отдающую ртути избытокъ хлора, если онъ содержится; удѣлышй вѣсъ этой жидкости при 0° равенъ 1,42. Хлористый боръ можетъ быть полученъ непосредственно изъ В203 путемъ едино- временнаго дѣйствія угля и хлора при возвышенной температурѣ: B303-j-3C-f- +ЗСР=2ВС13+ЗСО. Хлористый боръ полученъ также дѣйетвіемъ РСР на В-03 въ запаянной трубкѣ при 200°. Водою онъ разлагается вполнѣ, какъ хлорангидридъ кислоты, образуя борную кислоту, оттого на воздухѣ дымить: 2ВС13'+ СЕРО = 2ВНЮЯ + 6НС1. Подобное же соединенІе, кипящее при D0Q (уд. вѣеъ 6° 2,64), образуетъ боръ съ бромомъ: ВВг3. Плотность паровъ фтористаго, хлористаго и бромистаго [1G] Борофторная к. содершить ВЕЯ вводу, борофтористово дородная BF* и фтористый во- дородъ. Очевидно, что съ одной стороны кон- курренція между НЮ и HF, а о. другой способность вхь ііъ соеднненію играетъ свою роль между тѣхъ снлъ, который здѣсь дѣй- ствуютъ. Изъ того, что HBF11 можетъ существовать только въводяномъ растворѣ, должно думать, что НВР'обраэуетъдсвольностоЙкую «истеку лишь В'ь прнсутствіи ЗН'О. бора показываетъ, что эти вещества содержать въ своей частицѣ три атома галоида, т. е. что боръ есть элементъ трехэквивалеатный, образующій RX3 [16 bis]. Какъ въ 1-й группѣ за литіемъ слѣдуетъ Na, дающій болѣе основный окиселъ, какъ во П-й группѣ за Be слѣдуетъ Mg, такъ и въ ПІ-й гругшѣ за легчайшимъ элементомъ — боронъ, почти не обладающимъ основнымъ ха- рактеромъ, елѣдуетъ аліѲШШІі А1=27, котораго окись А1ЮЯ, или гдипоземъ, имѣетъ довольно ясныя оеновныя свойства, ноторыя слабѣе, чѣмъ у MgO, по яснѣе, чѣмъ у ВЮ3. Между элементами Ш-й группы алюминій есть самый распространенный въ природѣ; достаточно указать на то, что онъ входить въ составь глины, чтобъ ясно было всеобщее распространите алю- минія въ корѣ земной. Алюминій или ыеталлъ квасцовъ (alumen) потому и называется иначе глиніенъ, что находится въ глинѣ. Глина, столь распространенное всюду землистое вещество, извѣетное каждому, есть нерастворимый остатокъ, получывшійся послѣ дѣйствія воды, содержащей углекислоту, на многія каменистый горныя породы, въ особенности на полевые шпаты, въ нихь заключающееся. Полевой пшагь есть соединенІе, содержащее кали, иатръ, глиноземъ, кремнеземъ. Подобныхъ ему (полевошпатовыхъ, см. гл. IS)соединения очень много въ пер- возданныхъ или первичныхъ горныгь породахъ, подобныхъ граниту. Полевой шпатъ взмѣняется дѣйетвіенъ воды, содержащей углекислоту, такимъ обра- зомъ, что въ воду переходить всѣ щелочи (т. е. калп и натръ) и вмѣстѣ съ ними часть кремнезема, какъ вещества растворимый и уносиныя водою, а на томъ мѣстѣ, гдѣ пропеходило [16 bis] ІодистыіІ боръ BJ3 полученъ Муас- caHOsra (1891) при накалпваншвътрубк* емѣсн паровъ HJ и ВС15, при дѣйствіи паровъ іода. (750°) ила HJ на аморфный боръ. BJ3 есть твердое вещество, растворяющееся въбензолѣ и въ CS', реагирующее съ водою, плавится при 43°, кппптъ при 210°, плотность при 51)°—3,3, на свѣту отчасти разлагается. Еее- сопъ (1891) полѵчилъ BJBr5 (кип. 125°) и BJ*Br (кип. 1S00}, прокаливая (300°—400°) смѣеь паровъ HJ и ВВгя, нпокаэалъ, чтоКН1 въ разлнчныхъ ігролорніяхъ соединяется ст. ВВг3 и BJ1.
502 гл. 17. ногъ, длюмишй и сходные съ шит металлы т группы. такое растворешс, остается глиноземъ ъъ соединеніп съ кремнеземомъ, оставшимся отъ полевого шпата, и съ водою. Это и составляете первоначальный способъ образованія глины въ ея пер- вобытныхъ мѣсторовдевіяхъ, средп каменнстыхъ породъ, по трещгшамъ которыхъ просачивается атмосферная вода. Такія первобытная залежи не- рѣдко содержать бѣлую, чистую глину, называемую каолтшомъ п.іп Фарфоровой ГЛНПОІІ. Но такія глнны составляютт. рѣдкость, потому что и условія такого рода встрѣчаются рѣдтсо. Дѣйствуя химически на горныя породы, вода въ то же время механически разрушаетъ ихъ п уноситъ съ собою мелкіе остатки разрушенія; глина легче всего подвергается такому механическому дѣйствію воды по той причинѣ, что она составляетъ зерна плп крупинки чрезвычайно малой величины, не пмѣющія видлмаго кристаллпческаго сложёнія п легко внеящія въ водѣ, т. е. образующая въ ней муть. Мутная текущая вода горныхъ источниковъ содержнтъ обыкновенно внеящія въ пей частицы глины, происшедшія отъ вышеупомя- нутаго соедиыеннаго химпческаго и механическаго дѣйствія воды на минералы, въ горныхъ нородахъ заключаю- щІеся. Вода, выѣстѣ съ этими мельчайшими частицами глнны, уносить и болѣе крупныя части, на которыя не можетъ действовать, какъ, напр., осколки горныхъ породъ, слюдяныя, кварцовыя и т. п. зерна. Они сперва были связаны между собою тѣми минералами,'которые даютъ глину. Когда вода подѣйствовала на эти связую- щіе минералы, получается песчанистая масса, которую вода и уноситъ съ собою. Мутная вода, въ которой ви- сятъ частицы песку и глины, несетъ ихъ и отлагаетъ въ затишьяхъ рѣкъ, въ. озерахъ, моряхъ и океавахъ. При этомъ первоначально осамедаются крупныя частицы, образующія песокъ и т. п. сыпучія породы, а глияа, вслѣдствіе своей мелкости, несется далѣе и отлагается только въ спокойныхъ частяхъ водъ. Такія взмѣненія горныхъ породъ и такія выдѣленія песку и глины совершались по-маленьну въ милліояы Лѣтъ жизни земли, продолжаются по- нвгаѣ и дали поводъ къ образованію огромныхъ Ъсадочпыхъ толщь песковъ и глинъ. Пласты глины, отложенные- въ одномъ мѣстѣ, могутъ относиться потоками п течепіемъ на другія мѣстя,. такъ что должно различать первобыт- ныя и второстепенный мѣсторожденія глпиы. Мѣстами такіе глиняные осадки уплотнялись, вслѣдствіе долгаго лежа- пія подъ водою, а отчасти, вслѣдствіе- нагрѣваній, которьшъ они могли подвергаться, п образовали каменистый массы, нзвѣстиыя подъ названіемъ глпннстыхъ слаицевъ пли шиферовъ, иногда образуюншхъ цѣлыя горы. Асппдныя доски и шиферная черепица для кровель дѣлаются изъ однородных'*, слаітцевъ подобиаго рода. Йзъ- понятія о глонѣ должно быть уже ясно, что химически чнетаго, однородная вещества такіе осадки представить не могу тт.. Въ глппѣ будутъ содержаться всегда всякія случайный нерастворимый лелкія подмѣеп, а въ особенности песокъ, т. е. осколкп горныхъ породъ, преимущественно кварца (SiO2). Но есть возможность значительно очистить глину отъ этих*], под- мѣсей вслѣдствіе того, что эти послѣд- нія произошли механи-іескимъ отдѣ- леніемъ, тогда какъ глина образовалась, какъ остатонъ химпческаго из- мѣненія камепистыхъ породъ, а потоку ея частицы несравненно мельче, чѣмъ частицы иодмѣшаннаго къ ней песка и другнхъ осколковъ горныхъ породъ. Эта разность въ величинѣ крупннокъ. заставляетъ глину при взбалтываніи въ водѣ дол-be въ ней висѣть, ■чѣыъ. болѣе крупный частицы песка. Если глину разболтать въ водѣ, а въ особенности предварительно разварить въ ней и потомъ дать отсѣсть первымъ- чаетямъ, то слитая мутная вода даегь осадокъ гораздо болѣе чистой глины,, чѣмъ первоначальная. Этимъ пользуются при очищеніи каолина, пазна- ченнаго для выработки лучшнхъ сор- товъ глиняныхъ издѣлій, фаянса, фарфора и т. п. Подобный же пріемъ употребляется при изелѣдованіи земли- стыхъ веществъ для опредѣленія состава почвы, образованной преимущественно смѣшеніемъ песка, глины, известняка и перегноя. Известняки, растворяется въ слабой . кислотѣ; ни глина, ни песокъ этимъ слоеобомъ не
Г Л И II А 503 переходить въ растворъ, а потому пзвестпякъ легко удалить при изслѣ- дованіяхъ почвы. Глину же огь песка разъедиишотъ леханическииъ споео- бомъ, шдобпымъ вышеуказанному, называемым'!, отмучиваніемъ [17]. ■ [17| Отмучиваніе основано на разности въ дюіетрѣ частнцъ глины и песка. По плотности »ти частицы мало разнятся между собою. Струя воды пзв'йстиоіі быстроты мошетъуно- гпть только частицы швѣс-тиаго діаметра, тогда каст, частицы большого діаметра не могутъ увлекаться ею, что основывается па томъ соиротиізленііі яадешто, которое оказывает!, вода. Это сопротивление движущимся еъ пей тѣдамъ растетъ со скоростію, а потому падающее въ водѣ тѣло до тѣхъ только поръ дшшется съ возрастающею скоростію, пока его вѣеъ не приравняется сопрогпвлспІю, и тогда движете будетъ равномѣрпымъ. А какъ вѣоъ діелкпхъ частпчекъ глины ма.чъ, то п наибольшая достигаемая ими при паденіи скорость лада. (Подробное развптіе теоріп иаде- нія въ жидкостяхъ и опыты, сюда относящееся, можно найти вт, моемъ сочнпенІп: „О сопро- тивленшжидкостейпЕоздухоплаваніи.іЙЗОг."). Мелкія частицы глины дольше висятъ въ водѣ, долѣе и труднѣе падаютъ ш дно. Тяжелый частицы, хотя п ма.тыхъ размѣровъ, падаютъ скорѣе, а уносятся водою труднѣе. чѣмъ бо- лѣс легкія. Til къ, а о лото ц др. тяжел ыя руды пымывдютъ нэъ песка и глины, н въ оегагк'в получаютъ крупный части и тяжел ыя частицы. Токъ воды некоторой быстроты не можетъ еще уносить съ собою частнцъ опредѣленныхъ діаметра и плотности, а при увеличении быстроты тока воды настнетъ и такая скорость, при которой тѣ же частицы уже уносятся водою. Приборы для нпблюдепіл отого рода явленій даны проф. Шене, въ его статьѣ, помѣщенной въ бюллетеняхъ Московского Общества испытателей природы за 1837 годъ. Чтобы пыѣть возможность точнымъ обравомъ нзцѣиять. быстроту тока воды, уетраяваютъ цилйндръ, въ который кладутъ землю, назначенную для отмучпванія, и въ конпческое дно такого цилиндра проводить, воду. Смотря по количеству воды, . притекающей въ единицу времени, въ сосудѣ будетъ различная быстрота поднятіп воды, а слѣдовательно, съ вытекающею череэъ верхній край сосуда водою бу- дутъ уноситься н частицы разной крупности. Прямой опытъ Шене покязалъ, что дрн бы- стротѣ тока воды, равной 0,1 миллиметра въ секунду, уносятся землистый частицы, имЬю- щіп въ діаметрѣ не болѣе 0,0075 лиллпм., т. е. только самыя мельчайшія; при быстрот* ѵ=0,2 мм. діам. d=0,01l мм., при ѵ=0.3 им. d=0,I46, при ѵ=0,4 мм. d=;0,017 мм., при быстротѣ 0,5 мм. діаметръ=0.02, при ѵ—1 миллим. d=0,03, при ѵ=* кн. d=0,07, при ѵ=10 мм. d^=0,137, при v=12d=0,15 мм.; а потому, если токъ воды не будетъ превышать одну пзъ указаяныхъ скоростей, въ унесенной или отмученной вод* .будутъ только частицы чоньшаго противу укаэаннаго діанетв а. Песокъ и другіе осколки, подмѣшанныѳ въ глин'в, бу- Подвергая глину дѣйствііо крепкой еѣрной кислоты, растворяющей глино- дупі тогда оставаться въ сосуд-в. Собирая мельчайшія части, полученный при отмучн- ваніи, считаштъ ихъ за глину, котя не одна глина, но и другія породы могутъ также быть случайно въ віід'І; очень мелкихъ чаетпчекъ. Впрочемъ, это замечается очень рѣдко, и действительно, мельчайшая муть, выдѣленная изъ всякой глины, представляетъ такой же составъ, какъ и чиетѣйшіе сорты каолина. ОтііошенІе между глипой и пескомъ въпоч- вахъ, служаідпхъ для обработка подъ расте- нія, чрезвычайно важно уже потому, что почва, богатая глиною, пяотнѣе, тяніелѣе, ссыхается отъ жаровъ, въ мокрую и очепь сухую погоду трудно поддается пахогнымъ орудіямъ, тогда какъ почва, богатая пескомъ, рыхла, разсып- чата, легко выдѣллетъ изъ себя проникающую ее влагу, скоро высыхаетъ, но обработывается сравнительно легче. Нп сьгаучіе пески, ни чистая глина * не могутъ считаться хорошими культурными почвами. Разлпчіе вт. еодержанш глины и песку въ почвѣ имѣетъ также значение чисто химическое. Песокъ легко проникается воздухомъ, потому 'что его частицы неплотно прнлегагатъ другъ иъ другу. Оттого въ песчаныхъ почвахъ измѣненіе удобреній совершается весьма легко. Но, еь другой стороны, такія почвы не задержнваютъ пнтатель- ныхъ началъ, заключающихся въ удобреній. а также и воды, необходимой для питаеія, при посредствѣ корней, и спльао страдаютъ отъ засухи. Растворы питательных^, веществъ, еодержащіе соли калія. фосфорной кисл. и т. п., пропущенные чрезъ песокъ, оставляютъ въ немъ только еыачнвающія поверхность части раствора; стоптъ промыть аатѣмъ такой песокъ чистою водою, и эти при.типшія части раствора смоются водою. Не такова глина. Если чрезъ ея слой пропустить вышеназванные растворы, то задержка питательныхъ пеществъ этихъ растворовъ будетъ весьма велика, отчасти вслѣдствіе огромной поверхности, которую нмѣютъ мельчайшія частички глины. Растворенныя въ водѣ питательный начала особыігь образомъ удерживаются ■частицами глины, т. е. поглотительная способность глины весьма велика сравнительно съ,! пескомъ, что им'веть громадное значеніе въ экономіи природы (гл. 13). Понятно, что для культуры во Есѣхъ отношеніяхъ наиболѣе удобньши будутъ" почвы, содѳржащія опре-. дѣленную см'Ьсь песка н глины, и действительно, лучіпія ио'шы представляютъ именно такого рода составъ. Изслѣдовзніе культур- ныхъ почвъ, столь важное для зианія есте- ственныхъ условійпроизведеніяпптатальньіхъ вещѳствъ,подробнѣеразсматриваетсяв'&наукѣ о еелъскомъ хозяйствѣ. Въ отношеніи къ Рос- сіи проф В. В. Докучаевъ положилъ начало подробному иочвовѣдѣнііо. Лишь въ видѣ приыѣра прнводиыъ опредѣленіе состава четы- рехъ почвъ: 1) чернозема изъ Симбирской губерніи; 2) глинистой изъ Смоленской, губ.; 3) болѣе песчанистой почвы изъ Московской губ., и і) торфяной почвы взъ-подъ Петер- . бурга. Эгп анализы сд*вланы въ лабораторіи-;
504 ГЛ. 17. БОРЪ, АЛ10М1ПШІ И СХОДНЫЕ СЪ НИМИ МЕТАЛЛЫ Ш ГРУППЫ. земъ, въ ней содержащиеся, а потомъ (ири содѣйетвіи углекисяыхъ щелочей) растворяя кремпеземъ, соединенный въ глин']; съ глинозѳжшъ (но не тоть, который находится въ видѣ песка и т. п. — онъ почти не переходить въ растворъ соды даже при кнпѣніп), можно получить понятіе объ отпоше- ніи между этими составнымп началами глины, а накаливаліеиъ до высокой температуры — но количестве воды, въ ней содержащейся. Это отношеиІе для чистыхъ сортовъ, высушенной при 100°, совершенно чистой глины (уд. вѣсъ чистаго каолина около 2,5) таково, что на А1203 приходится около 2НЮ8 и 2ВЮ, т. е. 39,5°/о А13Оа, 46,5%-SiQ2 и 14% воды. При этомъ превращеніе полевого шпата въ као- линъ выражается уравненіемъ: KsOAI3086SLOs=Al8O82SiOa + K20-!Si02 цоленой шна-гь. клоаішь, ііерѳходит-ь в-ь ряетаорь. Но обыкновенно глины содержать отъ 45 до 60% кремнезема, отъ 20 С.-Петербургскаго университета въ 60-хъ го- дахъ, ради культурных!, опытовъ (производившихся при моемъ участіиі Цмпер. Вольнаго Эконоыическаго Общества. Въ 100(Ю гр. воз- дупшо-сухой почвы содержится грамновъ ве- ществъ, способныхъ растворяться въ кнело- тахъ в лоі-ущих'і> служить дли нищи расте- ніямъ: Sa'O К50 MgO СаО Pi0f, N S . Fe20! 11 58 92 13-4 7 44 13 341 5 10 33 17 1 И 7 155 4 7 19 14 7 13 7 Ш 4 5 7 11 3 16 6 46 По химическому и механическому анализу, гланаѣйшія составнын части на 100 частей 4-хъ нааванныхъ воздушно-су хихъ почвъ: Глины 46 29 12' 10 Песку 40 87 86 81- Оргаяич. вещ.. . . 3,7 1,7 0,6 4,1 Гигроскогшч. воды , 6,3 1,3 0.S 1,8 В*съ литра въ грая. 1150 1270 1350 960 Во многихъ. отноженінхъ черноэемъ ясно превосходить всѣ остальныя почвы, но, конечно, и его запасы истощимы культурою, если нѣтъ возврата взятаго въ вид/в удобре- ній; улучшещя же почвы (напр. прибавка мергеля, торфа, осуптеніе, орошеніе и т. п.) и ея удобреніе, если ведутся сообразно съ составом, почвы а свойствами разводимыхъ расте- ній, способны всякую почву не только д'влать способною къ культур1!:, но и улучшать въ доетоииств-в, такъ что съ теченіемъ вреаени до 40% глинозема и около 12% воды, и нельзя думать, что глина всегда представляете какое-либо однородное вещество, потону что она есть сборъ остатковъ (глиноземе - кремяеземныхъ соеднненій), не могущихъ изменяться водою. Тѣмъ не ментзе въ глинѣ содержится всегда водное соедшіеніе глинозема и кремнезема, иыѣющее свойство отдавать крѣпкой сѣрной кислотѣ гли- н о земъ, въ ней содержащейся, какъ основаніе, способное съ сѣрной кислотою давать сѣриоглиноземнуго соль, растворимую въ водѣ. Послѣ такой обработки остается кремнеземъ, который растворяется въ углещелочныхъ соляхъ [IS]. іѵЬлыя страны (ьакъ Голландия) могутъ явно улучшать выгоды своего земельнаго хозяйства, тогда какъ при обычномъ ход!; вещей продолжительная истощающая культура ыожегъ дѣлать цТ.дыл области (напр. во мношхъмѣ- стахъ сред. Азін) непригодными для выгод- наго землед'Іілія. [IS] Всиксму пзвѣстно, что t-irk», глины г.ъ водою обладает!, сшн'обностни принимать иѵъ слаба го давленія желаемую форму. Эта пластичность глины д'Ьлаетъ ее драгоцвпнымъ латеріаломъ для практическая'!, цѣлей. Пэъ глины лѣпятъ и выдѣлынаютъ разнообразные предметы, начиная отъ кирпича и сказки по- ловт. или потолкозъ и кончая тончайшими фарфоровыми иэдѣліяіш іі пронзведенінма искусства. Эта пластичность глины юзрастаетъ по мѣрѣ ея чистоты. Прнвысушнванін выд-влпн- ныхъ изъ глины изд'влій получается всѣмъ извъ-етная твердая масса; но вода размываегъ ее и притомъ связность частинд, недостаточно велика для сопротивленія ударамъ, толчкамъ и т. и. Если такое глиняное вздѣліе подвергнуть накаливанію, то первоначально объемъ предмета сокращается, а потомъ начинаетъ теряться вода и сжатіе еще увеличивается. Взаыѣнъ того получается большая связанность частей и такой прокаленный глиняный иред- ііетъ уже обладаетъ твердостью камней. Чистая глина, однако при этомъ столь сильно сжимается, что этнмъ нарушается приданная ей форма и легко получаются трещины; такіл издъ-лія притомъ пористы, вода чреаъ нихъ просачивается.' Прибавка леску, т. е. кремде- зема, въ видѣ мелкихъ частицъ, или шамотта, то есть толченной, уже обожешюй глины, дѣ- лаетъ массу не ев особ мою трескаться въ жару н гораздо бол-ве плотною. Послѣ обжиганія такія глинпиыя пздѣлія (кирпичъ, глиняная посуда и т. п.) все же проницаемы для жидкостей, п. ч. глина въ мару печей только сваривается, а не плавится. Для полученія непроницаем ыхъ для воды иядѣлій глина или смѣшиваетсн съ такими веществами, которыл въ жару днютъ стеклообразную ыаесу, нро- нпкающую гляну и наполняющую ея норы, или погсрывають подобными' стекяообраэ-
г а и позе м і: В05 Глина служитъ въ практик-!; иеточ- никомъ для полученін глинозема А]-03 и большинства его соедшіеній, между которыми съ древности первое м'іісто занимаютъ квасцы, т. е. двойная ■сернокислая соль калія и алюмииія AtK(SO*)212HaO. При д-Ьйствіи иа глину сѣрною кислотою, разбавленною wb- которьшъ кояичествомъ воды, образуется сѣрнО['ЛииозежіаясольА12(804};', и если къ такому раствору прибавить углекаліевой или съ-рнокаліевой соли, то въ раствор-!; получаетсн двойная соль, т. е. квасцы; они легко кристаллизуются и добываются въ огродшыхъ размѣрахъ на заводахъ, потому что имѣютъ практическое примѣненіе въ красилы-юмъ дѣлѣ. Квасцы растворимы въ водѣ, и если къ такому раствору прибавить амміака, то выдѣлится водный глнноземъ или водная окись алю* шнія, въ видѣ бѣлаго студенистаго осадка, нерастворюіаго въ водѣ, но растворяющегося легко въ кислотахъ, даже въ слабыхъ, и въ ѣдкомъ натрѣ и ѣдкомъ кали. Растворимость въ кислотахъ показываешь основной харак- теръ окиси алюмишя, растворимость въ щелочи п способность образовать соедипенія со щелочью указываютъ па слабость этого основного характера глинозема. Однако же самыя слабый кислоты, даже углекислота, отни- маю'гь щелочь иэъ такого раствора и тогда глнноземъ выдѣляется въ видѣ гидрата въ осадкѣ. Для характеристики ■солеобразователъной способности глинозема должно наполнить еще, что пыяъ, плавящимся въ жару, всшествомъ поверхность глиняныхъ издѣлій. Въ первомъ ■елучаѣ получается нзъ чистыхъ сортовъ глины то, что называется фарфоромъ, во вто- ptMn.—фаянсъ, маіолика и т. п. Такъ, наіірн- ыѣръ, покрывая поверхность глинішыхъ пздѣ- лій сплав леннымъ слоемъ окнсловъ свинца и олова, получаютъ извѣстный всѣмъ бѣлыЗ «;іой глазури (изразцы, гафели и т. п.], потому что окислы на зва ни ыхъ металл овъ, сплавленные съ кремнеземоиъ и глиною, дають &&■ лое стекло. При иаготовленіи фарфора къ нассѣ глиаы примѣшиваіотся полевой шпатъ и намельченный кремнвзеагь, которые даютъ кассу, неплавящуюся въ жару, но размягчающуюся до того, что всѣ частицы глины плотно слѣпллютсп этою размягченною въ жару «ас- сою, застывающею при охлажденіи. На поверхность фарфоровыхъ вздѣлій наводится также глазурь, образованная плавящимися въ сильноыъ жару стекловатыми веществами. глиноаем'Ь ие соединяется съ такими слабыми кислотами, какъ угольная, сѣряпетая, хлорноватистая и т. п., т. е, вода разлагаетъ соединения его ст. этими кислотами. Важно также замѣ- тнть, что ѣдкій амміакъ не раство- ряетъ глииоземиаго гидрата. Гдшоземъ А1Э03, т. е. безводная окись алюминін, встрѣчается въ при- родѣ иногда въ довольно чистоиъ со- стонніи, окристаллизованный въ прозрачные кристаллы, часто окрашенные подмѣсягми (хромовыхъ, кобальтовыхъ н желѣзяыхъ соедииеиій). Таковы ру- бииъ и сапфиръ, первый краснаго цвѣта, второй спняго. Они юіѣютъ удѣльный віісъ 4,0, отличаются очень большою твердостью, такъ что усту- паютъ въ этомъ отиошеніи одному только алмазу и представ ляютъ чистѣй- шія формы глинозема. Встрѣчаются они на Цейлонѣ и другихъ Индъ-йскихъ островахъ въ розсыпяхъ [IS bis]. Ко- рунд'Ь есть тотъ же криетал. безводный глнноземъ, окрашенный подмѣсыо окиси желѣза въ бурый цвѣтъ. Несравненно еще большее количество этой подмѣси находится въ такъ на- зываемомъ нанідакѣ или шмергелѣ, встречающемся въ видѣ кристаллической массы въ Малой Азіп и въ Мас- ]18 bis] Фреми (1S901 полу чнлъ прозрачные рубины, кристаллизующееся въ ронбоэдрахъ и не отличагащіеся по своей твердости, ивѣту, величинѣ ы другимъ свойствамъ отъ природный*. Для получекія рубина накаливалась схѣст. беэводнаго глинозема, содержавшего большую пли меньшую прішѣсь ѣдкаго кади, съ фгористыиъ баріемъ и двухромокаліевой солью. Поелѣднял прибавляется для того, чтобы вызвать окраску рубина, п берется въ незначительном, количествѣ^ [самое большое до <t вѣс. части на 100 ч. Окиеи а.чюминія). Смѣсь помѣщается въ тигель изъ' глины и накаливается (отъ 100 часовъдо Эсутокъ) въ отртжательныхъ печахъ при темперагурѣ до 1500°. По окончанін опыта въ тиглѣ оказывается кристаллическая масса, гірпчемъ стѣнки покрыты кристаллами рубина, прекраснаго ро- аоваго цвѣта. Для реакціи оказывается, не- обходимынъ доступъ влажнаго воздуха. Оора- зованіе при этомъ рубпна можеть быть объяснено, по Фреми. провсхоікденіемъ фтори- стпто алюмннія, который подъвліяніет. влажнаго воздуха при высокой температур* даетъ рубпнъ и фтористый водородъ- Въ жару элек- трически.ѵь печей пли при "температуре достигаемой при горѣніи А1 на счетъ Fe-0! (гл. 3 вын. Щ. т. е. около ,3004°, глиноземъ легко плавится и даетъ ияогда кристаллы, тождественные съ рубннодъ.
50l> IYI. 17. БОГЪ, ЛЛЮМШІІЙ И СХОДНЫЕ С'Ь ІШМІІ МЕТАЛЛЫ III ГРУППЫ еачузетѣ п. вс.тідетвіе большой твердости, употребляемомъ для полпрова- нія металловъ п камней. Въ этомъ без- водномъ п крпсталлическоаіъ состояніп окись алюмппія представляетъ вещество, чрезвычайно сильно сопротивляющееся дѣйствію реагентовъ, не переводится въ растворі) ни растворами щелочей, ни крепкими кислотами. Оиъ способенъ переходить въ растворъ только послѣ сплавлеиія со щелочами п двуеѣрнокаліевою солью KHSO*. [19]. Въ подобномъ трудно реагнрующелъ состояніп можно получить глпноземъ, еслп гпдратъ его прокалить и потомъ сплавить въ пламени гремучаго газа [20]. Глпноземъ встречается въ тіри- родѣ также въ ооедішеніп съ водою, наир. (довольно рѣдкІе), гпдраргиллитъ (удѣльный вѣсъ 2,3} А1Ю8ЗНЮ = = 2АЦНО)8 и діаспоръ А1Ю3Н=0 = =2Д10(НО) (уд. вѣсъ 3,4). Менѣе чистый гпдратъ, смешанный съ "окисью желѣза, находится иногда массами (въ Box на юге Франціи, въ Австріп п въ Каролппѣ въ С. Амерпкѣ), называется бокснтомъ и содержптъ А120'12Н20 = = APO{HO)J (уд. вѣеъ 2,6). Бокситъ, смѣшаиный съ содой, при накалпваліи выдѣляетъ угольную кислоту, а глино- земъ тогда соединяется съ окисью на- трія, образуя солеобразный алюминатъ, т. е. соедпненіе АГгОя съ Ха-О, чѣмъ и пользуются въ практнкѣ для получения въ болыпомъ ввдѣ чистыхъ глиноземныхъ соединений, такъ какъ боксптъ встрѣчаетея мѣстами (югъ Франщи) въ болыгшхъ маесахъ и такъ какъ получающееся соедпненіе глинозема съ натромъ растворяется въ водѣ и не содержитъ Fe2Oa. Такой растворъ, подвергнутый дѣйетвію углекислаго газа, выдѣляетъ въ осадкѣ чистый [19J Значеиіе простого механическаго раз- дѣленін для растворимо ста глинозема очевидно изъ того, что природный безводный глиноаеиъ, превращенный въ чрезвычайно мелкій ггорошокъ посредством!, отмучивапіл, растворяется въ смѣси крѣпкой сѣрной кислоты съ неболыпимъ количествсмъ воды, въ особенности при иагрѣваніи въ запаянной трубкѣ до 200° илн при еплавлеиіи съ кислою сѣрнокаліевою солью (г.т. 13, вын. 9). [20] Прокалывая глинозеыъ, смоченный ра- етвороит, соли кобальта, получаготъ массу, окрашенную въ игаій цв'втъ и называемую Тенаровою свнью, Этнмъ окркшиваніеиъ пользуются не только въ практик*, но и для огли- гндратъ глинозема [21], дающій съ кислотами глиноземный солп. Если къ раствору еѣрноглииозебгаой соли прибавить ѣдкаго ашііака, то выдѣляетея студенистый осадокъ водной окисп аяю- минія, который первоначально нисптъ въ жидкости, а потом'ь, если скопляется на ен дно, то образуетъ студенистую массу, одинъ вндъ которой уже пока- зываетъ коллоидное сноІІство гидрата, г.тппозеіна, Для такого коллоидиаго со- столпія характерны слѣдующіе признаки: і) въ безводномъ состояніп такое коллоидное тѣло въ водѣ нерастворимо; таковъ и глпноземъ; 2) въ вод- і-юмъ состояпіи оно ішѣетъ видъ сту- денп, въ водѣ нерастворимой, п 3) оно способно также являться и въ раство- рахъ, изъ которьтхъ выдѣляется также въ некристаллпческомъ состояпіи, образуя вещество, похожее на камедь. Эти состоять коллопдовъ, различенный Гремомъ, получили отъ него очень чепіп глинозема отъ еходиыхъ еь ніімъ землистых!, вещрствъ. [21] Обработка боксита ведется на заво- дихъ главпымъ образомъ для того, чтобы получить изъ щслочньгхъ растворовъ глпноземъ, свободный отъ окислонъ телѣза, іт. ч. для краешштаго дѣла требуются соли Л1, не содержащей Fe. Но тоіі же ц-іин, иовядияому, можно достичь, накаливая глпноземъ, содержаний Fe'O3, въ струѣ хлора, сзгізшаннаго съ углеводородными парами, п. ч. тогда Гег("Ів улетучивается. К. Баиеръ замѣтшъ, что при обработкѣ боксита содою въ растворъ переходить на А1!03 около -ШаНО и что при пе- ремѣшиваніи такого раствора (особенно ст> подиѣсью уже осЬпшаго гидрата глинозема) осаждается около 2/з глинозема, такъ что въ раетворѣ остается только А130* на 12Ns.HU. Этотъ растворъ пряно испаряютъ и вновь при- мѣнлютъ въ дѣло. К. Байеръ поэтому прямо обрабатываете бокеитьрастворомъ HNaO при 170° въ закинутоііъ котлѣ, а къ полученному раствору па охлаждеши прибавляет!, воднаго глинозема, на который и осаждается главная масса растворившагося глинозема. Оетатокъ же раствора вновь ндетъ въ дѣло. Гпдратъ, выделяемый или, желочпаго раствора, содержитъ АІ(ОИ)1. Эти отношения во шюгомъ па- поминаютъ B-Q". Даннып показываюсь что отііошеніё между NaHO п глииоземомъ изм'в- няется съ леремѣною массы воды. Если къ раствору глинозема въ щелочи (натровый алюминатъ) прибавить извести, то осавдается известковый алюминатъ, изъ котораго кчслоты извлекаютъ сперва известь, оставляя гидрятъ глинозема, легко раетворягошдйся затѣиѣ аъ ішслотахъ (Левигь). Натровый алюминать, смешанный ст. растворомъ НаНСО', осаждаетъ двойную углекислую соль шелочи и глиоо- зела, легко растворимую въ киелотйхъ.
Г Л II И О 3 К Я Ъ 507 характерный пазваеія, а именно: студенистая форма гидрата названа имъ гпдрогель, т. е. гидратъ гелатиіюзный, а растворимая форма воднаго соеди- меиія названа имъ пщюзоль, отъ да- тішекаго иазвапія — гидратъ растворимый. Эти соетоянія глиноземъ при- шімаетъ легко и часто. Студенистый гидратъ глинозема и есть его гидрогель. Оыъ, какъ и всѣ подобные гидрогеля, не илѣетъ слѣдовъ кристаллиза- ціи, легко мѣняетъ многія изъ своихъ свойстеъ съ леремѣного еодержанія воды, при иакалмваніи теряетъ воду и оставляетъ бѣлыіг порошокъ без- водпой окиси. И кислоты, и щелочи растворяютъ гидрогель глинозема. Гидрогель глігаозема получается также и при псиареніи растворовъ его въ такпхъ малоэнергическихъ кнслотахъ, какъ летучая уксусная. Этимъ пользуются въ тсхилческихъ производствах':,, въ особенности въ крашіыіомъ дѣлѣ, чрезвычайно часто, потому что гидрогель глинозема, осаждаясь, увлекаетъ изъ раствора съ собою въ осадокъ множество красильпыхъ веществъ, находящихся въ растворахъ, и тогда осадокъ окрашивается завлеченными красками [22]; на этомъ основано по- [22] Такіе окрашенные осадки глинозема нослтъ названіе .іаковь, употребляющихся въ красилъпомъ д-г.л'1; для пкрашиванІл тканей и для еоетавленія различпыхъ красокъ, напр., пасгельныхъ, зіасллныхъ н т. п. Такт., если кь рпствору какой-либо соли глинозема прибавить органическихъ красокъ, напримѣръ, кампешеваго дерева, краповыхъ красокъ и т. п., а потомъ прибавить щелочи, такъ, чтобы глиноземъ выдѣлился, то въ осадокъ перей- детъ глнноземъ, окрашенный атимп красильными веществами, коюрыя саын по себѣ въ водѣ растворимы. Это показываете, что глиноземъ способенъ соединяться съ красильными началами и такое соединеніе водою не разлагается; краокп тогда становятся нерастворимыми водою. Если краску замѣшать съ крах- эіальнодіъ клейстеромъ и съ у ксусн о-глиноземной солью, а потомъ посредстаомъ форыъ, имѣющдхъ выпуклый риеунокъ, нанести такой рвсунокъ на ткань и ткань нагрѣть, то укеусно-глиноземная соль оставптъ гидрогель глинозема, который свяаываетъ краски, н тогда уже вода не отмываетъ краски отъ ткани, то-еегь получается, какъ говорятъ, не линяющая (при мытьѣ) окраска. Для сплошного окрашиванія ткаии сперва пропитываются растворомъ у кеусно-глиноземной соли, в потоыъ высушнваютъ ихъ; црн этомъ высу- іинванін уксусная кислота выделяется, а ги- ■дрогель глинозема пристаегь къ волокнамъ. Еодн Такую "(кань теперь провести чрезъ ра- луіеше пелишочихъ красокъ и при- мѣненіе глиноземиыхъ протравъ (мор- даішвъ) въ краенлыюмъ дѣлѣ [23]. створъ кряеки вт. вод'І;, то краски притянутся въ мѣстахт., покрытыхъ глпнозеиомъ, и бу- дутъ плотно имъ удерживаться. Если пѣко- торыя ліѣста ириэтомъ будутъ защищены ыа- несеиіемъ на нихъ кнелоть, каковы втгнная CMPO", щавелевая, лпмонная и т. п. (эти кислоты нелетучи), то глиноземъ на этлхъ мѣ- стахъ растворяется и краска не прпетанетъ. а при промыванін ткани съ этнхъ мѣсп» красна сб'Ьддітъ, такт, что получается бѣлый рисупокъ на тѣхъ м-ветахъ, которыя были предварительно прикрыты подобными кислотными веществами. Чтобы получить уксусно- глтшоземную соль въ раствор1!;, вт. красильпыхъ чаще всего употребляютъ растворъ квае- цовъ, который слѣіштаіотъ съ растворомъ- уксуено-свинцовой соли. Прпитомъ оеаікдаетея сѣрносвиицогщя соль, а въ раствор-J; остается у кеусно -глиноземная соль вмѣстѣ съ сѣрно- каліевой или у кеусно-калиевой солью, смотря по тому, въ какомъ количеств* взята уксуено- свшщовал соль. Полное разложение бѵдетъ с.тѣд.: KA1(S0 Т + 2РЬ(С=Н30!)2 = КС2ИЮЯ -f + АІ(С2Н30=)' + SPbSO1; менѣе полное: 2KAI[SOJ)s + 3Pb(C5H=02j3 = 2АІ(С!НЮ2)= -J- -j- K'SO1 -|- 3PbS04. Если ate растворъ уксус- покислаго глпнозела испарять или даже кипятить, то удаляется уксусная кислота и остается гидрогель глинозема. Такъ какъ соль калІя, получающаяся въ растворѣ, уходить съ лроиывнон подою, а соль свинца, образующаяся как!, осадокъ, не нмѣетъ надлежащего прнмѣиеніл, то такой пріезіъ для получепіп у к су сі го-глиноземной соли нельзя считать эко- номическішъ; онъ удерживается въ красиль- нлхъ въ особенности по той причин'В, что обѣ употребляемы я здѣсь соли, квасцы и свинцовый сахаръ, хорошо кристаллизуются, и по пхъ кристаллическому виду легко усмотреть степень ихъ чистоты. Действительно, въ красильномъ дѣлѣ нужны весьма чистые мате- ріалы, потому что, если будетъ подмѣсь, напр.. небольшое количество желѣэныхъ. соедпнеай. то краски иямѣнятъ евои отт-викн, такъ, напр., краповыя красіш съ глиноземомъ аають красные цвѣта, а при лодмѣсл окиси желѣза фіо- летовыв. Гидратъ глинозема растворимъ въ піелочахъ, гидратъ же окиси желѣза не имѣетъ этой способности. Поэтому въ краеильнош. дѣлѣ иногда примѣняютъ алюникатъ натрія. т. е. расвориное соединеніе глинозем въ ід- комт, натрі, получаемое, какъ сказано выше, изъ боксита. Всякая соль глинозема, смътпан- ная съ избьщдамъ ѣдкой щелочи, даетъ растворъ, содержащей также глиноземо-натріе- вую соль, свободную отъ окиси ■ желѣза. Подобный растворъ, смѣшанішн съ растворен- нынъ нашатыремъ, выд'Ьлдегь въ оеадкѣ гидрогель глинозема: Al(OH)s+3NaHO-f3NH'lCl= = Al(OH)s-|-3NaCl-r-3MH'1OH. Сперва фшъ- свободный натръ, а отъ пряБавкп нашатыря дѣлается свободн'ымъ аиміакъ, а онъ глинозема не растворяетъ, а потому гидрогель по- слѣдняго и осаждается. • [23] Другой прямой способъ полученія чи- стыхъ соединеиій алюминІя состоитъ въ об-
■50S ГЛ. 17. ВОРЪ, ДЛЮМИНІЙ И СХОДНЫЕ ОЪ НИМИ МЕТАЛЛЫ III ГРУППЫ, Осаждаясь на волокпахъ тканей (хдоп- ковыхъ, полотняныхъ в т. п.), гидратъ глинозема дѣлаетъ пхъ водонепроницаемыми, чѣмъ и можно пользоваться .для получепія непр ом окаем ыхъ тканей. Гидрозоль глинозема, т. е. растворимый въ водѣ гидратъ глинозема, получается труднѣе [24]. Гремъ для получения подобного растворимаго глинозема употребплъ растворъ его гидрогеля въ соляной кнслотѣ, т. е. растворъ хлорпстаго алюминія, который сносо- беяъ растворить еще новое количество гидрогеля глинозема; прп этомъ образуется основная соль, вѣроятно, одного работігЬ мріолита, содерікащаго фтористый алю- iiimiu съ фторнетьшъ натріемъ AlNa3Fs. Ми- шралъ этотъ вывозится изъ Грен.іандін (пай- денъ и на Уралѣ). Его измелъчаютъ и въ шіа- менныхъ печахъ накаливают?» съ ішесті.ю. .полученную массу обработываюгь водою, въ рзстворѣ получаютъ алюшшатъ натрія {.і пзі, него чрезъ СО- ложно получать году), а ві. осадкѣ фтористый кальпйі: A!№asrj-f-3CaO = = 3CaF; + AINa'O». [24] Крумъ при готов» лъ сперва растворъ основной укеусно-гливозеизоіі соли, т. е. такой, въ которой бы содержался возможно болъщій избытокъ водной ошісп алюішпіл при возможно маломъ количестве уксусной кислоты. Растворъ долженъ быть слабый, т. е. содержать не больше одной частя глинозема иа 200 частей воды, и если такой растворъ яагрѣвать въ аапаянномъ соеудѣ (чтобы уксусная кислота пе могла испариться) до температуры кип'ьнія воды въ течсиіи полутора или двухъ сутокъ, то растворъ, невидимому яѳ измѣнивівійся, твряетъ однако первоначальный, вяжущій вкусъ, свойственный растворить солей глинозема, и на мѣсто того появляется чистый кислотный вкусъ уксуса. Въ растворЬ тогда содержится уже не соль, .а. въ отдѣльностя уксусная кислота и гидрозоль глинозема; эти вещества ложно рандѣ- .лвть, испаряя уксусную кислоту въ плоскихъ сосудахъ при обыкновенной температурѣ. Раз- ■бавивъ водою, можно даже нагр-ѣть растворъ, уксусная кислота улетучивается, а глинозеіп. (при тонкомъ слоѣ раствора) не выделяется ,въ. рсадокъ. Когда прекратится выдѣлеиіе кис- дъіхъ паровъ, остается растворъ гидрозоля глинозема, не дѣііствугошій на лакиусъ и совершенно безвкусный. При сгущепіи онъ при- ийиаетъ. вее болѣе и болѣе камедистый вилл,, а при по.тномъ испареніи на водяной банѣ онъ оставляетъ иекрясталлнческій камеде- «бразпыйгидратъ, состава А1!Н,,0г'=А1!*0а2И*0. Ііалѣйшее количество щелочей и многихъ кислотъ и солей переводить гидрозоль гли- яоэема въ гидрогель, т. е. переводить гидратъ глинозема изъ растворимаго вида, въ нерастворимый ила, какъ говорить, застав.тяетъ гидратъ, свертываться. Ныяѣ извѣстно много додобныхъ коллоидны.ѵь раегворовъ (гл. 1, ?ыи. 54). из7=составовъ:А1(ОН)01-пляА1(НО)2С1. Такой растворъ, подвергнутый діалігау. то есть просачиванію черезъ перепонку [35], при большомъ разбавленіи водою, просачываетъ чрезъ перепонку соляную кислоту н оставляетъ глиио- аемъ въ видв гидрозоля. Иолучающійся растворъ даже при содержания двухъ или трехъ °/о глинозема столь легко переходить въ гидрогель, что достаточно его перелпть изъ одного сосуда въ другой, не смытый предварительно водою, чтобы вся масса его застыла въ студень. Но растворъ, разбавленный до того, чтобы въ немъ содержалось не болѣе нолупроцеита глинозема, можно даже кипятить безъ евертыванія; однако, все-таки по нстеченіи нѣсколь- ігахъ дней и такой разбавленный растворъ выдѣллетъ гидрогель глинозема [25 bis]. О глиноземѣ, какъ основаиіи, весьма важно замѣтить, что онъ не только самъ способенъ соединяться съ другими основаниями [20], но и не даетъ солей со слабыми летучими кислотами (какъ СО2, СГ-0), образуетъ соли, легко, особенно, при нагрѣваніи, разлагаемый водою [27], также двойныя и основ- |25] lib діалниаторЬ, гл. 1, вьгн. 18. [25 bis] Различный состоянія, въ которых-!, находятся и получены гидраты глинозема, сходны съ такпмъ же раэліічнымъ состоя- иіеиъ гидратовъ окисей желФза и хрома, молибденовой и вольфрамовой кислотъ, а также и фосфорной и кремневой кислотъ, мнопш. о-Ьрынсты.ѵь металловъ, бѣлковыхъ веществъ и др. Мы поэтому будеыъ иыѣть случай возвратиться къ этому предмету въ далыіѣйщемъ изложеяі и. Наиболее замѣчательная особенность раствора, полученнаго Гремомъ, состоитъ въ тоиъ, что оні> свертывается ни лакмусовой бумажкѣ'л оставляетъ на ней голубое кольцо, указывающее на щелочной, т. е. основной ха- рацтеръ глинозема въ таномъ растворѣ. Эа- мѣняп въ діаллзатор-іі основную хлористоводородную соль такою же уксусиога солью, получаютъ гидрозоль глинозема, не д'Ьпетвую- віій уже на лакиусъ (вын. 24). [2GJ Соединеніе глинозема съ основаиінми (алюминаты, см. вьш. 21) иногда встречаются въ пряродѣ. Таковы: швинель MgOAl'O"^ =MgAlsO'', хризобериллъ ВеАІЮ4 в другіе. Такова же магнитная окись желѣза FeOFe^O'— =FesO'' и подобный ей соед. Здѣсь очевидно соединение ^по сходству', какъ въ расіворахъ и сплавахъ, сопровождающеевн образованіеиъ строго определенныхъ, еолеоодобныхт. соед., и подобные случаи составляютъ явные переходы отъ растворовъ къ типу пстишіыхъ солей-
Г Л II К О 8 Е II Ъ 509- ныя [2SJ соли, такъ что служить яв- нымъ щншѣролп. слабыхі. ошованііІ [29]. Къ характеристикѣ глинозема слѣдуетъ добавить, что опт, даѳтъ не только соединенія типа А]ХЯ, ио и иолимернаго ему типа Al2Xs, даже тогда, когда X есть простой одноэквивалентный га- лоидъ, каковъ хлоръ. Деаилль н Тростъ показали (1857), что плотность паровъ хлористаго алгоминія (около 400°) по отношению къ воздуху 9,37, т. е. по отіюшешю къ водорЪду близка къ 135, а потому вѣсъ его частицы около ■І-ОО0 выражается АРСІ1*, по при высіпихъ температурахъ (1000° и 1300°) плотность отвѣчаетъ АЮ13 [30], хотя для [27] Не только у скусно-глиноземная соль (вын. 24), но и всиіііп другіл соли глинозема., образованный летучими кислотами, при нагр-Ь- ваиіи воднато раствора выдѣляютъ кислоту, то есть водою разлагаются и образуютъ или основный соли, или гпдратъ глинозема. Растворял гндратъ глинозема въ азотной к., легко получить отлично кристаллизующуюся азотио- гдикозѳиную соль АІ[КО')'ЙНаО, которая плавится (Ordwiiy) при '1'і° не разлагаясь, при 100° даетъ основную соль ЙАЮ'ОНЫО1 и при 1-И}° оставляет!, гпдратъ глинозема, совершенно не содержащііі злементовъ азотной к и слоты. Но и растпоры этой соли, накъ уксусной, способны выдѣллть гндрагь глинозема. Иэт. всего этого очевидно, что въ рас- Tflop't этой и сіі подобныхъ солей должно предполагать равновесную диссоціонную систему, содержащую соль, кислоту, оснонаяіе, и соединения нхъ съ водою, равно какъ и частицы самой воды. [2S] Изъ природныхъ оеновишъ солей глинозема упомянемъ объ алмнитѣ или кнасцо- вомъ камнѣ (уд. вѣсъ 2,0), иногда являющемся в'ь криеталлахъ, но чаще въ волокнистыхъ масеахъ. Его нашли массами за Кавказомъ (местечко Загликъ, 40 верстъ отъ Елизавет- поля), въ Тольфа около Рима п др. Въ состав'6 его содержится КгО5ДІг0343О3СНгО (въ левв- гнтѣ !)Н!0). Вт, водѣ опт. не растворішъ и ею не разлагается, но послѣ слабаго прокалнванія отдаетъ ей кнасцы. Искуственно получается при нагрѣвапіи въ запаянной трубке до 230° емѣси квасцовъ съ сѣрноглннозешюю солью. [2ІІ] Такъ какъ коллоидальный свойства особенно резко развиты именно въ такихъ окие- лахъ (А№, SiO*. MoO*, SnO= и т. п.), которые ойладаштъ {какъ и вода) свойствами сла- быхъ основаній і[ слабыхъ кнслотъ, то вероятно, что существуетъ причинная связь этого совпаденія, темъ более, что между органическими веществами клей, бѣлокъ и т. п. представители коллондовъ также обладаютъ способностью слабо соединяться съ основавіямн и кислотами. [30] Послѣ Девилля многократно принимались за вопросъ о плотности паровъ хлористаго алюнинія. Особо изелѣдовнли преднетъ ятоть Нильсонъ сь Петерсонояъ, Фридель съ оора, мышьяка и сурьмы, дающихъ окись R2Oa той же формы, какъ А1аО\ Крафтеомъ н В. Ме/Іеръ ст. сотрудниками. Вообще получено, что при пшкихъ температурахъ (до ШУ) плотность постоянна и указы- ваетъ на частицу .-\12С1\ а выше, по всей вероятности, идетъ деполимеризація и получаются частицы АІСІП. Рнло.чъ шли и пдутъпо- спхъ порт. разнорь-чія о плотности паровъ аяш- мипііі-этіма іі метила, съ вопросомъ о томъ, АЦСІГ)71 или Л1а(СНя)" выражаетъ частицу алгаминш-метпла.Ингересьэтихъ лзслѣдонаній сводится на вопросъ объ атомности АІ, если держаться того иредставленія, что элементы обладают!, въ свонхъ соответственных1!* сое- диненіяхъ постоянною и строго определяемою атомностью. Тогда частицы А1С1" или А1(СНа)" показали бы, что АІ трехъ-атоыенъ, а следовательно соед. аліомипія суть А1(ОН)а, АІО'АІ, вообще А1Х:1. Если же 'іастица есть АГ01С, то- она не совместима—дли последователей уче- нія объ атомности эдементовъ — съ понятіемъ о 3-хъ атомности АІ и онп признавали АІ четырехатоннымъ, какъ углеродъ, ѵиодобляя А1-С16 этану С-Н'=СН3СН5, хотя и не объясняли, почему АІ не образуетъ АІСІ* или вообще АІХ'. Въ этомъ еочннеиіи проводятся иньш иредставленія и по нвмъ, хотя алюниній, какъ ялементъ III группы, даетъ соединенія типа АІХа, но нтпмъ не исключается возможность соединенія этихъ частвцъ съ другими и, следовательно, мелсду собою, т. о. образо- ваніе АІ'Х6, подобно тому, какъ частицы элементовъ одноэквнвалент^ыхъ являются и.ти какъ Н-.С12, и т. п., или какъ Na, а частицы двуэквйвалентныхъ или какъ Hg, asm какт. И2 іі даже S11. Прежде всего должно видѣть, что предельная форма не иечерпываетъ всей способности къ соеднненіямъ, она исчерпывает!, только способность къ соединешю съ- н'вкот. Х-ми, но лредѣльное тело затѣмъ- можетт, соединяться съ ціь.іъшми частицами, чему лучшее доказательство мы видимъ въ способности телъ образовать кристаллически соедпненія съ водою, амміакомъ и т.п. Но въ- однлхъ тѣлахъ эта способность къ далъней- шимъ соеднненіямъ мало развита (таковъ CG14), въ другихъ яснѣе. А1ХЛ соединяется со многими другими частицами. Если предельная форма, не соединяющаяся съ новыми X, соединяется, однако, съ другими цельными частицами, то въ нѣкоторыхъ елучаяхъ она будетъ, конечно, соединяться сама съ собою, будетъ- полимеризировать. При этомъ представляется- уму очевиднымъ, что тѣ силы, которыя за- ставляютъ S2 связываться сч. С1- или С!Н* еъ С15 и т. п., связываютъ и однородный частицы между собою; при атонъ нолинернзаціі» перестаетъ быть отдельнымъ, отрывочным"Ь- явленіемъ, химическін соединенія „по сходству* получаютъ особый и важный интересъ. Сообразно съ такимъ нредставленіемъ, можно- сдѣлать такое эаключеніе о ооединѳніяхъ алюминія: тппъ ихъ — въ предѣле АІХ8, какъ и ВХ5, но эти предѣльяыя формы способны еще- соединяться, образовать AlX'BZ.nnpaHHBKHXb' температурахъ хлористый алюниній естьтѣло- подобное этому, т. е. (A1XS)S. Въ борѣ, въ-
ЗІО ГЛ. 17. БОРЪ, АЛЮМИШЙ Н СХОДНЫЕ СЪ ІШЛІІ МТДЛЛЫ III ГРУППЫ. хлористая соединения представляютъ всегда не полпмерпзованныя частицы ВС13, AsCla, SbCl8 [31]. Подобное услож- неніе (полнмеризація) формы А1Ха, вѣ- роятно, находится в'і. связи съ легкою способностію солей алюминія соединяться съ другими солями для обра- зованія двокныхь солей и съ самішъ гпдратомъ глинозема для образования основныхъ солей. Сѣриоглішозишая соль Al^SCH)3. получающаяся въ растворѣ при обра- поткѣ глины пли гидратовъ глинозема сѣрною кислотою, кристаллизуется на холоду съ 27Н-0, а прп обыкн. темпер, въ, пер даму тровыхъ кристаллахъ, жир- ньгхъ на ощупь и содерзкащпхъ 16НЮ ВСР, эта способность давать далыгЬпшіл сое- дпнепія ненѣе развита. Оттого то si является BC1J, а не (IJCl'fc ІІолшіеризацііі возможна не только тогда, когда твло не достигло предѣла (хотя лрл сіто^гь она вѣронтнѣс), но и тогда, когда образовалась предельная форма, если только в'ь послѣднеО есть способность соединяться съ другими ц1:льныин частіщашт. Поэтому можно заключить, что алюминііі. какъ в боръ, трех-эквивалентенъ, если Li, Na одно. Мк дву, С—четырех-эквнвалентенъ. Словолъ, нѣтъ никакого повода считать, что а'лтомпній еноеобенъ образовать -соединения ЛІХ4 п этамъ способолгь объяснять сущеетвованіе частицы АІ-С1Й. При зтомъ еіть много поводовъ думать, что A1F". А1*05 и т. п. юіпнрпчеокія формулы не выражаготъ частпчнаго вѣса атнкі. соедп- ненііі. а онъ гораздо выше: АШ,,яп, А1-°03". Послѣ того, какъ я еще тп, 70-хъ годахъ проводить такое воазрѣніе. получились очевндныя доказательства справедливости вышеизложенного, т.-е. независима™ суздествованіп въ па- рзхъ АІХа, потому что Коябъ (18S9) опредѣ- лилъ плотность пара летучей (плавится 193е, кжгитъ 315°, перегоняется безъ слѣда раз- ложенія) ацетилъ уксусной соли алюлшыін AlfC'l-PO2)3 п нашолъ ее точно отвѣчагащею указанному частичному составу. Съ Другой стороны, Лупзъ и Ру (1889), пользуясь сіюсо- бозіъ депрессін растворовъ (гл. 1, вып. 49), нашли, что частицы А15(С2Не),і, А1і(СіН,!),і и т. п. отвѣчагатъ типу А12Х°. Такшгь образомъ ньшѣ агожно уже признать, что частичный составь соедвненій алюминія въ простѣішемъ видѣ будетъ А1Х9, но онъ можегъ иоянмерп- зоватъея и давать А12Х" или вообще АІ"Х"п. [31] Для галлія, какъ близкаго аналога алю- ішпія, иже Лекокъ де Буабодраш. (1880)сдѣ- лалъ в-вроятньшъ тотъ выводъ. вытекающій нзъ всѣхъ поелѣдукицихъ опредѣленій. что при низкихт. телшература.ѵь и иовышенныхъ давяепіяхъ частица хлористаго галлія содержите GasCl°, а при высшихъ темпер, и умень- шенномъ давлеиіи онадиееоцщруетъв'ь GaCIa. Для индія частица хлористаго соед., повиди- иоиу, прямо является в'ь лростѣйшей формѣ ІпС1л: [32], Ея растворы дѣйствуютъ, каш, сѣрная кислота, напр., выдѣляготъ съ Zn водородъ, нрнчелъ " образуются основные соли, встрѣчающіяся иногда въ прпродѣ (алюмишгтъ Al3OaS03E)H20 идр.),могущііілолучатьеяразложепіемъ средней соли п прямыыъ расгвореыіемъ гидрата въ средней соли и представляющая разнообразный составъ (Ala03)»(SO')m(HE0)4. гдѣ rn/R менѣе 3. Сѣриоглиноаемную соль готовить (чистую при помощи гидрата, получае- маго пзъ боксита, выноска 21) въ большнхъ количествам (вмѣсто квас- цовъ) для прпшѣненія прп краіненіи тканей (для получения протравы) и дли гюлученія квасцовъ: обыкповенныхъ. содер;кащихъЕЛ1(301)212Н2Опаиміач- ныхъ (оставляю гцихъ при накаливавши А1ЮВ), гдѣ калій замъ-венъ аммоніемъ (NH4). Квасцы оттого и употребляются въ значптелыюмъ количестве, что хорошо и легко кристаллизуются. Въ зтомъ отношении квасцы, образованные каліемъ и аммоніемъ, одинаково удобны для очпщенія, потому что представляютъ значительный разности въ растворимости при обыкновенной тешш- ратурѣ и въ нагрѣтомъ состояиіи. Если пристал л изація пдетъ быстро, то соль выдѣляется въ вид/в мелких'ькриетал- ловъ, а при медленноыъ осажденіи, ш. особенности въ большнхъ массахъ. па заводахъ, получаются иногда кристаллы въ і-іѣсколько сантшіетровъ[33]. [32] Чистая to,ib (ІВН-О) не гигроскопична. Въ присутствін подиѣсей содержапіе воды воз- раотаеть до 1SH50, и соль становится гигроскопическою. [33| Натріовые іщасцы гораздо Солѣе растворимы, труднѣе кристнллизуютоя и потому иенѣе удобны для очпщенія отъ подлѣсей; 101) частеіі воды растаоряютъ прп 0°3 ч., при П0° 22 ч., при 70° ІЮ ч.. прп 100° 357 частей калійныкъ квасцовъ. Растворимость ам- міачпыхъ іівасцовъ ыелного шенѣо. Калісвые квасцы имѣютъ уд'1;льньійвѣсъ=1,74, амміач- иые=1,63. патровые—1,60. Квасцы легко те- ряютъ свою к ристал лпзаціонную воду; такт>, поташные квасцы, оставленные на иоздухѣ, отчасти выветриваются, а подъ колоколош> воядушпаго насоса терпютъ 9Йа0. Прп 100° сухой воздуиъ, пропущенный черезъ квасцы, отпилает'Ь отъ нихъ почти всю воду. Надъ квасцами, какъ мы уже говорили рапѣе (гл. 15), псяѣе, чѣыънадъкакіши-либо другими сояпші, пролвляетсіі изоморфцзмъ, и всѣ квасцы не только содержать одинаковое количество криеталлизаціонноіі воды MB[SO,']s12H'0, гдѣ М=гК, NH* Ка, Н = А1, Fe. Сі-.'и не толі.ко
С О Л II АЛЮ М И Н. I Л. Ill Хлористым ііліояншім А12С1в получается, какъ и другіе подобные хлористые металлы {напр. JMgCl2), или пряно изъ хлора и металла, или при дрокаливаиіи тѣсной смѣси аморфной безводной описи и угля въ струѣ сухого хлора [33 bis]. Получается возгонкою, потому что весьма летучъ [34]. Онъ представляетъ кристалли- являіотсп въ крнсталлахъ, юіѣіощихъ одинаковое накяопеніе плоскостей, но и даготъ всевозможный иэоморфньш смѣшепія. Окись алю- ыииі/і легко заменяется въ нихъ окнслаъш же- лѣзг, хрома, нндія и отчасти другими, а кал is заменяется иатріем-ь, рубпдіемъ, аммопіемъ и таліемъ, вміісто же сЬрной могутъ встать селеновая и хромовая кислоты. Обыкновенная форма кристалл ияащи іша- сцовіі есть октаодрнческая, ио если растворъ содержптъ некоторый небольшой нзбытокъ глинозема против у отяошенія 2А.1{ОН)а къ К-йО' • и сѣриоіі кпслоты на болѣе, какъ 31IaSO' на 2А1{ОНу, то легко получаются ком- бннацш куба съ октаэдромъ и такіе квасцы пазываются кубическими. Ихъ цѣнятъ красильщики но той причшіѣ, чтоонн въ растворѣ не даютъ же.твза, такъ какъ его окпсь осаждается ранѣе глинозема, к если послѣдшн бу- деть въиэбытігі;, то, значптъ, небудетъ окиси жслѣза. Долго такіс квасцы шли нзъ Италіи, гдѣ готовились изч, алюнита (вын. 28). Каліе- вые квасцы плавятся около 92е, амміачные 95°, натровые около 06°. [33 bis] Онъ образуется также црн д'Шствіп хиористаго водорода па металлически! алюмя- яів(Нильсонъи Петерсонъ), при прокаливанш глынозеаи въ смѣси пароиъ нафталина и ПСІ (Форъ 1SSI1) н при д-ьііствіи сухого ИС1 на сплавъ H"je или болѣе А1 съ мѣдыо (Мебери). [Ш] Хлористый алюминій плавнтсл при 178°, ішпитъ при 183" (давленіе 735 мм., при дав- леніи 250 мм.: .168°, 2278 ми. 213°), по Фриде- лго и Крафтсу, слѣдовательпо, кипптъ тотчасъ послѣ плавленія. ■ По Зеііберту к Палларду (1S'J2) А1аС16 плавится при 193°. Бромистый ■алюминій плавится около 92°, аіодистый прп 1S5" по Веберу, при 125° по Давндлш и Троету. Всѣ яти галоидныя сосдпнеііІя алюмннія въ водѣ растворяются. Фтористый алюминій A1FS (AluF'u) въ водѣ нераствориыъ, однако' прн раствореийі глинозема въ плавиковой кпелотѣ (при содери;аніп избытка плавнковоГі кислоты) образуете растворъ (вѣроятно гидрозоля глинозема пли соедішенія AIF'' съ HF). При иепа- рееіи его получены кристаллы, содержание A1-F°H1'"H!0. Omz уже не растворимы въ водѣ. Насыщая зтотъ растворъ еще большимъ ко- лцчествомъ глинозема, прн цепаренш раствора, получили кристаллы состава Al=J>r7H.-0. Быть можетъ, что растворимая форма еодер- ■житъ ALF1, а нерастворимая полішеръ AM'". Ути ооѳдипеиіп при накалішаніп оставляіотъ нерастворимый боздодяыіі фтористый алго- ъшній. Онъ представляетъ безвд-Ьтные ромбоэдры,' чрезвычайно трудно легучіе; удѣль- наго вѣса ЗД, разлагающіеся водяными па- ческую, легкоплавкую массу, расплы- валощуюсяиа воздухе, легко растворяющуюся въ водѣ съотдѣленіеыъ большого количества тепла [34 bis]. При. нспа- ренік такого раствора выдѣляется соляная кислота и водная окись алю- минія. Но при нзбыткѣкрѣпкой соляной кислоты и при нагрѣваніи въ запаян- номъ сосудѣ, послѣ охлажденія, получали кристаллы А1С1а6Н20, т. е. хлористый алюминій съ водою соединяется и ею разлагается. Способность же къ соединенно типа А1Х3 съ другими частицами видна въ соединеаіп А1СЗ3 со многими другими соединеніяміі хлора,—такъ, напр., смѣсь хлориетагб алюмннія съ хлористой сѣрой при дѣйствіи хлора даетъ AFCPSCl4; съ пяти-хлористымъ фоефоромъ онъ об- разуетъ AICFPCI5, также известны соедшенія: АІСШОСІ, А1С№0С13, A1CP3NI-F, А1С1*ЕС1, AlCPNaCl [35]. рами на окись алюминиі и плавиковую кислоту. Кислотный растворъ содержать, невидимому, соединеніе, которому отвѣчаютъ и соли; такъ, до прибавленін раствора фторис- таго калія получается студенистый осадокъ AlK'F5. Подобное же соединение, находимое въ прародѣ, а. именно, AlKa3FG мы выше видѣли подъ нменемъ нрівлита. уд. в. 3.0. [34 bis] Бъ этомъ отношенін хлористый алюминій представляетъ подобі'е ^лораигидридамъ кпелотъ, напр., ВСІЛ, н, вѣроятно. въ водя- нозіт. растворѣ элементы соляной кислоты уже отделены, по крайней мѣрѣ отчасти, отъ водной окиси алюмпнія. Растворъ можетъ быть также полученъ дѣйствіемъ глпнозеынаго гидрата на соляную кислоту. [35] Здѣсь мы видшіъ подтвержденіе того, что сказано въ вын. 30-й, т. е. дѣйствуетъ частица А1С1*. Приведу еще одно наблюденіе, подтверждающее способность глинозема вступать въ сложныя соединения. Глішоземъ, смоченный растворожь хлористаго кальпдя.. даетъ при накалпвавін безводное кристаллическое вещество (тетраэдры), растворимое въ кисяо- тахъ и содержащее (А12Ол)с(СаО)10СаС1-. Даже глина даетъ подобное же каменистое вещество, могущее ішѣть практпчеекія прпмѣненія. Изъ еложныхъ соедпненій глпнозема нужно упомянуть еще объ ультрамарин* или лдзо- ревомь намнѣ. Онъ встрѣчается въ природѣ около Байкальс i-raro озера въ крпстал.тахъ, отчасти безцвѣтныхъ. отчасти окрашенныхъ въ различные зеленые, сниіе п фіолетовые цвѣ- та. Прп накаливанІп становится натовымъ п иріобрѣтаетъ весьма яркій синій цвѣтъ. Въ этомъ видѣ онъ н употребляется для шлифовки и укращешіі (подобно малахиту) и какъ яркая синяя кратка. Въ настоящее вреия ультрамаринъ — какъ краска — фабрнкуютъ искусственно въ оольшнхъ массахъ и это производство составдястъ одно нзъ весьма ио-
512' ГЛ. 1/. БОРЪ, ЛЛЮМИІПЙ И СХОДНЫЕ СЪ ПІІМІІ МЕТАЛЛЫ Ш ГРУППЫ, Соедннепіе хлорнстаго алюмшіія съ хлористымъ натріемъ АШаСІ* весьма легкоплавко и гораздо болѣе постоянно на воздухѣ, чѣмъ самъ хлористый алюминий. Оно, очевидно, того же типа, какъ квасцы. Это соедшюніе, AlNaCl4, употреблялось долгое время для добы- ваігія металлическаго алюминія, какъ мы тотчасъ объ этомъ скажемъ. Бромистый алюмнній, полученный иепо- средствепнынъ соедииеніемъ металлического алюминія съ бромомъ, чрезвычайно сходенъ съ хлористымъ; онъ плавится при 90°, летучъ при 270°. Іоднстый алюмнній получепъ при нагрѣ- вапіи въ запаянной трубкѣ іода съ порошколъ алюішиія; онъ легко разлагается кислородомъ, такъ что даже пары его въ смѣсп съ кислородомъ даютъ взрывъ [36]. лезныхъ завоеванііі науки, потому что сішее окрашиваніе ультрамарина было предметамъ ыногихъ научкыгь изслѣдованііі, вствдствіе которыхъ только и получилась возможность фабриваціи этого прнродкаго вещества. Самый характерный фактъ, отиосяіцііісі: до ультрамарина, состоять въ тонъ, что при облнванін кислотою ант. отдѣ.тястъ сѣрнпстый водородъ и становится беяцвѣтнымъ. Очевидно, что синій двѣтъ ультрамарину своВствень вслѣдствіе содержания сѣрнастыхъ соедипенш. Если прокаливать глину съ сѣрнонатріевон солью а угленъ (образуется сѣрннстый натрій) безъ доступа воздуха, то получается бѣлая массе, которая при накалаваніи на воздухѣ становится зеленой; обработанная водою, она оставляеть беяцвѣтное вещество, пзвѣстное подъ назва- ніенъ бѣлаго ультрамарина. Накаленное на воздухѣ, оно поглощаетъ кислородъ ы становится синимъ. Причину окрашиванІя припи- сьгааютт, содержаніга сѣрнистыхъ или много- сѣрнистыхъ неталловъ, но всего вѣроятнѣе, что эдѣсь содержится сѣриистый кремнШ или его сѣро-окись SiOS. Но всякомъ елучаѣ сѣр- настыя соединенія эдѣсь играютъ важную роль, но нопросъ ещене яеенъ. Бѣлый уяьтра- мариаъ считаютъ содержащими SasAl°.Si°0-'S. Зеленый, вѣроятно, еодержить болѣе сѣры, а въ голубонъ привныаютъ еще большее количество. Считаютъ, что его составь есть Яа8АЛ6 Sі * О м S1, Болѣе вѣроятво (по Guc- fcelberger, 1SS2), что соетавъ синяго изменяется o.xbSjI*Al1»Ha.s,,S,,07Mo Si^AI'^Na^SW. Этотъ послѣдній можно выразить такъ: (АРО'ДЙ'О^НЯа'ОГЗЮ", что и показываетъ содержанІе въ ультрамарине сѣры, не достаточно окисленной. [36] При обьікн. темпер, алюмнній воды не разлагаетъ, но если къией прибавить немного іода, пли іодистэго водорода н іода, или юдиетаго-алншЕНІя и іода—водородъ въ оби- лін выдѣляетсл. Понятно, что здѣсь реакііія идетъ насчетъ временнаго образования ЛИ", который съ водою даетъ гидратъ глинозема и Метал.шчеопй іілюмііпііІ былъ получепъ въ первый ' раэъ Велероыъ, въ 1S22 г., при дѣйствіп калія на хлористый алюмиііій. Велеръ получил т» атотъ металлъ сперва въ видѣ сѣраго. порошка; а потомъ (въ 1845 году) и въ сплошномъ видѣ бѣлаго металла, пеоішсляющагоея па воздухѣ и трудно дѣйствующаго на кислоты. Вслѣдствіе. громаднаго распространенія соедипеній алюминія, желательно было изучить въ подробности способы полученія этого металла, что и выполннлъ (І 845 г.) Гепр. Сентъ-Клеръ-Девплль, знаменитый своимъ учепіемъ о диссощаціи. Его пріемы примѣнены были затѣмъ въ техникѣ п дали уже значительный массы алюминія, но опытъ въ боль- шомъ впдѣ показалъ, что металличе- скій алюмпиій, обладая большою легкостью и прочностію и малою нзиѣн- чпвостію на воздухѣ, очень пригоденъ для иѣкоторыхъ вадѣлій, однако по- своимъ свойствамъ оказался не столь прнгоднымъ для техническихъ потребностей, какъ то предполагали первоначально Дѣйствителыю, хотя азотная и миогія др. кислоты (особенно орга- ническія) мало дѣйствуютъ на пего, но щелочи, слабый раств. NH8, его соли, даже влажная поваренная соль, поть н т. п. [36 bis], растравляюгъ его, и HJ, а опъ съ А1- развиваетъ водородъ,. вновь, образуя АУа. Алюминій относится къ металлами, обладаюшимъ большшгь еродетвоагь къ кислороду, ч-Ьмъ къ галондамъ (елг. вын. 36 tri.). [36 bis] Бъ видѣ примѣра укажешь на то,- что если на металл, поверхность алюминія по- падегъ ртуть, особенно же, «ели ртуть втирать въ алюмнній, смоченный слабою кислотою, то происходить быстрое окнеленіе At (образование А1Е03); оно сопровождается очень примѣчательнымъ появленіемъ какъ бы шерсти (или пуха) изъ выростающіга, на иеталлѣ нитей окиси алюминія, что было указано (1870) Косея, а потомъ (1S92) А. Соколовыми Это поучительное и легко воспроизводимое явленіе, ведегъ къ образованию глинозема. Въ- атмосферѣ азота оно не совершается, на воз- дууЬ же происходить въ нисколько минугъ. Считаю однако необходдмьшъ прибавить здѣсь, что по изигѣдовпніяыъ Лгобберта н Ро- шера (18Я1) вино, кофе, молоко, масло, моча, земля и т, п. дѣлтели дѣЯствуютъ на издѣ- лія А1 не болѣе, чѣмъ на Ы'Ьдныя, оловянный и т. п, иядѣлія. Въ обыкн. укй)'сѣ, въ. і .ч'Ьс. растворилось съ каікд. квадр. сантиметра 0,35 гр., а въ .5% растворѣ поваренной соли около 0,05 гр.' алюминія. Диттъ (1890) локазалт,, что А1 хотя медленно рпо дрячйиѣ-
А Л К1 ЯНІІІ II. 513 вслѣдствіе тога предметы, сдѣлашые пзъ алгошшія, часто страдаютъ съ поверхности, измѣі-шются и пе могутъ замѣпить, какъ предполагалось прежде, драгоцѣішыхъ металловъ, отъ кото- рыхъ алтомиши отличается большого легкостью. По сплавы (особенно съ мѣдыо, напр., алюмишевая бронза), образуемые алюшшіемъ, оказались обладающими драгоценными свойствами и пригодными: ко многнмъ прпложеніямъ. Ни 'Угольі 1!И ципкъ не возстанов- ляготъ окпслешіыя соедітненія алгоми- пін въ жару лечен, даже патрій и калій не дѣііствуготъ на глпноземъ. Металлически! же алюмшші, подобно магнію, егюсобеиъ возстаиовлять даже щелочные металлы изъ пхъ кислородных/1. соеднпенІіі, что основывается на томъ, что данная масса кислорода, соединяясь съ А1 (иМ^), развиваетъ бо- лѣе тепла, чѣмъ соединяясь съ другими металлами, тогда какъ при соединены съ хлоромъ (и др. галоидами) щелочные металлы развгшаютъ наиболее тепла [30 Ігі]. Девилевеиій способъ получеиія алюминія основывается на раздоженш металлическнмъ натріемъ вышеуказан- наго соедписнія хлорпстаго натрія съ хлорпстымъ а.тюмпнісмъ. Это послѣд- ■нее получаютъ, пропуская пары хло- образовашл слоя raua, какъ въ гл. 16, вып. 101, по разлагаетъ азотную и сѣрпую кислоты, въ пустотѣ и въ пріісутствіп окислителей реакція идетъ скорѣе. Даже отъ воды А1 окисляется съ поверхности, но тонкій слой образующегося глинозема препятствуетъ полноте измѣиенін. Въ 12 чаеовъ съ 1 кв. метра азотная кнсл. уд. вѣса 1,383 растворнегь при 17° около 20 гр. аліоіганіп, содержатаго лишь малую (отъ 1 до Ѵ-Л'о ®) подзгЬсь кремпія (Ле Руа, 1891}; отъ раствора КаСІ происходить окпсленіе: АѴ- -|- 6NaCl + ЗН20 = А15С1е + + ЗЫааО -Ь ЗЫ' и эатЬмъ: Л1аС1" + ЗЬѴО = =: AVO" -j- бйаСІ, г.-е. соль возобновляется. GiHtig (ISilO) доказалъ, что слабый растворъ NH1 дѣйствуя на Л1 даотъ амміачное соеди- неиіе гидрата глинозема и водородъ и что подыѣсь амміачныхъ солей содѣііствуетъ такому процессу. [31! tri] Въ дополнение къ толу, что дано въ гл. 11, 13 и въ гл. 15. выпоена 19, приводишь колнч, тепла въ тысячах* ед. тепла, от- дѣляющееся при образована! изъ металловь, ввятыхъ въ граныовыхъ атонн. количествах*;. рпстаго алюмииія (выдѣляемые накаленною смѣсыо глинозема, извдекае- лаго изъ боксита или кріолнта, съ угломъ въ сгруѣ хлора) чрезъ накаленную поваренную соль, причемъ соединение AINaCr* само можетъ перегоняться и получаться въ чпетомъ ео- стояпіи. Смѣсь этого соединевія съ поваренною солью и пдавиковьгмъ шпатомъ, плп съ кріолитомъ, нагревается съ нѣкоторымъ избыткомъ натрія, разрѣзаннаго на мелкіе куски. Это пагрѣваніе иа заводахъ производили въ особениыхъ печахъ прп ма- ломъ доступѣ воздуха, но при возвышенной температурь-: NaAlCli-(-3Na= =4NaCI+Al Способъ Девнля, давшій въ GO-хъ годахъ XIX стол, первыя большія количества алюминія и позволивши! испытать иримѣнимость этого металла для разныхь цѣлей, нредставляетъ не только сложность и дороговизну, но іі трудность получения чистаго металла, какой требуется для яногихъ прилозкеній, напр. для заэгішы м'Ьди въ проводникахъ, распредѣляю- щихъ токи. Поэтому съ средины 80-хъ годовъ, когда динамо-машины стали строить въ большияь размѣрахъ, явились многіе (Heroult ' 18S7, Eorcher, (-irabau и др.) способы полученія алюминія въ электрпческихъ печахъ при дѣпствів высокой нхъ температуры, при помощи электролиза, которымъ Бунзенъ (1854) и Девплль (1854) получили уже давио металл, алюминій. Металлургія алюминія съ конца 80-хъ годовъ пріобрѣла его новое на- правленіе, основанное на Дѣйствіи гальваническаго тока при, высокой температурѣ на кріолитъ [37] и растворы въ неыъ окиси алюминія (изъ боксита или прямо въ видѣ ископае- лаго корунда), потому что при этомъ возстановляется на отриц. пошосѣ (катодѣ) металлически А1 въ довольно чистомъ видѣ, а если катодомъ служить мѣдь, то получаются ея сплавы ев алюмнніемъ. Таковы способы Галля, члнѣ. что существу to щія свѣдѣнія касаются образования гпдратовъ названныхъ окисловъ, а изъ нихъ лишь предположительно можносудить '/ F О3 ГЧ °"ъ "бразованіп безводнызъ окксловъ, J/Fe*riG Сі л"ч"тепло г«дрятаців (напр. MgO-j-H.:0) '! * ' неопрёдѣлеыо до енхъ поръ. При данныхъ для образованія окпеловъ Mg, [37] Кріолитъ при дѣйствіи тоіи около 1000° Д1. и Fe поставлена звѣздочка [*) по той при- выдѣлпетъ пары йа. которынъ возстановляегь Оеяолм шміи. 33 Ка!0 Ыа:С1: 100; 195: MgO MgCF U0»; 'Ml'G3 120, 151 ; 'ftAFCl" 107
514 ГЛ. 1'Л ВОРЪ, АЛШМНШІІ II СХОДНЫЕ С'Ь ИШШ МЕТАЛЛЫ Щ ГРУППЫ. Коульса (оби въ С. А. С. Штатахъ) и Нейгаузенекій (гдѣ токъ получается динам о машиной, приводимой въ дѣй- ствіе рейнскіщъ водонадомъ, опило Шафгоузена). Для прпмѣра ошшемъ (со словъ проф. Д. П. Коновалова, узнаыиаго сиосоСъ этотъ на всезгірноп Элеигрическия печь Cowles яд я по.іучэніл А]. виставкѣ въ Чикаго 1893 г.) енособъ Галля, примѣішемый около Питсбурга и дающій ежедневно около 1500 кило А1 [около 90 пуд.). Берется желѣзныіі ящикъ (длина около 1 п., ширина около Ѵ'з м.) t'b угольной набойкой, нагружается опъ емѣсыо кріолнта съ Элоктрич- вань Heroutfa для црпгптопл. силешовъ ЛІ. А1203 изъ боксита и засыпается солью, а затѣмъ чрезъ смѣсь пускается токъ въ 5000 амперъ и 20 вольт-ь, анодомъ служптъ угольный цилиндръ (около 9 сант. діаы.), .а катодомъ угольная набойка ящика. Когда отъ дѣйствія тока темпер, внутри поднимется до темно-краснаго каленія, смѣсьшіавится, AisOa разлагается и выдѣляющійся АІ АІ, но въ то же время соединяется опять съ освобождающимся фторолъ и внявь переходить въ силавъ, способный растворять глино- зеиъ, дающій алголпвііі. Этотъ глиноземъ образуется паъ набойки печи или прибавляется въ нее по времешмъ. получается па диѣ ящика, а киелородъ сожигаетъ уголь анода. Когда разло- женіе подходптъ къ концу н сопро- тивленіс сплава возрастаешь, тогда прпбавляютъ новое количество А1-08 и такъ пдутъ дапѣе, пока не накопится въ ваш-іѣ много подиѣссй, персходя- щихъ въ металлъ [37 bisj. Аліомішіга свойствепъ бѣлый цвѣтъ, подобный олову, т. е. опъ болѣе сѣраго цвѣта, чѣмъ серебро: блескъ его также напомппаетъ слабый матовый блескъ олова, но сравнительно съ оловомъ и чпстымъ ссребромъ алюмниій весьма твердь. Плотность его равна 2,67, т. е. алюмігаій почти въ 4 раза легче серебра п почти въ 3 раза легче мѣдп. Плавится оііъ при началѣ калильного жара (около <і57°) и при этомъ мало окисляется. На воздухѣ при обыкновенной температурѣ опъ не изменяется и загорается при наі;алнвапіи только съ большпмъ трудомъ, если взнтъ въ сплошиыхъ массахъ, но въ тонкнхъ лпетахъ, въ которые опъ шособепъ выковываться, или въ весьма тонкой проволокѣ,—онъ горптъ, издавая сильный бѣлый свѣтъ, потому что образует!, неплавкую и нелетучую окись, прнчемъ на Д120* (102 грам.) выделяется около 350000 ед. тепла. Самъ опъ не- л'етучъ въ жару іючей. Эти свойства АІ дѣлаютъ его отличнымъ возстано- вителемъ; такъ Н. Н. Бекетовъ пока- залъ, что АІ. возетаповляетъ окислы [37 bisj Заводская стоимость алюыинія по этому способу можетъ быть понижена, примерно до 20 центовъ ия. англ. фуятъ, т. е. около З^в франковъ за квлограммъ (около J 9 р. за пудъ). Въ Англіи (Каснсръ) до вседенія зяектрпчеекаго способа получ. ДІ, брали 1200 ч. двойной соли NaAlCl', G00 ч. кріолнта, 350 ч. На и получали около 120 ч. АІ, такъ что онъ обходился пршгьрпо раза въ l'/s дороже. Такъ какъ Бухнеръ наше.тъ, что сѣрни- стый алкжинш AI-S3 для получеиія шата.тлнч. алюмшііл бодѣе дригоденъ, чѣігь окись АІ, при разложепіи гальв. токомъ п такъ какъ наналпваніе скѣсп АІ'О* съ угдемъ съ парахъ сѣры даетъ А128а лишь съ трудомъ, то Gray (18УІ) предложил-ь готовить A12SS, накаливая смѣсь угля съ сіфног.тиыоземною солью и фто- риетымъ uftTpieM-b: получающаяся сплавленная смѣсь NaF ir АІ5®' прямо дастъ алюминіп при дѣПствін тона. Для получеиія 1 килограмма алюминіл нынѣ расходуется количество тока,производимое 30—50 лот. силами въ часъ. При современной цѣнѣ—около 3 фр. за кило — алюминііі мошет-ь.соперничать съ м-Ьдыо—рав- няго объема.
СВОЙСТВА АЛЮМИНІІТ, 515 щелочныхъ металловъ (гл. 13, выи. № bis). Еще легче алюмипій возстановляетъ жслѣзо, дроігь и т. п. металлы изъ ихъ окпсловъ, и такая реакція сопровождается, вслѣдствіе сравнительно малой теплоемкости (и малаго количества) образующихся веществъ, силь- нѣйшымъ повышешелъ температуры, достаточнимъ не только для сплавле- ніи желѣза ы окиси алюмипія, но и гораздо выше, а потопу „терлитъ" (Га льде мата) или смѣсь порош ко ватаге алюмнпія" съ измельченною окисью желѣза (см. гл. 3, вып. 42), ложетъ служитт. средствомъ для гголучепія вы- сокихъ (до 3000°) темиературъ и для спаивашн желѣза. Реакція ігдетъ по уравнению: JV03 + 2А1 = А1Ю8 +2Fe и отвѣчаетъ вьтдѣлеиііо около 150 ты- сеч'ь едшшцъ тепла на 51< вѣсовыхъ единицъ взятаго алюмішія. j 37 hi]. Сравнительная легкость алюшшія и великая способность его отнимать кн- «лородъ даже отъ такихъ металловъ, каісъ щелочные, находится поішдимому въ протііворѣчіи сь пеоклелясмостію металла па шздухѣ. Объяспепія должно искать, повидгшомѵ, въ томъ, что па поверхности алюшшія па воздухѣ образуется тоякій прозрачный слой окиси (Диттъ), прикрывающій остальной ме- таллъ, потому что въ тонкомъ порошкѣ металла (поверхность тогда велика) всегда содержится много окиси. Еслп зіетадлнчесшй алюминій облить (или даже просто смочить) растворомъ суле- ііы,ртутьвозстаиовляетсяидаетъ амальгаму, въ видѣ которой алюминій окисляется очень легко и разлагаетъ воду при обыкновенной температурѣ, прп- чемъ, по всей вероятности, свою роль играетъ не только образующаяся гальваническая пара (ртуть-алюлиній), но и измѣнейиая свѣжая поверхность (см. вын. 36 bis) аліоминія. Амальгамированный алюминій (по Вислиценусу, 1895) приготовляется обливая стружки нлишрошокъ АІ, промытые щелочью, (37 tri]. См'Ьиь окпслогаъ Fe, Сг п др. съ по- роіпконъ АІ зажигается, по предложение Голд- смита, особыми патроипіш (очень сильно и ■бистро горящими) наг сиѣои Перекиси Ва н порошка металл. At, so для зажпганія „термам." ножеть служить цряш эажиганіе про- .війшш. магнія, воткнутой въ массу, „териита*. полупроценгныиъ растворомъ ЩгСІ-, а когда начнегь выделяться водородъ, должно быстро промыть водою, крѣп- кимъ спиртомъ, эфиромъ и бензиномъ, подъ которымъ и должно хранить); какъ вещество пряло разлагающее воду съ отдѣяеніемъ водорода, онъ спо- собенъ служить отлпчпыиъ н притомъ нейтральпьшъ, возстановительнымъ средствомъ, напр. для возстановленія окнеловъ азота и ніггросоединеиій, а также и для отнятІя воды, напр. нзъ смѣсеіі ея со спиртомъ. Слабая сѣрная к. на АІ почти не Д'Бпетвуетъ. І-INO3 — тоже, а крѣнкая И230* растворяетъ, также какъ и растворы І-ІСІ, КНО и NH3 Бъ зтихъ случаяхъ выдѣляется водородъ [38]. Алюминій весьма легко даетъ сплавы съ различными металлами. Изъ нихъ имѣетъ техническое примѣненіе только силавъ съ мѣдыо. Его называютъ алю- яшпіевою бронзою. Эготъ солавъ получается расшіавленіемъ мѣдн про бѣло-калильиомъ жарѣ и погруженіемъ тогда въ мѣдь ІІ'Ѵо по вѣсу металли- ческаго алюминІя. Прп этомъ выдѣляется значительное количество теплоты, такъ что сплавъ нашляется до ярко- бѣлаго каленія.Такой сплавъ, отвѣчаго- щій почти АІСн3 (гл. 15. вый. 19 tri), представляетъ очень однородную массу (въ особенности если мѣдь взята въ со- [3S] Алюліпніи. нагрѣтыи въ сильноиъ гкарѣ алектрііческой печи, растворяетъ уголь я образуете сплаьъ, который при быстромь дѣй- сівіп холодной соляной кислоты лстав.тяеіъ соедппете С'АІ' въ вндѣ желтаго кристаллн- ческаго прозрачного вещества, уд. вѣсъ 2,36, полученнаго Муасеаномъ въ электрической печи. Этотъ углеродистый алкшиніЗ С'АІ4 отвѣ- чяеть метану СИЛ такъ какъ АІ зазгвняегь Н3, а углеродъ О5 пли Н\ т. е. равенъ утрое- ной частицѣ СН1 съ замѣною въ ней 12-тп асом. Й—четырьмя Д1 нлц, что одно и то нее, ото есть удвоенная частица A120S съ занѣною 0й — С, Действительно C"Ats прп дѣйствін воды медленно образѵетъ болотный газъ п птдратъ глинозема: CAf-f-12Йа0 = ЗОЙ* -}- -р4'АІ(0Н):'. Это разяоженіе соетавляетъ новый видъ синтеза углеводородовъ и совер- шенпо согласуется съ тЬмъ. что должно был» выводить о дѣйствіи воды на углеродистые, металлы, какъ принято мною прн. объясненІн пропехоікдеиія нефти (гл. 8, *вьш. 57j oS и Іі9). Фраекъ (1SS14) при шікаливаніи АІ съутяеігь получил*, хотя и не вполнѣ -чистое такое соодкненіѳ, которое ' (подобно СаСа) съ,соляною кислотою выдѣляетъ аиетиленъ, т. е. ииѣеть вѣроятно соетавт. А1С. ■ 33*
516 ГЛ. Г7. БОРЪ, АЛГОМИШЙ И СХОДНЫЕ СЪ НИМИ МЕТАЛЛЫ III ГРУППЫ. вершеыно чпстомъ состояиіи), отличается способностью выполнять мель- чайшІя углубленія формъ, въ который его отлнваютъ, необыкновенною твердостіго, гибкостью п вязкостью, такт, что отлитые пзъ него предметы ложно ковать, вытягивать, полировать и т. п. Разрывъ проволоки изъ этого сплава при і кв. миллим, сѣченія происходить лишь отъ груза около 60 кило (почти какъ для стали, болѣе чѣыъ для мѣдп и желѣза) съ вытя- гиваніемъ до 24°/». Уд. вѣсъ 7,7. Его ловерхностьмалоизмѣняетсянавоздухѣ и имѣетъ цвѣтъ и блескъ, которые можно сравнить съ лигатурнымъ зо- лотоыъ. Оттого-то алюзшніевая броиза нашла приыѣненіе для приготовленія различныхъ предііетовъ практпческаго употребленія—до ложекъ, чаеовъ, со- судовъ, вилокъ, ножей, для отлпвки украшеній и т. п. Не менѣе важно то, что подыѣсь тысячной доли алю- минія къ стали дѣлаетъ ея отливку столь однородною (лишенною пустогь), какою нельзя было получить иными способами, причемъ доброкачественность металла во всѣхъ отношеиіяхъ вьшгрываетъ. Въ чнстомъ впдѣ алю- миніЗ идетъ только въ такія подѣлки, который требуютъ твердости металла и сравнительной легкости, напр., для зрительныхъ трубъ, разныхъ фпзи- ческихъ прнборовъ, мелкихъ подѣдокъ и т. п. Изъ сплавовъ алюмишя прп- мѣчателенъ еще магиалШ, содержащей отъ 10 до 25°/о . магнія, потому что онъ еще легче алюминія, уд. вѣеъ около 2,2, на воздухѣ не изменяется, отлично отливается въ формы, твердъ, вязокъ и полируется до того.хорошо, что можетъ служить для приготовленія зеркалъ (когда содержится около 20°/о Mg). По иеріодической системе элемен- товъ, магнпо отвѣчаютъ во ІІ-й группѣ сходные съ нимъ Zn, Cd и Hg. Такъ и въ Щ-й группѣ, куда прннадлежитъ алюминій, ему соотвѣтствуютъ его аналоги галлін, ішдій и талііі, Всѣ три встрѣчаютсп въ природѣ столь малыми количествами и такъ рѣдко, что только ггріемами спектралыіьгхъ изслѣдованій была возможность ихъ открыть. Это уже показываетъ, что они отчасти летучи, какъ и слѣдуетъ ждать по свойству ихъ блшкайшпхъ сосѣдей,. столь летучпхъ Zn, Cd и Hg. Подобно имъ, въ Ga, In и Т1 плотность метал- ловъ, разлагаемость соедпненій и т. п.. возрастаетъ по мѣрѣ увеличения атом- наго вѣса. Но здѣеь есть особенность,, во ІІ-й группѣ не находящаяся. Тамъ. еъ возрастаиіемъ атошіаго вѣса, Mg,. Zn, Cd, Hg, легкоплавкость увеличивается, самый тяжелый металлъ — ртуть—даже жидкость. Здѣсь иначе.. А чтобы понять это, достаточно обратить внгшаніе на элементы дальпѣй- шихъ группъ нечетныхъ рядовъ, напр.,. на V группу, гдѣ Р, As, Sb, или на VI, гдѣ S, Se, Те, а также на VII,. гдѣ зиаколые иамъ С1, Бг, J. У нихъ всѣх'ь, съ возрастаніемъ атомнаго вѣеа— легкоплавкость убываетъ; для нихъ члены высшаго ряда пли простые тѣла болынаго атомнаго вѣса плавятся труднее, чѣмъ болѣе легніе. Простыл тѣла нечетныхъ рядовъ Ш группы: А1, Ga,. In, Т1, составляя переходъ отъ ІІ-й группы къ слѣдующимъ, предетавляютъ какъ бы промежуточное явленІе. Здѣсь. легкоплаиче всѣхъ средній металлъ — галлій [3S bis], плавящійся отъ теплоты руки: иидій п талій, не говоря уже объ алюмпиіѣ, плавятся при гораздо- высшихъ температурахъ. За цинкомъ (II группы), иыѣю- щимъ атомный вѣсъ 65, въ ПІ группѣ должпо ждать элемента съ атолнымъ- вѣсомъ около (>9. Онъ будетъ въ- группѣ А1 и, слѣдовательно, дастъ- R5Os,RCI3,R-(SO+)3, квасцы п т. п. со- единеиія, сходныя съ глиноземными. Его окись должна легче возетано-г вляться въ металлъ, чѣмъ глинозеыъ,. подобно тому, какъ ZnO возстано- вляетея легче MgO. Окись Ra03 доляіна имѣть слабыя, по ясно вьфаженныя основный свойства, какъ у глинозема. Металлъ, возстановленный изъ соедпненій, долженъ иыѣть объемъ атома, большій, чѣмъ у Zn, потому что въ 5 рядѣ, идя отъ Zn къ Вг, объемъ ізоз- раетаетъ. А такъ какъ объемъ Zn=9,2,. [3S bis| То же вт. IV гругщ'Ь печетпькъ рядовъ, гдѣ Sn легкоплавче осталышхъ. Какъ отъ Sn въ обѣ стороны повышается темпер, плавлеиія (Si очень тугоплавонъ, Ge !Ю0°, На. 2Ш°. РІі ^28°), такъ и въ Ш группѣ, исходя отъ Ga, п. ч. In плавится 176° труднее (іэ, но легче Т1 (29-1.°), также и А! плавится трудпѣе Ga.
ГДЛЛІЙ И ИНДІЙ. 517 iVs=lS, то для нашего металла должно ■ждать объема близкаго къ 12. Это видно нзъ того еще, что объемъ А1 = 11, Ііт=14, а нашъ металлъ въ Ш-й группѣ помещается между А1 и In. Если ■сбъемъ=11.,5, то при атомнбМъ вѣсѣ около 09 плотность будетъ близка къ .5,9. .Большая летучесп. Zn, чѣмъ Mg, .даетъ право думать что искомый металлъ будетъ лѳтучѣе А], а потому можно было надѣятьсн открыть его путемъ спектрадышхъ изслѣдованіи и т. д. Такія свойства указаны были мною для аналога алюшп-iirf въ 1871 году и я предварительно назаалъ его (см. гл. 15) .эпаішомшіісмъ. Въ 1875 году Лекокъ .де-Буабодранъ, иного работавши надъ ■ спектральными нзелѣдоданіями, въ пи- ринейской цинковой обланкѣ (пзъ Пьеррефита) нашелъ новый металлъ. Онъ указалъ его особенность и отличіе .■отъ цинка, кадлія, пндія и др. спут- нпковъ цинка при помощп саектроско- ішческихъ изслѣдованіе и получилъ въ отдельности только пѣсколько долей сантиграмма. Указаны были только немногія реакцін, напр., что углеба- ритовая соль осаждаетъ ноііую окись изъ солей (глипоземъ, какъ нзвѣстио, также осаждается). Открытый металлъ Лекокъ де-Буабодранъ назеалъ гал- -ЛІемъ, Такъ как'ь отъ экаалюмипія и должно было ждать такихъ же свойствъ, какія наблюдены надъ галліеыъ, то я это тогда же указалъ въ запискахъ парижской академіи паукъ. Всѣ даль- иѣйшія наблюдепін Лекокъ де-Буабо- .драна подтвердили тождество свойствъ галлія съ указанными свойствами эка- алшмпніп. Началомъ служило то, что тотчасъ вслѣдъ эатѣліъ были полу- .чены анміачно - галліевые квасцы, а наиболѣе вѣскимъ доказательствомъ послужило то обстояте.тьство, что плотность галлія сперва была найдена (4,7) иная, чѣмъ вышеуказанная, а потомъ, когда металлъ былъ тщательно очя- щенъ отъ натрія (служившаго сперва возстановнтелемъ), она оказалась какъ тіазъ такого (5,9), какую должно было ждать для аналога алкжинія — эка- ллюыинія или галлія. Всего же важнѣе •было то, что эквивалента (23,3) и ■атомный ' вѣеъ (70,0), установленный теплоемкостью (0,0S), оказались по опыту такими, какихъ надо было ждать. Этимъ подтвердилась общность и лри- мѣниыость періодйческой системы зле- ыевтовъ. Должно замѣтить, что до нея не нмѣлось никакихъ способовъ не только предузнавать свойства, но даже и предсказывать существование неот- крытыхъ элеиентовъ [39]. Гораздо лучше изслѣдованъ елѣ- дующій элемеитъ аліоминІевой группы, ішдіІІ In. находящійся въ малыхъ ко- личествахъ въ иѣкоторыхъ. цпнковыхъ рудахъ. ■ Открыть онъ (1863) Рейхомъ и Рихтеромо. (лзученъ подробнѣеВин- клеромъ) во фреибергешхъ цннковыхъ рудахъ ы получилъ свое наименованіе потому, что придаетъ пламени газовой горѣлки голубое окрашпваніе, зависящее отъ свойственной ему индигово- синей спектральной черты (дл. волны 451 мил. мм.). Эквивалентность (см. гл. 15, выноска 15}, теплоемкость и др. свойства металла утвердили атомный вѣеъ In =114 и составь окиси Jn2Os [40]. [39] Спектръ галлія характеризуется блестящею фіолетовшо .шніеіо, іШ'Ьющею длину волны =; 417 ынляіопяыхъ долей мнлапнетра. Шеталлъ выделяется нзъ раствора, содержащая сзгѣсь ігногихъ ыетаяловъ, находящихся ізі. обяапкѣ, на основанін того, что осаждается угленатровою солью вт. вервыхъ порщяхъ, даетъ сѣрнокислуго соль, легко при кипячсніи превращающуюся въ основную соль, мало растворимую въ воді;; и затѣмъ на основанія того, что ивъ растворовъ выдѣляатся гальванический!, коконе), въ вндѣ металла. Плавится при -|"!)0° и расплавленный долго остается яіндкпмъ. Трудно окисляется, съ ЯСІ н КНО выдѣляетъ водородъ, легко даетъ,' какъ слабое основание (какъ глннозекън окись нндія), основныя солп, гпдратъ растворилъ въ рас- творі ѣдкаго кали и нсшшго въ ѣдкомъ аыміакѣ. Галлш даетъ детучія GaCl3 ц QaCl2 (Нпльсонъ и Петерсонъ). [-10] Плотность пара ІпСІл [вын. 31), определенная Ннльсоноаъ п ПетерсоноагЬ: под- тверждаеть этотъ атолный вѣсъ. ИндІй отделяется отъ цинка и кадаіія, вмѣстѣ съ которыми онъ встречается, на основанія того, что его водная окись нерастворима вт, амшакѣ, что раетворы его солей съ циикомъ выдѣляютъ пндій (оттого индін въ кисяотйхъ растворяется послѣ цшіка), 'что они даютъ съ H!S осадокъ даже въ кпслой ясндкости. Металлическій пндііі сѣраго цвЬта, ішѣсгь уд. вѣсъ 7,42, плавится прн 176°, на воздухѣ не окисляется, а при накалаванін даеті. сперва черную недокись ІпЮа, апотоиъ испаряется н даетъ бурую окись Іп2Оя, соли которой ІпХя образуются и прпдрямбшъ дѣй- ствін металла на кпсдотьг, прпчемъ выделяется водородті. ѣдкія щелоча на пндій не дѣй-
5 IS ■ ГЛ. 17. БОГ-Ъ, АЛЮМВН1Й II СХОДНЫЕ СЬ ЕГШИ МЕТАЛЛЫ III ГРУППЫ С сотвѣтственио тому, что во II-fi группѣ, между аналогами Mg, мы встретили нанбо.тве тяжелый, легче всѣхъ возетановляемый и датощій двѣ степени окиелеиія металлъ— ртуть, такъ должно для ПІ-й группы, между аналогами А1, ждать тяжелаго, легко воз- становляемаго и дающаго двѣ степени окпс."іенія металла съ атомный1* в'весмъ болѣе 200. Таковъ и есть талііі. Онъ даетъ, кромѣ высшей налопрочной формы ТГ-Оа или ТШ, еще пившую ТЗХ, какъ ртуть даетъ HgX2-ri HgX. Въ формѣ оншси Т1Ю3 талій даетъ основаніе малоэпергнческое, какъ п надо ждать по аналогіп съ А>'0'!, Gaa03, LrrO3, въ закпсп я;е талія Т1Ю основвыя свойства рѣзко развиты, какъ н можно ждать по свойству формы RsO (гл. 15). Та.іш открытъ въ 3SG1 г. Крукеомъ п Даші въ нѣкоторыхъ кол- чеданахъ. Когда колчеданы употребляются для добыванія сѣрной кислоты, пхъ сожигакпъ п они даютъ, между прочпаіъ, кроыѣ сѣрпистаго газа, пары различныхъ веществъ, сонровождаю- щвхъ еѣру н способныхъ улетучиваться. Въ числѣ этпхъ веществъ пахо- днтся мышьякъ, селенъ и между ними наЁденъ талій. Эти вещества скопляются, въ болѣе или менѣе эначитель- ноиъ. количествѣ, въ тѣхъ трубахъ или въ тѣхъ каыерахъ, чрезъ которыя должны проходить пары, образугощіеся при горѣніи еѣры. Когда (1S60) были открыты пріемы сиектральнаго анализа, тогда множество веществъ было подвергнуто шелѣдованію посредетвоыъ спектральныхъ аппаратовъ и; было за- ■щѣчено, что въ тѣхъ отложеніяхъ, которыя получаются при сожиганіи нѣкоторыхъ колчедановъ, содержится элементъ, обладагощій весьма рѣзкгоіъ и характернымъ спектромъ. а именно— въ зеленой части спектра, ему отвѣ- чаетъ рѣзная зеленая черта (длина волны 535' мил. мм.), несоотвѣтство- етвугаіъ, нзъ чего очевидно, что онъ мепѣе алшмннія сиособенъ давать щелочныя соединения, но, однако, растворы солей индія обра- зуіотъ съ КЯО в ИаИО безцв'Іггный осадокъ гидрата окиси, растворимый въ избытке щелочи, какъ и гидраты алюминіп и цинка. Сола его не кристаллизуются. Нильсонъ и Петер- сонъ (1889) при дѣйетвіи НСІ на In получили крнстал. летучій ІпСР, а при дѣйегвін на него In сверхъ того ІпСІ. вавпіая ни одному изъ взвѣстныхъ до тѣхъ поръ ѳлеыевтовъ. Изслѣдуя вещество, нашли талій, потому что ш:енно онъ и обладаетъ этимъ спектромъ [41]. [41] Эат*Ьіі'ь талій нашли въ ігішоторыхъ- слюдазеь іі ш, ггбдкомъ мнпералѣ—крсокезптѣ,. содержащем.!. Pb, Ag, Т1 и йе. Отдѣленіс основывается на томъ, что въіірііоутствіи киелотъ талій образует!, соединепія закиси ТІХ. Изъ нихъ Т1С1 n TlsSO'' мало растворимы, съ IPS даютъ черный осадокт. TFS, растворимый въ нзбыткѣ киелотъ, но нерастворимый въ еъ-р- ипетомъ пммоніѣ. Лучшііі способъ для поду- ченія гидрата закиси талія ТЮНеостонтъпъ раз.тоженіп Бадлезкащпмъ количествомъ ѣдкаго- барита сѣрноталіевой соли, которая слабо растворима въ водѣ. При итом'іі в*]. оеадкѣ получается BaSO'1, ііъ раетворѣ ТЮ1І. Эта растворимость гидрата закисп чрезвычайно характерна и составляет*, важнейшую особенность талія. Эта закись обраэуетъ рядъ соедн- нешп типа ТІХ и капомннаеть щелочные металлы. Солп Т1Х безцвѣтяы, не даютъ осадка со шел очами и амміакоаъ, по углеамміачныя солп производятъ вч. нихъ осадокъ, потому что Т1гС03 трудно растворима въ водѣ. Хлористая платина обраэуетъ такой же осадокъ, какъ и съ солями ка'ліп PtTl!Cl°. Бее это, также какъ и иземорфшмъ солей ТІХ съ солями калія, показываете иповь, какое важное значеіііе тшѣ оіъ форма, соединенІй для опре- дъ-леиіп характера даипаго ряда тѣлъ. Хотя талій и обладает!, большим*!, атомпынъ вѣсомъ и большею плотностію, чѣмт. калій, н хотя наі'Ёетъ ігені.шііі- чѣмѵ. опт., объемъ атома, т'вмъ не меит.с закись таліп сходна съ окисью калія во множеств-!; отношеній, потому что оба даютъ соедннешп одной формы R!0,KX. Замѣтнмъ еще, что T1F легко растворимъ въ год*]:, также какъ и SiTi2F°, но Т1СЙ трудпо- растворнмъ въ водѣ. Это, вмѣстѣ съ малою- растворимостіго Т1СІ н TPSOJ, указываетьна сходство ТІХ съ солями серебра AgX. Что касается до высшей формы окігсленія,! пли окиси талія Т1г03, то въ ней талій трех- эквппалеытеиъ, то-есть обраэуетъ соединекііг по типу Т1Х!. Гидратъ этой окиси ТІО(ОН)- образуется при дѣйствіи перекиси водорода на. закись, а также при дѣйствінамміакаиа рас- творъ Т1С13, потому что этотъ гидратъ пред- ставляетъ бурый осадокъ, въ водѣ нерастворимый, но легко растворяющійся въ кисло- тахъ и тогда дающій соли окиси ТІХ". Трек-- хлористый талій ТІС18, получающійся при осто- рояшоаъ иагрѣваиіи ^геталла въ струѣ хлора,, обраэуетъ бѣлую, легко-плавкую массу, растворимую въ вод'Ь и способную при накал(і- ваніпвыделять 2/зсодержащагосявънейхло])а^ Водяпой растворъ этой соли выдѣляетъ без- цв'В'шую, кристаллическую соль, содержащую одинъ пай воды.Понятноуженэъпредыдущаго, что все солп окиси Т1СІ5 такими возстанопн- телпни, какъ SO3, Zn и т. п., ,будутъ легко ие- реводптьеявъ соли низшей степени ошіслонія, т.-е. въ соединепія аакиси. Навѣстны оверхъ totoTI'CSOY^IFO, Tl(NO')*4.H!0 нт.д. Эти соли водою разлагаются, подобно тому, какъ и соли лногихъ слабыхъ оснований, напр., глинозема-
Т А Л I Й. 519 Растворы солей талія. при дѣйствіи гальвапическаго тока, выдѣляютъ металла въ вндѣ тяжелаго порошка. Онъ обладаетъ сѣрымъ цвѣтомъ, подобнымъ олову, мягокъ,какъ натрій, блесшщъ, имѣетъ удѣльный вѣсъ 11,8, плавится при 294° и въ силыюмъ жару перегоняется; накаленный немного выше температуры плавленія, опъ образуетъ нерастворимую въ водѣ высшую окись Т1а0э, въ впдѣ темпаго порошка, который сопровождается, однако, обыкновенно и низшей степенью окисяенія Т1гО, которая также имѣетъ черный цвѣтъ, но растворила въ водѣ я спнртѣ; такой растворъ обладаетъ рѣзкою ще-- ло'чною реакціей. Эта закись талія Т1Ю плавится прп 300° и легко получается кзъ гидрата 'ПЕГО при накалнваніи его безъ доступа воздуха (при доступѣ воздуха накаленная закись отчасти пе- реходитъ въ окись). Гпдратъ закиси ТЮН кристаллизуется изъ растворовъ съ содержапіемъ одного пая кристал- лизаці'опной воды н образуетъ желтыя призмы, весьма легко- растворпмыя въ водѣ. Для полученія такого раствора можно брать металлич'еекій талій, потопу что опъ, притягивая кислородъ воздуха въ присутстпін воды, даегь такой гпдратъ. Но неталлпческііі талій не разлагаетъ воды, хотя и даетъ гпдратъ закиси, растворимый въ водѣ. Бея совокупность другихъ свѣдѣній о хп- мическихъ и фнзичеекпхъ свойствахъ талія, двухъ его степеняхъ окисленія и соотвѣтственныхъ имъ соляхъ выражается тѣмъ мѣстомъ, которое этотъ м'еталлъ запимаетъ по величинѣ своего атошаго вѣса 11=204 между ртутью Eg = 200 п свинпомъ РЬ = 207. Галлій, индій и талій прішадлежатъ къ нечетньшъ рядамъ, а въ Ш группѣ должно ждать элементовъ четныхъ рядовъ, отвѣчагощихъ Са, Sr, Ва, изъ ІІ-Й группы. Элементы эти должны въ окислахъД^О4 быть основаніямп болѣе рѣзкими,чѣмъглппоземъ,подобно тому, какъ Са, Sr, Ва даютъ основанія болѣе энергическія, чѣмъ Mg, Zo, Си. Такими элементами представляются скан- дій, пттріІІ и жатал'ь, имѣющіе атомные вѣса большіе, чѣмъ Са, Sr, и Ва: II Са = 40,1 Sr=87,6 Ва = 137,4 III Se = 44,1 Y = 89,0 La =139, и дагащіё обычные окаслы состава В.Ю3, и ао всѣхъ прочихъ. отноше- ніяхъ подчиняющееся періодичеекой группировки элементовъ. Однако въ нриродѣ они сопровождаются цѣлымъ рядомъ другихъ элементовъ, иэъ которыхъ церій Се^140 и торіи Th=232 елѣдуетъ относить къ IV группѣ, но у веѣхъ нихъ столь много общихъ признаковъ, что изъ нихъ давно образовалась особая группа элементов* [іѣдшнъ земель, названная такъ по причинѣ сравнительной рѣдкостя въ природѣ минераловъ, изъ которыхъ нзвяекаютъ эти элементы, и того обстоятельства, что ихъ солеобразные окислы состава Н203 н ВО4 по виду сходны съ такими землями,- какъ СаО и Д1Ю3. Изъ ннхъ. кронѣ 5-тп упо- шшутыхъ выше (Зс, Y, La, Се и Th) элементовъ, иаходящихъ свое соотвѣт- ственное аіѣсто въ періодич. снетемѣ, болѣе всего извѣстиы: ит?пербій Yb= = 173, которому повидимому хорошо соотвѣтствуетъ мѣсто въ III группе" въ 10 рядѣ, и затѣмъ празеодиыъ Рг — =141 и неодимъ Nd = 144, одному изъ которыхъ, повидимому можно дать мѣсто въ У грушгѣ S-ro ряда. Про- чіе же элементы, отвѣчающіе рѣдкимъ землямъ, едва-ли нзвѣстны въ чистомъ видѣ, и если ихъ основвымъ оіщеламъ придать составъ И-'О8, то онѣ не вмѣ- щаются въ III группу. Мнѣ кажется, что для увѣреннаго еужденія объ этихъ элементахъ должно ждать новыть болѣе полныхъ пзелѣдованій. Большой зиатокъ этихъ элементовъ, профессоръ Пражскаго Университета Е. Ф.Браунсръ для этой книги, по моей личной просьбѣ, особо опнеалъ ихъ, п я ечастливъ, имѣя возможность украсить свою книгу era краткою, но обстоятельнѣйшеюстатьею, относящеюся къ металламъ рѣдкихъ земель, причемъ церій огшеанъ вмѣетѣ съ другимн,хотя онъ, какъ и торій относится къ IV группѣ. Элементы рѣдкихъ земель проф- Боіус.юва Браунера. Отнрытіе рѣдкихъ зпмель. Въ 1794 году Га- долинъ открьглъ въ ашнералѣ, наэываешоія. нывѣ гадолинытоиъ и найденноиъ въ Иттербн (блияъ Стокгольма), новую аеллга ила окась, которую Эккеберъ назвалъ мттровой |YUria), Въ 1S03 году Берцеліусъ п Гваингеръ, а одно-
520 ГЛ. 17. ВРЛПІЕР'Ы ЭЛЕМЕНТЫ І'ѣДКИХъ ЗЕЗІЁЛЬ временно съ ними Клапротъ, открыли въ це- рнтѣ или „тяжелоыъ камнѣ Бастеиаиса" новую окись, которую швсдскіе химики назвали церіѳвой землей. Въ 1S39 голу Мозандеръ открьі.гь въ ней .шптапъ, а въ lS42roay до- казалъ, что іірежшіі лантанъ, дающій без- цвѣткыя солн, содержитъ землю, дающую розовый солн; послѣдння названа окпсьто ди- днма. Въ 1S43 году Мозандеръ дробньшъ осаж- деніемъ, при помощи амаіаіга и кислой ща- в влево - кал і ев ой соли, разложадъ иттрій на три отдѣльвын земле, Первая даетъ безцвѣт- нын соло: за вей осталось наяваніе иттрія. Вторая давала розовыя солн и была .названа окисью тербія, а третью, которая дала темно- желтую перекись и безцвѣтныя соли назвали эрбіаыъ. Въ началѣ ОД-хъ годовъ Берлпнъ, іі нѣсколько позже Баръ я Бунзенъ, нашли въ кислотной смѣии, называвшейся раньше нт- тріеяъ, кромѣ иттрія Мозандера, еще одну землю, заюшую розовый соли; они ее назвали эрбіемъ. Когда вслѣдъ затѣмь Дела ф опте въ напгелъ третью, желтую землю Мозандера, которую этотъ послѣднііі называлъ зрбіемъ, то ей дали названіе тербій. .При позднѣЙшііх'Ь изслѣдованіпхъ гадоли- нитовыхъ земель въ инхъ былъ открыть еше пѣлый рядъ окисей новыхъ элементовъ- Такъ напр., филштпій Делафонтена (который Роско считаетъ за смѣсь); его же децвтн (1878), отчасти совпадает* съ самаріемъ, открытымъ въ 187Йгоду Лекокъ-де-Буабодрвнонъ въ дн- двшіі ыаъ самарскита: мозандрій же Сайта соваадаетъ съ тербіеаъ. Въ 187S году Ма- рнвьякъ изслѣдовалъ окись эрбін, найденную Баромъ и Бунзеномъ, и выдѣли.тъ изъ нея бѣлую землю, дающую безіівѣтнын соли; содершашіѲся въ ней элементъ онъ назвалъ иттербІенъ. Соре одновременно съ нимъ на- ілелъ въ окиси эрбія новый эллементъ, названный иыъ X. Въ 1879 году Нильсонъ под- твердилъ сущесгвованіе аттербія, найденнаго Мариньякомъ, и разложилъ извѣстную до тѣхъ поръ окись иттербія на окись дѣйствнтель- наго иттербія и на новую землю, элементъ которой ояъ назвалъ сквндіемъ. Клеве пока- задъ въ 1879 году, что нзвѣстная до тѣхъ поръ окись эрбія состоитъ изъ трехъ земель. Въ одной изъ нихъ находится элементъ голь- мій, сходный съ X Соре, во второй—чистый эрбіи, въ третьей—туліа. Въ 1В8Й г. Лококъ де-Еуабодрант. покаэалъ, что въ окиси голь- шя содержится еще окись дисародія. Въ 1880 году Ыариньякъ нзел'вдовалъ земли саиарската и открылъ въ нихъ двѣ новьія земли, окиси Та и Yji. Окись Ya въ 1886 г. была названа гадолиніемъ. Опись Yp оказалась тождественной съ самаріемъ Лекока. Въ 1901 году ДемарсеѲ отдѣлилъ отъ самаріч новый, образукщій беэцвѣтныя соля, элементъ, названный европіемъ. Въ 80-хъ годахъ яасчѣдованія Делафонтена, Клеве и Браунера показали, что извѣстный до тѣхъ поръ дидимъ яредставляегъ собою смѣсь нѣсколькихъ элементов*,, и что каждому иаъ нихъ отвѣчаетъ часть полоеъ поглощенія прежвяго дидииа; въ то же время Враунеръ а Клеве вы дѣ ли л в изъ церитоваі'о дадим а еаиарія. Вмѣетѣ съ тѣмъ Браунеръ показаяъ въ 1882 году, что лантанъ нзъ церита првд- станляетъ смѣсь двухъ элементовъ. Въ 1385 г. Ауэру фопъ Вельсбахъ удалось окончательно разложить дішішъ на празеолимъ, дагощіп зе- ленын солн, и неодииъ, дающііі роаовыя соли. По позднѣйшимъ изслѣловашяыъ Крукса, Крюсса, ІІильмнл, Демяреел и другигь можно предположить, что неолнмъ соетоитъ еще изъ омѣеи нѣсколькнхъ элементов!.. Далѣе Крюесъ и его ученики показали, что окаси эрбія, гольмія и тербія соетоятъ нзъ нѣсколькихъ, очень сходиыхъ между собою земель. Изъ вз- слѣдованій спектровъ фосфоресценціи, полу- чаеиыхъ отъ нѣкаторыхъ рѣдкихъ земель при д'Вйствіи на нихъ электрических ъ разрядовъ въ пустот)! (илп, иначе, подъ вліяніемъ гем- наго или катодного свѣченія), Круксъ заклю- чаетъ, что въ прежней окиси иттрія есть нѣсколько новыхъ злемептовъ; а Лекокъ де-Буа- бодранъ (1SS5) не раадѣляетъ мнѣнія Крукса, и думаетъ, что въ гольміи, тербій и самаріи есть еще другіе, новые элементы, Одппъ нв'ъ этііхъ нояыхъ элементовъ и есть европій, открыт ыіт Деларсеемъ. НахожденІе рѣдкихъ земель нъ природѣ. Они найдены только въ соединенінхъ, представ- ляюшихъ довольно рѣдкіе мднералы. Въ нѣ- которы>:ъ нат, нихъ преоблодаютъ церитовыя (см. ниже) земли, обозначаемый далѣе черезъ [Се], въ другнхъ иттріевын земли, обоэна- чаемыя далѣе черезъ [YJ: но часто въ нихъ встрѣчаются и тѣ, и другія земли одновра- иенно. Минераловъ, содерікакихъ рѣдкіе элементы, насчитываютъ больше 50; мы пере- числимъ лишь главпѣйшіе: Силикаты: |~Се|; цернтъ, ортіітъ, алаиитъ; [YJ: гадолиннтъ, иттріалитъ; [Се, YJ: тритолить. — Уие- ішсшп Соли: [Се[: лантаннть: содержащія фторъ: парнзптъ, гамартптъ. — Фосфорнокислых солю |Се|: монацнтъ (содержать Th), рябдофанъ: [YJ: ксенотнлъ.—Фпюриетыя сое- динеиія: fCej: фтороцеригь; [Yj иттроцеритъ.— Кремпетитшистып соединения: [Се]:чевкн- нитъ, мозандрптъ; [Y]: кейльгауитъ.—Татано- нШіевыя соедшіеигл: ГСе]: эшинитъ, пиро- хлоръ. — Тантало-ніобіевыл ооедипетя: [Y]: сипшіитъ, тиритъ, иттротанталатъ,самарскитъ, эвксенитъ; [Y, Се]: фергуаонитъ (содоржитъ Не)—клевентъ, бреггерытъ и ннвенитъ кромѣ рвдкнхь земель содержать: уранъ, торій, евп- нецъ а, какъ и нѣкотоііые вышеназванные минералы, также гелій. Кромѣ того рѣдкія земли въ небольшахъ количествахъ встрѣ- чаются во многихъ иинералахъ: въ апатитѣ, стронціанитѣ и серпентин-];, въ копролитахъ, въ зол-в табака и костей, также въ человѣ- ческой моч-в (Косса). Когда Аууръ покааалъ, что емѣсь окисей торія и церія выгодно првмѣняется вт. газокалильныхъ лампахъ для освѣіценія, стали получать и различать рѣдкія земли и для добычи ихъ нашли источник!, въ видѣ сравнительно большикъ залежей монацита, найденныхъ въ Вразвліа и Сѣвер- ной Каролинѣ (Idaho), что послужило къ возможности за последнее время разширить изу- ченіе рѣдкихъ земель. Въ спектрѣ солнца найдены линіи: Y, Еѵ и La, а можетъ Сыть и Се. Атомный составь рѣдкихъ земель. До конца 00-хъ годовъ существовало мвѣаіе, что рѣдкія земли, обладающія ясными основными свойствами (это относится главнымъ обрааомъ къ
СОСТАВ']. Р'ІіДКІІХъ ЗЕМЕЛЬ 521 нзвѣетнымъ въ то время эемллмъ: окиси лантана, гидрату закиси церія, окнсямъ ыттрін, зрбія н диднна), образуют!, соекннеііія формы R0, какъ у окпсловъ щелочно-земельныхъ кеталловъ. Высшему окислу церія придавали при этовгь формулу Сеэ04, подобно соедине- ііііімъ Мп'О4 и Fe'O4. Суди по аналогіянъ и форыамь RO, элементам?, рѣдкнхт. земель приписывала слѣдушщіе атомные нѣса: Y = 61.7, ■Се = 02, La = 90—94, Di — 9э, Ег = 112.7, т. е. ихъ считали двухатомными по отиошенію къ Н. Менделѣевъ (1S70), послѣ установлены своей періодической системы, аамѣтилъ, что влементы рѣдкихъ земель пе подхолятъ подъ общее начало при донущѳиіи вышеуказан- ныхъ атомныхъ вѣсовъ и что, разсматрпвая высшій окиседъ церія, какъ соедштеніе дпухъ окисей: СеОСе'-'О3, должно считаться съ тѣмъ, что одна изъ прианаваемыхъ окисей, а именно -Се-О3, и еоотвѣтствугощін ей солн не получаются. Такъ какъ количество кислорода въ двухънзвѣстяыхъ о ни ел ахъ церія (СеО иСеЮ1 при Се = Ш) входить въ отношеніи 3 : 4, то Менделѣевъ предложилъ для обѣихъ окисей формулы Се-О'иСеЮ' или СеО". Вт. таконъ случаѣ утроенный эквивалентъ по отношенію къ Н, 46X3 = 138, должет. составлять истин- 'Ный атомный вѣсъ церія, и тогда алеыснтъ этотъ находитъ мѣсто пъ IV группе и въ 8 ряду; свойства этого элемента и его соеди- неніи оказались отвѣчагащими такому мѣсту его среди другихъ элементовъ. Менделѣевъ даже предвидѣлъ болѣе вы- сокій атомный вѣсъ, около 140, дли чистаго церія, равно какъ и существование CeF1; доаднѣПшііі изелѣлованія Браунера доказала вполнѣ эти предсказанія. Менделѣевъ опре- дЬлилъ при этомъ теплоемкость металличе- скаго дерія и нашелъ, что она равна 0.05; это число, будучи умножено на новый атомный вѣсъ, равно ti.il, т. е, очень близко къ нормальной атомной тепло емкости. Гпллебрзндъ (1S7U) сдѣлалъ новын опредѣленія и нащелт, ■0,0448, что даетъ атомную теплоеккость 6,3. Что касается дадимія и лантана, Менделѣевъ не могъ прійтн къ окончательному рѣшенію объ ихъ атомныхъ вѣсахъ, такъ какъ въ его систему можно было беаъ натяжки поместить въ III группу (окась состава R20!) только одит алемені-ъ съ атомньгаъ вѣсомъ около 140. Поэтому онъ для состава окиси одного изъ названных^ металл объ считала возмож- нымъ принять формулу R-0!, а для другого RQ-. Воослѣдствіи для обоихъ металловъ Мен- делѣѳвъ принялъ составь окиси R5Oa и по- нѣстнлъ въ свою систему, рядомъ съ Се, только лантанъ. Для мало изелѣдованныхъ (въ 1870 г.) элеыентовъ Ѵн Ег Менделѣевъ принялъ атомные вѣса: Y = SS и Ег = около 17S и мѣета 111—6 в Ш—10. Иаъ работъ Клеве и Геглуида ■{1873) объиттріи и эрбін, работы Клеве (1874) объ вттріи, эрбін, дидимѣ и лантанѣ, Іолина (1875) о церіи и Гиллебранда (1876) о теплоемкости Се, La н Di—оказалось: для лантана атоиный вѣсъ La = 138—139 п формула окиси La2Os, а для дидаыа Di=144, при составѣ окнен Di30'. Позднѣе Мариньякъ, - Клеве, Нильсонъ, Крюссъ, Браунеръ и ихъ ученики, Іонѳсъ, іровъ Шееле, Бенеднксъ, Мутманъ и его ученики, Коппель н др. изелѣдовалн соединения элементовъ рѣдкпхъ земель, и ихъ изелѣдо- ванія ещеболѣе доказали правильность взгляда Менделѣева, такъ что составъ главвыхъ осповныхъ окисловъ или земель выражаютъ нынѣ всегда формулой R-03. Такииъ обраиомъ для элементовъ рѣдкихъ земель принята одна общая главная форма RX3. Для существую- щихъ при этомъ выешихъ окисей Се, Рг я Nd приникаютъ форму R30', т. е. считаютъ ихъ за соедяненія формы R.X*. Хотя плотность па- ровъ ни одного соединенія рвдко-земельныхъ металловъ до сихъ поръ (по нелетучести) не извѣстна, но кромѣ опредѣленія теплоемкости неталличеекаго церія, лантана и дидикія, или точнѣе, сиѣси Рг и Kd, получены и другія фпанческія данныя, необходимыя для сужде- нія объ атолномъ составѣ соеднненій опиеы- заемыхъ элементовъ. По температуре кипѣнін растворовъ (гл. 7 законы Рауля и Вавтъ-Гоффа] была утверждена правильность частичнаго состава СеСІ3 (Мугыанъ), РгСР (Ераунеръ) н NdCI3 (Ma- тиньонъ), а объ атояныхъ вѣсахъ оста л ьныхъ элементовъ рѣдкихъ земель приходилось до сихъ поръ судить только оо аналогіямъ, который «о;кно вывести, изучая составъ соотвѣт- ствующихъ солеіі, цриченъ должно упомянуть о соляхъ хлористо-водородной, сѣраои, азотной и т. д. кислотъ—по работамъ Клеве, о двойныхъ платиновыхъ соединеніяхъ — по Нильсону, о двойныхъ сѣрнокиелыхъ соляхъ церія (Браунеръ) и о подобныхъ же соединеніяхъ кислыхъ сѣрнокислыхъ солей (Браунеръ) *). Далѣе, важнымъ довод^омъ за прянятіе состава окисей К-О3 сяужитъ озоморфизмъ однокланоаѣрныхъ еврнокпелыхъ соеднненій иттрІя, празеодаыа, неодима, самарія, тербія и эрбія и иттербія, содержащпхъ R!(S04)S.8HJ0. При этомъ слѣдуетъ замѣтпть, что соотвѣт- сгвующая сѣрнокислая соль церів кристаллизуется въ ромбической системѣ и не изоморфна, съ предыдущими, а сѣрнокислая соль скандія и лантана не даютъ гидрата съ8Н20, но перван кристаллизуется съ 6Н30, послѣдняя -же съ 9НЮ. Упомянемъ далѣе, чточисла, вьіражающія растворимость шавелевокислыхъ солей въ нор- ыальномъ растворѣ (т. е. содержащеыъ 49-гр. H=SO' на лнтръ воды) сѣрной кислоты н въ .растворѣ щавелево-аыміачной соли одного н того-жѳ порядка для описываеныхъ элементовъ, дающпхъ R"03 съ другиыа завѣдоиыми соединеніями типа RX3, между тѣмъ какъ растворимость, еоотвѣтствующая торію съ его основной формой RX\ совершенно иного порядка. По мѣсту, занимаемому элеиентани въ пе- ріоднческой системѣ, можно судись о вѣрности атомныхъ вѣсовъ для скандія п иттрія (кромгв атомныхъ вѣсовъ лантана в чёрін, твердо сав.ііодііть 0ояыяу 10 овтпрожиреть, *ію. кигь легко ец-Ь- лать лоікчыП выэодь. Такъ, напр., нокв атомный вѣоь верим ія казался вщо саинптилышиъ. Шільсонь в Пйгтерсоііъ, въ доказательство-того, что атогівыЛ &ѣс-ь Ве=ІЗ.В, в OKanh его вяѣеп. в«дг ВвЧ>", приводили пн&логцче[[>сть еввтвва ывошхъ салоіі окасп бернл.ііа U глпноэеіга. Те парь вполи'й навестив, что это кажущееся подовіе пропмодятъ огь того, что вернллів обраатегь парехддъ огь II къ Ш груипѣ.
522 Л. 1 /. БГ А У 1[ Е Г Ъ: ЭЛЕМЕНТЫ Г'ВДКПХЪ ЗЕМЕЛЬ уста нова, ей ныхъ на оенованІи фнзнко-хіиш- ческихъ даиных'ь; для остальныхъ элементов*, для которых.ъпѣтъфнзико-хшшческихъ данныхъ, нельзя сдѣлать такихъ выводовъ, каг;ъ о товъ сказани въ кони,ѣ зтой статьи. Характерный свойства и [іеанціи. Элементы рѣдкихъ земель не только встречаются въ прнродѣ совмѣстно другъ съ другоыъ, но они чрезвычайно модны между собою и въ хи- мическо.мъ отнощеніи. Самые металлы въ отдѣльноетп извѣстиы лишь для Се, La, Wd и Т и получаются электролитически іізъ ихъ хло- ристыхъ соединений; въ меиѣе чистомъ видѣ они получаются при дѣііствт Na на ихъ хлористый, ели Mg на ихъ кнслородныя соединенія. Если выдѣлевіе изъ окисей пропехо- дать вт. струѣ водорода, то получаются водородистый соединенія въ виаѣ черныхъ по- рсшковъ. Въ сухомъ воздухѣ металлы хорошо сохраняются, въ сыромъ-;ке, особенно при повышенной температурѣ, легко окисляются. Порошокъ ихъ егораегь въ пламени съ блеском*.—Окислы типа R-03 большею частью довольно сильный осноіійнія, но основный свойства La;05 и \"!Оэ (соединяются прямо съ водою п легко поглощаюгь СО- воздуха) значительно снльнѣе. чѣиъТЬ-Оа a Se:Os. Kposrt окисей CeO-, YbsOJ, Sc'-'0!, они всѣ легко растворяются вт. холодныхъ кислотахъ и при этомъ развиваютъ иного тепла. Еезводныя сѣрнокпслыя соли R;(SOy легко растворяются въ холодной (какъ ледъ) водѣ н легко даютъ пересыщенные растворы.При несколько повышенной температурѣ пат. втихъ раство- ровъ выдѣляютея водныя с-врноки^лыя соединения, которыя съ трудомъ растворяются въ холодной, вод-в, н еще труднѣе въ горячеіі водѣ. Ехъ хлористый RCP, броынстыл RBr и іодистыя KJ: соеаиненія очень гигроскопичны и легко растворяются въ водѣ; то-:ке самое можно сказать и объ азотнокислыхъ соляхъ R(N03)3. Фторисгыя соединенія RF3 въ водѣ нерастворимы, равно какъ углекиелыя и фосфоры о-ки ел ы я соли. Сѣрніістыя соединенія R!SS, растворяясь въ водѣ, большею частью распадаются на водную окись R(OH)s н на Н28. При нагрѣваніи окисей вмѣстѣ еъ угленъ ■ въ электрической печи получаются карбиды, которые, будучи обработаны еодой, даютъ смѣеь ацетнленн, этилена, метана и другихъ газооЯразныхъ, жпдкихъ н твердыхъ углеводородов* (Муаесанъ и др,). Водные растворы-солей рѣдкихъземель не осаждаются посредством, H!S. Съ амніакомъ они даютъ аморфные осадки основныхъ солей, а съ ■вдкимъ кали получаются осадки водныхъ окисей, которыя легко поглощаюгь СО2 изъ воздуха и въ избыткъ щелочи нерастворимы. СѣрнпстыЯ аммоній дѣПствуетъ, какъ свободный амміакъ,—Углекислый соли щелочей осаждают* аморфные углекислый соли. Сильный основанія (какъ La205) въ' из- быткѣ реактива перастворимы, по чѣмъ слабее основные свойства, тѣмъ легче они растворяются въиЗбыткѣ углещелочной соли. Углекислый аимонія раетворяетъ легче, нежели углекислый каяій. Щавелевая кислота и. щавелевокислый соли осаждаютъ изъ раетво- _роръ объемистые, лозднѣе креста дли зующдеея леадки состава R'fC-O^'xH'-O. Эти осадки мало растворимы въ минеральных* кислотахъ, но вообще т'Ьмт» болѣе растворимы, чѣыъ сильнее основаніе. При нвбыткѣщавелево-аьшіач- ной соли они растворяются слабо, по, вообще говоря, растворимость увеличивается по мѣрѣ того, какъ основаніе слабѣетъ. Съ перекисью водорода, въ присутствии щелочен даютъ осадки водныхъ перекисей R"Os.xH-01 которые вообще того же цвѣта, как* п гидраты окисей. Только соли перія даютъ гидратъ перекиси СеОа.хН-0 такого шгвта, какъ водная окись желѣза. Всѣ сѣрнокислыл соли нетал- ловъ этой группы образуют* съ сѣрнокис- лымъ каліемъ двоШшя соли большею частью вида SK-SO'.R^SO')3. Въ зависимости отъ растворимости нлн нерастворимости въ [іасг'во- рѣ сѣрнокаліевой соли элементы дѣліітъ па двѣ ірі/ппы. Двойнын еврнокисяыл соединенія ксршкоаы.съ металмві нерастворимы вовсе или же растворяются съ трудомч. вт. насы- щенпомт, раствор-!, K'JSO'. Сюда относятся: La, Се, Pr, Nd, Sra, EunSc. Двойнын сЬрно- кислыя соли калія и шдо.тнщпоиыхъ мстси- .10(1;. легче или даже очень легко растворяются въ насыщенномъ растворѣ K-S0''. Сюда относятся: У, Get, Tb н Yb, равно какъ и емѣси, нпзываемьтя гольміенъ, эрбіемъ и туліемъ. Муравьинокислыя соли церитовыхъ оленен- товъ ташке съ трудомъ растворяются въ водѣ. а такія же соли гадоланитовыхъ элементов!., т. е. апалоговъ иттрія, растворяются легко. Бенеднксъ покаэалъ, что плати ново-си иеро- днетын соли иератовыхъ металловъ кристаллизуются въ желтыхъ кристаллахъ съ спнимъ неталлическынъ блескомъ. Плати ново-евверо- днетыя соли иттріевыхь олементовъ вишне- ваго цвѣта съзеленымъ металлическимъ блескомъ. Гадолиній но нвѣту и по форм-!; своихъ илатиново-синероднетыхъ соеднненій принад- лежитъ къ пттріевымъ элеиенгамъ. ЦеріЁ и праэеодішъ образуютъ два рода окисей. Нисшія окиси по форнѣ своей R'0B соответствуют*, остальныыъ рідкпмъ вемляиъ. ВысшІя окяса церія и праэеоди.ча составленьг по формѣ R'O*. Имъ соотвѣтствуютъ соли типа RX\ но солп этого состава для празеодима очень непостоянны. Окиси R=Oi церія п празеодима получаются при сплавленіи ихъ азотнокнслыхъ солей съ селитрой, аокисьСеЮ4 получается и при прокаливаніи щовелево- кислыхъ и сѣрнокислыхъ солей нисиіей оки- сИ'СеХ3. Гид рать высшей окиси церія Се( ОН)' гораздо болѣе слабое основаніе, нежели гидратъ окиси CefOHf. Первый получается при дѣііствіи хлора на Се(ОН)' въ присутствии ѣдкаго кали. Соли высшей степени окисленія церія СеХ4 желтаго, оранжево-жел- таго и буро-шелтаго цвѣта, въ аебольшоыъ ко.шчествѣ воды растворяются съ желтой окраской, въ большокъ же количесівѣ воды пропеходитъ гидролитическое раэложеніе и выявляются основпыіі соли. Щелочи азъ растворовъ осаждаютъ гидрагъ или основныя соли. Углекислыя щелочи даютъ желтый осн- докъ, растворимый при больпюмъ иабытыв реактива. Отъ ■ перекиси водорода раетворъ ираспѣетъ и получается соответственная двойная соль калів и перекиси перія. Подобно R!0=, но мвдленнѣе ея, дѣйствуетъ атмосферный кислородъ. Воастановители,, какъ, напр., сѣр-
РАЗЛ11ЧЕШЕ РѣДКИХъ ЗЕіІЕЛЬ, 523 ннстая кислота, щавелевая кислота, соли закиси ікѳлѣяа, ШОг—еъ кисломъ растворе и тому подобные, превращаютъ ікелтыя соли высшей окиси церія СеХ'1 въ безцвктньш соли ннсшеіі стеііЕНіі его окиеленія СеХ', а мар- ташюво-каліевая соль нло надсѣрно-кгіелая соль калія пырзводитъ СеХ1 въ СеХ' ?). Иэъ всего предыдущего сл'вдуетъ, что въ отлнчіс отъ всѣхъ другихъ віеталловъ р-|зд- кнкъ земель (не считая торія), дагощихъ окислы вида К-Оа іі голи RX3, только иерій даетъ сперт, тот высшую окнсь СеО5 и ей отѣ- чающія соли СеХ1. Къ церіго въ этомъ отно- шетн приближаете л еще мало изученный вт> этомъ направленііі нрязеодшіъ (Браунеръ). При большомъ сходстве свойствъ и реакцій раздиченіе л рвздѣленіо рѣдкпхъ земель представляюсь своп особенности. Способы для различены применялись следу гашіе: 1] ІИп- тодъ олрвдѣленія зтомныхъ вѣсовъ. Окпелы вида ІІ"03, полученный при прокаливанін щанелевокислыхъ солей, взвѣшипагатъ, раство- ряютъ въ азотной квелотѣ, сыѣішіваготъ съ небольшимъ избыткомъ серной кислоты, вы- парнваютъ и удаляютъ избыто къ серной кислоты нагрева ігіемъ до 000°. Сѣрнокпслыл соли столь сильных!, пенованій, какь ЬаЮ3, вьшосятъ эту высокую температуру, между тѣмъ какь сёрнокнглыя соли болѣе слабые, оспованііі разлагаются уже прп температуре выше 440°, лричемъ отчасти образуются основный гѣрнокислыя соли. Въ атоиъ вшого разъ прнаіѣнявшеися способе определения атомныхъ вѣсовъ (въ сущности эквивалентов-!.) кроется источника ошибки, открытый Браунеромъ и Плшшчакоііъ; оігь зависать огъ возможности образования въ ѵказанныхъ уеловінхъ не только средней R'-(SO')3, но и кислой соли состава R;(SO*}"3H;SO', что поннжпеть атом- мый в'Ьсъ. Ни определяя (тнтрованіемъ) количество сѣрной кислоты или доводя накаливаніе до начала образованія основной соли н определяя (тнтрованіеіп.) вѣеъ недостающей SO3, ыожно ввести поправку и вычислить верный атомный вѣсъ (Браунеръ и Павличенъ). При болѣе слабыхъ основных!, свойетвахъ изплѣ- дусмой R2Oa можно сначала получить безводную сернокислую соль нагрѣваніемъ до М0°, а потонъ сильяымъ на кал и ван іемъ превратить соль въ окись R-03. Для церія (а также для торія) получаютъ, такнмъ образомъ, окись R-О* (Браунеръ, Нильсоиъ, Крюссъ). Определение атомнаго вѣса служить не только ваиснымъ отлнчительньшъ признакомь на-ж- даго отдѣльааго элемента, но и средств о лъ для того, чтобы чрезъ изнененіе получаемыхъ чвеелъ слѣдить за отдѣленІемъ и очишеніет. при дроблеиІи смѣси двухъ или вообще смѣ- шаиныхъ окпеей. 2) Свѣтящіе спектры элентрическихъ искръ. Если заставить проскакивать искры большой, соединенной ст. лейденскими банками, индукціонной катушки, между угольными или платиновыми электродами, смоченными рас- творомъ одного изъ хлорист'ыхъ металловъ этой группы, то при помощи спектроскопа для каждаго элемента получается характер- *) Гдлрлтъ цервігиси церія CeQ3 поручается по только лрн ллаюшц В?0" ш, прнцусташ щелачиЁ, но и при ііояощп ВиЭ1 и іисуспо-кислыкі, щелочей. ный спекгръ съ большимъ числонъ лнній, который не только даютъ возможность определять элементъ, но в указывают!, на ходъ очишенііі. Спектры .металловъ рѣдкнхъ земель были занесены въ таблицы Таленошъ, Еунзеномъ, Лекокъ-лс-Буабодраиомъ, Брау- нероиъ, Ауарош'і-, Гарглееяъ, Деыарсеемъ,. Круксомъ. 3) Спектры поглощенія. Вт. 18Э8г. Гладстонъ открылъ, что при пропуска нін б'Ьлаго цвѣта черезъ растворъ днднновой соли въ спектроскопе наблюдается спектръ поглощенія со- мпогнми теішыіш полосами. Позднее Дела- (ронтенъ, Баръ и Буияенъ, Таленъ, Лскокъ- де-Вуабодранъ, Брауиеръ, Крюссъ и Ннль- сояъ, Нруксъ, Демарсей, Аузръ фояъ Вель-" сбахъ, Беккерель, і'рбэнъ,Мутман-ь, Форслингъ и другіе из следов ал и спектры поглощенія расіворовъ есякихъ редкихъ земель. Раньше было уже уиоашнуто, что, такимъ образомъ, удалось распознать сложный составь npew- няго дндиаа и орбія и открыть элементы празеодимъ, неодимъ, самарійп др. Соренахо- дитъ, что н'ікоторыя Оезцвѣтыыя соли, не даю- піія простого спектра поглощенія, облаааютъ въ. ультрафіолетовой части своего спектра характерными линіямн поглощенія. Ияученіе спек- тровъ поглощенія особенно важно и полезно при отдѣленін и очистке земель, но при этомъ не следуетъ упускать изъ виду, что растворы одной м той-же земли въ зависимости отъ- того, крѣпки-лн или разбавлены растворы, и въ- зависимости отъ р аа л и чныхъ кислотных ъ ради- каловъ а раалпчнаго количества свободной кислоты, ігішяютъ положеиіе и напряженность полосъ. * А] Своеобразные линейные спектры свѣча- міи, иногда отличные отъ обыкновенныхъ- иекровыхъ спекгровъ, по ивезедованіямъ Лекажа де Буабодрана можно получить, есліг пол мнительный иолюсъ Румкорфовой катутакв? погрузить въ растворъ хлористаго металла, а отрицательный укрЬпить непосредстренно- надь поверхностью жидкости. Полученные- такияъ обравомъ спектры подобны спектралъ фосфоресцеиціи Крукса. Этинъ. пугеиъ были получены указанія на существование новьгх7^ эленентовъ въ гольміи, тербіа п санарів. 5) Спектры фосфоресценціи и спектры ка- тоднаго свѣченія. Въ 1883 году Круксъ за- нетилъ, что основныя сернокислый соли' нѣкоторыхъ редкихъ земель, или даже сами' рѣдкія земли, фосфорисцируютъ, если " ихъ- иодвергнугь дѣйствію электрическихъ розря- довъ вь почти безвоздушной!, пространстве,, и что получаемый такнмъ образоаъ свѣтъ-1 даетъ характерные полосатые спектры. Круксъ думалъ, что онъ дробныаъ разложеніенъ получил!, изъ стараго иттрія несколько элеііен-і. товъ и этииъ открылъ сущеетвованіе tre- сколькихъ влементовъ, которые, повидияону, были сходны съ элементами, .открытыми Ле- кокомъ де Буабодраномъ по вышеуказанному способу. Поздв'Ёе оказалась, что эти спектры крайне чувствительны, на евжъ вліяетт. малейшее количество посторо'нннго вещества,, такъ что выводы'Крукса, Яекѳка де Буабодрана н другахъ химиками яе били при- знавьіі напр., Лекокъ говорить, что чистый иттрій не даетъ спектра фосфоресценціи. Позд>:
524 ГЛ. 1/. ИГЛУНЕГЪ: ОЛШЕИТЫ РѣДІШХ'Ь ЗЕМЕЛЬ, нѣе этимъ прѳдметомъ занялся Веттоидорфъ, равно какъ л Мут.манъ и Бауръ. Полученный икіі результаты вообще подтвержлаютъ результаты полученные Круксоыъ, но въ частности отъ нтіхъ отличаются. И зтотъ згетодъ оказался впженъ для провѣркн постепенной очистки рѣдкихъ земель. За последнее время (1901) Бауръ н Маркъ нашли, что окиси или соли нттрія, гадолинія и лантана въ >іи- ■стомъ видѣ ив дагатъ прерывиетаго спектра. Наблюдавшіеея раньше спектры нхъ свѣче- нія происходят1!, отъ иечгістоты, благодаря присутствие неболышзхъ колпчествъ нрбія, неодима н празео.іима. Изъятого видно, что въ -этомт. отношенін еще не достигнуто несомнѣн- ныхъ выводовъ. і 6) Спентръ лучеиспуснанів расналенныхъ земель. Баръ и Бунзенъ нашли, что нагрѣтая до ка- ленія эрбіева земля нспускаетъ интенсивный свѣтъ, спектръ котораго даѳтъ свѣтлыя лпніи, и положение зтнхъ лиыій совпадаетъ съ по- ложеніемъ теыныхъ полосъ поглощения. При добавленіи фосфорной кислоты напряженность свѣта увеличивается, но положеніе по- лосъ отъ этого меняется. То же явлеше за- мѣтпо у окиси дгиіша, но оно относится только въ одной его составной части: къ неодиму. Отъ прибавки окиси эрбія сцектръ совершенно меняется, равно какъ и отъ прибавки другихъ окисей. Окись сааарія и окись голь- мія прп каленіи также иепускаютъ несплош- aofl свѣтъ. Обработка ми нераловъ для полученія рьдкихъ земель. Для добыванія иеритовыхъ земель прежде почти исключительно пользовались перитоыъ нзъ Бастенаиса. Мелкоиетолченныіі его смѣшинають съ крѣикоіі еърной кислотой, при чемъ сыѣсь разогрѣваетсн и образуетъ равсыячатьш сѣрый порошокъ. Его нагрв- ваютъ до крашаго каленія для улаленія из- быткѣ сѣркоа квелоты и разрушеніп сврноже- лѣзныхъ солей. Остатокъ растворяюп. въ холодной водѣ, удаляютъ иаъ раствора тяжелые металлы при помощи сѣроводорода, окисляюѵь рставшееся еще железо хлором, прибавляютъ соляной, кислоты и аатѣмъ при нагрѣванін и съ помощью щавелевой квелоты осаждаютъ .земли въ ■ видѣ щавелевокислых^ солей. Ауэръ -фояъ Вельсбахъ мельчать цернтъ до величины конопляныхъ зеренъ, прокаливаетъ ■его, обрабатыиаетъ въ теплой водяной банъ- крѣпкой соляной кислотой и выпариваетъ досуха. Щавелевокислый соли, осажленныя при 50°, хорошо промываютъ и накалива- ніемъ (въ желѣаныхъ чашкахъ) перѳводятъ -въ окиси. Въ настоящее время при добываніи окиси торія нзъ американскаго нонацитп, въ ко- тороиъ около 1—S цроцент^въ то pie во ft земли <Ти05), получаюп. до 50—60 процентовъ цѳри- товыхъ я 1—о процентовъ штріевыхъ окисей; при этой обработкѣ „рѣдкія" земли получаются, какъ отбрось или побочный продукты. Поэтому необработанный церитовыя окиев ложно получвть вынѣ для изелѣдованій въ любоиь количествѣ за дешевую плату. Для. добыванія гагвеп гадолнвитовыхъ (ит- тріевыхъ) земель служить преимущественно млоланитъ. Мелко истолченный нинералъ об- рабаіываютъ соляной кислотой при нагрѣ- віініи и выпароваютъ. Извлекаютъ водою и осаждаютъ щавелевой кислотой, осадокъ колеіі пралывають п прокалпваютъ при доступѣ воздуха. Еві;сенитъ и фергузонвтъ рнэлагаютъ, сплавляя съ KHS01, и растворъ сяпвагатъ съ осадка танталово!! и ніобіевой кпелотъ. Иаъ раствора осаждаютъ щавелевокислым соли. Оадарскнтъ разлагаютъ плавиковой кислотой, выпарішаютъ, остатокъ обрабатывают еѣр- ной кислотой и водный растворъ осаждаютъ щавелевой кислотой. Способъ раэдѣлонін рѣднихъ земель. Д. Ошдѣлеігіе церія. При обработкѣ ем'Івси рѣдкихъ аеаіель прежде всего отдѣ- лпетсн церш, причеиъ пользуются легкостью перехода СеХ3 въ соединен! л типа СеХ'1. 11 При обработкѣ сырыхъ иттріевыхъ земель ихт, рпствчряютъ въ азотной кислотіі, выпа- рнвпютъ и азотпокнелыя соли плавить до начала разложен!п. Дѣло въ томъ, чтоСеі^Ь'О3)2 разлагается, образуя нерастворимую въ волѣ СеО-, при такой темпрратур'Ь. при которой а.ютнокпелыя соли остальныхп. рѣдкихъ земель не разлагаются, такъ что ихъ ложно пзвлеч[. водою. 2) При обработкѣ сырыхъ це- рюповытъ земель, прокаливаютъ ихъ шаве- лонокпелын соли, получаютъ темный красно- иатокоричновыГі порошокъ, состоящій иаъ CeO'J,La-'0\ иаъ высшахъ окпелонъ прозеодила и неодима и небольшого количества другихъ окисей, и его растворяютъ въ азотиоіі кис- лотѣ. Огд'Іаленіе церія основано на томъевой- ств-Ь его солей вида RX4, что водч разлагаетъ ихъ, образуя нерастворимы я основный соли, Дзотнокпслыя соли выпарнвоиіеаъ освобож- даютъ отъ н.члншка азотной кислоты в рас- творяютъ нхъ иьнебольщомъ колнчествѣ холодной волы; растворъ вьіливают-ь въ большое количество кипящей воды "]. При этолъ выделяется основная соль вьісиѵеи окиси церія, однако не освобожденная еще отъ со- ставныхъ частей дидима, такъ цакъ эти по- сдѣдяія отчасти лереходятъ въ соли формы В-Х1. Для полученія чистыхь препаратовъ церія надо растворить эту основную сѣрно- кислую соль въ сѣрной (Бунзенъ) или азотной (Браунеръ) кислот.ѣ и повторить осажде- ніе горячей водою несколько разъ. Фильтраты осадковъ церія содержатъ въ себѣ, кроыѣ другихъ земель вида RX", еще часть возстановленной СеХ:і. Поклѣдній удяляютъ осаждекіемъ въ видѣ щавелевокислыхъ солей, прокалаваніеѵъ окисей, раствореніеиъ въ азотной кислотѣ и осажденіенъ соли СеХ* киюэченіент, съ нагнеэитомъ (Буязенъ); или же, обрабатываются по описываемому да- лѣе способу Дебре. 3) Церій можно отдѣ.тягь отъ оетальныхъ зеиель, получая язь части раствора, въ который входить СеХ\ окись СеО" изъ щавелевокислой с или н кипятя ее съ остальнымъ раетворомъ. Осаждается основная соль СеО'ЧСеХ1)" (Ауэръ ф. Вельс- бахъ). 4) При см'Ьшеиіи съ азотноамшачною солью и съ азотной кислотой деріи вида СеХ1 А) По Купону Wf о^ду слегка подкислишгь сѣрцпП кпелйгой. Брпуіівръ цв ngibQasniKiT'F» сѣрноЛ кислоты. Выру5овъ н НорЁвйль црибямяютъ кі рвсГпору авотно-
РАЗДѣЛЕШГС 1'ѣДКИХъ ЗЕМЕЛЬ О 25 кристаллизуется сначала, какъ двойная азотнокислая' соль Се(К03)"'. ЙШ''Ш*. Повторяя ироцеесъ, получагатъ чистую соль церія (Ауэръ ф. Всльсбахъ). 5} Дебре сшіавлиетъ азотнокислый соли сыро!) окисн церія съЭ частями азотнокпслаго калія при 300—350°, прнчемъ разлагается только азотнокислая соль періп съ обрааовапіемъ СеО". При повторен»! церШ очищается еще болѣе. 6) Мозандеръ осаж- даетъ смѣшаииьііі растворъ EC1S избыткомъ ѣдкаго кали и пропускаете въ растворъ хлоръ. Осаждается СеО- еъ вндѣ гидрата, но съ подмѣеью празеодима; дли чистоты соед. Се ироцессъ надо повторять разъ шесть. 7J Поппъ прибавляетъ къ нейтральному рас- свору RCF уксуснокислый натръ и хлоромъ ила ІСОС1 осаждаетъ Се въ видѣ Gc(OH)1. S) Стольба обрабатыпаетъ растворъ сырых'ъ церитовыхъ окисей KMtiO' въ присутствіи Zn[0H)-, причемъ осаждается нечистая окись церія. Если при этомъ взять RCI* и КМпО' съ окисью ртути, то въ осадокъ псрекоднтъ вмѣстѣ съ церіемъ также празеоднмъ и не- однмъ въ видѣ высшнхъ окисей, между тѣмъ, какъ лантанъ остается въ растворѣ (Вин- клеръ). 9) По Gibbs'y въ смѣся азотнокис- лыхъ солеи сначала окислягатъ церШ кипя- ченіемъ съ PbOs и азотной кислотой, затѣмъ растворъ разлагаютъ водою и осаэкдаютъ церів. 10) Хромовокислый соедивенія окисей рѣдкихъ неталловъ яагрѣвшотъ до 110е, причеиъ разлагается только соль церія (Паттин- сонъ и Кларкъ). 11) Вырубовъ осаждаетъ соль церія въ присутствіи аэотно- или сѣрно- нислаго аммонія. Изъ фильтрата осаждаютъ остатокъ церія надсѣрнокиелымъ аммоніемъ и уксус но кі: ел ын ъ натронъ. 12) Мейеръ и Koctrb выдѣлпіотъ церій перекисью водорода въ сплавь' съ уксуснокислыігь ыагніенъ. Гн- драть перекиси церія СеО" переходить тогда при кипяченін въ Се(ОН)'1. Въ предыдуш.ихъслучаяхъраэдѣленіе основывается на качественном-ь отличіи солей СеХ1 отъ солей прочихъ земель В.Х'. Пранципъ этотъ иожно приыѣяить еще къ празеодяиу. Чтобы отделить прнзеодимъ отъ лантана, сшіавляготъ ихъ азотнокислый солн съ селитрой при 4.00 — iSQ°. Разлагается только азотнокислая соль празеодима и выделяется въ видѣ Рг-О1 (Браунеръ). В. Отдѣлепіе остальных» рѣдкизя земель типа ИХ1 друіъ ѵтъ друга разнообразно. 1) Отдѣленіе при помощи K'-SO4. Цергапоеын земли образуютъ съ номъ двойныя солн, не- растворниыя въ насыщеннонъ растворѣ К'-ЩО', тогда какъ двойныя соли иттріевыхъ земель растворимы. Но этоть класенчеекій пріемъ все же ие допуекаетъ рѣзкагодѣленіясбѣітхъ группъ, т.-к. въ растворимости есть лишь постепенное рааличіе, которое у иттрія досгеі- гаетъ наибольшей величины: 4.9 gr YaO! на 100 объемовъ насыщеннаго раствора Ка$0*. Если есть смѣсь земель обѣихъ группъ, то церитовыя яѳиліі отчасти расгворяютоя, а часть иттріевыхъ аемель остается въ оеадкѣ. Легко также получаются пересыщенные растворы. Мариньякъ рпстворллъ двойныя сѣр- Иокислыя соли дробно въ растворѣ K?SOl, и повторяя выдѣлплъ эленѳнтъ 1'а (гадолннііі) и \'Р (eawapifl). Лекокъ проИзводплъ дробленіе оеажденіенъ еѣрнокислыхъ растворовъ земель, прибавляя K-S04 и спирте, и отдѣлилъ такимъ- образомъ другь отъ друга элементы Tb, Dy, По и Ег. 2) Шуравшпокиыыи со.т церито- вілхъ аемель въ водѣ съ трудомъ растворяются, соли г;ідолинитовыхъ {пттровьтхъ) земель растворимы легче, или даже очень легко. Этотъ иріемътѣмъ пеудобепъ, что легко образуются пересыщенные растворы. Кристаллпзашя ук- суснокислыхъ солей иногда приводить къ той же цѣли (Браунеръ). 3) Урбавъ пользуется для отдѣленія рѣдиихъ земель неодинаковой растворимостью ихъ ацетил а цетоновыхъ солей и этилосульфоновыкъ соединений. 4) ДвоЛ- пин азотпо'шешя со.ш аммонія были при- »-внены впервые Нендѳлѣевымъ (1S73) для отдЬленін лантана отъ диднма. Изъ сиѣси о&вих'Ь кристаллизуется прежде дв. соль лантана. Ауэръ фоаъ Вельсбахъ пользовался та- кииъ же расгворомъ и разложилъ дидиыъ на праэеодимъ, двойнпн соль котораго кристаллизуется съ двойною солью лантана, и на пеодшіъ, двойная соль котораго остается въ наточномъ растворѣ. Красталлазашю надо повторять нѣсколько сотъ разъ. Наконедъ неодямъ пере при ста ллнзовываютт. въ видѣ' ме- нѣе растворимой двойной соли натрія или Nan NH4. Чѣлъ слабѣе основныя свойства земли, тѣмъ легче вообще растворяются двойныя соли. Демарсей для отдѣленія европія пользовался двойными аэотнокисльша солями маг- нія, а также перекрнсталлиаовывалъ азотнокислый солн изъ крѣпкои азотной кислоты, іі)—Мозандеръ воспользовался различной растворимостью въ водѣ водныхъ с'врнокнелыхъ солей для отдѣленія ла#ітана отъдвдима. Изъ раствора безводныхъ солей въ 6 частяхъ холодной (какъ ледъ) води, выдѣляется, при нагрѣваніи до 35°, главпымъ образонъ, соль. La-iSO'l'.SH-'O. Процессъ часто надо повторять, но онъ не такъ хорошъ, какъ пріеаъ Менделѣева^Ауара. 6) При нагрѣваніи окисей (і-пдратовъ) земель съ расгворомъ NH4KO! въ растворъ переходатъ преимущественно силь- Н'Ьйшее основаніе (Ыяриньнкъ, браунеръ). 7) Обработьтаютъ водныя окиси нагрѣваніемъ съ растворомъ углекислаго аиионія и дробна осаждаютъ растворъ уксусной кпелотой. 8) Для огдѣленія аемель пользуются различной растворимостью ихъ хроиовокисльтхъ солей нъ водѣ или въ растворѣ K-CrOJ. Н) Кристалла- зацін изъ раствора щавелевоквелыхъ солей въ щавелевокиелояъ каліѣ, иричемъ соли слабѣй- шихъ оснований наиболее растворимы. 10) Раз- .юэюѵпіеазотнокиешхъ солей накаливаніенъ (Мариньпкъ.Берлинъ.БаръвБунзенъ). Азотнокислый соли слабѣіішихъ оенованін — легче разлагаются, нежели болѣе сильно основныхъ, по различіе очень постепенное и пріемъ надо- повторять многіе сотни разъ. Такинъ лбра- зомъ. Варь и Бунзенъ отдѣлали иттрій и эрбій. Мариньякъ установилъ тёрбій и пттер- бій, Нильсонъ выдѣлилъ изъ послѣдняго екан- дій, а Клеве дальше раялежилъ ѳрбШ. Чтобы отд'Ьлить цернтовыя земли другь отъ друге, Щютценбергеръ сплавлялъ ихъ ааотиокне- лыя соли съ селитрой, какъ и Дебре [сн. А 5). 11) Дробное осажденіе: а) амміахомъ. Изъ сиѣси растворовъ земель аыыіакъдаетъ сперва осадокъ, въ когоромъ преобладаютъ болѣе
536 гл. It, ер'агнкнъ: алЕМЕНты радкпхъ земель. слабый основания, между тіжъ какъ въ растворе остаются боиѣе сильный оснігеашіт. Такнмъ путемъ было получено кѣеколько земель въ частомъ вііді'., или онѣ были разложены дальше. Ь) Внѣсто амміака можно брать для осажденія ѣдкое кали, окись шгиія, ани- лнпъ въ сшіртовоаіъ растеорѣ, или же пользоваться какъ осаждающішъ вещаствомъ частью самой смѣси земель, осажденной изъ раствора щавелевой кислотой ц прокаленной, с) Ща- 8£.шои кислотой. Вообще при первыхъ осаж- деніяхъ накопляется земля со слабѣйшимп основными свойствами. Вндонзнѣненіе этого пріема даетъ обработка щавелевокпелыхъ солей минеральными кислотами. Пріемылробнаго осажденін надо проделывать очень много рязъ. 12) Интересно также нзслѣдовать прнмѣне- ніе дробваго эдеЕітродпяа къ от дѣ ленда рѣд- кихъ земель. Что касается систематики э.іемеитоат. рѣдкахъ земель и нхъ мѣста въ періодиче- ской спстемѣ, то въ настоящее время можно съ увѣренностыо считать, что скандШ, пттрій и лантанъ стоять въ четны.ѵь рпдахъ третьей группы, какъ это п слѣдуетъ нзъ пхъ атом- ныхъ вѣсовъ н объема нхъ окисеіі: Мѣсто: III—і IH-fi III—S Элементъ: Sc Y La Атомный вѣсъ: 44. SSI 135) Объемъ EJ0=: 35 Д5 30 Прочіе элементы рѣдкихъ земель образуютъ, вѣроягно, между иері одическую группу пли узелъ въ сиетенѣ, гдѣ они слѣдгютъ другь за другомъ по величинѣ атомныхъ вѣсовъ. Скандій. Sc = 4J,i іНильсонъ). Огкрытіеэтого элемента Нальсоноиъ въ 1879 году особенно интересно п этому, что не только его существованіе, но и свойства, какъ его, такъ и его соединеній, были предуказаны Ыепде- лѣевьшъ въ 1S71 году для акабора, котораго не доставало въ системѣ. Это предсваэаніе подтвердилось блестяишыъ образомъ, такъ какъ бьшъ найденъ предсказанный атомный вѣсъ 44, предсказанный улѣльный вѣеъ окиси З.Э (найденъ 3.8), составъ и слабый основной характеръ его окиси ЕЬ-О3 = Sc-0!, отличное отъ квасцовъ строеніе его двойной соли съ сѣрнокиелымъ каліеыъ п рядъ другихъ свойетвъ и реакцій, которыя относятся къ неку, какъ къ низшему атомному аналогу иттрія- Окись Sc;0° — бѣлыО, въ кислотахъ медленно растворимый иорошокъ. Его соли безцвѣтны, не даютъ спектра поглощенія. Щелочи осаждагатъ иэъ нихъ аморфный ги- дратъ Sc{OH)J. Безводный ScCF еще неизвѣ- стенъ. Сѣршкяслая соль Sc'fSO1)5 кристаллизуется съ 6Н20. Ея двойн.соль: 3KaS0«.Sca(S0*)' нерастворима въ раетворѣ K4S04. Щавелевая кислота оеаждаетъ изъ растворовъ щавелевокислую соль Sc'(CsOl)'.eH50 въ видѣ бѣ~ лаго, мелко кристалличеекаго осадка. Спектръ искры хлористаго соединенія даетъ болѣе 100 лнній, часть которыхъ очень блестяща. Чистые препараты сканліячрезвычайно рѣдки, такъ какъ 3—4 килограмма гадолинита пли итгротитанита даютъ только около 1 grm. ойиеа екавдія (Клеве). Игтрій, Y = SD.0 (Іопез). Простое тѣло было добьіго въ вадѣ еѣраго порошка съ d = 3.S (объемъ =я 23.6) дѣйствіемь иатрія на YCF и пуге.чъ электролиза. Въ нечистомъ видѣ онъ получается нзъ Y2Qa и Mg, но если гаѣе.ь накалить въ етруѣ водорода, то происходить водородное соединепіе Y-J33. Овпсь Ys0a добывается накаливаніеиъ с-Ьрнокнслыхъ, азотнокгіслы.чь, щавелевокаслыхъ и г. п. солей; это бѣлый, въ кислотахъ легко растворимый пэроитокъ, (1 = о.ОЙІ (объвмь = 45). Солч безцвѣтлы, не даютъ спектра паглоще- нін. ЛІ^еяочи изъ иттріевыхъ солей оеашаютъ водіі'ро опись Y(0H)'; перекись водорода съ амміакбмь— гидратъ высшей окиси Y*J0° (гораздо вѣроятнѣе Y-05). Хлористыі'І итгрій YCJ" можно получить, какъ и веѣ безводные хлористые металлы элелентовъ этой группы, выпаривай растворъ окиси вт. солпной кислотѣ съ хлорпстынъ аимоніемъ л прокаливал оста- токъ, иш-яе дѣііствуя хлоромъ на накаленную смѣсь окиси съ углемъ. Изъ воды кристаллизуется въ видѣ YCiJ.GH-0. Фтористый иттрін YI'4 аморфэнъ, перасгворимъ въ водѣ. Y-3'—желто-сѣрыіі иорошокъ, который получается іткалпваніемъ окиси въ парахъ сѣр- нистагоуглерода. Безводная сврнокнелаясоль Y^SO1)3 легко растворяется въ холодной (какъ ледъ) водѣ и изъ раствора кристаллизуется гидратъ Y-jSO'J'SH-O въ одкіЖлшшм'Ьрнмхі, кристаллахъ. чзоморфныхъ съ солнми Pr, Nd, Sm, ТЬ.Ег, Y'b. Прп иагрѣваніи съ сѣриой ко- слотой получается ки&ШЯ соль Y-(S0'j3.31i-S0! (Браунеръ u Picek). Двойнып соли съ K-S04 растворимы въ насыщенігонъ растворѣ K!S0'. Азотнокислая соль Ѵ(К01)*.ОНаО обраауеть красивые, легко расплыіііігошіеся кристаллы. Изучены также соли: YP0'.211-0, Т5(СО'Ѵ.ЗИяО н двойная п.іатиново - синеродистая соль Y2jPt(CS)']s.2m-0. При накаливав!» окиси съ углемь въ электрической печи получается Шрйидгі YC4 въ вилѣ разсыпчатоП, отчавгв кристаллической массы, которая съ водой даетъ много С2Нг и немного СЯ1, С2Н* и На. Спектръ искры ялористаго соединенія очені, блѳстящъ л особенно характерны въ нѳмъ двѣ группы многочисленныхъ линііі въ красной я оранжевой частяхъ спектра. Лантанъ. La = 139.04. (Браунеръ). Наиболѣе чистые препараты лантана были получены соединенными методами Меііяелѣева—Ауэра, Дебре — ІДютценбергера и фраишонвірона-. ніемъ посредствомъ ѣдкаго капп (Браунеръ н Павличекъ). Простое тѣло въ впдѣ сѣраго порошка было получено Мозандеромъ при нагрѣваніп LaCi' съ каліемъ. Гиллебраидъ и Нортонъ получили его путемъ электролаза LaCF въ видѣ гоіогныхъ массь, уд. вѣеъ = (І.163, желѣзио-сѣраго цвѣта. Ояъ легко вступает* въ реакціи съ разбавленными галоидными кислотами, но холодную воду разлагаете медленно, а горячую бурно. При нака- ливаніи окиси въструѣ водорода съмагніеиъ получается водородистое соединеніе LaBH*[?]. Окись La'O' получается при прокаливанін щавелевокислой и другихъ солей; ото б'іілый иорошокъ, легко растворимый въ каслотахъ, уд. вѣсъ = 6.4S. Она гасится водою, какъ известь, при атоиъ образуя La(0H)a, которую можно осалить также , ивъ лантановыхъ
ЦШЙ SI ЕГО СОЕДПНЕШЯ 527 солей щелочами. Съ жадностью поглощаетъ СО' иа'ь воздуха- Съ НЮ- въ присутстти щелочей лантановыя воли даюгь гидратъ перекиси Ln-0G. Соли лантана безивѣтны и не нмѣгатъ спектра ноглощенЬі. На вкусь онѣ сладкіл и впжущін. Х.юрыспш іі .тшпат, LnCI3 получается при' яакалнваніп его двойной соли съ нашатыремь, при пагрѣваніи щавелевокислой соли съ на- шатыремъ или въ струѣ хлористаго водорода, и при нагрѣвшіи сѣрнистыхъ солей въ струѣ хлористаго водорода. Изъ солятгокислаго раствора окиси кристаллизуется 2LaCP 15Н20 (I,аС1а.7Н-0?). Х.юронись LaOCl получается яри нагрѣваніи окиси въ струѣ хлора. LaF3HB0 представляетъ студенистый оеадокъ. La"S:! получаютъ при иагрѣваніи окиси въ парахъ CS2 или сернокислой соли въ струѣ евро- водорода: имѣетъ вндъ желта го порошка, легко разлагаеиаго водою. Безводная сѣрно- шіслая соль La'(SO')3 легко растворяется въ холодной (каиъ ледъ) вотв. Изъ раствора кристаллизуется, при обыкновенной температуре La^SO'J'.SH-O въ формѣ гексагональных!, октрыхъ прнэнъ, который изоморфны съ девптиводнымъ гидратомъ церін; при 0° кристаллизуется гидратъ La-fSO4)3.16Н!0 (Брауноръ). Двойная соль съ сѣрнокпелымъ каліемъ нерастворима въ растворѣ К360*. Иаъ раствора сѣрнокислой солп въ сѣрной кислотѣ выделяются блестящія иглы кисяой соли buHSWySWSO* (Браунеръ). Азотнокислая «оль въ кристаллахь содержнтъ LaiKO'j^CH-O. Ея двойная соль La^U3)5. 2КН'КОв. 4-Н=0 имѣетъ большое значеніе для отдѣленія лан- -тана. образуеть Опльшіе безцвѣтные кристаллы. Изучены затѣ.чъ: LaPO4, La2(C03)3.SH20, baCl'PtCI^.lHll-O, La3|PL(CN)Jj3.lSH"0 и др. Карбшгь LaC3 получается при нагрѣванііі окиси съ углемъ въ электрической печи Нуассана въ вшгіі кристаллической массы, аодою разлагаемой, подобно карбиду итгрін. Спектръ нскръ хлористаго лантана очень Влестящъ, -богать линіяии и даетъ возможность узнать присутствіе даже очень неболь- шихъ колнчествъ лантана. Церін. Се = 14Q.2 (Брауперъ). Простое тѣло было получено въ металлаческомъ видѣ дѣй- ствівмъ натрія на СеСІ0. Мозанцерт. получилъ «го въвадѣ сѣраго порошка, Велеръ въвидѣ шарпковъ. Не вполнѣ чистый церій Винклеръ получилъ изъ Се=0' цомощыо магнін. Чистый металлическій церій былъ полученъ Нортономъ и Гвллебрандоиъ злектролиюмъ расплавлен- наго СеСІ3—въ еіілѣ металла желѣэно-еѣраго цвѣта, уд. вѣсъ = 6.698; плавится легче серебра, его можно ковать и прокатывать и въ яагрѣтоыъ вігдѣ вытягивать въ проволоку. Въ сухомъ воздухѣ хорошо сохраняется, въ сыромъ поверхность окисляется, при повышенной темиературѣ сгораетъ съ блеекоиъ. Если его царапать напальникоыъ или креы- немъ, то онъ даетъ искры. Съ галоидами, .кислотами и водой встуиаетъ въ pea к ши, какъ La. При нагрѣванія окиси съ магніеаъ въ етруѣ водорода образуется Се:Н*{?). Церій образуеть, какъ указано вышй, два освовныхъ "окисла, и одну перекись. СегО' болѣе еиль- лое основаніе, нежели СеО' ила Се"04. а) Соедшенія типа СеХэ. Низшая окись Се503 въ снободномъ состонніи достоверно неизвестна, но при осажденіи растворов1!. RX5 'Ьдки-чъ кяли пли натромъ получается гидратъ Се(ОН)3 въ видѣ бѣлаго объемистаго осадка, который, окисляясь па воздухѣ, окрашивается сначала въ лиловый цвѣтъ (получается ги- дратъ Сег03Се20'), а затѣмъ желтѣетъ при образованіи Се(ОНѴ. Соотвѣтственныя соли RX.3 Сезцвѣтны, не иігйгатъ спектра поглощенія и на вкусъ сладки и вяжущи.1 Хлористый церій СеСІ3 получается нагрѣваеіенъ окиси въ парахъ ССІ4, и также въ вндѣ возгона, при сѵкиганіи летал л и ческа го церія въ струѣ хлора. Изъ раствора водной окиси или углекислой солн въ соляной кислотѣ кристаллизуется гидратъ 2СеС13.і5Н"0, который можетъ быть тояідеетвенъ съ тѣиъ, который полученъ при лѣйствіи газообразное сояяаой кислоты СеС[37Н"0. С'врнистый церій Ce-S" получается (какъ LasS') при сжиганіп металпичеекаго церія пъ парахъ сѣры или при нагрѣваіпи окиеи въ сѣровоаородѣ; она представляетъ собою теинокорипневую пассу. При сплавле- ніи окиси съ пятисѣрішетымъ натріемъ и вы- щелачиваніц водою получаются яолотисто- желтыя чешуйки сѣрнистаго металла. Безводная еѣрнокиелаясоль Ce!(SO*)3 получается при нагрѣванііі гидрата до 440°. Она легко растворяется въ холодной (какъ ледъ) водѣ, и изъ раствора кристаллизуется при обыкновенной тенпературѣ гидратъ Се5(30')!.8Н2О въ роибическихъ октаздрахъ. а не въ одно- клиномѣрной систеиѣ, какъ гидраты съ 8-ыо паями воды другнхъ земель. Спиртъ осаждаетъ изъ водныхъ растворовг тотт,-же гидратъ съ S-ью паями воды. Кромѣ того еврнскислая соль церія образуеть гидраты: еъ оН-О. съ ІЗН"0, съ 9НяО (изоморфенъ съ солью лантана) и съ 12Н-0. Двойная соль 3Ka30'Cea(S01}* нерастворима въ растворѣ К-801- Извѣстна также труднорастворимая двойная соль ст. Na5-SO'.Ce(NO=jB.6H-0, -образуетъ легко рас- пльшающіесн кристаллы. Съ HH*N03 она даетъ изоморфную съ лянтзновой солью—двойную соль Се(КОа)52ЬтН'ЬтО*. 4Н20. СеРО'1 входитъ въ шинералъ моваиитъ, какъ главная его составная часть. Изучены также Се!(С03)3: 5Н=0, хлороплатинатъ: 3(СеС13. PtCl*)27ffO и 2(CeCl!.'JPtCl4S.21H20j Ce[Pt{CN)G]. ■ 9НЮ, и др. Солн муравьиной: Се(СНО-)3 и щавелевой Се2(Сг04)э1Ш-0 кпелогь трудно растворимы. Еарбидъ церія СеС3 получается при нагрѣваніи окиси 0еО= съ углѳмъ въ электрической печи (Муассанъ), онъ имѣетъ видь краепожелтаго, прозрачнаго крисгаллнческаго вещества. При обработкѣ водого даетъ смѣсь, въ которой 75*/( ацетилена в немного зтилена, метана и еще неболыпія количества твердыхъ и жидкихъ углевородовъ. Если угля меньше, нежели его требуется для обрав'овакія карбида, то получается оксикарбидъ CeC2.9CeOs въ видѣ красноватокоричневыхъ пластинокъ. Со- ставъ карбида церія тотъ-же, какъиАІ в Тѣ. Ь). Соединешя типа СеХ4. Высшая окись СеО'г ияи Се-О1 получается при прокаливаніи щавелевокнелыхъ, сѣрнокислыхъ, азотяокис- лыхъ и пр. солей въ видѣ почти бѣлаго, со слабой желтой окраской порошка, уд. вѣсь= 6.74. Онъ нерастворимъ въ другихъ кислотахъ, кронѣ крѣпкой сѣрной кислоты. При сила-
528 Г.'І. ll. БѴ A J" И К Г Ъ: ЭЛЕМЕНТЫ РВДКИХ'Ь ДЕМЕЛЬ вленіи съ КаСІ получаются бсзцвѣтпые правильные окта;>яры уд. вѣсъ = 7.3. ст. бурой _ уд. вѣс-ь = 7.*, съ K-SO'1 ул. вѣсъ= S.U, нерастворимы с ни въ какой кислотѣ. ГиОратл 2СеО"ЗП-0 получается при д-Ыі- етвіи хлора на Се(ОН)*, разболтан на го въ КНО. Инвѣетны также Се(ОНѴ' я СоО (ОН)-. СоотвІп'ствеиныя коли RX1. желтаго пли коричневата ивѣта, представляютъ сильно окмс- ляющія свойства. Чстырехх.юрисішіі цс- рій СеСИ нензвѣстенъ въ чпстомъ вид'Ь. Въ коричневомъ растворѣ, который получается прн раствореніи Се^ОИ)"' въ холодной соляной кислотѣ, очевидно содержится СеСІ'1. Болѣе посгаяненъ растворъ водной окнси въ метп- ловоігъ спиртѣ, содержа гаалгь соляную кислоту. Прн обработкѣ его углекаслымъ кадіемъ млн аммоиіем'ь онъ даетъ очень непостоянный двоііныя соли, въ видѣ желтыхъ крнсталловъ. Съ солями органическихъ оенованій, напр. пиридина,хшюлшіа и тріэтиламина, удалось получить чистыя двойныя соли состава RL,CeClc (Коп- пелъі. Четырелфториоітй цсрій СеГ'Н-0 .получается при обработке Се(ОН'у' плавиковой кислотой. При нагрѣваніи соль теряетъ воду, а при болѣе сыльнонъ накалипаніп вы- дѣлнется газъ. содержаний свободный фторъ. Съ фтористьшъ каліеыъ получена, двойная соль: 3KF.2CeFJ.:>H-0 (Браунеръ). — Сѣрію- кислая соль высшей степени окпсленія церін: Ce(S04)2.4.H'-0 легко получается при раство- реаіи Се(ОНѴ въ разбавленной сѣрной кислоте и образуетъ желтые кристаллы. При раствореніи СеО" въ горячей еѣрной кислот* образуется вмѣстѣ съ нею сѣрнокислая соль трехокисв и обѣ соединяются въ двойную соль Ca2(S04"]s. Ce5(SO*)J. 24Н'0, въ вндѣ коричиевыхъ гексагональныхъ крнсталловъ. Ути кристаллы йоікно получить также ииъ пбѣыхъ состав- ныхъ частей синтетическшіъ путеыъ, я соль Ce-tSO1)" можно въ нихъ зпмѣнить солями La, Рг, Nd и др. (.Браунеръ). Азотнокислая соль Ce(N03)4 въ чиетомъ видѣ ненавистна, и растворъ ея водою легко разлагается. Съ аз отн окислы ни щелочами она образуетъ двой- ныгісолн типа К2Се(Ш3)с(Е=№Н4, К, Bb,Cs). Въ соляхъ Mg, Zu, Ni, Со, Мп содержится SH20., Перекись церія СеО3- Ея гид рать получается въ вндѣ осадка, подобнаго Fe (ОН)1, при при- бавіенін къ соллмъ низишхъ окисей дерія Н"0а и амыіака. При кипяченіи еъ водою она переходитъ въ Се(ОН)-1. Перекись растворяется въ ІіНСО3 и нэъ раствора і.рнстал- лизуетея двойная соль: Ct-O^CO3)3. 4КгС03. 12Н-0 въ нидѣ кровавояраеныхъ вристал- ловъ [Іобъ). Празеодимъ. Рг=І40.ЯЗ (Браунеръ). Простое тѣло было получено въ видѣсѣраго порошка дѣйстпіемъ иагвія на окись. Съ водородоиъ даетъ водородистое, съ азотонъ азотистое соедвненіе (Матипьонъ). Празеодииъ лаетъ двѣ степени окислѳнія: Тг!Оэ и РгЮл и соединенія этихъ окисей, ■Р,г40: и Рг'°016, нкронѣ того гиаратъ пе- ■реаиеи Рг20" а}. Опись Pr-Q*- При евль- *ноііъ прокаливанін щавелевокислой или сѣрио- киелой соли получается черная пропет уточная .окись, какъ Рг"0|й, которая при сильновъ 'Ьрйкалива'нщ въ .струѣ водорода даетъ окись' Рг'О" въ видѣ краспнаго свѣтлоэеленаго порошка уд. вѣсъ—7.07. Рг405 легко растворима въ киелотахъ и даетъ яркіа свѣтло- аеленыя (какъ лукъ) соли, который даютъ характерный' слектръ поглошенія. Хлористыіі празеодимы РгС1а получается при нагрѣванін ніавеленокислой соли въ струѣ НС1 въ выдѣ красивой, золеной, кристаллической массы, которая при нагрѣванін лишь слабо улетучивается (Браунеръ). Изъ раствора окиси въ соляной кыслотѣ кристаллизуется тдратъ: РгС1я.7Н:0 въ расплывающимся кристал1- лахъ. Сѣрнистый «еталлъ Pr'JS3 получается при нагрѣванін сѣрнокпслой соли въ сѣро- водородѣ въ видѣ массы шеколалнаго цвѣта. Безводная сѣрішкислап соль Pr-(SO')3 легко растворяется въ холодной (какъ ледъ) водѣ. Прн обыкновенной температурѣ изъ раствора кристаллизуется гвдратъ Pr-(SO')3. 8 fl! О въ одноклиноиѣрныхъ кристаллах!:, язовюрф- ныхъ Съ сернокислыми солями U, Nd, Вт, ТЬ н Ег. Кроыіі того существуют^ гидраты съ оИ-О- в съ 6І1-0. Двойная соль Pr-ISO'1)5. ЗК-^О4- Н-0 иераствприма въ растворѣ K4S0*. Ли~ е.іая сѣрнокисдап солк 3H2SO'. Pr-(S0')! получается при раствореніи средней сѣрно- киелой соли въ теплой сѣриой кислотѣ; при охлажденіи выдѣляется въ вндѣ а едены хъ,. блестяішіхъ какъ шолкъ иглъ. Азотнокислая .соль: Pi'tNO')'. 6HsO образуетъ расплываю- жіеся кристаллы. Ея двойная соль Pr(NOs)*. 2КН'М03.1-Н20 кристаллизуется въ боль- шихъ, расплывающихся въ сыромъ воздух» кристаллахъ; это свойство имѣетъ большое- значеніе для отдѣленія празеодима отъ дру- гихъ родствеипыхъ немел ь. Кроыѣ того, сл'Іідуетъ упомянуть об7, няѵченів н нзелѣ- дованіп: PralCO:l)*.8-HO; РгСІэ. PtCP. 12И-0. Pr^lPtfCNl'l'.lSU-O, объ уксуснокислой со.ім: Рг(С"И30-|я.2Н-0 и о щавелевокислой соли Рі'-(С-0')г. ПН-'О. Карбидъ празеодима РгС;" полученъ Муассаномъ въ электрической печи; изъ окиси и угля въ видѣ желтыхъ гексагональ- ныкъ пластинокъ. Съ водой даетъ прениуще- ственно ацетиленъ Ь). Двуокись Р>'0! представляете корачневаточерный илв черный поро- шокъ. Въ нечистомъ видѣ она получается при- ежпганіи щавелевокислой соли въ кпелородѣ или на воздухѣ при красномъ каленіи (Шееле).. Въ чистоыъ нидѣ ее получаютъ сплавленіеиъ азотнокислой соли съ селитрой при 430° (Брау- неръ). Уд. вѣсъ^5,98. Прн сильномт. жарѣ она переходитъ въ Рг1П0,я(=аР^ОЕ. ЗРг20*). Хотя высшей окиси празеодиыа РгО3, какъ СеО2, отвѣчаютъ солеобразныя соединенія типа РгХ4, но это „озонный окиселъ?, т. к. одинъ изъ его квелородныхъ атоыовъ дѣй- ствуетъ, квкъ кислородъ' перекисей. Соли- твпа РгХ1 очень непостоянны, напр. растворъ РгСР быстро разлагается на РгС1а и свободный хлоръ. Это непостоянство объясняется молекулярными объемами, т. к. объемъ Рг20''=57,9, объемъ Pr2Os=16,7, слѣдовательно paaaocTb~-f-11.2, число очень большое для 1 атома кислорода. Поэтому соли PtX^paa- flarajoTCFi съ выдѣленіемъ кислорода в озона, РгаО* переводитъ СеХ5 •ъъ солв СеХ*, сояи заклей марганпя. въ двуокись марганца, оъ, сѣреокисяыиъ стрихвииомъ даютъ лггловуіо-, ! окраску, а съ перекисью водорода про исход нтт»
НЕОДИМ"!, САМЛР1Й, ГАДО.ІИШЙ И ДР. 529 „каталитическое" возстановленіе: Рг-О4 -}- -HH3S0J+Ha0-=lVlS0J)a+04*H30 (Брау- неръ) с), Гішрш'ъюйршсОД №0:< осаждается шъ солей РгХа перекисью водорода и щелочами. Это студенисты Л, свѣтл о зеленый осадокъ, который быстро разлагается, терял кнслородъ. Неоднмъ. Nd=143.S (Браунеръ). Празеодимъ іі неоднм'ь столь сходны, что отличаются почти только цвѣтоиъ солей ы немногими другими физическими свойствами. Кромѣ того Рг*Оа несколько болѣе сильное основгініе, чѣмъ Kd-Oa. Ихъ снѣсь, состоящая приблизительно изъ^/аРг и a/s Nd, долго считали аа ялементъ дидимъ, иока Ауяръ 18S5 г.не разбилъ ее налвѣеоставныя части. Иавѣстны лишь немногая чпстыя еоедннеиія неодима. Соотвѣт- ствугашее неодиму простое тѣло было волучено въ вндѣ сѣраго порошка дѣйствіемъ магнія на Nd20'. Неодимъ образуетъ три окиси, изъ ко- торыхъ только низшая окись Nd4)'" даетъ соли, а) Ошсь М2Оя — голубой порощокъ, получается при прокаливапіи щавелевокислой соли. Она легко растворяется въ ккслотахъ и даетъ соли красиво-окрашѳнкыя въ красновато-лиловый или рубнново-красный цвѣта, спектръ поглошенія которыхъ инѣетъ болѣе 20 по- лосъ. Хлористый неодинъ KdClJ, получаемый при прокаливаніи гидрата въ етруѣ ЯС1 пред- ставляѳтъ розовую кристаллическую кассу. Изъ растворовъ кристаллизуется гидратъ NdCl'.GH-O въ расплывающихся к ристал - лахъ. Nd:S' (получ., какъ Pr!Sn) оливкового цвѣта. Сп$но-і;ыслая соль довольно легко рас- творяетгл въ холодной (кпнъ ледъ) водѣ и изъ раствора кристаллизуется гидратъ Nd-(£0*)!. S 11-0 въ рубиново-краеныхъ одноилиномѣр- яыхъ кристаллахъ, изоыорфныхъ съ кристаллами еѣрнокисльгхт. солей Y, Pr, Sin, Tb, Er и УЬ. Съ K!SO' и Na2S0'1 она образуетъ трудно ра створи мыя двойныя соли. Съ избыткомъ сѣрной кислоты даетъ кислую соль Md^SO'j^. 3H2SQ4, въ вндѣ розовыхъ, блестящихъ, какъ шолкъ, иголъ. Азотнокислая сб.іь: Nd(N03)s. №аО даетъ съ Ш'НСИдвойную соль: Nd(N03)3. 2NHJNOa. 4Н20, которая въ вод* растворяется легче, нежели еоотвѣтствуюшая ей соль празеодима. Жарбидъ neodtnuaSdCдаетъжелтыя гексагональный пластинки. При разлошеніи водою онъ образуетъ тѣ же углеводороды, что РгС2. Ь) Двуокись NdO5 образуется въ видѣ свѣтло-коричневаго порошка при нагрѣЕанііі щавелево — или азотнокислой соли въ кисло- родѣ. Она не образуетъ солей и съ кислотами освобождаетъ кнслородъ, образуя соли NdXs. с) Лердада Nd'O5 получается въ вадѣ гидрата при дѣйствіи на растворы солей неодима перекиси водорода и щелочей. Она (какъ Рг) даетъ основную уксуснокислую соль: Ш'О^С-ЕГО2)1 (СШ)Н=0. Сацарій Sm=14S (приблизительно). Тѣ соединения открытаго Лекокомъ въ І8І9 году самарія, которыя были изслѣдованы, не очищались до сихъ поръ огъ еоединеній европія, а потону окись давала нѣ сколь ко большой атомный вѣсъЗт=іЫ).З.Ыеталлънепзвѣстенъ, охисъ Sm!Os бѣлаго цвѣта, уд вѣеъ=8.85; она образуетъ желтыя, какъ тоиавъ соли, растворы которыхъ даютъ характерный спектръ порлощенія. Хлористый саыарій SraCls.6H-0 легко расплывается, сернокислая соль Основы хнкіи. Вт-^йОЧ-иредставляетъя^елтоватобѣлыйпоро- шокъ, гидратъ ея кристаллизуется въ вадѣ Sm-fSO'iJ^ei-PO. Съ K-S04 и Na'SO' она образуетъ трудно раствориыыя двойныя солв. Кислая сѣриошслая соль: SirrfSO'J'.SH^SO4 образуетъ золотистожалтьтя иглы. Азотио- кис.шя соль: SmfNOy.eH^O. Клеве получилъ ридъ другихъ солей самарія, какъ напр. 2SmClJ. 2PLC1'.21H;,0, SmtPt^CNi'J. 18Н-0 —желтыя призмы съ сининъ отблескомъ и т. д. Лар- і'идъ SrnC2 образуетъ гексагональные, прозрачные желтые кристаллы, которые разлагаются водою, причемъ выдѣляетсн смѣсь углеводородовъ, богатая ацегиленомъ.—Окись самарія болѣе слабое основаніе, нежели Nd20D. ЕвропІй. En—151 (приблизительно!. Соли этого элемента были получены Деыарсеемъ изъ прешннго самарія путеиъ кристаллизова- нія азотнокислый, солей изъ концентрированной азотной кислоты, равно какъ и изъ двойныхъ солей гщгго^'.зл^коу.гш'О. Для этого элемента (европія) установлены, какъ характерные признаки: его атомный ввсъ и спектръ искры хлористаго металла. Указаніе на эготъ элементъ получали уже раньше Круксь и Лекокъ-де-Буабодравъ. ГадолииШ,йй=156.4.,былъ открыть Маринья- коиъ въ 1880 году, какъ Ya. Для отдѣленія его особенно удобно пользоваться, на ряду съ другими методами фракціонированія, растворимостью его азотнокислой соли въ концентрированной азотной кнс.тотѣ. ГадолиніВ обраауетъ лишь одну окись Gd203. Это бѣлыВ легко растворимый въ кислотахъ порошокъ, ул. вѣсъ;=:7.41, объенъ—49. Соли вида GdXr безцвѣтны и не даюгь спектра аоглощенія. Венедайсъ изслѣдовалъ GdCF.GH-O. кристаллы квадратной системы, GdBr'.6H!Or GdtNO11)" ст. 6*/} и 5Нг0. Двойная азотнокислая соль съ HH4NOa образуетъ, какъ и элементы йттріе- вой группы, раенлываюшінся иглы. Сѣрно- ■шсжіі eo.w. Gd'fSO'J^.SH-O изоморфна съ Ys(S0',)aSH-0 и даётъ при нагрѣваніи до 130° безводную соль Gds(S04)a. Двойвіія сернокислая соль съ K-SO* растворяется въ раитворѣ K-S0\ Кромѣ того извѣстны Gdan. PtCl4. ІОН-О, красновато-зеленая 2Gd(CN)s.3Pt(CN)-. 1SH-0 и щавелевая сом,: а^(С2СИ)М0В2О. Терйій. ТЬ=148—1S9—163? По иэслѣдова- ніямъ Моэандера, Делафонтена, Марвньява, Роско, Лекока-де-Буабодрана, Клеве и др. существуетъ земля, которая будучи получена при умѣренномъ прокаливанін щавелевокислой соли, окрашивается отъ присутствия высшей окиси въ темно оранжевый цвѣтъ, ара воз- становленіи-же водород омъ теряетъэіу окраску и бѣл'Ьегъ. Она образуетъ безивѣгныя соли безъ спектра поглошенія. Сѣрнокислая соль Tb^SO1)3. 8Н:0 изоморфна съ .солью иттрія. Двойная сѣркокіісійя соль съ K3SO* по растворимости своей стоить между пернтовыш. и иттріевыхъ земель, точно также, какъ и муравьинокислан соль. При .фракціоннрованіи тербіеаыхъ эеиель Лекокъ нащелъ характерный для нихъ спектръ обращения, а Роско а Шустеръ изелѣдовали и иэмѣрали спекгръ искрыхлорастаготербія. Но ГофнанъйКрюссъ, не смотря на тщательное фракпіонированІе сы- рыхъ тербіевыхъ земель, не могли получить земли съ постоянны мъ молекул я рнымъ вѣсомъ. 3*
530 ГЛ. 17. Б?АУНЕ1'Ъ: ѴМІЕМВИТЫ РВДКИХЪ ЗЕМЕЛЬ. Ербій Ег, Гольмій Но, Тулій Ти, Диояроэій by. Ни для одного изъ шіхъ не было еще получено соединеніи въ чистолъ видѣ, а нзвѣстно только, что iisi. атомные вѣса лежать приблизительно между 160 ч 170. Выше было уже упомянуто, что чіѵь прежней окиси эрбія Бара ы Бунзена выдѣлнлъ Мариньикъ окись игтериія, дающую бвзцнѣтньія еолн, и названіе эрбііі было оставлено для' одной нзъ иттровыхъ яемель, которая даетъ розовыя соли и спектръ лучеиспускания, равно какъ и характерны;! спектръ поглощения. Клеве показалъ въ 18Й0, что истинный зрбіА сопровождается двумя землями: тольыіемъ н туліемъ. отъ которыхъ его трудно отдѣлнть. Окнсь іалшія, или уже раньше открытый Соре элеу.ектъ X, ближе подходитъ къ вттріевой землѣ, окиеь-гке іщ.іін ближе къ оішси иттербія. Лекокъ де Буабо- дранъ показалъ, что изъокііси гольыіл можно отдѣлытъ еще окись диспрозія, но Круксъ находить, что и оно еще сложное тѣло. По Клеве атомный в'всъ арбіяЕг^Піб.З, ато.чныи вѣсъ гольиія меньше, нежели Но= 165, а тулія Ти около І70.7. Изслѣдованін Гофмана іг Крюсса(1893"к которыя подвергали смѣ с и этихъ земель энергичному фракціонированію, показали, что полученные до тѣкъ поръ еущество- вавтнын методами продукты съ эрбіемъ и юльміемъ, закліочаютъ въ себѣ элементы съ приблизительны лъ атомнымъ вѣсомъ R=166, а ясный спектръ арбія и гольиія показы- ваеть, что фракціояированіемъ зтихъ земель анндиномъ ихъ ложно разложить на ни- скатю очень сл'одны.ѵъ друіъ оъ друюмъ яемель. Изъ соединеній тоіі сыѣси, которая называется эрбіемъ, извѣстны oj.-игь ЕгЮ" розоваго ив., уд. в. S.6i:. соль Er'-(S0*)J.8HS0 образует-!, розовые однокликомѣрные кристаллы, изоморфные съ солью иттрія. Съ K'SO1 она даетъ легко растворимую двойную соль. Извѣстны еще Ег(ЫОу.5Н-0 и Er-[Pt. (CN)4]3. 32Н-0, которая о'браауетъ красныя призмы съ лиловымъ и зеленымъ отблескомъ. Съ перекисью волорода и со щелочани долу- чаюп. гплратъ перекиси Ег-СР. Итт.евбій. Yb=t73, (Нильсонъ и: А. Клеве). Оквсь открытаго Марииьякомъ въ 1875 году нремшяго игтербія была разложена Нильсо- ноыъ (1880) на болѣе слабую основную окись екавдія и на болѣе сильную основную окись чистаго. иттербія. Эта окнсь наиболѣе слабое основаніе нзъ всѣхъ иттріевыхъ земель. Единственная извѣстная окись ТЬг03 бѣлыи Техническое прилашеніе ріьдкихъ земель еще очень незначительно. Двуокись церія прнмѣшиваютъ цъ описи торія (1°/цСеО= на 99°/0Т1і02), чтобьі придать ей въ Ауэровыхъ калилъяыхъ лампахъ сильное лучеисоускавів. Кромѣтого СеО2 нриаѣняеіея для окрашиванія стекла въ желтый пвѣтъ, и при пѳчатанін черной анилиновой краскою. Щавелевокислую соль ни сшей окиси церія начали употреблять порошокъ, медленно раствори ющіпеи въ хо- лодныхъ кнелотахъ, уд. вѣеъ 9.18. Соли итгербш белцвѣтны и не ииѣюті спектра, по- глощеніп, щелочи осаждаіотъ изъ нихъ беацв. гидратъ окиси. Водные ея растворы въ соляной кислотѣ дають при испареніи УЬСІ'бН'О, а ири накаливаніи въ струѣ НС1 получается YbOCl, а не ТЬСІ!1, пакт, для болѣе спльныхъ основныхъ рѣдкихъ земель. Yb-(SO'):i. 8Н!0 сравнительно хорошо растворима въ холодной водѣ и кристаллизуется въ большихъ, проа- рачныхъ прнзыахъ, подобныхъ соли иттрія; въ слабомъ растворѣ отчасти разлагается водою, какъ соль слабаго основанія. Yb(NOy кристаллизуется съ 3 н 4Н-0. Нильсонъ и А, Клеве (1902) описали еще иногія другін сред, и основный солп, напр. угольно!!, фосфорной а др. кислотъ.Щавелевая coflbYba(Cs04)'. 10И-0 легче всѣхъ другихъ сходныхь солей рѣдкихъ металловъ растворяется въ растворѣ щавелевоамитчной соли и въ разбавленной сѣрной кислот'в. Спектръ искры очень бо- гатъ лвніяия (Таленъ). Какъ было уіке упомянуто въ первоначаль- ноыъ историческомъ обзор-!;, нѣкоторые химики, особенно Круксъ, Лекокъ дѳ Буабодракъ и Демарсей, на основанін спектрпльныхъ на- блюденій, пришли къ заключению, что существуете еще нѣсколько новыхъ элемеатовъ рѣдкихъ земель. Можно однако сильно сомаѣ- ваться въ самостоятельномъ существованіи дешпія Делафонтена и дикторіл Крукса. Послѣдній я считаю за смѣсь, главнымъ обра- зоыъ ваъ иттрія н тер'іія, т. к. для элемента съ атомньшь вѣсомъ R=U7 въ періодической системѣ нѣтъ мѣста. Что касается мѣста группы оленентовъ рѣякнхъ земель, которая начинается съ Св= 140 и кончается Yb=173, въ пвріоднческоП систеиѣ, то элементы эти, кроиѣ церія, трудно поиѣстить въ черіодическую систему въ томи вид'!;, какъ она до енхъ поръ существовала. Браунеръ (Жури. Русск. Фия. Хнм. Общества 1902. ХХХІѴ. 142—153) высказалъ предположена, что подобно тому, какъ въ восьмой групвѣ по четыре элемента занинаютъ одно нѣсто въ систеиѣ, такъ и приведенные элементы рѣдкихъ земель соетавляютъ въ си- стемѣ узелъ, или поясъ, н стоять на мѣстѣ IV —8, на воторовіъ до сихъ поръ стоялъ одинъ церій; поэтому Браунеръ предлагаетъ въ периодической системѣ элеиентовъ: прямо переходить въ 8-мъ рядѣ отъ Се etc. къ Та, а именно S-й рядъ считать: въ медицинѣ. Дадимъ служить дли обез- ивѣчиванія стеколъ. Накоиецъ сырая смѣсь церитовыхъ земель (получаемая изъ ионацита въ видѣ побочнаго продукта при пригото- вленіи ааошокислаго торія) употребляется дли ириготояленія легкой лавки.it., сопроі'ивляю- щихся измѣненіяиъ температуры стеколъ, а также въ производствѣ глиняных* нздѣлій. (Іііяга, сент. 1902). В. Браунеръ. Грѵпіга: 0 I II Ш IV У VI VII ѴШ Рядъ 8 Хе 12S Сэ 133 Ва 137 La 139 Се etc. Та 182 W Ш НЮ ОвШ ІгІЭЗ PU95 140—178 гдѣ: Се etc = Се Рг Kd Sro Eu Gd ТЬ Но Ег Tu Yb 140-178= 140 141 IU 14S 151 15C 163? 165? 166? 171? 173
К Р Е М II I И. 531 ВОСЕМНАДЦАТАЯ ГЛАВА. Креіяній и другіе элементы IV группы. Къ элементамъ J.V-E группы относится углеродъ, дающій СН* и СО2. Съ инмъ наиболее сходенъ кремній, дающій SiH4 и SiOe. Его отношение къ углероду таково же, какъ А1 къ В, или какъ Р къ N. Какъ углеродъ со- ставляетъ главную и чрезвычайно существенную часть животиыхъ и ра- егательныхъ веществъ, такъ кремній составляешь существенную составную часть землистыхъ, въ особенности гор- пыхъ, то есть камепистыхъ образованій земной коры. Кремневодородъ Sffl*, какъ п СН4, не имѣетъ киелотныхь свойствъ, а двуокись кремнія SiOs обла- даетъ слабыми кислотными свойствами, какъ и СО2. Въ свободномъ состоянін кремній-—такой же не летучій, мало- энергпческій ыеталлоидъ, какъ и уголь. Слѣдовательно, формы и качество со- единеній С и Si очень сходственны. При этомъ сходетвѣ кремній предета- вляетъ слѣдующее чрезвычайно важное отлачіе отъ углерода: высшая степень оки слеши, то есть кремнезенъ или двуокись кремнія, или кремневый ангидридъ SiOs, есть т-ізло твердое, нелетучее и чрезвычайно трудноплавкое, не такъ, какъ угольный ангидридъ, СО2, который есть тѣло газообразное. Въ этомъ различіи выражается существенная и явная особенность кремнія. Причину этого различія вѣроятнѣе всего искать въ .полимерномъ соетавѣ кремнезема, сравнительно съ углекис- лымъ газомъ. Частицы углекислаго газа содержать СО2, какъ видно изъ плотности этого газа. Бѣеъ частицы и плотность паровъ кремнезема, если бы онъ испарялся, должно думать, от- вѣчали бы полимерному типу Si"Osn, преимущественно на основаніи того, что SiH* есть • также газъ, какъ и СН*; SiCl* ееіъ также тѣло. жидкое н летучее, кипящее при 59°, т. е. даже ниже, чѣмъ СС1*, который кипитъ при 76°. -Вообще аналогический соединенія кремнія. и углерода имѣютъ блвзкія температуры килѣнія, если они жидки и летучи [ 11. Потому можно было бы ожидать нреагаеваго ангидрида ЗЮ-, какъ тѣла газообразиаго, подобнаго угольному ангидриду, между гѣмъ крем- иеземъ есть гЬло твердое и нелетучее [1 bis], а потому съ большою увѣрен- ностію можно думать, что въ этомъ состояніи кремнеземъ полимеренъ съ SiOs, такъ какъ при полимеризаціи, напр., при переходѣ синерода въ па-, раціанъ или синеродистой кислоты въ ціануровую (гл. 9), очень часто изъ газообразныхъ веществъ или легко- летучихъ жидкостей получаются вещества твердыя, нелетучія, физически Солѣе прочныя н сложный [2]- Мы [1] Хлороформъ СНГ!5 кипитъ около 60°, а кремне-хлороформъ SiHCP кипитъ при 36е; креаше-этнлъ Si(C!H5J4 кипитъ около 150°, а соотвѣтетвенное ему углеродистое соединеніе С(С=НУ = СаН=и кипптъ около 120°; кремне- ятиловый эфиръ Si(OC2H6)* кипитъ при 160", а. аналогически ему C(OCaH5)J (эфиръ Бассета) кішитъ при 15S°. Удѣльный объекь соединены Si въ жидкомъ состояыіп чаще немного больше, чѣлъ для угяероднетыхъ сое- днненіп. напр., объемы СИ4 = 94, SiCi*=112; СНС13 = SI, SiHCl» = S2, эфиръ Басеста=Ш, а кремнево-этлловыіі эфиръ = 201. Въ соот- вѣтстаенныгь соляхътакнсеуд-Ьльные объемы близки, напр., СаСО3 37, CaSiO3 41. Сравнивать же SiO2 съ СО5 нельзя, потому что фи- знческін сосюянія ихъ очень далеки. [1 bis] Но въ жару электр. печи, около 3000°, кремнеземъ плавится и улетучивается (Муассанъ).Въжару, достигаемонъ гремучлыъ газомъ, ЗіО2 также отчасти улетучивается (Кре- меръ, 1S92 г.)- [2] Въ атомахъ углерода замечается способность къ взаимному совдиненш, а въ ча- стпцахъ еепредѣльныхъ углеводородовъ и вообще углероднетыхъ соединены! способность къ взаимному соединенно или полдмерпзаціа. Въ кремиіѣ способность этого рода проявт дяется особенно развитою въ кремнезеыѣ, SiO5, чего иѣтъ въ GO2. Способность въ ча- стнцахъ SiO3 къ соединеніямъ какъ съ другими частицами, такъ я между собою, выражается въ образованій разнообиазнѣйшихъ соединенш съ оенованіями, въ образование гидратовъ, постепенно теряющихъ воду до образования бозводнаго кремнезема, въ коллоидальности гидрата (частицы коллондовъ всегда сложны), въ обрааованіп цолыкремне- выхъ эфировъ и во многихъ другихъ отноіпе- ніяхъ, часть которыхъ даяѣе разештрнвается.
532 ГЛ. IS. НРЗЗМНШ И ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. познакомимся спериа съ свободнымъ кремпіелъ и его летучими соединениями, какъ веществами, въ которыхъ аналогія кремнія съ углеродоыъ выражена не только въ хшшчесноиъ [3], но и въ фпзичеекомъ смыслѣ. Придя еще въ 30-хт, годакъ къ заключение о полимерномъ состоянии кремнезема, я нахо- дилъ подтвержденіе этому во всѣхъ позднѣп- щихъ пзелѣдованіяхъ соедииеній кремнезема, и нынѣ это воззрѣніе, если не ошибаюсь, уже находить иного едином ышлешшиовъ. [S] Только послѣ Жерара и вообще послѣ у ставов ленія истинныхъ атонныхъ вѣсовъ (гл. 7), суди по тому, что частицы ЗіСІ"1. SiF', ёЦС^Н^О)1 и т. п. содержать всегда не менѣе 2S ч. кремнія, утвердилось истинное ііонлтіе объ атомномъ вѣсв кремнія и о состав* кремнезема SiO-. Тогда подобіе Si съ углеродомъ стало ііесомнѣвнымъ. Въ неторіц же науки вопросъ о составѣ кремнезема былъ долгое время предметомъ еамыхъ разнорѣчквыхъ тол- кованій. Поттъ, Бергманнъ и Шеле, въ про- шломъ столѣтін, отличили кремнезеяъ отъ глинозема и нанести. Сматсопъ, въ началѣ нашего столѣтія. въ первый рать выразилъ то мнѣніе, что кремнеземъ есть кислота н что природные минералы суть соли этой кислоты. Берцеліусъ опредѣлилъ. что въ кремнеземѣ содержится кислородъ, а именно, на S ч. кислорода 7 ч. креишн. Составъ кремнезема сперва выражали формулою SiO (а для краткости тгеалн внѣсто этого часто одно S). Изслѣдо- ваніе содержанія кремнезема въ природныхъ кристалляческвхъ соедннеиіяхъ показало, что количество кислорода въ основаніяхъ относится къ количеству кислорода въ креыпе- земѣ весьма разнообразно, а именно, это от- ношеніе иэмѣняется отъ 2:1 до отношения 1: 3. Отношеніе 1:1 встречается, но такіе минералы рѣдки въ природѣ. Другіе, болѣе часто встрѣчешщіеся минералы, содержать большее количество кремнезема; для нихъ отношеніе кислорода въ оеяованіяхъ къ кислороду въ кремнеземѣ равно 1:2 или около того; таковы, напр., авгиты, лабрздоры, оли- гоклазъ, талькъ и т. п. Высшее отношеніе, извѣстное для широко раенространенныхъ природныхъ кремнезем иетыхъ минераловъ, есть 1:3, eaup., въ полевомъ шпатѣ. Тѣ изъ кремне земистыхъ минераловъ, въ которыхъ количество кислорода въ основаніяхъ равно количеству кислорода въ кремнезем*, называются одно- или «оносилннатами; ихъ общая формула будетъ: (RO)!SiO! или (R-Oa)2(SiO-J)a. Гв, въ которыхъ отношеніе кислорода равно 1: % называются дву- или б и-с или патами, общая формула иа будетъ: ROSiO3 или E!0s(Si02)s. 1>в, для которыхъ отношеніе — 1:3, будутъ три-силикаты; обтая нхъ формула (BO)a(SiOs)* идя (R205)a(SiOs)". Эти формулы мы привели, употребляя нынѣустановленныйсоставъ кремнезема SiO2, то-еегь пай Si = 28. Берцеліуеъ, едѣлавши точное взелѣдовавіе состава полевого шпата" и узнавши, что онъ есть три-си- ликатъ,-образованный окисью налія и гдино- земомъ съ креннеземомъ, совершенно точно Свободный крмніІІ получается еъ аморфпоыъ и крнеталличеекомъ состон- такъ, какъ квасцы образованы еѣриой кислотою, прнпялъ для кремнезема такую же формулу, какъ и для ангидрида сѣрпоіі кислоты, то-есть SiO". При этомъ формула полевого шпата оказалась одинаковою съ формулою квасцовъ, т. е. KAl(SiO')- подобно квасцамъ KA1(50*)S. Если изобразить составъ кремие- зема SiO", то, значить, должно признать тіаіі кремнія равпымъ 42 (если 0 = 16; если же 0 = 8, какъ принимали прежде, то Si при этош> = 21). Прежнія і[юряѵлі>і кремнезема SiO (Si = 110 и SiO3 (Si =-42)" измѣнеиы быяи въ ныиѣшнюю формулу SiO- (Si=^S) въ первый разъ на осыоваиіп едтідуюіцаго соображения: въ природ* находится избытокъ кремнезема; въ крнсталлическихъ породахъ обыкновенно рпдомъ съ кремнеземистыми солями находится свободный кремнеземъ, а потому надо зкдать, что оіп, образовалъ кпелыя соли. Поэтому певѣрио считать за среднія сопи кремнезема три-силнкаты, ибо въ нихъ содержится паі[большее количество кремнезема; гораздо вѣроятпѣе допустить для кремнезема другую формулу, съ менышімъ содержат емъ кислорода, и тогда окажется, что большинство минераловъ суть соли среднія или мало- оеновныя, л некоторым, въ иряродѣ ігаобпль- ііыя, содержать избытокъ кремнезема, то-есть относятся къ разряду кислыхъ, Въ настоящее время, когда для опредѣлееш вѣса атома сушествуетъ общій путь (гл. 7), по объему летучихъ еоединеній кремнія, слѣдуетъ принять его атомный вѣсъ Si=2S, а тогда кремнеземъ есть S(0'J. Такъ, напр., плотность па- ровъ хлористаго кремнія по отнотпенІю іп. воздуху равна 5,94, какъ показалъ Дюма (въ 1862' г.), слѣдовательно, по отношеш'ю къ водороду эта плотность равна S5.5, следовательно, вѣсъ частицы его будетъ 171 (вмѣсто теоретическаго 170). Въ зтомъ вѣсѣ находится 2S частей кремнія и 142 части хлора, значить, частица хлористаго кремнія содержитъ SiCI'. Такъ какъ два пая хлора эквивалентны съ 1 паемъ кислорода, то составъ кремнезема будетъ SiO', то-есть такой же, какъ и для окиси олова SnO!, или для окиси титана ТіО- и тому подобныхъ, и .такой лее, какъ для СО*, SO-. Но съ этими послѣднимы кремнеземъ имѣетъ мало физическаго сходства, тогда какъ окислы олова SnOs и титана ТіОа подобны кремнезему, какъ въ химическомъ, такъ я въ физнческомъ отиощеіни. Они нелетучи, кри-. сталличны, прямо нерастворимы, суть коллоиды, образуютъ также слабыя кислоты, какъ SiO5 и т. п., и потому для нпхъ можно ждать образованія аналопіческихъ соедине- кій и сличить ихъ по изомор<[)Из»у, что и было сд'1ілапо(1850 г.) МарииЬякомт,! Онъ полу чи лъ, соответственно давно ияв'йетнымъ креынефторнстымъ металламъ MSiP8, точно іакія же оловяннофтористыя, напр., легко растворимую стронщевую соль SrSnFe2H;lOl соответствующую SrSiMH'O. Обѣ окапались близкими но . кристаллической формѣ (одно- клиномерной спстеиы, уголъ призмы у первой 83°, у второй 84°, наклонеітіе конечной
ВОДОРОДИСТЫЙ КРЕМНІЙ. 533 ніяхъ. Аморфный кремній получается, подобно алюмиігію, при разложения натріеиъ кремиефтористаго натрія: p-VSiF1-1 + 4Na = 6NaF + Si. Обрабо- тывая полученную массу водою, извлекают!, фтористый натрій, а въ остаткѣ получается бурый, порошкообразный кремній, который, для оевобождеиія отъ могущаго образоваться кремнезема, обработываіотъ плавиковою кислотою. Порошокъ аморфнаго кремиія неблестящъ, при накаливанш легко воспламеняется, но егораетъ не вполнѣ; оігь плавится прп очень спльномъ на- калнваніи и напоминаетъ уголь [4]. Кристаллический крѳмиій получается, подобно аморфному, но только прн замѣнѣ натрія алюминіемъ: 3Na-SiFG-|- + 4А1 = 6NaF + 4A1F3 + SSi. Другая часть алюминія, оставаясь въ металли- ческомъ состояніи, растворяетъ кремній и выдѣляетъ его при охлажденіп въ крнсталлическомъ видѣ.Избытокъ алюминія ііосл'Ь сплавлѳнія удаляется но- средствомъ соляной кислоты передъ обработкою плавикового кислотою. Кремнеземъ SiOa въ жару электрической печи легко возстановляется кар- бидойъ кальція СаСа и тогда кремній получается въ сплавленпомъ состояніи. Въ жару доменныхъ печей, гд1> получается чугунъ, кремній возстановляется и входитъ въ составь чугуна, потому что способенъ давать съ же- лѣзомъ сплавы, подобные чугуну. Наи- лучпгіе кристаллы кремнія получаются при раствореніи его въ расплавлен- номъ цинкѣ. Смѣшиваютъ 15 частей крениефтористаго натрія, 20 частей цинка и 4 части натрія и эту емѣсь бросаютъвъ сильно накаленный тигель, а поверхъ смѣси всыпаютъ прокаленной поваренной соли; когда масса расплавится, ее перемѣшиваютъ, охлаж- даютъ, обработываютъ соляною киело- ллоскостк у первой 103°4G', у второй 103°30'), то-есть онѣ изоморфны. Упомянемъ іі объ томъ, что въ твердомъвидѣ ѵд. объемъ SiOs= = 22,6, Sn02 = 21,5. [4-і Такой же кремній получается прп на- калавашв кремнезема SiO2 съ ыагщемъ, причем, образуется и сплав* Si съ Mg (Гаттер- матгь). barren (1S8S), накаливая магній въ струѣ SiF4, получилъ кремній и его сплавь еъ ыагніемъ. Вшшіеръ . (1S9U) напіедъ, что при накаливанш 8іОа съ Mg при' нозкихь Темпер, происходят*:. MgsSi' я MgsSi, а цра сшіьнонъ жарѣ исключительно Si. тою и потомъ промываютъ азотной. Кремній, въ особенности кристалличе- скій, какъ графить и уголь, нисколько пе дѣйствуетъ на упомлнутыя' кислоты. Онъ образуетъ черные, сильно бле- стящіе, правильные октаэдры, удѣль- наго вѣса 2,49, плохо проводящіе электричество и неспособные загораться даже въ чистрмъ кислородѣ (но горя- щіе въ газообраз, фторѣ). Изъ кис- лотъ на него дѣйствуетъ только смѣсь плавиковой кислоты съ азотной; но ѣдкія щелочи растворяготъ кремній, какъ и алюыинІй, выдѣляя при этомъ водородъ, что показываетъ кислотный характеръ кремнія. Вообще же кремній сильно сопротивляется дѣйствію ре- агентовъ, подобно бору и углю. Кри- сталлическій креиній былъ полученъ въ 1855 году Девиллемъ, а аморфный— въ 1826 году Берцеліусомъ [4 bis]. Водородистый крешііі, SIH*, аналогъ болотнаго газа, полученъ былъ первоначально не чистый, въ смѣеи еъ во- дородоиъ, двумя способами: дѣйстпіемъ сплава кремнія съ магніемъ на соляную кислоту [5] и дѣйствіемъ гальва- [4 bis] Весьма замечательно, что кремній прн бѣлокалильномъ жарѣ разлагаегь СО5, образуя бѣлую массу, отъ которой послѣ обработки КНО и HF остается зеленое вещество SiCO, образующееся по ѵравненію: 3Si-f- -f- SCO" = SiO'2 + 2SiCO п обладающее боль- шимъ поетоянствомъ. Оно же медленно происходит^ при иакалпваиіп, изъ СО -\- Si. Въ кислородѣ при накаливанш оно не окисляется. Смѣсь Si съ С при накаливанш въ аэотѣдаетъ SisC-N, тоже очень прочное тѣло. На основа- ніи этого Шютаенбергеръ иривнаеть группу CaSi- за способную, какъ С, соединяться съ О2 и N. Замѣтиігь еще, что Трость я Тот- фейль, накаливая аморфный кремяій въ на- рахъ SiCl1. получили кристаллически кремяій, приченъ, вѣроятяо, временно происходили низшія степени соед. Si съ СІ. Въ па- рахъ ТіСИ при этомъ происходить кристал. титант. (Лени, JS92). При накаливаніи сплавленный погашъ съ кремніемъ вылѣляетъ" уголь. [о] Такой сн.тавъ, какъ показали Бекетовъ и Чирнковъ, получается легко, прямо нака-, ливая мелкІЙ иорошокъ кремнезема (опьтгъ можно вести въ пробпрномъ цилиндрѣ) съпо- рошкомъ ыаТнія (см. гл. 14, выи. 17 a IS). Полученное вещество, брошенное въ растворъ -НС1, вьідѣ.таетъ прямо воспламеняющйся на воздух* нечистый кремневодородъ," такъ что этпмъ путемъ легко показать еамовосшіаме- няѳмость SiH4. Веяеръ и Буффъ въ50-зъ годахъ'получили сшгавъ кремнія съмагніеиъ дѣйетвіемъ натрія на расплавленную смѣсь хлористаго магшя,.
534 ГЛ. IS. KPEMUlft И ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV -ГРУППЫ. шческаго тока на слабую сѣрную кислоту, употребляя при этомъ электроды паъ аліошшія, содержащаго крешіій. Въ этпхь случаяхъ водородистый крѳм- ній освобождается вмѣстѣ съ водоро- доыъ, п присутствіе Sitl4 замѣчается потопу, что выдѣляіощійся водородъ, приходя въ еопрнкосновеніе еъ воздухом!,, саыъ собою воспламеняется, образуя прн этомъ воду и кремнеземъ. Образование кремневодорода при дѣйствіи НС1 на кремнистый мап-гій совершенно сходно съ образованіемъ фосфо- рпетаго водорода при д-бйствіп соляной кислоты на фосфористый кальцій, съ креынефторпстаго натріл и поваренной соліі, прнчеыъ натрІіі возстановллетъ единовременно и крелнІЙ, и магпій. Затѣлъ Фршелъ и Ладенбургъ приготовили SHI* въ чпстомъ еостоявіи и понизали, что чистый SiH' при обыкновенном^ давленіп не воспламеняется па воздухѣ, но при умевь- шенномъ давлеиіи (какъ PIP), также пакт, и при смѣшенін съ водородолъ. самою еп лам е- няется съ кнслородомъ пли воэдухомь точно также, какъ л та слѣсь, которая ярпгото- Елева вышеуказанными способами. Для пря- готовленія они употребили слѣдующій путь: Велеръ гшказалъ. что при лропусканіи сухого ялорпстаго водорода чрезъ слабо накаленную трубку, содержащую кремни, получается весьиа легко летучая жидкость, бозцвѣтнап іі свльно дымящая на воздухѣ; это есть игвсь хлорпстаго крелнін SiCl* ст. кремне-хлоро фор- мокъ ЫіБС1!, отвѣчающіщъ обыкновенному хлороформу СНС13. Эта смѣсь легко разлагается перегонкою, потому что хлористый креыній кипитъ при о7°, а кремнехлорофорыъ при 36°. Образование его понятно, иотому что: Si-j-3HCl = Ha + SiHCl». Это есть без- пвѣтная, воспламеняющаяся жидкость, .удѣль- наго вѣса 1,6. SiHCP составляетъ переходъ отъ SiH4 къ SiCl4 и можетъ быть полученъ изъ SiH4 при дѣпствін на него хлора и SbCP, переходить въ ЯС14 также при дѣйствіи хлора. Гаттерманъ получилъ SiECP, накаливая около 470° въ струѣ хлора (съ НС1) массу, получающуюся послѣ дѣііствія (вын. 4) Mg на SiO!. Дѣйствуя кремнехлорофорыомъ на безводный спирть, Фридель я Ладенбургъ получили эфирное вещество состава SiH(0C2Hb't( Этотъ зфиръ кипитъ прн 136° и при д'вйетвіи "на'трія выдѣляетъ кремневодородъ и образуетъ обыкновенный или нормальный зфиръ кремнезема Si(OC=Hs)4,no ypaBHeuiio:4SiH(OC2Hs)*= == SiH4 -f 38і(ОС2Н6£ (натрій, повидимому, остается безъ дѣйствія), что совершенно подобно разложению ниэпшхъ степеней окисле- нія фосфора съ выд'Ьленіеігь фосфориетаго водорода. Еелкмыобозначимъ чрезъ Et группу СШ*, заключающуюся въ эфирахъ кремвія, то иараллелизмъ выЭдетъ весьма совершенный, а пи ей но: 4РНО(ОН)г = РНЭ + ЗРСНОИ)5; d-SiH(OEt)3 = SiH4^- 3Si(OEt)4. ■ образованіемъ сѣроводорода при дгЁй~ стбін кислохъ на ш-югіе сврннстые металлы и съ образованіемъ углеводо- родовъ при дігйствітг HCJ на ,бѣлып чугунъ. Кремневодородъ прп иакали- ванігг, т. е. при пропуеканіи чрезъ накаленную трубку, разлагается, выдѣ- ляя кремній и водородъ, подобно тому, какъ и углеродистые водороды, но гЬд- кія щелочи, не оказывагощія дѣйствія на эти послѣдніе, измѣняють SiH4. Это разложеніе совершается по уравнение: SiH4-2KblO-r:H4) = SiKI!03-b +4Н». Хлористый іфслпІн, SiCl*, получается пзъ аморфиаго безводиаго кремнезема (получаемаго прокаливаніемъ гидрата), смѣшаннаго съ углемъ [6], при накаливании до бѣлокалильнаго жара въ струѣ сухого хлора, т. е. тѣмъ общимъ способолъ, которьшъ получаются и многіе другіе хлорангидриды кислот- иаго свойства. Опъ образуется также при иакаливанін кремнія въ сухомъ хлорѣ. Хлористый кремній очищается отъ свободного хлора перегонкою иадъ металлическою ртутью. Эта летучая безцвѣтная жидкость кипитъ при 59°. Удѣльный вѣсь ея 1,52. Сильно ды- митъ на воздухѣ, лмѣетъ пронзительный запахъ и обладаетъ вообще свойствами ясвыхъ киелотныхъ хлорангл- дридовъ. Съ водою онъ разлагается вполнѣ, образуя хлористый водородъ [6] Аморфный SiO2 смѣпгаваютъ еъ крахма- ломъ, сушать и потомъ смѣсь обугливаіоіъ, накаливая въ закрытоиъ тпглѣ, чрезъ что получается тѣсная сы-Ьсь SiO" съ углемъ. Въ гл. 11-й, вын. 13, видно, что элементы, подобные Si, отдѣллютъ больше тепла съ О, ч*иъ съ С1, а потоісу нислородныя пхъ соед. прямо ие разлагаются хлоромъ, а это достигается при содѣЁстпін уигя, сродство котораго къ кислороду присовокупляетъ свое дѣйствіе. Накаленная въ струѣ хлора при 300" масса, получающаяся при дѣйствіи Mg на SiO-, легко образуетъ SiCl4 (Гаттерианъ), причемъ происходят!, еверхъ того два другнхъ соед., отвѣ- чающія SiCl4, в именно: Si^Cl*, кппящіЯ при 145°, эастываюпцй при — 1°, полученный Тростомъ и Фриделемъ, и Si'Cia, кипдшій около 212°. Вещества эти, отвѣчап соотйѣтствёи- нынъ соед. углерода (СгНс и С'Н8), діійству- югь на воду, образуя соотвѣтствеиныя кислоты, напр. SOT + 4Н50 = (SiO!H)5 -f 6HC1 даегъ аналога щавелевой к. (СО'Н)*. Вещество это нерастворимо въ водѣ, разлагается отъ треніяинагрѣваігія совэрывонъ и должно быть названо иремнещявмввоЮ(щолотоЮЗі!На0* (см. выноска И bis).
ЛЕТУЧІЯ СОЕДИНЕЫШ КРЕМНШ 535 и гидратъ кремнезема, по уравнеішо: SiCl* -!- 4Н*0 = Si(OI-I)* + 4НСІ [7]. [7] Подобное этапу дѣііотвіе оказываетъ хлористый кремпІіі п па спиртъ, прнчемъ зп- мѣчаегсл очень характерное явлеыіе: въ мо- ментъ прилиішгія хлорнстаго кремнія къ йез- водлому спирт;7 развивается тепло, ислѣдетвіе реакцін двойного разложенія, но тотч&сь за- тѣмъ иропеходитъ сильное охлажденіе, зависящее отъраявытія огромного количества хлористой о дородна го гааа, т. е. происходит!, при этомъ поглощение тепла оѴъ газообразованія ІІС1. Это очень поучительный прішѣръ въ томъ отпошепіп, что здесь премеиемъ разделены между собою два единовременно разви- иогашпхеп процесса — хщшческій и физичс- скііі; последит процеесъ оказывается въ видѣ нснаго пошіжеиін температуры. Во множестве другихъ случаевъ оба процесса идутъ единовременно и мы оіцущаемъ только разность тепла., выделяема го и ноглощаемаго. Действуя на спиртъ, хлористый кремній даетъ нремне- вый эфиръ: SiCl'4-4-H0C?H^=4HC!-LSi(0C=Hs)J. Это вещество кшштъ при 160°, имѣетъ удельный вѣсъ 0,94-. Кроиѣ этого эфира, при дѣіі- ствіи хлористого кремнш да безводный спиртъ, образуется еще и другой эфиръ, а именно, перегоняющейсн выше 300°; удельный вѣсъ его 1.0S; он'ь нмѣетъ составь SiO(OC2Hc)5. Это чрезвычайно важно въ томъ отиошенін, что и этоть эфиръ есть тѣло летучее и отвѣ- чаегь тому же самому кремнезему SiOs, a именно, первый эфиръ отвѣчаетъ гидрату Si(OH)1. а птороіі — гидрату SiO(OH)s. Какъ есть возможность судить по солямъ о гидра- тахт., такъ точно и еще съ больщимъ пра- вомъ это можно дізлать съ эфирами. Составъ эфира соотаѣтетвуетъ составу кислоты, въ которой водородъ замешенъ углеводородным-* остаткомъ спирта, напр., С=НЬ. А сотому можно ст. уверенностью утверждать, что существуетъ по крайней мѣр^ два вышеупомянутые гидрата кремнезема. Внослѣдстпін мы увпднмъ, что та- кихъ гидратовъ есть въ действительности несколько, а въ том?., что эти эфиры действительно соотвѣтствуютъ кремневыми гидратанъ, уб'Ькдаетъ и сама действительность, потому что эти эфиры водой разлагаются, во влаж- ноыъ воздухе они даютъ спиртъ и соотвѣт- ственпый гидратъ, но, впрочемъ, гидратъ, по- лучающійся въ остаткѣ, всегда соотвѣтетвуетъ только второму эфиру, т. е. пиѣетъ составъ SiO(OH)2: это форма, отвечающая углекислоте въ ея обыкновенпыхъ солнхъ. Такой гидратъ кремнезема остается.въ виде стеклообразной массы при сохранении на воздухе креігаевыхъ эфнровъ, потому что влажность воздуха уже дёйствуетъ на эти эфиры. Уд. вѣсъ этого гидрата 1,77. Бромистый кремній SiBr', также какъ и креи- неброыофорыъ SiHBr5, представляютъ вещества, чрезвычайно сходный по реакціямъ съ хлористыми соединениями, и получаются они, какъ наследия.' Кремнеіодофорыъ SfflJs ки- питъ околр 220е,.нмеетъ удельный вѣсъ 3,4, реагнруетъ, какъ п'кремнехлороформъ, и про- ййходнтъ вмѣстѣ съ юдистьиіъ кремиіемъ SiJ* яда ■ дфйствіи смѣся водорода еъ іодистымъ Изъ галоидныхъ соединенна креішія особо прнагѣчателенъ Фтористый К)іея- иііі SiF*, какъ потому, что прямо получается (гл. 11-я) при дѣйствіи плавиковой кислоты на кремнеземъ и его соедииенія (SiOa+4HF = ^H^O+SiF*) и образуется при накалиізанік плавпко- ваго шпата съ крешеземомъ (2CaF2-j- +3SiO2=2CaSi03 + SiFJ) [8], такъ и потому, что представляете газообразное вещество, сжижающееся лишь при силы-юмъ охлажденіи до — 100°. Для приготовлепія фтористаго нремнІя прямо емѣпшваіотъ песокъ или толченое стекло съ равш.тмъ вѣсомъ пла- виковаго шпата и еъ 6-ю частями по вѣсу крѣпкой сѣрной кислоты и смѣсь слабо нагрѣваютъ. Фтористый кремній сильно дымить на воэдухѣ, реагируя съ водяными парами, хотя происходить изъ кремнезема и плавиковой кислоты съ Еыд'влѳніеыъ воды. Очевидно, что зд'всь идетъ обратная реакція, то есть вода съ фтористымъ кремніемъ реаги- руегь, но не до конца, и такое явле- иіе совершенно подобно, напр., тому, что вода разлагаетъ хлористый алго- миній, а между тѣмъ хлористый водородъ раетворяетъ гидратъ глинозема п образуетъ тотъ же самый хлористый алюмтаій. Относительное содержаніе воды (и температура) опредѣляетъ пре- дѣлъ и направленіе реакцін. Способность фтористаго кремнія реагировать еъ водою столь велика, что онъ отни- Бодорсдомъ на накаленный кремній. Самъ іо- днетый нреннін пред став ляетъ тѣло твердое- при обьпіновенпой температуре, плавящееся^ около 120°; онъ перегоняется въ струѣ СО5, на воадухѣ легко загорается, а къ водѣ и къ другимъ реагентамъ относится, какъ хлористый кремній. SiJJ можетъ быть полученъ прямо действіемъ паровъ Іода на накаленный кремній. Бессонъ(181Л)шнгѵчилъ также SC13J {кип. 113°), SiCl5J= (172°) и SiCU5 (220°) и со- ответйтв. соед., содержавіія Вг. Все галоид, соед. Si способны поглощать 6ІШ8 или болѣе. Кром'Ь тоі'о Бессонъ, накаливая Si въ наракЬ хлористой сѣры, получи.ть SiSCl-; плавится' при 74°, кшштъ 185°, съ Н'-О даетъ гадратъ. SiO2, Ш в HSS. [SJ Этою способностію СаЬ'- нерѳводить SiO3 въ гааъ я въ стеклообразный . легкоппавкій шлакъ кремнеизвестковоё'еоші — часто ноль.-- зуюіся какъ въ лабораторной, такъ и въ за-, водской практике для того, чтобы удалить кремнеземъ. Тою же.реакщіею пользуются для получения SiF* въ больщонъ видѣ, когда го.-" товят'ь кремнефтррцетоводородную кислоту (см. далѣе).
536 IV]. 18. ШЧЗШШ"! И ДІ'УПЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. маетъ элементы воды отъ многпхъ ве- ществъ, напр., обуглпваетъ бумагу, какъ еѣрная кислота. Бода раство- ряетъ около 300 объемомъ этого газа, но при этомъ не происходить простого растворенія, а совершается особая ре- акція- При первомъ поглощеніи фто- рпстш'О крелнія водою выделяется гидратъ кремнезема въ видѣ студенистой массы, но въ жидкости остается также нѣкоторое количество фториетаго кремнія, потому что происходящая плавиковая кислота растворяетъ другую часть кремнезема [91 п образует-], такъ- называемую кремнеФторпсто-водородную кислоту: H2SiF6=SiF4-2HF=Si№04- 6I-IF — ЗГРО, т. е. это есть гпдратъ кремнезема SiH203, въ которомъ О11 замѣнены Ff*. Такое сужденіе о составѣ яремнефторпсто - водородной кислоты можно составить потому, что ей отвѣ- чаетъ цѣлый рядъ кристаллизующихся опредѣленныхъ солей. Въ совокупности, вся реакція дѣиствія избытка воды на фтористый креішій молеетъ быть выражена уравненіемъ: SSiF* -(— -j-3HsO = SiO(OH)2-{-2SiH2Fe. Кренне- фтористо - водородная кислота и ги- дратъ кремнезема настолько сходны и настолько отличаются другь отъ друга по химическому характеру, насколько НэО отличается отъ 2HF. Оттого SiHa03 есть болѣе слабая кислота, чѣмъ SiH3F6, притомъ первая нерастворима, а вторая растворима въ водѣ [10]. Если [9] Гидратъ кремнезема ЗіО!пЫ20, растворяясь въ волной плавиковой кяслотѣ xHFnH'O, развиваетъ тѣмъ больше тепла, чѣмъ больше X. а именно, хЭБОО ед. тепла, отъ х = 1 до х = S. При х = 10 развивается, однако, maximum тепла = 1950 единицъ, а аатѣмъ меньше (Томсенъ). [10] Въ дѣйствительностн реакпія, повиди- ыому, однако, еще еложнѣе, потому что изъ воднаго раствора SiF5 выдѣляетея не гидрат* креинезема, а'фторогидратъ (Швффъ) Si!03(OH)F, отвѣчаюшій (ішро) гидрату Si3Os(OH)!, равному SiO(OH)2SiOs, такъ что реакція фторнстаго креанія еъ водою выражается уравненіемъ: 5SiF*-HH!!0=3SiH!F,,-r- Н- SisO*(OH)F + HF. Однако, Берделіусъ ут- верждаетъ, что выдѣллющійся гидрату хорошо промытый водою, вовсе не содержитъ фтора, что зависите, вѣроятно, оттого, что нзбытокъ воды разлагаетъ Sia03(OH)F, образуя HF и Si20"{OI-If. Вода, насыщенная SiF4, еъ НС1 выдѣляеп. SiF4 и HF, а потому тогда студенистый гидрагь растворяется. Замѣтимъ еще, что кремнефторпетоводородную кислоту рассматривали часто какъ Si0s6HF, потому растворять гидратъ кремнезема въ ра- створѣ плавиковой кислоты, то также происходить кремнефтористо-водород- ная кислота. Она неспособна улетучиваться безъ разложенія и при нагрѣ- ваніи сгущенной кислоты выдѣаяетъ SiF1, оставляя водяной растворъ плавиковой кислоты (растворы кремне- фтористо-водородиой кислоты могутъ поэтому разъѣдать стекло). Такое раз- ложѳніе еще быетрѣв совершается, если будетъ прибавлена сѣрная или др. кислоты. Кремнефтористо-водород- ная кислота, при дѣйствіи на соли калія и барія, даетъ осадки, потому что соли этихъ послѣднихъ ыеталловъ въ водѣ мало растворимы: 2КХ -\- +H2SiF0 = 2HX+K3SiFB. Соль К получается въ віідѣ октаэдровъ, но очень мелкихъ, и иритомъ осадокъ образуется не быстро и сперва кажется студенистыми. Тѣмъ не меиѣе разложеніе полное, и ятимъ пользуются для получения изъ солей калія еоотвѣтствен- ыыхъ имъ кислотъ [10 bis]. что она образуете/! при растворепш кремнезема въ плавиковой кислотѣ, но изъ этнгь шести водородовъ только два заменяются металлами. При сгущенін раствора кислота раз- лагаетсп уже тогда, когда приходится 6Н'0 на HaSiF5, а потому кислоту можно разима- трнвать какъ Si(OH}42HaOfiHF, но въ соотвѣт- ствснныхъ соляхъ иенѣе воды, есть даже и безводный соли R'SiF0, а потому сама кислота проще всего представляется, какъ H2SiF°. Если пропускать газообразный фтористый нремній прямо въ воду, то выдѣляющійся гидратъ кремнезема эасоряетъ газопроводную трубку. Для устраненіл этого, лучше — если эту послѣд- нюю погрузить въ ртуть, а нотомъ на ртуть налить воды; тогда фтористый кремпій лрой- детъ чреяъ ртуть н только на поверхности послѣдней придетъ въ соприкосновение съ водою, и, слѣдователъно, газоотводная трубка останется неяасоренною. Гидратъ кремнезема, полученный этимъ путемъ, легко отстаивается, н тогда получается растворъ беацвѣтный и обладающей пріятньшъ, но яснынъ кислымъ вкусомъ. Mackintosh, взявъ 90|0 плавиковую кислоту, ааыѣтилъ, что еъ теченіе часа ея дѣйствіе на опалъ доетигаетъ 77°/№ возмож- наго, а на кварцъ не превосходить Vji%, въ чемъ видна степень равличія сложенія тѣхъ двухъ аидонзмѣненій SiO-, о которыхъ далѣе будетт, сказано подробнѣе. [10 bis] Соль натр! я гораздо болѣе растворима въ водѣ, кристаллизуется въ шестигранной систем!-. Соли иагнія MpSiF" и калыіія легко растворимы въ водѣ. Соли креинеірто- ристоводородной кислоты могутъ быть получены не только дѣйствіемъ кислоты на основания, или двойными раэложеніями, но также и дѣйствіемъ плавиковой кислоты на креиве-
К А .1' Б О Р У U Д Ъ. 537 Крешііп, будучи столь сходеиъ съ углеродомъ, сиоеобенъ съ нимъ и соединяться въ ожидаемой, по закону за- м'ь-щенія, пропорціи, т. е. образовать ■ углеродистый Е)іемаііі, CSi, названный каі>8о|»уидоиъ и полученный Мюльгей- зеромъ и Атчесоиомъ въ С. А. С. Шта- •гахъ, Муаесаномъ во Фраиціи и др. (въ 1891 г.) при возстановленіи кремнезема углемъ въ электрической печи при температурахъ около 2500° [11], т. е. при дѣйетвІи вольтовой дуги на сиѣсь угля и SiO2 съ NaCI. Очищая полученную массу кислотами и отмучивая водою, получаютъ карборундъ въ видѣ прозрачныхъ, блеетящихъ зе- реиъ зеленоватаго цвѣта, обладающихъ большого твердостію {болѣе, чѣмъ кору ндъ), а потому пашедшихъ себѣ примѣненіе для шлифовки твердѣй; шихъ видовъ стали и камней. Уд. вѣсъ около 3,1. Карборундъ въ краенока- лилыюиъ жар'Е не изменяется. и не горитъ и очевидно приближается по свойствамъ къ алмазу. (Для бора Му- аесанъ въ 1894 г. гюлучилъ подобное же очень твердое углеродистое соед.). По принципу замѣщенія, если крем- ній даетъ SiH4, то ему доляіенъотвѣ-- чать рядъ гидратовъ или гвдроксаль- ныхъ производныхъ. Первый гидратъ (спиртового характера) долженъ наіѣть «оставь SiH^OH), второй—SiH2(OH)2, третій—SiH(OH)B [11 bis] и послѣд- аеъгастыя солиыеталловъ. Сѣрная кислота раа- лагаеть ихъ, выдѣлял HF и SiF1, а накаленный соли сани по себѣ выдѣлнють SiF'1, оставляя RSF5. [11] См. выноску Ф bis. Вѣроятпо у Шют- ценбергера быль уже CSi подъ руками въ смѣсн съ др. соед. Si. Вмѣет'Ь съ кристалл., твердымъ CSi при его получеши происходптъ также аморфное болѣе мягкое соед. того же СПЛЗВЗ. [11 his) Это обстоятельство чрезвычайно важно д'лл пониманія природы низщпхъ гидратовъ, которые известны для кремнія. Если мы представит», что нзъ первыхъ гидратовъ будеть отниматься вода (такъ, муравьиная кислота есть СЩОН)3 безъ воды), то получимъ различные ниэшІе гидраты, огвѣчающіе креы- иѳводороду. Они, подобно фосфористой и фос- (рорноватастой иислотамъ, должны выдѣлять при накалнваніи кремневодородъ л оставлять крѳинезеігь, г. е. окиселъ, соотвѣтствугащій высшему гидрату, подобно тому, какъ н орга- вическіе гидраты (напр., муравьиная кислота Со щелочью) образуюсь СО3, какъ высшую Степень кислородиаго соедвиеніп. Такіе невидные 'гидраты кремнія, пли,, правильнѣе еяа- ній — Si(OH)*. Этотъ поелѣдній есть гидратъ кремнезема, потому что онъ равенъ Si024-2H20; онъ и образуется при дѣйствіи воды на хлористый крем- ній, когда всѣ 4 хлора замѣияютея четырьмя водяными остатками. Кршіеземъ или кремневый ангидридъ SiO'J, какъ въ свободномъ состояніи, такъ и въ соединеніи съ другими окислами, входить въ соетавъ большей части гориыхъ породъ, образующихъ земную кору. Эти кремнеземистый сое- диненія представляютъ вещества, столь разнообразный по свойствамъ, по кри- егалличесішыъ формамъ и т. п., что ихъ выдѣлятотъ въ особый отдѣлъ естествозианія (какъ и углеродныя зать, кремневодорода, получены первый разъ Велероліъ (1863), изучались Гейтеромъ (1865) (см. нын. В). Лейкономъ названъ бѣлый гидратъ, отвѣчаы- шій составу SiH(OH)3.'1 Онъ получается при посредствѣ кремнехлоро<і>орма, если лары его медлеппо пропускать въ холодную воду: 5ШС1а -J- Ш*0 = SiH(OH)5 + ЗНС1. Но этотъ гидратъ, какъ, напр., п еоотвѣтственный гидратъ фосфора или углерода, пе остается, въ птой степени гидратацш, а теряетъ часть воды. Углеродистый гидратъ этого рода СЩОН)1 теряетъ Н30 и образуетъ муравьиную кислоту СНО|ОН), а кремневый гидратъ теряетъ еще большее количество воды, а. именно, нзъдвуіъ чадтицъ 2SiH(OH)J выдѣляется ЗНаО и, слѣ- довательно, остается Si!H2Os. Это тѣло будеть ангидрндъ: весь водородъ, бывпгій въ. видѣ водяныхъ остатковъ, здѣсь выдѣлеиъ, два оставшихся водорода остались отъ SiH*. Другой, подобный этому, гидратъ ташке бѣлаго цвѣта, инѣетъ составь близкій къ Si3H!0. Его можно представить себѣ, какъ вышеупомянутый бѣлый гидратъ -+- SiO". Желтый гидрать, названный енликоноѵь, полученъ при дѣйствіи соляной кислоты на сплавъ ^ремиія съ каль- цІемъ и имѣетъ соетавъ близкій къ Si*H*0-*. Вѣроятнѣе, однако, что еиликонъ имѣетъ бо- лѣе простои соетавъ ж относится къ гидрату Si&'tOH)1, какълейконъ относится къ гидрату; SiH(OH)', потому что это простѣШпимъ обра- зомъ выраигаетъ переходъ перваго соедиыетя во второе, съ потерею водорода: SiBr(OH)2 — — Н! ■+- НгО = SiH(OH]3. Эти ндзшіе гидраты кремнія, накаленные бевъ доступа воздуха, выдѣляютъ водородъ, крвнніи, кремнеземъ, т. е. можно представить себѣ, что они обра-, зують кремневодородъ (разлагаю гційся на Si и Н4) ижремнеземъ (подобно току, какъ фосфористая и фосфорноватистая кислоты даюгь фосфорную кислоту и фосфористый водород^. При накаливаніи на воздухѣ онд загораются,, образуя кремнеземъ, и всѣ они не. измѣня- ются кислотами, а при дѣйствіи щелочей вы- дѣяяютъ водородъ я даютъ ііреинеавмъ, сое- диняющійся со щелочью, напр., леаковл,^ SiH20' + 4КНО = 28іКгОэ -f НаО + 2Н5. Кнс-'4 яотныхъ свойства они не пмѣготь.
538 ГЛ. 18. КРІІМШЙ И й,ГУГІЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. соедниенія), а шіенно, пзучаготъ въ ыпнералогіп, такъ что въ далыіѣйшем'ь іізложеніи мы сдѣлаемъ только кратки очеркъ этихъ соедпненій. При этомъ первоначально обратимся къ ошісанІіо самого кремнезема, тѣмъ бо- дѣе, что онъ въ природѣ является нерѣдко въ отдѣлыюсти и составляете часто цѣлыя массы горныхъ породъ, назьтваемыхъ кварцевыми. Бъ безвод- номъ состоянін кремнеземъ является въ еааіыхъ разнообразныхъ породахъ, ■ иногда въ отлично образованныхъ крн- сталлахъ — шестнгранньтхъ прнзмахъ, заоетреипыхъ шестигранными же пирамидами; еслп кристаллы безцвѣтны п прозрачны, то ихъ называютъ гор- ньшъ хруеталемъ, Это есть наиболѣе чистый кремнеземъ. ГІрпзматпческІе кристаллы горпаго хрусталя иногда достнгаютъ весьма значительных!-! раз- мѣровъ и, такъ какъ они отличаются неизмѣняемостіто, большою твердостью и значительыымъ показателемъ пре- ломленія, то ихъ употребляютъ пе- рѣдко для украшепій, для вьгрѣзыва- нія печатей, для ожерельевъ, очковъ, оптическихъ приборовъ и т. п. [12]. Горный хрусталь, окрашенный органическими веществами, среди которыхъ онъ происходилъ, имѣетъ бурый или сѣроватый цвѣтъ н носить тогда 'на- званіе дымчатаго тоіша. Въ этомъ ввдѣ онъ вмѣетъ такія же пршіѣненія, какъ и горный хрусталь, тѣмъ болѣе, что дымчатый топазъ иногда является весьма значительными массами. Тотъ же самый минералъ, окрашенный въ [12] Для горнаго хрусталя изпѣстны два видоизмѣнанія, отличающіяея весьма легко по отношение къ поляризованной у свѣту: одно отклоняеть плоскость поляризаціи вправо, другое <— влѣво, и на первомъ появляются правыя, а.иа атороиъ — л'Ізвыя геміедриче- сюя площадки, чѣмъ и пользуются для устройства поляризадіоиныхъ снарядовъ. Но при этоыъ физическомъ различіи, обусловливаемом!., конечно, нѣкоторылъ рааличіемъ въ расположение частнцъ, не замѣчается не только никакихъ различіи въ хнмическлхъ свойствахъ, ио даже нѣтъ разлвчія ни въ показателе преломлепія, ни въ плотности самой массы. Совершенно чистый горный хрусталь пред- ставляетъ вещество наименѣе нзиѣнчииое по отношенію къ удѣльноыу вѣсу. Многочлслен- ныя и точиыя опредѣленія, сдѣланныя для горнаго друсталя ШтеЕнгейлеыъ, показала, что удѣльный вѣсъ его (если кристаллы безъ трещннъ) весьма постояненъ. Ояъ равенъ 2,86. лилово-красный или розовый цвѣтъ посредствомъ окисловъ марганца п же- лѣза, является часто, въ особенности въ водныхъ образованіяхъ, и носитъ тогда названіе аметиста. При чистотѣ окраншзаиія, аметистъ употребляется, какъ драгоцѣнный камень, по аметисты чаще являются мелкими кристалликами въ пустотахъ другахъ породъ. Такойже точно безводный кремнеземъ является нерѣдко въ прозрачиыхъ неокриетал- лызовапныхъ маесахъ, точно такого же удѣльнаго вѣса, какъ и горный хрусталь (2,06). Въ этомъ случаѣ онъ носитъ названіе кварца. Иногда оиъ образуетъ цѣлыя горныя породы, а еще чаще проникаетъ или распредѣ- ляется въ другихъ горныхъ породахъ между другими кремнеземистыми соединениями (напр. въ граиитахъ съ по- левимъ шпатомъ и т. п.). Иногда окра- шиваніе кварца столь значительно, что онъ становится едва ирозрачнымъ. Не- измѣняемоеть кварца отъ дѣйствія воды доказывается природою въ огромныхъ размѣрахъ. Когда вода разрушаетъ горныя породы, кремнеземистые минералы, находящееся въ нихъ, тіере- ходятъ отчасти въ растворъ, отчасти превращаются въ глину и т. п., по кварцъ остается нетронутымъ, и въ видѣ зеренъ того же вида, въ ка- комъ онъ находился въ самой горной породѣ, иногда только механически, раздробленный, онъ уносится водою и. отлагается въ видѣ песка. Таково происхожденіе маесъ песка. Конечно, въ пескѣ могутъ попадаться еще и другія, нензмѣнеипыя водою или трудно измѣняемыя ею каменистый вещества, но такъ какъ эти послѣднія болѣе или менѣе подвергаются измѣнешю при продолжительномъ дѣйствіи водыі то нерѣдкп и такіе пески, въ которыхъ содержится только почтн одинъ чистый кварцъ. Обыкновенный песокъ отъ нодмѣси постороннихъ минераловъ имѣетъ желтый или красно-бурый цвѣтъ, завнеящій отъ желѣзистыхъ минераловъ и желѣзиетой глины. Самый чистый песокъ или, такъ-назы- ваемый, кварцевый песокъ попадается, однако, довольно рѣдко и характеризуется своею безцвѣтностію н тѣмъ, что, взболтанный съ водою, не даетъ мути, которая показываетъ подмѣсь
І£ Р Е М И Е а Е Л Ъ 539 глппы; при сшіавленщ съ ои-ювашями опъ даетъ безцвѣтнае стекло, отчего и составляет!, дѣнный матеріалъ для производства стекла. Пески образовывались во всѣ времена жизни земли. Древиіе, сдавленные слоями ыовѣйшихъ образования, проникнутые (изъ атмосферной воды принесенными) розлич- иымивеществами,нерѣдно уплотняются, тогда получаются каменистый породы, называемый несчанпкаш; они состав- лпготъ лѣстамп Ц'влые кряжи горъ и употребляются, какъ отлпчнѣі'ішіЁ строительный матеріалъ, вслѣдствіе малой, изменчивости под'ь вліяніемъ атмос- ферныхъ дѣптелей и по той легкости, съ которою получаются изъ такихъгор- иыхъ породъ огромные камни правиль- ныхъформъ,происходящихъ вслѣдствіе первоначально напластаннаго образо- ванія песка, осаждавіиагося, какъ выше сказано, изъ воды. Таковы также шогіе жерновые камни н точильные бруски. Безводный кремпеземъ SiO2 извѣ- степъ не только въ еостоядш горного хрусталя и кварца, имѣющихъ уд. вѣеъ 2,6, но еще въ особой формѣ, съ нѣсколько иными химическими и физическими свойствами. Это другое видоизмѣненіе кремнезема шгветъ уд. вѣсъ 2,2 и получается сплавленіемъ горпаго хрусталя и чрезъ прокалива- піе гидратовъ кремнезема [12 bis]. Гидраты, кремнезема при слабить красно- калнльномъ жарѣ теряютъ совершенно содержащуюся въ і-тнхъ воду и остав- ляютъ чрезвычайно мелкую, совершенно аморфную массу SiO2 (легко отмучивается водою, но трудно смачивается); она характеризуется такою рыхлостью, что. отъ легкаго дуновевія огромная масса его поднимается на воз- духъ въ видѣ дыма. Въ сосудѣ, наполнение мъ такимъ порошкообразныыъ, безводньшъ кремнеземомъ, массу его можно переливать подобно жидкости, принимающей горизонтальную поверхность [13]. Еъ жару печей этогь без- [12 bis] Известно и нѣсиолько видоизн-Ене- ній, окрлетал.тязованныхъвъмелше кристаллы. Таковъ, напримѣръ, особый мннералъ, най- донный сперва въШтирш и называемый три- днмигомъ. Удѣльньгіг вѣсч. 2,3 и кристаллическая форма ясно отличаютъ его огт> горнаго хрусталя; твердость его та же, что и кварца, то-йсть меньше твердости -рубина, во болѣе Ч'Ьмъ полеваго шпата и стекла. водный крѳмнезелъ, какъ и кварцъ, не плавится, ио въ пламени гремучаго газа онъ сплавляется въ безцвѣтную стеклянную массу, совершенно такую, какую даетъ въ отомъ случаѣ и горный хрусталь [13 bis]; въ этомъ-то состояніи кремпеземъ предетавляетъ уд. вѣсъ 2,2 [13 tri]. Оба видонзмѣненія кремнезема въ обыішовениыхъ кислотахъ нерастворимы, и щелоча на ннхъ, когда они взяты въ порошкѣ, дѣйствуютъ въ растворахъ чрезвычайно медленно и слабо; притомъ кварцъ и горный хрусталь гораздо болѣе сопротивляется дѣйствіго щелочей, чѣмъ тотъ поро- |i3J. имачивап алорфпыіі кремнеземъ водою, замѣчаютъ яыіое (до 4е) иоиыгаеніе температуры. Бензолъ и амиловый сішртъ даютъ также замѣтное повышеніе температуры. У гать и пееокъ даютъ то нее явленіе, хоти и слабѣе. [13 bis]. Сплавленный въ гремучемъ газѣ кремиеземъ подсеть -вытягиваться въ тончай- шія нити (Еоіісъ), находлщія промѣыеніе дли подвѣцшианІл магнитных-ь и др. фнз. лркбо- ровъ, основанныхъ на крученіп. [13 tri] Въ природномъ ігрелнезе.чѣ также два ЕіідоизіМѣнепія. Олалы и трипелъ (инфузорная земля) имѣють уд. вѣсъ около 2,2 и сравнительно легко растворяются въ щело- чахъ и плавиковой кислотѣ. Халцедоны п кремни (окрашенные кварцевые желваки въ бодныхъ породахъ), агатъ и т. п. виды кремнезема, несомненно водтіаго дроислождені'я, даже содержание еше нѣкоторое количество воды, имѣютъ уд..вѣсъ 2,6 н по трудной растворимости отвѣчаютъ кварцу. Это же видо- изііѣненіе кремнезема иропптьшаетъ иногда клѣтчатку дерева и опредѣлпетъ одну изъ обычпихъ формъ окаменѣдаго дерева. Растворяя въ плавиковой кнелотѣ, можно изъ него извлечь кремпеземъ, и остается клѣтчатка, явно показывающая, что креинеземъ въ раство- реннолъ видѣ (см. далѣе) проникъ въ клѣтіш, отложнлъ гидратЪ) и онъ, теряя воду, далъ кремнеэемъ уд. вѣса 2,6. Кварцевые сталактиты нѣкоторыхъ пещеръ, очевидно, того же яоднаго проиехожденія в, однако, тіѣгатъ уд. вѣсъ 2,0- Такъ какъ среди халпедоновъ часто находятся кристаллы аметиста и такъ какъ Фридель и Сарразенъ (1879) получили искусственно крист. гориаго хрусталя при на?рѣ- ваніи въ замкнутом, сосудѣ раетворимаго стекла съ избыткомъ гидрата кремнезема, то' HecowliHHO, что еамъ горный .хруета.ть образуется бодньшъ путемъ нвъ студенпстаго гидрата. Хрущовъ получилъ его прямо изъ раетворимаго кремнезема. Поэтому такой тадратъ можетъ образовать какъ впдоизмѣненіе уд. вѣеа 2,2, такъ и болѣе прочное, уд. вѣса %(>, н оба существуюіъ какъ съ малыжь ' еодер- жаніемъ воды, такъ и безъ нея, и безводвыя или аморфны, или кристалднчньт. Все дто выражается, признавъ кремнеземъ диморфаымъ; а причину, повидимому, должно .искать .въ различной мѣрѣ ііаітіерпзадіи.
но гл. IS." кріімиШ и другге элементы іѵ группы ііюкъ, который нолучеиъ при прока- лпваніп гидрата. Этотъ. хотя и медленно, но растворяется тіолнѣ въ растворахъ иагрѣтыхъ щелочей. Это гюслѣднее свойство привадлежитъ всякой;- безводному кремнезему, іімѣю- щему уд. вѣсъ 2,2, въ большей мѣрѣ, чѣагъ тому, котораго уд. вѣсъ 2,6. Плавиковая кислота легче превращает! первый въ SiF4, чѣмъ второй. При сплавленіп со щелочами, оба пзмѣне- нія кремнезема, взятыя въ впдѣ порошка, легко соединяются съ основаниями, образуя стеклообразный сплавъ, который есть ии что иное, какъ соль, отвѣчающая кремнезему, какъ кислотѣ. Стекло и есть подобная соль, образованная щелочными и щелочпо-земедь- нымя оенованілащ; если этдхъ послѣд- нихъ не будеть въ стеклѣ, т. е. ести будетъ взято одно щелочное стекло, то получается масса, могущая растворяться въ водтз. Для полу ченія такого |іастворішаго стекла сплавляютъ потатъ пли соду, плплучшесмѣсьихъ обонхъ (смѣсь легкоплавче), еъ мелко -раздроб- леанымъ песколъ; еще лучше и полнее насыщеніе щелочей кремнеземомъ совершается при дъ-йетвіи растворовъ щелочей на гидрады кремнезема, встречающееся въ природѣ, напр., часто дѣйетвуютъ растворомъ щелочи на такъ-называемый трепелъ или собра- ніе кремнеземистыхъ панцырей низ- шихъ микроскопическихъ животныхъ, попадающихся иногда въ видѣ песчанистой массы значительными слоями. Трепелъ или трипелъ употребляется для гіояированія не только велѣдствіе значительной твердости кремнезема, но также, отчасти, ивслѣдетвіетого.что микроекогшчеекія формы панцырей ннз- шихъ животныхъ иредставляютъ за- оетренвыя формы, пб, однако, не угловатая и потому не царапающія ые- талловъ, какъ' то производитъ песокъ (14]. Въ щелочныхъ растворахъ кремнезема, получаемыхъ этими путями, находится различное относительное количество кремнезема и щелочей [14 bis]. [14] Близъ Батума пайдеим залежи совершенно бѣлаго трепела, могущаго имѣть не малое практическое прнмѣненіе; такой тре- нелъ иногда носить назваиіе кизельгура. [14 bis] Щелочные растворы, насыщенные :Врвмееземомъ, называемые, фуксовымъ или Чтобы получить налбольшее еодер- жаніе кремнезема, къ такому раствору должно прибавлять при нагрѣвкніи гидрата кремнезема; для того же, чтобы получить этотъ гидратъ, достаточно взять какой бы ни было растворъ, содержащей кремиеземъ и щелочь, и прибавлять къ этому раствору мало- по-малу кислоты, напр., сѣрной или соляной; тогда при некоторой осторожности и густотѣ раствора, вся масса застываетъ въ студень, зависящей от7. студеннстаі'о вида іфсшеші- паго гидрата, выдѣляющагося изъ соли при дѣйствіи кислоты. Тшгь разложения этого рода можно выразить слѣ- дующпмъ ѵравнеиіемъ: SiNa20;!-j-H20-[- 4- 2НС1 = 2NaCl + SifOH)'. ВвдЬляю- щШея- гидратъ Si(OH)* легко теряетъ часть воды н соетавляетъ студень, отъ котораго застываетъ вгя масса, если растворъбылъдостаточнокрѣпокъ[15]. растворииынъ отекломъ. приготовляются для практики на заводе хъ, сплавлял песокъ оъ углещелочными солями it вывариная полученное стекло (въ иэмельчепмомъ вид'Із) въ паро- вомъ котлѣ съ водою, пли дѣііетвіемъ ѣлной щелочи въ паровомъ кот.ч*!: па трепелъ пли инфузорную пемлю, которая содержите въ себѣ много аморфнаго кремнезема. Растворы иіедочгю-кремігевыхъ солей имѣюгъ всѣ щелочную реикцію л разлагаются даже угольною кислотою. Они употребляются преимущественно въ красшп.номъ. бунажномъ и мыловаренномъ зѣлахъ, также для приданіп крѣпосги и лоска штукатур)кѣ п разнымт, цементамъ, вообще—веществамъ, содернсащимъ известь. Кусок* мѣла, погруженные въ растворимое стекло, а еще лучше того, смачиваемый растворомъ стекла, а потомъ промываемый водою (или лучше кремнефтористоводородною кислотою, чтобы связать свободную щелочь и сд'іілеть ее нерастворимой), становится чрезвычайно твердымъ, теряетъ свою хрупкость н дѣлаетея вязкииъ ч прптомъ не размывается водою. Такое превращеніе основано на тоуъ, что гидратъ кремнезема, няхо- дящійся въ раетворѣ, дѣйствуегь па. нзвеетъ, образуя кренкепзвестковую каменистую массу, а угольная кислота, бывшая въ соедппенні съ известью, вступаетъ въ соедтшеніе со щелочью п вымывается водою. [15[ Предыдущее уравненіе не выражаетъ действительной реакціи, по той причин'];, во- порвыхъ, что кремнеоеиъ въ наивысшей нѣрѣ обладаетъ способностью давать рпанообраз- ныя соединения съ основаніями, а потому формула SiHa'O3 представляетъ лпшь частность, отвлеченна, есди можно такъ выразиться. Во- вторыхъ, потому, что кремнезеыъ дяетъ разнообразные гидраты. Велѣдствіе итого, выиѣ- ляютійся гидратъ не получит, въ дѣйствн- тельности съ такныі. высоиимъ содержат емл>
ГШ'ДЛТЫ KPEJIIHE3EMA, 541 В'ь водѣ ші оба изм'впенія безвод- наго кремцезема, і-ш разные природные студенистые гидраты прямо не растворяются. Ыо, однако, пзвѣстно растворимое въ вод'Ь состояніе кремнезема, его гидрозоль, или [іаствоіш.ііьш крспшешіь. И въ ятшгъ ішдѣ креыне- земъ находится въ природѣ. Малый количества раствориыаго кремнезема встрѣчаются во всякой водѣ. Некоторые минеральные источники, а особенно торячіе источники, изъ кото- рыхъ преимущественно извѣстпы гей- іюды, которое соотвѣтствустъ формулѣ Si(OH)', :і всегда, съ мсітмішмъ солсржЕШІеиъ. Выдѣ- лліощіпел нерастворимы» студенистый гидратъ сіюсобеиъ (до. а не іюслѣ пысушинашя) раст- іюритьсп в], растсор'Ь соды. Высушенный на воздух1!;, онъ представлнетъ составь, отв-Ь- чагоіцііі обыкновеипьшъ солнмъ уго.іыюіі кислоты, то-есті- SiH-'O" или ЙЮ(ОН)1'. При по- слѣдовательномъ пагрѣвішіп мало-по-si ал у вы- дѣлнетъ воду и при отомъ даетъ разный степени ноедііненія съ нею. Сушеетвоваше та- кнхъ степеней еоединенія, нмѣюпшхъ составъ Sil-PO^jSiO-, пли вообще «SiO-wH-O, гдѣ ні < п. необходимо допустптт.. потому что идеЬстлш самыл разнообразны]! степени сое- .ілнепін кремнезема съ основапшш. Гндратъ кре.шіеясііа, кысушеішыГг не выше 30°, пред- сгавляетъ составъ близкш къ И'Зі'О" = -■= (HsSi03)s SiO'-: высушенный при 60°, онъ содержите еще Оолѣе кремнезема, то-ссть терпеть еще Со.тье воды, при высушиванш до ПЮ° получается гндратъ состава SiH!0,,2SiO- іі ори 250° по.'іучеіл. гидратъ 6."шзай по составу къ Sili20=7SiO". Предшествующ! я данный укаэынаютъ сложность частицы безводиаго кремнезема. Убыль воды доходить въ природкыхт. гндратахъ совершение іюслѣдователъно и, такт, сказать, незаметно до того,' что п несравненно Оолѣс >п, а когда отпошеиіе станотъ очень велико, получается безводный кремнеземъ въ двух* видахт.: 2,6 или 2,2. Составь (8Ю8)"И!0 соот- ввтетвуетъ еще содержанію 2,0°/о воды; въ природныхъ гндратахъ часто еще иенѣе воды. Такъ, иэвѣстны опалы, содержащее не бо.тііо 1"/о воды, тогда какъ въ другихъ 7 н даже ІО'/д воды. Такъ какъ искусственно полученный студенистый гндратъ кремнезема привы- сыхашп нм'1;отъ ввдъ # многія свойства природныхъ оналовъ и такъ какъ этотъ гидратт. также последовательно и легко тсряетъ воду, то нѣть никакого сомнішіп, что церехпдъ (Si02)n{H'-OJm въ безводный креииезеаи., аморфный н кристаллпчестші совершается постепенно. Это можетъ быть, только при значительной ве.шчннѣ к, а потому въ гндратахъ несомнѣнно частица креинеаема усложнена, а потому и въ безводнок'Ь кремнеземе уд. вѣсъ 2,2 и 2,В находится не SiO-. а сложная частица Si^O2", то-ость строоиіе кремнезема есть полимерное, сложное, а не простое, выражаемое формулою SiO2, какъ п выражено выше. зеры Исландіы и С. Амернканскаго національнаго парка (Іелловстонской долины), содержать въ своемърастворѣ болѣе или менѣе значительное количество кремнезема. Подобная вода, пропитывая встр-вчающіеся предметы, напр., дерево, проникаетъ въ ннхъ и отлагаетъ внутри ихъ кремнеземъ, т. е. переводить ихъ въ окаиенѣ.іос состояніе. Изъ подобныхъ же раство- ровъ образуются кремневые сталактиты и вообще многіе виды (если не встз) кремнезема. Поглощение кремнезема растеніямп при посредствѣ ихъ корней, а также и низшими животными, имѣющими кремнпстый панцырь, ведетъ свое начало также отъ пита- нія растворами, содержащими въ себѣ кремнеземъ и образующимися постоянно въ природѣ. Въ соломѣ злаковъ, въ гвердыхъ узловатостяхъ хвощей, въ особенности въ значительныхъ кояиче- ствахъ въ узяахъ бамбука и другихъ соломистыхъ раетеній, отлагается въ значительные кодичеетвахъ кремнеземъ, поглощаю щійся этими растеніями. Гндратъ кремнезема есть коллоидъ. Студенистый гидратъ кремнезема есть его гидрогель, растворимый—гидрозоль (гл. 17). Изъ раствориыаго стекла легко получить оба вЕдоизмѣнеиія. Тѣ же сааіыя вещества, т. е. водные растворы растворимого стекла и кислоты, и въ той же самой нродорцін, могутъ дать или студенистыі'і, пли растворюіый гидратъ кремнезема, смотря по тому, какъ поступать при емѣшеніи этахъ растворовъ между собою. Если кислоту прибавлять къ щелочному раствору кремнезема мало-по-малу и при посто- янномъ перемѣпшваніи, то настуиаетъ моментъ полнаго застыванія массы, выдѣляетея студень, гидрогель; въ э'гомъ стучаѣ гидратъ кремнезема образуется среди щелочнагб раствора и. дѣлается нерас твори мымъ. Но если смѣшеніе производится въ обратномъ иорядкѣ, т. е. растворимое стекло прибавлять къ кислотѣ, или если много кислоты быстро приливать въ ра- створъ соли, то выдѣденіе кремнезема происходить среди кислой жидкости и освобождающейся кремнеземъ сразу получается въ видѣ растворимаго гидрата, гидрозоля. Растворъ кремнезем- наго гидрозоля, приготовленный ейѣ-
542 ГЛ. 18. КРЕМИІЙ И ДРУГІЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. шеніемъ избытка ІіСІ [1G] съ раство- римымъ стекломъ, можетъ быть освобожден-!-, отъ подмѣсп какъ кислоты НС1, такъ п соли NaC], посредством. діаліша. [17]. что шжазалъ Гремъ (въ 18(51), обосновавши поыятіе о коллои- дахъ и ед-влавшіп много друпіхъ важ- ныхъ химнческихъ изсдѣдованій. Въ діализаторъ, т. е. въ сосудъ съ перепонкою, окруженною возобновляемою водою, наливается растворъ. въ кото- ромъ находится кислота, соль п кремиеземъ — всѣ растворенные въ водѣ. Черезъ перепонку проннкаютъ нѣко- торыя вещества легче, чѣмъ другія. Это но и; но представить себѣ такъ: проннкновеніе пдетъ череэъ перепонку по обогаіъ направле- ніямъ, п если по обѣ стороны перепонки бу- детъ одинаково крѣп- кій растворъ, то съ одной стороны будетъ проникать въ данное время столько же частичекъ растворимаго вещества, сколько съ другой. Но если содержаніе растворены аго вещества по обѣігаъ сторонамъ перепонки неодинаково, то вся система стремится къ уравновѣше- нпо, т. е. съ одной стороны, гдѣ нзобнлуетъ данное вещество въ рае- творѣ, оно проникаетъ чрезъ перепонку въ ту стороны, гдѣ этого вещества нѣтъ пли мало. Способность проникать чревъ перепонки, въ водѣ разбухающія, принад- (16] Присутствие избытка кислоты въ зтомъ случаѣ благопріятетвуетъ удержанию кремнезема въ растворѣ, потому что студень кремнезема, полученная вышеопиеаниымъ способомъ, растворила лучше въ водѣ, содержащей кислоту, чѣмъ въ чистой водгв. Это, поводимому, указываетъ даже на слабую способность кремнезема соединяться съ кислотами, и ложно даже было бы думать, что въ иодобныхъ растворахъ гвдратъ кремнезема содержится въ соедивдніи съ иабыткомъ кислоты, ест бы Гремъ не получилъ растворимый кремке- земъ, совершенно свободный от-ь кислотъ, и если бы въ . природѣ ве являлись -подобные же растворы креииеаеыа, не содержащее на- кихъ-лнбо кислотъ. Во есяком'ь елуча'Ь, можно получить при поередсхвѣ разбавяеннаго водою растлори.чаго стекла довольно крѣпкій Т. Греиі- (Тіюшіів Graham, 1S05—1869). лежитъ всѣмъ въ водѣ растворимымъ веществамъ; но быстрота проникнове- нід не одинакова, и діализаторъ дѣ- литъ въ этомъ отпошеніи вещества, канъ сито: одни прошікаютъ быстро, другія медленно. Хлористые металлы п НС] принадлежать къ разряду крпстадлоидовъ, легко проишшощнхъ чрезъ перепонку, а потому ызъ раствора, содержащагося въ описывае- момъ случаѣ въ діалнааторѣ, чрезъ его перепонку въ воду наружнаго сосуда будетъ проникать хлористый во- дородъ и хлористый натрій съ значительною быстротою. Водный растворъ коллоидальнаго кремнезема также проникаетъ чрезъ перепонку, но пеерав- ненно медлепнѣе, нежели хлористый натрій и соляная кислота, такъ что прп перем'Ішѣ наружной воды легко достичь того, что изъ діа- лизатора извлекутся всѣ хлористыя соединен Ія, а въ немъ останется только одинъ растворт? кремнезема. Это извлечете (НС1 и NaCl) но- жетъ быть столь пол- нымъ, что даже растворъ азотносеребря- ной соли не производить осадка въ жидкости, взятой изъ діа- лизатора. Такъ, Гремъ получилъ растворимый кремиеземъ, имѣющій ясно кислую' реакцію на лакмусъ. Одыакр, она иечезаетъ отъ прибавле- нія чрезвычайно малаш количества щелочей; на 10 паевъ кремнезема, находящегося въ растворѣ, достаточно взять одинъ паіі щелочей, чтобы жидкость пріобр-вла уже щелочную реакцію: столь мало энергичны кислотный свойства кремнезема. Растворъ кремнезема, полученный этимъ путемъ, со време- растворъ, содержаний свободный кремиеземъ пли кремиекислогу. {17] Гл. 1, вын. IS. Въ діелнзаторъ вли- ваютъ растворъ раствор, стекла, смешанный сь НИ въ шбыткѣ, а въ наружный сосудъ в.чнваіотъ воду, которую (чрезъ краиъ, изъ водопровода) возобновляют^ Она-то и упо- ситъ NaCl и НСІ, въ діалиааторѣ остается гидрозоль.
РАСТВОРИМЫЙ КРЁМНЕЗЕМЪ. 543 немъ становится студенистымъ (свертывается; или коагулируетъ); при па- грѣваши, прп испаренііі подъ колоко- ломъ воздушнаго насоса и т. под. гидрозоль также переходить въ гидрогель, растворимый гидратъ — въ. студенистый. Итакъ, кроыѣ студенистой формы ги- дратовъ кремнезема, существуетъ еще п растворимое въ водѣ видоизмѣненіе втого вещества, какъ для глинозема. Такою же изменчивостью въ свой- етвахъ и совершенно такими же отно- шеиіями къ водѣ характеризуется и ц-Ізлый огромный рядъ другихъ ве- ществъ, имѣгощнхъ большое значеніе въ нриродѣ. Особенно велико число подобныхъ веществъ между органическими и преимущественно между такими классами ихъ, которые составляют!, главный матеріалъ, образующей тѣло животныхъ и растеній. Достаточно упомянуть, напр., о клеѣ, извѣст- номъ каждому въ видѣ такъ называемая столярнаго, рыбьяго и тому подобна™ клея, и всякій знаетъ эти вещества также въ формѣ студеии и желе. Извѣстио всѣмъ тоже вещество іі въ видѣ раствора, потому что этиыъ вещеетвомъ въ растворешомъ видѣ склеиваются предметы. То же вещество, въ особомъ нерастворимомъ со- стояніп входить въ составъ кожи и костей. Эти разный формы клея совершенно таковы же, какъ и разныя формы кремнезема. Способность давать студень совершенно такова, какъ и въ кремнеземѣ, и даже растворимый крѳа- неаемъ также клеитъ, какъ и растворъ клен. То іке самое повторяется для крахмала, камеди п бѣлка, для творо- жнстаго. вещества и для дѣлаго ряда другихъ подобныхъ веществъ. Перепонки, елужащія для діализа, суть также нерастворимыя, студенистый ■формы коллоядовъ. Тѣло животнътхъ и растеній состоитъ нзъ подобной же, въ водѣ нерастворимой, массы, отвѣ- чающей студени или нерастворимому гидрогелю. Бтілокъ, свернувшійся при вареніи яицъ, составляетъ типическую форму студеиистаго состоянія, въ ка- комъ являются подобный вещества въ массѣ тѣлъ животныхъ. Достаточно не- многахъ указаній, чтобы видѣтъ, какъ велико значеніе тѣхъ -превращений, ка- кія столь рѣзко наблюдаются иадт лремнеземолъ, въ общей совокупности явленій природы, и въ этомъ отшше- ніи факты, добытые Гремомъ въ 1S61 — 1SG4 годахъ, составляють одно изъ существенных^ пріобрѣтеній для исто- ріи образованія органическихъ формъ. Легкость перехода изъ гидрогеля въ гидрозоль есть первое условіе возможности развитш организмовъ! Въ крови находятся гидрозоли, а въ тѣдѣ, му- екулахъ и тканяхъ, а особенно на поверхности тѣла—гидрогели тѣхъ же самыхъ веществъ. Изъ крови образуются всѣ ткани и въ этомъ случаѣ гидрозоли переходятъ въ гидрогели [18]. Отсутствие криеталлпзацш, способность подъ вліяыіемъ, новндшюму, слабыхъ дѣятелей: переходить изъ растворпмаго состоянія въ нерастворимое, студенистое — составляють основныя свойства веякихъ коллоидовъ [19]. [IS] Подобное совершается и въ раетеяіяхъ, напр., когда, растеніе екопляетъ для следующего года вт, сеоихъ огложеніяхъ, почкахъ, корняхъ в т. и. (напр.. картофель въ евоихъ. швшкахъ), запасъ матеріаловъ, то растворы изъ листі.евъ и стеблей проннкаготъ въ корни и др. части въ вид'із гидрозолей, а здѣсь переходятъ ш. гидрогели, въ нерастворимую форму, трудно изменчивую и сохраняющуюся легко до времени развитія, напр., до следующей весны, когда, снова превращаясь въгия- розолн, нерастворимое вещество вступаетъ вновь въ соки н служить ыатеріадомъ дли развитія гидрогеля, находящегося въ лнетьяхъ и друшхъ частяхъ растеній. [19] Со стороны хлмическаго состава, коллоиды иредатацляютъ большую, сложность, т. е. большой вѣсъ частицы и большой частичные объемъ, отчего и не пронякаютъ ■іреяь перепоні;н и -легко (отъ сложности и полпмерности?) подвергаются пзмѣненіямъ въ фпзическихъ и хныичесшгхъ свааствахъ; они все не об ла дадотъ рѣзкостіто химической энер- гів, а-пмейно, чаще всего суть слабый кислоты, если относятся къ разряду окисловъ или гвдрзтовъ, каковы напр. гпдраты молибденовой и вольфрамовой кислой, (гл. 21), Но къ числу веществъ, могуящхъ, какъ колоиды, переходигъ въ подлые растворы іі нзъ ийхі>. легко выделяться, а также являться въ не- растворимояъ видѣ, нынѣ должно причислить кроме того и разнообразные другіе веще1 ства, между которыми особый ннтересъ представ ллютъ растворимые серебро и золото (гл. 2і) и др. металлы,, а'потому нынѣ должно считать, что способность образовать коллоидные растворы не ограничивается определен!- нымъ кругомъ соедиаеній, а иредставляетъ, если не общее, то весьма широко распространенное явлен іе. Можно думать, что колдондьт составлр.ютъ своего рода переходную, форму
о44 ГЛ. IS. ЕРЕ&ШІЙ И ДР1ТІЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. Кремнеземъ, по своей способности образовать соля, въ ряду окисловъ стоитъ какъ разъ на грагшцѣ со стороны кпслотъ въ такоыъ мѣстѣ, на какомъ глииоземъ стоить со стороны основаніи, т. е. гидратъ глинозема есть представитель елабѣйшихъ основаніи, а гидратъ кремнезема—наименее знер- гическпхъ киелотъ (по крайней мѣрѣ въ приеутствіи воды, т. е. въ водяныхъ растворахъ); но въ глинозеыѣ все-таки совершенно ясно выражены основныя свойства, а въ креынеземѣ—исключительно кислотный. Какъ и всѣ слабые кислотные окислы, онъ способен!, образовать ыалопрочныя, солеобразныя вещества, въ водѣ весьма легко разла- гаемыя другими кислотами. Главн'вй- шую же особенность кремнеземныхъ солей составляетъ множество типовъ солей. Въ соляхъ, образованныхъ азот- ною или сѣрною кислотами,, суще- етвуетъ одна, двѣ, три довольно по- стояниыхъ формы солей, тогда какъ для киелотъ такихъ, какъ кремневая, число этихъ форм-ь весьма велико, повидимому, даже безгранично. Этому доказательствомъ служатъ въ особенности природные кремнекислые или кремнеземистые минералы, которые содержатъ различный основан!я въ соединеніи съ кремнеземомъ, и для одного и того же основанія нерѣдко существуетъ множество разнообраз- ньгхъ степеней соединенія. Какъ слабый основанія способны давать, кромѣ среднихъ солей, еще и основныя, то есть среднія -f- слабое основаніе (водное или безводное), такъ слабые кислотные (хотя и не всякіе) окислы, кромѣ среднихъ солей, даіотъ много- киелотныя соли, то есть среднія соли-}- кислота (ангидридъ или гидратъ). Таковы борная, фосфорная, молибденовая, даже хромовая кислоты, а особенно кремневая. Чтобы объяснить себѣ такія отнопіенія, напомнимъ сперва су- ществованіе различныхъ гидратовъ кремнезема [20], а затѣкъ остановимъ между жидкимъ и твердымъ состояв іяни: изсл-вдованія Таммана (ем. физ. химія) падъ вліяніемъ давленій ~ приводить къ этому ;кс заключенно. [20] Это согласно съ общепринятым-!, пред- ставленіемъ объ отношении между солями и гидратами киелотъ, но приносить мало пользы пзученію кремнеземвстыхь соединенія. Соб- внпманіе на подобіи между кремнеземными соедшеніями и металлпче- скпмн сплавами. Креш-іеаемъ есть оки- селъ такого же вида и такнхъ же свойствъ, какъ и тѣ окислы, которые съ нпмъ соединяются, и если два металла могутъ образовать однородный сплавъ, въ которомъ могутъ существовать определенный или н е определен - иыя соединенія менаду входящими въ него металлами, то законно предположить въ окислахъ подобную же способность образовать взаимные сплавы. етвенно говори, является потребность объяснить способность (5і0-)п соединяется съ(ГЮ)п1, Г.тЬ 11 ііюжетъ быть бол'Ье т п г;гв R мо- ікчті. быть = Н-.Са и т. п. Для пошшанія итого полезны тѣ факты, которые добыты при нзсл'вдованш сосдиненііі гликоля. Глп- колемъ называется соедпнсніе состава СЧ-ГО-, отличающееся отъобыкиовеннагосішртаС-1т'''0 только лпшшшъ паеиъ кислорода. Въ отомъ гидрагв два нодяных'і, остатка, потому что. они оба последовательно логутъ замѣщаться хлоромъ п т. и. Поэтому составъ гликоля CsH4(0H)s. Для гликоля изучено образование такъ называемых^, ноли гл и кол ей. Чтобы понять нхъ происхожденіе, достаточно знать, что гликолю, какъ гидрату, сиотвѣтстиуетъ ангидридъ состава Са1І40, называемый окисью :ітіі- лена. Зто будетъ СЧІ'\ іп.котоцомълва водорода зам'Іииены оаемъ кислорода. Окись :іти- лена не есть единственный ангидридъ гликоля, хотя и есть простѣйшій иаъ і-пш>, потому что С-Н,0=С!НІ(0Н)-—Н'О. Возможны и п'ь действительности получены разнообразные другіо ангидриды гликоля, состава пС2Е'{ОЯу- — (п — 1)Н!0 = (С!Н>О-*(0Н)-. Этп неполные ангидриды гликоля н;ш полиг- лнколи- заключаютъ водяные остатки и потому обладают!, спиртовымъ характером!, въ той дае мѣрѣ, какъ и самый гликоль. Они получаются различными способами и, между прочнмъ, прялымъ соедішеніемъ окиси отплела съ гликолемъ, потому что С!Н'^ОН)2+ +(и—ІІС^ІЮНС'НЧпОп-ЦОН)'. важнѣе же всего въ теоретичоскомъ отношеніи то обстоя тельство, что яти полигликоли способны перегоняться, не распадаясь, я та общая формула, которая нами приведена выше, выра- жаетт. действительно нхъ частичный составъ, Зяачитъ, здѣсь происходить прямое соедине- піе ангидрида еъ гндратояъ и притомъ несколько разъ. Формулою АпН'О можно про- стѣйшлмъ образомт. выразить составъ гликоля и лолигликолей по отношении къ окиси этилена, если эту последнюю означить А. Когда, и—І.получ. гликоль, когда и болѣе 1— иолшмиколн. Таково ;ке отношеніе солей и гидраговъ кремнезема къ кремиеаену( если чрезъ А означимъ кремнеземъ и если предста- впмъ, что и Hs0 иожетъ быть взята m разъ. Такое представление о. полинреиневыхъ кнело- тахъ совпадаете с% представленіемъ о поли- нерности кремнезема.
кремнеземистый соединение 545 Такіе . сплавы въ действительности мы видимъ въ вндѣ неопредѣлешшхъ, адшрфиыхъ массъ, въ форме стекла, лавы, шлаковъ и множества тому гюдоб. кремнеземистыхъ еоедииеній, не за- клгачающихъ въ себѣ строго определенных!, соединений, а между гвмъ одпородиыхъ во всей массѣ. Изъ этой однородной массы при медленномъ охлажденіи и въ нѣкоторыхъ другихъ обстоятельствахъ шгутъ выделяться я выделяются иногда, но не всегда, определенный кристаллпческія соеди- пенія, какъ и изъ металлическихъ сплавовъ выделяются иногда определенные кристалле ческіе сплавы метал- ловъ. Таково отчасти было и образование крпсталлическихъ минераловъ въ ириродѣ. Воднымъ или огнешшмъ пу- темъ, но во всякомъ случаѣ въ жид- комъ состояніи, пришли во .взиямпое сопрпкосновепіе те окислы, которые образуютъ земную нору и кристаллические ея .минералы. Первоначально они образовали безформениую массу, прпмѣръ которой мы видимъ въ лавѣ, стекле, шлакахъ и растворахъ; изъ этой массы образовались нѣкоторыя опредѣленныя соединения окисловъ, ко- торые находятся въ сплавѣ или въ безформенной массѣ. Такъ, два металла даю'гъ однородный сплавъ [21] и при [21) Эти поеледиіе не нмѣютъдля насъсо- леобразнаго характера только потопу, что их* не разсматриваемъ сі, этой стороны; но сплавъ иатрія съ цинкомъ есть, въ обширномъ смысл* этого' слова, по многимъ реакціямъ, соль, потому что онъ подлежит-ь такимъ же двой- нымъ разложепіяыъ, какъ и фосфористый или сернистый ватрій, которые солеобраэяыми свойствами явно обладаютъ. Нагрѣтый еі. іоди- етымъ этиломь, послѣдній образуетъ. фосфористый этилъ, а первый, т. е. сплавъ Zn съ Na, даѳтъ цинкъ-этилъ, то-есть тотъ элементъ (Р, S, Zn), который былъ связанъ съ натріемъ, переходить въ соединеніе съ іодомъ: Rfta -+- ~-EU=REt+NaJ. Соединяя последовательно Na съ CI, S, Р, As, Sb, Sn, Zn, мы получимъ вещества, все менее и менѣе имѣющія привычный видъ солей. Если сплавъ Na съ Zn ■нельзя назвать солью, то этого имени не за- слунсатъ н Na'S, соѳдпнеиія Иа съ Р и і. п. Замѣтимъ еще следующее: Na съ СІ даетъ одну степень (съ О много-что три) соеднненія, еъ S—пять, съ Р вероятно еще болѣе, съ Sb конечно, еще более, и Ч'ѣкъ сходнѣе съ Na, алементъ, съ нпмз. соединенный, тѣнъ разнообразнее цропоркіи, въкоторыхъ ыожетъ на- трій'съ нвмъ соединиться; темь менее измѣ-' ііеній въ свойствпхъ происходить при такомъ ооедввеніии темь ближе'образующееся соеди- Осыовсг зяміч извесшых'ь обстоятельствахъ {напр., при охлажденіи сплава, а воднымъ пу- темъ при единовременноиъ шдѣленіи изъ раствора.двухъ металловъ) выдѣ- ляютъ кристаллическая, олредѣленныя соеднненія. Во всякомъ случае несомненно, что между кремнеземомъ и основаниями разяичіе меньше, чѣмъ между основаищми и такими ангидридами, какъ, напр.. серный или азот- иепіс подходить іи, тому разряду еоедииеній. которыя пазывшотъ неопределенными химическими соедішешшш. Въ такомъ же суыслв кремнеземистый сплавъ, содержащей кремне- земъ и другія окиси, есть соль. Окись занимаешь До некоторой степени ту же роль, какую наншіаетъ натрій въ вышеприведенных!, при- діѣрахъ, а кремнеземъ нграетъ роль том кяс- лотиаго элемента, которую въ предыдущих^ прішѣрахъ занимали последовательно иннкъ, фосфоръ, cJspa и т, п. Такое еравненіе крем- неземистыхт. соединепій со сплавами предиав- ляегьту большую выгоду, что сразу въ одну категорий вводить определенный и наопредѣлен- лия креынеземиетыя соеднненія, т. е. такія о кристаллизованный вещества, какъ нѣкото- рые минералы, и такія аморфны я вещества, іткія встречаются нередко въ природѣ и приготовляются искусственно вт. видѣ стекла, шлаковъ, эмалаіі и т. я. Если же креинезе- уистыя соединеиія суть вещества, подобный металличвемшъ сплавам*, то; 1) химическая евпзь окясловъ, ихъ образующихъ, должна быть слабою, какъ во всѣхъ соединеніяхъ, образоваиныхъ сходственными веществами. Действительно, столь с-табые дѣятели. какъ вода и углекислота, способны, хотя медленно, но измѣнять, разрушать большинство сложных'* природаыхъ кремнеземистыхъ соединеиій, какъ мы вид'Ёли это уже ранѣе. -1) При образовано ихъ не должно совершаться, какъ при обраяованіи еплавовъ, значительная измѣненія объемовъ. И это видилъ вт. дѣйствятельноети. Напримѣръ, гголевой шпат-ь иредставляетъ удельный вёсъ около 2,6, л, потому, изображая его состав-ь формулою K3OATOs6SiQ'J, мы получимъ для него объеда., сооть"втствующій этой ірормѵл'Ь: 556,8:2,6 = = 314; объеиъ КгО=35, Д1аОа=26,-а объемъ SiO'^22,6. Такюіъ образоя-ь. сумма объемовъ входящцхъ окисловъ 35-f-2G+S.22,6 == 196,6, сл-вдовательио, весьма близка къ объему полевого пшата, т. е. при его образовали происходить небольшое расшпреніе, а не ежатіе, какъ это замечается въ большинстве -другихъ случаевъ, когда происходить соеднненія, определяемый большими сродствауи. Здесь же. замечается то,' что замечается ,при "ра- створахъ н ютлавахъ, т. е. при елабыхъѵ'србд^ ствахъ. Точно также я удѣяьяыивѣсъ стекла вавиеитъ прямо отъ удѣяьнькъ вѣсовъ. и-ко- личествъ тѣхъ окисловъ, коті^іьіе. -въ чего «ход ять. Если для SiOa, въ предшествующемъ примере, возьмемъ уд. весь ив 2;6, а 2,Э* то объемъ SiO3 = 27,3, а тогда сумма объемом,—224, т. е. болѣе, ченъ для .ортоклаза." 35
546 ГЛ. IS. КРЕ1Ш1Й И ДРІ'ПЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. ііый, или даже угольный, что видно изъ сравненія физическихъ п химически хъ свойстбъ кремнезема и разиыхл. родовъ окисловъ. Въ особенности гли- ноземъ чрезвычайно близокъ т, кремнезему, не только въ состоянии гидрата, но п въ безводномъ состоянии: даже существуетъ нѣкоторая близость кры- сталлическнхъ формъ кремнезема н глпиозеиа, взятыхъ въ отдѣльностп. Оба представляютъ тѣла большой твердости, прозрачнын, недѣятельныя, не- летучіп.неплавшя, кристаллизуются оба въ шестигранной систеыѣ, словомъ — чрезвычайно между собою сходны; оттого-то они и способны образовать, какъ два сходныхъ металла, многія разнообразный степени соедпнешя. Изоморфный смѣшенія, т. е. замѣны окисловъ, близкихъ до свойствамъ а по химическому характеру, встрѣча- ются нъ минералахъ чрезвычайно часто, и изученіе этихъ нослѣднихъ дало главную опору ученно объ изоморфизмѣ. Такъ, въ цѣлонъ рядѣ ыииераловъ известь и магиезія встрѣчагатся въ разнообразныхъ, замѣщающихъ другъ друга отношеніяхъ. Точно то же должно сказать о кали п натрѣ, о глшіоземѣ и окиси желѣза, о закиеяхъ марганца, желѣза, магнезіи и т. п. Такія изоморфны я смѣшещя, однако, обыкновенно не простираются безъ перемѣны формъ и свойствъ за нѣкоторые, довольно ограниченные, пределы [22]. [22] Однако можно легко представвть себ-Ь и действительность яга подтверждаете что въ сложномъ кремнеаемиетомъ соединеніи, со- держаіцемъ, напр.. патрій и калъдай, можетъ йыть весь иатріВ замѣнепъ каліемъ и въ то оке время весь калыи'й вамѣнепъ нагиіемъ, потому что тогда отъ замѣны натріп каліеиъ пропзойдетъ изнѣненіе въ природѣ вещества, противоположное тояу, которое произойдеть оть зааѣны кальція магніеиъ. То увеличение въ вѣсв, то уиеньшеніе въ плотности, то возрастите въ химической энервіи, которое бу- . деть сопровождать замѣну На—К, такъ сказать, вознаградятся въ обратную сторону за- нѣрото Са—Mg, потому что и'по в-Ьсу, и по свойствамъ сумиа. Na -f Са очень близка къ суив'Ь K+Mjf. Пироксенъ или авгитъ можетъ быть взять, какъ примѣръ: его составъ мо- жетъ быть представленъ формулою CaMgSPO5, т. е. онъ есть бысиликатъ. Онъ очень сходенъ во многихъ отношеніяхъ еъ другимъ иинера- лоьгь, называемым!, лнтинистымъ еподуменомъ (оба одноклицемерной системы). Этот* послѣд- ній имъ-етъ составъ LiiAlaSilsO'11'. Еелн приве- ■ст.и формулы обопкъ минералов* къ одина- Этнмъ я хочу сказать слѣдующее: известь не всегда вполнѣ, но часто въ ыалыхъ количествахъ замѣщается маг- иезіеш или закисями Ми или Fe—безъ перемѣиы кристаллической формы. То же самое должно замѣтить относительно калія, часть котораго может-ь замѣщаться штрісмъ и литіемъ, но не ваолнѣ. При полной зам-Ьиѣ одного металла другимъ часто (хотя п не всегда) нзмѣняется вся природа вещества; на- прші'лръ: энстатитъ (или бронзитъ) есть бисиликатъ магнезіи съ малымъ изоморфньтмъ замѣщеніемъ Са — Mg; его составъ MgSiO8, онъ ромбической системы. При замѣнѣ кальціемъ CaSiO3 получается волластоннтъ,. одноклило- мерной системы, при замѣнѣ марган- цемъ MnSiOa—родоннтъ (орлецъ) три- клиномериой системы, но во всѣхъ ттхъ углы призмы 86°—88° [23]. косому содержание кремнезема, то увидюгь между ними сл'і>дрощее разлвчіе; Лптин. еподуменъ (Li2O)6(AlsOs)s30SiO*. Авгитъ (CaO),r'(MgO),r,30SiO-, т. с. все нхъ различи) состоптъ въ томъ, что сумма магнезіи н извести (MgOjir'-r{CaO)i:' эамѣннлась суммою окиси литія и глинозема (Li'O)5 -\- (АІЮ*)*, а такія суммы близки между собою въ химпче- скомъ отношенін, потому что магиіи н каль- цій, какъ по формацъ окисленія, такъ и по своей энергін (какъ основанія), во вс-Із.ѵі. отношеніяхъ занимаютъ средину между ліі- тіемъ п алюминіемъ, и потому сумма нервыхт. можетъ замѣніітьсн суммою вторыхъ. Если считать составъ сподумена, какъ часто прини- мають Li-0Al!034Si02, то соответственная формула авгита оудетъ (CaO)s(M'gO)i4'SiOi1 а тогда тнкжесодерясаніекислородав'ЬсуъщѣІіТОАРО3. будетъ то же, какъ (CaOJ^MgO)-. Зааѣчу для ясности, что Li изъ 1-й, АІ нэъ Ш-й группы, а Са и Mg изъ п ром ежу точной П-й; Li, какъ и Са, взъ четныхъ рядовъ, Mg и АІ изъ ые- четны.чъ. Приводимое здѣсь представленіе ,о замѣщеніяхъ, отвѣчающнхъ сходствевщімъ соединеніямъ (Д. Менделѣевъ 1S5G г.) находить много подгвержденШ. Для лрнаѣра привожу турмалииъ. На основаніи множества яна- лизовъ (особенно Hoggs) турмалина. Wolfing (IS88) высказалъ, что всѣ его видонзн-Инен!)! содержать изоморфную сиѣсь щелочааго и машеяіалыіаго турмалина; въ составъ первого входить 12Si0!3B=Oa8Al=Op2NaaO4..H!0. a второго 1 аЗіГЯЗВ'СГЗАІЮ'ШІь'ОЗН'О. Отсюда видно, что первый отличается содержаніемъ 3AlsOa2Na3OH20, а во второиъ зтасумнаогаі- словъ заменяется 12MgO, бъ которыхъ столі.ко же ішелорода, кайъ и въ комплексѣ иаъ бо- лѣе рѣзкаго основанія 2Na20 я менѣе оенпв- ныхъ ЗА1!Ов и НгО, то-есть отиошеніе здѣсь 'совершенно таково же, какъ ме!яду авгитомъ и еподуменомъ. , [23] Относительно к])емнеэемастых,ь соедл-
кремнеземистый соединены 547 Между сложными кремнеземистыми ■соедшіеігіями особенно примечательны ітеній разныхъ оішсловъ должно замѣтить, что только щсло'шыя соли известны въ растворп- лоиъ впдѣ; всѣ прочія существуют/!, только ві. нерастворимой формѣ, такъ что раетворъ ще- лочігыхъ соединепш кремнезема или растворимое стекло производить осадокъ въ растворѣ солей большинства, другихъ металловъ, и въ атомъ осадкѣ содержите» кремнеземистый соединения другим, оеновагай. Наибольшее количество студен истаго кремневаго гидрата, растворяющееся въ ѣдкомъ кали, отвѣ- чаетъ образованно соединенія SK'OBSiO2. Но это еоеднненіе при охлажденін раствора отчасти разлагаете», осаждая водный крем- неземъ. Растворы, содержащіе меньшее количество кремнезема, сохраняются неопределенно долгое время, не разлагаясь, п кремнеземъ изъ раетворовъ ие выдѣллетея, но таііія соединен ін очень трудно кристаллизуются. Впрочемъ, для натрія полученъ кристаллнчесшй двуенликатъ (ст. водою) состава Ea'OSiO-, т. е. отвѣчающій содѣ. Прп сплавлеиін 3,5 частей прокаленной соды съ 2 частями кремнезема выдѣлнетея вся угольная кислота соды н получается такая же растворимая кремневонатровая соль. Если взять меньше кремнезема, то часть соды останется нераз.юженною; однако, тогда можетъ быть получено вещество, отвечающее нормальному гидрату состава Si(ONa)*. Въ немъ находится игщболылее количество окпеи натрія, могущее соединиться съ кремнеземомъ при сплавле- нІн. Это есть моносилнкать натрія (Na20)3SiQ-. Углеизвсстковая соль и вообще у голь- иыя соли щелочныхъ земель при накаливания съ кремнеэемомъ также выдѣляютъ угольную кислоту и при Н'Ькоторыхъ отноше- іііяхъ даютъ даже довольно легкоплавкіе сплавы. Известь ■ образуетъ дегкоплавків сплавь кремивизвестковой соли, CaOSiO2 и 2CaOSiO-. При большемъ содержаніи кремнезема сплавы не способны плавиться въ печахъ. Магнезиальные сплавы тугоплавче известковыхъ, а подобные сплавы образуются часто при выплавкѣ металловъ и даютъ шлаяи. Въ ириродѣ также встречаются нногія соединения шел оч позе мельыыхъ металловъ съ нреи- неаешмъ. Таковъ; напр., изъ магнезіалъных-ь соедниеній олнвинъ (MgO)aSi05, встрѣчающійся въ метеорныхъ канняхъ, уд. в. 3,4, образуетъ иногда драгоценный камень (пвридотъ) и находится въ шлакахъ и базальтахъ, кислотами разлагается, ее плавится предъ планенемъ паяяыіой трубки, принадлежать къ ромбической систеагв. Зиѣевннъ или сериентинъ 3Mg025i032H;O образуетъ иногда цѣлыя горы и отличается большою вязкостью, отчего п примѣняется для дѣланія ступокъ. Окрашенъ чаще всего въ зеленый цвѣтъ; удѣльный вѣсъ его 2,5; онъ весьиа трудно-плавокъ, дажезвъ пламени, паяльной трубки. Кислоты дѣй- ствуютъ на него. Изъ магнезіально-краыне- земистыхь соедпненія значите льнымъ раеггр о- страненіеыъ пользуется талькъ, въ разныхъ горкыхъ породахъ, а иногда сплошными (пишете какъ грифель или мѣ.ть) массами, жир- полевошпатовые минералы, которые вхо- дятъ во всѣ почти первичпыя горныя породы, каковы порфиры, граниты, гнейсы и т. п. Въ зтихъ полевошпа- товыхт> всегда содержатся кремнеземъ, гллноземъ и ясныя основаиія, какъ-то: КэО, Na20, СаО. Такъ, въ ортоклазѣ (адуляръ) или обыкиовенномъ поле- вомъ шпатѣ (одноклиномерной сист.) грапитовъ содеряіится: Ks0Ala0s6Si02, въ ааьбшпѣ содержатся тѣ же вещества, только вмѣсто К20 находится Na20 {онъ уже относится къ трикли- ноиернон сист.), въ анортитѣ же заключается известь и онъ содержитъ СаОА12032ЙЮ2. Если составъ двухъ поелѣднихъ выразить при одинаковомъ содержаніи кислорода, то получится: альбитъ Na2 Als Si° Ow анортитъ Car АГ1 Si* 04 Тогда очевидно, что въ альбитѣ NasSi2 замѣнены, при переходѣ къ анортиту, Са2АР, а эта сумма, какъ по химия, энергіи, такъ и по формѣ окисловъ, можетъ быть считаема еоотвѣтетвен- ною первой, потому что- Na и- Si суть элементы крайніе по химическому характеру (нзъ I и IV группъ), и Са и АІ между ними средніе (изъ И и Ш ными на ощупь, отчего и называется жиро- внкоаъ (стеатитомъ). Это есть вещество кристаллическое, принадлежащее къ ромбической елстемѣ и подобное во иногпхъ огношеніяхъ слюдѣ; какъ она, талькъ дѣлится на пластинки, жирныя на ошуиь, щіѣющія уд. вѣсъ 2,7; онѣ весьма мягки, блестящи и прозрачны, не плавптеп и не растворяются въ кислотахъ, дазке и аосчѣ сплавленія. Составъ талька близко подкодять къ GMgO5Si022Hs0. Иэъ креынепзвеетковыхъ солей, хорошо окристаллизованныхъ, извѣстенъ волластонитъ (досчатый шпатъ), являющійсявъ одноклиномерной системѣ, уд. вѣса2,8, ітолуп])Озраченъ,' трудно-плавокъ, разлагается кислотами, имѣетъ составъ CaOSiO-. Но въ природѣ особенно часто встречаются изоморфны я см'вшенія кремне- нзвестковыхъ к кремнемагнезіалъныхъ солей. Авгиты (уд. в-Ьсъ 3,3), діал.тагн, гиперстены, роговыя обманки (уд. вѣсъ 3,1), амфиболы, обыкновенный асбестъ и многіе съ нимн сходные нинераллы, иногда составляющее существенные части цѣлыхъ горньгхъ породъ, со-, держатъ различный оіносительныя количества двусяяикатовъ иввесін и нагнезін, отча,^. кти смѣшанныхъ ■ съ другими окислани, но обыкновенно безводныхъ или только, еъ калымь содержатель воды. Въ пироксенахъ преобладаетъ чаще известь, въ амфнболахъ (тоже одноклиномерной системы)—чатце маг- незія. Подробности должно искать уже въ курсахъ нннералогю,
548 ГЛ. IS. КРЕМНІЁ И ДГУТІЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ группы}, и дѣйетвт'ельно, оба эти полевошпатовые минерала не только одной (тріпишпомерной) системы, по и образуютъ (Чермакъ, Шустеръ), судя по составу и веѣмъ свойетвамъ, все- воэможныя между собою опредѣленныя соѳднненіл и изоморфны я смѣшеыія. Такъ, олигоклазъ, андезинъ, лабрадоръ идр. (іілагіоклазы) суть ничто иное, какъ взаимный соедшюнія альбита и анортита. Такъ, въ лабрадоръ входить аль- битъ съ анортитомъ. Полевошпатовымъ минераламъ еоотвѣтствуетъ классъ ЦС- о.тнтов'Ь, представ ля ющихъ водныя со- едпкенія подобного же состава, какъ и полевые шпаты. Такъ, натролптъ ео- держитъ Na2OAl2Os3SiO£2HaO, аналь- цимъ представляетъ тотъ же составъ, только вмѣсто 3Si02 содержится 4Si02. Вообще въ полевошпатовыхъ в цеоли- товыхъ содержится ROAFO^tSiO8, гдѣ п значительно измѣняется [24]. [24] Большинство обыкновеннѣВшпхъ прп- родныхъ крешеземпстыхъ минераловъ нынѣ получено искусственно въ разно образны.ѵь уеловіяхь. Такъ, Н. Ы. Соколовъ показалъ, что въ шлакахъ очень часто содержится іге- ридотъ. Готфейль, Хрущовъ, Фридель и Са- разенъ получили полевой шпатъ, совершенно тождественный съ природнымъ. Подробности, сюда относящіяся, должно уже искать въспе- ціальныхъ сочішеніяхъ по минералогіп, но для примѣра приведу данвыя о споеобѣ получе- нін полевого шпата Фриделемъ и Саразеномъ (18S1). Изъ того, что полевой шпатъ отдаетъ водѣ даже при обыкновенной температурь кремневаліевую соль {опыты Дэбре), они заключили, что если полевой шпатъ въ грани- таяъ пропэошелъ воднымъ путемъ (а это можно думать ш суммѣ геологическихъ данныхъ), то во первыхъ, не иначе, какъ при избыткѣ раствора крёмнекаліевой соли. Чтобы это со- ображеніе сдѣлать яснымъ, укажу примѣръ: карналлитъ водою разлагается на легко растворимые MgCl2 и КСІ, а потому, если онъ пронзошелъ изъ воды, то не иначе, какъ лзъ раствора, содержащего избытокъ MgCl5, а во вторыхъ, изъ сильно нагрѣтаго раствора, потому что самъ полевой шпат-ь и его спутники въ гракитахъ — безводны. Отсюда родились попытки яагрѣвать въ запертомъ простран- етвѣ водный ісреинеземъ съ глииоземомъ и растворомъ кремпекаліевой соли. Для опыта смѣеь вкладывалась въ платиновую, плотно- эалнраюшуюся трубку, эта въ стальную, а она въ чугунную массу, нагрѣваемую до крашокалильнаго жара. Когда нагрѣвалась упомянутая смѣсь при азбыткѣ кремнезема, получалось много крнсталловъ горнаго хрусталя в пластинки тридимнта, а вмѣстѣ съ ними порошокъ полевого шпата, который со- егавлялъ главный продуктъ реанціи, когда было уменьшено количество кремнеземнаго Подобный сложный кремнеаемпстыя соединенік обыкновенно въ водѣ нерастворимы [2і>~\ и если ею изменяются, гидрата и взята была см-іісь крелшекаліеяаг-а раствора съ глишземомъ, осаждепнымъ вмъхт'Ь съ кремііеземомъ при емѣшешл растворнмапі стекла съ хлорнстымъ алганішіемъ. Составъ, свойства и формы образовавшаяся полевого шпата оказались одинаковыми съ ирпродныль. [25] На этомъ основано примѣнеміе и.емен- товъ или такцхъ сортовъ „гидравлической'' извести, которые даютъ обыкновенно въ сцѣен съ пеекомъ я воцого каменнетуш массу, твердеющую даже подъ водою, называемую часто „бетономъ". ГидравлическІп свойства цементовъ . опредѣляютея тѣмъ, что въ ннхъ находятся і га вест ковы л кремнеяемно - глино- эемггыя соеднненія, иогущгя соединиться съ водою и образовать гидратныя, водою неизмѣ- няющіясл соединения. Лучшимъ доказательством, тому служить, во-первыхъ, то, что некоторые шлаки, содержание известь и крел- неземъ и полученные еллавленіемъ (напр., въ доменныхъ печахъ), пос.тп нзмельченіи и смѣ- шенія сь водою, заетьишогь, какъ цементы, а во-вторыхъ, хоть спогобъ, которым?, ньш'в искусственно приготовляют-!, цементы (ьъ прежнее время для ятого брали лишь особые, сравнительно рѣдкіе, природные продукты). Для этого берутъ известь, сдіѣшанную сь глиной, а именно: последней прибавляется около 25*,'0; такую енѣсь подвергают!, пакіілггванІю, до того, чтобы масса не гплаиилась, однако потеряла угольную кислоту и воду, содержащуюся въ глпігв. Такая масса, будучи измельчена, составляетъ (порт.тандскій) це- ментъ, который подъ водою твердѣетъ. Про- цессъ затвердѣваніл основывается на обра- зова аік хнмическихъ соедипенііі между известью, кремнеземоап,, г.чинозеуомт, я водою. Эти элементы и въ природ* соединяются въ различны» каменистыя вещества; подобный соединевія ветрѣчаются, напр., въ цеолитахч., какъ иы видѣли выше. Во всяколъ случаѣ, въ затвердѣвшеыъ цементЬ содержится значительное количество воды, и загвердѣваяіе цемента основывается, конечно, па гидрата- діи, т. е, на образованіи водиаго соединеыія. Правильно приготовленный и размолотый въ мельчайшіп порошокъ цементъ спосоОеиъ съ 3-мя частями [и даже болѣе) крупнаго (угло- ва,таго) песка и съ водою сравнительао скоро (въ ^Ьеколько дней) твердѣть (особенно послѣ надлежащего уцлотиенія, производимаго постуки- ваніемъ и трамбованіеііъ] въ каменистую массу, не уступающую въ вязкости и вообще прочности многимъ камняігБ и превосходящую обыкновенный кирюічъ и извесшу. Поэтому не только всѣ водлны» сооруженія (доіш, порты, мосты и т. п.), но н обыкновенный постройки, сдѣланиыя изъ ценеитиоП массы, отличаются большою прочностью. Для грубъ, сводовъ, ре- аврвуаровъ и т. п. особенно пригодна .конбипа- ція изъ железной основы (проволокъ, связей) в бетона (Монье). Толщина сгЬнъ и сводовъ изъ такихъ вдментных'і. маесъ можетъ быть гораздо меньше», ѵѣмъ иэъ обыкновенной каменной кладки. Годъ отъгода поэтому
СТЕКЛО 549 то лишь медленно и чище лишь ізъ присутствен углекислоты. Нѣ который йзъ нерастворимыхъ въ водѣ кремие- зе>шстых7з еоеднненій прямо и легко разрушаются кислотами, напр., цеолиты и тѣ сплавленный кремнеземистый соли, который содержать много эиергиче- скихъ оенованій, напр., извести. Но йіногія кремнеземистый камепистыя вещества, какъ стекло [2G], почти пе производство и готребленіе цемента быстро растеть. Происхождение точныхъ свѣдъніа о цементахъ облаяно про имуществен но наблю- депіямъ Вика. Въ Россіп много сод'вйствовалъ распространенно провильныхъ свѣдѣиій объ этоіп. «цедмегЬ проф. Шуляченко. [2Ь'| Подобный же' сложный составъ, какъ у многихъ прнродных-ь шшераловъ, представляете и стеило. Обыкновенные сорты белаго стекла содержать на 100ч.кремнезема (75°/о), около 17 ч. (13*/,) окиси натрія и около 16 ч. 11S0/о)—извести; въ нѣкоторы.чъ сортахъ стекла заключается до 10"/0 глпнозеііа. Смѣше- нін, которып употребляются для стенда, бы- ваіоть также весьма раяиородньг.Беруть, напр., «коло 300 частей чистаго песку, около 100 частеіі соды и 50 известняка, количество ко- тораго, однако, воэвышаютъ даже до двойной пропорціи. Обыкновенное натровое стекло содержнтъ окись натрія, известь и кренне- земъ, какъ главнѣіішіл состанныя частп. Для получеиія его употребляютъ чаще всего сѣр~ нонатровую соль въ смѣсн съ углемъ, крем- неземомъ и известью (гл. 12), причемъ при возвышенной теппературѣ: Ka'SO^+C + SiOJ =: =NasSiO'+SO'--[-CO. Иногда для получения высинись сортовъ стекла употребляюгъ по- таш'ц а для ннзштіхъ сортонъ — прямо золу или горныя породы, содержания щелочи. Изъ сортовъ поташнаго стоила наибольшею известностью пользуется такъ-называеыый богеи- скін хрусталь. Въ обычныхъ сортахъ стекла заключается известь, а въ наетоящемъ хрустальной стекл-п, вместо пея, содержится окись свинца. Такъ приготовляюгъ, конечно нз'ь самыхъ чнетыхъ ыатеріаловъ, и флинтъ- гласъ, т. е. свинцовое стекло, употребляемое д.тя оптичеекихъ инструментовъ. Такой хрусталь, т. е. стекло, заключающее окись свинца, болѣе мягко, ч'ём'і. обыкновенное стекло, но за го легче плавится и нмѣегъ большой показатель преломленія. Для легкоплавкости прибавляюп. К'Ь стеклу иногда буру, для по- вышеніп показателя нреломлеяія закись талія (особенно въ стразы) и т. п. Когда въ мате- ріалахъ, назначенныхъ для прнгртовленія стекла, находятся окислы желѣзн, тогда выходить зеленое стекло; для уннчтожешя этого лкрашиванія прибавляюгь къ стеклянной массе веществъ, способныхъ окислять закись железа и переводить ее въ окись, напр., перекись марганца (потому что МпОа раскисляется въ МпО, которая образует* съ крен- неземоыъ стекло, только слабо окрашенное въ лиловый цв-ктъ) и мышьяковистый антид- ридъ, который даетъ, раекисляясь, мышбякъ, измѣняются отъ дѣйствія ниелотъ. особенно если содержать иного кремне- а онт, улетучивается. Самую операцію приготовления стекла производят-!, въ печахъ, до- сташіяющихъ сильный жаръ (часто въ газо- выхъ регенеративныхъ, гл. 9). Въ эти*ъ печахъ ставятся каменные или особые, болыяіе, приготовленные изъ глппы горшки или тигля. Вч. эти послѣдніе вводится предварительно накаленная масса, назначенная для пригото- влеиія стекла, и температура постоянно повышается. При этомъ замечается три глав- ныхъ згомеита: сперва масса прокаливается и пачннаетъ реагировать, потоігь она плавится и выдѣ.іпетъ угольную кислоту, образуетъ сплавъ, и наконецъ, въ сямомъ сильномъ тару образовавшейся сплавъ пріобрѣтаетъ равномерность, переьгвшиваегся и становится жид- кимъ, что необходимо для о кончат ельнаго вы- дѣленія какъ СО2, такъ и твердыхъ веаіествъ, скопляющихся т. осадкѣ. Когда стекло получилось такнмъ образомъ въ горшкахі., температура нѣеколько понижается, стекло набирается на жел-взныя трубки и, при посред- ствѣ подходящнхт. формъ, выдувается въ предметы разлпчнаго вида. Для изготовленія окон- ныхъ стеко.ть выдуваютъ большія цнлиндрв- ческія холявы, которыя потОмъ обрѣзываготъ по концамъ и вдоль цилиндра, а потокь въ жару разгибаютъ для придашл обыкновенного вида, который своііственъ такому стеклу. Стеклянный преднетъ послѣ обработки подвергается медленному охлажденію въ особыхъ печахъ, иначе стекло получается очень хруп- кпыъ, чему доказателъствомъ служатъ такъ называемый батюозскІя слезки, получающіяся лаъ капель стекла, падающякъ въ воду; эти капли хотя очень тверды и сохраняютъ свою форму, по достаточно отлоыить кусочекъ такой слезки, чтобы она вся раалетѣлась въ мелкій порошокъ, показывашщій напряженное еостояніе внутренней массы. Для приготовле- нія зеркалт. и миогихъ ыассивныхъ предме- товъ, стекоіа отливаютъ и затѣмъ шлифуютъ и полируютъ. Для окрашиванія стекла илн вводятъ непосредственно въ стекло различные окислы, способные придавать еау характерные цвѣта, илн же только на поверхность яакладываютътонкійелойокрашеннагостекла. При этомъ обыкновенно для зеленыхъ стеколъ употребляются окаси хрома и ыѣди, для синяго стекла — окись кобальта, для фіоле- товаго—окись марганца, для краснаго стекла прииѣкяютъ закись иѣдя и такъ называемый кассіевъ пурпуръ, т. е. соединѳнІе золота а олова, о котороиъ впослѣдствІи мы будемъ говорить; желтый цвѣтъ получаютъ при по- средствѣ окисей жел'Ьза, серебра и сурьмы,.а такаіе и при посредств'В угля, въ особенности для прндаггія корпчневаго цвѣта нѣкоторымъ сортамъ бутылочнаго стекла. Нзъ сказаннаго о стекдѣ пвнятно, что для него нельзя дать какой-либо определенной формулы; потому что оно есть некристалли- зуюшійся илн аморфный сплавъ кремне.зеин- стыѵь соединеній; но подобный сплавъ мо- зиетт, образоваться только яри аэвѣстныхъ -предѣлъныхъ отношеніяхъ между входящими
550 ГЛ. IS. КРЕМН1Й И ДРУ-ПЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. зема. Сплавленіе же со щелочами ведетъ къ образованію соединений, бо- гатыхъ основаніями, л поелѣ него кислоты уже равлагаютъ образовавшееся сплавы [27]. Ближайшими аналогами креынія, по періодическоыу закону, должны быть элементы нечетныхъ рядовъ, потому что и Si, кань Na, Mg, А1, находится въ нечететномъ рядѣ [2S]. Непосредственно за кремніемъ сл'вдуетъ тотъ экасилицій или герліанііі Ge=72, кото- раго свойства можно было предугадать (гл. 15, пунктъ 5) по періодическому закону ранѣе того (въ 1871), какъ проф. К. Вшнклеръ (188(і) во Фрей- бергв (Саксонія) открылъ этотъ элемента въ особой серебряной рудѣ, названной аргиродитомъ [29] Ag^eS5. оклсламн. При больпіомъ содержанін кремне- аема стекло весьма легко мутится при нагрѣ- ваніп; при значительное содержанін щелочей оно легко подвергается дѣйствію влажности и мутится, со временеыъ, оставаясь ва воздухѣ; при большомъ солержаніп извести оно становится туготілавкнмъ и непрозрач- нымъ, въ немъ образуются крпеталлігческія соединения, сяовомг,-—практически достнгаюгъ нѣкотораго отношеніп лежду окислами, образующими стекло, при которонъ оно нн^етъ подходящія для практики свойства. Т-вмъ не ыенѣе полезно замѣтпть, что составь хоро- шихъ сортовъ стекла пох"содптъ къ формулѣ !NasOCa06Si02. Коэффіщіеитъ кубнческаго расширения стекла бяизокъ къ коэффициенту расширения платины и желѣза, приблизительно= 0,000027. Теплоемкость стекла близка къ 0,18, а удѣльвый вѣсъ обыквовеннаго натроваго стекла близокъ къ 2,5, богеискаго —- къ 2,4, бутылочнаго—2,7. Хрусталь гораздо тяжелѣе обыкновенная стекла, потону что еодержитъ болѣе тяжелую окись свинца; его удѣльныН вѣсъ 2,9 — 3,2. Подробности въ технологіи. [27] Упомянемъ о томъ, что кислоты, хотя, иовидимому, слабо дѣиствуютъ на большинство кремнеземнстыхъ соединеній, но все-таки на мелкій, отмученный порошокъ креинеземя- сткпсь соединений крѣпкія кислоты, въ особенности при нагрѣваніи, дѣйствуютъ разрушительно, отнимая основньіе 'окислы н оставляя студенистый креынеземъ. Въ этомъ отно- шевІи напболѣе энергическимъ двйствіеиъ отличается еЬрная кислота, при нагрѣваиіи въ запаянныхъ трубкаяъ до 200° порошкообразный, кремнезенистыхъ соединеній. [28| Только періодическимъ закономъ сближены между собою такіе элементы, какъ Si, Sn и Pb въ одну общую группу, хотя четы- реяатомность Sn и РЬ была извѣстна гораздо ранѣе. Обыкновенно креывіѲ относили къ ме- таллоидамъ, а олово и свинецъ къ металланъ. [29] Сперва (февраль 1886 г.) недоетатоиъ матеріала, отсутствие спектра въ пламени го- рѣлки и растворимость многяхъ соединеній Легко возетановляемый.{водородомъ и углемъ) при ыакаливаніи окиси и выделяемый изъ растворовъ ципкомъ,. металлическій гермаиій оказался сѣро- вато-бѣлымъ, кристаллизующимся (въ. октаэдрахъ), хрупкимъ, плавящимся (подъ слоеыъ расплавленной буры}> около 900°, уд. вѣса 5,469, легко оки- сляемымъ; вѣсъ его атома72,3, теплоем- кость0,076[30],какъи слѣдовало ждать для этого элемента по періодическому- закону. Соотвѣтственно ему, двуокись, гериаиія GeO2 есть бѣлый порошокъѵ обладаюпгій уд, вѣсомъ 4,703; вода, особенно кипящая, растворяетъ эту двуокись (на 1 ч. GeOa 247 ч. воды при 20°, 95 ч. при 100°), пріобрѣтая явно кислую реакцію. Со щелочами она даетъ растворнмыя соли, въ кислотахъ же мало растворима [31]. Въ струѣ хлора металлъ даетъ хлористый гермавШ GeCl4, германія затрудняли изслѣдованія Винклерл, который, анализируя аргпроднть обычнымъ способомъ, получалъ постоянную потерю 7°/„. и Т'ішъ былъ паведенъ на розысканіе поваго элемента. Присутствів As и Sb въ сопро- вождающпхъ мпнералахъ также затрудняло отдѣлеиіе новаго металла, Поелѣ сплавленія съ S и Na'CO" аргироднтъ даетъ растворъ сѣрнистаго металл а, осаждающія, при избыткѣ НС1, сѣринстый германш, растворимый въ NHJ и тогда отъ НС1 ссаждающійсн въ видіі. бѣлаіо осадка, раствориющагося (или разлагающегося) водою. Сѣрнистый гермпній GeSE послѣ лкисленіп азотною кислотою, высуши- ваніп и прокалнванія, оставляете окись GeOs, которая при накалнванін іі'і> струв водорода даетъ металлъ. [30] G. КоЬЬ и др. опредѣлпли спектръ германія. Длины во.'шъ наиболѣе рѣзкшл. лпній даеы въ гл. 13. [31] При накаливанііг Ge или GeSa въ струи. НС1 получается летучая жидкость, кишшшя при 72°, которая отвѣчаетъ хлороформу гер- маніи GeHCl3. Водою она разлагается, образуя основную соль гидрата закиси GeO, дѣйствуетъ. въ солятюмъ растворѣ, какъ сильное возста- новлиюгаее средство. При продолжительному нагрѣваши сърастворолъНаНО—ізъогромномъ избьіткѣ (на RcHCF надо около 5HNaO) вся закись переходить въ растворъ, который съ одной стороны подобенъ щелочному раствору гидратовъ ZnO,PbO, Al2Os, SiO", а съ другой стороны: нуравьино-натровой соли CHNaOs, такъ какъ она = СО -j- NaiJO, а растворъ GeO+KaHO, и такой растворъ (Hantzsch 1902) посл'Іі обмылнпанія укеусноэтнловьшъ эфи- ромъ и послѣ осторожнаго дѣйствія такого количества НС1, чтобы насытить всю щелочь, даетъ кислый растворъ Gel-PO2, па который можно смотрѣть или какъ на гернаніев о-муравьиную кислоту или какъ на гидрозоль (коллоидальный растворъ) водной закпсі! германія GeOlPO.
олово. 551 кшшздійпри86", уд. вѣсъ (1S°)=1,SS7, вода его разлагаете, образуя окись.. Ветз эти свойства [32] германія, показывая его аналогію съ кремніемъ и оловомъ, составляютъ прекрашѣйшее доказательство справедливости періо- дичеснаго закона [33]. Атомный вѣеъ германія на 44 болгве атомнаго в'вса кремнія, канъ Бг бол-ве С1, а слѣдующій аыалогъ — олово (Sn= =119} ыа 47 болѣе Ge, т. е. почти накъ J болѣе Вг. Олово встрѣчается въ пріфодѣ рѣдко, въ жилахъ древнихъ породъ, почты исключительно въ видѣ окиси SnOa, называемой оломпііьшъ ішшсіиъ. Наибо- лѣе иавѣсгныя его месторождения составляютъ Корнваллисъ и Маланиа въ Индіи. У насъ найдены оловянный руды въ незначлтельныхъ количествахъ на берегахъ Ладожскаго озера, въ Питкарантѣ. Измельченную руду легко (промываніеыъ ыа наклониыхъ етолахъ) отдѣлить отъ подмѣси горныхъ породъ, такъ какъ онѣ много легче, а оловянный камень представ ля етъ удѣльный в'Ьсъ 6,9. Окпсь олова возстаповляется весьма легко, чрезъ шагрѣваиіе съ Voegaben (1902) показалъ, что, прибавляя хлор, германій къ сѣрной кислогв, действующей на цинкъ, можно превратить (какъ As и Sb) германій; отчасти въ летучій (газообразный) водородистый герматй, выдѣяяющій при накаливаша металл иче с кій герматй, сходно с-ьмышьяковпстымъводородонъ (гл. 19) въ видѣ тонкаго зеркальнаго просвечивающий) слоя, оѣраго—при о.траженіи и красноватаго— при просвѣчвванш. Судя по реакщн съ сѣрою (происходитъ при дѣйст. свѣта) можно полагать, что соетавт. = Ofefr1 и реакція: GeH*-j- +SJ=GeS=-|-2H!S. [32] Даже то, что при пзвѣстныхъ уело віяхъ гериаиів даетъ синее, ультрамарину подобное, окрашивавіе, какъ показалъ Винклеръ и какъ можно было ждать на основании анао- логіи германія съ крешіеыъ. [33] Профессоръ Випклеръ выразилъ это (Jour. f. pract. Chemie 1886 Bd. 34, pag. 1S2 и 183) слѣдующими словами: <... es капп кѳІ- nem Zweifel mehr unterliegen, dass пене Element nicbts Anderes, als das vor filnlzebn Iafaren von Жея deity e/f prognosticate Ehasili- ciumist*. „Denn einen scblagenderen Beweis flir die Richtigkeit der Lehra von der Periodic! tut der Elemente, als den, welchen die VerkOrpemujj des higher hypothetiachen „Eka- siliciums" in aieh schliesst, kann es kaum яеііеп, und er bildet in Wahrbeit mehr, als die blosse Bestalignng einer kobn aulgestell- ten Tlieorie, er bedeutet eine eminente Erwei- terung der ehemischen Gesiehtfeldes, еінап machligen Schritt in's Reich der Ei-benniniss". углемъ, въ металлическое олово. Оттого олово знали еще въ древности и еще финикіане везли изъ Англіи. Металлическое олово отливается или въ довольно зиачительныхь тяжелыхъ болванкахъ, или, для мелкаго улотре^ блеиія, куда идетъ большая часть этого металла, его отливаюгъ въ дянн- ныхъ, тонкяхъ прутьяхъ, которые употребляются при пайкѣ металловъ. Олово представляетъ бѣлый, но иѣснояько болѣе тусклый и синій, чѣмъ серебро, цвѣть, плавится при 232° Ц., при охлажденіи кристаллизуется. Уд. вѣсъ 7,2. Кристаллическое слошеніе обыкно- веннаго олова даетъ знать о себѣ— при егнбаніи оловянныхъ прутьевъ: тогда елышенъ особенный звукъ,проие- ходящій отъ разрыва чаетицъ олова по площадямъ кристаллическаго ело- женія. Чистое олово при охлаждеши распадается на кристаллическая отдельности, связность частей теряется, олово оріобрѣтаетъ сѣрый пвѣтъ, становится не блеетягцимъ, словомъ—изменяется въ своихъ евойетвахъ, какъ показалъ Фричше. Это зависитъ отъ иного строеэія (аллотропія, димор- физмъ) пріобрѣтаемаго тогда оловомъ; что особенно замечательно потому, что вдмѣненіе совершается на холоду съ твердыыъ гвломъ [33 bis]. Такое сѣрое олово, будучи сплавлено и даже просто нагрѣто выше 20°, постепенно становится обыкновенным!, но вновь охлаждеігіемъ нзмѣняется. Если олово измельчить (см. далѣе, олово становится очень хрупкимъ около 200°, тогда можно толочь въ ступкѣ) и облить растворомъ олова въ соляной кислотѣ, то переходъизъ обыкновенная) соетоя- нія въ серое совершается сравнительно скоро и переходной температурой должно считать 20° (Коченъ и Ван- дейкъ), такъ что ниже 20° образуется . еврое и выше обыкновенное олово. Однако превращеніе все же идетъ медленно, если температуры близки -|-20°, но при — 40°—50 уже быстро образуется сѣрое олово, имѣющее уд. втзеъ гораздо ниже обьткиовеннаго, а нменно менѣе 7,0 даже до 5,S [34]. [33 bis] Емельяновъ (1S90) сообщил-ь, что на холоду нашихъ звмъ нзъ 200 олов. форлъ для отливки СБ'Ьчей—30 испорчены морозоиъ, стали вполвѣ пли отчастп хрупкими.
552 ГЛ. ]Н. Hl'EMJllIl К ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ Олово мягче серебра п золота, и только сві-шец'ь превосходить его въ этомъ отиошеніц. Оно притоиъ весьма тягуче, но малоевязііо, такъ что проволока изъ него разрывается отъ малой тяжести. Вслѣдствіе тпочести изъ него легко приготовляются, кованіемъ н прокатываіііемъ, весьма тонкіе листы (листовое олово, станіоль), которыми нерѣдко обертываіоъ игаогіе продажные предметы для защищенія пхъ отъ доступа влаги и т. п. Впрочемъ, въ этомъ случа-Ь и во ашогпхъ другихъ, къ олову подаіѣшиваютъ предварительно свинепъ, чрезъ подмѣсь кото- расо тягучесть, при нѣкоторомъ содержали свинца, не мѣняется. Столь мягкое при обыкновенной температурѣ олово становится при температурѣ 200° хрупкими, прежде чѣм'ъ расплавится. Оловянный порошокъ весьма легко по- лучить, если олово нагрѣть до плавле- иія и татомъ при охлажденіп перемѣ- шивать. ІІрд бѣло-калильномъ жарѣ олово перегоняется, но труднѣе, чѣмъ цинкъ. Если расплавленное олово приходить въ орикоеновеніе съ кпслоро- домъ, то окисляется, образуя ВпО-, а ііары его гооятъ бѣлымъ пдаменемъ. При обыкновенных!, температурам, олово не окисляется, ц это весьма важное свойство олова заетавляетъ прюіѣнять его во множествѣ случаевъ для покрытая другихъ металловъ слоемъ олова, защиідающаго нхъ отъ окисленія. Это называется лужсніеиъ. Лудятъ желѣз- ные, мѣдные и миогіе тому подобные предметы. Желѣзные и стальные листы, покрытые оловомъ,' носятъ иазваніе (оловянной) жести, которая применяется во множествѣ случаевъ [34 bis]. [34] Олово, получаемое при дѣйсгвіи галь- ваническаго тона на раствори хлористаго олова, является въ кристаллахъ квадратной системы и имѣетъ уд. вѣеъ 7.18, т. е. ниже, чѣмъ обыкновенное олово; выдѣленное токоыъ изъ сред, растворовъ ВпС1а легко окисляется, покрываясь SdO (Вяньонъ, 18S9). [34 bis] Жесть приготовляютъ, погружал совершенно очищенные, посредствомъ квслотъ и мехаяичеекихъ средствъ, желѣзные листы въ расплавленное олово. Если послѣ того слоя олова быстро охлаждать, напр., брызнувъ.водою, то олово кристаллизуется разнообразными, звѣздчатыми фигурами, которая становятся очевидными и представляюгь красивые рисунки, когда, такую жесть погрузить стерва въ слабую царскую водку, а по'тонъ въ растворъ ѣдкаго натра. Покрытіе желѣза Олово съ мѣдыо даетъ бронзу или сплавъ, находнщій огромное прнлѣие- ніе въ практикѣ. Бронза имѣетъ разные цвѣта и различный фнзичеекія свойства, смотря по относительному содержание олова и мѣди. При избытке мѣ;ил сплавч= желтаго цвѣта; подмѣсь олова придаеть ыѣди значительную твердость и упругость. Сплавъ, содержаний 78 ч. ыѣди и около 2й°/о олова, столь упругъ, что примѣилется для отливки колоколовъ, для чего нужны, конечно, весьма упругіе и твердые сплавы [35]. Для отлпвки статуй п оловомъ загднщаетъ первое пть неп о средстве н- наго доступа воздуха, по только до тѣхъ поръ предохраняет?, on. окисленія, пока олово плотно прпкрываетъ желѣзо. Если же въ нѣ- ноторыхъ мѣстахъ зкелѣзо будетъ открыто, то оно въ нііхч. будетъ сильно окисляться, вслѣдствіе того, что олово относительно желѣза электро-отрицательно, и отшсляюіція средства обращаются, въ прнсутствін олова, всѣ на желѣ.чо. На тоиъ мѣстѣ, гдѣ олово приходить въ прикосновение съ ѵкелѣзомъ, образуется плотный мало-изиѣичпвыіі сплавъ олова, который и скрѣплпетъ слой атого металла съ остальною массою желѣаа. Олово можетъ сплавиться и съ чугуномъ. (Іпнрытіе мѣдиыхъ предметовъ оловомъ, илп собственно луженіе, назначается въ большей части случаевъ для предохранеаія мѣди отъ дѣиствіп инслыхъ жидкостей, который въ присутствіи воздуха окисляютъ мѣдь и переводить ее въ ядовптыя соли. Олово не нмѣетъ свойства окисляться, а потому имъ и покрываютъ мѣдные сосуды, въ которыхъ при готов ляется пища. f35] Значительною звучностію н, следовательно, упругоетію отличаются сплавы, под- вергшіеся быстрому охлажденію, содержание около 20°/0 (уд. вѣсъ около 8,9) олова и фабрикуемые издавна въ Китаѣ въ аначвтель- ныхъ массахъ для инструментов!, извѣстных'ь подъ названіемъ тажъ-тамъ. Вслѣдствіе твердости подобгшхъ силавовъ, нхъ употребляю тъ также для отливки артпллерійсклхъ орудій, подпгапниковъ и т. п., а потопу сплавы, содержание въ 100 частяхъ около 11 частей олова, носятъ иазваніе артиллерійскаго металла. Прибавка малаго количества, до 2"/о> фосфора дѣлаетъ бронзу тверже в упруже, отчего и стали применять фосфористую бронзу. Сплавъ 8аСиа (58,30/0 Си) хрупокъ, синева- тало цвѣта, не шгветъ ничего по виду и свойствамъ общаго ни съ Си, ни съ Sn, остается при охлажденіа совершенно одно- родиыиъ и пріобр'&таегъ кристаллическое строеніе (Riche). Эти признака ясно показы- ваютъ, что гфіг образованіи сплава SnCa' произошло химическое соединеніе, что видно и по его плотности 8,91, которая больше, чѣмъ для мѣди. Если бы не проивошло сжатія, то сплавъ долженч> бы имѣтв плотность 8,21. Это есть самый.тяжелый изъ всѣхъсплавовъ олова съ мѣдыо. потому что плотность олова
СОЕДИНЕШЯ ОЛОВА. 553 различиыхъ большихъ и малыхъ Тгред- метовъ украшенія употребляются сплавы, содержаще около 2—5°/о олова, 10—30°/о цинка и Об—85°/в мѣди [36]. 7,2D, я вгіші S,S. Подобными же свойствами (по Ріішу) обладаетъ спяапъ SnOi'1 уд. cfeea 8,77. Всѣ сплавы, кром-lj SnCu3 (и SnCu4) при медлвнномъ охлажден іи, раяд-Ішотся, часть, болѣе богатая мѣдыо,- застываетъ сперва (таков явленіе называется лиіівацІВю сплава), а эти сплавы при охлажденіи не разлагайте п. Въ атиХ'Ь и многяхъ подобішхъ фактахъ видна ясно химическая связь металловъ, даю- щихъ сплавы. Обравованіе опредѣлепиаго -сплава SnCu", устаиовлепнаго Ришемъ — на о ото ван іи изучеиіл плотностей (плотность даннаго сплава въ отлнвіі~І> и въ опилкахт. яредстапляетъ немаловажный разности, въ жидкомъ же внд-ь неопредѣлялаеь) подтверждается особенно ясно изсл'Ьдованіямн Лаури '(Laurie) надъ элекхровозбудительной силой сплавовъ, такъ какъ до и поелѣ Cn3Sn она отвѣчаетъ пли очень близка і;ъ Sri или къ ■Со, а при сплапБ CuaSn, — явный екачокъ. Электропроводность сплавовъ Sn съ Gu приводить къ тому же апред. соед. Cn'Sn, т. к. «коло него также змѣчаетея сгсачекъ. Изъ сплавов?,, богатыхъ мѣдьга, наиболее низко- плавкій или евтектическій (гл. 1 вьщ. 581 со- держнтъ, поводимому, отношеніе близкое къ Сиг,3п плп около 72,7% мѣдн. Сплавы олова и мѣди знали еще древпіе, которые, прежде чѣнъ употребить желѣзныя оруікія, довольствовались бронзовыми. Сплавами, содержащими цинкъ, олово и м'Ьдь, нерѣдко зам-Js- няютъ болѣе дорогую бронзу. О сплавахъ Sn <п> РЬ см. вын, 4-6, а съ Си гл. 15, вып. 19 tri. [ЗѲ| Отличнымъ докавательствомъ тому, что сплавы и растворы повинуются одннмъ законами служить, между прочиыъ, прішъненіе способа детірессіи (гл. 1, вын. 19 и гл. 7) къ раствораиъ различныхъ металловъ въ оловѣ, ■п. ч. Heyccock and Neville (1SS9) показали, что отъ подйѣсп малаго количества другнхъ металловъ темпер, застыванія расплавленнаго олова (226°,4) всегда понижается пропорпю- яально ковдентраціи раствора, точно также, какъ для темпер, обравованія льда. Растворяя въ 11900 ч. олова атонныя количества металловъ (еапр,, для Zn 65 ч.) получили елѣ- дующія понпженіп темпер, затвердѣванія олова: Zn 2°,53, Си 2°,*7, Ад 2°,67, Cd 2С,16, РІ) 2°,22, Hg 3°,3 Sb 2°,0, АІ 1а,34. Такъ какъ способъ этотъ даетъ возможность (гл. 7) определять частичный вѣсь, то почти полная ■одинаковость всѣхъ получениыхъ чяселъ (кромѣ АІ) ітоказьюаетъ, что частицы Си, Ag, Pb, Sb содержать, какъ Zn, Hg, Cd—яо одному атому въ частить. Тотъ же выводъ они получили (1890} для Mg, Na, Ni, Au, Pti, Bi и Jn. Здѣсь же слѣдуетъ упомянуть о томъ, что Ramsay (1SS9) для той же цѣли (опредѣленія частичнвго вѣса металловъ на основаніи ихъ взаимкаго растворенія) воспользовался измЪнетемь упругости паропъ ртути (гл. 7), содержащей различные металлы въ растворѣ, и нашелъ также, что нааванныа металлы содержать въ частицѣ по одному атому. Олово примѣняется также (чаще въ сплавѣ съ не б. колич. свинца) для получения такъ назыв. оловянной посуды, игрушекъ и т. п. Олово, при накалнваніи, разлагаетъ водяной паръ, выдѣляя водородъ и образуя окись олова. Сѣрная кислота, разведенная значительныліъ количе- ствоыъ воды, не дѣйствуегь, или очень слабо дѣйствуетъ, на олово, нокръ-пкая, при нагрѣваніи, возстановляетея оло- вомъ, прнчеыъ отдѣляется ве только еѣрнистый газъ, по и сѣроводородъ. Соляная кислота, дѣйствуетъ весьма легко на олово, выдѣляя водородъ и образуя при томъ въ растворъ- хлористое олово SnCl2, которое нерехо- дитъ, при избытки соляной кислоты и воздуха, въ четыреххлорнстое или хлорное олово: SnCl2 + 2НС1 + 0 = SnCH + HsO [36 Ые]. Азотная кислота, разбавленная значительнынъ кояичествомъ воды, при обыкновенной температурѣ, раетворяетъ олово, прнчемъ сама возстановляется, образуя, между прочимъ, амміакъ (и гидрокси- ламинъ). Приэтомъ олово переходитъ въ растворъ въ видѣ азотной соли закиси олова. Болѣе нрѣпкая азотная кислота (также при нагрѣваніи и слабая) переводитъ олово въ высшую степень окясленія SnO2, но эта последняя является тогда въ форыѣ такъ называемой мета-оловянной кислоты, которая не растворяется въ азотной' кислотѣ, а потому олово при этомъ въ растворъ не переходатъ. Слабыя кислоты, напр., СО2, и оргааическія кислоты не дѣйствуютъ на олово даже въ присутствІи кислорода, п. ч. олово не даетъ енльныхъ основаній. Для характеристики олова важно за- мѣтнть, что оно воз станов ляется изъ своихъ растворовъ многими, легче окисляемыми, металлами, напр. цинкомъ. Олово въ своихъ соедпненіяхъ является въ двухъ формахъ SnX* и SnS2; извѣстны также и еоединенія. про- [36 bis] Дѣйствіе соляной кислоты съ оло- вомъ служить-отличныы'ь.средствомъ для воз.- отавовленія, причеаъ реагаруетъ и водородъ, отдИляеиый cwb-сыо (въ мокеитъ выдѣленія}. н SnCl2 — оба какъ сильные возстшовители или рвекислители. Такъ, напр., этоіо смѣсьи нятро соединения переводятся въ амміачныя, т. е. элементы азотной кислоты N0* воаегя.- -новлягатся въ NH!.'
554 ГЛ. 18. КРЕ1ШІЙ И ДРУГ1Е ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. межуточиаго типа Sn-X°, но эти по- слѣднія чрезвычайно легко перехо- дятъ во множествѣ случаевъ въ еое- диненіл высшаго и иизшаго тпповъ, а потому ихъ нельзя считать за самостоятельный формы SnX3[37]. Закись олова SnO въ безволдомъ состояніи получается при кипяченія со щелочами раствора солей закиси олова, которыя, нры первомъ дѣйствіи щелочи, выдѣпяютъ бѣлый гидрадъ закиси Sn(OI-I)aSnO. Этотъ послѣдній при нагрѣванін столь же легко теряетъ воду, какъ п гидратъ окиси мѣди. Въ этоиъ видѣ закись олова иредставляетъ черный, кристаллически порошокъ (уд. вѣсъ 6,7), способный при вакаливаиін окисляться въ окись. Гидратъ закиси легко растворяется въ кнслотахъ, а также въ ѣдномъ кали и 'ІЬдкомъ натрѣ (но не въ ѣдкомъ алміакѣ) [3S]. Это свойство указываетъ слабыя оеновныя свойства этой низшей степени окисленія, действующей во множестве случаевъ раокислительно [89]. Изъ соедннеігій, [37] Для олова известно много летучпхъ соедпненій, позволяющие установить величину частнчнаго ихъ вѣса по плотности пара. Сюда относятся, напр., SnCL' u Sn(C2H5)* (кіг- питі. около 150°). Но В. Мейеръ для пара SnCIs не получп.ть постоянной плотности от, температуры киіі'ішія ((>06°) до 1100°, и. ч. прн этоыъ частпца, попидиному, измѣнястся оть Sn^CI"1 до SaCls, такъ какъ плотность па- ровъ оказалась менѣе, чѣігь по первой, и бо- лѣе, чѣмъ по второй формулѣ, хотя приближается съ повышеніемъ температуры къ дас- лѣдней. {3S] При быстромъ ішпяченІн щелочнаго раствора закиси олова выдѣляется олово, и образуется окись: 2SuO=Sn-j-Sn03, которая остается въ щелочноыъ растворѣ. [39] Веберъ (1SS2), осаждая растворъ StiCl2 <гь поісощію Na^SO3 (соль эта, какт> раскисли- тель, препятетвуетъ окисленію закиси) и растворяя промытый осадокъ въ HN03 при оялангденш, долу чи лъ кристаллы азотнокислой соли закиси олова SmNOs}sBOHsO. Этотъ кристаллогадрадъ легко плавится и расплывается. Кромѣ того легко образуется бо.тве постоянная, безводиал основная соль SntNO'J'SnO. Какъ слабое основание, закись олова вообще легко даетъ основами соли, подобно СиО, РЬО. По той же прнчинѣ ЗпХ3 легко даютъ двоиныя соли, напр. соль каліл SnK'CMU'O и особенно амыіачнал соль ЭіЦгШ'і-СІ'НЮ, называемая роаа-пиннзальтъ. Нѣкоторыя изъ этихъ соединэній находятъ примѣненіе въ практикѣ, потону что болѣе .постоянны, чѣмъ SnCls. Бромистое н іодистое олово SnBr! и Sn-iJ представляютъ сходством. іХ.торнстымъ во ■ нногяхъ отношеніяхъ. Изъ гфугихъ солей закиси олова пэвѣстна евіе отвѣчаіощихъ закиси олова, особенно замечательно и чаще всего применяется хлористое одово SnCl2, называемое иногда -полу-хлористьшъ олово мъ (потому что заключаете, вдвое мепѣе хлора, чѣмъ SnCl4) или „оловянного солью". Хлористое олово есть проевѣчивающее, безцвѣтное, кристаллическое вещество, плавящееся при 250° и кипящее при (306°. Вода раство- ряетъ его, невидимому, безъ пзмѣнеиіл (въ действительности, конечно, происходить отчастл разложеніе, какъ видно далѣе). Оно растворяется также- іі въ спиртѣ. Для шлучевія его нака- ливаютъ олово въ сухомъ хлористоводородное газѣ, причемъ выдѣляется водородъ, или металлическое олово раетворятотъ въ крѣикой нагрѣтой соляной ішелотѣ и потомъ быстро испа- ряютъ. Прн охлажденіп выдѣляготея кристаллы одноклнномерной системы, состава SnCl'2£H20. Водяной растворъ этого вещества поглощаетъ на воздухѣ кпелородъ и выдѣляетъ осадокъ, со- держащій окпеь олова. Понятно, зна- читъ,что растворъ хлорнстаго олова бу- детъ действовать, какъ возстановляю- щее средство, чѣмъ и пользуются часто прихямичесіитхъизсдѣдовашяхъ,налр., для возетановленія металловъ изъ ихъ растворовъ, потому что даже ртуть изъ свояхъ солей возстановляется до металла при помощи раствора хлористого олова. Этою возетановляющею способностью пользуются также и въ практикѣ, въ особенности въ красиль- номъ дѣлѣ. Окпсь олова SnO2, находящаяся (въ впдѣ оловяннаго камня) въ природѣ, образуется при окислеиіи или горѣиіи накаленнаго олова на воздухѣ, какъ бѣлый или желтоватый, трудно-Плавкій порошокъ. Его прнготовляютъ въ боль- шихъ количествахъ, потону что упо- требляютъ въ стеклообразной смѣси бѣ- лаго цвѣта для покрытія обыкновен- ныхъ кафелей и тому нодобныхъ глшін- ныхъ пздѣлій слоемъ легко-плавкаго соль с'Ьриой кислоты SnSO4, образующая кристаллически порошокъ при яспареніи раствора закиси олова сь сіірной кислотой подъ колоколомъ воэдушваго насоса. Она прн на- калвваніи разлагается, оставляя опись олова и выдѣляя сѣрвистыи газъ. SnCl'2H'0 съ газообрязнымъ ЙС1 даетъ ясидіюоть состава SnCI2HCI3H*0 (уд. вѣсъ 2,2, замерз.—27°).-
о к и и л ы о л о в д. 555 стекла или эмали. Кислотные растворы окиси олова шдѣляютъ со щелочами, а щелочные съ кислотами—осадокъ гидрата Зп{ОН)4,которыйгірш-іакадиванііі отдаетъ воду и оставляете апгндридъ SnOs, нерастворимый въ кислотахъ, что уже ясно указывает*, на слабость его основного характера. При сплав- влеі-ііп ого съ ѣдкнли щелочами (ие съ К-ООа или ие съ KHSO*) получается щелочное соедшіеніе, растворимое въ водѣ. Окись олова въ видѣ гидрата, подобно кремнезему, есть вещество коллоидальное и предетавляетъ іі'іісколько разл. нзмѣиеній; именно смотря но способу полученія, при оди- паковомъ составѣ, разные гидраты ішѣютъ н различный видъ, и различный отношения къ реагентамъ. Разли- чають, папр., обыкновенную оловянную кислоту и мета-оловянную кислоту. Оловянная пропсходитъ при осаж- деиін содою или амміакомъ св'вже-прн- готовленнаго раствора хлорттго олова ЙпСІ^въ водѣ; получающІйся при этомъ осадокъ при Бысушиваніи образуеть некристаллическую массу, легко растворимую въ крѣпкой соляной илн азотной кислотахъ, а также и въ ѣдкомъ кали и въ ѣдкомъ натрѣ. Еще лучше такая обыкновенная оловянная кислота получается изъ оловянно-натровоЁ соли при дѣйетвіи кислотъ. Мста-оловяішая кислота нерастворима въ сѣрной и азотной кислотахъ; она происходить при обработкѣ олова азотного кислотою, въ видѣ бѣлаго, тяжелаго порошка; соляная кислота его тотчаеъ не растворяетъ, но настолько измѣ- .няетъ, что посл'Б сливанія кислоты вода нзвлекаетъ уже образовавшееся хлорное олово SnCi*. Слабый щелочи не растворяюгь мета-оловяиной кислоты, но также превращаютъ ее въ натровую соль, которая въ чистой водѣ-, хотя медленно, вгіолнѣ растворима, но даже въ слабомъ ѣдкомъ натрѣ не растворяется. Слабая соляная кислота, особенно при кипяченіи, измѣняетъ обыкновенный гидрать, превращаетъ его въ мета-оловянную кислоту. На этомъ основано, между прочимъ, осажденіе изъ разбавлеиыыхъ водою растворовъ хлористага и хлорнаго олова бѣлаго осадка гидрата окиси олова. Растворенная сперва окись олова переходить, подъ вліяніемъ соляной кислоты, въ мета-оловянную кислоту, нерастворимую въ присутетвіи соляное кислоты въ водѣ. Растворы метд-оловянной кислоты отличаются отъ такихъ же растворовъ обыкновенной окиси олова, а въ прнсутетвіи щелочи лереходятъвъ растворы обыкновенной оловянной кислоты, такъ что мета-оловяниая кислота со- отвѣтствуетъ преимущественно кис- лотнымъ соединеніямъ окиси олова, а обыкновенная—щелочньшъ [40]. Такъ какъ Гремъ нолучилъ растворимый коллоидный гидратъ окиси олова, то его измѣненія отвѣчшотъ тѣмъ лере- ыѣнамъ, какія вообще свойственны коллоидамъ. Окись олова обладаетъ свойствами мало внергическихъ, притомъ проме- жуточныхъ, окнсловъ (какъ вода, глино- земъ и др.), то есть даетъ солеобразныя соединенія, какъ съ основаыіями, такъ и съ кислотами: тѣ и другія однако легко разлагаются, мало прочны; но все же кислотный хар а ктеръ развить яснѣе, чѣыъ основной, какъ въ SiOa, 0е02и РЬОн. Этимъ опредѣляется характеръ соедяненій SnX4, отвѣчагощихъ окиси олова. Изъ нихъ особенно характерно [ІО] Фреми присшсываетъ причину рвзллчія полшериости и считаетъ, что если обыкновенная кислота отвѣчаѳтъЗпО!,то мета—SaW, В'Ё- ролтнѣеше допустить, что обѣ полимерны, новъ различной мѣрѣ. Оловянная кислота съ натромъ даетъ соль состава Ma'SuO1; таже соль получается и при сплішдеаіи метаоловянной кислоты съ ѣдкпмъ натромъ, а прндѣйстшисла- баго раствора щелочи ыетаолоЕпнная кислота даетъ соль, содержащую Na2SnOs4SnO= (Фрѳыи); впрочеагь. и оловянная кислота растворяется ыъ обыкновенной соли Na5SnOa (Веберъ), такъ что обѣ (какъ н оба вида кремнезема) оловянный кислоты способны полимеризировать и, вѣролтно, различаются только степенью полимерности. Вообще, здѣсь много сходства съ нреынезезшмъ, и Гражъ получилъ рас- творъ оловянной кислоты, діалпзируя прямо щелочной ея раетворъ. Главное рааличіе оло- вянныхъ кполотъ состоитъ бъ томъ, что не- такнслота, растворимая въ НС1, даетъ осадокъ съ H!SOa п съ SnCl3, которые не осаждаютъ обыкновенной кислоты. Биньонъ (1SS9] на- шелъ, что при растворенія въ КНО оловянная кислота развнвастъ болѣе тепла, чѣмъ метаоловянная; Долішеривацію' ыногяхь окис- ловъ, напр., ZnO, CaO, ВіЮ* и др. надо признать уже на освованіи образованія полл- гндраговъ (RO)nH20, я вообще вероятно это лвленіе весьма распространенное, но для окиси олова ее надо было принять ранѣе, чѣаіъ въ какпхъ либо другихъ случаяхъ.
">:>( ГЛ. JS. КГІЗМШІІ II ДРУГІЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ хлорное олово SnOl4 (или четырехло- рнстое). Въ безводвомъ состояніи получается прямымъ дѣйетвіемъ хлора на олово и потомъ легко очищается, потопу что представяяетъ жидкость, кипящую при 114°.. Удѣльиый вѣсъ (при 0°) 2,2S, дымить на воздухѣ (Spiritm fumans Llbavii), реагируя съ .влагою, что показываетъ хлорангн- дрндныя свойства SiiCl4. Однако, вода первоначально не разлагаетъ его, а переводить въ растворъ, выдѣляющіи крпстаялогидратъ SnCJ*5H'20. Если же воды взято мало, то образуются кристаллы, содержание SnCVSH-O, которые теряютъ подъ колоколомъ воз- душнаго насоса '/s воды, Большое количество воды, въ особенности при нагрѣваніи, нзмѣняетъ этотъ гидратъ такъ, что осаждается мета-оловянная кислота [41] и образуется ЫС1. [11) Дры оиразованіп соедтшеиія SnCl*SH20 происходит!, столь большое сжатіе. что 'кристаллы эти, котя заключаюсь воду, тяжелѣе SnCl'. Пятпводный кристаллогидрать погло- щаетъ сухой НС1 и дветъ жидкость уд. пѣса 1,971, которая пра 0° выдѣлпетъ кристаллы НпС]*2НС1ШН20 (огвѣчаю-гі. такому иге платиновому соедииенію). плавятіеся при 20" въ жидкость уд. вѣса 1,926 (Engel). Хлорное олово даетъ соедияеніс съ амміакоѵъ НпСІ'-ШН". также съ синильного кислотою, ст. фосфорп- стымъ водородояъ, съ лятихлорпетымъ фос- форояъ SnCHPCl5; съ азота стынь ангнд- ридоиъ и его ілпрангндрндомъ SnCl^N'O3 и SnCl43SOC], хлористыми металлами, паттр.. KaSnCle, (NH4)-SnCl,! и т. п. Вообще, въ хлор- номъ оловѣ заыѣчается чрезвычайно развитая способность къ соединен! я аъ. Съ іодомъ олово примо не соединяется, но если въ запаянной хрубкѣ нагрѣвать оловянные опилки съ раствороиъ іода въ сѣрннетоыъ углеродѣ, 'го образуется So-]4 въ видѣ крас- ныхъ октаэдровъ, плявящихся при. 142° и улетучивающихся при 295°. Особенно интересны для исторіи хвміи были фтористыл соединеній олова, потому что они даютъ рядъ двойньіхъ солей, иаоморфныхъ съ солями кре- мкефторисговодородной кислоты SiR2F", аэто и служило для утвержденія формулы SiOE, такъ какъ формула SnO2 была несоішѣнна. Однако, фторное олово SnF1 само по себѣ въ отдѣльноетн почта неизвестно, а двойныясо- еданенія, отвѣчзющія ему, образуются весьма легко при дѣйетвіи плавиковой кислоты нз щелочные растворы окиси олова; такъ, напр., растворяя окись плова въ ѣдкоиъ кали и прибавляя потомъ къ раствору плавиковой кислоты, полѵчаютъ кристаллическую соль состава SnK*FcHaO. Баритовая «Mb'SaBaF^lPO трудно растворима, какъ соответствующая ей соль кремнефториетоводсродной кислоты. Особенно хорошо кристаллизуется, и детому бо- угве важна для иаслѣдовавія, легче раетвори- Щслочпыя сосдиисиім окпеи олова, т. е, соединеиія, въ которыхъ SnO- играетъ кислотную роль, соотвтітствую- щія еоедипеніямъ кремнезема, образуются весьма легко и употребляются въ практнкѣ. Составъ ихъ въ боль- га ей части случаевъотвѣчаетъ форыулѣ ЗиМг03,т.е.8пО(ДЮ)э,иодобноСО(МО)э, гдѣ М==К; Na. Кислоты, даже слабый, такія, какъ углекислота, разлагаютъ эти соли, подобно еоотвѣтственнымъ еоедииеиіямъ глинозема или кремнезема. Для полученія оловянно-каліевой соли, кристаллизующейся въ ромбоэдр ахъ, состава SnK*033HsO, сплав - ляютъ S частей ѣдкаго кали и постепенно прибавляютъ 3-части мета-оловянной кислоты. Олопміиштровую соль Na2Sn03 приготовяяютъ въ болынихъ колнчествахъ въ прантикѣ, чрезъ на- грѣваніе раствора ѣдкаго натра съ окисью свинца и металличеекииъ оло- вомъ. Въ этомъ послѣднемъ случаѣ получается щелочной растворъ окися свинца въ ѣдкомъ натрѣ, а на этотъ растворъ олово дѣйствуетъ такимъ образоуъ, что воз станов л я етъ свинецъ и само переходить въ растворъ. Это весьма замечательно въ томъ отноше- ніи, что свинецъ вы гі сия етъ олово нзъ соединеній его съ кислотами въ видѣ окиси олова, а олово, напротивъ того, вытѣеняетъ свипецъ нзъ его щелочныхъ соединеній. Растворяя полученную массу въ водѣ я прибавляя мая соль строіщія SnSrF°3HsG: она изоморфна соотвѣтственноіі соли кремиія (и титана); соль магнія содержнтъ ОН'О. Двусѣрнистое олово SnS= образуется въ видѣ темнобуряго осадка, при дѣйствіи сѣроводо- рода на кислые растворы оловянной кислоты; оно легко растворимо въ сѣртштомъ аммоніѣ и въ сѣрнистомъ каліѣ, потому что обла- даегь кнелотныиъ характеромъ и образуетъ тогда тіоловянныя соли (см. гл. 20). Въ беа- водномъ. состояяіи оно іигЬетъ видь золотнето- желтыхъ, блестя гоихъ пластпнокъ, которыя можно получить при продолаштельномъ нагрѣваніи сйѣси мелкорэздробленнаго олова, сѣры и нашатыря. Въ этомъ еостояпіи оно употребляется иногда подъ названіамъ,с#еаль- яаіо золота для дешевѣ&шеб позолоты де- ревянныхъ пядѣлій. При накалшзаніи это вещество терпеть понемногу сѣру и превращается въ SnS. ѣдкія щелочи растворяют!, его. Соляная кислота не растворяетъ безводное, прокалетюе, кристаллическое еоедине- ніа, но осажденное, порошкообразное, при випяченіи съ крѣакою соляною кислотою, разлагается съ отдѣленіемь сѣроводорода..
С Б Я II К Ц Ъ. 557 потомъ спирта, осаждаютъ оловянно- натровую соль, которую нотомъ можно растворить въ Еодѣ и очистить пере- кристаллизованіемъ. Кристаллы пред- стовляютъ составъ SnNa-O^fPO — если выдѣляются изъ нагрѣтыхъ крѣп- кнхъ растворовъ, и іОН-0 —■ если кристаллизуются при низкой теынера- ч'урѣ. Эта соль употребляется для протравы въ краснльномъ дѣлѣ. Мета- оловянная кислота съ холодиымъ ра- створомъ NaHO даетъ соль состава (NaHO)d5Sn023H-'0, откуда Фреми и заключает!: о полішерности мета-оло- вяиной кислоты. Олово, подобно другамъ мѳталлаыъ и многимъ металлоидамъ, даетъ свою перекисиую форму или надъ-оловявную ОКЯСЬ, полѵченнѵю Спрингомъ (1S89)' въ видѣ гидрата" H2Sn207=2(SnOa)H20 при см'Ьшенш раствора SnCl2, содер- жащаго шбытокъ НС], съ свѣже полученною водною перекисью барія. Получаемую мутную жидкость подвергаготъ діализу, и послѣ пего остается въ діализаторъ- студенистая масса, при высушнвапіи оставляющая Sn2H207, которая выше 100° выдѣляетъ кисло- родъ, оставляя SnO2. Очевидно, что SnO3 также относится къ SnO3, какъ НЮг къ НЮ или ZnO2 къ ZnO и т. п. Между аналогами Si олово зани- маетъ то же «ѣсто, какъ Cd n In между аналогами Mg и А1, и какъ для этихъ послѣднихъ извѣстны, сверхъ того, тяжелѣйшіѳ аналоги, съ высо- кимъ атомнымъ вѣсоліъ и съ особою совокупностью свойствъ, именно Hg и Т1, такъ точно и для кремнія нэвѣ- стенъ свшіецт., накъ тяжелѣйшій ана- логъ (РЬ=207), съ рядомъ накъ сход- етвенныхъ, такъ и своеобразныхъ свойствъ. Высшія формы свинцовыхь соединили РЬХ4, напр., РЬО^пРЬСІ*, гораздо меігве прочны въ химическомъ смыслѣ, чѣмъ низшія соединения: РЬХ2, РЬО, РЬСІ2 и т. п. Они отвѣчаютъ обычнымъ соединеніямъ свинца и при- тоиъ РЬО есть, хотя и не особо энергическое, но явное основаніе, дающее легко основный соли РЬХ2(РЬО)п. Но хотя соединенія РЬХ4 мало прочны, они все же представляютъ много сходства съ соотвѣтственныш соединеніями олова SnOa, какъ видно, напр., изъ того, что РЬО2 есть слабая кислота, дающая соль РЬКЮ3, РЬСІ'1—жидкость, какъ SnCl4, неизыѣняемая сврною кислотою, PbF4 даетъ двойкыя соли, какъ SnF* или SiF4. (Браунеръ 1S94, ем. гл. 11, выноска Ф9 bis), ЩС^Р)4 сходно съ Sn(C-I'P)1 и т. д. Все показываетъ, что евинецъ есть истинный аналогъ олова, какъ Hg кадмія [41 bis]. Свинецъ, хотя и рѣдко, но зато значительными массами, встрѣчаетсл въ нриродѣ въ видѣ сбннцобііго блеска PbS, т. е. сѣрнистаго свинца [42]. Уд. вѣсъ PbS 7,5S, онъ еъраго цвѣта, кристаллы правильной системы, съ сильнымъ металлическимъ блескомъ, въ кислотахъ ни природный, ни искусственный (черный осадокъ отъ HaS въ соляхъ РЬХ-) нерастворимъ [42 bis], плавится въ жару, на воздухѣ и многими окислителями (НЮ-, KN03) мо- жетъ быть вполнѣ пли отчасти пере- веденъ въ нерастворимую бѣлую еѣрно- свинцовую соль PbSO*. Въ этой по- слѣдней соли, также въ водѣ нерастворимой [43], евинецъ р-ндко встрѣ- чается въ природѣ. Также довольно рѣдка в хромовая, ванадіевая, фосфорная и т. п. соли свинца. Только угольная соль, РЬСО3, встрѣчается пногда большими массами, особенно на Алтаъ-. Обработка сѣрнистаго свинца ведется [41 bis] Хотя въ обдаежнтш, судя по сходству металловъ, давно признавалась анаяогія РЬ и Sri, но сь химической точки зрѣнія она узнана лишь съ помощію перІодичоской системы ялементовъ. [і2] Въ древвѣйшихъ первичныхъ породахъ- часто ветрѣчаются сиѣтанныя руды, содержания мѣдныя соединенія и енѣеи PJiS и ZnS. Такъ какъ раздѣленіе самыхъ металловъ трудно, то дѣлягь руды. пршѣняя или отборку, шш механич. сортироваиіе. Въ РоссІп во многихъ мѣетахъ на Кавкавѣ и въ Донецкой области (Нагольчикъ) найдена тартя коя- бннація рудъ. [42 bis] Сернистый свпнецъ въ врпсутсгвіц цинка н соляной кислоты вполнѣ нозстаное- ллетея въ металлическій евинецъ, выдѣляя начисто всю сѣру въ ввдѣ сѣроводорода. ■[43] PbSO4 встречается въ природѣ (ангяе- энть) въ прозрачным, и блестяісихъ кристал- лихъ, нзоморфныхъ съ BaSO*. уд. вѣсъ 6,3. Та же соль образуется при емѣшеніи сФрвой* кислоты и раотворимыхъ ея солей съ растворами солей свинца, въ видѣ гняіелаго бѣлато осадка, почти нераствориыаго зъ водѣ л кислотахъ, но растворяющегося въ растворѣ- винно-аышачной соли ъъ присутсгвіи избытка амміака, а также въ ѣдкомъ акміакѣ, что появоляетъ отлнчнгь эгу соль отъ пояобныхъ же солей строншя и барія.
558 ГЛ. "IS. КРЁМН1Й П ДРУГІЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. ыерѣдко для добычи содержащегося въ неыъ серебра, но, однако, и сакгь свинецъ имѣетъ обширное приложение въ практнкѣ, а потому эта добыча идетъ въ огромныхъ разігѣрахті. Для этого употребляются многіе способы. Иногда разлагаготъ сѣрннстътй свинецъ, при накаливаніи, чугупомъ. При этомъ .желѣзо отнимаетъ сѣру отъ свинца п даетъ легкоплавкое еѣрниетое желѣзо, несмѣшивающееся съ болѣе тяжеяымъ возстановленнымъ свпнцоиъ. хІаще употребляется способъ, состолщій въ томъ, что руду свинца (она должна быть чнста, т. е. съ малою подмѣсыо горныхъ породъ, когорыя легко отдѣ- лить промывкою) накаливаютъ въ окис- лителъномъ пламени отражательной печи при избыткѣ воздуха. При этомъ часть еѣрнистаго свинца образуете сѣряосвинцовуга соль PbSO1 и окись свинца. Когда окпсленіе части свинца произошло, необходимо прекратить, до - ступъ воздуха, и тогда окисленньтя со- единенія свпнпа съ оставшимся сѣринс- тымъ свинцоиъ при перемѣшивавіп вступаютъ въ реакцію, дающую сѣрннс- тый газъ и металлическій свинецъ. Сперва изъ PbS -f- О3 ироиеходитъ PbO-f-SO2, а также изъ PbS+O* образуется сѣрн о свинцовая соль PbSO*, a потомъ РЬО и PbSO4 реагируетъ съ остальныаіъ PbS, а именно: 2РЬО -j- + PbS = ЗРЬ + SO2, а также PbSO* -\- -fPbS=2Pb+2S02 [44]. [44] Послѣднее изъ указанныхъ разложений PbS + PbSO1» = 2РЬ -j- 2S0* до 1. В. Наппау (18ЭІ) идетт, въ действительности гораздо адожиѣв, а именно часть PbS растворяется въ РЬ и образуетъ шлакъ, содержащей РЬО, PbS и PbSO4, а съ SO! улетуіиваітся часть свинца въ видѣ соедвненія PbS20-, которое происходитъ и въ другихъ случаяхъ, но до сихъ поръ подробнее не изслѣдовано. Кромѣ указаяяыхъ способовъ для извлече- нія свинца изъ PbS, смѣшанпаго съ горными породами, привгЁняютъ обжягате {удэяеніе S въ видѣ SO5) и выплавку въ шахтеиныхъ пе- чахъ съ плавнями, углемъ н вдуваніемъ вов- дѵха. подобно томѵ, какъ получаютъ чѵгѵвъ (гл. 22). і . Такъ какъ свинецъ легко возетановдяется ивъ своей руды, а самая его руда вредстав- ляетъ уже неталлическій видъ, то не мудрено, что его знали eme въ древности, и свѣ- дѣнія о его свойетвахъ были хорошо иэвѣстны ' алхимикамъ, яазывавшшіъ его сатурномъ, -откуда дерешло это названіе въ медицину. ■Оттого называютъ уксусно-свинцовую соль, ..лмѣютую слаяковатый вкусъ, сахаромъ-са- Внѣшній япдъ свинца, конечно, из- вѣстенъ каждому; удѣлыщй вѣсъ его равенъ 11,3; синеватый цвѣтъ и ме- таллнческій. блескъ свѣжаго разрѣза свинца быстро исчезают!, при сохра- неніи на воздухѣ, потому что онъ покрывается слоемъ, правда весьма ие- болыпимъ, окиси п солей, получающихся при доступ* влаги и кислотъ воздуха. Плавится при 320°, таъ рас- плавленнаго состояяія кристаллизуется октаэдрами. Его мягкость проявляется въ той гибкости, которую имѣютъ свинцовыя трубы и листы, въ томъ, что свинецъ рѣжется ножемъ, и въ томъ, что онъ пншетъ, оставляя сѣ- рую черту. Будучи столь мягкимъ, свинецъ, конечно, не ыожетъ ииѣть многихъ нзъ гѣхъ примѣненій, какія свойственны большинству другихъ ме- талловъ, но за то, представляя мѳталлъ, трудно іізм'ёеяющійся отъ хяшіческихъ дѣятелеы, и будучи способенъ спаиваться и вытягиваться въ листы, трубы н т. п., свинецъ весьма драгоцѣненъ для многихъ другихъ техническихъ примѣБеній. Его трубы употребляются для проведенія воды [45] н многихъ другихъ жидкостей, а листы для обкладки разныхъ сосудовъ, вм'вщаю- щихъ жидкости, дѣйствующія на про- чіе металлы, панр., многія кислоты. Это особенно касается до сѣриой и соляной кислотъ, потому что онѣ не дѣйствуютъ при обык. темнературѣ на сплошной свинецъ и если образуют* PbSO* и РЬСІ2, то эти соли, какъ нерастворимый ни въ водѣ, ни въ кислотахъ, прикрываютъ остальную ■ массу металла отъ дальнѣйшаго измѣ- ненія [46]. Бсѣ растворимые препа- турноиъ, ыетйллнческій евпнецъ, возстапов- ляемый ивъ раствора свынцовыхъ солей цин- коиъ и ймѣгощій видь в-втвнетой шаесы сросшихся кристалловъ, называютъ сату]>№вымъ деревомъ и т. п. [45] Свѣжія, вовыя свинцовыя трубы сооб- щаютъ вод/в некоторое количество свинцо- вмхъ ооедипеиій, ироы сходя щихъ отъ содержания въ водѣ кислорода, углекислоты и пр. Но скоро свинцовыя трубы, огь дѣйетвія протекающей воды, покрываются слоамъ солеП РЬ80И, РЬСО8 и РЬС!а, ноторыя въ водѣ не растворяются, н тогда свинцовые водопроводы становятся безвредными для потребителей. [Щ Свннеп.ъ находить прнмѣненіе въ праіу тпкѣ а также, пелѣдствіе своего аначитель- наго относите л ьааго вѣса, для отливкп* вт,
о в и п Е ц ъ. 559 раты свинца ядовиты. Свинецъ при бѣлокалильнояъ жаръ- отчасти возгоняется, причемъ пары его окисляются, горятъ. Окиеяекіе свинца производится весьма легко также и при низшихъ температурахъ. Свинецъ раздагаетъ воду только при бѣпокалильноыъ жарѣ, а изъ кислотъ, раскисляя ихъ, не выдѣляетъ водорода, за исключеніемъ развѣ одной очень крѣпкой соляной кислоты н притомъ кипящей. Сѣрная кислота, разбавленная водою, не дѣй- ствуетъ на него или дѣйствуетъ весьма слабо съ поверхности, ыо крѣпкая, при пагрѣваніи, разлагается имъ съ выдъ'леніемъ SO2. Лучшимъ раствори- телемъ для свинца служитъ азотпап кислота, которая переводить его въ растворимую соль Pb(N03)3. Хотя кислоты такимъ образомъ непосредственно Съ трудомъ дѣйствуютъ на свинецъ, что и соетавляетъ важное свойство металла для практическаго примѣненія, яо в|Ш достуцѣ воздуха евпнецъ (какъ ыѣдь) чрезвычайно легко рсагииуетъ со таогшн кислотами, даже сравнительно мало энергичными. Въ особенности ясно и часто применяется въ практикѣ дѣй- стаіе уксусной кислоты на свинецъ. Если погрузить свинецъ въ уксусную кислоту, то онъ не измѣнится вовсе смѣшепіи съ небольшим* количествоиъ лру- гпхъ металлов^, пуль и дроби. Значительное количество его употребляется для извлечен!» ■серебра и золота изъ бѣдны.чъ рудъ (внѣсто ртути) и для хиуичеекпхъ препаратовъ, изъ него прнготовлиемыхъ. въ особенности бгЬ- діілъ и желтаю крона или хроыовоевпнцо- еой cam РЬСгО4, отяя чающейся ркзкшгь желтыыъ окрапшваніекъ, велѣдствіе котораго ова и употребляется въ значительномъ воли- чеетвѣ въ красильвоыъ искусетвѣ, преимущественно для окраски бумажныхъ тканей въ желтый цвѣтъ. Ее абразуютъ на ткани, заставлял реагировать растворимую соль свинца на хроновокпліевую соль. Такая хроиовосвян- цовая соль встречается также въ природѣ подъ именемъ красиой свинцовой руды. Она нерастворима ни въ вод*, пи въ уксусной кислотѣ, но растворяется въ ѣдкомъ кали. Для такъ называемой оловянной посуди ндетъ ■сплавъ 5 ч. Sn и 1 ч. РЬ, для приііоя сплавъ съ '/а, съ 1 п съ 2 ч. Sn. По отношенію къ сплавалъ РЬ н Sn очень ясно, по наблюденіш Купфера, Рудберга, можно отличить сплавъ PbSa3, гг. т. лрн оетываиіи сплавовъ РЬ nSn ваденіе температуры останавливается на 187°, когда эастываетъ именно сплавъ такого состава. Веѣ прочіе сплавы имѣютъ высшую тёіш. плавленія. Очевидно, что здѣеь лежитъ евтектическая точка (Гл. 1. вын. 58). ' и не переходить еъ растворъ, но если часть свинца погрузить въ кислоту, а другую оставить въ прикосновении съ воздухоыъ или просто обливать свинецъ тонішмъ слоемъ уксусной кислоты, такъ, чтобы воздухъ таіѣлъ прикосно- веніе къ металлу, то свинецъ образуетъ съ киелородомъ воздуха окись, соединяющуюся съ уксусной кислотой и даетъ растворимую въ водѣ уксусно- свинцовую соль. Приэтомъ происходив не только средняя соль, но и основныя соли [4-7]. Окисляясь въ присутствий воздуха [4S], при накалнванІи или въ присут- [4-7] Средняя уксусио-свинцовая соль, называемая въ практякѣ свинцовыиъ оахаромъ, вслѣдствіе того, что иаѣетъ сладковатый вкусъ, содержит!, РЩС'НЮ^ЗНЮ. Эта соль получается въ крвегвллахъ только изъ кис- лыхъ растворов!.. Она способна растворят: еще окись" свинца и металлически евивецт въ присутствии воздуха. При этомъ образуется растворимая въ водѣ и спиртѣ основная соль состава РЬ(СгНл05)-РЬН2Ог. Такъ какъ число паевъ здѣсь четное и таково же, какъ и еъ гндрнтѣ уксусной кислоты СгН'ОгН!0 = СгН*(ОН)3, то эту соль можно представить какъ этотъ гидрать, въ которснъ два водорода зажвнены евинцомъ, т. е. С2Нг(0ЩО2РЬ). Эта основная соль употребляется въ медв,- цннѣ, какъ наружное средетво для прикла- дыванія къ ранамъ (свинцован примочка) и т. д., а также к въ техиикѣ, какъ средство для полученш свинцовызъ бѣлилъ. Извѣстны и другія основныя укеусно-евандовыя Соло, содержащая еще большее количество окпеи свинца. По вышеуказанно>гу представленш о соотавѣ основ, укеусн о-свинцовой соли возможна еще соль' состава (CsH3)!(0!Pb)3, но, повидимому, извѣстны и болѣе основныя солп. Такъ какъ характера солей завнеить также и отъ свойства того основанія, которое ихъ даетъ, то должно видѣтъ, что евннепт. образуетъ гидрать состава НОРЬОН, заключага- щій два водяныхъ остатка, потому или одинъ, или оба они могутъ замѣняться остатками кислоты. Если заменены оба водяные остатка, получается средняя соль ХРЬХ, если же замена произошла только съ однимъ водяньшъ остаткомъ, то получается основная соль ХРЬОН. Но свинецъ даетъ не только такой нормальный гидрать, но еще и полигддраты Ph(OH)snPbt), и если представимъ, что въ такихъ поднгд- дратахъ происходить замѣна обоихъ водя- яыхъ оетатковъ кислотными остатками, то способность образовать основныя соли объяснится изъ своисгвъ того основанія, которое въ нвхъ входить. [48] Немногія еоединенія. извѣстны для ниа- щаго типа ЕЬХ н еще менѣе для промежуточна™ РЬХ3. Къ первому относится такъ называемая недокись свинца РЬ'О, получающаяся прн прокаливаиіи щавелево-свинцовой соли С'РЬО1 безъ доступа воздуха. Это есть
oOU ГЛ. 18. КРЕМН1Й 11 ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ 1У ГРУППЫ. ствііі кпслптъ свпнецъ даетъ соедине- нія—г типа РЬХ5. Окись свинца РЬО извѣстпа еъ практнкѣ подъ ішенемъ глета нлп зильберглета (такое названіе происходить отъ того, что это'гь глетъ получается при добычѣ серебра — Silber —изъ сваицовыхъ рудъ) и массикота. Если температура- при окис- леніп накаленнаго свинца на воздухе быта высока, то ■ образующаяся окись плавится и при охлажденш легко получается въ сплавленныхъ лаееахъ, разбивающихся да чешуйки сѣро- желтоватого цвѣта, удѣльнаго вѣса 9,3; въ этомъ видѣ она носить названіе глета. Глегь пршіѣнлется преимущественно для получепія евннцовыхъ солей п для нзвлеченія самого свинца, а также и при варкѣ высыхающихъ маслъ, напр., льняною масла, т. е. при изготовленіп олифы [49]. При осто- рожнолъ же окіісденіп и слабомъ иа- ■ калнванін евныецъ даетъ порошкообразную (несплавленную) окись, ш- йѣстную подъ названіемъ НЯССИКОТа, Легче всего въ лабораторіяхъ онъ получается при накаливаніи азотносвин- цовой соли или гидрата окиси свинца. Онъ іга^етъ желтый цвѣтъ и смоченный водою грудн-ве чѣкъ глетъ при- тягиваетъ угольную кислоту воздуха, причина чего зависитъ вѣроятно отъ образованія на поверхности части двуокиси свинца, на которую кислоты не дѣйствуютъ. Во всякомъ случаѣ, окись свинца' сравнительно легко раство- черный порошокъ, легко распадающійся при дѣйствіи киелотъ и даже при лростомъ нака- ливаніи на металяическііі евннецъ и окись свинна. Таковъ .тарактеръ исѣхъ недокисей. Ихъ трудно считать самостоятельными еоле- образнымп окислами, п. ч. имъ не отвѣчаетъ пвѣтъ солей. Таковъ и сурикъ (им. далѣе). [49] Пра варкѣ высыхающихъ маслъ (льняное, лаковое и т. п.), окись свинца отчасти переходить въ растворъ, образуя пилообразное соедныевіе, способное притягивать кисла- родъ и тверд-Ьть въ смолоподобную массу, которая и образуешь засохшую масляную краску. Быть можетъ, здѣсь, однако, дѣйствует-ь отчасти и глнцерннъ. Оссовецкій, насыщая олифу солями нѣкоторыхъ металловъ, придалъ мас- лянымъ красканъ, соетавдяемымъ на такой «лиф-Ь, особую прочность. Смѣшивая очень мелко истертый глетъ съ глицеринямъ(яа-аОгр. глета 5 куб. с. безводн. глицерина), получаютъ очень быстро (2 минуты) твердѣющую свипцово-гліщергіновую замазку, нерастворимую ни въ водѣ, ни въ ма- слаяъ и пригодную при со ставлен! н ириборовъ. ряется въ азотной и уксусной кіісло- тахъ. Она въ водѣ мало растворима, но сообщаетъ ей щелочную реакцію, образуя, конечно, первоначально гя- дратъ. Такой ГЯДрат'Ь получается въ видѣ бѣлаго осадка при дѣйетвіи небольшого количества щелочей на растворъ солей свшшЖ Избытокъ ща- лочи раетворяетъ выдѣляющійся ги- дратъ, что ноказываетъ сравнительно нерѣзкія основныя свойства окиси свинца. Нормальный гвдратъ свинца, который соотвѣтствовалъ бы составу среднихъ солей этого металла, РЬ{ОН)2, въ отдѣльности неизвѣстенъ, а известно полимерное соединеніе этого гидрата сь окисью свинца РЪ(ОН)-2РЮ или РЬ3Оэ(ОН)а. Этотъ ішелѣдній получается въ видѣ бѣлыхъ, блестящих-!., октаэдрическихъ кристалловъ при смѣ- шеніи основной уксусно-свиицовой соли съ амміаконъ, при слабомъ нагрѣваш'н. Онъ притягдваеть угольную кислоту воздуха. Щелочпой растворъ гидрата при кшіячеши выдвляетъ окись свинца въ вид'в кристаллическаго порошка. Окись свинца образуетъ только немію- гія растворимыя соли, напр., уксусную и азотную. Большинство ея солей (PbSOJ, РЬСО3, PbJ3 и т. д.) нерастворимо въ водѣ. Соли эти безцвѣтны или слабо желтоваты, если кислота безцвѣтна. Въ окпеп свинца способность давать осяовныя соли РЬХ2пРІ)0 или РЬХапРЬН202 чрезвычайно развита. Мы видѣли уже такую же способность въ магнезіи, а также въ со- ляхъ окиси ртути, но окись свинца еще болѣе легко образуетъ основныя соли, хотя двойныя соли здѣсь образуются рѣже [50]. Изъ растворимыхъ минеральиыхъ ео- J50] Весьма поучительно вамѣтпть, что свинецъ образуете легко не только осиоввыл соли, но и такія, въ. которыхъ находится нѣ- сколько кислотный» группъ. Такъ, .напр., углеевнніювая соль образуетъ соединеніе съ хлористымъевіпщомъи сѣриосвинцовоюсолыо. Первое соединеніе, нзвѣстное подъ названіемъ рогового свинца, ииѣетъ составь РЬСО'РЬСІ", обравуетъ въ нриродѣ блестпгдія квадратный призмы и получается искусственно при про- стомъ кипя'іеніи хлористаго свинца съ угле- свшгаовою солью. Подобное же соединеніе среднихъ солей PhSO^PbCQ1 встречается въ природѣ подъ ішенемъ лаиаркит», въ одмокли- иомерныхъ врнсталлазсъ. Леадгилйтъ содержитъ PbSO'MJPbCO* и также находится въ желтова-
СОЛИ СВИНЦА. 561 лей свинца ннпболѣе извѣетна н чаще всего пршіѣияется въ химической прак- тикѣ азотиосвипцовая соль Pb(NOa)2, получающаяся лряиымъ раствореніемъ свинца или его описи въ азотной иис- лотѣ, кристалл, въ октайдрахъ, имѣетъ уд. вѣсъ 4,5. При кппяченіе раствора этой соли съ глетомъ образуется основная соль, состава Pb(OH)(NOa), въ вид'в кристалл ил ескихъ иглъ, малораствори- мыхъ въ холодной водѣ, а въ горячей водѣ довольно лето растворяющихся, а потому подобных!, во многомъ хлористому свинцу. Накаливая азотно- свнпдовую соль, получаютъ или окись свинца или ея соединенія съ перекисью. Хлористый сшіиецъ РЬСІ3 осаж- даетсн при смѣшеніи крѣшшхъ раетво- ровъ солей РЬ съ НС1 или МО. Виро- чемъ, въ нагрѣтой водѣ РЬСІ2 растворяется въ довольно зиачительныхъ ко- .інчеетвахъ, а потому, если растворы слабы пли нагрѣты, осадка РЬСІ2 не происходитъ, и при охлаждеиіи раствора РЬСІ2 выделяются блестящіе пркзматическіе кристаллы этой соли. Они легко плавятся при нагрѣваніи (какъ AgCl, но въ амміакѣ не растворяются). Иногда эта соль встрѣчается въ природѣ; при накаливаніп на воздухе она мѣияетъ половину хлора съ тыѵь одиоклшюмсрныхъ таблпцахъ. Описывая крсннгземъ, мы подробно развивали понятіе о полилеризаціи, которую необходимо допустить и въ состав» мпошхъ друшхъ оки- С.юеъ. Такъ, молено думать, что РЬО и РЬО" представляют^ тѣла полимерный, какъ и SiO;, т. е. частица двуокиси свинца Йудетъ РЫЮ2". а окиси РЬ^О0. Это соображеніе о сложности частицы окиси свинца не имѣло бы реальдаго значеиія и ве могло бы войти въ разрядъ допустиішхъ представлевій, если бы не существовали вышеупомянутый основный п смѣ- шанныя соло ещшца. Окись отвѣчаетъ, очевидно, и солямт. состава РЬиХ'ч, а такъ какъ ко этому представлешго число Х'оаъ въ со- лпхъ свинца значительно, то и понятно, что онѣ ногуть быть разнообразны. Тогда, когда часть этнхъ Х'овъ замѣнена водяыымъ оетат- комъ (ОН) или кислородокъ X3 = О, а другая часть замѣнена кііслотнымъ остаткоыъ X, тогда получаются основныя соли, а когда часть Х'овъ эамѣнена одними кислотными остатками, а другая часть другими, тогда получаются тѣ смѣщанныя соли, о которьиъ теперь зашла рѣчь. Поплтіе о полимердзаціи окисловъ, проводимое мною съ 1-го изданія этого' еочиненія (1869 г.), нынѣ начинаетъ распространяться въ общемъ соанаиіи и прилагается многими, при пзелѣдованіи гидратовъ я. основнькъ солей разныхъ мета.тловъ. кнелородомъ, чрезъ что образуется основная соль или хдорокиеь свинца PbCFPbO, которую можно получить сплавленіемъ между собою РЬСІ2 съ РЬО. Реакція хлористаго свинца съ водянымъ пароыъ ведетъ къ тому же, что вновь подтверждаете слабый основной характеръ окиси свинца: 2РЬС1Э+ -г-НяО=РЬС1»РЬО+2НС1. Водяной ра- створъ хлористаго свинца отъ прибавлен ія амміака даетъ б'Влыи осадокъ, теряющій при пакаливаніи воду и предстаЕЛяющій соетавъ РЬ(ОН)С1РЬО. Это соединеніе происходить при дѣй- ствій раствора хлористыхъ металловъ на другія растворимый основныя соли свинца [51]. Изъ основныхъ солей окиси свинца шиболѣе распространена углекислая соль или свинцовыя бѣліма, имѣющія ва?кное въ практикѣ свойство, такъ называемой, кроющей способности, какая не замечается въ другихъ бѣ- лыхъ порошковатыхъ тѣлахъ. Эта способность состонтъ въ томъ, что малое, количество свинцовыхъ бѣлилъ, смѣ- шанное съ ыасломъ, распредѣляется равномерно, и при наложеніи такой смѣси на поверхность (напр., дерева или металла) она не иросвѣчиваетъ (напр., прожилки дерева) [52]. Свинцо- [51] При смѣшеніи раствора основной ук- сусно свинцовой соли съ раствороыъ хлористаго свинца также получается подобная основная соль, которая юіѣетъ бѣлый цвѣтъ, от чего и ѵпотре б ляется на ыѣг.то свинцовы хъ бѣ- лилъ. Образование ел: 2PbX(OH)PbO-j-PbCl!= = ЗРЬ(ОН)С!РЬО -г- РЬХ2. Въ природѣ- встрѣ- чаются подобныя основныя соединенія свинца, надр., таковъ мендишщъ РЬС152РЬ0, являющейся въ вядѣ бяеетлщихъ желтовато-бѣлыкъ масеъ. При прокаливаніи сурика съ нашаты- реиъ происходятъ подобныя же нногоосвовныя соединенія хлористаго свинца, образуя употребляемую въ практик* кассельсхую или ми- нералызуюэюелим/ю краску состава РЬС1аиРЬО, Іодистый саинвцъ РЫг еще менѣе растворима чѣмъ хлорпстыіісвинецъ, а потому получается при смѣшенщ KJ съ растворомъ свинцовыхъ солей. Выдѣляется въ видѣ желтаго порошка, который можетт. быть растворенъ въ кипящей водѣ и при охлажденіи выделяется въ видѣ сильно блеетящихъ, кристаллическихъ чешуекъ желтаго ішѣта. Соли РЬВг5,. РЫТ?. Pb(CN)a, Pb2Fe(CH)G. также нерастворимы въ водѣ и обравуюгь бѣлые осадѴп. Онѣ также способны давать двойныя соли. [52] Замѣчательио, что между вареньцгь льняньшъ масломъ и свинцовыми бѣлилами существуетъ родъ особаго притяженія. которое видно азъ стѣдѵгащагб опытам Въ вод-Ь ЗГ,
562 ГЛ. IS. КРЕЫНІЙ И ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. выя бѣпила или ослошіая угле-евшіцо- вая соль, послѣ высѵшиванія до 120°, щгѣетъ еоставъ РЬ(ЬН)*2РЬСО» [53]. Она можетъ быть получена лрибав- леніемъ раствора соды къ раствору другихъ основныхъ солей свпнца, напр., основной уксусной соли, а также и при дѣйетвіи на растворъ этой по- слѣдией угольной кислоты. Для этого въ сосудъ CD наливается растворъ основной уксуеносвинцовой соли, приготовляемой въ чанѣ А, куда кладется ЗавоздкШ способъ прнготаилсиш свіібііовы^ъ Оііліілт,. ■ глетъ и накачивается насосомъ Н растворъ уксуеносвинцовой соли, которая остается отъ дѣйствія СО2 на основную соль. Въ Д образуется основная соль состава, близкагокъ РЬ*(0Н)в(СгЯ30-о)г, а растворъ этой соли съ 2С02 даетъ въ осадки РЬ3(ОН) г(С0а)а; въ ростворѣ же остается средняя уксусная соль РЬ(С2Н3Ог}2, которую насосомъ и на- качиваютъ обратно въ чанъ А, гдѣ лежлгъ РЬО- и гдѣ средняя соль опять даетъ (при взбалтыванін) основную. Она спускается въ сосудъ Б, а оттуда въ CD. Въ этотъ послѣдній пропу- скаготъ СО- (цз'ь генератора F), прп- чеиъ получаются въ осадк'Ь бѣдила [53 Us}. Для того, чтобы вндѣть переходъ отъ окнеп свипца РЬО къ двуокиси пли свинцовому ангидриду РЬО-, должно обратить внішаніе на промежуточную окись или сурвкъ РІіЮ* [54]. Опъ употребляется въ значитель- номъ количестве въпрак- тикѣ, потому что пред- ставляетъ довольно прочную желтовато-красную краску, употребляемую для окраски смолъ (шеллака, канифоли и др.), составляющие сургучъ, и для состава очень прочной масляной краски, раетцраютъ свинцовыя бѣлила. Хотя они и тяжелѣе воды, но яогугь нѣкоторое время ыіеѣть въ ней и размачиваются водою хорошо, такъ что разиельченіе производится полное: тогда прибавляютъ варвнаго масла и вабал- ■ тываютъ. При этонъ отстаивается на днѣ сосуда, смѣсь масла съ свинцовыми бѣлняами. Хотя наело легче воды, оно не всплываетъ, а удерживается б'Ьлаламц и съ нилщ тонетъ подъ водою. Приэтомъ, однако, нѣтъ никакого болѣе полнаго соединенін в даже нѣтъ никакого растворенія. Если полученную снѣеь облить потоиъ эфироыъ п.тн какою-либо другою жндкостію, могущею растворить наело, оно переходить въ растворъ и оставлиетъ неииыѣненныя бѣлила. ' [53] Свияц. бѣ.тила можно рассматривать какъ соль, огвѣчагашую нормальному гидрату угольной кнелоты С(ОН)1, въ котороиъ 3/і водорода заменены свищоиъ. Ияігвстна и соль такого состава, гдѣ весь иодородъ этого га- драга угольной кислоты йомѣненъ свинцомъ, т. е: С04РЬв. Она получается въ вндѣ кристалл ическаго, бѣлаго вещества при дѣйствіи воды и угольной кислоты на свннецъ. Средняя же соль, РЬСО5, встречается въ природѣ подъ нааваніеиъ бѣлой свинцовой руды (уд. вѣсъ 6,47), въ кристаллахъ, изоморфным, ст. арвгонвтомъ, и образуется двойнынѣ разло- иіеніемъ азотио-сви'нцовой солн съ содою въ в^дѣ'бѣ.'іаго, тгокелаго осадка. [53 bis] Одинъ пзь многихъ способовъ, которыми прпготов.іяютъ бѣлнла, состоять въ сіі'вшеиіп массикота съ уксусною кислотою или свинцовыми сахаромъ и въ остав.тсши этой омѣсп (по вренена-нъ вновь перелгввтвае- жій) въ иоздух-Іі, содержшиемъ угольную кислоту, которая съ пове]юности поглощается образовавшеюся основною солью. Послѣ по- вторенныхъ перемѣшиваній (съ добавланіемі. воды) вся масса превращается въ бѣлила, зерно которыхъ тогда получается очень мел- КИМЪ. [5-1-] Если гндратъ окиси свинца растворить въ ѣдкомт, кали и къ такому щелочному раствору прибавлять хлорноватистопатровой соде, то ішелородъ этой послѣднен дѣйствуетъ на растворенную окись свинца и превращаешь часть ея въ двуокись, такъ что получается такъ называемая полугорная опись свинца; эмпирически еоставъ ея РЬ'О". Вѣролтно, она есть ничто иное, какъ свшщово-свинцовая соль, т. е. представ л яетъ гидратъ двуокиси РЬО(ОН)2, въ которомъ два водорода замѣнены свинцомъ РЬО(0=РЬ). Образующееся въ осадкѣ бурое соедпненіе, при дѣйствіи слабыхъ ішс- лотъ, яапр., азотной, даягѳ при обыкновенной темиературѣ, распадается па нерастворимую двуоішсь свинца и растворъ ноли окиси свинца. При иакаливаніи вто соедннеаіе вьід'ил//егь кноіородъ. Это вещество растворяется въ соляной кислотѣ, ойравуя желтую жидкость, въ которой содержатся РЬС!Э и РЬСІ4, но посл-вд- вее даже при обыкновейной твмпературі! въ скороііъ времени выд'влястъ иабытокъ хлора, и. въ немъ тогда-остается только РЬС1а. Чтобы вндѣть отпошёніе сурика -Ph'O* ка поДк-гор-
С У V И К Ъ 563 употребляемой въ особенности для •окраски йгеталловъ, преимущественно потому, что высыхающія масла, какъ, напр., льняное, конопляное, съ сури- комъ, какъ и со многими свинцовыми солями, скоро сохнуть. Приготовляется -сурикъ слабымъ пагрѣваніемъ на еоз- духѣ массикота, для чего употребляются печи въ два этажа. Въ шягаемъ этажѣ свинецъ превращается въ массикотъ, л въ верхнемъ, имѣющемъ низшую температуру (около 300°), массикотъ превращается въ сурикъ. Фреми и др. доказали непостоянство состава сурика при разпыхъ шособахъ прпготовленія и разлагаемость его кислотами съ обра- зованісмъ раствора солей окиси свинца и двуокиси свинца, нерастворимой въ кнслотахъ. Особенно важно было искусственное лолученіе (синтезъ) сурика чрезъ двойное разложеніе. Для этого Фреми смѣшалъ щелочыый растворъ свішцовокаліевоіі соли KsPbO'! (приготовляемой раствореніемъ РЬО'2 въ сплавленпомъ ѣдкомъ кали) [54 bis] со щелочнымъ же раетворомъ окисп свинца. Приэтомъ получается желтый осадокт. гидрата сурика, который прп ■слабомъ прокаливаніп теряетъ воду и превращается въ яркокраснып безводный сурикъ,—РЬЮ4. Сурикъ до- ■ставляетъ самое обыкновенное средство для полученіп двуокиси свинца или •свинцоваго ангидрида РЬО3 [55], ионов окиси свинца, должно зам-втпть, что они отличаются только лишнииъ колнчесгволъ окиси свинца, т. е. сурикъ есть основная соль аіредыдущаго соедпнеиія. [51- bis] Для получБшя свннцовокаліевой соли ■Фреми поступала такимъ обраяоыъ: въ серебряный тигель помещается чистая двуокись ■свинца РЬО! и наливается крѣпкій растворъ чистаго г1:дкаго кали. Смѣсь нагревается :і взъ нея по времеиамъ отнимается порція для пробы, которая состоять въ раствореніи не- болыпімт, количеством!, воды и разложенін полученнаго раствора ааотной кислотой. На- сгаетъ мпментъ, когда отъ прнлитія азотной кислоты выделяется'значительное количество иераетворимаго осадка РЬО*, тогда пъ растворѣ содержится названная соль, и въ это время нужно прекратить шгрѣваніе н прилить небольшое количество воды для того, чтобы растворить образующуюся свшщовокаліевую соль. Соль выделяется при охлаидепін пъ довольно болыиихъ кристаллах^., которые имѣ- ють составъ такой же, какъ н оловшшока- ліевая'соль, т. е. РІ>0(КО)!ЗН50. [55] Двуокись свинца нерѣдко называютъ перекисью свинца, но такое названіе вводить тому что сурикъ, будучи обработанъ слабою азотной кислотой, отдаетъ ей окись свинца, оставляя РЬО2, на которую слабая азотная кислота не дѣй- ствуетъ. Составъ сурика есть РЬ^О*. а потому дѣйетвіе на него азотной кислоты выражается уравненіемъ: РЬаО*+4НШэ=РЬ02 + 2РЬ(Ш8)«+ ~[—2Ы20. Ту же самую двуокись полу- чаютъ, обработывая струею хлора ги- дратъ окиси свинца, разболтапнмй въ водѣ. При этомъ хлоръ отнимаетъ отъ воды водородъ, а кнсяородъ переходить къ окиси свинца [5G]. Разлагая крѣпкій растворъ азотно - свинцовой соли галъваі-шческимъ токоиъ, также заиѣтяли появление на псшшитель- въ заблуждеиіе, п. ч. РЬОй не обладаетъ свойствами настоящііхъ перекисей, какъ H*Os пли ВаО: н ихъ не даетъ, а ей свойственны явный кислотныя реакціи, т. е. способность образовать съ основаніяаш настоящей соли. Двуокись свинца есть нормальное, солеобраз- ное соединсніе свинца, какъ Ві306 для висмута, UeG- для иерія, ТеО1 для теллура и т. п. Всѣ ока сь НСІ даюТ'Ь хлоръ, а шстояшія перекиси тогда образу югь НЮ*. Истинная перекись свинца, если оудетъ подучена, вѣроятео, представить составъ РЬЮ5 или, въ ссед. съ перекисью водорода, НгРЬ!0! = НЮ3 + РЬ"0\ судя по прнмѣру перекисей, отвѣчающихъ сѣр- ной, хромовой и др. кпсл., какъ далѣе будегъ разсмотрѣно. Для доказательства того, что форма РЬО- нлп РЬХ4 есть высшая нормальная форма ео- единеній свинца, важиѣе всего заагь-тить, что ПрИ Д'ЁЗСТВІП на ХЛОрИСТЫЗ СЕИНвЦЪ РЬС]3 циикъ-этила, ZnEt5, можно было бы ожидать образования хлористяго цинка ZnCl* и этпли- стато евиниа РЬЕІг, но вт> действительности реаиція идетъ иначе. Половина свинца при этомъ выделяется и образуется чѳтырахэш- лпегый свинзцъ PbEL1 въ вндѣ безцвѣтной жидкости, кипящей при 200° (Бутлеровъ, Франіідандъ, Buckton, Cabours и др.). Тнпъ PbXJ выраженъ не только въ PtiEt1; PhCP и PhOs, но еще и въ РМ4. полученномъ Ерау- неромъ (г.т. 11, вын. 49 bis). [56] При этомъ получается (Carnelley and Walker) гидратъ (РЬ02)'Н;0, онъ теряетъ воду при 230°. Безводная двуокись ве пзиѣняется до 280°, а тогда даетъ РЬ!0", которая, терпя вновь кислороді. около адо°, образуетъ Р&3Оч. Сурикъ около 550° также теряетъ кнсяородъ, образуя РЬО, плавящуюся безъ язмѣневія около 600° и постоянную до предала сдѣлан- ныхъ наблюденій (около 800°). Лучшій оно- собъ для прпготовленія чистой двуокиси свинца состоитъ въ сыѣшеніи нагггвтаго раствори РЬСІ5 съ растйороыъ бѣлильной нзвеста(Фср- манъ). При дѣйстніи гал. тока свинцовыя соли могутъ давать не только РЬО3, но и ёя соедине- нія, напр. РЬ(304)', котор. можво раэсиацж- вать, какъ соль надсѣрной кислоты и РЬО;
564 ГЛ. IS. КГЕМН1Й II ДРІТІЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ. ноыъ полюсѣ кристаллической двуокиси свинца; ее нашли даже въ природѣ въ видѣ чернаго кристаллическ. вещества, имѣющаго уд. вѣсъ 9,4. Полученная искусственно, она представ ляетъ темнобурый мелкін поро- шокъ, сопротивляющейся дѣйствію кис- лотъ, но, однако, съ крѣпкой HsSOi выдѣляющій О п обр&зующій PbSO*, а съ НС1 развиваіощійхдоръ. Окислительная способность РЬОэ зависштъ, конечно, отъ легкости перехода въ болѣе постоянную окись свинца, которая понятна изъ всей исторіи евпнцовыхъ соединеній. Въ присутствіи щелочей РЬО2 переводитъ окись хрома Cl,2Os въ хромовую кислоту СгО3, прнчемъ образуется хромово свинцовая соль РЪСгО*, остающаяся, однако, въ рас- творѣ, вслѣдствіе того, что растворяется въ ѣдкихъ щелочахъ. Въ особенности рѣзко окислительное дѣйствіе РЬО2 на сѣрнпстый газъ SO2. Ош> поглощается двуокисью свинца вполнѣ, съ образованіемъ сѣриосвинцовой соли. Это сопровождается перемѣною въ цвѣтѣ и нагрѣваніекъ: Pb02-j-S02 = PbSO4. Въ см'веи съ сѣрою двуокись свинца, прирастиранш, даетъ вспышку, потому что сѣра горитъ. Къ тому же разряду соединеній свинца, къ которому относится РЬО3, принадлежать четырехигористый сви- Йецъ РЬСІ*, образующиеся при дѣй- ствіи крѣпкой соляной кислоты на РЬО2—на холоду и при пропусканіи хлора въ воду, въ которой взболтанъ РЬСР. Получагащійся желтый растворъ выдѣляетъ при нагрѣваніи хлоръ, но съ раетворомъ нашатыря (Ннколюкинъ, 1885) даетъ въ осадкѣ двойную соль CNH4)2PbCle (мало растворимую въ растворѣ нашатыря), которая при дѣй- ствіи крѣпкой сѣрной кислоты (Фрид- драхъ, 1890) даетъ РЬСІ* въ видѣ желтой жидкости, уд. вѣеъ 3,18, застывающей при—18°, при нагрѣванін дающей. РЬС12+С19, а отъ H2SQJ не- измѣняющейся, какъ и SnCl*. Сюда же. относится и четырехфтористый евйнецъ Враунера, легко дающій двой- ныя соли и разлагающійся съ' выдѣ- леніемъ фтора (гл. И вын. 49 bis) [56bis]. . . [ofi bis] Къ фориѣ PjjX1 относятся также сщінцововислыя соли Са -я т. п. металлом,, :указанаыя въ гл. 3, выв. 7. Между элементами П-й и III- й грунт» мы видѣлп въ четныхъ рлдахъ болѣе основные, чѣмъ въ нечетныхъ. Достаточно припомнить Са, Sr, Ваизъ четныхъ и Mg, Zn, Cd нзъ нечетныхъ. Прнтомъ, въ четныхъ рядахъ, по мѣрѣ. увеличения атомнаго вѣса при той же- формѣ окисленія, осіювныя свойства возрастаютъ (кмслотныя убыяаютъ), напр., во 11-И группѣ Са, Sr, Ba. Все- то же проявляется въ іѴ-й и во всѣхъ слѣдующихъ группахъ. Въ четныхъ рядахъ ГѴ-й группы находятся: Ті, Zr, Се и Th. Ихъ высшіе окислы ВО3, всѣ, даже самый легкій ТіО2, имѣютъ болѣе развитая основный свойства, чѣмъ въ SiO2, и прнтомъ въ Zi*0& основныя свойства видны яснѣе, чѣмъ. въ ТіО2, хотя еще остались и кислотный способности соединяться съ основа- ніями. У тяжелѣйшихъ же окисловъ,. СеО2 я ThOs, кислотныхъ свойствъ уже и не видно. ThO2 есть чисто основный окяселъ, какъ и СеО2. Эта высшая окнсь церія описана уже въ прошлой главѣ стр. 527, а такъ какъ ти- танъ и циркон! й довольно рѣдкя въ природѣ, имѣютъ мало практического примѣненія и не представляютъ но- выхъ формъ соединеній, то мы надъ ними не можемъ подробно останавливаться въ зтомъ сочииеніи. Титанъ встрѣчается въ природѣ въ видѣ своего ангидрида или двуокиси ТіО2, какъ подмѣеь кремнезема во мно- гихъ кремнеземистыхъ минера лахъ- (даже въ глинѣ и бокситѣ), но находится также и отдѣльно въ видѣ полумета ллическаго рутила (удѣльн. вѣсъ 4,2) ТіО2 {также въ диморфныхъ съ нимъ анатаза м брукита). Другой тн- танист. минералъ, встрѣчаемый иногда въ средѣ другихъ рудъ, извѣстенъ подъ названіемъ тнталнстаго жслѣзняка (въ Ильменскихъ горахъ гожн. Урала, называемый нльыенитомъ) FeTiO3. Это есть соль закиси желѣза и титановаго ангидрида. Онъ кристаллизуется въ ромбоэдрической спстемѣ, имѣетъ ме- таллическій блескъ, еѣраго цвѣта, уд. вѣсъ 4,5. Третій мннервлъ, въ крто- ромъ титанъ въ значвтельномъ колич- встрѣчается въ природѣ, состоять иэъ CaTiSiO5 = CaOS^O^TiO2, называется сфенъ. или Титанитъ, удѣльный вѣсъ . 3,5, желтаго,. зеленаго и ;г> д. цвѣтовъ,
т и т а п ъ. 565 кристаллизуется въ таблицахъ. Четвертый, но рѣдкій (на Уралѣ н въ немно- .гнхъ другихъ мѣстахъ), титановый ми- нералъ состоитъ изъ титаново-пзвест- ковой соли СаТіО3, въ блдФ черно- сѣрыхъ или буроватыхъ куб. кристал- ловъ, удѣльный вѣсъ 4,02, и изв'ветенъ подъ имеиемъ перовскшпа. Его можно получить искусственно, сплавляя сфенъ въ атмосферѣ даровъ воды и углекислоты. Клапротъ въ концѣ прошлаго столѣтІя указалъ отличіе титановыхъ «оединеній отъ всѣхъ другихъ, тогда нзвѣстяыхъ [57]. [57) Для получепія тптаыовьшь соэдиденШ чаще всего употребляютъ рутилъ: мелко измельченный его шлавшют'ь сь значительны мъ количествомъ кислой сѣркокаліевой еоли, до тѣхъ поръ, пока титановая окись, какъ слабое осиоваиіе, переходитъ въ ра- створъ. Полученная масса послѣ охяаждепія измельчается, растноряетол въ холодной іюдѣ ]і осаждается К MIS, получается черный осадокъ, который отдѣляютъ отъ жидкости. Въ зіо»т> осадкѣ заключается ТіО2 (въ видѣ гидрата) и различные сернистые металлы, напр., желѣзо. Осадокъ проммвагатъ сперва, водою, а потомъ растворомъ SO2, пока осадокъ не сд'Ьлаегся безцвѣтнымъ. Это послѣднае зави- ситъ оттого, что еѣрнистое ікел'Ьзо, заключающееся въ осадкѣ и придающее ему черный цв'іітъ, переходитъ при дѣііствіи сЬрни- стой кислоты въ дитіоновую соль. Остающейся тидрать окиси титана при этомъ довольно чисть. Для получении титановыхъ соединений иэъ рутила можно пользоваться также значительною летучестью хлористого титана, обра- зующагося при сильномъ прокалаванщ въ су- хомъ хлорѣ сиѣси ТІО2 съ углеиъ. Въ ди- ■стпллатѣ получается хлористый титанъ ТІСИ. Онъ легко очищается, потопу что имтгеть постоянную температуру кипѣнія 136°. Уд. вѣсъ ТіСІ1—1,76; это есть безцвѣтнаіг жидкость, дымящая на воздухѣ и растворяющаяся вполнѣ въ водѣ, если при смѣшевш избѣжать нагрѣ- ванія. Еели дѣйствіе TiCl4 на воду будетъ сопровождаться нагрѣваніемъ, то большая часть ТіО2 выдѣляется, изъ раствора, переходитъ въ метатнтановуга кислоту. Такое разложеніе ішсяыхъ растворовъ титановой кислоты совершается вспкій рааъ, когда они нагрѣ- ваются, и особенно легко при употреблении ■сѣрпой кислоты, какъ п у метаоловянной, которую титановая наиоминаеть во многихъ отношсніяхъ. Прокаливая гидратъ окиси титана, подучаютъ беэцвѣтный норошокъ. ангидрида Т:0!; въ зтомъ видѣ онъ уже Еераетво- ряыъ ни въ кислотах'ь, ни въ щелочахъ, плавится только въ пламени гремучаго газа и, подобно кремнезему, растворяется прн спла- вленін со щелочами и изъ углекислыми солями, Но, какъ видно было уже выше, онъ растворяется также при сплавленіи и съ зна- читедьныиъ иэбыткомъ кислой еѣрнокаліевой ■солн, то-есть при этомъ реагируетъ, какъ сла- Съ титаном'ь очень сходенъ, но обладаешь уже болѣе явнымъ оеновньгаъ бое осиованіе. Это ы составляетъ основной характеръ титановой двуокиси: въ неіі аа- мѣтны, хотя еще все-таки очень слабо развить!, и основньш свойства вмѣстѣ съ кислотными. Сплавь, полученный иаъ титано- ваго ангидрида и щелочи, при обработкѣ водою, отдаетт. ей щелочи, а вт. остаткѣ получается труднорастворимал ныоготитановая соль К^ТІО^пТіО2. Тотъ гидратъ, который осаждается анміакомъ изъ растворовъ, поду- ченныхъ иаъ силава ТіО5 съ кислою сѣрно- каліевою солью, при выеушиванія предетав- лпетъ аморфную массу, состава Ті(0Н)л. Но этого, гидратъ уже надъ сѣрною кислотою теряетт. воду к постепенно переходитъ въ гидратъ состава Ті[0Н)э; а при нагрѣваніи онъ отдѣляетъ еще большее количество воды: при 100° получается Ті20!(ОНД при 300° же — ангидрндъ. Высшій гидратъ Ті(ОН)4 растворяется въ слабыхъ кислотахъ, и такой растворъ можетъ быть разбавленъ водою; но при ктшяченіи сѣрпокислаго раствора (но не раствора въ НО) онъ выдѣляетъ вею титановую кислоту въ измѣненвомъ вндѣ, неспособную уже растворяться не только въ разбав- лениыхъ кислотахъ, но даже и въ крѣпкой сѣрной кислотѣ. Этоть гидратъ ішѣетъ составь Ті'О^ОН]2, но иныя свойства, чѣмъ вышеприведенный гидратъ того ;ке состава, а потому этотъ измѣненный гидратъ называюсь метатитановою ннслотою. Ваяшѣе всего заметить свойство обыкновенная (осажденнаго изъ кпелыхъ растворовъ аасиіакомъ), студе- ннстаго гидрата растворяться въ кислотахъ, тѣмь болѣе, что кремнеземъ не нвѣетъ этого характера. Въ этомъ свойствѣ, повпднному, является переходъ отъ с.тучаевъ обычнаго растворещя (основаннаго на способности къ непрочнымъ соеднненіямъ) къ случаю обра- зовавія гидрозолей (растворииость GeO! быть можетъ цредетавляетъ другой подобный же примѣръ). При накаливаніп въ водородѣ ТіО3 даетъ полуторную окись Ті2Ов, способную какъ AFO' давать квасцы. Если TiCf прибавлять по капляиъ къ слабому раствору спирта и къ полученному раствору прибавить перекиси водорода, а потомъ амміака, то вы- д-Ьллется ягелтыи осадокъ водной іпреяюхиси чтетана ТІО'НаО, какъ показали Пиччпни, Веллеръ, Классенъ и Леви. Получаемое вещество, очевидно, относится къ числу перекиси ыхъ соединеній. Хлористый титанъ соглодіаетъ амніакъ и образуетъ соединеніе ТіСІЧ'ЙН5, въвяд'ѣкрас- нобураго порощка, притягивающаго на воэ- духѣ влагу, а ари накалнваніи образующаго азотистый 'титанъ Ti'N-1. Фосфористый и. ціа- нистьпі водородъ н многія тому подобныя со- едігаенія также поглощаются хлорлстьшъ ти- таномъ, причемъ -отдѣляется* значительное, количество тепла. Такъ, напр., провуская пары безводнаго синеродистаго водорода въ охлаяеденныи хлористый титанъ, шжучаюп. желтый, кристаллически! порошокъ состава ТіСІ^БСЯ. Металлаческій тятанъ, получаемый въ видѣ сѣиаго посошка (уд. вѣсъ 3.55?
56S ГЛ. JS, ПРЕМИЙ И ДРГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ IV ГРУППЫ характеромъ, довольно рѣдкій ЦЩЖОШи Zr~90. Онъ встрѣчается въ природѣ К. Гофманъ, 1893), возстаионлял въ уголт.- номъ тпглѣ желѣаомъ титан офторнетыіі калій K2TiF0, пряло соединяется при накалпвашп съ азотонъ. Если титановый ангндрпдъ про- калігоать вт. етруѣ аганіака, то весь кисли- родъ окиси титана выделяется и происходить соединеше TiN2, вт. впдѣ темпофіолето- ваго вегаеетва, обладающего мѣдпокрасньтаъ отлпвомъ. ІІзмѣстно также соедішеніе Ti3N'!; оно получается іізъ Tii!KJ прп провалііванііі его въ струв водорода и ііыѣегъ золотисто- желтыіі цвѣтъ и леталлоческш йяескъ. Къ подобному же разряду соедішеніе относится весьма пзвѣетное въ псторіи хнміп соединена, носящее названіе азотисто-сикеродистаго титана; составь его Ti'CS*. Это вещество является въ видѣ неплавкихъ, иногда отлично обра- зоваяныхъ кубическихъ пристал л овт., удѣль- наго вѣса 4,3, илѣющіпъ мѣднокрасныіі ішѣтъ, металлическій блескъ н образующихся въ щлакахт- доменпыхъ печеіг. Это соедпне- ніе не растворяется въ кнслотахъ, а прп обработке хлоромъ, при накаливании, даеть хлористый титанъ. Его считали первоначально за металллческій титаны образуется оно въ доменныхъ печахь на счетъ тѣхъ спнероди- стыхъ соединеній (сішероднстаго каліяіідру- гихъ), которыя тамъ всегда встречаются, и на счетъ тнтановыхъ соединеній, сопрово- ждающпхъ руды желѣза. Вблеръ, пзслѣдо- вавшій ато соединеиІе, получнлъ его искусственно, накаливая титановую окись въ см-Ьси съ небольшим* количествомъ угля въ струѣ азота, чѣмъ н доказалъ прямую способность соединенія азота съ титаномъ, Веѣ ааотн- стыя соединенія титана прп сплавленіи съ ѣльтгаъ кали отд'Ьляютъ амміакънобразуютъ титанокаліевую соль. Они, какъ металлы, способны вовстааовлять нногіе овисльі, напр., при накаливании, окись м'Ьав. Между сплавали титана примечательно кристаллическое еоединеніе ДІ'Ті, получающееся прямо, ра- "створяя Ті въ сплавленномъ. А1. Уд. вѣсъ 3,11. Кристаллы очень прочны, и толькошр- ская водка н щелочи ихъ растворяютъ. [58] Окиси цирконія, какъ основвяію, придавали формулу ZrO, причемъ Zr=45,3, тогда какъ нынѣ Zr=90,6, то-естъ приписывается окиси цирконія формула ZrO!- Основатели, для такого ааключенія о <]юркулѣ цирконо- выхъ соединеній служить, во-первыхъ, нзслѣ- дованіе кристаллаческпхъ форзгъ цирк оно фто- рвстыхъ соединений, напр., KJZrFe,MgZrFc5H!0, которыя оказались сходными по составу и по криеталли ческой формѣ съ соотвѣтственньщи соединениями титана, олова и кремаія. Другую причину еоетавлпетъ теплоемкость Zr, которая = 0,067, что н отвѣчаетъ паю = 90. Третью, наиболѣе важаую причину, эаста- вившую удвоить пай цирконія, составляет», опредѣленная Деввллемъ плотность ларовъ хмристаго цирконія ZrCl*. Это вещество получается при накаливаніи окиси цирконія, смѣ- шанеой съ утле'мъ въ струѣ сухого хлора и представляетъ безцвѣтное, солеобрааное тѣло, перегоняющееся при 440°. Его плотность пара, р'ііжв титана и преимущественно къ. мннералѣ, назыв. циркоиомъ ZrSiO*= ZrOsSi05, кристаллизующемся въ кна- драти. пршбтхъ (уд, вѣеъ 4,5), иред- етаачщощихъ значительную твердость, л ■ характеристический буро-желтый цвѣтъ. рѣдко въ вндѣ прозрачных'^ по огнощ. къ воздуху, пагідеііа 8,15, то-есть- по отношеиію къ водороду 117, какъ и слѣ- дуетъ по вы ше при не донн о іі частичной фор- уулѣ этого вещества. Оно представляетъ,. однако, по иногпхъ отпошеиіяхъ солесбрая- ный .характеръ, а не хараі;теръ кнслотныхъ- хлораниідридовт,, потому что и ' въ саноіі оішсп адрконіп весьма мало развиты юіелот- ныя свойства, а основныя свойства выказываются весі.ма ясно. Такъ, хлорисгый цирка- нін ])астворяется въ водѣ, и этотъ раствоіп.. при выпарішаніи только отчасти выдѣляетъ соляную кисчоту, подобно, напр., хлористому магаію. Оті.'рытъ цирконій Нлапротомъ и ха- рактнрнзовлиъ, катет, отдельны (і элементъ. Для получепія чистыхъ цтфкоповьгхъ соединеній обыкновенно берутъ шіркопъ, его первоначально ігзмельчаютъ, но такъ какъ опъ очень твердъ, то преікде, чѣнъ его толочь, его накаливают!, и бросаютъ въ холодную' воду, прпчомъ онъ растрескивается. Цирконъ- разлагастся ллп растворяется прп сплавленіп съ KHS04, еще легче — при сплавленіи съ. КНКг (тогда проиеходитъ растворимая деой- ная соль K^rF1); но чаще для получения іщрконовыхъ препаратовъ порошокъ циркона смѣшпвпютъ съ содоп ч накаливаюпі до плавленія, а потоагь кипятятъ съ водою, при- чеігъ остается соедпненіе окиен натрія съ окисью цирконія въ вод-]; нерастворимой б'Ь- лой ыассы. которую обра бот ывають соляною- кислотою, п такой растворъ выпариваютъ досуха. При этовіъ крекнеземъ ітреходитъ въ- нераетворимое состояніе, а хлористый цир- конІй получается въ растворѣ. Иаъ такого- раствора адгміакъ выд'Ьляетъ водную оннсь- цирнонія, въ внд'в студенистаго, бѣлаго осадкаг ZrOiOH)3, Этотъ гидрат-ь, прн накаливании, теряетт. воду, причемъ подвергается самопроизвольному раскаленно и оставляетъ, б-в- лую, неплавкую (въ алектр. печи ZrO2 плавится и улетучивается, какъ SiO!, Муассаггь> и чрезвычайно твердую ігассу окиси цирноиі* ZiO*, пмѣющую удѣльный пѣсъ 5,4. Вслѣд- ствіе неплавкостц, окись цирконія нримѣ- няется для аигѣны СаО и MgO прн прояви водетвѣ друміюндова свѣта. Эта окись, въ. отлвчіе отъ окиен титана, растворяется дшке- послѣ значителънаго прокалнваніи вт. крѣп- кой сѣраой кислоте при нагр'ішаніи. Гидратъ- же окиси цирконія растворяется въ кисло- ■ тахъ легко. Составъ солей есть ZrX*, нла ZrOX5, ZrOX'ZrO5, какъ у аналоговъ. Но- окись цирнонія, хотя образуетъ такииъ обра- эоыт соля съ кислотами, въ то же вреыя- даетъ и соли съ осиоваціями. Такъ при сплавленіи съ содой она выд-вллетъ угольную- клелоту, образуя Zr|NaO)*, ZrOfNaO)1 и т, п. Однако, иода разрушаетъ эти 'еоли н извлв- каетъ натръ.
ЦНРК0Н1Й Л ТОРІЙ. 5С7 крнсталловъ и тогда еоставляетъ драго- цѣнпий камень, называемый гіацинтомъ [58]. МеталлическІй циркопііі полученъ Берцеліусомъ и Тростомъ пзъ соотвѣт- ственнаго фтористаго соединения при дѣйствіп алюминія, совершенно такъ же, иакъ крелній, и предетавляетъ кристаллическііі порошокъ, подобный по впду графиту и сурьмтз, но весьма значптельЕойтвердостн,малоблеетяіцъ, удѣльнаго вѣса 4,15. Во многомъ онъ сходенъ съ кремніемъ, въ жару не плавится и даже трудно окисляется, а съ ѣдкиыъ кали, при сплавленіи, выдѣляетъ водородъ; сплавленный съ кремнезем ом ъ, онъ выдѣляетъ кремній; съ углемъ въ электрич. печи даетъ ZrCa; съ водородоліъ даетъ ZrHs (Вин- клеръ), кпслоты соляная и азотная слабо дѣйствуготъ на него, но царская водка легко раствориетъ. Отличіемъ его отъ кремнія служить то, что на него дѣйствуетъ плавиковая кислота чрезвычайно легко, даже въ разве- денномъ состояніи и на холоду, тогда какъ на кремній она не д-вйствуетъ. Берцеліусъ (1828) отлпчилъ отъ цирконія очень сходный съ нимъ горШ (Th=232). Онъ встрѣчается въ очень рѣдкпхъ торитѣ н оранжитѣ, еодержащнхъ ThSiO*2H20 (уд. вѣсъ 1,8), п какъ подмѣсь къ перитовымъ и гадолииитовымъ землямъ, особенно въ ионацнтѣ,предетавляіоіцемъфосфорпо- церіевуго соль СеРО*, въ которой часть экиеи церія замѣиена окисями другнхъ рѣдких7) металловъ и частью торія 'си. гл. 17, статья Браунера). Въ мона- штѣ Каролины содер?каніе ThOs дости- гаетъ до 4°/о [59]. Окись торія, будучи [591 Д'|я получѳиія ThO= намельченный то- )итъ пагрѣвагатъ съ сѣрной к., а порченный іастворъ сѣрнокпелыхъ солей, послѣ обра- іоткн НЩ, ошкдаютъ щелочью, получеввый >садакъ гидрата ТІд(ОН)4 раствор аютъ въ ;ислотъ\ осашдаютъ щавелевою к., прокали- заютъ, получагатъ опять ThO' я очнтаютъ, іереводя въ сѣриокислую соль, которая въ 5езводномъ состояніи (послѣ прокаяиванія до 150°) растворяется въ ледяной водѣ, а та- гаЫ раствора, какъ для всѣжъ сѣрндкислыхъ іолей ыеталловъ. „рѣдкпхъ земель", при на- :рѣваніи выдѣляегъ часть соли въ кристал- іахъ Th (S04)a9H'0, тЬмъ и пользуются, повторяя ' операнда, для очищеній. При обра- Іоткѣ монацита подмъ-сь. большинства це- штовыхъ земель выделяется, или на основа^ II»-Юго, что осадокъ щавелевоторіевой соли сойощр..- рдстворинъ въ растворѣ щавелевое по всѣмъ главньшъ реакціяяъ сходною съ окислами R-03 „рѣдкихъ металловъ" (церитовыхъ и гадолшитовыхъ) [60] н представляя слабыя основныя свойства, тѣнъ не ыенѣе несомнѣнно относится къ числу окисловъ R02, не только судя по изоморфизму съ соед. Ті н Zr (Делафонтенъ, 1S63) и по вег личин-Ё атомнаго вѣса (около) 232—233, нпвдачном соли (подобно соли иттербін), но осаждается изъ растворовъ сильно подкисленный, сѣриой кислотою (тогда соль Yb-Os остается въ растворѣ) дли двойную щавелево- ашіачиуго соль обрабатывают^ азотной кис. въ избыткѣ, яричелъ соль торія осаждается, лодыѣеи растворяются (Брауиеръ), или прибѣ- гаютъ къ другішъ болѣе еложнымъ спасобамъ, иногда основ ілваемымъ на тонъ, что горіеван соль аз отпето-водородной кислоты HN* нерастворима. Обработку торита н особенно монацита ведутъ и на заводахъ для полученія азогао- торіевой соли Tli(N03)J (кристаллизуется съ 12 или 6 или 5Н-0), дримѣняемой для лро- питывзнія сѣтокъ Ауэра фонъ-Веяьсбаха, упо- требляемыхъ для газо-, а такіке керасішо- и спирто-калильныхъ лампъ, ньгаѣ ааходящихъ большое распространеиіе для полученія еилъ- иаго свѣта отъ нака.тиваяія. Иеходомъ служили наблюдешя Бунаена падъ тѣмъ. что накаленный _рѣдкія земли", особенно окись ербія, пепускаютъ много енгѣта. Прпмѣняется ныпѣ смѣсь ThOs съ 1°/0 СеОг. Сплетенную нзъ питеи евтку пропатываютъ растворомъ азотно-каслыхъ солей этпхъ жеталловъ и вы- шигаютъ, прпченъ остается ске.тетъ окисловъ, накаливаемых* при пользованіи калильвыиг св-ктомъ—не коатящимъ иламенеігь (какъ въ газовой торѣлкѣ Бунзена) газа, керосана ил» спирта, что на только даетъ очень яркій свѣтъ, но н ведетъ в'Ь уиеныпенію расхода горючаго, такъ какъ при этоиь теплота даетъ свѣтъ. [60] Какъ окислы B!0J рѣдкихъ. металловъ,; окись торія ThO5 въ своихъ соляхъ ТИК* со щелочаии даетъ осадокъ безцвѣтнаго гидрата Th(OH)', со щавелевой кислотою осадокъ не растворимый въ слабькь кнелотахъ, какъ для. церитовыхъ окисей, двойная сѣрвокшелая соль не растворима въ ааеыщенномъ раствор* К-SO1. Но осадокъ церитовыхъ солей отъ HaaCOs не растворяется въ нэбыткѣ реактива, а для ThX4 растворяется. Осадокъ отъ щавелевой кис. раствориыъ въ раствор* щаве- лево-амиіачной соли. Переішсь водорода (въ. сред, раств. при GO"), КН3 и NaaSaQa oca- ждаютъ соля Т1іО= очень легко, какъ* со- общплъ ннѣ проф. Браунеръ, аного занимавшейся торіемъ н показавши, что въ не«ъ обыкновевао содержится небольшая подмѣеЬ иного металла, еще не уединеннаго, но, ш? сомнѣнно понижающая его атомный ~а*съ', что согласно н съ другими новѣ^пймвг, .но еще не закояченнъдш изелідокініямя, особенно возбудившимися по поводу радіоактнв- ноети нриродныхъ соединѳній торія .(см; гл. 21, вын,.]5 liis).
56S ГЛ. 1У. ФОСФОГ'Ь И ДРУГІЕ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. если окиси придать составь ThO2, что несомнѣнно, ко и по плотности па- роЕъ трудно-легучаго хлорнстаго то- рія ТЬСІ4 (получается прокаливая смѣсь Т1іОэ съ углемъ въ струѣ хлора и др. способами), равно какъ и но теплоемкости металла (0,028). получаемаго на- Азотъ есть яегчайшій, тітическій и наыболѣе распространенный представитель элементовъ Ѵ-й группы, образу ющихъ высшій солеобразный окп- еелъ формы R-05, и водородистое сое- диненіе вида RH3. Кт. этой же гругаіѣ принадлежать, въ нечетныхъ рядахъ, фосфорь, ыышьякъ, сурьма и висмутъ. Между ними наибо.тьшимъ раепросгра- иеніемъ отличается ФОСФОръ, Почти нѣтъ ни одного каменистаго вещества, составляющаго массу земной коры, въ составь котораго не входило бы хотя немного солей фосфорной кислоты. Почва и вообще землистый вещества содержать обыкновенно въ 1000 ча- ■стяхъ отъ одной до 10 частей фосфорной кпслоты. Это количество, столь малое на видь, имѣетъ, однако, весьма важное значенІе въ природѣ. Ни одно раетеніе не можетъ достигнуть зрѣ- лости, если его посадить въ искусственную почву, совершенно лишенную фосфорной кислоты. Раетеніяиъ равно необходимы соли Е20, MgO, CaO и Fe^Os нзъ оенованій и СО2, SO3, N205 и Р20" изъ кислотныхъ окиеловъ. Для увеличенія плодородія болѣе или мен'Ье тощей почвы въ нее вводить, посред- ствомъ удобрптельныхъ вещеетвъ, названный питательный для растенія начала. Прямой опытъ показываетъ, что [61) Нильеонъ и Клене, Браунеръ, Муас- сакъ и Етаръ, Кршссъ, Matthews, Haber, Вы- рубовъ, Писаржевскій (изу чалъ перекиси, образующаяся при дѣйствій H-Os) и др. получили и изсл'Ёдовали м»ого соеднненій горія я показали большой ивтересъ въ нѣкоторыхъ его производный,, но для нашего начальнаго руководства оішсаніе ихъ не уиѣстяо. каливаыіемъ двойной соли КС1 в ТЛтСІ4 съ натріемъ и имѣюіцаго уд. вѣеъ около 11,1, какъ"и оказали Клеве, Нильеонъ и Крюссъ [01]. Соли окиси торія ThX* безцвѣтны, спектра поглощенія недають п какъ соля слабыхъ оенованій легко даютъ ТІіОХ2. яти вещества неизбѣжно необходимы растеніяііъ, но век вмѣетѣ и притомъ всѣхъ понемногу (не больше десятой доли процента против у массы воды или почвы), а при избыткѣ, какъ и при недостаткѣ одного пзъ необходимые—ыаступаетъ опять гибель илп невозможность полнаго развитія, хотя и будетъ сумма bcbxt. другихъ условіі'і (свѣгь, тепло, вода, воздухь). Вмѣстѣ съ растеніямн, въ которыхъ скопляются фосфорный соединения почвы, яти по- слѣдніл переходить въ организмы жи- вотныхъ, въ которыхъ отлагаются яти вещества иногда въ большихъ коли- чеетвахъ. Такъ, главную составную часть остова костей составляетъ фос- фбрноизвестковая соль Са3(РО*)2, отъ которой и зависить ихъ твердость [1]. [1] Въ сухихъ костлхъ около '/» клеевого вещества и около 2/в зодшаго, преимущественно Саа(РО*)5. Солп фосфорной кислоты встречаются въ ыассѣ землп иногда и отдельными минералами, таковы, напр., апатиты; они содержать эту же соль въ кристаллическом'], видѣ, соединенную съ СаСІ5 илп СаР-, а именно CaX^Ca'tPO1}*, гд1з X=F,C1, иногда— въ изоморфной смѣси. Этотъ ішнералъ часто отлично кристаллизуется въ гексагональных^ нризвіахъ, уд. вѣса 3,17—3,22. Вивіанитъ есть водная фосфорнокислая соль закиси отелѣза Fe3(P0 ')28ЯгО. Фосфорноыѣдпыя соли нерѣдки въ руднакахъ мѣди, напримѣръ, тагилить Сті"(РО*)*Си(НО|-2ЙЮ. Свинецъ, алюмипій об- разуютъ подобныя же соли. Бирюза, напр., есть водная фоефориоглиноземная соль (А1*0"|а Р*О5БН'0, окрашенная солью оідаси мѣди. Всѣ овѣ въ водѣ почти нерастворимы. Въ морской и всякой другой водѣ всегда есть, но мало солей фосфорной кисл„ однако зола морским, раетеній содержить всегда соли фосфорной кислоты, какъ и зола сухопут- ныхъ. Нередко встречаются также сноготенІи ДЕВЯТНАДЦАТАЯ ГЛАВА. Фосфаръ и даугіе элементы V группы.
. П0ЛУЧЕН1Е ФОСФОРА. ■ 569 Въ первый разъ фоефоръ былъ из- ялеченъ Врандомъ въ 1669 г. при накаливали! испаренной мочи. Чрезъ ето- .лѣтіе ІПеле узналъ, что въ костяхъ содержится болѣе обильный источнвкъ фосфора и указалъ способы, которыми пользуются до кыніз для получеиі'я этого металлоида. Въ костяхъ фос- форио-нзвестковая соль пропикаетъ азотистое органическое вещество, даю- щее клей и называемое оссеииоытз. Въ томъ случае, когда кости переработы- ваютъ исключительно для полученія фосфора, пренебрегая клеемъ, ихъ об- жигаютъ, приченъ выгораетъ весь оссенпъ. Когда же хотятъ сохранять клей, то обливаютъ кости на холоду слабой соляной кислотой, которая раст- воряетъ фосфорно-известковую соль, я клей остается нетронутымъ. Въ растворѣ тогда получается СаСІ2 и кислая фосфорио-известк. соль СаН4(Р0"*)£. Когда кости пряно обжигаютъ, тогда остается одна мпнеральвая часть ихъ, содержащая около 90% фосфорно- известковой соли Сая(Р04)2, смѣшанной съ неболыпимъ количествомъ СаСО3 и др. солей. Эту массу обрабатывают сѣрпой кислотой, и тогда въ растворѣ получается тоже кислая фоефорно- известковая соль, растворимая въ водѣ: Саи{РО*}Ч-2Н-Щ0*=2СаЗОЧ-СаЩРО4)2 €аи{РО*)2+ШС1 =2СаС1а +СаН*(РО*)8 При испареніи раствора эта соль кристаллизуется. Сущность полученія фосфора изъ СаН*(Р0*]2 состонтъ въ накадивапіи ся съ углемъ до бѣло-ка- лнльнаго жара. При накаливанш, изъ СаН4(РО*)2 первоначально выдѣляется вода и образуется мета-фосфорная соль Са(Р03)2, которую для простоты поішмаиія реакціи можно разсматри- вать состоящею изъ пирофосфорной соли а фосф. ангидрида; 2Са(Р03)2= фосфорно-известковой соли, назьтваеаіыя фосфоритами и остеолитани — это остатки костей и др. частей когда-то живвіихъ шпвотныхъ; они разработываются для удобреаіп. Таковы цѣлые пласты въ Испаши, Францін, С. Шта- тахъ и у наеъ ггь Орловской, Курской и дру- гнхъ губерніяхъ. Очевидно, что въ такой яочвѣ, которая назначена для воздѣльтвааія растенЩ и которая содержать надо фосфорной кислоты — удобрепіе зтимн минералами оудетъ полезно, но, конечно, только тогда, когда другія начала, необходвжыя растеяіяагь, Дудуть вт, почвѣ. =Са2РЮт+Р206. Этотъ послѣдній съ углемъ даетъ фоефоръ н окись углерода: Р806+5С=Р*+5СО. так. обр. здѣсь въ дѣйствительности совершается довольно сложная реакція, состоящая въ томъ, что изъ 2CaH*(PO*)s-f 5С происходить 4HaO + Ca2P20'+Ps-f5CO. Изъ. реторты, послѣ водяного пара, выделяются пары фосфора и окись углерода, а пиро-фосфорно-известко- вая соль остается въ ретортѣ [1 bis]. Такъ какъ для указанной реакціи требуется бѣлокалильный жаръ, то ре- торты быстро портятся, а потому нынѣ часто добычу фосфора ведутъ въ гор- нахъ, гдѣ поднимаюсь яіаръ, пропуская чрезъ угольный электродъ токъ, чтобы среди плавящейся массы проходила вольтова дуга, а массу готовятъ изъ смѣси фосфоритовъ (нліт сженыхъ костей}, ѵгля и песка: Са3РгО*-}-5С-Ь 35Ю2=ЗСаЗі03+оСО+2Р,причемъси- [1 bis) Подвергая штрофоефорную соль дѣй- ствію сЁрнон или соляной кисл., можно получать изъ остатка, опять новое количество кислой соли и такішъ образонъ извлечь весь фоефоръ. Беругь обыкновенно неженыя кости; ископаемые фосфориты и апатиты также даютъ матеріалъ д.ія добыванія фосфора, назначаема го преимущественно для производства зажигательныхъ епичекъ. Для облегчения прошводства фосфора предложено множество способовъ, сущность который, не отличается отъ обыч- наго, п. ч. задача сводится къ тому, чтобы, д-Ейетвуя кислотою, освободить фосфорную кислоту, а ее возстано- вить ѵкгелгь. Такъ Сав(РО')'монскосиѣ- шнвать прямо съ углемъ и пеекомъ. при накаливанш вы- цѣллетсп фоефоръ, ПолучЫефосфора.В-ьрвторгЬ ДОТОМУ ЧТО SiQ* ВЫ- о накаливается омѣоь, поры _*.'„ рэГ)С фосфора чреаь а проходить оь -1 orj|l''c: ^ і и , 4 нону, а на иогутт. прямо вы- оиъ съ С даетъ СО юіпть ва Bjeajx*. Въ вол* и р. Предложено сгущается фоефоръ, а гааы, „ '„ __.,. сопроповідаюппе еіо, улвгучп- '«■пн,к "дліио чувль паются чреаъ і. '.л. накаленную саеѣсь Cas[POJ)*nС пропускать НС1 — здѣеь НС1 на СаО дѣнетвуетъ такъ же, какъ и SiO1, освобождая РгОБ, который и воастаиовляется углемъ. При охла- жденіи паровъ фосфора, нужно из&вгать прикосновения ихъ съ воздухомъ, погону что они воспламеняются; на этонъ основаніи , заста- вляють газообразные продукты проходить чрезъ соеудъ, ааподиенньгй водою, для чего сяужатъ колодпльнпкп, подобные изображенному на рнсункѣ.
570 ГЛ. 19. ФОСФОРЪ И ДРІ'ГІВ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. лпкатъ плавится, афосфоръ извлекается до конца [1 hi]. Такъ какъ фосфоръ уже около 40° плавится, то онъ сгущается надъ водой холодильника въ сплавленную жидкую массу, которая подъ водою же разливается въ формы, и, такимъ образомъ застывшій, онъ въ вндѣ круговъ или палочекъ поступаетъ въ продажу. Это есть обыкновенный, бѣлыіі илп желтый ФОСФвръ. Онъ пред- ставляетъ прозрачное, воскообразное, безцв'Ьтное или желтоватое вещество, нехрупкое, почти нерастворимое въ водѣ, легко претерпѣвающее измѣневіл въ своемъ внѣшнемъ впдѣ и свойствах!, отъ свѣта, иагрѣванія и дѣй- С'тшя разныхъ веществъ: крпсталли- зуется (чрезъ возгонку іілн изъ раствора въ CS2) въ правильной системѣ [2] и, въ отлпчіе отъ другняъ нзмѣ- неній, весьма легко растворяется въ сѣрннстомъ углеродѣ, а также отчасти н въ другихъ маслообразныхъ жпдко- стяхъ, чѣмъ напомннаетъ обыкновенную сѣру. Удѣльный вѣеъ его равенъ 1,84. Онъ плавится при 44° (при повышен ін давленія f сильно возра- стаетъ в, по Тамману, при давленіи въ 2100 атмоеферъ — около 100"); прп 290° кипитъ (при давленіп '/а атм. 220°, при 360° упругость пара 3,2 атм., при 440° 7,5 атм.); весьма легко воспламеняется, а потону при обращеніи сѣ ншмъ требуется осторожность: достаточно тренія, чтобы фосфоръ загорался. На этомъ основано примѣ- неніе его для зажигательныхъ епи- чекъ [2 bis]. Онъ на воздухѣ свѣтитъ, оттого что медленно [3] окисляется, ' [1 tri] Предложено также соединять производство фосфора въ электрическихъ печахъ съ пояученіемъ углеродистаго кальція СаС2, что достигается прибавкою извести. [2] Вернонъ (І8Э1) утверидантъ, что обык- нов. (желтый) фосфоръ диыорфенъ. Если его сплавить и, осторожно охлаждая, довести въ жидкоиъ видѣ до возможно низкихъ темпер., то образуется видоизиѣненіс, плавящееся при 4-о°,3 (;і обыкн. 44°,3). нмѣгоідее уд. весь 1,S27 (а обыкн. 1,818) при 13°, кристаллизующееся въ ромбическихъ иризнахъ (вместо формы лравильн. системы для обыкн. фосф.). Это подобно отношевію между октаэдриче- скою.и призматическою скрою (гл: 20). (2 bis]- Первыя фосфорный спички стали готовить въ Двстріи, на фабрикѣ Ренеравъ 1837 г., по укааанію Ирина (Мпуі), студента, венгерца. [31 Поглощение кислорода воэдѵяа при почему хранится подъ водою (такая вода свѣтитъ въ теинотѣ, какъ самъ фосфоръ). Окисляется онъ также и разнообразными окислительными средствами чрезвычайно легко и отиимаетъ киелородъ отъ многихъ вещостаъ [3 bis]. Фосфоръ вступаетъ въ прямое соединение со многими металлами, съ сѣроіс, хлоромъ пдр., выдѣ ля л значительное количество тепла. Онъ сильно обыкн. темп, большою поверхностью фосфора ндетъ столь раш-іомѣрно, правильно и быстро, что можеп» служить, какъ показалъ (1893) Икеда (въ Токіо, Явоніні, дли дежііістраіііи закона скоростей реакпій, разоматрнваемаго въ теоретической хнмін и показывагощаго, что скорость рсагпрованіл пролорціоніілыіа действующей массѣ вещества, т. с. dssldi—k (Л—х), гд'1; t есть время, А начальная масса реагирующего вещества —■ здѣсь кислорода, к Я! количество его, вошедшео въ реакцію, к есть кпэф. пролііриіона-іытстн. Икеда браль пробирный щтлішдрі. (діам. около 10 мм,), покрываль часть его впѣвшеіі поверхности слоеыъ фосфора (расплавпвъ его въ другомъ пробпрноиъ цилиндре большого діаметра, ѵю- грузнвъ туда «алый ішлішдръ, и когда фосфоръ застывалъ, раздан лив а.тъ наружный ціі- .шндръ) и вводилъ такой пробирный цнлиндрь въ определенный об'ьемъ воздуха, занлючаю- іііійсіі въ вульфовоіі стклянкѣ (помешенной въ ванну съ водою—для іголученгя пистоли- Нои темпер ), одно нзъ отверстій которой сообщалось сь ртутньшъ манометронъ, дающішъ возможность слѣдить па уыеньшеніенъ давленія х. Знал, что начальное парціалшое давденіе кислорода (близкое въ воэдухѣ къ 750.0,209) было ок. 15о мм. = А, коэффн- ціѳнтъ скорости к получатся, по закону пропорциональности скоростей съ массою дѣйству- гощаго вещества, нзъ уравн.: fc=Vtlog'T-^T,." где t есть вреня отъ начала опыта въ мину- тахъ. Въ опытѣ, когда поверхность фосфора была около 11 кв. саигнм., получено: t = 10 20 30 40 50 60 млн. х=10,5 21,5 3),1 4-0,7 *9,1 57,3 ми. 1000 к = 32 Ш 32 33 33 33. Откуда п видно постоянство к. Опытъ мо- жеть пдтн довольно скоро, такъ что его можно закончить въ течѳнін лекцій и тѣмъ демонстрировать одннъ ивъ важныхъ зако- новъ химической механики. [3 bis] He только такіе окислители, какъ азотная, хромовая и подобньтя имъ кислоты, но даже и щелочи дѣйствуютъ окислительно на фоссроръ, т. е. эготъ иосл'ЬдиІй дѣйствуегъ возстановительно. Такъ, фосфоръ ыоікетъ раскислить ыногіп окиси, напр., нѣдь нзъ ея солей возетааовляетсн фосфороыъ. Фосфоръ при наиаливаніи съ содою аовстановляетъ язъ нея часть угля. Если въ воду положить фосфоръ, слабо нагрѣть и пропускать струю кислорода такъ, чтобы она касалась фосфора, то посл'Ёднііі гопитъ полъ водою.
КРАСНЫЙ ФОСФОГЪ. 571 ядовптъ, хотя почти нерастворнмъ еъ водѣ. Кроиѣ этого видоизмѣиеиія фосфора сущеетвуетъ значительно отъ него отличающееся красное видоиямѣнеиіе. Красны» ФОСФОр1). (иногда называемый неправильно ааюрфдымъ) образуется уже отчасти тогда, когда обыкновенный фосфоръ остается долго лодъ вліяніемъ гвѣта. Оиъ получается при многихъ реакціяхъ, напр., когда обыкновенный фосфоръ соединяется съ х.торомъ, бро- момъ, кпслородоічъ, иѣкоторая часть его переходить въ красный фосфоръ, Малое количество іода (и селена) при д'Мствіи на сплавленный ил и растворенный (въ CS2) фосфоръ, способно (по контакту, т, к. переходъ бѣлаго' въ красный сопровождается выдФленіелъ тепла) переводить массу обык. фосфора въ красный, Шреттеръ, въ Вѣнѣ, (1845) изслі!довалъ это видоизмѣненіе фосфора н указалъ на тѣ способы, которыми оно иожетъ быть получено въ значительные количествахъ подъ 250°, Превращеиіе обык. фосфора въ красный быстро еще идетъ около 500" (с.тѣд. при пѣк. давленіп паровъ въ замкнутомъ сосудѣ). Красный фосфоръ предстаатпетъ порошкообразное, красно-бурое, непрозрачное вещество, удѣльнаго вѣса 2,14, съ кислородолъ я съ другими тѣлами уже не столь энергически соединяющееся и выявляющее съ ними менѣе тепла, чѣмъ желтый фосфоръ [4]. Обыкновенный [4] Термохимнческія опредѣленія для фосфора и его соеднненій ведутъ свое начало огь прошлато етолѣтія, когда Лавуазье в •Таилась въ ледяномъ кадорииетрѣ сожигали фосфоръ въ кислородѣ. Andrews, Desprelz, Favre н др. нзслѣдовали тоіъ же преднетъ. Точн'ѣйішя и наяболѣе полные данныя нри- надлзжатъ Томсену. Для опредѣленія теплоты горѣнія желтаго фосфора онъ окисля.іъ фосфоръ въ калоринетрѣ растворомъ іодноватой ііислоты ШО*, причемъ обрадовалась смѣсь фосфористой и (фосфорной кислотъ, a HJOa превращалась въ Ш. Слѣдовало ввести въ полученный калориметрически результатъ, кроыѣ того, поправки: па онмсленіе фосфористой к. въ фосфорную, звяя пп анализу относительное ихъ количество, п на раскп- сленіе Іодноватой кислоты. Полученный результата выражаетъ превращеиіе фосфора въ водную фосфорную кислоту. Его слѣдовало исправить на теплоту растворѳнія гидрата Въ водѣ и на теплоту соедвненія ангидрида съ водою, чтобы получить въ ревультагѣ теплоту, отдѣлякшиюея нри реакціи Р1 съ фосфоръ на воздухѣ легко окисляется, красный же не окисляется вовсе прн обыкновенной температурѣ, оттого онъ не свѣтлтся на воздухѣ и сохраняется въ видѣ порошка очень удобно. Онъ- п отъ тренія не воспламеняется. Онъ уже не плавится при 44°, а лишь около 630°. Превратившись въ паръ- прп 290° или 300°, оиъ при скоромъ. охлажденіи снова переходитъ въ обыкновенный фосфоръ. Упругость паровъ иного мепѣе, чѣмъ у обык. фосфора: напр., при :J(iO" у краснаго около 0,1 атмосф., а у желтаго 3,2 атм., при 500° у краснаго около 9 атм., а у бѣ- лаго около 20 атм. [4- bis"|. Красный фосфоръ не растворяется въ еѣрни- стомъ углеродѣ и другихъ маслооб- разныхъ жидкостлхъ, что даетъ возможность извлечь нзъ него подмѣсь обыкновенная фосфора. Онъ не ядо- О1 въ пропортн образованія РЭ0Г|. Понятно, что при столь слошномъ пути могутъ входить ыногія мелкія погрѣшностп, и только- поелѣ многократной провѣркп разными путями получаеэшя числа представляютъ некоторую точность. Таковы н суть числа Том- сена, который выряжаелъ въ тысячахъ ка- лоріО: Р2+Ов=370; Р2+ОЧ-ЗН:О=400; Р?4- -j-O'-fitacca воды=405. Отсюда видно, что РЮс+ЗНгО=30, 2РЫ30* + масса воды = 5: опытъ показываешь затѣмъ, что кристаллизованная РН3СИ. растворяясь въ водѣ, раз- вяваетъ 2,7 т. кал., а сплавленная (39°) 5,2 т. кал., слѣд., теплота плавленія НаР04=2,5 т. кал. Для фосфористой кисл., Н'РО=, Тоысенъ получилъ: Р^+О^ЗІРОз^ЗоО, а при раство- ренін Н'РО3 въ водѣ, когда взята крастал- лич. кясл.,=—0,13, сплавленная + 2,9. Длк фосфорноватпстой, НТО2, теплоты раство- ренія почгп тѣ же (—0,17 д -f-2,1), а теплота образованія Рг-[-0-т-ЗН,,!0=75, слѣд. превращеиіе ея въ 2Н3РО' выдѣляетъ 175 т. кал., а переходъ ЭН'РО3 въ ЭН'РО1 ISO т. кал. Соединения хлора еъ фосфоромъ, по опредѣ- леніянъ того же Томсена, выразинъ для удобства сличенія на 2 атома фосфора Р!-)-ЗС15= =151, Р2 -т- 5C]S = 310 т. кал. При реагиро- ваніи н*ъ на массу воды (еъ образованіемъ раствора) для 2РСГ 130, .для 2РС1Ь 247, для 2РОСІа 142 т. калор. Кромѣ того ігркводиыъ но донвымъ различныхъ наблюдателей: тепло- плавленія для Р (т. е. для 31 вѣс. части)— 0,15 тыс. калорій; превращеиіе желтаго фосфора въ красный, для Р, отъ-{-19 до-|-27 тыо. калор.; Р+Нэ=-{-4,3 т. к.; Ш+РН*=24т. к.; PH3-f-HBr=22 т. к. - [4 bis] Сложный отношенія- объемовъ къ температурѣ и давленію для фосфора въ его- ■ измѣневіяхъ Бакгуисъ Роаебумъ, Тамиал-ь к др. выразили графически, что читатели най- дутъ въ курсахъ фнаичесной хнліп (ученіе о фаэнхъ).
572 Т.Ч.. 1І1. ФОСФОРЪ И ДРУГІЕ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ витъ и употребляется во миогяхъ слу- чаяхъ, въ которыхъ обыкновенный фосфоръ неудобопрпмѣипыъ или опа- сенъ, напр., зажигательный спички первоначально дѣлали при помощи обык. фосфора, распредѣляемаго въ головкѣ епичекъ [4 tri], п онѣ тогда не только могли воспламеняться отъ случайааго тренія, но п были ядовиты, ныиѣ же въ такъ назыв. безопасныхъ (шведскнхъ) сппчкахъ головкп нхъ вовсе не содержать никакого фосфора, а заключаютъ лишь вещеетва, способный горѣть и поддерживать горѣніе, Красный же фосфоръ распределяется на плоскости, треігіе о которую заста- вляетъ такіп спички загораться, что устраняетъ какъ случайное воспламе- неніе, такъ и ядовитость [5]. Чтобы [і tri] Фосфоръ обыкновенный воспламеняется прп такой температурѣ (60°). при какой обыкнов. горючія вещества ие загораются. На этолъ основано его прнігвненіе для производства епичекъ. Чтобы попадать легкую воспламеняемо ста обыкновения го (жел- таго) фосфора, налпваютъ на бумагу растворъ его въ сѣрнпстонъ углеродѣ; это растворяющее вещество скоро испаряется п, свободный фосфоръ, распределенный на большой поверхности, воспламеняется еамъ собою, не смотря на охлажден! е, провсходящее on. нсларенія сѣрнпстаго углерода. Масса, наносимая на головкп фосфорныхъ спнченъ. зажигающихся при трети о всякія поверхности, зак.тючаетъ въ себѣ обыкновенный фосфоръ, сііѣшанный съ окисляющими вещ., легко вы- дѣляющимн кислородъ, каковы, напр.: двуокись свинца, бертолетова соль, селитра и др. Обыкновенный фосфоръ, для этой нѣли, тщательно растирается подъ теплой водой,' содержащей немного камеди. Затѣмъ къ полученной экульсіп прибавляютъ РЪ0!, KN03 п т. п. и въ нее бпусігаютъ концы епичекъ, предварительно обзгакнувъ пхъ въ смолистый вещества и т. и. Послѣ "этого спички опускаютъ въ раетворъ камеди н лака, для того, чтобы предохранить фосфоръ отъ хЬйствія воздуха. При тренІн такою спичкою, содержащею частицы /кедтаго фосфора, о шероховатую поверхность, масса (въ ыѣетѣ отрыва части хрупкой, камедистой, оболочки) несколько ра- зогрѣвается, и этого достаточно, чтобъ (фосфоръ- воспламенился и горѣлъ на счегъ кислорода подмѣшаииыхт. веществъ. [5] Въ такъ нааываеиыхъ безопасныхъ или щведскихъ сппчкахъ, па той поверхности, о которую производится трете, содержится красный фосфоръ и стекло, а на копцѣ самнхъ епичекъ фосфора вовсе нѣ-гь, а берется сиѣсь Sb'S'fKT. п. горючнхъ веществъ, «тличяо дѣйств. Sb'S"-) В К.С103 и др. окислителей. Воспламеневіе, разъ начавшееся на .■сиетъ прикосновенія съ красными фосфоромъ •^ЛЙмазаннымъ на поверхности коробка), и деть получить такой красный фосфоръ, нужно нагрѣвать обыкновенный фосфоръ до 230"—270°; очевидно, что это нужно производить въ атмосферѣ, не поддерживающей горѣнІя, наприігЬръ, въ азотѣ, углекисломъ газъ' или въ водяномъ парѣ и проч. Для фабрич- наго приготоиленія обыкновенный фосфоръ кладутъ въ закрытый желѣзный котелокъ [5 bis] и догрузкаютъ его въ легкоплавкую смѣсь равиыхъ частей олова л свинца, при помощи которой легко достичь необходимой для превращения температуры около 250". При этой температурѣ его держать довольно продолжительное время. При первоначальпоыъ оеторожномъ нагрѣ- ваніи воздухъ пзъ котелка отчасти вытесняется пагрѣваніемъ и развнтІеыъ водяного пара (фосфоръ кладется сырой), остающійся же кислородъ его поглощается фосфоромъ, а потому въ котелиѣ получится атмосфера азота. Красный фосфоръ вступаетъ во всѣ реакціи, свойственны!! обыкновенному фосфору, только гораздо труднее и медденнѣе [6], а -гакъ какъ его упру- уже само собою на счетъ содержания въ го- лопкѣ спички сошиписшаго и горючаго начала. Составъ массы, наносимой (при полоши затнранія на раетпорѣ аравіііской камеди илп траганта) на головкп такнхъ „беэопасныхъ- ыгичекъ, прлм'Ьрно такой; 5Г>—fiO част, бертолетовой соли, 5—10 част, перекиси шар- ганца (нлн же К*Сі,5Ог), около 1 части сѣры или угля, около 1 части пятисѣрипстоіі сурьмы Sb'S11 и 80—10 час. иуміп и толченяго стекла: на бумажку же, при треніи о которую загорается спичка, наносится (при помощи аатн- раніп на декетрннт,) красный фосфоръ сь трехсѣрнистою сурьмою Sh^S'. (5 bisj Фосфоръ дѣйствуетъ на ікелѣзо только при калпжьномъ ікар'Ь. Котелокъ снаО- жается предохранительными клапаномъ и газопроводной трубкой, которую погружаютъ въ ртуть нлн др. жидкость, чтобы воздухъ ие могь входить въ котелъ. }6) Теплоемкость желтаго = 0.1S9, больше чѣмъі;раснаго=0,170. Уд.вѣсъ ;кйлтаго=1,84, красного, приготовленнаго при 260° = 2,15, прнгоговлекыаго же при 5SU и выше (ото есть металлически, см. далѣе) — 2,34. При 230° давлен іе паровъ обыкновеннаго фос- фора=514 мнллиметраяъ ртути, а краснаго=0. то есть при этой темнературѣ красный еше не даетъ паровъ; при 447е для обыкновеи- наго фосфора давленіе спервй=5500 ыи., но, оно постепенно уменьшается, по мѣрѣ ■образования краенато фосфора, для котор. тогда оно равно 1G3G юг. , Нагревал нижнюю часть яапалнной трубки содержащей красный фосфоръ, до 530°," верх-
ИВМѣНЕНІЯ ФОСФОРА. 573 гость пароиъ (летучесть) меиѣе, чѣмъ желтаго, то должно думать, что при нюю часть трубки до 447°, Гптторфъ полу- чнлъ на послѣдпеП кристаллы такъ называв- лаги мот.іллп ческа го фосфора. Такъ какъ плотность, давленіе паровъ (по Гнтторфу, при 530° упругость желтаго =8 OiU мне, краенаго= С130, метадлпчсскаго=.1г130 мл.) н реакціи этнхъ криста.чловъ пныя, чѣмъ для iipacun.ro фосс|)., то можно отличать металмчесній фосфоръ, какъ особое пзмѣненіе. Оііъ еще ыенѣе дѣптелеиъ относительно .іимлчесюіхъ реакцій, чѣмъ красный фосфор:,, и он'ьшіотнѣодвухъ нредыдуіцнхъ ыідокь фосфора: уд. вѣсъ=2,34: на впядухѣ но окисляется; кристаллизуется и іім'Ііетъ металлпческій блесіга,. Нто, такъ сказать, фосфоръ въ состояніи петляла. Онъ получается въ тоэгь случаѣ, когда обыкновенный фосфоръ несколько часовъ нагревается до 4(10° въ зашишиомъ сосудѣ (иэъ которого воздух-ь выкачаиъ) ео сіпшпшъ. Дѣпетвуя на полученную массу слабого азотпою кислотою, растворшотъ сперва еввпіецъ (фосфоръ—Электр и чес ки- отри цате льны іі относительно свинца, сперва не дѣііствуетъ на азотную кислоту), и тогда остаются блестпщіе ролбоэдры фосфора, темио-фіолетовзго цвѣта, ст. слабы пъ металлическнмт> блескомъ, проводлщіе электричество несравненно лучше, чѣмъ желтый фосфоръ, что и составляет!, лризнакъ металлического соетояніп фосфора. Можно однако думать, что металлігческій фосфоръ есть хорошо окристалловапный красный. Изслѣдова- нія Лскуаиа отчасти уяснили переходъ жел- таго (обышюііеняаго) фосфора въ другія его измѣненін, Онъ нагрѣвалъ въ иарахъ сѣры (410°) запаянные шары съ обыкновениымъ и краепымъ фосфоронъ въ теченін различнаго времени и опредѣлплъ потомъ количество краснаго и желтаго язмѣненіи, разделяя ихъ сѣрннстыиъ углеродомъ. Оказалось, что по нстеченін нѣкотораго времени изъ обояхъ получается смѣеь опредѣленыаго состава, то есть между красны нъ ті желтьтмъ фосфоронъ наетупаетъ раввовѣсіе, подобное дпесоціон- ному или наблюдаемому при двоппыхъ разло- женіяхъ. Ыо въ то же время оказалась зависимость хода вреврашенія отъ отноеительнаго количества фосфора, взятаго на данный объемъ сосуда (т. е. отъ давленія). Оставляя въ сторонѣ эту послѣдиюю, прішедемъ для приыѣра количества краснаго фосфора, нзмѣ- нявшагося въ обыкновенный, и обыковен- наго, не прев рати вшагося въ красные, при 30 гр. взятаго краснаго иди желтаго фосфора, на литръ емкости сосуда, нагрѣваемаго до 440". Когда взять красный фосфоръ, получилось желтаго чрезъ 2 часа, 4,7а гр. чрезъ 8 часовъ 4 гр., чрезъ 24 часа 3 гр., и этотъ предѣлъ остался при дальнѣйшемъ нагрѣва- ніи. Когда взято было 30 гр. желтаго фосфора, то чрезъ 2 чаев осталось вепзыѣнен- выагь 5 гр., чрезъ S часовъ ігр., чрезъ сутки и болѣе тѣ же 3 гр., какъ пвъ предшествую- щѳмъ опытѣ. Тростъ и Готфейль показали, что жндкій фосфоръ вообще измѣняется легче въ красный, чѣмъ пары, которые, однако, спасОбпы также, хотя и медленно, осаждать переходѣ желтого въ красный происходить полимеризапін, подобная той, какая совершается при переходѣ синерода въ параціанъ или ціановой кислоты въ ціаиуровую (гл.. 9, вын. 39 bis л 48). Фосфоръ даетъ безцвътныя пары. Ихъ плотность отъ 300° до 1000° (Дюма 1S33, Митчерлихъ, Девилль и Тростъ 1850 и др.) остается почти постоянного. (Немного падаетъ съ во- зрастаніемъ t). По отноіпенію къ водороду оиа=62, а потому соотвѣт- етвуетъ частичному вѣеу 124, или частица паровъ фосфора содержитъ Р4. Напомнимъ, что азотъ въ частицѣ содержитъ N2, сѣра Sc и Sa, киело- родъ О2 и О3. Химическая энергія фосфора ъъ сво- бодномъ состояніи ближе подходитъ къ энергіи сѣры, чѣмъ азота. Фосфоръ горючъ, воспламеняется при 00°, но, выдѣливъ часть своей энергіи, во время акта соединенія, въ видѣ тепла, фосфоръ становится сходныыъ съ азо- красный фосфоръ, въ зависимости отъ t и -с. Представляется вопросъ: фосфоръ въ парахъ. составляешь обыкновенное ияц какое другое измѣненіе? Гпгторфъ (1SB5 г.) представплъ для рѣшенія этого вопроса много данвыхъ, изъ которыхъ несомнѣнно (какъ показываютъ цифры опытовъ), что плотность паровъ фосфора всегда одна и та же, хотя упругость разныхъ вндоизмѣненій и пхъ сиѣеёй весьма различна. Это показываетъ, что различный видоизяіѣненія фосфора являются только въ. жидкомъ и твердомъ состояніи. Строго говоря, пары фосфора представлшотъ особое состоя- ніе этого вещества, и частичная формула. Р* относится только къ ниыъ, а не къ какому- либо опред'Ьленному состоянію фосфора. Но споеобъ дапреесіп растворовъ (глава 7) пока- аалъ, что ігрп раствореиіи въ бензолѣ понижете теынературы заиерзанія и упругости пара, унаэываетъ на частицы Р4, для обыкно- веннаго фосфора, судя по опредѣлевіямь, Патерно и Вазини (1S8S), Геріщ (1890) и Бек- мана (1S91), долучившимт. этамъ путенъ для сѣры частичный вѣсъ S°, какъ слѣдуетъ и по плотностямъ паровъ. Дальнѣйшія нзе-тѣ- дованія, ваправленныя въ эту сторону, быть, мозкетъ, дадутъ возможности судить и.о ча- стично.чъ вѣеѣ краснаго фосфора, если найдется средство его растворить, не переводя въ желтое видопзм внеиіе. Считаю не нзлиатнииъ обратить при атолъ вииааніе на то, что красный фосфоръ, па малой склонности къ химичеекинъ реакціямъ, стоить ближе желтаго къ азоту, настнцы котораго N2, а по малой упругости паровъ его должно признавать бодѣе сдожнымъ, чѣмъ. обыкновенный (желтый или бѣлый) фосфоръ^ Зд'есь, значить, недостаточно одного понятія о полішериэашн.
574 гл. 19. фосфоръ п друга элементы ѵ группы тои'ь, пока не идетъ рѣчи объ обратном!, воз станов лен іи фосфора. Азотная кислота легко возстаповляется до азота, а фосфорная гораздо труднее. Всѣ соединения фосфора менѣе летучи, чѣмъ соедияенія .азота, HNOa легко перегоняется; НРО3 какъ обыкновенно говорить нелетуча; три-этиламшъ N(C2H5)3 кішитъ при 90°, а трп-этцлъ-фосфипъ Р(СаН5)й при 127°. Фосфоръ соединяется прямо и вееьна легко не только ел кислородомъ, но и съ хлоромъ, бромолгъ, іодомъ, скрою и со многими металлами, а иагрѣтый красный фосфоръ н съ водородоаіъ [G bis]. Съ натріемъ, про сплавленш подъ нефтью, фосфоръ легко и прямо образуетъ Na3?-. Цтшкъ, поглощая пары фосфора, даетъ Zn3P- (уд. в'Ьсъ 4,76), олово—SnP, мѣдь—CusP, даже платина (PtP2, уд. вѣсъ 8,77) соединяются съ фосфоромъ [С tri). Же- лѣзо, соединяясь даже съ малымъ коли ч. фосфора, становится хрупкимъ р]. Нѣкоторыя нзъ такихъ соедине- [6 bis} Это (ей. да.тѣе] показалъ Retgers въ 180і г.. замѣтивъ, что As также прп накали- Еанін соединяется съ водородоігь. ЗаэПѵгимъ, что пламя водорода въ присутствіи малѣй- іавго количества (слѣдовъ) евободнаго фос- фора (уносшіаго съ парами воды) окрапти- вается въ зеленый цвѣтъ. [й Ігі] Способность ртути (г.т. 1R, выи. 2Ъ bis] давать непрочное соединение съ азотомъ вы- аываетъ предположение о существ он пніп к аяалогичнато соединения съ фосфоромъ. Подобное соединеніе получено Браигеромъ [1S92) при нагрѣваніи ртути съ іодис?ымъ фосфоромъ до 275°—300° въ запаянной трубкѣ. При этонъ образуется іодиетая ртуть, пост]: удаленія которой остаются прекрасные рои- боэдрическіе кристаллы съ металлически мъ блескомъ состава HgJP!. Соединеніе это прочно, не меняется при обыкновенной температурѣ и разлагается лишь при накалнванш; при нагрѣваніп же навоздухѣ оно воспламеняется. Азотная или соляная кислоты на него не дѣЭствуютъ, а дареная водка легко разла- гаеть. [7j Металлы ческіл соеднненія фосфора представляют* большой хиняческій іштерееъ, потому что въ нихъ выражается переходъ отъ металлическихъ сплавовъ къ сѣрнистынъ ме- таллааъ, галоаднымъ солямъ я окнелаяъ, а *ъ другой стороны къ азотнетыыъ металламъ. Хотя отрывочный, свѣдѣній здѣсь уже много, во интересную область фосфористьіхъ нетал- лрвъ нілв-jj нельзя считать еколькотлибо обобщенного. Многоразличный приложенія (фосфористый чурунъ, фосфористая бронза и др.), лоіорыя въ новѣВіпее время стали приобретать' фосфористые металлы, должны' были біі додать блИжайшій воводъ къ тголяомѵ в под- .ній фосфора получаются при дѣй- ствіп фосфора на растворы негалли-. ческихъ содей и при -накалгшанш металлическихъ окисловъ въ иарахъ фосфора или при иакаливаніи емѣсп фосфорпыхъ солей съ углеиъ п ме- талломъ. Фосфористые . металлы не представ ля ютъ внѣшппхъ свойствъ солей, какія столь рѣзко означены у хдористыхъ металловъ и еще замечаются у сѣряистыхх металловъ. Фос- Ф0[іпстые щолочные и щелочно-земельные металлы разлагаются даже водою и притомъ тотчасъ и очень легко, какъ въ немногпхъ только слу- чаяхъ дѣйствуютъ сернистые и еше рѣже и менѣе явственно хлористые металлы. Для примѣра упоняпемъ о фосфорнстомъ кальцМз [7 bis], Бъ гдубокій тигель кладутъ фосфоръ, покрывают!, его глиняной пластинкой и сверху засьшаютъ известью. При на- каливаліи, пары фосфора, соединяясь съ кпелородомъ извести, даютъ фосфорный окиселъ, который съ другой частью извести образуетъ соль, а освободившиеся кальцій образуетъ съ фосфоромъ фосфористый кальцій. Составь его хорошо неизв'встенъ, — мо- жетъ быть СаР (отвѣѵающій жидкому фо с ({юристом у водороду). Это вещество зашѣчательш по елѣдую- щей реакціи: если возьмемъ воду или, лучше, слабую соляную кислоту и бросиыъ въ - нее полученную массу, содержащую фосфористый кальцій, то выделяются клубки газа, которые на воздухѣ сами собою загораются, образуя бѣлыя кольца. Это зависить отъ робноиу нэученія этого предмета, до.тжен- ствующаго, по мнѣнію моему, содѣйствовать уясненію хшшческихъ отношешй, начвнаи отъ сплавовъ (растворовъ)—до солей п водо- родпеты\ъ соединеніе, п. ч. фосфористые металлы, какъ показываетъ прямой опытъ, относятся къ фосфористому водороду точно также, какъ еѣрнистые металлы къ сероводороду, ила какъ МСІ къ НС1. [7 tis] Многід другія соединеігія <|юсфора также способны образовать фосфор, водорода. Таііъ, ВР также даетг. РН!, си. гл. 17,вын. 1Й. Привожу еще способъ для легкаго полученія газообразного РН". Въ ' атмос(1)ер-6 водорода или свѣтильнііго газа (па воздухѣ загорается) накаливаготъ емтісь 1 части цинковой пыли' и 2-й. частей- краспаго фоефора. Происхиянт* соединен! е, сопровождающееся пепыіпкою,^ обраауется оѣріія масса' Zn*Ps, которая ст- слабою HsSO* дастЬЕрр^.'
ФОСФОРИСТЫЕ ВО ДО]? ОДЫ. Фосфористый код і.ііііі с-и но того, что сперва образуется жидкій двуводородистый фосфоръ РН2, а именно: СаР+2НС1=СаСР+РЫ2, который, по непрочности, весьма легко распадается на твердый РаН и газообразный—трехводороди- стый фосфоръ РН3; по- слѣдній соотвѣтсі'вуетъ амміаку: 5РгР=РагШРНа [7 tri]. Смѣсь газообразного и жидкаго фосфори- стыхъ водородовъ воспламеняется на воздухѣ сама собою и, сгорая, даетъ °°"" Н?Е™!1"" фосфорную кислоту. То же типичен фос- самое происходить, когда ♦"""Еі!.""" вода дѣйствуетъ на фосфористый натрій (NaaPa). Накаливая (въ стекл. трубкѣ) красный фосфоръ въ струѣ сухого водорода, получаютъ такую же смѣсь газооб- разнаго, жидкаго и твердого фогфо- ристаго водорода (Редгерсъ, 1S94). Изъ этого видно, что-ееть три соединенія Фосфора съ водородоит.: 1) твердый фосфористый водородъ, желтаго цвѣта, РЧі (вѣроятяѣе Р*На), получается прп дѣйствіи крѣпкой соляной кислоты на фосфористый кальцій, загорается при ударѣ и при 175°; 2) жядкій РН2 или вѣроятнѣе (частица) Р-Н4, безцвѣтная жидкость, саио-вос- пламеняющаяся на воздухъ1, кипнтъ при 60е, весьма непрочна и легко (евѣтомъ, . НС1) разлагается на два другихъ, получается прп пропусканіи газовъ, выдѣляющихся при дѣйствіи воды на СаР, чрезъ охлаждаемые сосуды [8], и наконецъ, 3} газообразный — РН3, отличающійся напболь- нгимъ постоянствомъ и отвѣчающій NH3. Это есть бездвѣтный газъ, не ■само - восшаменяющІЁея на воздухѣ, съ чесночнымъ запахомъ, очень ядо- витъ. Опъ предетавляетъ по нѣкото» рымъ свойствамъ сходство съ амміа- (7 trij Муасяшъ накаливая Са^'РО4)* бъ адѳктр. печи съ углеы-ь получнлъ фосфористый кальцій состава СааРа, который съ водою даетъ РН3, не образуя РНг. [8] Открыло Тенаромъ. Санов о спламен явность РНа на воздух* весьма замѣчательна. я особенно интересно, что аналотпчѳскін ему по составу Р^СН*)* (формулу надо удвоить), -ЭІпІСЧІ11)8 п т. п. также загораются сами на воадухѣ. комъ [S bis], разлагается прп накалива- иіи легко, какъ амміакъ, образуя Р и Н но весьма мало растворяется въ водѣ и гшелотъ не наеыщаетъ, съ некоторыми же изъ нихъ образуетъ, однако, соединенія, сходныя по формѣ и свойствамъ съ аммоніакальными солями. Изъ нихъ замѣчателенъ іодистыв ч>ос- ФОЯІи РН4Т, аналогичный съ іодистымъ аммоніемъ. Это соединеніе кристаллизуется при возгонкѣ отлично-образующимися блестящими кубами, какъ и нашатырь. Однако, это тѣло не вступаетъ въ такія реакціи двой- ныхъ разлоя;еній, который свойственны нашатырю, потому что соляный свойства въ немъ весьма слабо развиты , даже вода его разлагаетъ.р Фосфористый водородъ соединяется, такяге какъ амміакъ, съ нѣкоторыми хлорангидридами, но и вода ихъ раз- лагаетъ, выдѣляя РН3. Ожье (1880 г.) показалъ, что при 20 атм. давленіи н+18° или подъ обыкновеннымъ да- вленіемъ въ холоду при — 35° и НС] соединяется съ РН3 въ кристаллическое тѣло РН4С1, отвѣчающее паша- тырю, а бромистый водородъ еще легче, всего желегчеШ,образующійРНЧ[9], дѣйствующій во многихъ случаихъ, какъ сильный возстановитель. [S bis] Лна.'іогін РН3 съ NH: особенно ясна въ ѵглеводородныхъ пропзводныхъ. Какъ NH° отвѣчаютъ NH;R, NHK- и NR3. гдъ R есть UH* и др. углеводородные остатки, такъ совершенно соотвѣтетвениыя соединенія отвѣчаютъ и РН'. Подобный соединенія разема- трнваются органическою хииіего. При Д'ЬІІ- ствіи РН* на растворъ Sa иле К въ жидкомъ NH3, происходить PHaNa ішн РН*К, подобные анадаиъ Na и К. [9] ПерІодпческій законъ и пряной опытъ (частичный вѣсъ) показывагатъ, что PHS есть нормальное сонд. Р съ Н и что оно проще РН2, или P*HJ, какъ CHJ проше С-Н", составъ котораго есть СНа. Образованіе жидкаго фос- форнстаго водорода иожетъ быть понятно по закону эаиѣщеиій. Одноатомный остатокъ газообраанаго РН3 есть РН3 и если онъ въ РН" соединенъ съН, то въ.жидкозіъ фосфо- рисюиъ водородѣ замѣщаетъ Н, что и даетъ РЭН4. Вещество ато отвѣчаегъ свободному амиду (гидразину) N^B4 (г.т. 6-я). Вѣроятно РЧІ4 облядаетъ способноетію соединяться съ HJ, а мощетъ быть и съ '2HJ чілк съ другими чаетицамп, то-всть давтъ вещество, отвѣчаю щее іодистому фосфонію, Іодкстый фосфоиій PH4J приготовляется, по 'Байеру, въ болыпихъ колпчествахъ такъ: въ тубулатнои ретортѣ, въ стхЬнъ сѣрнистоігь углеродв растворяютъ 100 ч. фосфора, ох.таж-
576 ГЛ. 19. ФОСФОРЪ И ДРУГ1Е ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. І'ігех-водоіюдвстый <м)сФѳръ PHS приготовляется обыкновенно дѣйствіемъ щелочи на фосфоръ [10]. Въ колбу съ крѣпкімъ растворомъ ѣдкой щелочи кладутъ небольшие куски фосфора и Приготавлеіііэ воспламеняющегося па войдухѣ фосфо- риссдго иодсрйда дФйспиецъ щело'ш на фосфорт,. нагрѣваютъ; въ растворѣ получается фосфорноватисто кадіеваясольШКРО-, даютъ и понемногу прпбавллютъ 175 пастей іода, отгоняютъ Cd", (что подъ конецъ.производить въ етруѣ сухой углекислоты при ела- бомъ подогрѣваніп), сообщаютъ шейку реторты съ широкою етеклпнною трубкою, а тубу- лусъ—съ воронкою. имѣншею кранъ и содержащею 50 частей воды, Эту воду каплп- по-каплѣ приливагатъ къ іодпстоиу фосфору,— процскодитъ бурная реакція, отделяется Ш я РНУ. Дослѣднііі скопляется кристаллами въ самой рвтортк іі въ присоединенной стеклянной трубкѣ. Его очпщаютъ новою перегонкою (кішптъ, точнѣе разлагается, npnSUc) и аолучаютъ бол'Ье 100 частей. Бейеръ иы- ражпетъ реакш'ю уравненіемъ: P!J+2H-0= =PHJJ-j-POs, а тѣло Р0г моікно представить, і.-з къ фосфоряето~фос форы ый ангидрид т,: P-Os-f- -T-PsOa=4POa. За лучшую тгропЬрцію счнтаютъ 400 гр. Р, 6S0 гр. Р и 240 гр. Hs0, аобраао- воніе выражаютъ такт.: 13Р +9J + S1HS0*= =ЗЕ4Р=0'-ЬТРНЧ-Ь2НЛ (гл. 11, вып. 77).PH«J и даже .РН'1 дѣйствугатъ возстановительно нв. растворы многкхъ металличеекихъ солей. Са- vazzi иоказалъ, что РН] съ раетеоромъ SO3 даетъ сѣру и фосфорную кислоту. Заяѣтииъ, что при накаливаніи пары воды дѣйсгвѵютъ на фосфоръ ао раа: 2Р+ЗН!0= ^РН8Оа+РН». £10] Предварительно слЁдуетъ вытеснить воздухъ изъ колбы водородомъ или другимъ газомъ, горѣнія не лоддержнвакмциаъ, чтобы не произошло взрыва отъ самовоепламененіл фосфористого водорода. Горѣыіе фосфористого водорода въ кислородѣ совершается даже подъ водою; если въ ней пузырьки обоихъ газовъ встрѣчаютея, и оно очень ярко. Фоефористо- водородпый газ-ь, полученный при дѣйствіи ііислотъ па фосфористый иальцій и фосфора на ѣдкое кали, всегда содер;китъ свободный водородъ н часто даже большая часть выдѣ- ляющагося газа состоитъ изъ водорода. Чистый (безъ подмеси водорода и безъ жидкаго ji твердого фосф. вод.) т$е&воаородитый п газообразный трех - водородистый фоефоръ выдѣляется: Р'1 -j- ЗКНО -|- -f ЗН20=3(КН-Р02)+РН3. БмѣсгЬ съ РЫЭ при этомъ образуется (свободный водородъ) . и жидкій фосфористый водородъ, вслѣдствіе чего газообразный продуктъ, выходя нзъ-подъ воды и на воздухъ, саиъ собой воспламе- ннется, образуя краснвыя бѣлыя кольца фосфорной кислоты; при этомъ, какъ и въ опыте съ СаР, загорается Р2И4, но зажженный имъ РН3 также горм'гъ РН3-|-О = РН30*. Тотъ же фосфорпетый водородъ РН3, болѣе чистый в невоспламеняющійся, получается при накаливапін гидратоеъ фосфористой (4РНа03=-РЫ3+ЗРН3О) и фосфорноватистой (2PHaOa=PH3-j- +РН30') кислотъ, а проще—чреаъ разлоя;еиіе СаР крѣпкою ИСІ, потому что тогда весь Р2Н'1 разлагается на нелетучій Р2Н и газообразный РН3. Чистый РН3 сжижается отъ охлажде- нія до—Я0°, киггатъ при—85°, затвердѣ- ваетъ при—135° (Ольшевскій). Если фоефоръ горитъ въ избытюъ [10 bis] бухою кислорода, то образуется фосфоръ получается при дѣйствіи раствора ѣдкаго кали на кристаллический іо диеты іі фосфоиій: PH'J+KHO-PH'+KJ+H'O (какъ NHa изъ NlfCi). Реакоія совершается легко и чистота РН5 видна ияъ того, что онъ вполнѣ поглощается растворомъ бѣли.тьной извести, а саиъ собою не загорается, по смѣсь его съ кнелородомъ при умепьшевіи дамипл—взрыва стъ. (см. гл. 18, вын. а). Пары брома, азотной кислоты и т. п., а также нагрѣваніе до 100? заставляютъ его пріобрѣтать способность воспламеняться на воздух-!;, т. е. отчасти разлагаютъ, образуя Р*ІГ. Оппенгеймъ показа лъ, что красный форфоръ съ крепкою соляною кислотою въ запаянной трѵбкѣ, при 200°, образует* РС1*(НВР03) вмѣмѣ съ РН'. [10 Ьін] При недостатк-!; кислорода происхо- дит-ь фосфористый ангидридъ P!0S. Его получили Торпе и Теттонъ (1890) я прежде всего показали, что онъ легко улетучивается, а. именно въ отд-Ьльности плавится при 22°,5, кипитъ беэт. изиѣнешя (въ атаосф^рѣ ,Na или СО2) лрп 173°, а потому легко огдѣляется отъ подыѣеи Р'О4, который улетучивается лишь съ трудомъ. Плотность пара покавываетъ, что частичный вѣсъ его удвоенъ Р'0° (какъ для As!Oa). Бевцвѣтный самъ по себѣ, фосфористый аиг. (плотность &ь раеплавл. сосіояніи при 24°=1,93в) яіелтѣетъ и красаѣетъ пп солнцѣ (вѣроятио выдѣляя красный фосфоръ?), а ври 400° раалагаетсп, образуя фосфорно- ватый ангидридъ Р'О1 (вын. 11) и фосфог/ь. На. воздухѣ и кислородѣ Рг0! іереходигъ въ РЮ°, при слабомъ яагрѣваніи бъ ккслородф прнэгоиті масса свѣтитея и наконецъ ддеііла-
фосфорный лнпідридъ. 577 только ФОСФОііиміІ ангидридъ Рг06. Для еі'О приготовления чрезъ широкую трубку, вдѣлапиую въ одно горло большого шаровиднаго сосуда, бро- саіоть куски фосфора, которые падаютъ ігь чашкуі привѣшеішую внутри сосуда, и эти пуски зажигаютъ, прикасаясь кънимъ пагрѣтой проволокой; фосфоръ сгораетъ въ Рг0я. Сухой воздухъ, необходимый для итого, вдуваютъ въ шаръ чрезъ другое его горло, и образующееся б-Іілыя клочья фосфорнаго ангидрида уносятся токомъ воздуха, чрезъ третье горло шара, въ рядъ вульфовыхъ стклянокъ, гдѣ фосфорный ангидридъ и осаждается въ видѣ рых- лыхъ бѣлыхъ клочьевъ. Можно получить фосфорный ангидридъ ташке—пропуская сухой воздухъ Чрезъ растворъ фосфора, въ сѣрнистомъ углеродѣ. Всѣ натеріалы для приготовлепія этого вещества должны быть старательно высушены, потому что Р205 соединяется жадно съ КОДОЮ, отдѣляя при этомъ большое количество тепла и образуя мета-фосфорную кислоту БРО3, которая ни при какомъ накал иваніи не отд'вляетъ воды. Фосфорный ангидридъ нредставляетъ безцвѣтиое, снѣгообраз- вде вещество, сильно притягивающее влагу воздуха, плавящееся въ красно- калилышмъ ікарѣ и затѣмъ улетучивающееся (поэтому очищается перегонкою [10 tri]). Сродство его къ водѣ меняется. Холодная вода очень медленно пе- реводнтъ Р!Оэ въ фосфористую кисл., горн- чан же даетъ взрывъ п ведегь къ образова- нію РН8 (РЮ'-і-бЫ-О^РНЧ-ЗРН'О''). Такяіе дѣйствуюгь щелочи. Съ хлороагь происходить восплапененіе съ образованіемъ РОС1* и P0SC1. Съ сърою соединяется при 160°, образуя РЧЗЮ' (частичная формула удвоена), вещество улетучивающееся въ пуетотѣ и водою разлагаемое на H.-S ы фосфорную кисл., т. е. представляющее Р*05 еъ зам-Ьного 0s двумя атомами сѣры. Сиѣсь ГэОэ съ Р:0°, происходя-, щая при горъ-ніи фосфора въ воздузсѣ, судя по предшествующему, переводятся избыт ном ъ кислорода въ РЮ5. [10 Ігі] Фосфорный ангидридъ PsOs осторожной возгонкой (въ атмосфер* СО5) получается кристалличеекинъ и тогда кнпнтъ при 250°, но въ аморфномъ видоизм'Ьненіи (про- исходитъ часто и легко, особенно при 400°) упругость паровъ при 250° очень мала (Гот- фейяь) и тогда сплавленный въ краснокалидь- нанъ жару ангнндрндъ застываетъ въ стекловидную массу, растрескивающуюся при хранении, а съ водою соединяющуюся медленве кристаллическаго, въ который однако п Основы інііііі. такъ велико, что оаъ отнимаегь ее отъ ыиогяхъ гвл-ь. Такъ, съ HES04 онъ даетъ SO-4, а гидраты углерода (дерево, бумага) отъ прикосновенія съ нилъ обугливаются, отдавая ему элементы воды. Если влажный фосфоръ медленно окисляется на воздухѣ, то онъ даетъ не только фосфористую и фосфорную кислоты, но особую ФОСФОріЮватую кислоту H'P-0s, которая въ сухомъ видѣ при Б0° легко распадается на фосфористую и метафосфорную кислоты {H*P206 = HsP03-f НРО3), но отличается отъ ихъ слѣси тѣмъ, что даетъ своеобразный соли, изъ которыхъ натровая Н2№Ра06 мало растворима въ водѣ (натровыя же соли фосфорной и фосфористой кисл. растворяются легко) и не дѣйствуетъ возстанови- тельно, какъ смѣсп, содержащія фосфористую кислоту [11]. стекловидное изяѣиеніе переходитъ при воз- гонк'в, ЗхЬеь, вѣроятно, проявляется полимеризация, подобная той. которую далѣе увидишь для метафосфорнои кислоты. [II] Зальцеръ показалъ сущеетвованіе особой фосфорнэватой кислоты (ее иаздааютъ ПНОГДа СѴбфосфорВОІІ НЛІІ ГИПОфОСфОрНОВ), ВЪ которой многіе соішѣвались. Dm re flSSS) и Ряммельсберп, flSH2) изучили соли. Способъ ея получепія въ отдѣльнгаіъ состолнін слѣ- дующій. Растворъ кистотъ, происходящихъ при мед.теннгаіъ окнеленш влажнаго фосфора, см'іішиваютъ сь растворонъ ('25*/0) укеусно- иатровой соли, при охлаждеша кристаллизуется йа!НгР-0°(зНгО, растворимая въ 45 ч. воды и дающая съ солямп свинца оеадокъ Р1і-Рг05 (еъ С0.1ЯШ1 серебра As'P-O"), а эту соль рлзлагаютъ с-груею H*S, осаждается PbS, а растворъ. испарепныіі иодъ колоколонъ насоса, даетъ кристаллы HJP!0°2H30, легко те- рліошіѳ воду и дающіе Н*Р200. Гидратъ зтотъ плавится при 70°. а гидратъ съ 2Н-0 при 62°. Соли, содержащія на згесто Н' для Ш-, или KiSa*, или СіШа- и т. п., въ водѣ нерастворимы. Чтобы віід'бть отношеніе между фосфорной кислотою п фос({юрноватой. не заключающей элеменговъ фосфористой кислоты (потому что не возстановллет-ь нп An, ни Нр нзъ и.чъ растворовъ). но все же способной окисляться (напр. КМпО4) въ НТО4, проще всего щшлгвннть заковъ замѣщеній, явно показывающій отношеніе щавелевой кисл. (С00Н)3 къ угольной ОН(СООН) Отнощеаіе упомянутыхъ кислотъ совершенно таково же, если выразимъ фосфорную кисл. ОН(РООаН?), потому что тогда ей должна отвѣчать {РОО'Н1)* пли P-HJOc, какъ щавелевая угольной. ..Точёо таково же отнотеніе еѣряовитой иле дитіо- новой кисл. (S02OH)! къ сѣрпой 0H(S030H), какъ увидниъ къ следующей главѣ. Дцтіо- вовая кислота охвѣчаетт. ангидридѵ S'Os, про- 37
578 ГЛ. 19. ФОСФОРЪ И ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. Въ ряду фосфора, судя по общему закону (гл. 15) образования кисдотъ. должны существовать слгвдующія орто- Иіслоты іі соотвѣтствеиные нмъ анги- дриды, отв'вчающіе фосфористому водороду Н*Р: НФО1 фосфорная к. и РЮ3 ангидридъ НаР03 фосфористая к. и PaOs „ Н3Р02фоефорноватистаяк.пР20 „ [12]. Всѣ эти вещества извѣстны въ от- дѣлыюсти и ангпдрпды — по формаыъ окиеленія (но не по фнзпч. свойетвамъ, и от о л у что нолпмерпзованы, напр. Ра03 даетъ частицу PJ0'\ выноска 10 bis)—отвѣчаютъ №05 (азотный ангидридъ), МЮк(азотнстьій)иіЧ-0(закись азота плп азотноватистый ангидридъ) [12 bis], а гидраты въ нормалыіоыъ межуточному между &Q- п SO5, щавелевая — С50я промежуточному между СО а СО", фос- форноватой отвѣчаетъ ангидридъ РгО\ также промежуточный к«кдѵ Р!0Л п Y'ty, аналогъ N'O4. [12] Кромѣ нечисленных!, орто-гидратовъ, РН3 долженъ еще отвѣчать РНвО, аналогичный гидроксиламину; въ отдѣльноети он* не полутень, но твѣстенъ въ видѣ PtC^rPj'O. который получается чрезъ окпеленіе Р[С'№):1. Должно зам-Ьтить, что РН! могутъ отвѣчать л низшія степени окиеленія фосфора, иодоб- ныя №0 и КО, дая;е есть укаэаніе на обра- зова ніе подобныхъ соединен!!!, но дамныя пельзя считать прочно установленными. . Нзь нпзшихъ кислородныхъ соед. фосфора особенно чисто образуется недокись фосфора Р40, полученная Михаэлисомъ (1900). Она образуется при окисяеніп фосфора, но обыкновенно въ сзгбси съ другими окислами. Въ чистоль видѣ получена нэъ фосфорноватистой кис. при дѣйетвіи уксуснаго ангидрида, отии- мающаго воду, причемъ ироисходвтъ фосфо- рнстая кислота: оРН;,0-=6Н-0-|-РИ!О'1+Р'0. Та же Р*0 происходить, если обык. фоефоръ облить емѣсью 10и/(,-го раствора NaHO съ двой- ньшъ объеыоиъ мшрта, првэтомъ выдѣляется водородъ, и фоефоръ даетъ тёмнокрасный растворъ, который отъ кислота осаждаем, Р*0 въ нпдѣ желтаго порошка, уд. вѣсъ 1,9, распадающегося при нагрѣваніи (въ высушеи- номъ видѣ) на Р9Оь а фоефоръ, въ сгшрто- вомъ растворѣ КаИО опять раетворяеыаго и дающаго красный растворъ, постепенно обез- пвФчийакщцйся съ образован іеъіъ водовода п фосфорноватистоі кис: PlO+7H-0=iPH,0'J+ + Нг, что указываетъ на связь Р'О съ Р'О (выноска 12 bis). Притомъ недокись Р!0 со- отвѣтствуетъ твердом ѵ фос Аристону водороду Р'Н2. (12 bin] С'оедпиеніе Р!0, отвѣчаніщее фос- форноватлстой кис. я N"0, или запись фосфора получено Вессояоиъ (1897), иагрѣвая емѣеь РН*0* съ РС13, причемъ сперва влета какъ бы обезвожен іе фосфористой к. и образоваяіе своемъ состоянш содержать противу соотв. еоедішеній азота болѣе воды, или представ ля готъ орто-гидратьт, въ которыхъ столько же водорода, какъ въ высшеыъ водородпомъ соединенім, дляазота же мета-гидраты,равные орто- гидратамъ—безъ частицы воды. Однако фосфорный ангидридъ (РЮГ') съ не- болышгаъ ноличествомъ воды даетъ сперва не орто-фосфоритю кислоту РЕРО1, а соедвнѳніе P=0S№0 или РИО-', оічгЬчающее по составу азотной нислотѣ, т. е. МЁТа-ФОСФориую кислоту. Даже и при избытке воды, соединяющейся съ фосфориымъ анпідрпдомъ, первоначально въ растворъ переходитъ эта мета-фосфорная кислота, а не Ы3РО. Только при вагрѣванік раствора лли съ течеаіемъ времени мета-фосфорная кислота въ растворѣ переходитъ въ о рто -фосфорную. Фосфорная кислота [13] получается окислевіемъ фосфора азотною кислотою до полпаго перехода фосфора въ растворъ и до прекращения БЫД'Ёленія низшихъ окисловъ азота. Берутъ обыкн. красный фоефоръ. Съ бѣлымъ реакція лучше всего производится при пагрѣванін со слабою азотною кислотою. Полученный растворъ испаряютъ до сиронообразнаго состоянія. Еолп для нриготовленія взять отвѣшеипое количество сухого фосфора, то можно получить навѣриое кристаллическую пассу орто-фосфорной кислоты, испаряя растворъ до того, чтобы въ немъ осталось именно [14] количество Н3Р04, Р-Оя, а онъ распадается: 2Р!03 = Р'О'-І-РЮ. То же вещество получается при иагр?.шіш бромнетаго і]юсфоиія (вын. 9) съ РОСР (выв. 24). Запись фосфора обраяуетъ красновато- ікелтыіі uoponioh-b, распадашщшея уже при 130°. Вода на него не дѣйствуетъ. [13] Фосфорную кислоту, какъ вещество растворимое п почти нелетучее, нельзя приготовить какъ НС1 п HfTO', дѣйетвуя сѣрною кислотою на щелочпыя соли фосфорной кислоты, котя при зтоиъ ц освобождается фосфорная кислота. Для этого можно брать фосфорный соли Ва, РЬ, потому что съ сѣриою кислотою онѣ даютъ нерастворимые осадки, напр.: БаЧРОУ+ЗН^О-1 = 3BaS04 -\- 2НэРО'. КостпЕіан зола, содержитъ, кроиѣ ірос(]юрпой соли Са, еще сол£( Ка в Ug ы, нроадѣ фоеф^ір- ныкъ солей, фтористые и др. металлы, а потому ие даетъ прямо' сколько-либо чистой фосфорной кислот и. [14] Если атого не сдѣлать, РН'О* терпеть часть воды, и тогда, равно канъ п, при цн- бытк-к воды —не кристаллизуется.
ФОСФОРНАЯ КИСЛОТА. 579 •соотвѣтствующее взятому количеству фосфора (изъ 31 гр.Р—9S гр.) Плавятся при +39°, уд. вѣсъ жидкости 1,88. Пятихлористый фосфоръ PC!5 и хлорокись фосфора РОС13 {см. далъ-е) -С'Ь водою ташке даютъ исключительно одну орто-фосфорную кислоту' и НС1. Два другіе вида фосфорной кислоты, -съ которыми мы далѣе познакомимся, въ присутствен кнслотъ даютъ ту же орто-кислоту, особенно легко при ки- ляченіи, а на холоду медленно. Сама по себѣ {какъ сухая, таісъ и въ ра- *творахъ) орто-фосфорная кислота при обыкп. темп, не переходитъ вгь другія изнѣненія, а потому составляетъ пре- дѣльную и постоянн'Мщую форму. При яагр'вваши же до 200° она превращается, теряя!водѵ,въпиро-фоефорную кислоту: 2H»PO*^=H*0-|-H<P807, а при началѣ краснокалильнаго жара (около .350°) обращается въ мета-фосфорную, теряя при этомъ вдвое болѣе воды: НаРО*=Н*0+НР08. Въ водяномх ра- ■створѣ орто-фосфорная кислота ясно отличается отъ пиро- или мета-фосфорной кислотъ пореакціямъ, а именно: ІІ3РО* не осаждаетъ бѣлка, не даетъ прямо осадка съ ВаС1э, съ AgNO3 даетъ послѣ насыщенія щелочью желтый осадокъ Ag'PO4: растворъ ітиро- фюсфорной кислоты ИФЮ" хотя не- ■осаждаетъ бѣлка и ВаСІ2, но съ AgNO8 даетъ бѣлый осадокъ Ag4Pa07, а растворъ мета-фосфорной кислоты ПРО3 ■осаждаетъ и бъ'локъ, и ВаСІ2, а съ ляписомъ даетъ б-влый осадокъ AgPO3. ■Эти различія, особенно очевядныя по составу серебряпыхъ солей, изучены Гремомъ и чрезвычайно поучительны. Они показываютъ, что переходъ въ растворъ еще не опредѣляетъ наибольший) химическаго соединения съ водою, что въ растворахъ могутъ содержаться разный степени соединения съ водою, Въ фоефорѣ, а потому и въ препаратахъ _ изъ него получаемыхъ, обыкновенно содержится мышьякъ. Изъ рнетвора фосфорной к. «го можно удалить сѣроводорожшъ. Эта до'д- мѣсь служила поводомъ ігьтому, что Фпттнка въ 1900 г. еталъ утверждать, что ему удалось ■фосфоръ превратить отчасти въ нышъякъ. К. Винклеръ покааалъ тогда, что здѣсь опять повторилась ошибка, уже немало рааъ дававшая поволь думать, что элементы способны превращаться другъ въ друга. Надо думать, что. отъ неполноты изсяідованія подобныя ./йпибкп случатся еще пе раэъ. что между водою, служащею для ра- створенія и для химическаго соеднне- нія, существуетъ глубокое различіе. Опыты Грена показали также, что та вода, которой отнятІе и присоединение опредѣляетъ отличіе орто-, мета и пиро-фосфорныхъ кислотъ, что эта вода ясно отличается отъ кристаллизационной воды, потому что Гремъ нолу- чилъ соли орто-,ггаро- и мета-фосфорной кислотъ съ кристаллизаціон- шою водою, и онѣ отличались реакциями также, какъ и сааыя кислоты, хотя въ крнеталлахъ ихъ содержалась . кристаллизаціонная вода. Эта последняя выделялась легче, чѣмъ конститу- ціонная вода ѵпомянутыкъ гндратовъ [14 bis]. Орто - фосфорная кислота имѣетъ пріятный кислый вкусъ и ясную кислую реакдію, идетъ въ лекарства, не ядовита (фосфористая ядовита). Щелочи такія, какъ NaHO, KHO, NH*HO, насыщаютъ кислыя свойства фосфорной кислоты, когда на Н3РО* приходится 2NaHO и т. п., т. е. когда образуются соли состава HNaaP0*. Когда на НТО4 приходится только NaliO— получается соль, съ кислою реакціею на лакмусъ, а когда на НТО* дѣйствуетъ [14 bis] Для теоріи гндратовъ и для пони- манііі растворовъ, различіе реакцій растворовъ орто- лета- н пиро-фосфоркыхъ кислотъ, установленное Гремомъ, иш-Ьетъ столь большое значепіе, что, по моему мнѣнію, его вліяніе на химическое міросозерпаніе еще я ионынѣ далеко не почерпано. Нынѣ, какъ въ органической химіп (напр. различіе реакцій растворовъ нѣкоторыхъ ангпдркдовъ и гндратовъ кислотъ), такъ и въ минеральной (напр. различіе розо- и пурпуро-кобальтіаиовыхъ солей, гл 22 и т. п.) извѣстны миогіе подобные случаи. Они. по существу дѣла, напоминаютъ раэдпчіе, давно указанное п обобщенное, между С!Н4 (этиленъ), Cst5°0 _ (этиловый спарть-= =этиленъ+вод а) и С4Н|00 (этиловый эфиръ= = 2 этилена -\- вода = 2 спирта — вода). ' Способность лета- п пиро-фосфорной к. постепенно въ присутствен воды переходить въ орто-кислоту и обратный переходъ при потерѣ воды — показываетъ, что въ существе дѣла различія здѣсь не глубоки. Опьггъ (Ноите- нартннн) (1902) показываетъ, что слабые'рап- творы пиро-кислоты медленнѣе, чѣмъ крѣпкіе, переходятъ въ орто-кнслоту, а это, невидимому, указываете на то, что переходъ совершается между ирочинъ безъ взаимрдѣйстнія. са^гакь части цъ фосфорной к, Щетафогфоряая к. медленнѣе присоединяете къ себѣ воду, ■ч'бмъ пирокислота. Растворы натровыхъ солей, го- ■ раздо постояннее растворовъ сашіхъ кисаотк 37' '
5S0 гл. 1!). фосфогъ и друі'іе элементы ѵ группы. 3NaHO, т. о. когда образуется Na3P04— получается щелочная реакція. Поэтому многіе (Берцеліусъ) считали даже соли состава R-HPO* за средпія, а фосфорную кислоту—за двуосновную [14 tri]. Орто-фосфорная кпслота потому трех- оснонна, что еодерікитъ три водорода, замѣщаемые металлами, образуя если NaH*P04, NaaHPO* п Na3P0*. Она трехосновна потопу еще, что растворимый соли ел еъ А^КОадаготъ всегда Ag3PO* [15], соль съ тремя паями серебра, а двойнъшъ разложеніемъ съ ВаСІ- обра- зуетъ соль состава Ваа(Р04)2, серебро же и барііі основиыхъ солей почти не дають. Однометаллическія щелочнозе- мельыыя соли орто,-фосфорной кислоты растворили еъ водѣ (хотя мало), а три- металлпческія соли Ra(P04)- и даже (дву)КіНя(Р0*)г=К*(НР04)* не растворимы въ водіз, а растворяются въ кисло- тахъ, даже слабыхъ, какъ фосфорная и уксусная, потопу что тогда образуются растворимыя кислый или однометаллическія соли, RH4(P04)a или R(HaP04)a |_1б]. Фосфорный ангадрндъ, (14 tri} Другіе индикаторы |г.тД выноска 50) даютъ нныя указанІя, какъ нашелъ Вертело и др., но л считаю разлнчія этого рода мало разъясннюшдан сущность предмета, а потому яадъ ними не останавливаюсь. (Ііі| Ортофосфорносеребряная соль Ag'PO4 щелтаго лвѣта, уд. в'всъ 7,3'J; въ водѣ нерастворима. Прп ногрѣванш плавится, ни при долго »!■ сплавленіи (неизвестно вслѣдствіе какого разложения) даетъ б-іиіую пирофоефор- ную соль. Водяные растворы фосфорной, азотной и даже уксусной киедотъ, аюгіака п многими, его солей растворяють AgaP04. Если AgNO3 .д-Метвуетъ на двуметалличеекую ор- тофоефорвую соль, напр., Na!HP01, то все же даетъ Ag'PO4, освобождая азотнѵю кислотѵ: Ka'HPO*+3AgNO:,=Ag"P01+2NaNO-'i + HNO». Ортофосфорносеребрнная соль Ag=PO', растворенная въ сиропообразной фосфорной hhS- лотѣ, по прибавленіи саирта, выдѣляетъ бѣ- лую соль (спиртъ извлекаете подиѣсь свободной фосфорной кислоты) состава Ag'BPO4, ні> вода ее тотчасъ разлагаетъ на среднюю соль и фосфорную кислоту. [16]Изслѣдов8ніяТоисеяа полазали, что больше яство одноосновныхт, кислотъ: азотная, уксусная, Галоидный и т. п. кислоты {но HP более, а НСИ ыенѣе) НХ развнваюгъ въ очень слабыхъ водяныхъ растворахъ съѣдким'ь на- тромъ слѣдутощія приыѣрныя количества тепла (въ тысячахъ еднницъ тепла): NaH0-f-2HX = = 14; NaHO + HX = 14; 2NaH0 + НХ = 14, то-есть означая чрезъидѣлыя числа: «NaHO+ +НХ=14, следовательно взаимодействие происходить здѣсь только между одною частицею КаНО м 1 частицею кислоты; прочее поили всякій его гидратъ, ори прокали- ваши съ іізбыткомъ NaHO, NaaCO!l и т. п., образуегь среднюю или орто- Фосфоцшо-тршатровую соль Na3PO* no при рааложѳвіи раствора соды (или уксуеііонатровой соли) орто-фосфор- иою кислотою происходить только соль лпчество щелочи не входптъ въ рсаіщію. Дли дву основиыхъ 11\R." кислотъ (серная, сіірнн- стап, днтіошвая, шввелевая и т. п.) NallO-j- +2HalV = 14: NaHO + H2R" = 14; 2NaHO -(- +H-E"=3S| «NaHO + H=R"=2S, то-ссть при нзбыть-в кислоты (NallO+nll-R") отделяется 14 т. едмикцъ тепла, а при шбытіс!: щелочи ■2S. Когда взята фосфорная кислота (по не всякал другая трехосновная, напр., не лимонная), тогда лвлсиіевъобщпхъ чертахъ сходно еъ иредыдгщнмъ, а именно: Ы.іН0-(-2Ні!РО1= =14,7; NaMO+H'PO^M-.S: 2MaHO+HsPO'=. -=27,1; ЗгЫЮ+И'РО^ЗЗД бКаПО+Н'РО1^ =35,3, «ли вообще KaHO+nH'POWH- (при- елиз11телы1О),'пНа11О + 11'['0' = ЗЭ, а на 42. что и показ ываетъ особенность фосфоры oil кислоты, т. е. третій па(і водорода действует, слабѣе, Ч'Ьиъ два нервы.ѵь. Для зиергнчееннхъ кнелотъ, когда одшгь даіі (2U грамма) нптрія (въ ыіідѣ ѣдкаго натра) стаиовитси на нѣсто одного дая (1-го rjMuuia} водорода (в-ь ела- быхъ растпорахъ) — выд'Ізялетел 14 тыс. ед. теила, іі это свіківедливо для фосфорной к., когда въ ЬРРО1 одннъ пли два Na становятся на мѣсто II, но когда Nri'1 становятся на м*Ь- сто И3—выделяется мен'ве тепла. Это будетъ нидно нзъ сл-іиуюіцаго сопоставлен! п, ясно выводамага нзъ предыдущие чиселъ: HSP0'4- 4- NallO = 14.S; KalPPO1 4" NaHO = 12,3: Na-HPOl-f-NaUO=6,9; Na'PO1 + Nal.O тепла pa3auBaoi"b у;ке очен:, иало, о чемъ можно судить по тому, что Ma'POl-r-3SaHO=l,3i но, однако, тепло развивается. Должно думать, что при дФйетвіи на фосфорную «дслоту н'Ь- которая часть NaHO, въ присутствіи большого" количества воды, остается въ видѣ щелочи, не соединенной съ кислотою (или, что тоіке, вода отчасти разлагаетъ йа3РО'). Оттого, при увелііченіи массы щелочи, ente отделяется тепло, наступает!, новое замѣщеніе Sa — Н. Цначпт-ь, вода дѣйствуетъ раз лага юшгімъ об- ризомъ аа фосфорпощелочныя соля. Изсл'Ь- доваііія Вертело и Лугиинна подтвердили вышеприведенные выводы, сдѣлпнные мною въ- первомт» азданіи (1S71 г.) этого сочнненія. Нынѣ воззрѣнія подобнаго рода уже довольно распространены, хоти еще недостаточно строго прииѣияютсп въ другихъ елучаяхъ. Вт. отно- шеиіи- къ РН'О* можно сказать еще такъ: при заѵѣщеніи нерваго водорода —эта кислота дфйствуетъ, какъ сильный к. (напр. ЯСІ, HNOa, H!SO*), прп заыѣн'Ь второго—какъ бо- лѣе слабыя (многіл органич.) нислотш, а при заиішѣ третьего—какъ сааыл слабыя, напр., фенолъ, HCN и т. п. Достойны прияѣчанія три-металл и чесиія соли трехэквивалентныхъ основавій (Ре-О1, А1203 и т. л.), состава FePOJ, АІРО1, п. ч. они отличайтси сравнительною прочностію и крайнею простотою состава,
НАТРОВЫЯ СОЛИ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ. 581 Na2HPO*, прп пакаливаніп избытка іѴаСІ съ ГРРО1 выделяется только НС1 и обрадуется кислая соль H2NaPO*. 'Эти факты [1G bis] ясно гшказывають малую энергично сть фосфорной кислоты относительно образования трех- иеталличеекой соли, что видно и въ ■том'Ьі что соль Na3PO'f, имѣя щелочную релкцію, разлагается въ ирисут- етвіп воды угольною кислотою, образуя Na^HPO'1, разгѣдаетъ (при кипяченін) стекло, какъ щелочп, выдѣляетъ NH:I изъ NEPCi и т. и. Кристаллизуется она нзъ раетшровъ въ видѣ Ма3РО12На0 только въ присутствіп избытка щелочи. Кристаллы этой соли для растворенія требуютъ при 15° 5 частей воды, они плавятся при 77°. Орто-ФМФорпо-двуиа- троваи соль или обыкновенная фосфор- нонатровая соль NaaHPO't болѣе постоянна и въ растворахъ, и въ твер- .домъ влд'в. Такъ какъ она употребляется въ медицинѣ, то ее готовятъ въ значительных^ количествахъ, чаще изъ нечистой фосфорной кислоты, полученной д'Ьйствіелъ H2SO* на костяную золу. Къ раствору, получаемому при этомъ и содержащему, кромѣ ЬРРО4 и Н-SO4, соля Na, Са и Mg, прибааляютъ при нагръ-ваніи соды, пока выделяется СОа. Происходить осадокъ, содержа- щій нерастворимый соли Са и Mg, и въ раствор-fe образуется Na-HPO4 съ небольшого подмѣсыо другихъ солей, отъ которыхъ легко очистить описываемую ■соль кристаллизаціего. Действительно, растворы ея при ■ обыкновенной темпе- ратурѣ, особенно въ присутствіи небольшого количества соды, легко даготъ отлично ббрк'зованные, косые, аризма- тическіе кристаллы Na2HPO*l 2 НаО; при кристаллизаціи выше 30° они содержать только 7Н20. Чаеть крнсталлизаціон- ной воды первые кристаллы (обыкновенные) теряютъ даже при обыкн. темп, (соль выветривается), образуя вторую соль съ 7НгО, а подъ колоко- ломъ насоса, надъ сѣрною кисл. теряется и эта вода [17]. При прокаливший соль эта даетъ пиро-фосфор- ную соль Na*Pa07, выдѣливъ и послѣд- [16 bis] Равно какъ и раакціи на различные индикаторы (гл. 3, выи. 50), какъ пока- лалъ'Бертѳло (си. вын. 1і ігі). [17] Na'HPOM2HsO ішѣетъ уд. вѣсъ 1.53. JPogginle опредтвлнлт> растворимость въ 100 ч. шою — конституціонную воду. Орто- ФОСФорм - одноватровая соль NaHsP04 кристаллизуется съ одпшіъ паемъ воды, растворъ им'ветъ кислую реакцію. Соль теряетъ при 100° лишь эту кристалл, воду, а около 220° образуетъ мета- фосфориую соль NaPO8. Для получе- нія прибавляютъ къ Ка3НРО* столько Н3Р04, чтобы растворъ не давалъ еъ ВаСІ2 осадка, и потомъ нспаряютъ и іфисталлизуіотъ. Растворъ этой соли уже ве поглощаетъ СО3, и не даетъ осадка съ солями Са, Ва и т. п. [IS]. воды какъ 1) безводной ортосоли Ка-НРО4. такъ н 3) соответствующей пііросолп NaJP!0': 0° 20° 40° 80° 100° 1) 1,5 11,1 30,9 SI 108 2) 3,2 6,2 13,5 30 .10. Прп темкѳратурахъ 20° — 100° ортосоль значительно бол'Ьс растворима. Уже это одно различіе явно указываехъ иа глубокое измѣ- неніе конституции при переходѣ пят, ортосолей въ шросо.та. [18] Ортоанміачнофосфорныя соли во многомъ сходны съ натровыми, но въ нихъ еше яснѣе проявляется непостоянство двухъ- и трех- неталличеекпхъ солей, потому что (NH^PO4 п даже (NHJ)aIIP04 теряютъ, на воздух/Ь (особенно при дагръ-ваніи, даже въ расгворѣ) аішіакъ; только NH4HsP04 не выдѣляетъ анагі- ака и щгізеть кислую реакціто. Кристаллы первой соли содержать ЗНаО и образуются ЮЛІ.КО при нэбыткѣ амніака; обѣ другія безводны и получаются, какт. натровый соля. При прокаливай in, эти соли оставляют! »ге- тафпсфорнѵю кислота, напр.: (NH4)aHP0'= =2NH3-j-H-0-j-HP03. Дшііакъ входить также въ составъ многихъ двойныхъ фоефорныхъ солей. Ортонатровоаащіачиая, или просто фосфорная соль NH4NaHP04.lEPO, кристаллизуется въ болыпнхъ проэрачныхъ признахъ при смѣ- шеніи раствора На'НРО1 съ NH4C1 {причемъ въ маточнош- растворѣ получается NaCI) или еще лучше — пзъ раствора NaH'PO4, яасы- щеннаго аыміакомъ. Она образуется также лзъ фоефорныхъ солей ночи, при гніеніи ея. Соль эта часто употребляется при испытаніи металлическихъ препаратом, паяльною труб- кою, потому что при накаливании оставляешь стеклообразную и кислую метаіросфорную соль КаРОя, способную растворять металлп- ческія окиси и пріобрѣтать отъ того харвк- теристическія окрашиванія, какъ бура. Если къ раствору соли Mg прибавить раствора Ка'РО4. то получаетса йѣлый осадокъ средней ортофосфорной соли Mg*(P04)s7HsO. Если трпнатровуіо соль замѣаить обыкиовен-. ною Na'HPO', то осажденіе совершается также и получается MgHPO*7H!0. Можно было бы думать, что прп смѣшенш NasHPO* съ NJEP и солью кагш'я осядетъ средняя' соль Mg'(PO*)s, но въ действительности осаж-. дается ортофосфорноамиіачнінгагнезіальнан оа.ль MgNH4P04GH20 въ вндѣ врнста.члическаго ворошка, который при прокалпваніи даетъ пи-
582 гл. id. фосфоръ и друга; элементы ѵ группы. Орто-фосфорпая кислота, клкъ гпд- ратъ, должна быть выражена, по прті- рофосфорную соль Mg,;l'-0:, терпи КН" п Н50. Ута соль находится въ щшродѣ ъъ видѣ поверхностиаго минерала, струвита, въ мо- чевыхъ камняхъ н разныхъ продуктах!* пзмѣ- ненія ікпвотныхъ веществ*. Если залѣтпть, что описываемая соль трудно геряетъ ШР, что въ такнхъ же условіяхъ не образуется соотБѣтетвонноіІ натровой соли (MgK'al30,t9HsO попутается при дѣііствіп MgO на N;iHTOJ), к обратись внпманіе на то, что соли Га и Ва на дяютъ такт, легко подобной соліі,і;акъ Mg. и если пріілмшпть, что соли J[g вообще легко ддіогь двойныя амыіачньііі соли, то можно думать, "то въ указанной Соліт находится въ действительности не средняя соль, а кислая, отвечающая Nn-ИРО', въ которой Na" заменились группою KH5Mg. эквивалентною двулъ натрія. Обыкновеннѣншая средняя фосфорноиЗЕвст- новая соль Са^РСН)- находится въ природ*, въ шшералахъ. въ псивотныхъ, особено въ костяхъ и, вероятно, въ рлстешпхъ, хотя обыкновенно въ ао.тЬ многнхъ частей растете менѣе извести, чѣмъ с.ѵЬдуетъ дли обра- уоваиія средней соли. Такъ, НЮ частей золы (нзъ пяти тыеячъ частей зеренъ) ржаныхъ зеренъ еодержатъ -17,о фосфорнаго ангидрида п только 2.7 извести, и даже въ аолѣ всей ржа (съ соломою) вдвое болѣе P-Q\ чѣмъ СаО, а въ средней соли содержатся почти рапные вѣса этпхъ вешествъ. Только въ зо.ті, травъ, особенно клевера, и деревт. въ большинстве случаевъ болѣе извести, чѣмъ слѣ- дуегь для обраэовзнія Са'Р'О*. Соль эта, нераствор иная въ водѣ, растворяется даже въ такихъ слябыхъ кнелотахъ, какъ уксусная и еѣрннстая, даже и въ водѣ, содержащей углекислоту. Послѣднае имѣстъ большое значеніе въ природѣ, потому что при еодѣіі-- ствіи итого дождевая вода способна, переводить фосфарвоизвесткошя солк почвы въ растворы, усвояемые растеніяни. Раствореше средней солл въ кислотахъ происходить велѣд- ствіе образовавіп квелой соли, что определяется количествомъ кислоты, потребной для растворевія, ті особенно тѣмъ. что кислые растворы, лрн исдареящ, даютъ кристалли- ческія чешуйки кислой фпсфорноиявеетковой соли СаН^РО1)2. растворимый въ водѣ. Эта растворимость кислой еолн ввдня при обра- боткѣ кислотами костей, фосфоритовъ, ба- керскаго гуано и другнкъ природныхъ про- дуктовъ, еодержащихъ среднюю соль и упо- требляемыхъ для удобренія нолей. Для пол- наго разяоженія потребно на Са"(РО')2 взять, по крайней мѣрѣ, 2H!SO*; беругь действительно гораздо «еніе в таким* обраэомъ только часть средней соли переводить въ кислую соль. Иногда берутъ соляную кие- логу. Такіе продукты обработки сред, соли кисло?., примііняемыя очень часто для вве- денія фосфорныхъ удобренін въ почву полей, ноелтъ въ лрактикѣ названіа суперфосфата. Нѣкоторые опыты щжазываттъ, однако, что тщательное ивкельченіе, ирисутетвІе ор- ганическихъ, особенно аэотпетыхъ, вешествъ мѣру другпхъ гпдратопъ, признавая; въ ней три водяныхъ остатка, т. с. РО(ОН)а. Такое пиражеиіе покавываетъ прежде всего, что здѣсь сохранеиъ типъ РХ5, видный въ РІ-М, съ замѣною Х- кпелородшъ л X3 тремя гидрокспламн.. Тотъ же типъ проявляется въ РОС1я, PCF', PF5 и т. п. А признавая фосф. кислоту за РО(ОН)а, мы должны ждать- три простѣмішіхъ ангидрида, ей отвѣ- чающихъ: і) [РО(ОН)э]аО, въ кото- ромъ сохранилось 2 нзъ 3-хъ гидрок- силовъ. Это и есть пиро-фосформая таслота Н4РЮ7. 2) РО{ОЫ}0, гдѣ сохранился только оді-тъ гидрокенлъ орто-фосфорной кислоты. Это мета- фосфорная кислота. 3} (РО)Юя или Р-0\ то есть полный фосфорный ан- гпдрндъ. Поэтому пи)іо к мета."Ф0№вр- пыя кислоты суть' неполные ангидриды (или англдро-кпелоты) орто-ФОСФорпоІІ'. кпелоты [19]. и рыхлость с.іоженія і|юс(|и.ірноіізнестковоіі соли (напр., каш. ві. шлжигешюіі нзъ костей) дѣлаюті. излишнею обработку фосфорнаго удобренія кислотами, то - ость урожаи отъ этого не увеличиваются. [18] Въ зтоиъ смысл'В сала пртокпелота могла бы разематриваться, как*ь аигіідрокне- лота. считай P(HU)r' за полный гндрнтъ, если бы существовали РНП, по такъ какъ вообще- нормальные гидраты отв'Ьчають существую- Шіиіъ водородиетьнгь спедпненіпмъ съ прибавкою до 4-хъ атоновъ кислорода, то РН"0* есть нормальная кислота, какъ SIF01 и ОНО', но NHO", CH-0J суть метаіівслоты или выс- шія нормальныя КН^О1 и СН40'1 съ потерею частицы воды. Для того, чтобы видѣть опю- шеніе между орто. пнро и метафосфорными' кислотамн, прежде всего елѣдуетъ эамѣтятьг что въ нвхъ ангидридъ Р^О^ соедикенъ съ 32 и 1 частицами воды. За отсутствіеыъ свѣ- дѣній о вѣѵѣ чаетпцы орто и пиро-фосф. кислотъ, необходимо указать на то, что всѣ свѣдѣнія о метафоефорной кислотѣ локпзы- ваюіъ (вын. 21), что ея частица гораздо слож- нѣе, чѣмъ НРО', и содержитъ по крайней мѣрѣ Н'Р'О", или Н6Р"0,В. Разълспеиіа вопро- совъ, здѣсь представляющихся, мвѣ кажется возможно ждать только чрезъ подробное изу- ченіе явленій полимернзаяш минеральныхъ веш.ествъ и rfexi. еложпьиъ (комплексныхъ)' ь-ислотъ, прниѣръ которыхъ мы далѣе (г.т. 21) раземотримъ въ видѣ фосфориомолибдеяовой кислоты. Подобный же случай, вѣроятио, представляетъ растворимость гидрата кремнезема (происходяш,аго при дѣйм-віи SiF1 на воду) въ сплавленной метафоефорной кнелоі'ѣ,. причеиъ происходитъ, по пхлажденіи, обра- зованіе октаэдрическ, кристал.човъ, (уд. Вѣсъ 3,1), содержаішіхъ ЗЮ'Р'О". Некоторый на- хекъ (хотя и но доказательство) на то, что- обыкновенная орто*фосфорная кисл полиме-
1ІИР0- И МЕТАФОСЧЮГНАЯ КИСЛОТЫ 583 Пиро-ФосФорпаякислота, НФ-О7, образуется при нагрѣваніи до 200° орто- фосфориои кислоты, теряющей при- зтоміі воду [19 bis]. Ея средпія соли происходить при пакаливапіп дву- металлпческихъ орто-фосфорныхъ солей, типа НМ W. Такъ, ывъ №і*НРО* получается Ка'ЧРЮ1 (изъ воды кристаллизуется съ ШН-О), очень постоянна, въ жару плавится, реакція щелочная fl'J ti'i]; а изъ.КаГРРО* получается кислая соль NasHaP807 (легко раеттю- ргша въ водѣ, ииѣетъ кислую реакцію, при дальиѣйшеы'ь прокаливаніи даетъ кета-соль) [20]. Мста-ФоеФоршая кислота І-ІРОя (ана- логъ азотной) образуется при прокаливаніи пиро- п орто-кислотъ (и пхъ амміа-тыхъ солей, что самое лучшее) въ видѣ стеклообразной сплавленной гигроскопической пассы (стекловидная фосфорная кислота, aciclum phospho- ризовапа, даютъ иаоліодепіл Штаудеішейра (JS93) надъ тѣмъ, что при дѣ(іотвін раствора КН'РО* і!а К'СО' он-і. получкяъ соль МІ'РЮ1*, отвечающую утроенной формулѣ НТО4, а при дѣпствщ K1FPQ1 па саму Н5РОч соединение КН:,Р5Ов, соответствующее удвоенной частіщѣ HsPOJ. [19 bisj Ш наблюд. Иатссна (1S!)3) орто- кислота при 230° несовершенно переходить въ' пиро-кислоту, а при 260° эта последняя начииантъ улетучиваться. При 300 чп» граду- сахъ образуется исключительно мета-кислота. Ц9 tri] Растворъ шіро-кислоты очень медленно при обьп;. ( переходить въ орто-кпс. при хранешн, въ первый день дримѣрно по 5"/„, a потомъ все медлеинѣе, такъ что въ 3 нѣсяца превращается лишь около половины. Кислоты и иагрѣвавіе ускорпгатъ переходъ. Средняя натровая соль постояннее кислоты, и ея растворъ не изменяется при (непродоя- ікнте.тьноиъ?) киттчеиіи. [20] Способъ праготовленія самой кислоты состоитъ въ превращен»! соли Ва'РЮ7 двой- нымъ разложеніемъ въ водѣ съ солью свинца въ нерастворимую свинцовую соль f)bsP20', a эту последнюю должно взболтать съ водою и разлагать въ ней сѣроводородомъ, осѣдаетъ '2PhS—вт. растворе будетъ пирокисдрта. Растворъ испаряется подъ ігалоколомъ насоса. Сгущенная сиропообразна и кристаллизуете и, при накалвванін даатъ, теряя воду, метафос- ({юрную кислоту. Во многоагь сходна, съ орто- фоефорною, также соли щелочныхъ металловъ растворимы, прочихъ—нерастворимы въ воде, растворимы въ кислотахъ. При нагрѣваніи въ растворе съ кислотами даетъ ортофосфорную кислоту, также какъ и при аплавленія съ іічбыткомъ щелочи. Витгь нагревалъ NEPCt съ фосфор'ною кислотою (выделяется НС1) и остатокъ накаливалъ, прнченъ удаляется NH8, и тогда получилъ ивтрофосфорнуго кислоту. гісшп glaciale), растворимой въ водѣ и при накаливаііін улетучивающейся безъ разяоікепія. Она-же образуется при первомъ медлеш-гаыъ дѣйствіи холодной воды на ангпдрвдъ, но при нагрѣваніи ея раствора и долгомъ его сохраі-іеніп, особенно въ присутствия гателоть, мета-фосфорная кислота даетъ орто-кислоту |21]. [21) Такъ какъ мет а фосфорная кислота, по отийщелію кп. феіюлфталену, дѣйствуетъ, какъ одноосношіап, а ортофосфорная какъ, дв у основная, то это различіе даетъ возможность (при помощи іісйтрализаціи щелочью) слѣдить за переходомъ мета- въ ортокнелоту. Сабатьс (1SSS г.) произвелъ такое пзелѣдова- ніе и показалъ, что скорость превращенія находится въ сильной зависимости отъ температуры и подходить подъ общіо законы скоростей химических*], превращвній, раземотрѣ- рііе которыхъ относится къ физической химіи. Особый іштересъ метафосфорнап кислота имѣегъ со стороны ттіхъ пзмѣнеиій, которьшъ подвергаются ел соли. Соли метафосфорной кислоты происходить при прокалввати кис- лыхъ ортосолей Ш-і-ТО- или MSHJHPOs. a также кле.тыхъ пнросолей MaHsP,!07 или М2(ЫІ-І')'Р:0;, причеаъ теряется К-0 и SH!. Своітстиа солеп sreTatфосфорной кислоты, ияѣю- щеіхъ составт. азотныхъ, напр., NaPO3 или Ва(РО:1)2, различаютоя^смотря по продолаш- тельвости проналяпаніл, какому подвергнуты орто- или пиросолн. изъ которыхъ лриготов- ляютъ летасолп. При силышягь ггрокалнваніи NaH2PO' или NH'NaHPO4 получаетсп сплавленная соль NaPOs, расплывающаяся на воздухе н дающая студенистые осадки еь солями1 щелочньь\ъ земель. Но при другпхъ условіяхъ соли того же состава пріобрѣтаютъ другія свойства, что замѣттілъ Гпемт> (въ 30-хъ го- дахъ) и изучили мвогів, особенно Флейшанъ и Геннсбергъ (пъ 40-хъ года>гь) и Тамманъ въ начале 90-хъ, Прианаютъ несколько поли- мерггыхъ формъ солеі! лета(]ясфорной кислоты (НР03)п. Руководясь ноиенклатурош и опытами Флейтасапа, принимаютъ, напр.: а) Моно- ивтафосфорная кислота. Соли ея отличаются, нерпитворпмостію въ подѣ, даже соли NaPO0, ЕРОя нерастворимы. Получаются при нака- ливаніи однометаллшчесинхъ ортосолей, напр., ШРРО* до выдѣленія воды (316°), но не до илавлѳпін, Двойныхт, солей для ннхъ не- извѣстно. б) Ди-мет а фосфорная кислота. на; противъ, того, .те гко даетъ двобныя солн, напр., KNaPB0°, а также съ Эіѣдыо икаліекь и т. п. Медная соль получается при испаре- нін раствора окиси згвдп въ ортофосфор- ной кислот-!. Иаъ него сперва выделяется голубая орто-еоль CuHPOJ, потомъ свѣтло- голубая пнро-соль Сп-Р2р7, а выше 350°, когда начнетъ улетучиваться еама.'мета-фосфорная к., образуется дн-ыетафосфорво-медная соль СпРЮ1''. Остатокъ пронываютъ водою, разла- гаютъ нагрѣтымъ раетворомъ Na.-'S и тогда вь растворе получается натровая соль Ка5Р3Оя/ которая при испаренін п со сппртомт> даетъ. кристаллы съ 2HsO, не двігвняюпйе посдѣ
584 ГЛ. іі). ФОСФОРЪ И ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ Л- ГРУППЫ, Чтобы видѣть отношенІе между фосфорного к. п низшими кислотами фосфора, — проще всего представить за- мѣну воднаго остатка въ Н3Р04 или РО(ОН)3 водородомъ, такъ какъ такое замѣшеніе составляетъ раекпсленіе; тогда изъ орто-фосфорной кпсл. полу- потери поды при 100° способности легко растворяться (въ 7 ч.)въ водѣ. При сплавле- ніы массы получается расплывчатая (гекса- метафосфориая) соль. Раетвор-ь соли нм'Ветъ среднюю реакцію, которая измѣтіется въ кислую только при долгоиъ кііпячеиін, когда образуется орто-соль КаН-РО'. Растворимый соли дн-нетл фосфорной кислоты съ AgJJO" даютъ нерастворимую Ай'РЮ', съВаСІ1—оса- докъ BaP-QG2H'-'0. в) Три-метафосфорная нислота получается въ вид+. Ка'РЮ9, если всякую другую мета-фос<|к)ри о натровую соль сплавить ы хсдлепяо охладить, потомъ растворить въ небольшою, пзбыткѣ теплой воды (взять верхнііі слой) и полученный растворъ испарять; кристаллы содержать GH-О; растворяется въ четырехъ частяхъ воды. Кпслан реакнія получается, также какъ и для предшествующей солп. только при долгоъгь шшячеящ съ водою. Это есть наетояш.іі'[ аналоге азотной кислоты, потому что ваь мста.і.шчетя еп соли растворимы, г) Гансаметафосфорною кислотою Флейтнанъ иазываетъ обыкновенную мета-і)>осфорную (стекловидную) кислоту, притягивающую влагу. Расплывчатая натровая соль ея получается, какъ п трп-летафоефор- ная соль, но прп быстромъ охлажденіп. Она же образуется прп сплавленіп окиси серебра съ нзбыткомъ фосфорной кислоты. Натровая соль растворила въ водѣ. съ солями Са, С'а н Mg заеть вязкіе, уяругіе осадки. Дюбертъ (Ш'Л) получать соли А В, РЬ и др. Изелѣдуя по способу І'аулн растворы натро- выхъ солей мета фесфорныхъ кпелотъ, Яеейнъ и Тилло (1S89) пришли къ тому заключешю, чго соли дн- л грп-мета-фосфорной киел. относятся такъ, что пхъ частицу должно пред- ставпть не полимеризованною NaPO3. соли же гекеаметафосфорной кислоты относятся, какъ (НаРО3)4- Въ всякомъ случаѣ тотъ разрядъ солей, который Флейтманъ я Геинебертъ счи- таютъ за моно-мета-фосфорную кислоту (т. е. лишенную полнмерности), всего вѣроятнѣе признать за наиболее полимерпзованный, п. ч. соли эти нерастворимы. По изелѣдованіямъ Таммана стекловидная метафосфориая кислота содержись см'веь преимущественно двухъ вадоиэ:ігЬяеній, отличающихся растворнмостію н степенью постоянства солей. Sfeirfse постоянное еоотвѣгствуетъ гекса- киелотѣ Флевтмана, а она даетъ три изомерный соли, Тамманъ пришелъ къ заключенію, что сущеетвують полимеры тарке въ видѣ: пенто-, ОКТО-, в дека-летафосфорныхъ кислоты Не вдаваясь ѣъ подробности, сюда относящаяся, считаю неизлшпиимъ указать на то, что степень полгшерияацін к число іюліг- мерныіъ видоиям-Ьнешй прп соврененноыъ со- етояніи св'вдѣвій объ этомъ предметѣ нельзя считать окончательно уясненными. читея фосфористая кисл. РОгІ(ОН.)а и фосфорноватиетая Р0ГІ2(0Н), и при- томъ фосфористая должна быть дву- основеото, если орто- фосфорная кислота трехосновна, а фосфорноватиетая кислота должна быть одноосновною. Этотъ выводъ дѣйствительво подтверждается [21 bis] п тѣиъ указываетъ, что всѣ кислоты фосфора можно относить къ одному общему типу РХ5, представителем'/, которпго служатъ PH'J, PCI6, РОС13, PCPFS и т. п. Фосфористая кислом, Ptl303, получается обыкновенно изъ трех-хлорн- етаго фосфора РС13 при дѣйствіп на него воды ЙНЮ, прнчемъ образуются ЗЫС1 и PIIsO;!; обѣ растворимы въ водѣ, по раздѣляются легко, потому что НС1 летуча, а Р-РРО3 мало летуча, и если взять мало годы, то прями весь почти ЫП удаляется. Сгущенные растворы фосфористой кислоты даютъ кристаллы ГІ:,РО'', ко торы я плавятся прп 70°, прптягиваютъ изъ воздуха влагу и расплываются, при накаливавши даютъ РНа и фосфорную кислоту [22], а многими окислителями легко (21 bisl Двуосновность HJP<P. установленная ІЗюрцемъ, доказана многими прямыми опредііленіямп (см., напр., пьін. 22), паъ кото- рыхъ упомянемъ об'і. томъ, что Ама (1В02) бралъ смѣсь водныхъ растворсвъ Nu'IIPO' и КаНО и ирнбавлялъ къ ней абсолютного спирта; образовалось два слоя—верхиіп, спиртовой, содержалъ весь иэбытоіп> NallO. а вт, ннжнйііъ осталась только еоль КагНРО\ которая, значптъ, несиособна реагировать съ избытксчъ йаНО. Насыщая ІРРО3 содой до полученіп неитральнаго раствора по метплъ- оранжевому индикатору, Аыа получн.тъ На11гР03. Заиѣна одного атома И—патромъ, эд'Ьсь каігь въ фосфорной к. (вын. 1G], даетъ бол-ве тепла, чѣмъ ааыѣна второго атома, а для третьяго нѣтъ образованія соли, а потому нѣтъ и выдѣленія тепла. Одпометаллическія соли, напр., NaH2P03 пли амыіачныл при на- иаливапіи до 160° даютъ, какъ ранііе пока- лалъ Ама. соль двуоеновной лпрофосфористоіі кисл.: Ка-Н=Р'Ог'. ■ ^ [22] Фосфористая кислота при Д'пйствін водорода въ миментъ выд'Ьленіп (Zn -f- H!SO') лае-гъ РІІЯ, при кнпяченіп съ азбыткол'ь щелочи выдѣляетъ водородъ (РИэ03 + ЗКНО — =-РК304 -]- 2ШО + Н=), всл-Ьдствіе же своей способности окисляться, возстановляетъ, напр., CuCl5 въ CuCl, нэъ AgNO3 возстановляетъ серебро, изъ солей ртути — металлъ. Танія ре- акцін находятся въ связи съ тѣмъ, что одннъ ато«ъ водорода н'ь этой кислоте должно признать въ томъ же состоянии, какъ въ фосфористоаъ водородѣ, что выряжается формулою РНО(ОН|5, если представимт, ее, какъ
ФОСФОРИСТАЯ It ФОСФОРНОЕАТИСТАЛ КИСЛОТЫ 685 переводится въ ШРО4. Въ ней только два водорода заыѣняютея металлами (Вюрцъ), щелочиыя соли растворимы, съ солями большинства другихъ метал- ловъ онѣ даютъ осадки. Одноосновная ФОСФорповаттзтал кислота РІ-1Ю3 даетъ соли PH202Nn, (РЕРО^Ваиимъ подобиыя, два остальные водорода (находящіеся въ томъ же вндѣ, какъ и въ РН'1) въ ней не защищаются металлами, а опредѣлшотъ способность къ выд'Ьленію при накаливании фосфорпстаго водорода (особенно со щелочами). При дѣйетвіи на вещества, способный раскисляться, этотъ водородъ дѣйствуетъ на нихъ, напр., возстаномяехіі изъ растворовъ соли золота, ртути, окись (въ растворѣ въ видѣ солей) мѣди переводить въ закись и т. п. Во веѣхъ этихъ елучаяхъ фосфорноватистая превращается въ фосфорную кйсл., а подъ вліяніемъ цинка и сѣрной кислоты она даетъ РН8. Между тѣмъ, ни сама фосфорноватистая кислота, ни сухія ея соли не поглощаютъ кислорода воздуха. Соли фосфорноватистой кислоты болѣе растворимы, чг1;мъ предыдущпхъ кислотъ фосфора. Такъ, PNaH202 съ ВаС1а осадка не даетъ, соли Са, Ва и мно- РИ'Х съ г.ам'Ьною дву.ѵь водородовъ кислородом, и НХ двумя водяными остатками. Прямо]! переходъ І'СІ3 въ фосфористую кислоту говорит!,, однако, за то, что въ ней всѣ три водорода находятся въ ввдѣ воднаго остатка одпнаковаго характера, потому что для трехъ паевъ хлора РС13 неизвестно какого-либо отявчія — всѣ реаглруютъ обыкновенно одинаково. Однако, проф. Мепщутшшъ, действуя РС1а на спнртъ CH'OH, получи.ть НСІитѣло Р(С5НвО)СР, а изъ пего при дѣйствіп Ві'- іго- лучилъ С'НЧЗг и PBrGCi", что уже доказы- наетъ въ некоторой иѣрѣ существованІе раз- личія въ трехъ атомахъ водорода РНгО** Кслп обрати» вшшаіііе па реакцію выд'Ьле- нін РН3 при пакаливанш PH3US, то увидпнъ, что 4РНЮ3 выд-вляюгь въ вндѣ РН" только ЗИ, а потому въ остаткѣ, т. е. въ ЗРІРО1. содержится еже водородъ, такой, какъ въ РН3, потому что въ •іРН'О3 должно признать 4 такихъ водорода, как-ь въ РН5. Подобнаго же вывода достпгаемъ, разеиатрпвая разло- женіе фосфорноватистой кислоты: 2РН302 = =РНЯ ~'г РІРО*. Въ 2-хъ частицахъ взятой одноосновной фосфорноватистой кислоты находится всего 2 атома водорода, замѣщаемаго металлами, а въ частицѣ происходящей фосфорной кися. пхъ три. Выть можетъ, что отнояшнія этого рода оиредѣляіотъ относительную прочность дву-металлпчеекихъ солей ортофоефориой кислоты. гихъ другихъ растворимы [23]. Соли фосфорноватистой кислоты приготовляются, кидятя щелочь съ фосфоромъ, пока не перестанетъ отдѣлятьеп РН3: Р* + ЗКНО + ЗН*0 = РНа + ЗРКН=Оя. Для приготовления самой кислоты по- дучагатъ этвмъ путемъ (киштятъ Р въ раствор-!; ВайЮ2) сперва баритовую соль, а потомъ растаоръ соли раз- лагаютъ сѣрвдю кислотою. Растворъ фосфорноватистой кислоты при cry- щеніи (нагрѣвая не выше 130°—тогда разлагается) даетъ сиропъ, способный кристаллизоваться, и еъ твердомъ видѣ РИ30- плавится при -{- 17°, имѣетъ свойства рѣзкой кислоты. Типы РХП я РХ% очевидные для водородистьгхъ и кислородныхъ соеди- иеній фосфора, яснѣе всего выступаютъ при знаколствѣ съ галоидными соединениями фосфора [24], на которыхъ мы остановимся, особенно иадъ хлористыми, какъ панболѣе важными по пхъ историческому, теоретическому и практическому зиаченію. Фосфоръ горитъ въ хлорѣ, образуя РСІ3, а при пзбыткѣ хлора и PCR Орто - фосфорной POtHOl^ кислотѣ, какъ гидрату, отвѣчаетъ FOCP, какъ лростѣйшій хлорангпдридъ, по типу РХ5, какъ и .Р(_Т\ а фосфористой кпс- [■23] Ф о ефорноватист о -известковая со.іь употребляется въ медицин!;. Фосфора о ватпсто- натровая соль КаН-РО- въ смѣсн съ 2KaN05. по наблюдению Саѵаггі, даетъ сильные взрывъ. [-24] Фторъ (сы. вын. 25) a oposvb даютъ РХ5 п РХ3, но для іода РР очень мало прочно (въ химпч. сныслѣ) н обыкп. получается только тре*-іодистый.фосфоръ (изъ желтаго шгп крас- наго фосфі п іода въ надлежащей пропорции. Онъ представляетъ тѣло твердое, краеяаго авѣта, кристаллическое, плавится при 55°. водою легко разлагается, образуя РН303 и 3HJ, а при наср'Ьванйі вьтдѣляетъ пары іода. образуя дву-іодистый фосфоръ PJ2. Это вещество ыожетъ быть полуяено, какъ и предыдущее, прп уменыпеніп количества іода (ни І ч. фосфора S — іода, а дли РР — 12,3) обраауеть также красные кристаллы, пла- вящіеся при НО0, и съ водою, разлагаясь даетъ не только РНЮ3 и HJ. но еще отчаеті РН8 іі ікелтое вещество (низшую окпсь фосфора). Дву ■ іодпстыі! ([іосфоръ по состав; отвѣчаетъ жидкому фосфористому водороду PH'J п вѣроятно частичный в'Ьсъ его гораздс выше: РЧ* юн P3J° п т. п. Такъ какъ іодя- стыя соедпненія фосфора съ водою 'даютъ HJ л Н'РО", а эта оба вещества суть воз- стаішвчтелн, то въ прпсутствід води (п гпд- ратовъ) іоднетый фосфоръ д-вйетвуетъ воя- стапошітельио.
5S(i ГЛ. ID. ФОСФОРЪ И ДГУПК ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. лотѣ и формѣ РХ3соотвѣтствуетъРСІ3. Хлорокксь ФОСФоря. РОС18 есть безцвѣт- ная жидкость, кипящая при 110°. Трех- хлорлсгай фосфоръ — также безцвѣт- ная жидкость [25], кипящая при 70°, (-25| Въ мщдкомъ шідѣ плотность РСР при J0C = 1,597, потому частичный объемъ = = 137,5:1,597=86,0, для хлороклсі: фосфора от- равенъ 153,5:1.093 = 90,7, то-есть прибавка кислорода здѣгь произвела незначительное увели ченіе въ объем'];, подобно толу, какъ при переходе УС1- въ SOC1- объміъ из- мѣиіиіея изъ (54 въ 71. Въ теиперптурахъ кп- ігвнія разница того же свойства; РСР юіпН'П. при 70°, Р0СР при 110°, SCP при 64°, а S0C1" при 7SC—т. е. прибавка кислорода увеличила температуру ішпѣніл. Плотности паровъ РСР и РОСР соотвѣтетву- ютъ пхъ формуланъ (Кпгуръ. Вюрцъ), т. о. равны половине вѣса частицы, если отнесены къ водороду. Не то для плтнхлориетаго фос- [|юра. Кагур-ь покааа.ть, что плотность паровъ иятнх.торнстаго фосфора по отношенігокъ воздуху = 3,в5. то есть по водороду = 52,6, а по формуле РСР она должна быть = 104,2. Слѣ- доватсльио, фориула :іта соотвѣтетвуетъ не двумъ, а четьіремъ объемаыъ. Это показы- ваетъ, что въ дарахъ РСР находится не одна, а двѣ частицы, т. е. что въ парахъ РСР распадается, какъ нашатырь, сѣрнап кислота и т. п. Продуктами распаденія зд'Ьсь должны быть РСР и СР, тѣла, при охлажденін легко возобновляют!» РСР. Такое раздоженіе РСР прп переходе въ паръ удостоверяется тѣмъ, чти пары этот почтя безциѣтнаго тела окрашены въ зелено-желтый ішѣтъ, свойственный хлору. :)то распаденіе РСР считалось одно время за ирвзнакъ того, что фосфоръ, какъ и азотъ. не даетъ летучихъ тѣлъ типа РХ'', а такія получаются только въвидѣ мало проч- ныхъ, иолекулярныхъ соедпненій, распадающихся zip и перегони* какъ РН'Ш, РСРСР, NFPHC1 и т. п. Но для убѣжяенія въ величине ■ частицы РСР, Вюрцъ (1S70) наблюдалъ, что прн емешеніи паровъ PC!5 ст. парами РСР, ко.гда РСР уже возгоняется (отъ 160° до І90°), пары его безцвѣтпы и имѣютт. плотность действительно близкую къ фориулѣ, то есть къ IGi; таковая же плотность пара РСР определена въ атмосфере хлора. Следовательно, при низкпхъ температурахъ я въ смѣси еъ одним, наъ продуктов!, распаденія еще нѣгь того разложенія, которое наступаешь при выешнхъ температурахъ, то есть адѣсь мы встречаемся съ явленіеыъ дпеео- ціаіц'н, 'идущей при невысоки.чъ температурахъ. Особую же .важность п доказательность въ пользу существованія паровъ типа РХ* лредетавляетъ пятнфтор истый фосфор т. PF!, полученный Торпе, какъ безцвѣтаый газъ, только современен* разъедаюішй стекло, мо- гущій сохраняться иадъ ртутью и представляю щій .иорл ал ьную платность. Онъ получается, когда къ охлажденному РСР прибавляется яшдкій грехфтористый нышьякъ AsF*. по уравненію: ЗРСР+оАйР3 = 3PFS + oAsCP. Вообще, фторъ съ фосфоромъ легко даетъ ■чцюч.ныя еое.диненія: PF3, POP" и PF\ что и а пптп-хлористый фосфоръ есть твердое, слегка желтоватое твло, неспяа- вляющееся, а прямо возгоняющееся около 168°. Всѣ они тяжелѣе воды, его разлагаются и составляют^ типы ілор-ііжіщріідѳвъ или хлорнстыхъ соединений пешеталлическихъ элементовъ, гидраты которыхъ суть кислоты, какъ NaCl или ВаСР суть типы галоидныхъ иеталлическихъ солей. Если въ стішшку съ хлоромъ опустить кусокъ фосфора и прикоснуться къ нему раскалеішымъ желѣзомъ, то онъ загорится, соединяясь съ хлоромъ. При этомъ, если есть избытокъ фосфора, образуется только жидкій трех- хлорпетый фосфоръ РСР, если же будетъ избытокъ хлора, то происходитъ твердый ппти-хлористый фосфоръ. Для при- готовденія постудаютъ такъ: сухой (пропущенный чрезъ рядъ вульфовыхъ стклянокъ съ еврной кислотой} хлоръ проводятъ въ реторту, въ которой находятся песокъ и фосфоръ. Реторту подогрѣваіотъ, фосфоръ, расплавившейся въ ікидкость, распределяется въ песііѣ л постепенно образуетъ РС13. который перегоняется и сгущается въ иріемник'Б. Пятп-хлористый фосфоръ РСР получають, пропуская сухой хлоръ въ сосуд'ь съ очищениымъ (перегонкою) трех-хлористымъ фосфоромъ. Трех- хлористый фосфоръ прямо съ кисло- должно было ожидать на исноваиіп того, чти прп переходѣ втъ F къ J (т. е. so мѣрѣ воз- растанія атомнаго вѣса галоида) прочноеті- соеднненій съ Р и склонность давать РХ1 (выб, 24) уменьшается. Трехфтористый фосфоръ полученъ при накаливанін смѣси ZnE1 и. РВг"', прп дѣйствін AsF1 На РСР, при накаливанін фосфористой мѣди съ РЫ?! и т. п. Это есть евльао пахучІй газъ, ежнжагощійвя при —-10° и давлеяііі 40 атм; въ беэцв. жидкость. Овъ легко растворяется (поглощается, реагируя) водою, д'ействуегъ на стекло; при саіѣшепіи PF* съ СР происходитъ между ними со- единеніе (Пуленъ, 1891), PCl-Fa — безцвѣтный газъ нормальноіі .плотности, при 8е онъ превращается въ жидкость, при 350°, разлагаясь на PF^-f-CP, съ маяымъ колич. воды даетъ фторо-овись фосфора PDF3 (съ болыішыъ колич- воды —РН30'), которую Муассанъ (1891) по- лучнлъ при дѣйствіи суюго HF на Р'О", а Торпе и Теттонъ (1890), яагрфвая смесь кріо- лита съ РЮП. Это есть газъ съ нормальною плотностію, какъ и PF?, йоторый Муассанъ получилъ прямынъ дѣйетвіемъ фтора иа PF3- Такамъ обрааомъ формы РХП и І'Х' суще- етвуюгь ие только во множествѣ твердыхъ и нелетучлкъ вешеещъ, но и въ вндѣ паровь (PSF" см. главу 20, вын. 20].
ГАЛОЫДНЫЯ С0ЕДШШ1Ш ФОСФОІ'Л. 587 родомъ, но скорѣе сь озоишіъ или съ бертолетовой солью (ЗРСІ3 + КСЮ3= = ЗРОСІ -f- KCi), соединяется, образуя х.шфОШн;!, и>осі>0|)а РОС13 (Броди). Это соединеніе получается также прп пер- вомъ дѣйствіи воды па пяти-хлори- стый фосфоръ, напр., если поместить подъ колоколъ дна сосуда: одинъ съ РСІ5, другой съ 1-ГО. Кристаллы РС1й чрезъ некоторое время псчезаютъ, а въ воду переходить НС1. Пары воды дѣйствуютъ на РСІ5, а именно: РСР-р- +НгО=РОС1я+2ИС1. Въ результатѣ получаются въ одномъ сосудѣ жидкая хлорокись фосфора, а въ другшъ— растворъ хлориетаго водорода. Однако, пзбытокъ воды превращаетъ РСРпрямо въ орто-фосфорную кислоту: PCP-f- +ШаО=РНв04+5НС1 [20], п. ч. РОС1н съ водою+ЗН-0 реагирѵетъ, образуя ЗГІСІ и фосфорную к. РО(ОН)». Описанный хлористый соедииенія служатъ не только типоыъ хлорангн- дридовъ, но и средствомъ для получения другихъ кисяотпыхх хюранги" дрндовъ. Такъ, превращеніе кислотъ ХНО въ хлорангидриды ХС1 совершается, обыкновенно, посредствомъ пятн-хлористаго фосфора. Это открыто [-2G] Образуется хлорокись фосфора-—действуя РСІ3 на гидраты кислотъ (щелоча раз- рѵшаютъ хлорокись і|юсфора.І по типу: PCls-j- +RHO=TJOCli,H-RCl+HCl, гдѣ RHO есть кислота. Реакціи идеть по этому равенству съ одноосновными кислотами, но -rorja BCL летуча ы потому получается смѣсь. RC1 съ РОСР' — двухъ летучих ь тѣлъ, иногда нераз- дѣляемыхъ перегонкою. Если зке кислота мво- гоосновна, то реакцІя часто направляется такъ, что получается ангпдрпдъ RHBOs-r-PCl*= = RO-f-POCl= + 2HC]. Если ангпдридъ нелетуч* (какъ борный) пли легко разлагается (какъ щавелевый), то легко получается чистая POCR Такъ, дѣйствуя РСІ5 на борную или щавелевую кислоту, и приготовляютъ хлорокись фосфора. Хлорокись фосфора образуется также црн пропѵскаиін паровъ PC1S чревъ фосфорный ангвдридъ: РаОв+ЗРС15 = 5РОС1\ Это составляет* отличный примѣръдля показанія того, что обрааованіе одного тѣла нзъ двухъ не показывает* еще, что происходящее гѣло содержит* въ своей чаетицѣ— частики этихъ тѣ.эъ. Но при д'ЬйствІи Р206 на РС1Ь происходят* н другія хлорокпсд", фосфора. Такъ, при нагрѣваніи до 200° РОС1я съ Р5Оя вро- , исходить РО'СІ, пли хлорангндридъ метафос- форной кислоты (Густавсонъ). Хлорангндридъ пярофосфорной «Нел. РгО°С)4 получевъ (Гѳй- тер* и Михаѳлиеъ) вм'Ёёгѣ съ NOCI в др. при дѣнствіи N0 на охлажденный РСІ' въ видѣ дымящей жидкости, кип. при 210°. было Шанселемъ и иримѣнепо Жера- ромъ, какъ важное средство для изучения органическихъ кислотъ. Этимъ путеы-ь изъ органическихъ кислотъг содержащихъ,какъ мы зыаеиъ, RCOOH (гдѣ R есть углеводородная группа н гдѣ карбоксилъ ыожетъ входить нѣ- сколько разъ, замѣияя водородъ угле- водородныхъ соединеиій), получены ихъ хлорангидриды RCOC1. Они сі> водою опять обратно даіотъ кислоту, а но общимъ своимъ свойствамъ на- поминаютъ хлор ангидриды минеральны хъ кислотъ. Такъ какъ углекислота СО(ОН)а ео- держитъ 2 гидроксила, то полный хлорангндридъ ея СОС1- хлорокнсь- углероданлич>осгсих,содержнтъ 2 атома хлора и твыъ отличается отъ хлоран- гидридовъ органическихъ кислотъ, что въ нихъ одинъ атомъ хлора замѣщенъ углеводороднымъ остаткомъ RCOC1, если К есть одноатомиый остатокъ, дающій углеводородъ REL Очевидно, съ одпой стороны, что въ RCOC1 водородъ замѣщеиъ одцоатомньшъ остаткомъ СОСІ, который мояіетъ замѣнять и нѣсколько атоыовъ водорода (напр., С2Н*(СОС1)2 отвѣчаетъ двуосновной янтарной кислотѣ), а съ другой стороны, что реакціи хлорангидридовъ органическихъ кислотъ будутъ отвѣ- чать реакціямъ хлорокиси углерода, какъ реаіщш еамыхъ органическихъ кислотъ отвѣчаготъ углекислотѣ. Хлорокись углерода получается прямо изъ сухой окиси углерода и хлора [27] при [27] Для начала реакціи между СО и С1~ необходимо дѣйетвіе прямыхъ солнечныхъ- лучеіі плп свѣта ітагнія, но эатѣнъ реакція пдетъ и прп разсѣянномъ епѣтѣ быстро. Ив- бытокъ хлора (прндающій .свое окрашивааіе- безпвѣтноиу фосгену) благопріятствуетъ вал- нот-в реакціи и можетъ быть затѣиъ удаленъ- металлич. сурьмою. Порнстыя тѣла, какъ. уголь, благопріятствуютъ соединезію. Можно' готовить фосгенъ, пропуская смѣсь СО2 іг хлора чреаъ накаленный уголь. РЬСІ2 л AgCl,. накаленные въ струге СО, даютъ такясе отчасти СОС1а. Четырехлористын углеродъ СО*- даетъ его при накаливаніи съ Ша (при 400°), съ РЮ* (200е), а легче всего-съ SO': 2SO»+ + СС11 = СОСІ1 -f S!Or'Cla (это хлористый пи- рос ульфурилъ). Хлороформ* СНСІ' превра-- шается въ СОС1г при нагр-впаши съ SOs(OH)CL (первый хлорангндридъ сѣрн.кнолоти): GUCla-f- -f SO'HCl=C0a2-f-SOa+2Ha Щьюаръ) и окис- леніи хроыовою кислотою. Меащу реакціяіц*. фосгена упомянемъ обрааованіе съ NH1 моче-
58й ГЛ. 19. ФОСФОРЪ II ДРУПК '«ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. дѣйствін свѣта и образуетъ безцвѣтный газъ, легко сжижаемый охлажденіемъ въ жидкость, кппящую при-j-S0, уд. вѣса 1,43, обладающую удуишівымъ запахомъ, свойствеинымъ всѣмъ лету- чимъ хлораигидрпдамъ. Отъ води, какъ к всѣ они, онъ тотчасъ разлагается, образуя СО-, по уравнении: СОС1- -j- H20=C02-f-2rICl и этнмъ выражаетъ тлпъ, свойственный всѣмъ хлорангп- дридамъ какъ мпнералышхъ [2S], такъ и органическпхъ кислотъ. Чтобы впдѣть общій пріемъ полу- ченія кнелотныхъ хлорангвдрпдовъ, возьмемъ, для оршіѣра, уксусную кислоту СНЯСООН. Въ стеклянную реторту к л а дуть пятп-хлорпстый фосфоръ п прпливаютъ къ нему понемногу уксусной кислоты: выделяется хлористый водородъ, и первое перегоняющееся затѣмъ вещество есть весьма летучая жидкость, кппящая прп 50° н обладающая всѣмп хлорангидридпымп свойствами, съ водою она даетъ НС1 и уксусную кислоту; образовавшаяся хдоракпеь фосфора кппитъ прп 110°, а потому легко отдѣляется. Общая схема реагированія пятп-хлористаго фосфора ■съ гидратами ROH совершенно та же, вины, а при иакалнванш съ металлами окиси углерода. [28] Нзъ ялорангидрпдовь ни мерял ьныѵь кнелотъ, нанъ уже пзвѣетны некоторые, напр., 8СѴ°. SiCl1. въ следующей же г.іаігі; будутъ «писаны хлорангидриды съ-рной кислоты, а теперь упомянемъ о толъ, что прп дѣііствіп НС1 иа НКО* (царская водка, гл. 11) кро.чѣ хлора пропеходитъ. КОС1 ті NO'Cl, ' которые можно раз сматривать, какъ хлорангидриды азотистой ті азотной кислогъ. Первый кппитъ при —5°, второй прп 4-ч°і ѵд. вѣсъ перваго прп —12°=1,416, прп—is°=l,*33 (Genlher), второго 1,3, первый получается пяъ N0 и хлора, второй пзъ NO3 п хлора, а также при дѣп- ствін РС1'"' па ІШОя. Ес.та газы, выделяемые царскою водкою, пропускать въ холодную Н-ЗО1, то образуются кристаллы KHSO:' (подобные камерньгат.), плавяіціеся при 86°, которые съ NaCl даютъ NaHSO1 u SOCI. Этотъ хлорангвдридъ азотистой кислоты называютъ х лорястымъ нитрозиломъ. Хлористый мшвродъ CNC1 есть газообразный хлорапгидридъ ціаповой кислоты, получается при дѣаствіи хлора на синеродистую ртѵть: HS(CNf+2CI3 — HgC]a+2CKCl. При дѣиствіи хлора на синильную кислоту происходить не только этотъ хлористый синеродъ, но и его іголннеры: жидкій, кипшцій при 18°, и твердый, кипвшій при НЮ". Этотъ дослѣдній от- Еѣчаетъ ціануровой кнелотѣ и. следовательно, ■евдержнтъ С'ЗЯЧл3, Подробности должно искать Ѵь органической химін. что съ водою; а именно, ROH съ РСІГ> даетъ РОСІЧ-ИСІ+RCl, т. е. хлорал- гидридъ, здѣсь СНэСОС1 [2S bis]. Содержа хлоръ, легко реагирующей съ водородомъ,РСІй,РС]3нРОС1а всту- паготъ въ реакцію съ амміакомъ пдаютт. рядъ ампдиыхъ и питрильпыхъ соеди- неній фосфора. Нзъ пихъ моио-ашщо- ортоФОСФОрнпл кпетота PO{NH2)(OH)2 получена Стоксомъ чрезъ обмыливаиіе феноловаго эфира РО(гШа)(ОСеИ5)а, образующаяся изъ FOCI3 и СЧ-РОН послѣ обработки амміакомъ первоначально нровсходящаго РОС1(ОСиНа)2. Прп обмылпванш образуется щелочная соль, она превращается въ свинцовую, а эта послѣдпяя въ ашдо-ортофосф. кпс. Она растворяется въ водѣ, но не въ еппртѣ, и даетъ, какъ и можно ждать, кнелыя и среднія, т. е. одно- и дву-леталлическія соли, но первып на лакмусъ даютъ среднюю реакцію, какъ можно было ждать, судя по самой орто-фосфорной кпелотѣ. При дѣі'іствіи NH3 па РОС1;! Шиферъ по- лучнлъ {нашатырь удаляется затѣмъ водою) ортофосфорныйамидъРО(гШ-'):| въ видѣ нерастворима го, бѣлаго по- рошка, па который слабый кислоты п щелочи по дѣйствуютъ, при сплав- ленін съ ЗКНО получается К3РО+ я 3NH3, какъ то бываетъ и съ другими амидами. При Еірокалііваиін по- [28 bis] Эта реакція пдетъ действительно со множествомъ гпдратовъ очень легко н чисто, если гидрать RHO не реагирует* съ ИС1 и РОСІ3, а это случается тогда, когда ятотъ гидрать имѣетъ щелочныя свойство. Когда гпдратъ двуосновегп. и взять въ нзбыткѣ. тогда нерѣдко происходить отнптіе элеиен- товь воды: RjHO^+PCF^RO+aHCl-j-POCl3. Пятихлорыстый фосфоръ мозкетъ затѣмъ превращать и ангидрпдъ RO въ хлорапгидридъ: RO-fPCI5=RCP-fPOCI:'. Подобно lJCl3 дѣіі- етвуютт. и треххлористьш фосфоръ, п хлорокпсь фосфора. Когда дѣйствуетъ треххло- ристый фосфоръ па кислоту, то: 8ВНО -f- +РСІа=;ШС1+Р(ІЮ)л. Въ тоыъ случае, когда берется соль, то при дѣйствін хлорокиси фосфора также легко образуются еоотвѣтстнен- ный хлорантидридъ я соль ортофосфориой кислоты: 3R(KO) + Р0СІЯ - 3RC1 + РО(ІСО)5. Хлорангидридъ RCI всегда болѣе летучіі, чѣмъ отвѣчающая ему ' кислота, раньше перегоняется, чѣмъ гядрать RHO. Такъ, уксусная кислота кігоитъ при 117°, а ея хлорапгйдридъ—при 50°. Хлорангидриды RC1 ел у жать часто для получепія другихъ соедннеиій дан- наго остатка R, напр., прп дѣйствін NH5 образуются амиды НяН', прп дѣйствіи .соли ROK происходить аягпдрндп> R'J0 и т, д
АММІАЧНЫЛ ИРОИЗВОДНЫЛ ФОСФОРА. 58У' дученпаго вещества PO(NH-)3 (его получение при указанной реакціи неоднократно отвергалось) выделяется 2NHa и образуется питрилъ PON", подобно толу, какъ иэъ ыочевш-ш СО(&ГНг)г выдѣляется NHS и происходить CONH. Этотъ іштрилъ называется иногда шшхі'ОСФашідоші, хотя это есть несо- мн'Ьвію шгцшлъ мета-фоеф. кислоты. PON соотвѣтствуетъ мета-фосфорной кислотѣ, а именно, амміачной ея соли: NI-PPOa — 2H«0 = PNO. Такое отею- іненіе действительно подтверждается тѣн'ь, что PON, смоченный водою, при прокалнваиш даеть ыетафосфор- пую кислоту, а при нлавденін съ КНО даетъ КаРО*. Это аналогъ закиси азота NON/Гѣло очень прочное, безцвѣтпый порошокъ, вѣролтио полимерное [29]. [29] Реанцін амміака на пятихлориетый фос- фор-ь еложиѣе предыдущей. Оно и понятно: POCls сиотвѣтетвуетъ и гидратъ PO(HO)3 и толь PO(NR4Q)3 и, следовательно, амндъ РО(НН')л, a РС1" нѣтъ отвѣчаюшаго гидрата Р(ОН)^, потому нѣтъ и амида Р(КЙ2)Л. Реак- ція съ амміакомъ будетъ двоякою: или вмѣсто 5SH5 подѣііствѵютъ только ЗКГР, или еще ме- нѣе, т. е. произойдет* РС1г(М)3)а. PCla(HS*)s и т. п., или РС16 дѣйствуетъ, какъ смЬсь С1* съ РСІа, и тогда въ результат в получатся продукты дѣііствія хлора на тѣ амиды, которые происходнтъ изъ РСІ3 и ИИ3. Оба возможные рода реакціи идутъ, повндимо.чу, сразу, но оба рода продуктов!, непрочны, во веикомъ случяѣ сложны, въ результате получается смѣсь, содержащая нашатырь и т. п. Продукты иерваго рода должны иаііѣня-гьея водою и мы получнмъ напр., изъ P0i3(NH5)- съ водою 2FFO, кроиѣ ЗНС1, еще FO{HO)[NHa)3. Такое тело въ действительности получено въ криет. видѣ однако непрямо въ раство- рахъ, но нзвѣстно оно по выдѣленію воды, т. е. состава PONH(NH!). Называгатъ его ДЕу- фвефамидомъ, ио эго скорѣе—нитрилов о е тѣдо, чѣмъ аындноэ; ибо въ амидахъ содержится только ШІ-. Это есть также безцвѣтный, прочный, нерастворимый въ воДѣ порошокъ, от- вѣчающіГі, быть можетъ, тшрофоефорной кне- лотѣ, тѣмъ бол'Ье, что, накаленный, онь выдѣляетъ NH3 и даетъ PON, т. е. нит- рняъ метафосфорной кислоты. Пирофоефор- ной ноли РаОэ(НН40)1 долженъ отвѣчать анидъ Р!03(ГШ2)4, а этому послѣднему— нитрилы: P!02H(NH=)5, P=OK'(NH=)= и РЧ^'Н*). Первый равенъ составомъ сь указанным-!, выше дпуфосфамидолъ. 'ГрегіЙ пирофосфорный ыитрплъ будетъ имѣть формулу P-fl4!!2, а это есть составъ тѣла,- «звѣстнаго подъ назва- ніемъ фосфамъ PHN1 (это въ иѣкоторомъ сныелѣ' аналогъ' N3H, .гл. 6, полимеризован- ный). При накаллваніи продукта дѣйствія ЦНа- на РСІ5 действительна получили фос- фанъ въ видъ- нерастворнкаго въ водѣ и ще- ішчаяъ порошка, способного.съ водою давать Ближаишій аналогъ фосфора есть мышьлкъ, металличеекпмъ вндомъ и, Ш1Э іі фосфорную кислоту. То же вещество- получено при дѣйствіп NH'Cl на РСІ5 (сперва образуется PNCI-, а шгь съ ЫНЯ даетъ фосфамъ) и при прока.іітаніи той массы, которая происходит!, отъ дѣиствін ЩР иа РСІ5- Сперва фосфаму приписывался составь РИ-, въ настоящее время есть поводъ думать, что. его частичный вѣеъ есть PJH"Nn. Предшед- ствующін вещества отвѣчаютъ, і«ікъ видно, средпимъ солямъ: ни возможны нитрилы и амиды, отп-ЦчающІе кнелыыъ солпмъ, и они должны быть кислотами; напр., PO(HO)-(NH2) будетъ аиидъ, а ннтрилъ РЫ(НО)2 или РО(НО)(^Н), во всякоыъ ел уча*); составй- PNH-03 и кислыхъ свойстве. Амміачная соль, этой ф о сфо нитрила во й нислоты (называють фос- фамидной) состава PKH{NH4jOs получается при дѣііетвіи амміака иа фосфорный апгид- ридъ: P;Or'-f4.NH==H-0+2PNe(NH'')02. Получается масса некристаллическая, растворимая въ вод'Е, ее раетворяютъ въ слайомъ растворѣ &№ и осаждагатъ ВаСІг. а полученную баріевую сольраз.іагаютъIPSO', прн- чемт. кислота прнведеыиаго выше состава пе- ре.ѵодктъ въ растворъ. Пзъ теорін образованія анидовъ и нятри- ловъ (гл. 9) очевидно, что нислотамъ фосфора могутъ отвѣчать очень многія соедпненія этого рода, а по настоящее время нзвѣстны аэъ аихъ только нѣкоторыя. Легкіе переходы орто, мета- ы шірокпелоть, а тайке высшихъ степеней окпеленія фосфора при содѣііетвщ водорода амхіака въ ннзшія, п обратно, должны усложнять нзученіе этого обшнриаго імасса соед>іненІй, и ршЬді;о по составу иоашо будегь судить о прнродѣ иолучениаго продукта, твмъ болѣе, что здѣсь возможны случаи изомерности и полимер но с ги и т. п. Для того, чтобы ст. увѣренностііо судить о со- ставѣ н строенін подобныхъ еоеднненів, нынѣ иногда недостаетъ еше многлхъ свѣдѣній, хотя этішъ предметомъ много занимались Ли- бихъ, Жераръ, Гладсгонъ н ішогіе д]). въ- преікыее время, а ііынѣ, Торпе, Менте, Йокеъ. и др. дополняютъ ы пеправляіотъпрежніясв'в- дѣнія. Каіп. примѣръ трудностей, здѣсь встрѣ- чаемыхъ; опишемъ очень интересное и лучше- другихъ пзелѣдованиое соединеніе PNC1:, на-' званное хлорофосфаиидонъ или хлорофосфо- ристілмъ азотомъ. Образуется оно въ мало#ъ количествѣ, когда пары РСІ'"' пропускаютъ- чрезъ накаченный нашатырь. Беесонъ (1S92) нагрѣвалъ соединеніе PCPSHEP (легко и прямо- происходящее нзъ РСІ5 п NH3) подъ давле- ніемъ около 50 ым- (ртутнаго столба) мо- 200° п получилъ блестящіе кристаллы PNCt", шіавяшіеся при 106е (вгь остаткгѣ дослѣ Ін- гонпи нашатыря—фосфамъ). Въ РМС12 хлорь, очень проченъ. вовсе не таковъ, какъ въ РСІ". Действительно, получающееся ткло не Только; нерастворимо въ воде (но растворяется спйр- томъ И эфиромъ), но я не смачивается ею,: пеі>егоияется съ ея парами—нисколько прн- тоыъ не разлагаясь. Въ. отдѣльности оно легко- кристаллизуется въ безцвѣтны.ѵь ігризмахъ, плавится при 114°, кнтітъ при 250°, .при,.
590 гл. Іі). фосфогъ и дгітів элементы ѵ грулпы, что гораздо важнѣе — характеромъ ■своихъ соединений AsSa и AsX! уже напоминающій металлы. Гпдратъ высшей степени его окне лет я, орто- мышьяковая кислота H3As04 есть вещество окислительное, легко отдающее многимъ другимъ. часть своего кислорода, что свойственно металлвчеекымъ кислотамъ. но тѣмъ не меиѣе очень ■сходное съ фосфорного кислотою. Сличая ихъ соли, Мптчерлихъ н установила, понятіе объ изоморфпзмѣ [30]. Мышьякъ ветрѣчается въ прродѣ не только въ видѣ соединеній ст. металлами, но также гг свободный, хотя рѣдко, также соединенный съ сѣрою, ■образуя два минерала, — одииъ красна- го цвѣта — реальгаръ As2Sa, другой желтаго пеѣта — аурппнгментъ As2S3 (гл. 20, вын. 29). Рѣже мышьякъ встречается въ вндѣ солей мышьяковой кислоты, напрпмѣръ, такъ-называемые кобальтовы и никкелевы цвѣты^-два минерала, встрѣчающіеся вмѣстѣ съ другими кобальтовыми рудами, суть мышьяковый соли этпхъ металлов?.. Мышьякъ попадается также въ рудахъ вакалнваніп съ К.НО даетъ КС1 и ампдони- трпловую фосі|юрную кислоту. Судя ло фор- зіулѣ, простотѣ состава я реакцілмъ, можно ■иы думать, что вѣеъ частицы этого тѣла выразятся формулою PCI2N. что оно отвѣчаетъ PON, что оно еоотвѣтегвѵетъ РСГ' (кант. РОСІ') съ ааиѣною СѴ — К," какъ въ РОСТ1 .два. хлора замѣнены кислородом!., но всѣ Эти сближенія недостаточны, потому что плотность паровъ (по Н—Гладсонъ, Внхельгаусъ) «гэ = 182, т. е. частичная формула должна ■быть въ три раза большею, P3N!Cl°. Полиме- тзія (утроеніе) здѣеь совершенно того же родя, пакт, у нитри.товъ, у метафосф. кис. и у мио- гихъ другихъ соединеній фосфора. [30] Необходимо заиѣтить при этомъ, что мышьякъ, будучи столь сходенъ съ фосфо- -рпт, (особенно въ высшихъ формахъ соеди- нееія RX1 и ЕХГ'), въ то же время представ- .;іяетъ нѣкоторое подобіе я даже нзоморфизмъ съ соответственными сооединенілми еѣры (оеобеняо въ низпшхъ, металлическихъ соеди- неніяхъ типа МАз, отвѣчающихъ MS). Такь, въ природѣ весьма часто встрѣчаются соединен ія, заключагощія металлы, мышьякъ и ■еѣру. Иногда относительное количество «ыіпьяка и сѣры мѣняется, такъ что должно яризнать изоморфное замѣщеніе между мышьяковистыми и сѣрнпстыіш соедцпеніями. Же- -тЬзо обраэуетъ, кромѣ обыкновениаго колчедана FeS5 и мышья но виетаго желѣза FeAs2, ■еще и мышьяковистый колчеданъ, въ кото- ,ро«ъ содержатся сѣра и мышьякъ, и который родобеыъ по с о став ѵ двумъ предыдущннъ .SeAsS и;га FeS=FeAsa: желѣза, въ иѣкоторыхъ глпнахъ (въ охрѣ), открыть въ небольшихъ колн- чествахъ въ минеральной водѣ нѣко- торыхъ псточыиковъ и т. д., но, вообще, въ нриродѣ рѣже фосфора. Для до- быванія мышьяка употребляется чаще всего мышьяковистый колчеданъ FeSAs, который при ыакаливанш безъ доступа воздуха выдѣляетъ пары мышьяка, оставляя FeS. Онъ получается также при иакалпванін мышьяковистаго ангидрида съ углемъ, причемъ развивается окись углерода. Окислы п др. сое- дниенія мышьяка возстановдяются вообще очень легко до металла. Сгущаясь пзъ паровъ въ твердое состоите, мытьлкъ образуетъ металлъ сѣро- стальиого цвѣта, хрупкій и блестнщій, лнстоватаго сдоженія, имѣюгцій удѣль- ный вѣсъ 5,7. Онъ непрозрачен!., даетъ, не подвергаясь плавленію (въ запаянномъ сосудѣ плавится около 480°), безцвѣтные или слегка желтые пары, которые при охлажденіп вы- дѣляготъ ромбоэдрпчеекіе кристаллы [30 bis]. Плотность паровъ мышьяка въ 150 разъ больше, чѣмъ водорода, т. е. частица его содержитъ 4 атома, какъ и для фосфора, As4. Плотность [30 bis] Мышьяковое зеркало (см. дад-Ье). по Retgers (ISD3), пред ста вляе'п. непрочное выдоиэмѣненіе метал. As; бурый же продукт!.. им'Ьетѣ ст. июіъ отчасти п рок сход нщій въ маршевомъ прпборѣ, сеть нишиін водородистый мышьякъ AsH. Shuller и M«Leod (189i(, однако, прнзнаютъ его за особое, желтое вндо- иаиѣноніе мышьяка. Это последнее миѣніе нынѣ преобладаете, потому что желтый мышьякъ въ твердомъ видѣ подъ вліятямъ прямых* солнечнихъ лучей очень быстро переходить еъ обыкновенное, металлическое и непрозрачное состоя- ніе (но выделяется ли при этонъ переходѣ водородъ или нтЁть, сколько я знаю, не установлено съ твердостію), что — bm-Lct'I; съ растворимосгію въ сѣроуглеродѣ CS2—харак- терпзуетъ ято вещество (Ёрдканъ п Упру, І901). Оно получено иагрѣваніеагь до улету- ченія металл, мышьяка въ сіруѣ сухого COs при быстроыъ охлаівденіи ббрадовавшихся паровъ (захватывая нхъ струею охлажденной СО*), проводя снѣсь паровъ и СО2 ві. сосуды съ CS=, предварительно охлажденные н защищенные отъ свѣта. Полученный растворъ въ CS2 при ого испаренін оставляете желтые кристаллы. Судя по повыпіетю темпер, капѣпія CS2, какъ сообщилъ мпѣ проф. Ерд- манъ, частица отвѣчаеть As', какъ и въ пара хъ.Очевидно, Ч'гомтовидоизм'Ьненіемышьнкп соотвѣтствуетъ рбьпшовеяиоиу (желтому), Р4, но менѣр его прочно.
МЫШЬЯКЪ И ЕГО СОЕДННЕШЯ, т і пара около 1 /00° уменьшается, достигая As3 (В. Мейеръ ' 1SS9). При накаливший на воздухѣ мышьякъ весьма лепта окисляется въ бѣлый мышьяковистый аигидрид'ь As30s; "но даже и при обыкновенной температурѣ на воздухе онъ теряетъ свой блескъ, становится матовымъ, покрываясь слоемъ низшей степени окмслеиія. Эта гюслѣд- няя, повидшюму, такъ же лутуча, какъ и мышьяковистый аигидридъ и, вѣроят- но, отъ ея присутствія пары мышько- явстыхъ соединеній, пакаленныхт. на воздухѣ съ углеыъ (напр., передъ паяльной трубкой, в?:, возстановитедь- иомъ пламени), щіѣютъ характерестп- ческій, чесночный запахъ, потому что самъ мышьякъ даетъ пары, повидимому не имѣющіе этого запаха. Мышьякъ соединяется легко съ бромомъ и хло- ромъ [31]; азотная кпслота окисляетъ [31] Соляная кислота раствориетъ въ зна- чптедьномъ количествѣ мышьяковистый ан- гндридъ, к это, вѣроятно, осБовапо на обра- зованш мал о-прочных* соединеній, въ кото- рыхъ роль мышьяковнстаго ангидрида подобна той, какую пмѣютъ основанія. Извѣстгш даже соединение, называемое хлорониеью мышьяка, состава AsOCl. Otto получается, когда вт. треххлорнстый мышь акт. прпбавляютъ мало-по-малу при кицнченін мышьяковнстаго ангидрида: As'O1 -j- AsCl' = 3AsOCI. Это есть вещество прозрачное, дымящее на воздухѣ, соединяющееся съ водою въ кристаллическую массу, нмѣюшуго составъ As[QH)sC]. Оно разлагается при накал пваніи на хлористый мышьякъ и новую хлорокпеь, болѣе сложнаго состава: As6OsCl5. Трех-хлористый мышьякъ «поеобенъ при дѣйствіи малого количества воды образовать вышеупомянутое кристаллическое соединение As(HO)aCL Эти соединения подобны основнымъ соляііъ висмута и алю- миніп. Супісствованіе ихъ показываетъ въ лыоіьякѣ болѣе металл ич ее кій характера, чѣмъ въ фосфорѣ, а между тѣмъ трвх-хлори- ■отый кышьянъ AsCl* во ыпогомъ еходенъ съ трех-хлордстымъ фосфоронъ. Онъ получается при ирямомъ дѣйетвіи хлора на мышьякъ и прн перегонкѣ смѣси поваренной соли, сѣр- ной кислоты іі мышьяковнстаго ангидрида. Трех-хлористый. мышьякъ представдяетъ без- цвѣтную, маслообразную ікидкость, кипящую при 134°, иаѣющуго удѣльиый в+.еъ 2,20. Онъ дымить на воздухѣ, какъ другіе хлорангнд- рццы, но водою разлагается гораздо медленнее и слабѣе, чѣмъ трех-хлористый фоефоръ. Для полнаго разложеніл на соляную кислоту н мышьяковистый англдридъ требуетъ значительное количество воды. Это составляет!, тіршіѣръ перехода отъ настоящпхъ хлори- •стыхъ металловъ къ истиийымъ киелотнымъ зелорангпдридамъ. Съ хлоромъ онъ почти не ■соединяется, т. е. если и образуетъ 'AsCls, то' очень непрочно. Бромистый мышьякъ AsBr= era такъ же, какъ и царская водка, переводя въ высшую степень окисле- нія, т. е.—въ мышьяковую кислоту 1,32]. образуется нъ видѣкріісталлическаго вещества, илавящагося ирн 3].° (Вальденъ ІІІ02] и кп- пящаго при 221°, при прямоглъ дѣйетвіл на металлическіГг мышьякъ раствора брома иъ сѣрнистомъ углеродѣ и испаряя потомъ СН-. Удѣльный вѣсъ Оромистаго мышьяка 3,3fi. ПодоСнымъ же образомъ получепъ крнстал- лическііі трех-іодистыіі аіышыікъ, АаР, ни'Ьіо- щій удѣлышіі вѣсъ 4,39. Этотъ лослѣднііі можетъ быть раетворенъ въ водѣ и по испарен іи раствора опять обратно выделяется въ безводпояъ состояніи, т. е. водою не разлагается п, следовательно, относится, какъ ме- таллнческія соли. Трех-фтористый мышьякъ ЛаР по.чученъ при иагрѣваніи плавикового шпата, мышьяковнстаго ангидрида и сѣрнон кислоты, въ видѣ дымящей, безцвѣтной и весьма ядовитой жидкости, кипящей при (13° и имеющей удѣ.тьный вѣсъ 2,73, водою разлагается. Весьма замѣчателъно, что фторъ образуетъ и пяти-фтористый мышьякъ, хотя йтотъ поелѣдній не получепъ до сихъ поръ пъ отдѣльности, а только въ соединевіп съ фторнстымъ клліемъ. Такое соеднненіе K'AsF9 происходить въ видѣ првзматичеекихъ кри- еталловъ при раствореніп мышьяковокаліевой соли КаАчО' въ плавиковой кнелотѣ. [32] Мышьяковая кислота H'AsO4, соотвѣт- ствующая орто-фоСфорноі'і кислот'Ь, образуется при оиислешп мышьяковнстаго ангидрида азотного кислотою а при испаренін получен- наго раствора до того, чтобы онъ пмѣлъ удѣльныіі иѣсъ 2,2: при охлажденіи его вы- дѣ.тяются кристаллы вышеприведекнаго состава. Такой гидрагь отвѣчаетъ норма.іьеъшъ соляііъ мышьяковой кислоты. Но при раство- реніп въ вод-Ь (нагрѣванія нѣтъ] и охлаждении крѣпкаго раствора выделяются кристаллы, содержащіе больше воды, а именно — (AsH:,O'l)sH50; эта послѣдпяя вода выдѣллется при 100°. При 120° выдѣляются кристаллы, нмѣющіе составь одинаковый съ пнро-фосфор- ною кислотою: As'H'O7; но вода, растворяя этотъ гадратъ съ отдѣленіемъ тепла, даетъ растворъ, ничѣмъ не отличающійся отъ раствора обыкновенной »?ышьяковой кислоты, такъ что здѣсь не образуется растворовъ пнромьгшьяковой кислоты. Нѣтъ и настоя- щаго аналога мёта-(]юсфорной кистотѣ а легкопроисходитъгидратъсостава2Аз!0;іЗН20! т. е. пролегкуточный [Anger). Мышья ко'вая кислота образуетъ 3 ряда солей, сходныхъ съ 3-мя рядами солей орто-фосфорной кислоты. Такъ, напр., средняя соль KaAsO' происходить прп сплавленіи другихъ мышьяковыхъ солей і,-алія съ потатомъ; она растворима въ вод'в п.кристаллизуется иглаии, не содержащими воды. Двукаліевая, соль К5НАеО* образуется въ растворѣ щт смѣшеніи поташа ji мышьяковой кислоты до тѣхъ порь, пока вы- дѣлгяется углекислый газъ; она не .кристаллизуется, пмѣетъ щелочную, реакцію, значить, вполвѣ отвѣчаетъ фосфорной двукатровой соли. Мышьяковая кислота лредставляегь сама до себѣ, какъ сказано выше, окислительное
5<)2 ГЛ. 19. ФОСФОРЪ И ДІЧТІЕ ЯЛЕИЕИ'Ш V ГРУППЫ. Онъ не разлагаетъ воднныхъ паровъ, сколько то извѣстно до сихъ поръ, и чрезвычайно медленно дѣйствуетъ на такія кислоты, который неспособны окислить, напр., соляную кислоту. При- мѣяяется въ нѣкоторыхъ сплавахъ, напр., отъ 1 до ',а°.'о мышьяка прибав- ляютъ къ свинцу при отливки дроби, ■ чтобы сдѣлать сплавъ болѣе жидкимъ. Мышьяковистый водородъ AsH3 во ыаогомъ подобенъ фосфористому водороду. Этотъ безцвѣтный газъ, который около—50° сгущается въ подвижную жидкость, застывающую—около — 110°, обладаете противными,, чесночньшъ запахомъ, мало растворпмъ въ водѣ if чрезвычайно ядовптъ. Даже малое его количество про- изводптъ сильное страдаиіе, сколько - либо значительная подыѣсь къ воздуху — даже и смерть. Такъ же ядовиты и другія соединенія мышьяка, кромѣ перастворішыхъ сѣр- ннстыхъ [32 bis]. AsHs получается при дѣйствіи воды па сплавъ мышьяка сънатріемъ, прпчемъ образуются ѣдкій натръ и мышьяковистый во- дородъ, и прп дѣйствіи сѣрной кислоты на сплавъ мышьяка съ цинкомъ: средство; напр., она употребляется при фабри- каціп аиилииовькъ ирасокъ — для окисленія анилина н для атого приготовлялась технически. Пропуская въ ея растворъ сѣрнистыіі газъ, получаютъ въ раетьорѣ сѣрную кислоту и мышьяковистый ангидрпдъ. При кя- пнченіи съ соляною кислотою, она раэвиваетъ хлоръ, подобно селеновой, хромовой, марганцовой и нѣкоторымъ другимъ высигимт. металла чес кимъ кп слота нъ. Мышьяковый ангидридъ As*05 происходить при 180° изъ гидрата мышьяковой кислоты. Нагрѣваніе должно быть осторожное, потому что при ыакалнваніи As"0:' уже разлагается на кислородъ я As50'; мышьяковый ангидридъ представляетъ . аморфную массу, уд. вѣса 4,3, мало растворимую въ холод, водѣ; но она притягнваетъ изъ воздуха влагу и переходить въ гидратъ. расплывающійея, на воздухѣ. Горячая вода, производить этотъ пс- ргходъ весьма легко. [32 bis] А. П. Бородинъ покаэалъ, что нышья" новая кислота {пока не раскисляется) гораздо мен-fee ядовита, чѣмь мышьяковистая. А. Готье предложилъ (1902 г.) и всиыталъ противолихорадочное медицинское средство мышья- ково - метилъ - натровую соль As(CH°)HNaO* подъ аазвзніемъ ареналя, которая иаииенѣе ядовита иаъ всѣхъ растворимыхъ мышьяко- Zn3Ass+3HaSO*=2H3AB+32nSO*|33j- При дѣйствіи водорода, въ моменгь его выдѣленія, кислородный соединенія мышьяка возстаиовляготся весьма легко, и возстановяенный мышьякъ, соединяется съ водородомъ, а потому, если въ приборъ, содержаний цннкъ и сѣрную кислоту н служащій, такимъ. образомъ, для выдѣленія водорода, бу- деть прибавлено нѣкотороѳ количество шіслородныхъ соединеній мышьяка, то въ выдѣляющемея водородѣ будетъ находиться мышьяковистый водородъ. Онъ смѣшанъ тогда съ значительным!» количествомъ газообразнаго водорода. Ыо малѣйшая его подмѣсь къ водороду можетъ быть узнана вслѣд- етвіе того, что мышьяковистый водородъ при накаливанш (до 230°, Бруннъ) легко разлагается на металлически! мышьякъ и водородъ, а потому, если пропустить такой нечистый водородъ. чрезъ слабо накаленную трубку, металлически мышьякъ отлагается въ. видѣ зеркальнаго блестящаго слоя [см. вын. 30 bis] вслѣдъ за тѣмъ мѣстомъ труб™, которое было накалено. Эта реакція настолько чувствительна, что даетъ возможность открывать ыалѣйшее количество мышьяка, чѣмъ и пользуются въ' судебно-меди- выхъ препаратовъ, изъ которыкъ очень мао- гіе вь малыхъ доэахъ примѣияются въ меди цинѣ. [33] ООразованіе изъ прост, тѣль AsH3 сопровождается поглощеніемъ 37 т. ед. тепла, тогда какь РН* развнваеть 18 т. ед. тепла (Оисьа), амиіакъ '27 т. ед. тепла. Амальгама Na (0,6°/0) съ крѣакимъ раетоороиъ AsaO** •даетт. газъ, содершащій 86 об. AsH* и 11 об- IF (Cavazzi). Обраэоидніе ммиіьлновіістаго іюдороза н ого panjjaweuie. Въ лрнйоръ дли водорода А, когда ужо иыдѣляетсл водородъ, Б.ілрйютъ чриаъ во- роэку О иышъякоонстоП ьасіатьі. ГІрнеутствІА АаН!І уаііаотсд нандлн- впшсзп, гваоотвозаоН Трубки аъ m m, тогда qli> й сн&ігсп воркальный c.iufi мышьшііі. Если й^колллі'і ьодородъ яшкичь и держать оередъ пллчегіуыь фарфоровую чашку, то на на А тлкисо обраяуатпк пятно нишълка. Тройка U служнп. ллн высушивания* Этоть снарлдъ, упо- треСлясжыЕ дял открытід нышълкп, казыпаБтсл приборе Мирча.
мышьяковистые англдридъ. 593 цинскихъ излѣдованіяхъ въ случаѣ отравы мышьлкомъ. Этимъ путемъ въ обынп. цинкѣ, въ иѣди, въ обыкмов. сѣрной, фосфорной и соляной кис. и т. іі. легко открыть содержаиіе мышьяка. Очевидно, что для испытания въ случаѣ отравы должно брать (приборъ Марча) динкъ и еѣрную кислоту, совершенно очищенные отъАз. Мышьякъ, отложенный на трубкѣ, какъ металлъ летучій, можно перегонять съ одного мѣста на другое въ етруѣ выдѣляю- щагося водорода. Это составляетъ основное отличіе мышьяковистаго водорода отъ сурьмяннстаго водорода, который точно так'], же разлагается при накаливаиіи, какъ и мышьяковистый водородъ, но получающееся зеркало Sb не столь летуче, какъ As. Если водородъ содержать AsEP, то зажженный, онъ также даетъ металлическій мышьякъ, потопу что въ возстанови- телыюмъ пламени водорода иритекаю- щій кислородъ весь соединяется съ водородомъ, но не съ- мышьякомъ, н потому, если держать въ пламени го- рящаго водорода холодный предметъ, напр., кусок'ь фарфора, то мышьякъ осаждается на немъ въ видѣ метал- лическаго зеркальнаго пятна [34]. [3*] Это пятно или то металлическое кольцо, кпторое осѣдаетъ на накаленной трубкѣ, легко можно иаелѣдовать и узнать, действительно ли оно принадлежать мышьяку, ели ароиеходитъ отъ какого-либо другого тѣла, возстановлпющагося въ пламена водорода, напр., отъ угля, нлв отъ сурьмы. Надобность отличить As отъ Sb тѣмъ чаще встречается въ судебно-медицинской практькѣ, что препараты сурьмы очеиг. часто служатъ для ле- карптаъ и сурьма въ водородномъ атгпаратѣ относится такъ. же, какъ мышьякъ, а потому можно при отыеканіи отравы мышьякомъ лето его см-Ьшать съ сурьмою. Обыч- ныыъ способомъ отличіп металлических:;, пн- тенъ, полученяыхъ отъ As п Sb, служить растворъ NaCIO, не содержаний СІ, потому что онъ растворяет'!. As, а не Sb. Такой растворъ легко получается двоынымъ разложе- ніемь растворовъ соды и бѣлильной извести. Подобныыъ же образомъ, но медленнее, дѣй- ствуетъ и растворъ KCJ03. Остальныя подробности должно искать въ аналитической хеши. Мышьяковистый водородъ, какъ и фосфористый, мало растворимъ въ вод-І;, не оказы- ваетъ щелочныяь евойствъ, т. е. не соединяется съ каелотами, и действуем, возсгано- ватѳльно. Пропущенный въ растворъ-азотко- серебрлвой соли, онъ даетъ чернобурый осп- док'ь металлического серебра, причел» мышьякъ окисляется. При дѣйствіи на мѣдный Основы nix in. Обыкновенное соединение мышьяка есть твердый, въ жару летучій МЫШЬЯКОВИСТЫЙ апгидрддъ Ass03, соотвѣтствую- щій фосфористому и азотистому аи- гидридамъ. Это сильно—ядовитое, без- цвѣтное и сладковатое вещество обще- пзвѣстно подъ пазваніемъ мышьяка или бѣлаго .мышьяка. До сихъ поръ неизвѣстно гидрата, еыу соотвѣтетвуіо- щаго: нагретые растворы охлаждаясь выдѣляютъ непосредственно кристаллы мышьяковистаго ангидрида. Приготовляется въ техникѣ преимущественно для примѣненія въ краеильиомъ дѣлѣ, потолъ какъ средство, употребляемое повсюду для отравы мышей, отчасти— какъ лекаретво и какъ средство для приготовления всѣхъ другихъ мышья- ковистыкъ соединеній. Онъ получается, какъ побочный продуктъ, при обжи- ганіи кобальтовыхъ и другихъ рудъ, содержащихъ мышьякъ. Мышьяковистый колчеданъ иногда нарочно обжи- гаютъ для добыванія мышьяковистаго ангидрида. Когда мышьяковистые металлы накаливаются на воздухѣ, т. е. обжигаются, то сера и мышьякъ .переходить въ окислы As2G3 и S0a. Первый твердъ при обыкновенной темпера- турѣ, послѣдній газообразенъ, а потому въ холодныхъ частяхъ трубъ, отводя- щихъ ігроисходящіе пары, мышьяковистый ангидридъ осаждается въ видѣ налета. Для собиранія его устраиваютъ въ ватяжныхъ трубахъ особый ловушки (сгустительныя камеры). При перегонкѣ собранваго въ нихъ осадка получаютъ Asa03 въ видѣ стекловидной некристаллической массы, составляющей одно изъ видоизмѣненій мышьяковистаго ангидрида, который извѣстенъ также въ кристаллическомъ видѣ—въ двухъ форыахъ. Въ формѣ'правильной системы, октаэдрами, онъ является при возгонкѣ, т. е. тогда,' когда быстро переходитъ изъ дарообразнаго состоя- нія [35] въ кристаллическое и при кри- купоросъ и подобный ему солн, AsHs даетъ иногда мышьяковистые металлы, т,. е. своижь водородомъ дѣвствуетъ возстановительно на соль металла П' санъ возстановляетел до мышьяка. AsH" отъ еѣрной и даже соляной кислоты разлагается до мышьяка, еще легче съ AsCl1, а съ РС15 даетъ PAs* Съ кисльшъ растворомъ АйЮ' мышьяковистый водородъ даетъ металлическій иышьякъ (Тіѵогі). [35] Плотность ларовъ мышьяковистаго ан- 38 ■
594 ГЛ. І'.І. ФОСФОРЪ II ДГ1ТІЕ ЭЛЕМЕНТЫ Л- ГРУППЫ сталлизацш изъ кислыхъ раетворовъ. Ихъ удѣльный вѣеъ = 3,7. Другая кристаллическая форма принадлежить ромбоэдрической спстеыФ (призмами), образуется также при возгонкѣ, когда кристаллы осаждаются на иагрѣтыя поверхности п при кристаллнзаціи пзъ щелочныхъ раетворовъ [36]. Растворы ыышьякоБистаго ангидрида имѣютъ явственный сладковатый металлически вкусъ п оказываютъ слабую кислую реакцію. При подмѣсп кпслотъ н щелочей растворимость увеличивается. гпдрпда, по опредѣленІямъ Мптчерлн;;а,=103 (Н=1), то есть отвѣчаѳтъ частичной формулѣ As*Oc. Вѣроятио, это связано съ тѣмъ, что частила свободнаго мышши содержпть AsJ. [36} Въ аморфнош. еііД'і; мышьяковистый ангндридъ получается при продолжите льном ъ нагрѣваніи его до температуры, близкой къ температурѣ испаренін, а еще лучше — дрн нагрѣваніи въ яапаянномъ сосудв. Тогда оігь сплавляется въ безцвѣтнуш ;іщдг;ость, которая при охлаждении образуетъ прозрачную, стеклообразную массу, пыѣющую удклі-ный вѣсъ почти такой же ценного ниже), какъ н кристаллически ангндридъ. Йта стеклообразная масса при охлажденш иретерпѣваетъ внутреннее іізмѣненіе, причьмъ кристаллизуется, становится непрозрачной и тогда имѣетъ вндъ фарфора. Весьма заиѣчательно с лѣ дующее раэдичіе между етекловндньшъ и фарфоро- виднымъ мышьяксншстымъ ангндрпдомъ: если въ крѣпкой н нагрѣтой соляной іаіелотѣ растворить стекловидное видопзмѣненія. то при охлажденін выдѣляются кристаллы ангидрида, и это сопровождавшей еыдіменігмъ cewina (который тждент. въ темнот-!:), річі масса жидкости тогда блеститъ, если начинает* выдѣлпть кристаллы ангидрида. Фар- форошдное изнѣненіе, выдѣляя кристаллы изъ такого же раствора, не свѣтптея. Замечательно также и то обстоятельство, что достаточно истолочь стекловидную форму, т. с. подвергнуть ряду толчковъ или ударовъ, и "она превращается уже въ фарфоровадное измѣненіе. Такииъ. образоиъ, известно нѣ- сколы;о формъ мышьяк овистаго ангидрвда, яо до енкъ поръ эти разныя формы не характеризуются какими-либо особыми химическими признаками, да н мало отличаются между собою удѣльнъгмъ вѣсомъ, а потому нельзя думать, чтобы указанный различит основывались па какихъ-либо изомерныхъ превращен!яхъ, т. е. на перемѣщеніяхъ ато- томовъ въ частииѣ, а вѣроятно зависятъ только отъ различного раепредѣленія частипъ или, иначе сказать, соетавляютъ физнческія, а не химичёскія нзмѣненія. Одна чаеть сте- кловяднаго ангидрида требуетъ для раство- ренія 12 частей кипящей воды, а при обыкновенной температурѣ требуется до 25 частей воды, фарфоровидное измѣненіе менѣе растворимо, а именно, при обыкновенной температуре требуетъ для раетворенін около 70 частей воды. Это какъ бы показываетъ уже способность мышьяковистаго ангидрида образовать соли съ кислотами и щелочами. И дѣистБптельпо, извѣстны его соеди- ыенія съ соляною кислотою (выи. 31), съ сѣрнымъ ангидридомъ (см. далѣе) и со щелочными окислами [37]. Прибавляя къ раствору мышьяковистой кислоты азотно - серебряной соли, не замѣчается никакого измѣненін, оока нѣкоторое количество мышьяковистой кислоты не будетъ насыщено щелочью, нанр., амміакомъ. Тогда происходить осадокъ орто-мышьяковисто - серебряной соли Ag8As03. Этотъ осадокъ желтого цвѣта, растворимъ въ нзбыткѣ амміака, безводенъ и ясно иоказываетъ, что мышьяковистая кислота трехъ- основпа, т. е. отличается въ этомъ откошеши отъ фосфористой ішслоты, въ которой только два пая водорода могутъ быть зам-Ьщены металлами [38]. Слабый кислотный характеръ мышья- [37 J Мышьлконнсшіі аш'ыдродъ ни въ су- хонъ вид'Ь, ни въ растворѣ не окисляется кислородомъ воздуха, но въ прішутствіи щелочей поглощаетъ кполородъ и служить воз- стан овлітельпымъ средствомъ. У то связано, вѣроятно. съ тѣмъ, что мышьяковая кислота гораздо болѣе энергична, чѣмъ лышыіковн- ітая, а при окнсленін пос.тбдішіі въ присутствен щелочей именно и образуется мышьяковая кислота. Лв'"'0' легко возстановлнетсн до As .многими металлами, даже мѣдью, а тѣмъ паче при Нііііл.шванін ел. углеиъ. [3S] Степень развптія ішелотныхъ свойствъ въ As'-O5 видна нэъ того, что если ого растворить въ водномъ анміакѣ и потомъ прибавить къ раствору еще крѣпкаго раствора, амміака, то выдѣляются призматичеекіе кристаллы, имѣющіе составъ мета-мышьяковксто- амміачной соли NH4isOa. Эта амыіачная соль на воздухѣ расплывается н совершенно те- ряетъ весь заключаю щійся въ ней амміакъ. Магаезіальная же соль трехметаллнчеа; Mg°(As03)-, нерастворима и образуется при снѣшеніи амміачнаго раствора мышьяковистаго ангидрида съ аыміачнымъ же раство- ромъ магнезіальной соли. Она нерастворима даже въ амміакѣ, хотя растворяется въ из- быткѣ клелотъ. Воднал окись магнія въ при- сутствіи мыщьяковистыхъ раетворовъ даеп, такую же соль, и по этой причинѣ магнезія составляетъ одно иаъ аервыхъ протнвоядій ири OTpaffb мыгаьяконъ. Въ практикѣ кра- си-іыіаго и преимущественно малярнаго дѣла особенно употребительны мышьяковистыя соли нѣди, отлнчающіяся нерастворикостью въ водѣ и зам'Б'іателъно пркимъ зеленымъ цвѣтомъ, но въ то же время и своею ядовито сіъю, не только потому, что такая краска, напр., нанесенная на обои шгк махеріи, лепю оістаетъ огь пихъ (даетъ ядов, пыль), но
С У Р Ь М А. 595 ковнстаго ангидрида подтверждается •образоваыіемъ солеобразиыхъ соедпне- ній съ кислотами. І-Іаиболѣе замѣча- тельный примѣръ въ этомъ отноіпеиіп ■составляет!, безводное еоединеніе, отвечающее сѣрной кислоте и имеющее ■составъ АйЮ^СМ Оно образуется при обжигаиш іііытъяковлстаго колчедана въ тѣхъ нространствахъ, гдѣ сгущается мышьяковистый аыгидридъ, при чемъ часть SO2 превращается въ 30я на счетъ кислорода воздуха. Указанное соедішеніе представляетъ безцвѣтыыя таблички, которыя при дѣйствіп воды и влажностп разлагаются, выдѣлжі сѣр- нуго кислоту и образуя мышьяковистый ангидрндъ [39]. Другой апалог'ь фосфора есть сурьма также и потому, что она даеп. нспаренш, содержания AsИ1. Соли окиси мѣдп GuX!, смѣшіішіыя съ щолочпымъ растворомъ мыщья- ковнетаго ангидрида, даютъ зеленый осадокъ ігЁдион соли, іиэываемоіі зелеяыо fUe.ie.Otm, вѣроятни, іиі'Ііетт, составъ CuHAsO3. Аішіакъ се растнорпетъ ц даетъ бедцвѣтпыі'і растворъ, в'і. которомъ содержи теп соль закиси мФдп мышьяковой кислоты, т. е. при отомъ окись мѣдн возетаиовлнетея, а мышьлкъ подвергается окисленіго. Еще СіѵгЬе употреблялась, ѵ,ъ особенности in. прежнее время, такъ-на- ■зьшаемаи шмшфурпшшн или иѣнскан зелень, также нерастворимая нъ водѣ шлепал соль описи м-Ьди, очень сходная во многихъ отношеніяхъ съ предыдущею, но имѣіощая друго/і отт'Ізпокъ цвг1іта. Додучаютъ се при смѣшеніп [(ііііящяи'ь раетворовъ мышьяковистой кислоты и уксуспомадной соли. Мышьяковистая кислота образуете съ водною окисью жепѣэа нерастворимое соединение FeAsO, и НТО даетъ поыодъ іірюгЬііять ев ѣже осажденную водную окись желѣза, какъ противо- ндіе Щи отравахъ мышьякомъ. Принятая тотчасъ поел* отравленія, свѣжвосажденпая водная окись желѣза переводить мышьяковистую кислоту въ нерастворимое состояние, вт, котороиъ желудочный кислоты не дѣи.- ствуготъ на лолуиаемое еоедпнепіе, а потому отравлені я тогда не происходите Замѣча- тельно. что жители нѣкоторыхъ горкыхъ странъ пріучаштъ сей л къ употреблен! ю яыщьяка, какъ средства, помогающего, по нхъ опыту, преодолѣвать трудности движенія въ горахъ. |39] Едп (18S9) получилъ прямымъ дѣй- ствіемъ обыки. н нордгаѵзенской сѣрной к. на As;03 соедииеиія Ass6s съ 1, 2, 4 hSSO3, а Веберъ ранѣе его, дѣпствуя парами SO3 на As50", получилъ As*0!S05 (выдѣллетъ S03 при 225°), а такте As!O3«SO0, гдѣ и=3, 6 и ■8. Соединеніе А^О'ЗЭО'теряетъЮТлри 100°. Окись сурьмы Sb3On — даетъ подобный же соеданенія. Еди (18СЛ) получилъ также (действуя SO3 на Н'РО1) соед. H*P043SO* въ вид* ■тягучей, жидкости, разлагаемой водою. (Stibium) (антнмоній) Sb=120. Она, по внѣшпему виду и по свойству своихъ еоединепій, еще болѣе и совершеннѣе, чѣмъ мышьякъ, подходить нъ метал- ламъ. Дѣйетвител ы-ю, у сурьмы самый впдъ, блеекъ и мпогіе признаки метал- ловъ; ея окись Sb303 уя;е обладаетъ землисгыгаъ видомъ окалины или извести, ясными свойствами основанія, хотя и отвѣчаетъ азотистому и фосфористому ангидридам-ь л, подобно шіъ, способна давать солеообразныя соеди- ненія съ основаніями. Въ то же время сурьма представляетъ и полную, въ болынинствѣ своихъ еоединеній, ана- логію съ фосфоромъ п мышьякомъ. Ея соединенія относятся къ типамъ SbX3 и SbX5. Встрѣчается она въ природѣ преимущественно въ видѣ сѣриистой сурьмы Sb2Ss. Это вещество попадается иногда большими массами въ жилахъ горъ и ызвѣстно въ минералогіи подъ именемъ сурьмяного блеска или сѣрой сурьмяной руды, а въ торговле подъ именемъ аитиионіл (гл. 20, вын. 29). Наиболѣе изобильны руды сурьмы въ Португаліи (близъ Одорто, на Дуро). Кромѣ того, сурьма въ нѣкоторыхъ минералахъ замѣщаеі'ъ, частью или вполігѣ, мышьякъ, — такъ, напр., въ красной серебряной рудѣ встрѣчается еоединеніе сѣрнистой сурьмы и сѣр~ ннстаго мышьяка съ еврнистьшъ се- ребромъ. Но, во всякомъ случаѣ, сурьма есть довольно рѣдкіі леталлъ ыемно- гихъ мѣетностей. Въ Россіи извѣстна въ Дагестанѣ, на Кавказѣ. Сурьму извлекаюсь въ технжкѣ, преимущественно для сшгавовъ со евинцомъ и оловоыъ, употребляющихся въ тшіо- графіяхъ для отливки шрифта [40], а нѣкоторыя изъ соединений Sb слу- жатъ обыкновенными медицинскими средствами, между которыми особенно важны пяти-сѣрннстая .сурьма SbaS5 (Salfur auratum antimonii) и рвотный каиень, который есть соль винной кис- |40] Твлограірскій шрвфтъ отливается изъ сплава, нааываемаго „гартомъ." и содержапщго обыкновенно около 15 ч. сурьмы на "85 ч. РЬ. иногда (напр. для отливкп стереотиповъ) крн- бавляютт. 10—150/о Віі пли до 8°/0 Sti и даже нѣдь. Твердость сплава, необходимая для ли- теръ, эавиептъ, очевидно, отъ сурьмы, но при высшемъ ея содержанія получается хрупкость, и шрифтъ поел* пѣкотораго примѣне- нія легко теряетъ четкость; 38*
596 ГЛ. 10. ФОСФОРЪ И ДРУГІЕ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. лоты, отвѣчающаякалію и окиси сурьмы, и имѣетъ составь С"'Н*К(ЗЬО}06. Даже сама природная сѣрниетая сурьма употребляется при лечепіи лошадей и со- бакъ очень часто яъ значителъныхъ колпчествахъ, какъ слабительное средство. Извлечеыіе металлической сурьмы изъ блеска Sb2S3 производится обжи- . ганіеыъ его, причемъ сѣра выгораетъ, а сурьма окисляется, образуя окиселъ Sb2Os; его накалившотъ съ углемъ, я сурьма тогда выплавляется въ метал- лическомъ видѣ. ВозстановленІе это производятъ въ лабораторіяхъ въ ма- лыхъ колвчествахъ, сплавляя еѣрни- етую сурьму съ жеяѣзоыъ, отнимаю- щймъ сѣру [40 bis]. Металлическая сурьма пмѣетъ бѣлый цвѣтъ и сильный блескъ, сохраняющійся на воздухѣ безъ пзмѣненія, потому что она при обыкновенной температуре не окисляется. Она крпсталлпзуется ромбоэдрами и имѣетъ весьма явственно- кристаллическое сложепіе, которое при- даетъ ей совсѣмъ иной вндъ, чѣмъ болъпшнству до сихъ поръ знакомыхъ намъ металдовъ. Сурьма хрупка, такъ что легко превращается въ иорошокъ; удѣльный вѣсъ ея=6,7; она плавится около 629,5°, но улетучивается только, при температурѣ ярко краснаго кале- нія. Накаленная на воздухѣ, напр., передъ паяльною трубкою, она загорается и даетъ бѣльге пары, не имѣю- щіе запаха и состоящіе изъ Sb203. Зтотъ окиселъ носитъ обыкновенно названіе окиси сурьмы, хотя его съ [40 bis],' Болѣе чистая сурьма приготовляется при накаливаніа съ углемъ той окиси, которая получается при Д'вйегвіи азотной кислоты на непѣѳ чистую, продажную металлическую сурьму. Это основывается на томъ, что при яѣйетвіи кислоты сурьма даетъ окись Sb-0', мало раетвориную въ водѣ. Мышьякъ, который почти всегда подиѣшанъ въ сурьмѣ, 'даетъ при этомъ растворимую мышьяковистую и нышьнновую кислоты и остается въ раствора. Саман же чистая сурьма получается весьма легко при посред- ствѣ рвотиаго камня; стоить только его накаливать съ небольшими количествомъ селитры. Въ природѣ также встречается, хотя рѣдко, металлическая сурьма, и такт, какъ она получается весьма легко, то была нзвѣ- стна алхимнкамъ еще въ XV столѣтій. Рас- творъ Sb'S1 вт. Na3S послѣ прибавки раствора НаСІ осаящаетъ при дѣйствіи гальва- ивческаго тока очень чистую металличесную сурьму. такимъ же правомъ можно назвать п сурьмянистым!, ангидридомъ. Первое названіе придаютъ ему потому, что въ большинстве случаевъ употребляются соединения его съ кислотами; но также легко получаются и щелочныя соединения. Окись сурьмы, какъ и мышьяковистый ангидридъ, кристаллизуется или правильными октаэдрами, или ромбическими призмами: имѣетъ удѣльный вѣсъ 5,56, при наквливащи становится желтою и потомъ плавится; при даль- нѣйшемъ накаливаніи на воздухѣ она окисляется, обравуя окиселъ состава Sba04. Окись сурьмы нерастворима ни въ водѣ, ни въ азотной кнслотѣ, но легко растворяется въ крѣпкой соляной кислотѣ и въ щелочахі,, такъ же, какъ п вт, винной кпслотѣ пли въ растворѣ ен кислой соли. При растворен і и въ послѣдней она образуетъ рвотный камень. Изъ раствора въ ще- лочахъ и кнслотахъ, при дѣйствіи на первый кислотъ, а на вторыя — щелочен, выдѣляется въ осадокъ. Она встречается въ природѣ, хотя рѣдко. Какъ основание, окись сурьмы даетъ соли вида SbOX (какъ бы основиыя= =SbX3ShsOa), почти не образуй солей SbX'K Въ соляхъ окиси сурьмы SbOX группа SbO одноатомна, какъ ка.іііі или серебро. Сама окись есть (SbO)-O, гидрагь SbO(OH) и т. д. Рвотный камень представляетъ такую соль, въ которой одинъ водородъ винной кислоты СаН4{С02Н)2 замѣненъ каліемъ, а другой — остаткомъ окиси сурьмы. Окись сурьмы изъ своихъ соед. съ кислотами, въ приеутетвіи винной кислоты, не выдѣляется основаниями, что основывается на способности образовать растворимую двойную соль винной кислоты, т. е. рвотный камень [41]. [41] Такт, какъ окись сурьмы огвѣчаетъ типу SbX3, то понлтно, что возможно суще- ствованіе соединеній, въ которыхъ сурьма бу- детъ входить иа нѣсто трехъ атомовъ водорода, такія еоединенія отчасти получены, но она ёъ водою весьма легко переходить въ вещества, отвѣчающія обыкновенным-!, ([юр- муламъ соединеній сурьмы. Такъ, напршгііръ, рвотный камень C*H4(SbO)KO° пря накалила- нін теряетъ воду и обравуегь C'H'SbKO", т. е. винную кислоту С'Н'О*, въ которой 1 пай водорода эамѣненъ каліемъ, а 3—сурьмою. Но ато вещество, при дѣаствін воды, опять лѳ- реходитъ въ рвотный камень. Подобное же соадяяеніа представляетъ и тотъ проившуточ-
СОЕДИНЕНІЯ СУРЬМЫ. 597 Если металлическую сурьму пли ■окись сурьмы окислять азотного кислотою, взятою въ избыткѣ, и полученную массу осторожно выпаривать, то получается мета - сурьмяная кислота .SbHOa. Отвѣчающая ей соль гсалія _2SbK035H20 получается при накали- ваніи металлической сурьмы еъ четвер- нымъ по вѣсу количествомъ селитры л при промываніи получающейся пассы холодною водою. Эта каліевая соль мало растворима въ водѣ (въ 50 ч.), натровая еще меігве. Существуетъ, невидимому, и орто-кислота SbFPO4 [11 bis], получающаяся при дѣйствіи воды на пяти-хлористую сурьму, но она весьма непостоянна, какъ и сама пятихлориетая сурьма SbCl5, легко отдающая отъ себя С!2 н оставляющая твердую трѳх-хлористую сурьму SbCP, которая водою разлагается, образуя хлорокиси, напр., SbOCI, мало растЕо- рпмыя въ водѣ, При накаливаиіи до начала краснаго каленіяЗШО^теряетъ воду и образуетъ ангидридъ Sb203, желтоватаго цвѣта, имѣющій удѣль- ный вѣсъ 6,5 [42]. ньій ониселъ сурьмы, который происходить при накаливанш окиси сурьмы на, воздухѣ; онъ ииѣетъ составь SbO2 или Sb'O1. Этотъ оки- селъ моіктіо разсыатрпвать, какъ орто - сурьмяную кисяоту SbO{HO)\ въ которой три водорода замѣнены сурьмою, т. е. SbO(SbOs) = = Sb20'. Окисепъ Sb^O4 происходитъ также при нака.тнванін сурьмяной кислоты, которая при атоыъ терпеть воду и кислородъ а даетъ тотъ же примежуточный окиеелъ въ видѣ бѣ- -ліго, неплавкаго порошка, имѣющаго удѣяь- ный вѣеъ 6,7; онъ нѣсколько растворимъ въ водѣ и даетъ растворъ, измѣняющій лакмусовую бумажку въ красный ішѣтъ. [41 bisj ВеВлыптейнъ и Блезе (18S9) убѣ- дились, получивъ многія соли сурьмяной кнсл., что она одноосновна, но во веѣхъ сояяхъ содержится еще вода, такъ что общій типъ ихъ чаще всего есть: MSb033H!0, напр., М = І.і, Hg (соль аакиси), '/5 РЬ и т. п. Типъ ортосолей M'SbO'1 совершенно неизвѣетенъ, хотя въ тіо соединеиіяхъ воспроизводится, напр., соль Шлиппе Na'SbS4, но и она содержитъ криеталлнзац. воду ЭНгО {гл. 20, вын. 29). [42] Иаъ другикъ соединеній сурьмы сурьмянистый водородъ SbH3 (изъ сплава SbaMga, при дѣйствіи квел.) чрезвычайно похожъ по ■обраэованію н свойствам* (распад, при 150°, Брунъ, 1S90) на AsH' (сжиженный пилить —17°, затвѳрд'вваетъ —28°), а галоидный со- еднненія многимъ отличаются отъ мышьяко- выхъ. При пропусканіи хлора чрезъ избы- токъ порошка сурьмы образуется трах-хторм- стан сурьма SbCl3, а при ивбыткѣ хлора — яяти-хлорнстая SbCl3. SbCls есть кристаллит Тяжелѣйшій аналогь азота и фосфора есть виснуть Ві = 20S. Какъ и ческое вещество, плавящееся при 72° и перегоняющееся при 223°, a SbCl5 есть жидкость желтаго цвѣта, при нагрѣваиіи разлагающаяся иа хлоръ и трек-хлористую сурьму; при 140° она уже начннаетъ обильно выдѣлять хлоръ. угюсящій еъ собою и пары трех-хлорветой сурьмы, а при 200° разложепіе совершенно полно, и тогда перегоняется чистая трех-хло- ристая сурьма. Это послѣднее свойство пяти- хлористой сурьмы заставляетъ приуѣнять ее во многихъ случаяхъ для передачи хлора. т'ііыъ болѣе, что, отдѣлившн хлоръ, она оста- вляетъ SbCl3, которая вновь ложетъ поглощать хлоръ, и потому ыногія вещества, нс- способаыя пряло реагировать съ тазообраз- нымъ хлоромъ, реагируют!, съ пяти хлористою сурьмою, и въ присутствіи небольшого ея количества хлоръ на ннхх дѣйствуетъ подобно тому, какъ въ присутствіи окиси азота кисло- родъ епоеобенъ окислять н такія тѣла, который сами не могутъ окисляться на счетъ ево- боднаго кислорода. Такъ, напр.. сѣрнистьйі углеродъ при ннзкихъ температурахъ не нз- иѣыяется хлоромъ,—для этого требуется высокая температура, тогда какъ въ присутствіи пяти-хлористой сурьмы превращеше его въ хлористый углеродъ совершается при ниэ- кихъ температурахъ. Трех- и пятн-хлористап сурьма, ямѣя хлор ангидридный характеръ, дымятъ на вовдухѣ. притягивають влагу и водою разлагаются, образуя при этомъ сурьмянистую и сурьмяную кислоты. Но трех- хлористая сурьма при первомъ дѣйствіи воды не выдѣляетъ всего хлора въ видѣ х.тористаго водорода, что и понятно изъ того, что сурьмянистый ангидридъ въ то же время есть ос- кованіе, а потому можетъ реагировать съ кислотами; и действительно, даже сѣрннетая сурьма, растворенная въ избыткѣ крѣпкой соляной кислоты (прпчемъ развивается Н=8), даетъ водяной растворъ треххлористой сурьмы, который, при осторожной перегонкѣ, даетъ даже безводную трех - хлористую сурьху. Только избытокъ воды ее разлагаетъ, и то не до конца, а при дѣйствіж массы воды трех-хлористая сурьма даетъ амаротовъ. по- рошокъ, т. е. хлорокись сурьмы. Первое дѣй- ствіе воды состоить въ обравованш хлорокнем SbOCt, но соеіавъ продукта нзмѣнчивъ. смотря по относительному количеству воды, а именно, онъ мѣняется между предѣламн SbOCl и Sb40sCls. Это послѣднее соединеніе есть какъ бы основная соль перваго, п. ч. ея соетавъ = =2(SbOCl)Sb303. Сурьма образуетъ съ бромонъ н Іодомъ такія же соединения, какъ и съ хлоромъ; SbBr* кристаллизуется въ безпв.ѣт- ныхъ призиахъ, плавится при 94° и кипитъ при 270°, a SbJ" представляетъ красные кристаллы, удѣльнаго віса 5,0. "Трех-фтористая сурьма SbF3. выдѣляется язъ раствора окиси сурьмы въ плавиковой кислотѣ, а прк цо- добной же обработкѣ сурьмяной кислоты образуется SbF6. Послѣдняя даетъ легко растворииыя двойньгя соли съ фтористыми щелочными металлами. De-Haen (1S87) полуг чклъ очень прочныя двойиын растворимый.
598 ГЛ. 19. ФОСФОРЪ П ДРУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ Л' ГРУППЫ въ другпхъ группахъ, основныя, метал- лическія свойства съ возрастаніелъ атомнаго вѣса и здѣсь возросли. Вп- смутъ едва ли даетъ водородистое соединение: Ві-О5 уже очень слабый кислотный окиселъ, ВіаОя уже основа- ніе, самъ внсмутъ уже вполиѣ металлъ. Для уясненія другпхъ своыствъ висмута, должно замѣтпть еще, что онъ слѣ- дуетъ за близкими по атомному вѣсу Hg, Т1, РЬ. а потому съ ними сходенъ, особенно еъ ближайшннъ къ нему свпнцомъ. Хотя РЬО и PliOs предста- вляютъ другія формы, чѣыъ Ві2Оя и ВРО5, тѣмъ ье менѣе они сходны во ыногомъ, даже во внѣшнемъ видѣ; низ- шія степени окисленія—осыоваиія, выс- шія—елабыя кислоты, легко выдѣлаю- щія кислородъ. Но, уже судя по формѣ, Ві203 основание болѣе слабое, чѣмъ РЬО. Оба легко даютъ основныя соли. Висмутъ какъ Р, Аз и P1j образуетъ соедшенія двухъ [43] типовъ: ВіХ3 н ВіХ*'. Какъ для свинца форма РЪХа есть форма основная, постоянная, легко образующаяся и трудно переходящая въ высшую и низшую формы, который непостоянны, такъ точно п для висмута форма соедпненій ВіХ3 есть обыкновенная, основная форма соедпненій, форма же ВіХ5 [44] относится къ ВіХ3 шли SbF'KCl (100 волы раитворяютъ оі ч. соли), SbPK'SO1 н т. п., которыми предложить пользоваться въ техник*, какъ отлично хорошо кристаллизующимися, растворимыми солями окиси сурьмы. Engel полумиль, пропуская въ насыщенный ври 0° ра'сгворъ аЬСІ3 хлористый водородъ, соединеніе HC12SbCl°2H!0, а для SbCls ооедшіеніе SbCFoHCllOrTO. Подобное же соедпнеиіе даетъ ВіС1Е. Диттъ п Метцнеръ (1S92) показали, что Sb н ВІ растворяются въ соляной кисл. только отъ учаетія въ реакціи кислорода воздуха или раствореннаго въ кислотѣ. [43] При возстановлеыіи соедпнепій окиси висмута сильными возстановителлмя, получается весьма легко аеталлическіи висмутъ, а при дѣйствіп болѣе легкнхъ возстановителей, напр., солей закиси олова, получается недокись висмута, соединеніе тіша ВіХ5, состава ВЮ, въ видѣ чернаго кристаллическаго порошка, разлагаеяаго кислотами на металлъ и окись, переходящую въ раетворъ. [Щ Ло типу BiXs известны: пятаюкись ВігО\ ея иѳтагадратъ Ві-0Г'НгО или ВіНО', называемый висмутовою кислотою, и пирога- дратъ Ві5Н'От. Пятионнсь висмута получается, когда долго пропускается улоръ чреаъ кипя- mifi растворъ КНО (уд. вѣсъ 1,38), въ кото- ромъ виептъ взболтанный порошокъ окиси Внсыута; осадокъ промываюті. водою, кипя- вполнѣ, какъ двуокись свинца — къ его окиси. И получается висмутовая кислота совершенно точно такъ жег дѣйетвіемъ хлора на взболтанную въ водѣ окись висмута, какъ РЬО- получается изъ РЬО. Она есть такой же окислитель, какъ и РЬО9, и даже кислотный характеръ въ висмутовой кислотѣ неыногимъ только болѣе развитъг чѣмъ въ двуокиси свинца. Здѣсь такъ же, какъ для свинца (сурикъ), легко образуются промежуточный соедине- яія, въ которыхъ висмутъ низшей степени окисленія зішимаетъ роль осно- ванія, соедиыеппаго съ кислотою, которую образуетъ высшая форма окисленія висмута. В'!, іфіірйдѣ висмутъ зстрѣчается въ немногихъ мѣетностяхъ п въ малыхъ колпчествахъ, чаще въ сашродномъ со- стояніи, рѣже въ видѣ окпеп и въ видѣ сѣрнистаго еоединенія висмута съ другими сѣрниетыми металлами, иногда въ рудахъ золота. Извлекается опъ изъ руды самороднаго металла простьшъ выплавлнваніемъ въ печахъ. Для этого въ печь вмазываютъ наклонную желѣз- ную реторту, въ верхній конецъ которой вводятъ руду, а лзъ нижняго вы- текаетъ расплавившійся металлъ. Для очищенія его дереплавляютъ, а для по- лученія чистаго достаточно растворить его въ азотной кислотѣ и полученную соль разложить водою, а осадокъ раскислить накадпвашеыъ еъ углемъ. Ви- смутъ представляетъ металлъ, отлично- щею азотного кислотою (по ею недолго—иначе гидр. Bi!Os разлагается), опять водою, а за- тѣиъ полученный ярко-красный порошокъ гидрата ВіНО' высушивается дрп 125°. При долгоаъ дѣйствіи азотной кислоты на Ві-О5 образуется Ві20'Н20, а этогь по влажной ат* мосферѣ разлагается, образуя Bis03. Плотность Bi?Os 5,10, ВТО1 5,60, ВІНО3 5,75. Пиро- висмутовая' кислота Ві!Н40т образуетъ бурый1 порошокъ, теряющій уже часть воды при 150°, раэлагающійся при дальнѣйшемъ нагрѣ- ваніи гл. выдѣленіемъ воды и кислорода н получающейся при дѣйствіи избытка синеродн- стаго калія на растворъ аяотно висмутовой соли. Изъ солей висмутовой кисл. извѣстны мета-солн, напр., КВЮ3, но и то обыкновенно въ соед. съ самою мета-висмутовою к. Такъ,. напр., Дндре (18Й1), взявъ растворъ двойной соли ВіВг* и КВг и действуя на него бро- ыомъ послѣ прибавки амміака, аолучвл'ь осадокъ ирасвобураго цвѣта, который послѣ про- ныяавія (иѣсколько нодѣль) им'слъ составъ- КВіО'ЫВЮ'. При щюнываніи слаб, азотной, квел, онъ даетъ'висмутовую кислоту.
СОКДІШЕИШ ВИСМУТА. 599 хорошо кристаллизующейся изъ ра- сі ілавленнаго состояеіія, уд. вѣеъ 9,8. Онъ плавится при 269°, и если его расплавить въ тиглѣ и дать ему медленно охладиться, а потомъ пробить кору и вылить оставшійся яшдкимъ ыеталлъ, то на. стѣыкахъ получаются отличные ромбоэдричесніе кристаллы висмута |44 bis]. Оыъ хрупокъ, въ пз- ломѣ сѣраго цвѣта съ красноватыыъ отливомъ, твердость его незначительна, тягучесть и ковкость малы; при бѣло- калильномъ жарѣ опт. улетучивается, накаленный окисляется легко, но при 'обык. темп, сохраняѳтъ свою металлическую поверхность, не окисляясь. Во многихъ своихъ свойствахъ онъ напо- мпнаеть сурьму и свинецъ. При окис- леніи на воздухѣ металла, а также и ори прокалйваніи азотныхъ солей, ви- смугь даетъ ОКПСЬ Ві203 въ видѣ жел- таго порошка, плавящагося въ жару и напошгнающаго массикотъ. Прибавляя къ раствору соли окиси висмута ѣдкаго кали въ избыткѣ, получаютъ бѣлый осадокъ гидрата ВіО(ОН), который при кжтченіи съ растворомъ 'Іідкаго кали теряетъ воду и даетъ безводную окись. Какъ гидратъ, такъ и сама окись легко растворяются въ кис- лотахъ, образуя соли окиси висмута. Висмутовая окпсь ВіиО" представляетъ оспованіе слабое, мало энергическое. Орто-гидратъ Ві(ОЫ)3, съ потерею воды образуетъ мета-гидратъ ВіО(ОН), и обоимъ иыъ отвѣчагатъ солеобразныя тѣла состава ВіХа и ВЮХ. Форма же ВЮХ есть ничто иное, какъ форма основной соли, потому что ЗВ.ОХ = = RXs + R203. По типу ВЮХ составлены многія соли висмута. Такова напр., углевпсмутовая, соль {ВІО)2С03, со- [М bis] Эраръ (1S89), накаливая до ярко- іфаснаго кал en і л чпсіыіі крпеталличеекій виемутъ въ струѣ азота, получилъ впсиутъ въ осоОомъ шдоизмѣненін. Зеленоватые пары въ холодпыхъ частяхъ прибора осаждаются въ внд'Ь сѣройпыли; последняя представляется подъ ыикроскоаомъ въ форыѣ маленькихт, ша- риковъ, Для превращения висмута, также какъ и сурьмы, необходима атмосфера азота, дру- і'іѳ газы, цакъ напр. водородъ и окись углерода не бдагопріятствуютъ ходу превращения. Полученное аморфное видонамѣненіе висмута плавится при 410° (кристаллическое впдоизмѣненіе ври 269°), уд. вѣсъ раиенъ 9,483. (Не содержать ли они аяотистьгп. ле- таллсшъ?) отвѣтствующая другимъ солямъ угольной кислоты МаС08. Она образуетъ бѣлый осадокъ, выдѣляшщійея при смѣшеніи раствора соды съ растворомъ виемутовыхъ солей [45]. Сложный остатокъ ВЮ не есть, конечно, какая пибудь особая специальная группировка, какъ то представляли въ преж- нее время, говоря о сложныхъ ради- калахъ; это есть просто только форма представленія состава даинаго окисла, по его отношенію къ еоединеніямъ другихъ окисловъ. Соотвѣтственно окиси висмута, извѣ- стны три соли азотной кислоты. Если металлическій висмутъ или его окись растворить въ азотной кислотѣ, то образуется безцвѣтный и прозрачный растворъ, содержаний соль, которая выдѣляется въ большихъ, про- зрачньгхъ крисгаллахъ, содержапніхъ Bi(N03)35HaO [45 bis]. При нагрѣваніи до 72° эти кристаллы плавятся, а при 75° уже выдѣляютъ основную соль нерастворимую въ водѣ эшшрическаго состава Bi2N2H2On. Если первая соль относится къ типу BiXs, то эту должно отнести къ формѣ ВіОХ, потому что она = BiO(NOs) + Ві(НО}2{Ж>3). Эту соль можно нагрѣвать до 150°, и она не изменяется. Если первую, безцвѣт- ную, кристаллическую соль растворять въ водѣ, то она водою разлагается. Когда къ водѣ прибавленъ избытокъ азотной кислоты, то разложения нѣтъ, [45] Основная углевиемутовая соль употребляется, какъ бѣяида для козки (велѵтияъ- фай). [45 bis] Rutten (1902) показалъ, что окись висмута или указанная средняя соль, приі дѣйствіи избытка одноводвой азотной кислоты {при обыкн. t), даёте крисіалличѳскіи порошокъ, содержаний много менѣе воды: :ЩК0>}6ЗН!0. Если къ крѣпкой НЛО5' прибавить столько воды, чтобы поучилась кислота, растворяющая 5-тн водную соль безъ распадения ея, то, прибавляя къ такому насыщенному раствору крѣпкой азотной кислоты, тотъ же нзслѣдователь аамѣтилъ, что весь растворъ приэтонъ способенъ обрадовать прозрачную студенистую насеу шжіондаль- наго свойства, выдѣляющуір затѣмъ выше- указаяиые кристаллы менѣе водной соли. Система, состоящая изъ окиси висмута, азотной кислоты и воды, представляетъ вообще оддаь иаъ поучнтельнѣйшихь ярииѣровъ химиче- cica.ro равновѣсія въ зависимости оть давле- нія, температуры я отвосительеыхъ ноли- чествъ входяпщхъ вещегакь и нкъ сочетаний и сосгояній (фазъ).
600 ГЛ. 19. ФОСФОРЪ И ДРУ1ЧЕ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. то есть нъ ннсломъ растворе соль мо- зкетъ держаться, не разлагаясь, не выдѣляя такъ называемой основной соли, по сама по себѣ въ растворѣ она не удерживается—-вода разлагаетъ эту соль, дѣйствуетъ на нее, какъ щелочь, значить, основная свойства висмутовой окиси столь слабы, что даже вода дѣйствуетъ, отнимая часть кислоты. Здѣеь мы вндпмъ одинъ ызъ самыхъ разительныхъ it давно уже наблшденныхъ фактовъ, подтверждаю- щихъ то дѣйствіе воды на соли, надъ которымъ особо останавливались въ гл. 10. Это дѣйствіе води ыожетъ быть выражено: ВіХ3 + 2НэО = Ві(ОН)эХ+ -f-SSH. Соль типа BifOH)^ получается въ осадкѣ. Но если увеличить количество кислоты НХ, то вновь образующаяся соль ВіХ3 переходить въ растворъ. То количество соли висмута ВіОХ, которое переходить въ растворъ при данномъ количествѣ прибавленной кислоты, зависитъ несомненно отъ от- носительнаго содержания (массы) воды (Мюиръ). Такой растворъ, который еще совершенно прозраченъ при маломъ содержанш воды, при разбавленіи мутится, выдѣляя соль типа ВіОХ. Бѣлый творожистый осадокъ Bi(OH)2N03, образуемый среднею солью Bi(N03)3, при смѣшенІи съ пятью частями воды или при смѣшеніи вообще съ неболыпимъ количествомъ воды, употребляется въ медицинѣ подъ именемъ magisterium. bismuthi [46]. [І6] При избыгкѣ воды отделяется еще новое количество кислоты и получаются еше Оолѣе основныя соли. Окончательные про- ^дуктомъ нэыѣнепія, на который вода въ цз- быткѣ вовсе, по.видиыому, не дѣйствуетъ, служить вещество состава ВіО[ЫО)3ВІО(ОНі. Относя къ -формѣ 8РХ° всѣ соѳдииенія окиси висмута, мы получшъ слѣдующее выраженіе состава азотяовясиутов. солей: средн. соль 8j.'(N0y, 1-я основ, соль BiaO(OH)=(NO"]-, raa- jjisterium bismuthi Bi'-fOH^tNO")3, ирсдѣльная форма. Bi!0s(0H)(N04): Въ прамѣрѣ азотновисмутовои соли ясно опредѣдяется. характеръ окиси висмута въ ея со единен іяхъ, потому что, напр., хлористый виснуть ВіСІ3, получающійсл при пагр-в- ваніп висмута въ хлорѣ. при растворенін его въ царской водк'В н ири перегонк'Б погонь безъ доступа воздуха, точно также разлагается водою и даетъ также оеновныя соедипе- нія, папр,, первоначально ВЮ СI и т. д. Хлористый виснутъ кипитъ при 447? и в-вронтно, что" ему прннадлешитъ формула BiCl". Поли- чиёішзаиія «ожетъ вастѵпвть для ояннхъ сое- Металлнческій внсиутъ применяется для полученія легкоплавкихъ сплавовъ. Прибавка .висмута придаетъ многимъ кетаяламъ значительную твердость, и температура плавленія обыкновенно отъ того весьма значительно понижается. Такъ, силавъ Буда (Wood), содержаний 1 часть кадмія, 1 часть олова, 2 части свинца и 4 части висмута, плавится около 60° [47]; сплавъ Розе, илавящійся при 96°, содержить на 2 ч. Ві 1 ч. Sn и 1 ч. РЬ; вообще многіѳ сплавы, содержащіе Ві, Sn, РІ>, Sb, плавятся раньше нлп около температуры КИПѣНІЯ ВОДЫ. Подобно тому, какъ во II группѣ, кромѣ элемеитовъ нечетныхъ рядовъ Zn, Си п fig, мы видѣди въ четныхъ рядахъ Са, Sr, Ва. какъ въ IV группѣ, кромѣ Si, Ge, Sn иРЬ, видѣли Ті, Zr, Се п Th, такъ точно п въ V группѣ, кромѣ разсмотрѣнныхъ элеыѳнтовъ нечет- пыхъ рядовъ. Р, As, Sb и Ві, мы имѣемъ въ четныхъ рядахъ нѣск. аналоговъ, у которыхъ, при извѣстной степени сходства, есть и рядъ особыхъ (каче- ственныхъ) еаыостоятельныхъ призна- ковъ. Изъ четныхъ рядовъ здѣсь пз- вѣстны; ванадііі, ніобііі, и тапталъ, Какъ Ві сходенъ во многомъ со свонмъ со- сѣдоыъ РЬ, такъ и V, Nb, Та сходны еъ ближайшими соседями др. группъ ТІ, Zr, Сг, Мо и W, даже во внешности,-не говоря уже о качестве со- единеній и, конечно, принимая во вни> маніе разность формъ, соответствующую разнымъ группамъ. Принадлеж- дігненііі, тогда какъ для другпхъ ея иѣтъ. Иэв'встно также и летучее соедііненіе состава Ві(СгВ?)эі въ іждѣ жидкости, въ водѣ нерастворимой и способной при лагрѣваніи до 130° разлагаться со варывомъ. Хлористому висмуту отвѣчаютъ двойныя соли: 2(КС1)ВіС(аЗН!0 (изъ раствора ВіЮ' и КСІ въ солян. к.) и КСШіСІ'НЮ. Briglmm (18!l"2) получилт, также KBi(S04)8 въ внд'в кристалл, табличеігь, обработавъ вышеуказанную двойную соль крепко» сврною" ішсл. Составъ этой соли напоминаетъ квасцы. Г471 Такъ какъ сплавъ атогь легкопла- вокъ, то во зіногихъ фнаическихъ онытахъ, проияводимыхъ при 70е п выше, монеетъ за- м'внять ртуть и противу нея предетавдяегь большое преимущество тѣмъ, что не даетъ паровъ, оказывающихъ упругость (ртуть ори 100° 0,7р им.), Виснуть, сплавляясь, расширяется, но, имѣетъ температуру наибольшей плотности. По Людекингѵ, средн. 'ковф. рас- шнренія жидкаго U,0(XX)44S (отъ 271)° до Ш°), а твесдвго О.0ООІШ1.
В Л II А Д I Й. 601 яосіь къ У-й группѣ опредѣляетъ <рормы окисленія R20s и R205 и раз- внтіе въ выспшхъ кислотнаго характера. Принадлежность къ четшыиъ ря- даыъ опредѣллетъ для названныхъ ме- талловъ отсутствіе летучихъ RI-I3, бол'ве ■основный, чѣмъ у печетпыхъ рядовъ, карактеръ окисловъ данного состава и т. п. Такъ какъ ванадій, ніобій и танталъ дтршгадлежатъ къ числу рѣд- кнхъ элементовъ, весьма трудно очи- щаемыхъ, въ особенности всдъжтвіе ■сходства и нахожденІя вмѣстѣ съ хро- момъ, титаномъ, вольфрамоыъ и друг., .а также и между собою, то изученіе пхъ далеко неполно, хотя въ 60-хъ и 70-хъ годахъ изслѣдователи и посвятили изученію этихъ элементовъ не лало времени. Въ особенности обра- щаютъ на себя большое вниманіе из- ■слѣдовакія, произведенный женевскииъ химикомъ Маргшьякоыъ, надъ ніобіемъ, и манчестерскимъ профессоромъ (нынѣ Сиромъ Генрихомъ) Роско, надъ ванадіемъ [48]. Несомненное качественное сходство ванадіевыхъ соединеній съ хромовыми и неполнота изученія со- едиыеній рѣдкаго ванадія заставляли долго считать его окислы аналогическими по атомному составу съ окислами, образованными хромомъ. Высшей степени окиеленія ванадія придавали повтому формулу ѴО:1. Ыо въ томъ-то и дѣло, что химическое сходство элементовъ не идетъ въ одну сторону: ванадій въ одно и то же время близокъ. къ хрому (УІ-й группы), и въ то же время аналогъ фосфора, мышьяка и сурьмы, какъ Ві въ отношеніе къ РЬ и Sb. Мы бы очень удлинили наше описаніе, если бы захотѣли передать всю полную-исторію даже одного ванадія, не говоря уже о ніобіѣ и тан- талѣ, тѣмъ болѣе, что часть вопро- совъ, касающихся до соединений этихъ элементовъ, еще не окончательно разъяснена. Поэтому мы и ограничимся только указаніемъ на важнѣйшіе пункты въ исторіи указанныхъ элементовъ, тѣмъ болѣе, что самые минералы, въ [48] Роско покаэалъ именно съ очевидностью количественное сходство ванадіевыхъ еоедивеній съ фосфорными и качественное съ хромовыаш, что в% слое вреігя было яе- чикидинао и важно. Периодически законъ эти отношенш вьіяснилъ и обобщилъ. которыхъ встрѣчаются V, Nb и Та, составляютъ большую рѣдкость, доступную не многшгь только изслѣдо- вателямъ. Важнымъ пунктомъ въ исторіи тѣлъ этой группы должно считать то обстоятельство, что они образуготъ съ хлоромъ летучія соединенін, подобный такимъ же соединеиіямъ элементовъ фосфорной группы, а именно, типа RXr'. Плотность паровъ этихъ соедп- неній была опредѣлена н послужила ваншѣйшимъ основаніемъ для разъ- ясненія частичнаго состава соед. этихъ элементовъ. Въ этомъ сила такихъ об- щихъ и оеновныхъ закоповъ, каковъ законъ Авогадро-Жерара. Для ванадія извѣетна хлорокись ѴОСР, совершенный аналогъ хлорокиси фосфора. Ее прежде считали хлористьшъ ванадіемъ, потому что надъ ванадіемъ повторилась та же самая исторіи, что и надъ ураномъ (гл. 21): его низшую степень окисленія ѴО считали сперва за ме- таллъ, потому что она чрезвычайно трудно возстановляется, даже калій не отннмаетъ отъ нея кислорода; но сверхъ того, она имѣетъ и металлически видъ, и разлагаетъ кислоты, какъ ыеталлъ, словомъ — во всѣхъ отношевіяхъ на- помянаетъ металлы. Хлорокись ванадія ѴОСЗ:< получена при накаливаніи въ струѣ водорода три-окиси Ѵ-О3, смѣ- шанной съ углемъ, причемъ получаются низшіе окислы ванадія, которые, при прокалдваніи въ струѣ сухого хлора, даютъ хлорокись ванадія Y0C13 въ видѣ красноватой жидкости, не дѣй- ствующей на иатрій и очищаемой перегонкою надъ нимъ. Она дымить на воздухѣ, образуя красноватые пары, съ водою реагируетъ, образуя НСІ и ванадіевую кислоту, значитъ, очень сходна, съ одной стороны, съ хлоро- кисью фосфора, а съ другой, съ хло- рокисью хрома CrOsCla (гл. 21). Она желтаго цвѣта, лмѣетъ удельный вѣсъ 1,83, кипитъ при 120°, ея пары иыѣютъ плотность по отношение къ водороду 8(3, а потому вышеприведенная формула изображаетъ ѳя частичный вѣсъ [49]. [49] Хлорокиси ванадія, при нагрѣванін вмѣстѣ съ цннкомъ въ запаянной трубкѣ до 400", теряютъ часть хлора я даютъ зеленую, кристаллическую пассу, удѣльнаго вѣса 2,8S; расплывающуюся на вдадухѣ л пмѣющую со-
002 ГЛ. lit. ФОСФОРЪ II ДГУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ Ванадіевым іішідрдъ у го» получается или въ малоиъ колнчествѣ изъ нѣкото- рыхъ глтіъ, гдъ- онъ сопровождает^ вмѣстѣ съ фоефорною кислотою, окислы желѣза {велѣдствіе этого еъ нѣкото- рыхъ сортахъ желѣза находится ванадій), или изъ рѣдкихъ минераловъ: фольбортдта CnHVO^CuO или основной ванадіево.-мѣді-юй соли, ванадииита РЬС12ЗРЬ8(Ѵ04)а, вападіево - свинцовой солп Pb3(Y04)- п т. п. [49 bis]. Эти послѣднія соли, слабо, но продолжительно, накаленный съ '/я по вѣсу селитры, кипятятся съ водою, послѣ измельченія сплава, желтый растворъ, получаемый при этомъ, содержшъ ва- надіево-каліевуго соль. Его насыщаготъ кислотою и прпбавляютъ хлористого барія, причеиъ осаждается мета-еоль Ба(УОа)- въ впдѣ бѣлаго, въ водѣ почти нерастворимого порошка, даю- щаго при кипяченіп съ сѣріюю кпс- лотою растворъ ванадіевой кислоты. (Осадокъ сперва желтаго ывіѵга, пока аморфенъ, а потолъ становится крп- стаялнчеекимъ я бѣлымъ). Полученный такимъ образомъ растворъ ванадіевой кислоты насыщаготъ амміакомъ и тогда образуется (мета) ванадіево-амміачная соль NH4VOa, которая при иепарепіи даегь безцвѣтные кристаллы, нерастворимые въ водѣ, содержащей нашатырь; оттого для осаждеиія этой соли къ раствору іі прпбавляютъ куеки нашатыря [49 tri]. Ванадіево-амміачная соль ставъ ѴОС1-. Неизвѣсгна только плотность ея' паровъ, ц было бы чрезвычайно важно опредѣлить, таковъ ли частичный составь этого вещества, какъ изображено здѣсь, или онъ соотвѣтотвуетъ формулѣ V-Q-Cr1. ВагЬЕтѣ съ него образуется менѣе летучая, другая хлорокпсь состава ѴОСІ, въ вид'І; бураго, въ в'одѣ нерастворимаго вещества, но растворяющегося нъ азотной кислотѣ, какъ н пре- дыдушая. Роско получилъ даже еще дальнейшую степень расхлорешя этого вещества, а именно.1 (Ѵ0)2С1. Но это поел-вднее, ложетъ быть, состоигь только изъ смѣсіі ТО съ ѴОСІ. Во веякомъ случаѣ, здѣеь мы имѣемъ такой постепенный рядъ, какой встрѣчаемъ для немногихъ другнхъ эдемеитовъ. 1&Э bis] Въ Калифорніи ыайденъ шгаералъ яроскоедптъв, содержаний много ванадія. При получепін соды іт при обработке свеклосахарной патоки находили въ маточныхъ ра- створахъ соед. ванадія, что указываетъ на распространеніе въ прярод-Ь ыалыѵь ко.'іи- чествъ - ванадія. [49 tri] Съ перекисью водорода легко образуется NHJVO*, соответствующая переписному при накаливанш оставляет!, ванаддевую кислоту, въ отлмчіе отъ соотвѣтетвен- hoQ хромовой солп, которая при этомъ раскисляется въ окись хрома. Вообще въ ванадіевой кислотѣ замѣчается малая окислительная способность. Она трудно раскисляется, подобно фосфорной или сѣрзой кнелотамъ, и этимъ отличается отъ мышьяковой н хромовой кислотъ. Выделяется же вападіо- вая кислота въ безводиомъ Ѵ205, а не водномъ состопніп, какъ и хромовая кислота. Ѵ205 обраэуетъ красно-бурую массу, легко плавящуюся и застывающую въ прозрачные кристаллы съ фіо- летовымъ блескомъ (опять аналогія с-і хромовой кислотою), и растворяется въ водѣ, образуя растворъ желтаго цвѣта и слабо-кислой реакціи [50]. соединенно: надианадовой кпелотѣ ИѴО4, того іке типа, как;, надсѣрнан и надхромовая кнел. (см. елѣдующія главы). [50| Кр'Впкін кислоты и щелочи раство- ряютъ ѴЮ5 въ значительном'!, количестве, образуя растворы желтаго цвѣча. При накаливай ін, особенно въ струѣ водорода, изъ Ѵ-05 выделяется кислородъ и образуются ШізпгІе окислы: V-Q' {кислые растворы зелена го цігііта, какъ у солей Сг'О8), ѴаОа и, какъ низшая степень окиеленія. ѴО. У та послѣднля есть чотъ метал ли чес liiu поро- шокъ, который получаете» при прока лііплнін .члорокиси ванадія въ иябытісі; водорода, и опъ то именно и считался прежде за металлический ванадіп. При ооработкѣ раствора ванадіевой кислоты четаллнчесинмъ ципкомъ, образуется голубой растворъ, повидююму, содержащш эту степень окисленія. Онъ д'еіі- ствуетъ, какъ раскиелнтель (в представлпетъ ближайшій аналога СгО). Металлически же ванадій можс.тъ быть полученъ изъ хлорп- стаго ванадія. совершенно не содержащяго кислорода. Муассанъ (18І13) получилъ его, возстановляя окнсь углеігь въ электрической печи, и считает!, наиболее тугопяавкнмъ ые- талломъ въ рядѣ lJt, Сг, Mo, U, W и V (онъ получилъ п соед. ваітадія съ углеродоігь). Неталлнческій ванадій лм'І:ѳть удельный в'В'съ 5,Э, сЁровато-бѣлаго цвѣта, воду не разла- гаетъ, па воздухѣ не окисляется, по при сильшшъ накаливании горитъ, въ струѣ н<е водорода можетъ быть сплавлавъ (быть мо- жетъ образуя соед. съ водородозгь); опъ не- растворнмъ въ соляной кислотв, по легко растворяется въ азотной, а также при сплавле- иіи съ 'Ьдкамь натуонъ даетъ ваиадіевона- тровуго соль. Что касается до солей ванадіевой кислоты, то изъ иихъ извѣстны особенно три класса: одвѣ отвѣчагои, иета - ванадіевой кислотЬ ТМОэ=^МгОУгО''. другія соотв'Етствуютъ дву- хромовымъ солямъ, т. е. нмѣютъ со ставъ Ѵ^Н'О11, который равенъ М!02Ѵ5Оь, третьи отвѣчаютъ орто-ванадіевой кислотѣ; ѴМ'О1
ШОВШ И ТДНТДЛЪ. еоа ІІіобій п таіітзл'і. |_5І.] находятся въ видѣ солей кислотъ въ рѣдкихъ минера- ил и іІМЮѴ'О5. Эти послѣднін происходить при сплаізлені и ваш діе наго ангидрида съ пабыткомъ углещелочныхл. солен. Для вана- діевоі'і кислоты пзвѣстиы, такъ паз. „комплексный" (сложныя) кислоты (о которыхъ іюдробпѣе си. въ 21 гл.чпѣ, прн Mo и W), т. е. образованшля двумя кислотами, соче- танпьтмп вті одну. Такъ Фридгеймъ (1890) по- лучилъ фосфорпо - ванадісвцю, а Дюмонт. (IS90) сходную еъ нега ммпшшово-вападквую кислоты. Первая пзъ иихъ получается прямо нагрѣвапісм'і. VsО5 съ сиропообразной фосфорной к. Образующаяся пластинки золотисто -желт аго тіиі.та представ ляютъ составь Н-ОѴ-О*'Р-0:,!ІИ-О, п имъ отБѣчаютъ соли, напр., (NH1)"V=0;,P-0;' съ 3 и 7Н=0 и др. Кристалл иаащею подобный соли не разделяются, такъ что іп. ц'влоыъ ряд-]; солей (а также въ up11ро.ч'І:) сущсствуютъ комплексы указанных-!, кислотъ. Можно дуй ять (Фридгеймъ), что здѣсь Ѵ;0:' ааинмаетъ какъ бы роль основания пли въ иихъ можно шідѣть случай двой- иьта. солей. Ш'ь настоящих!, двойныхъ солей шшадія (Kb и Та) пяіііісттп.і также очень мііогія, особенно между фтористыми, каковы, напргшѣръ,ѴІ*'2ЫН4Г, VOF-'2NH'F, ѴОТЗШ'Г я т. п. (ІІетерсекъ, Пыччшш и Георги, 1890— 1S92). \"Os даетъ и двойную соль состава квасновъ. Ванадій открыть въ началѣ пыпѣшнпго етодѣтія Дель-Ріо, нзслѣдоканъ потоиъ Зеф- штремомъ, но только въ 186S году Роско устннивплъ вышеприведенный формулы ва- надіевыхъ соедшіепій. [51] Прскрасны.ч'ь іізсдѣдовапіямъ Роско надъ ваиадіемъ предшествовали нвстЬдованія, сдѣланныл Мариньякош. въ 1S65 году надъ иіобіееыми п танталовыми соединенівни, кото- рымъ нерв и начально придавали также другія форыулы, ч'Ізмъ прндагатъ нынѣ. Танталъ открыть единовременно съ ванадіемъ Гатше- томъ и Эксбергозіъ, изслѣдованъ затѣмъ Розе, который въ 1S-14 году открылъ въ немъ ніо- бій. Не смотря на многочисленны я иэсл-1;до- канія Германа (въ Москвѣ), Коббелл, Розе, а особенно Мариньнка, до сихъ поръ еще нельзя быть ув'Ьрснньтнъ въ полной чистотѣ результатов^, полученпыхъ для соедшгеній этихъ элемеитовъ. Они раэдѣляются съ тру- доыъ между собою, въ особенности отъ сопровождающие нхъ соодтшеній цернтовъ, титапа и др. До 1'оэе относили высшую кпс- лоту тантала нъ типу TaXs, то-есть придавали ей составъ ТаОЕ; низшей степени окие- ленія придавали формулу ТаО'. Розе приписал* высшей степени окиеленія тантала фор- мулу ТаО5; а въ томь веществ-!;, которое считали низшею степенью ииисленія, открылъ новый элементъ, названный иш. ніобісип,. Онъ допустплъ также суіцествованіе и треть- яго элемента, находящегося вііѣстѣ съ этими, который назвалъ пелоаіеыъ; потомъ онъ ;ке открылъ, что пелопіевал кислота есть ни что иное, какъ другая степень окисленія ніобія, и счнталъ нѣроятнымъ, что высшая степень (жнсдвпія этого элемента, есть МЬО5, а шіз- лахъ іі преимущественно добываются пзъ танталитовъ и колумбитовъ, ветр'в- чающпхся въ Ваваріи, Фипляидш;. Сѣ- верной Америкѣ и на Ураіѣ. Эти минералы заключаютъ соли закиси же.іѣза, отвѣчающія ніобіевой и танталовой ки- едотамъ, а именно, въ иихъ находится около 15% закиси жыгвза въ изоморф- номъ смѣшеиіи съ заігаеыо марганца и въ соедипеыіи съ различпымъ отно- сительнымъ количествоыъ танталовой и ніобіевой кислоть. Эти минералы сплавляются сперва съ значительнымъ колнчествомъ двус'Ьрнокаліевбй соли, и сплавъ кипятится съ водою, извлекающею соли наліп и заішсн желѣза, а въ осадкѣ остаются нерастворимыя, нечистыя ніобіевыя и танталовыя кислоты. Этотъ сырой продуктъ обрабо- тываютъ еѣрнистымъ аммоніемъ, чтобы извлечь олово и вольфрамъ, которые тогда переходятъ въ раетворъ. Оста- токъ же кислогъ (по Ыариньяку) обработывается плавиковою кислотою, въ которой онъ вполнѣ растворяется; іп. полученному, нагрѣтому раствору прибавляютъ раетворъ фтористаго ка- лія; при охлажденіи осѣдаетъ трудно растворимая, двойная фтористая соль, тантала и калія въ мелкихъ кристал- лахъ, а въ растворѣ остается гораздо болѣе растворимая ыіобіевая соль. Разница растворимости этихъ двойныхъ солей въ водѣ, подкисленной плавиковой кислотой (въ чистой водѣ раетворъ мутится по истеченін нѣкото- раго времени), такова, что для раство- реніятанталоваго соединенія требуется 150 частей воды, а для растворенія иіобіеваго соедннеиія іребуется только 13 частей воды. Въ гренладскомъколум- бптѣ (удѣльный вѣеъ 5,36) найдена только ніобіевая кислота, въ колумбитѣ- шал степень есть HbsO*. Германънаше.ть въ віобіевой ішелот'в, считавшейся чпетою, значительное количество титановой и, кроыѣ того, допл'стплъ сугдествованіе еще особой неталличесной кислоты, названной яыъ нль- меновою кислотою, по мѣстонахожденію (Иль- менсмя горы Урала) минерала, иэъ котораго онъ ее получплъ. Коббель призвалъ еще новую кпелоту, названную нмъ діанрвой ігне- лотой, и эти различный показания приведены во взаимное согласіе только Мариньявомъ въ 60-хъ годахъ. Онъ прежде всего указалъ спо- собъ точнаго раадѣленія танталовыхъ и шо- біевыхъ соедиленІЙ, которыя получаются всегда во взалиноиъ смѣшеніа.
«04 ГЛ. 19. ФОСФОРЪ II ДГУПЕ ЭЛЕМЕНТЫ V ГРУППЫ. изъ Боденмавса (БаварІя, уд. вѣсъ 6,06) — почти равное количество танталовой и ніобіевой кислотъ. Получивши въ отдѣльностп танталовыя и ніобіевыя соли, Мариньякъ вашелъ, что въ ннхъ отношеніе между каліемъ л фторомть очень часто мѣняется, т. е., что существуютъ раэныя двойныя сое- дпненія фтористаго калія и фторпстыхъ металловъэтойгруппы;но, при пзбыткѣ плавиковой кислоты, и иіобіевое, н танталовое соединения содержатъ на два пая калія семъ паевъ фтора, изъ чего и должно было заключить, что проетѣйшая формула этнхъ двойныхъ ■солей будеі-ь K2RFT = RF52KF, т. е. что типъ выешпхъ еоедыненій ніобія и тантала есть RXf', слѣдователыю, такой же, какъ и для фосфорной кислоты. Изъ чистой танталовой кислоты полученъ ТаСР при прокалііванііі емѣси ея съ углемъ въ струѣ хлора. Это ■есть желтое, кристаллическое вещество, [52] Если ніобіевую кислот;- енѣшать съ неболышгаъ. кодцчеетвояъ угля и накаливать въ етруѣ хлора, то выдѣляется трудно-плавкая п трудно-лет у чая хлорокись ніобія КЪ0С1Я. которой плотность гтаровъ по отношении нъ воздуху равна 7,5. Вотъ этл то плотности па- ровъ даготъ полную увѣренность въ справедливости форму.тъ. данныхъ Мариньясоэгь. п показываютъ количественное сходство танта- ловыхъ и ніобіѳвыхъ еоеднненій съ фосфо- ромъ а мышьякомъ, а следовательно и съ ванадіенъ. Въ качественномъотношенін(какт. видно н по соотвѣтствію вѣсовъ атома) ніобіе- выя и танталрвыя соединения предетавляюгъ большое сходство, съ еоедпненіяыы молибде- новой и вольфрамовой кислотъ, Такъ. напр., щткъ, дѣйетвуя на кислые растворы танта- .яовыхъ и ніобіевыхъ соединений, даетъ синее ■окрашиваніе, точно такъ-же. какъ и для вольфрама и молибдена (также ТІО2). Солей образуютъ эти кислоты такое же значительное количество, какъ и вольфраыъ и ыолиб- декъ. Самые ангидриды кислотъ здѣсь также нерастворимы въ водѣ, ао, кшгь коллоиды, иногда удерживаются въ расгворахъ, какъ для титановыхъ и молибденовыхъ кислотъ. Притоыъ, ніобін во воѣхъ отнопгеніяхъ бли- зокъ къ молибдену, а танталъ — къ вольфраму. ЖобІЙ, получающійся при возстановленіи на- тріеиъ двойной соли фтористаго ніобія и фтористаго натрія и трудво іголу чаю щійся въ чиогомъ состоянии, представляетъ металлъ, на который дѣйствуютъ довольно энергически соляная кислота и слѣсь плавиковой кислоты <?ь азотной, такт, же, какъ и кипящій раст- воръ ѣдкаго кали- Танталъ, полученный; та- дгаиъ же точно путемъ. представллетъ нетал.ть плавящееся при 211° и кипящее пои 241°; его пары имѣготъ плотность по отиошенію къ водороду 180, какъ н слѣдуетъ по формулѣ ТаСР; съ водою онъ разлагается вполнѣ на танталовую и соляную кислоты. Подобнымъ же образомъ полученъ мтвхлорстый uioOiii, плавящійся при 194° и кипящій при 240°. Это вещество придѣй- ствіи воды даетъ растворъ, содержаний въ еебѣ ніобіевую кислоту, которая выделяется изъ него только при кипя- ченіи. Плотность паровъ его = 9.3 (воздухъ=1), какъ то нашли Де-ла- Фонтенъ и Девилль и какъ слѣдуетъ по формулѣ NbCl5 ["52]. Вообще, ванадію, ніобію и танталу отвѣчаютъ, сколько пзвѣстно, соедн- неаін формъ RX, RX2, RXS, RX* п RX5, и это богатство формъ, напоминающее марганецъ и азотъ, затруд- няетъ изученіе этнхъ все же очень рѣднихъ элементов'!.. гораздо болѣе тяжелый, неплавки!, и на него дѣйствуетъ только смѣсь плавиковой кислоты и азотной. Оба една-лн чисты. Розе въ 186S году, показалъ, что при воз становлении KbF''2KF натріеиъ, іюс.тѣ обработки водою, получается сѣроватый порошокъ удѣльнаго в-Ьса 6.:!. который онъ ечитаетъ ва водородистый ніобій МЬН. При возстановленіи магніемъ к алюынніемъ, онъ так;ке не получилъ ме- таляическаго ніобія, а сплавъ NbAl", шѣюшін удѣльный вѣсъ 4,5. Ніобій образуетъ ст. кнелородонъ, сколько то извѣстно, три степени окпеленія: КЬО, происходящую при воз становлении NhOFn2KF дѣйствіемъ натрія: NbOs, образующуюся при накал иваши ніобіевой кислоты въ струѣ водорода, и ніобіевый ангядридъ Nb20'°, въвидѣ бѣлаго, неплавкаго и нерастворимаго въ кне- лотахъ вещества, имѣющаго уд'вльный вѣсь ■1,5. Танталовый ангидрицъ. очень сходный съ ніобіевымъ, ішѣетъ уд. вѣсъ 7,2. Тантало- вая и ніобіевая соли предетавляюгъ типы ортосолей, напр., NaiHHbO'GHsO; а также—іш- росояей, напр., KaHNbs076H!O, и метасолей, напр., KNbOa2FFO, н кромѣ того, солей оо- лѣе сложнаго типа, заключающих!, большее количество влементовъ ангидрида: такъ, напр., при сплавленіи ніобіеваго ангидрида съ ѣд- кпмъ кали получается соль, растворимая въ водѣ к выдѣляющаяея при кристаллиэаціи въ впдѣ одпоклинонерныхъ призмъ, шгвш- щихъ составь КаМЬсО"16НгО. Точно такона же и ей вполнѣ ивоморфна танталовая соль. Танталить е<іть соль типа метатанталовой кислоты Fe(TaOB)e. Составь нтротанталита отвѣчаетъ. иовкднмому, ортотанталовой кислот*.
с ѣ р л. №5- ДВАДЦАТАЯ ГЛАВА. Сѣра, селенъ и теллуръ. Высшіе окислы КО3 злементовъ Ѵ'І-2 группы имѣютъ кислотный характеръ еще болѣе ясный, чѣмъ у высшихъ окисловъ предшествующихъ грулпъ, а слабый основные свойства проявляются въ окислахъ НО3 развѣ у злементовъ четныхъ рядовъ и то при большомъ атомномъ вѣсѣ, т. е. въ тѣхъ двухъ условіяхъ, которыл вообще увеличи- вшотъ основные свойства. Даже низ- шія формы R02 и R20a и т. п., обра- зуемыя элементами УІ-й группы, у не- четныхъ злементовъ—кислотные ангидриды, п только у элементовъ четныхъ рядовъ обладаютъ свойствами осно- ваній. Предсгавителемъ ѴТ-й группы служить сѣра, какъ потому, что въ ней кислотный свойства группы рѣзко выражены, такъ и потому, что она болѣе веѣх'ь ирочйхъ, относящихся сюда нростыхъ тѣлъ', распространена въ природѣ. Сѣра образуетъ какъ главный свои соединенія: H2S—сѣро- водородъ, SO3—сѣрный nSO~—сѣрнпс- тый ангидриды. И во всѣхъ нхъ видны кислотный свойства. SOs n SO2—ангидриды кислотъ, H2S, хотя и слабая, но все же кислота. Въ _вндѣ простого тѣла—сѣра, по своиетвамъ, настоящей металлоидъ: не имѣетъ металлическаго блеска, не проводить электричества, плохой проводникъ тепла, прозрачна, прямо соединяется съ металлами—всѣ свойства металлоидовъ, какъ О, С1. Сѣра притомъ предетавляетъ явное сходство съ кнслородопъ, особенно потому, что, какъ оиъ, соединяется еъ двумя паями водорода, съ металлами же и металло- идаыи образуетъ соединенія, сходныя СЪ КИСЛОРОДНЫМИ. В'Ь ЭТОМЪ СМЬІСЛ'В сѣра дву-эквивалентна, если галлопды одно-эквивалентны [1]. Хшшческій ха- [1] Своеобразность еѣры особенно явственно проявляется въ.ея метал лоорганпческихъ сое- диненіпхъ. Не останавливай с и на этомъ об- шлрноыъ предмеіѣ, разсматриваемонъ органическою хшгіеіп, считаемт. неналишн. сравнить физическія свойсі'вв отиловыхъ соедн- неній ртутя, цинка, еѣры и кислорода. Она пмѣютъ обедіи составь (CaH")aR, гдѣ R=Hg, Zn( S н О. Веб онп летучи: меркурэтндъ рактеръ сѣры выражается ясно въ томъ, что она съ водородоиъ образуетъ весьма мало-прочную и малоэнергическую кислоту; соли, отвѣчаю- ющія этой кнслотѣ, будутъ сѣрнистые металлы, какъ водѣ отвѣчаютъ окислы или хлористому водороду—хлористые металлы. Однако, съ первыми сѣрни- стые металлы болѣе сходны, чѣмъ со вторыми, какъ далѣе мы увидимъ по- дробнѣе. Но соединяясь съ металлами, какъ кшслородъ, сѣра въ то же время образуетъ и съ кислородомъ химически прочныя соединенія, что кладетъ на. всѣ отношенід этого элемента особый отпечатокъ [2]. Сѣра принадлежить къ числу элементовъ, значительно раепроетраиен- пыхъ въ прнродѣ, и является какъ свободною, такъ п соединенною въ разнообразныхъ видахъ. Въ воздухѣ,. однако, почтп не содержится соеди- неній еѣры, хотя нѣкоторое колиство ихъ находиться всегда уже по тому одному, что при вулканическихъ из- верженіяхъ выдѣляется изъ земли Hg{CaHa)a шгаитъ при 150°, уд. в-всъ его 2,444, оіп.емъ частіщы=106: щшкэтилъ ке- дптъ при 11S°, уд. вѣсъ 1,882, объеаъ 101, еѣрнистый этилъ S(C5Hs)a кшштъ при 90°,. уд. вѣсъ 0,825, объеыъ 107; эфиръ простой или кислородистый эти.тъ 0(С3Н5)2 кипигь- при 35°, уд. в. 0,73S, ойъемъ 101; прибавныъ еще, что самыіі діэтилъ (СН'^игСН'0 кинитъ- около 0°, уд. в. около 0,62, объемъ около 94- Такнмъ образоиъ, заыѣна Hg, S н О почтя не мѣняетъ объема, ие смотря на разность- в'Ьсов'р., физическое нліяніе, если ложно такъ- выразиться, этнхъ столь раз.шчныхъ двуатом- ныхъ элементовъ, прц громадной разности въ B'tct атоновъ и въ ихъ свойетвахъ почти одно-, и то же. [2] Потому Берцелліусъ сѣру называлъ злементоігь амфиднымъ. Хотя аналогія соед. сѣры и кислорода съ самаго начала современной хнмін обращала на себя вниманіе (въ природѣ изъ металлическ*[хъ рудъ пре- обладаготъ окислы и еѣрнистые металлы), однако она явно выражена лишь періодяческою системою элементовъ, относя оба ѳтн элемента къ VI групп*. При этомъ выстуиндъ напр. на видъ паралледизиъ между составокъ SO2 и озона ООа, между K3S03 н перекисью калія К304 (Волковичъ, въ 1893 г., вновь выстави лт> ато-гь парад ледивиъ).
606 Г Л, 30. е-ЬРА, СЕЛЕНЪ И ТЕЛЛУР!.. еѣрнистый гааъ, а въ воздухѣ горо- довъ, особенно тамъ, гдѣ сожигаетея много каменного угля, всегда содержа- щаго FeSa, онъ пропсходитъ изъ дыма печей. Вода, текучая п морская, содержит!, обыкновенно больше или меньше сѣры въ видѣ еолей сѣрной кислоты. Пласты гпнса, сѣрнонатровой, гѣрномагнезіалъной солей и толу по- добныхъсоетавляіотъотдоженныя образовался несомнѣшо морского происхождения. Сѣрнокнслыя соли, содержащаяся въ почвѣ, датотъ начало сѣрѣ, находящейся въ раетеніяхъ и для нхъ развитія вполнѣ необходимой. Изъ рае тате лышхъ веществъ бѣлковыя со- держатъ всегда около процента или двухъ сѣры. Изъ растеши бѣлковыя вещества н вмѣстѣ съ ними сѣра нере- ходятъ въ тѣло л;лвотныхъ, и потону-то при гніенін этихъ послѣднпхъ слышится запахъ, свойственный еѣрнп- столу водороду, какъ продукту, въ Который нереходитъ сѣра при гніенін бѣл- ковьгхъ веществъ. Гпилыя яйца выдѣ- ляютъ сероводородный газъ, вслѣдетвіе той же самой причины. Большое количество сѣры встрѣчается въ природѣ нъ внгдѣ раянообразныхъ. въ водѣ не- растворимыхъ, еѣрнистыхъ металловъ земной коры. Желѣзо, мѣдь, щшкъ. свгшецъ, сурьма, мышьлкъ и т. п. находятся очень часто въ прпродѣ въ соедяненіи еъ сѣрой. Такіе сѣрнастыс металлы нерѣдко обладаютъ металли- ческимъ блескомъ и въ большинствѣ случаевъ окрнсталлпзованы; притоыъ, очень часто нѣско.тько сѣрыиетыхъ иеталловъ взаимно соединены или смѣшаны въ такихъ кристалличеснихъ еоединеніяхъ. Такіе сѣрішетые металлы ноеятъ названіе колчедаповъ, если они шіѣіотъ ыеталливдскій блеенъ и желтый цвѣтъ. Таковъ, напримѣръ, аіѣд- ный колчеданъ CuFeSs и, въ особенности, чаще друтихъ встрѣчаетея же- желѣзный колчеданъ FeS2. Сѣрнистые металлы ноеятъ названіе блесковъ, напр., свинцовый блескъ PbS, сурьмяной блескъ Sb^S3 и др., если обладаютъ сѣрынъ цвѣтомъ и ыеталличе- скимъ блескомъ. Наконецъ, сѣра встрѣчается въ свободном!, состоявіи. Она находится въ этомъ видѣ въ позднѣй- вгахъ. геологическихъ образованіяхъ въ емѣси съ известняками и гипсоиъ и чаще вблизи иынѣ дѣйствующихъ или погаспшхъ вулкановъ. Такъ какъ вул- каішческіе газы содержать въ себѣ еѣрииетыя соединсиія, а именно, сѣр- нистый водородъ и сѣринетый газъ, взапмодѣйстиіелъ которыхъ молсетъ образоваться сѣра, являющаяся нерѣдко въ самихъ кратерахъ вулкиновъ въ видѣ налета пли возгона, то можно было бы думать, что вся сѣра. вулка- ническихъ мѣстиостей произошла этимч. путемъ. Но ближайшее нзучеиіе ея мѣстонахожденій, и особенно отпогае- ніе къ гипсу CaSO* и известняку, яа- етавляютъ нынѣ всеобщее мнѣніе склониться къ тому, что „самородная" сѣра образовалась здѣсь чрезъвозстаповле- ніе гипса, происшедшее съ ножнцію органпческнхъ веществъ и только находящееся въ связи съ вулканического дѣятельностіга. Около Тетгошъ на ВолпЬ есть пласты, заклгочающіе прямо гппсъ, сѣру и асфальтъ (минеральная смола). Въ Европѣ главнѣйшпмъ мѣсторожде- ніемъ сѣры служитъ Спцилія, въ особенности югъ ея, отъ Ка таган до Джпржентп [3]. Весьма богатый мѣсто- роя.-денія сѣры въ Дагестанѣ, около Черкея и Черката въ Кхіутѣ; около горы Канабуръ-бамъ, блнзъ Петров- ска; въ Каракумской степи J-Jaitacnift- скаі'о края л др. могутт, снабдить всю Россіто этаиъ ископаемшіъ. Въ Камчатке, около тамошнпхъ вулкановъ, также найдены изобильный залежи сѣры. Отдѣленіе сѣры отъ землистыхъ подмѣсей производится на основаніп [31 Въ Сицнліи, около Кальтаиіізенты, я по- лучн.ть образчпкъ сѣры съ ископаемою смолою. Вт. тѣхъ же мѣетахъ естг. выходы нефти и грязные вулканы—ея спутники. Бить мо- жетъ, что эти вещества отчасти служили- воз- етановвтеляни с'Ьры изъ CaSO1. Главное інѳ доказательств о въ пользу проксюждешя сѣры изъ гипса составляешь то, что отношеиіе между S нСаСО'лрп выработки рудниковъ никогда не превосходить того, которое должно быть, если представимъ, что оба эта вещества произошли нзъ CaSO1. Такт, какъ въ соленой водѣ открыты микроорганизмы, способные возстанов.тлть сѣру нзъ сЬрнокислы.ѵі. солеіі н отлагагощіе воз станов левиую сѣру, то ішт, можно было приписывать происхождение за- лсасей свободной сѣры. Давно Ереибергь и д^. отирылнтакіемикрооргаішаііьі{ВеевІаІоаидр.), которые содержать внутри крупинки сѣры, и Ваноградсі;ій доказалъ. что они раэвиватотия тамъ, гдѣ есть готовый сѣроводородъ, нзъ нега и получается отлагаемая сѣра, а она въ организмах!, яга окисляясь даетъ сѣрную кисл.
СѣРА ВЪ ПРИР0Д15. «07 того, что сѣра при иагрѣваиіи плавится. Выплавку производить спосо- Ооиъ, состоягцимъ въ томъ, что часть сѣры еожигаютъ, чтобы остальная сѣра сплавилась н вытекла изъ массы земли. Это производится въ ошбыхъ печахъ, екладываемыхт. около мѣста добычи, изъ дикаго капая и называемыхъ каль- каронаші [4]. Для очишеиія сѣры ее ішдвергаютъ перегонкѣ въ особыхъ ретортахъ (см. рисунокъ), впускай пары Очищеше (лчтровпшо) Ы;рІ.і перегониоы. въ холодное пространство В, представляющее обыкновенно каменную кладку. .Щ Конечно, для прямой выплавки годятся только тѣ мѣсторожденія сѣры, которыя заключают! значительное ея количество. При маломъ содержания сѣры необходимо было бы Іірибѣгнуть къ нерегопкѣ пли механическому обогащение, чтобы выдѣлять сѣру, но цѣна ея такъ низка, что это часто невыгодно. Полученная вышеописанными способами сѣра содержитъ еще пѣкоторыя поднѣси. но и въ этомъ состоянш ока часто употребляется прямо для многнхъ потребностей, въ особенности въ аначнтельномъколпчествѣ для при* тотовленія сѣрноЯ кислоты, для' посыпки виноградин ковъ и т. п. Для другнхъ же потребностей, напр., для производства пороха, требуется болѣѳ чистая сѣра. Очищенія сѣры достигают! посредством! ея перегонки. Веочи- шеииая сѣра носить наэваніе комовой, а перегнанную называютъ литроеапяои.. Для лдтро- ванія сѣры употребляют! приборъ, нзображе- иіе которяго представлено на выше прпложен- номъ рпсункѣ. Въ котлв G плавится комовая сѣра и, по мѣрѣ расплавленія, спускается особой трубкою въ чугунную реторту, помѣщен- ную въ пламени очага. Здѣсь сѣра превращается въ пары, и такіе пары по широкой трубкѣ проходить въ камеру В, окруженную каменными етіщкамп п снабженную предо- яравительнымъ клапанонъ К. Первая порщя паровъ сѣры, вошед- шнхъ въ холодную камеру, сгущается прямо изъ нарообразнаго состоянія въ твердее и образуетъ мелкій поро- шокъ сѣры, называемый сѣрпьшъ цвѣ- тоиъ [5]. Но когда пріеашикъ нагрѣ- вается до температуры плавлеиія сѣры, она переходить въ жидкое состояніе и отливается въ формы (какъ еургучъ); тогда сѣра называется черепковоп [(»]. Сѣра представляетъ въ свободном!, состоянии пѣсколько впдоизмѣ- непііі п иожетъ служить хо- рошимъ примѣромъ той легкости, съ какою происходить измѣненія въ свойствахъ безъ измѣненія въ составѣ, т. ■ е. въ лгатеріалѣ вещества. Обыкновенная сѣра обладаетъ жел- тымъ цвѣтомъ, извѣстиымъ каждому. Этотъ цвѣтъ блѣд- нѣетъ съ пониженіемъ температуры и при—50° сѣра почтя безцвѣтна. Она весьма хрупка, такъ что легко превращается въ порошокъ, представляеть кристаллическое сложеніе. Оно і^щйщ проявляется при нагрѣвааіи сѣры теплотою руки, потому что тогда слышится нѣкоторый звукъ, а иногда происходить даже растрескиваыіе куска, что зависитъ, |5] Нъ сѣрнолъ цвѣтѣ всегда находится некоторое количество окпсловъ сѣры. |6) Для яолученія еѣры пользуются и различными другими способами. Ее можно навлекать пзъ значительно распространенпаго въ природѣ желѣзнаго колчедана j?eS\ Сто частей этого послѣдняго, при накаливанІи безъ доступа воздуха, выдѣляють около половины заключающейся въ нпхъ сѣры. а именно, около 25°/Q, оставляя болѣе прочнѵю въ жару, низшую степень соединеніл желѣза съ сѣрою. Для той же цѣли служатъ содовые остатки (гл. 12), содержание СаЗ. очистительная масса свѣтильнаго газа (гл. S), равно и гнпсъ CaSO1, но самородная сѣра по цѣнѣ столь дешева, что къ этимь источникам! прпбѣгать возможно только тогда, когда исходный продукта GaS является, какъ даровой отбрось. Про- стѣйшш въ хнмическомъ отношеніи епособъ извлеченія сѣры иаъ содовьгхь остатковъ состоит! въ томъ, что при дѣйствш соляной кислоты сернистый і.-альцій выдѣляетъ сѣро> водородъ, а этотъ послѣдній при сожиганін даетъ воду и сѣрннстый гаеъ. Сѣрнистый же газъ, смѣшанный сь сѣрнистынъ яодородомъ. выдѣляетъ "сѣру. Можно такъ вести сожигаг ніе сѣроводорода, что прямо будетъ получаться саѣсь 2HSS и SO2, которая способна выдѣяять сѣру (гл. 12. вын. 14). Чаасъ (Chance)
<;os ГЛ. 20. CJ3PA, СЕЛКНЪ Я ТЕЛЛУРЪ. вѣроятно, также и отъ худой теплопроводности сѣры. Ее легко получить искусственно въкриеталлическомъвидѣ, потону что она хотя въ водѣ нерастворила, но растворяется какъ въ сѣрнпстомъ углеродѣ, такъ н въ иѣ- которыхъ ласяообразныхъ жпдкостяхъ [7]. Изъ растворовъ еѣры въ сѣрнистомъ углеродѣ, испаряющемся прп обыкновенной температурѣ, выделяются хорошо образованные, прозрачные кристаллы еѣры въ формѣ ромби- ческихъ октаэдровъ, именно такнхъ, какими является сѣра въ природѣ. Удѣльный вѣсъ такнхъ крпсталловъ 2,0Ф5. Сплавленная сѣра, отлитая въ формы п охлажденная, нослѣ долгого лежанія. представляетъ удѣльпый вѣсъ 2,06, почти такой же, какъ и кристаллическая сѣра вышеприведенной формы, что показываетъ тождество обыкновенной сѣры съ тою, которая кристаллизуется въ октаэдрахъ. Теплоемкость октаэдрической сѣры равна 0,17, она плавится прн 114° н образуете легкоподвшкпую свѣтло-желтую жидкость. Прн дальнѣншелъ нагрѣ- ваніп сплавленной сѣры происходить съ нею измѣненіе, которое мы еейчасъ опншемъ, замѣтивъ предварительно, что вышеописанное октаэдрическое со- стояніе сѣры есть поетоянвѣйшая ея форма. Въ зтомъ состояніп сѣра мо- обрабатываетъ содовые остатки СО2 н выдѣ- ляящійсн H-S подвергает*, неполному сожи- ганію (для чето лучше всего проводить емѣсь HaS н воздуха, вэятаго в'ь надлежащей про- порпіи, чрезъ накаленную окись желѣза), прп ■ котороагь' получается вода и пары сѣры: WS -j- О ~ НаО + S. Этимъ способолъ можно возвратить изъ содовыхъ остатковъ до So™/,, сѣры, содержавшейся во вэяюй сѣрной кислоте. [7] Сто частей жидкаго сѣрнистаго углерода CSa растворяютъ при —11°16,5 частей сѣры; при 0° ЧАг часта сѣры, при 15° 37 частей, при 22° 46 частей сѣры, при 35° 181 часть сѣры. Насыщенный растворъ въ сѣрниетомъ углеродѣ кипитъ прн 55°, тогда какъ чистый сѣрнистыи угяеродъ кипитъ при 4-7°. При растворенін сѣры въ CS2 температура понижается подобно тому, что замѣчается при растворенін Солей въ водѣ. Такъ, 50 частей еѣрнистаго углерода, растворяя при 22° 20 частей сѣры, понижаютъ температуру на 5°. 100 частей бензола С°Н5 прн 26° растворяютъ 0,965 частей сѣры, а прп 71° 4,377 частей еѣры. Хлорофориъ CHCt8 при 22° ра- створяетъ 1,2 части сѣры, а фенолъ СН°0 при 17f-° растворяетъ Д6.35 частей сѣры. жетъ сохраняться, прн обыкновенной температурѣ, неопредѣлеино долгое- время, и въ эту форму переходятъ многія другія видоизмѣненія сѣры, оставаясь нѣкоторое время при обыкновенной температурѣ. Если еѣру расплавить п потомъ постепенно охлаждать такъ, чтобы сверху и по стѣнкаагь сосуда образовалась кора застывшей, сѣры, а внутри еще осталась жидкая .масса, то затвердѣвающая сѣра является въ другой кристаллической формѣ. Это можно узнать, пробивъ въ корѣ застывающей сѣры отверстіе и выливая чрезъ него оставшуюся сплавленную сѣру [8]. Тогда замѣчатотеа на стѣнкахъ сосуда косые прзматпче- скіе кристаллы одноклиномерной системы; онп имѣютъ совершенно иной нгідъ, чѣмъ вышеописанные кристаллы ромбической сѣры. Призматическіе кристаллы пмѣютъ буроватый цвѣтъ,. прозрачны, ыеиѣе плотны, чѣмъ кристаллы ромбической сѣры, а именно, нмѣютъ удѣльныя вѣсъ 1,93, плавятся при высшей тешіературѣ, именно, около- [& bis] 119с,3. Такіе кристаллы сѣры не сохраняются при обыкновенной температурѣ, что можно видѣть уже потопу, что бурая масса такой сѣры при обыкновенной температурѣ совреме- немъ желтѣетъ и перемѣняетъ удѣль- ный вѣсъ, вполнѣ превращаясь въ обыкновенное видоизмѣненіе. Это сопровождается значительнымъ выдѣле- ніемъ тепла, такъ что температура массы можетъ возвыситься чрезъ это- на 12°. Такамъ образомъ, сѣра ДИ- норфка, т. е. является въ двухъ кри- сталлическихъ формахъ н въ обѣнхъ- формахъ имѣетъ самостоятельный фп- зическія свойства. Однако, неизвѣсгао химическихъ реакцій, отличающихъ два. видоизмѣненіп сѣры, какъ иѣтъ та- [8j Октаэдра чес кия сѣра переходить вт> призматическую прп температурахъ выше 80°, какъ видно изъ того, что растворъ сѣры въ бензолѣ, испаряясь при иагрѣваиіи выше 80", даеть привматическую сѣру, и при обыкн. тейп, октаэдрическую, а октаадричеекіе кристаллы сѣры при 110° мутятся, образуя призматическое видоизмѣнеиіе, которое при обык- тейп, даетъ октаэдрическое. [8 bis] A. Smith and W. Holmes (ІЭ02) покапали, что наблюдаемый разности вз. темпер, плав, сѣры опредѣлягатсп содержавіеиъ аморфной иѣры, которая содержится въ обык. сІр'Ь- въ изнѣнчивыхъ пропорціяхъ.
ВИДОИЗМѣНКНІЯ. С'ВГЫ G09 кихъ, который отличали иы арагонптъ отъ известковаго шпата [9]. Если сплавленную сѣру нагрѣвать до 160°—220°, то она теряетъ уже подвижность и становится густою и весьма темною, такъ что тигель, въ которомъ она нагревается, можетъ быть опрокинуть и сѣра не выливается. Выше нагрѣтая сѣра опять становится болѣе жидкою, при 250°— 300° опять очень подвижна, хотя и не ілріобрѣтаетъиервоиачальиаго цвѣ'геі, а при 148° она иипитъ. Эти пзмѣне- нія въ свойствах-^ сѣры зависятъ не только on. измѣненія температуры, но и отъ пзмѣненія въ строенін. Если сѣру, нагрѣтую около 350°, вылить тонкою струей въ холодную воду, то она не застываетъ въ твердую массу, но, сохраняя бурый цвѣтъ, остается мягкою, тянется въ нити и обладаетъ упругостію, подобно каучуку. Но и въ этомъ мягкомъ и тягучемъ состолніи сѣра не остается долгое время. Спустя нѣкоторое время мягкая и прозрачная еізра твердѣетъ, становится мутною н переходить въ обыкновенное, желтое видоивмѣненіе сѣры, причемъ выдѣ- ляетсн тепло, какъ п при превращена! призматической сѣры въ октаэдри- ческую. Мягкая сѣра характеризуется тѣмъ, что иѣкоторая часть ея нерастворима въ сѣрпистомъ углеродѣ. Если такую мягкую еѣру облить этой жидкостью, то въ растворъ переходитъ только часть обыкновенной сѣры, но нѣкоторая часть сѣры остается не- [9] Если сѣру очень осторожно расплавить въ трубкѣ, нм-вющсй видъ буквы U и погруженной въ соленую ванну, а затѣмъ медленно охлаждать, то можно достичь того, что при 100° вся сѣра будет'1' еще оставаться жидкою. Это будетъ переохлажденное сосгопніе (такъ, осторожкымъ охлажденіемъ можно воду довести, до — КГ: кусочекъ льда заставляет* такую воду выдѣллть лед-ь и давать 0°). Если въ одну вѣтвь U — образной трубки, яаклю- чагощей жидкую сѣру про 100", бросить прігз- матнческій крпсталлъ сѣры, а въ другую вѣтвь — октаэдрическіп, то въ обѣпхъ вѣт- вяхъ, какъ покаэалъ Жернезъ, будетъ кристаллизоваться соотвѣтственная сѣра, а потому при одной теми, получатся обѣ формы н, іуіѣдовательно, не одно вліяиіе температуры можетъ заставлять частицы сѣры располагаться въ ту или другую форму, а также вліяніе уже образовавшихся нриеталлическихъ частей. Явлсніе это, по существу, сходно съ явленіемъ пересыщенпыхъ раетпоровъ. растворенною, и такая сѣра ѵохраняв тъ свои свойства долгое время. Наибольшая пропорція нерастворимой сѣры получается при нагрѣваніи немного выше 170°, особенно въ присутствии и при пропускании воздуха, пли SO2 или НС1 [9 bis]. Она понижаетъ темп, шіавл. сѣры. Точно такая же перстворшіія (аморфная) сѣра получается при нѣкоторыхъ реакціяхъ, проиеходящихъ воднымъ путемъ, когда сѣра выявляется изъ растворовъ. Такъ, напр., еѣрноватисто - натровая соль Na2S203 при дѣйствіи кислотъ выдѣ- ляетъ сѣру, нерастворимую въ еѣрнп- стомъ углеродѣ. Вода, дѣйствуя на хлористую сѣру, также даетъ подобное видоизмѣненіе сѣры. Нѣкоторые сѣрнистые металлы прп дѣйствіи азотной кислоты выдѣлшотъ сѣру въ та- комъ же видоизмѣненіп [10]. [Э bis] Л. Smith and W. Holmes (1902) нашли, что при пропускай in указапныхъ-газовъ вт, сѣру нагрѣтую въ ея парахъ {£І8°) полгч. 34—37°/8 аморфной сѣры. если нагрѣвъ длится около 1' 'г часовъ. Если жо нагрѣва- ніе ввести въ атиосфсрѣ NHn, СО", И'-S пли Ы'. то образуется не иолѣе о*>л, а вт, NH3 п вовсе ыѣтъ аморфной сѣры, н даже если она образовалась—она превращается въ растворимое изігѣнсніе. Частицѣ аморфной сѣры авторы пріпшсываютъ содержаніе 3е. [10] Въ массѣ мягкой сѣры, памѣняющейся въ обыкновенную сѣру, остается долгое время нѣкоторое количество нерастворимой сѣры. С вѣже-охлажденная мягкая сѣра содержитъ около '/' нерастворимой сѣры; до пстеченіи двухъ лѣтт, остается въ ней еще около Іо"!0 такой же сѣры. Сѣрный цвѣгъ, получающійсн быстрымъ охла-оденіемъ сѣры изъ парообраз- наго состояния, содержитъ также нѣкоторое количество нерастворимой сѣры. Высіюро пе- регханиая и охлажденная сѣра также содержитъ нѣсколько нерастворимой сѣры. Оттого нерѣдко и въ черенковой сѣрѣ. находится нѣкоторое количество нерастворимой сѣры. При дѣйстЕІи евѣта на растворъ сѣры часть ея также переходить въ нерастворимый видъ. 'Нерастворимая сѣра имѣетъ болѣе блѣд- пый двѣтъ, чѣмъ обыкновенная. Лучшій спо- собъ полученІя ея сосгоитъвъ пепареніи еѣры въ струѣ СО2, НО п т. п. п въ собиранщ пароль въ холодную воду. Сгущенная этимъ егюсобомъ, почти вся нерастворима въ CS*. Она имѣетъ тогда форму шариковъ, внутри пустыхъ, оттоголегчеобыкновенной,уд. вѣсъ 1.82. Объ измѣненін, совершающемся съ сѣ- рою мем;ду ПО" и 250°, можно судить по тому уже, что до 1о0° жидкая сѣра лмѣегь коэффиніентъ расшвренія около 0,0005, а отъ 150° до 250°менѣе 0.0003. Енгель (1891) чреаъ разложеніе насыщеннаго раствора сѣрноаати- стонатровой соли (вын. &2) хододньщъ насы- щенныцъ растворомо, НСЭ (тогда сѣра' еже не 39
610 1'Л. 20. СѣРА, СЕЛЕНЪ П ТЕЛЛУРЪ. , Пары сѣры при теашературахъ, начиная оть нипѣнія, т. е. отъ 448° до 700°, имѣютъ плотность по отноше- ніга къ воздуху (5,6, т. е. по отношение къ водороду—около 9G [10 bis]. выдѣллетсп—сразу) получил'ь, при взбалты- ваніи сп. хлоро формою., поелѣ ого пепареііія, кристаллы сѣры (уд. вѣсъ 3,135), которые чревъ нѣсколько. часовъ переходить въ нерастворимое {вт. CS;) состоите, прпчеыъ мутиѣ- ютъ п увелпч. въ объемѣ. Если же емѣеь ра- створовъ Na2S'0! п ЫСІ оставить стоить, то выдѣляется сѣра, которая послѣ надлежащей промывки способна растворяться въ водѣ (какъ коллоидальная пэмѣненія сѣрн. метал- ловъ. г.тинозеыъ, боръ п серебро), но этотъ коллоидальный растеоръ сіьры скоро выдѣ- ляетъ ее въ состояніп нерастворимом!, въ оѣ- роуглеродѣ. Разлагая гальванпчеекпмъ токомъ сЬрнп- стьШ водородъ H!S, растворенный въ водѣ, ггодучаютъ сѣру на полояштельтвдгь полюсѣ, схвдовательно, она имѣетъ электроотрицательный характеръ, к такая с-Ьра растворима въ еѣрвистомъ углеродѣ. Разлагая тѣмъ же путель растворъ сѣрнпстой кислоты SO-, полу- чаютъ сѣру на отрицателъномъ полюсѣ и, следовательно, она имѣетъ роль электроположительную, н выдѣлякшшяся приѳтомъ сѣра нерастворима въ сѣрнистомъ углеродѣ. Сѣра, соединенная съ металлами, должна шіѣть свойства еѣры, заключающейся въ сѣрнистомъ водородѣ, а Сѣра, соединенная съ хлором-ь, представляется подобно той, которая соединена съ кнелородонъ въ сѣрннстомъ газѣ. Оттого въ сѣрннстыхъ металлахъ Вертело прл- нимаетъ содеряйініе растворимой сѣры, а въ хлористой сѣрѣ ~ нерастворныаго видоизмѣ- ненія аморфной сѣры. Клоэц-ь покагалъ, что, при выдѣленів изъ растворовъ, сѣра является раствориігою п нерастворимою. преимущественно смотря по тому,—изъ щелочиаго или кислаго раствора она выдѣляется. Если епла- в-аяютъ сѣру съ поднѣсью малаго количества іода яли брома, получается по вьгливаніл сплавленной массы долго сохраняющаяся аморфная сѣра, которая нерастворима или почти нерастворима въ сѣрвнетомъ углѳродѣ. Этимъ пользуются для отливки изъ сиры нѣкото- рыхъ преднетовъ, сохраняющихъ вязкость на долгое время, напр., круговъ для электриче- екпхъ напшнъ. [10 bis] Блейеръ и Конъ, опредѣляя плотность паровъ сѣры подъ умевыпеннымъ да- вленіекь, т. е. при еіце бояѣе низкихъ тем- дературахъ, вашли, что она явно увеличивается съ пониженіемъ температуры и даегъ поводъ признавать, что при низкихъ темпе- ратурахъ частицы содержать S9.. т. е. 8 ато- іСЬеъ. Это тѣыъ примечательно, что кріоско- иическіе (по депрессіи растворовъ въ бензивѣ и сплавленномъ нафталинѣ, по Бильтцу н ■Гертцу) опредѣленія, равно какъ и по возвы- денію темп, кипѣнія (въ CS5 — Бекманъ к ССІ4—Оддо и Серра) показывають единогласно, что въ растворахъ частицы сѣрьі содержится именно 8 атомовъ. Такимъ образомъ ныиѣ "Мотана признавать, что частица сѣры содер- Слѣд., при этихъ тешературахъ частица сѣры содержит* 6 атомовъ, имѣетъ составъ SB. Согласіе наблюдений Дюыа, Митчерлиха, Бино и Девиллл даетъ увѣренность въ точности этого вывода. Но и въ этоиъ отношеніи сѣра оказывается не съ постоянными свойствами. Ыагрѣвая пары сѣры до выс- шихъ температурь, а именно, цри тем- нературахъ выще -800е получаготъ плотность втрое меньшую, т. е. по отно- шенію къ водороду около 32. При этомъ вх частицѣ сѣры, какъ и въ частицѣ кислорода, водорода, азота и хлора, содержится лишь два атома сѣры, значить, частичная формула тогда S-. Такая перемѣна въ плотности паровъ еѣры, очевидно, соотвѣт- ствуетъ полимерному измѣненію сѣры и можетъ быть уподоблена превращению озона 0е въ "кислородъ Оа или. еще лучше, бензола С°Н° въ ацети- ленъ СЧГ- [11]. жтъ при низкихъ температурахъ S атомовъ, при 400°—600° лишь 6 атомовъ, а выше 800° только 2 атома. [11] Здѣсь, однако, чрезвычайно важно заметить, что н бензолъ, и ацетпленъ могутъ существовать при обьгкновенноА температур*!;, тогда каі;ъ сѣра S! существуетъ только при высокой гемперагурѣ, и если такую сѣру охлаждать, то она переходить сперва въ состояиіе 5°, а потомъ въ жидкую сѣру (вѣро- птно S*, предш. вын.). Если бы scojkho было имѣть сѣру при обыкновенной температурѣ въ обоихъ иазваішыхъ вндонзмѣненіяхъ, то, по всей вѣроятности, сѣра въ соетояніи S- представляла бы совершенно иныя свойства, чѣыъ тѣ, который она имѣѳтъ въ соетояніи S", подобно тому, какъ свойства газообраз- наго ацетилена далеко неодинаковы со свойствами жидкаго бензола. Сѣра въ состопиін S"-, вѣроятно, есть тѣло гораздо ниже кипящее, ч'іэгъ тѣ видов змѣненіи, съ которыми мы имѣемх дѣло. Нельзя не обратить здѣсь внпііанія на то, что сѣра, при всей аналогіи съ кнелородомъ (что выражается и въ способности ен давать видонзыѣненіе Ss), пометь давать и рядъ соё- диненій, заключающихъ больше сѣры, чѣмъ аналогическія соединенія кислорода. Такъ, напрняѣръ,. навѣсгньі соединенія 5 атомовъ. сѣры еъ 1 паемъ барія BaS'', а съ кислоро- домъ только ВаО'. Вовслкокъ случаѣ, нельзя не вндѣть въ сѣрѣ способности удерживаться въ болѣе значительновъ чпелѣ атомовъ, чѣмъ то свойственно кислороду. Для него иостояніе озона О' весьма непрочно, прочная форма есть Оа, для сѣры S" есть состояніе Прочное, S'—весьия иепрочаое. Замѣаательцо дритлмъ, ■ что еѣра даегь высшую ст^оекь оішелешн H'SO'1, как-ьбьг--отігвчшопіукг своему "слож-' ному йоставу, если считать, что въ З^четыре
С 1і I' О В О Д О Г О Д Ъ, 611 Но способном!!! къ соедшіеишіь сѣра ■ближе всего сходна съ ішслородомъ и хлоромъ: подобно имъ, она соединяется ■со всѣмп почти простыми тѣлами, отделяя свѣтъ итеояо, образуя сѣрнистыя ■соединены, но это происходить обыкновенно только при высокой темпера- турѣ. При обыкновенной же.темпера- турѣ она рѣдко вступаетъ въ дѣйствіе, между прочимъ, уже потому, что находится въ твердомъ состояеіп. Сплавленная, она уже дѣйствуетъ на большинство металловъ и на галоиды; около .300° она загорается въ воздухѣ; при накаливший — соединяется съ углемъ, но не съ азотомъ. Въ парахъ сѣры горятъ тонкія проволоки или порошокъ большого числа металловъ. Прямое соеди- неніе водорода съ сѣрой ограничено нредѣломт., то есть, въ уеловіяхъ происхождения H2S уже отчасти распадается, т. е. диссоціація его легка [12]. Здѣсь повторяется то же, что н для воды, но только температура, при которой лачинается и нарушается притяжеиіе Я- къ S, гораздо ниже, чѣмъ для воды. Температура, при которой иаступаетъ <аедиыеніе, и здѣсь, какъ во многихъ другихъ случаяхъ, близка къ той, при которой начинается диссоціація. Поэтому рѣрнвстын водородъ H2S образуется въ маломъ количествѣ при пря- ломъ накаливаніп сагЬси паровъ сѣры пая евры заыѣнены кислородомъ, а одшгь — двумя паями водорода. Формы ея соедикеній Iv5S0J, К'БЮ*, K3SB, BaSs и многія другія не няѣютъ аналоговъ между кислородными сое- лнненіяни. Онѣ всѣ отвѣчаготъ форыѣ S6. Но хотя для кислорода неизвестно состояиіе Ос, а онъ даетъ лишь 0Е, однако склонность ■образовать усложненные соединенія въ кисло- родѣ проявляется не только въ способности давать Яг02> но и въ образовании К!0' (отвѣ- чаетъ оаоновымъ кислотамъ Ееиера и = 0'-\- -ЬКг0, то-ееть какъ бы гидрату озона) и въ способности водородныхъ соеднненій элемев- товъ образовать не только еоѳдиненія съ О1 (гл. 15), но и еще выешія формы перекисей. Тутъ какъ будто бы выступаетъ въ новой чрормѣ аналог!л сѣры и кислорода. [12] При образоаанін K!S [то-есть при соѳ- динеиіи 32 ч. сѣры съ 78 ч. налія) выделяется «коло 100 тыс. ед. тепла, почти столько же мри соединении лайнаго количества натрія; для CaS, SrS ~ около 90 тыс. ед. т., для Zn, Cd — около 40 тыс. ед. т., для желѣаа, Со, Гіі—около 20 тис. ед. т. При соединенш сѣры съ м'Ьдью, свинцомъ и сереброаъ отдѣляется мѳнѣе тепла. По опредѣленіянъ Томсена, сѣра «Ъ водородомъ раавиваехъ (Hs, S)=4512 ед. т. съ водородомъ. Температура должна быть не высока, потому что иначе весь сѣрнистый водородъ разлагается [13]. Однако Н23, подобно всѣмъ другимъ водородйстымъ еоединеніямъ, можетъ быть легко полученъ чрезъ двойное разложеніе изъ соотвѣтственныхъ ые- талличееккхъ соединеігіи, зааѣняя ые- таллъ водородомъ, т. е. поередствомъ дѣйствія на сѣрнистые металлы- кис- лотъ, по уравнению: MSS -(- HsSO* = =Н*3+МяЗО* Впрочемъ, не всѣ сѣрнистые металлы и ие со всякими растворами всякихъ кислоть выдѣ- ляють сѣрнистый водородъ, что чрезвычайно характерно, потому что, напр.. всѣ угольиыя соли выдѣляготъ СО2 при дѣйетвіи всякихъ киелотъ. Сѣриая же кислота выдѣляетъ сѣрнистый водородъ только изъ тѣхъ сѣрнистыхъ металловъ, въ которыхъ заключается металлъ, способный разлагать взятую кислоту съ выдѣденіемъ водорода. Такъ цинкъ, желѣзо, кальцій, магній, мар- ганедъ, калій, натрій и т. п. даготъ еѣрннстые металлы, образующее съ HsS04 сѣроводородъ, а съ кислотами они сами выдѣляютъ водородъ [14]. [13] Если въ колбѣ сѣру оплавить н на- грѣть потомъ почти до кипѣвія, то, прибавляя къ ней капля по кашгь (изъ воронки съ краномъ) тяжелаго (0,9) нефтяного масла (смааочнаго, олеонафта и т. п.), по.тучаютъ правильное отдѣленіе сѣроводородаг какъ показал* проф. Лидовъ, что подобно дѣйсгвію Вг и J на параффннъ в т. п. масла, п. ч. тогда образуется НВг, HJ (гл. 11). Даже прп кппяченіп сѣры съ водою образуется нѣко- торое количество H2S. [14] Впрочемъ, дѣло въ сущности много сложнѣе. Такъ, ZoS съ сѣрною и соляною кислотами выдѣляетъ HSS( съ уксусного не реагируетъ, а азотною окисляется. FeS выдѣляетъ съ кисло та ни сѣрн истый водородъ, тогда какъ двусернистое желѣзо FeS* со слабыии кислотами не реагируетъ. Это отеут- ствіе дѣйетвія зависать, между прочимъ, отъ того состояния, въ котороиъ находится природный іколѣаньіа колчеданъ: это есть кристаллическое, сплошное, весьма плотное вещество, а на таігіе сѣрнистые металлы кислоты вообще весьма трудно реагируютъ. Это въ особенности йена для сѣрнистаго пинка; если это вещество получать, чрезъ двойное разложеніе, то оно вьтдѣяяетея въ видѣ бѣ- лаго осадка, который съ кислотами весьма легко выдѣляетъ сѣрнистый водородъ. Въ таков асе формѣ получается сѣрнистый цинкъ, когда прямо цинкъ сплавллютъ съ еврой; ко природшлй сѣрнистый цинкъ, образ ующій сплошную массу цинковой обнанкн и обла- дающій металлическимъ блескомъ, не разла- 39*
612 ГЛ. 20. (ГОРА, СЕЛЕИЪ II ТЕЛЯУРЪ С'яриистыя соедппенія такпхъ метал- ловъ, которые не выдѣляютъ съ кислотами водорода, обыкновенно не дѣй- етвуютъ на кислоты, т. е. не образуютъ съ ними съ-рнпстаго водорода; таковы сѣрнистыя соединения свинца, серебра, мѣди, ртутя, олова п др. Обыкновенный, пріемъ для полученія сѣрнисто- водороднаго газа состонтъ въ дтзйствіи еѣроіі кислоты па сіфішстое жслѣзо, для чего употребляются приборы и способы, какіе применяются для полученія водорода, замѣняя только металлическое якелѣзо пли цшікъ еѣрни- стымъ желѣзолъ. Реакція выражается: FeS + H2SO± = FeSO* + WS [15]. Въ природѣ сѣрнпстып водородъ обра- гается или почти не разлагается сѣрною кислотою. Другой рядъ усложнаіііі въ отно- шеніи сѣрнпстыхъ металловъ къ кнсдотамъ завысить отъ дѣііствія воды и выражается въ тоиъ. что при разлнчныхъ концентраціяхъ или содер-жаніяхъ воды дѣйствіе оказывается различнымт.. Напбол-Ье нзвѣетный примѣръ этого представляетъ SbsS!, п, ч. крѣпкая соляная кислота, содержащая воды не болѣе НС16НЮ, разлагаетъ даже природный сурьмяной блескъ, развивая Н-й, а слабая вовсе не дѣйствуетъ, и при избытке воды 2SbCl"-f- -j-3H!S=Sb5S:,4-6HCl, тогда какъ при уаломъ колнчествѣ воды реакцін вдеть прямо въ обратную сторону. Здѣсь очевидно учястіе воды, сродство къ вей. То, что PbS пера- етворимъ въ кислотахъ, ZqS ряствориііъ въ НС], но не въ уксусной кислотѣ. CaS разлагается даже угольною кислотою а т. п., — эти особенности сѣрниетыхъ металловъ находятся въ соотвѣтствіи съ колпчествомъ тепла, отдѣяяеиаго при реакпіи окисловъ съ IVS и съ- кислотами, какъ видно нзъ наблюденій Фэвра и Зилъбермана и пзъ слвченіа, сдѣ- лапзыхъ Вертело (въ 1870 г.). [15] Сѣрнистое шелѣзо FeS лолучаготъ, накаливая кусокъ жслѣза въ горнѣ до начала бѣлокалильнаго жара н потонъ вынувъ накаленное желѣзо изъ горяа и приводя въ прикосновеніе еъ кусконъ свры. При этомъ происходить соединение, сопровождающееся отдѣленіеаіъ тепла, н образующееся сѣрни- стое желѣзо плавится. Сѣрпнотое желѣзо, полученное этики способами, есть черное легкоплавкое, въ водѣ нераетворииое вещество. Влажное, оно пригягяваетъ кислородъ воздуха и даетъ желѣзный купоросъ FeSOJ. Если прн сплавленін не все желѣэо соединилось съ сѣрою, то при дѣиствіи сѣряой кислоты выдѣляетея, кролѣ Нгй, водородъ. FeS удобно заменять СаЗ или сэіѣсыо-CaS и MgS. Особенно удобенъ раств. MgSIPS, который прн 60° выдѣляетъ струю чистаго H-S, а также нагрѣваніе кащеобразной смѣси CuS съ кристаллами SIgCl2 и водою, п. ч. эта сн.ѣс(. развиваетъ fl5S только при нагрѣвапіи (Рабериаеиъ). зуется многими способами. Обыкио- веннѣйшій путь его образованія ео- стоитъ въ измѣнеиіи бѣлковыхъ ве- ществъ, содержащихъ сѣру, какъ го- ворено выше. Другой путь состоитъ въ. возстановляющемъ дѣйствін органиче- скнхъ веществъ на сѣрногшслыя соли п въ дѣйствіи воды и угольной кислоты на сѣрнистые металлы, могущіе получаться при такомъ возстановленіи. Третій источинкъ появленія сѣрни- стаго водорода въ прпродѣ составляютъ вулканическія извержеиія. Появляясь въ природе, хотя не въ значитель- ныхъ массахъ, но всюду, сѣроводо- родъ тѣмъ не ыенѣе исчезаетъ въ воз- Духѣ, ПОТОМУ ЧТО ОТЪ ОКИСЛЯЮЩИХЪ условій легко разлагается. Многія минеральный воды заклгочаіотъ FIaS и тогда имь свойствеиъ его запахъ, и онѣ посятъ названіе сЬрныхъ водъ. Сѣрнпетый водородъ, при обыкновенной температурѣ, есть безцвѣтный газъ весьма непріятнаго запаха. Онъг какъ показываетъ его составъ I-I2S, пмѣетъ удѣльный вѣсъ въ 17 разъ больше водорода, т. е. онъ пѣсколько тяжелее воздуха. Онъ сгущается в%- жидкость при температурѣ около—62°, а при обыкн. темпер, при давленіп 10—15 атм.; при—85° превращается въ твердое крисгалическое вещество [15 bis]. Одннъ объемъ воды при 0" раетворяетъ 4,37 объема сѣрнистаги водорода, при 10°—3,5S объема, а при 20°-—2,9 объема [16]. Раетворъ окра- [J5 Ьіз| Способъ, которымъ можно легш всего получить жидкій сѣрннстый водородъ. состоитъ въ разложенІн дѣйствіемъ жаря, въ ирису тстві н небольшого количества воды, лногосѣрнистаго водорода, который будетъ дал'Ее оппсант,. Если его влить въ изогнутую трубку, какую ны описали при авдііакѣ (гл. 6), іо при нагрѣванш многа-сѣрниетаго водорода, снѣшаннаго съ водою, образуются сѣра а сѣрнистый водородъ, сгущаюпийся ві. охлаждаелюмъ кониѣ въ безцвѣтную жидкость [16] Езде въ большемъ количестаѣ, чѣмъ въ водѣ, сѣртістый водородъ растворяется въ сннрт-в: одинъ объеиъ прн обыкновенной температурѣ раетворяетъ до 8 объемовъ этот газа. Растворы въ водѣ и спирте паиѣняютсл. въ особенноити въ открыты хъ со суда хъ, вслѣдствіе того, что вода и спиртъ раство- ряютъ кислородъ воздуха, а онъ, дѣйствуя на сѣрнистый водородъ, даетъ воду я с-вру.. Изм*внсніе раствора ложетъ доходить на воз- дух'Ь до того, что не остается и елѣдовъ еѣ- роводо]іода. Растворы сѣрнистаго водорода въ глнперинѣ пз.\гі!няютея гораздо медленнее-
СЕРОВОДОРОД!. G13 шиваеть, хотя весьма слабо, лакмусовую бумажку въ красный цвѣтъ. Сѣ- роводородъ ядовитъ, Одна его часть на полторы тысячи частей воздуха у'ишіаетъ уже нтицъ. Млекопитающія умирашт.ъ въ атмосфере, содержащей '/аоо этого газа. Сѣрнистый водородъ ^азлагііется весьма легко на свои со- ■ставныя части при дѣйствіи жара и ряда алектрическихъ пскръ [16 big]. Оттого немудрено, что сернистый водородъ изменяется и многими веществами, имѣющими значительное сродство къ водороду или сѣрѣ. Очень многіе металлы [17] еъ сѣрнистымъ водородомъ выдѣляютъ водородъ, такъ что въ этомъ отношеніи HaS пред- ставляетъ свойство кислоты: напр., -2H2S+Sn=2H2+SnS-. Этимъ ложно пользоваться для опредѣленія состава сѣроводорода, потому что данный объемъ его оставляешь тогда такой же объемъ водорода. Оъ другой стороны, кислородъ [18], хлоръ [19] и даже іодъ разлагаютъ сѣриистый водородъ, отнимая отъ него водородъ и выдѣляя сѣру въ свободномъ состояніи, такъ что при этомъ сѣра заменяется иаз- и. вслѣдствіе того, сохраняются до нольпо долгое время, какъ реагенты. Forerand по- лучилъ для H*S непрочный гндратъ съ ІбН'-'О, подобно тѣмъ гидратамъ, какіе даютъ многіе •сжиженные газы. [J6 bis) Готфейль при 400° набяюдадъ не только образованіе H'S пзъ сѣры я водорода, но іі разложеніе H2S, а. Коноваловъ при 310° наблюдалъ образоканіе, но тогда разложеиія IPS еще не происходить. [17] Некоторые металлы выдѣляштъ водородъ пзъ НР8 при обыкновенной температурѣ. Таковы, напр., многіе легкіе металлы, а нзъ тяжелых* хотя медленно: мѣдь, ртуть, серебро (особенно при доступ* воздуха)! Оттого серебряныя вещи, находясь въ прикосновен»! съ кспареніями еѣрнистаго водорода, чернѣ- ютъ: сѣрннстое серебро ииѣетъ черный цвѣтъ. Zn, Cd дѣаствуютъ при накалпваніи, разлагая вполнѣ. [18] Если Hs8 вытекаетъ тонкою струеювъ воздухъ, то зажжепый горнтъ въ немъ, превращаясь въ SOs іі Н20. Но если онъ сго- наетъ при ыаломъ доступѣ воздуха, напр., когда наполнить иыъ цнлиндръ н зажечь, то огораетъ только водородъ, ішѣющій, судя по количеству отдѣляющагося при горѣніи тепла и по всѣм'Ь свойствами больше сродства къ кислороду, чѣмъ сѣра. Въ этомъ отнотенін торѣте сѣрннстаго водорода подобно горѣнію углероднстыхъ водородовъ. [19] Оттого бѣлильная известь и хлоръ уничтожаютъ евро водородное зловоніе. Взан- модѣйствія H2S и J, гл. И, етр. 366. ванными элементами: напр., H2S + ~(- Вг2 = 2НВг -j- S. Ыи иадъ однимъ другимъ водородиетымъ соединеніелъ нельзя съ такою легкостію показать здм'Ёщешя какъ водорода, такъ й элемента, соединеннаго съ водородомъ, какъ иадъ H-S. Это ясно указываетъ на слабую связь элементовъ, образую- щихъ этотъ газъ. Окислители про- изводятъ выдѣленіе сѣры чрезвычайно легко, напр.: азотистая и хромовая шісл., даже окись железа и сходный съ нею высшія степени окисленія. Такъ^ если въ растворъ хромовой кислоты пли аъ кислый растворъ окиси желѣ- за пропускать HaS, то образуется вода, а сѣра Еыд'ктлется вт, свободпоиъ состояніи. Такимъ образоыъ, сѣрниетый водородъ дѣйствуетъ, какъ возстанѳв- ляющее вещество, водородомъ, въ неэіъ заключающимся. При лзбыткѣ силь- ныхъ окислителей, конечно, можетъ окисляться и часть евры, образуя сѣр-г ную кислоту. Возстановительная способность еѣрнистаго водорода очень часто применяется при химических!, изелѣдованіяхъ для полученія низшихъ степеней окисленія и для перевода нѣкоторыхъ кислородныхъ еоединеніи въ водородистыя: выешія степени окис- ленія азота превращаются имъ въ ам- міакъ, нитросоеданенія (въ приеутствіи щелочей) въ ашііачныя производный и т. п. Къ тому же роду явленій относится и реанція сѣроводорода съ сѣр- нистымъ газомъ, главные продукты которой суть еѣра и вода: 2H2S + S02= = 2Н*0 + S3. Кислотный характеръ H2S ясно проявляется въ дѣйствіи его на щелочи п соли [19 bis]. Такъ, напршгѣръ, свободная окись свинца или ея соли еъ серндетымъ водородомъ даютъ воду или кислоту н - сѣрнистый евннецъ: PbX2 + H2S=PbS + 2HX. Такая ре-, акція происходить даже въ приеутствіи еильныхъ кисдотъ, потому что PbS принадлежитъ къ разряду еѣр- нистыхъ металловъ, не изменяющихся отъ дѣйствія кислотъ, и совершается въ растворахъ до конца. Этимъ пользуются для полученія эшогихъ кислотъ, [19 bis] Совершенно сухой (Hughes, 1S92) EPS на совершенно сухія соли—вовсе не дѣй- ствуегь, какъ сухой НСІ на металлы п на. сух. КН* (гл. 9, вын. 29).
614 ГЛ. 20. CJ5PA, СЕЛЕНЪ И ТЕЛЛУРЪ превративъ ихъ сперва въ свинцовыя соли, напримѣръ, муравьнно-свинцовая соль съ H2S даетъ муравьиную кислоту. H2S дѣйствуя на многія леталлическія кислоты въ растворахъ или въ безвод- номъ вндѣ, также производить сѣрни- етыясоедЕненія,инъотвѣчающія:1)если онъ не возетановляетъ нислоты; 2J если еѣрннстое соединение, соответствующее ангидриду кислоты, нерастворимо въ водѣ, когда реакція совершается въ раетворѣ; 3) если сѣрнистыы водородъ и взятая кислота не ветрѣчаютъ при зтомъ щелочи, на которую могли бы подѣйствовать первоначально и 4) если сѣрнистое соединеніе не разлагается водою. Такъ, напримѣръ, растворы мышьяковистой кислоты даіотъ съ сѣрпп- стынъ водородоыъ осадокъ сѣрнистаго мышьяка As2S:!. Подобное осаждеиіе происходить не только въ присутствия воды, но и въ присутствіи другнхъ кис- лотъ,потому что эти послѣднія не разла- гаютъ получающихся сѣринстыхъ соединений. Типъ разложенія тотъ же, какъ у оеиованій, т. е. сѣра и кисло- родъ мѣняются мѣстами: R0"+nH2S= = RSn -j- пНЮ. Нѣкоторыя сѣрнистьш соединенія, соответствую щія кислот- вымъ ангидридамъ, разлагаются водою и потопу въ присутствіи воды не образуются. Таковы, напримѣръ, сѣрнистыя соединенія фосфора [20]. .[20] P*S получается при осторожномъ спла- вленіи нодъ водою надлежаяшхъ количѳствъ ойыкновеннаго фосфора и иѣры, — это есіь жидкость, способная.около 0° застывать,она перегоняете)! безъ ивмѣкснія, но на воздухѣ дыннтъ и легко загорается. Подобными же свойствами обладаетъ P2S. Прн образованіи злеть соединены отделяется немного тепла, и ложно думать, что эти вещества содержатъ ітряно готовый частицы фосфора н сѣрът, (т.-е. содержать ихъ сплавъ илп растворъ), ио если количество сѣры увеличить, то реакпія сопровождается такимъ значнтельнымъ возвышен) еиъ температуры, что происходят!, взрывы, и для безопасности слѣдуетъ тогда брать красный фосфоръ, смѣшпвать какъ можно тѣсн'Ье съ порошконъ сѣры и нагрѣиать въ атмосферѣ СОа. Водою выешія соединенія разлагаются. Такъ, прн измѣиеніп количества серы получили; P4Sa въ видѣ приэнъ (плавится при 165°, Rebs), растворилыхъ въ CS2, на измѣняющихся на воздухѣ и водою; трехоѣрннотый фосфоръ PBSa— аналогъ Р50\ въ видѣ блѣдно-желтаго, - кристаллическаго вещества, ыалорастворимаго въ CS2, плавкаго и летучаго, разлагаю иагоея водою на HaS и J?H?0*, а съ K5S и т. п. дающаго тіоеолл, "%акъ и высшая степень соединенія сѣры съ Сѣрннстые металлы, соответствую- щіе ыеталлпческимъ огшеламъ, обла- даютъ, смотря по характеру поелѣд- ипхъ, пли слабымъ щелочныыъ, или слабымъ кислотныиъ характеромъ и. потому, взаимно соединяясь, могутъ давать солеобразныя вещества, то есть соли, въ которыхъ кислородъ заигвщенъ. сѣрой- Такимъ образомъ, сѣрі-шетыіі водородъ, обладая свойствами слабой кислоты [21], въ то же время имѣетъ- и свойства воды, еоставляетъ тнпъ сѣр- ннстыхъ или тіо-производныхъ, который и могутъ образоваться при со- действіп сѣрнистаго водорода, какъ могутъ окислы образоваться при содѣі'і- ствіи воды. Но такъ какъ H2S обла- фосфоромъ Райй. Этотъ пятисѣрнистый фосфоръ отвѣчаетъ PsOD, покоясь на P-S1, съ. избыткомъ воды даетъ РРРО4 и H2S. Реапі- руетъ во многонъ сходно съ PC1S. Иавѣстенъ также PS2, плотность паровт. тгатораго указываешь (повидвшому) на частицу P3Sr'. Хлорокнсн i!ioc([jopa соотпѣтетвуетъ хлоро- сѣрнистый фосфоръ PSC15 ~ бе.іцвѣтная, приятно пахучая жидкость, кипящая при 124°, уд. вѣса 1,63; дымнтъ на воздѵхѣ, водою разлагается: PSC13 4- -ffl-О = РНа&*+Най+ЗНС], а получается—если на РСР действовать HSS, првчемъ происходить 2НСІ -f PSCP, также — прн (осторояшолъ) дѣііствіи фосфора на хлористую сѣру: 21' + 3SfCl- = 2PSCI* + 4S, при дѣйствіи РС1Ь на нѣкоторьш сѣрішетып соединенія, напрнмѣръ, на SbsS' яріі реакціп 3MC1+P?SS = PSCP l-WPS» (GlaUel, 1893) и при реакцш: ЗРС1» -+- ЗОСІг = PCF -f РОС1я — -|- PSC11, показывающей воэстановителі.ную способность трех -ж лори стаго фосфора, которая особенно ясна въ реакдіи: SO3 + PCI" = =S04-POCl\ Thorpe and Rodger (1899) яра иагрѣваиіи 3PbFs (или EiF]) съ PfSs (а также- прн иагрѣвавіи до 150° AsFa съ PSC1") получили PSFS въ видѣ безцвѣгяаго газа, са- мовоспламеняшщагосл на воэдухѣ (см. далѣе вын. 74 bis и гл. 19, вьга. 25). При дѣйствіи PSC1S на КаНО получается соль мопотІо- фосфорігой киы. (Wnrlz, Kubierehfcy) fPPSO3, даюшей растворимьш соли щелочей. [21] СѣрнлстыЯ водородъ, однако, не насыщает* щелочныхъ свойствъ ѣдкихъ щелочеіі, такъ что растворъ ѣдкаго калл съ сѣрнп- стым* водородоіп. не даетъ средней рѳакцш ни въ какихъ обетояте.тьствахъ. Сѣрнистыіі водородъ образуетъ съ ѣдиимъ кали въ.рас- творѣ только кислую соль: KHO-!-H5S=KHS-i- + НЮ, но не K2S. Притомъ должно принять во пннмаиіе, что окись калія К30 и подобный ей безводный окисп въ растворахъ также ие существ у ютъ, п каждый раяъ, когда ііогутъ образовываться, тотчасъ реагя- рують съ водою, образуя ѣдкія щело'Ш КНО- п т. п. Въ этоиъ смыедѣ сѣрішетып калій K'JS, лишь только образуется въ водѣ, распадается на ѣдкос кали и кислую соль; KsS-r-HaO=KHO-fKHS [см. вын.. 27). .
СЕРНИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ. 615 даетъ кислотными свойствами, то соединяется легче еъ основными сѣрнистыыи металлами. Оттого, напринѣръ, существует!, еоединеніе сѣрнистаго водорода и сѣрнистаго калія: 2KI-IS = = K3S -|- Н^і подобно тому, какъ существуете водная окись калія КНО, а нѣтъ, или почти вѣтъ, соединеній И-S съ еѣрнистыми еоедииеніяы'и, отвечающими кпслотамъ. Такимъ образомъ, сѣрнистые металлы можно разематри- вать или какъ соли еѣрнистаго водорода, или какъ окислы металловъ, въ которыхъ киелородъ замѣненъ сѣроы. Сѣрниетые металлы предетавляіотъ въ общихъ чертахъ тѣ же степени раз- личія по отношеиіго къ растворимости въ водѣ, какія замѣчаются и для окие- ловъ. Дѣйсгвятелыю сѣрішетые щелочные и нѣк. щелочно - земельные металлы растворимы въ водѣ, а про- чіе сѣриистые металлы въ водѣ нерастворимы. Такіе металлы, какъ алюми- ній, которые не образуютъ соединеній еъ слабыми кислотами, по крайней мѣрѣ водмымъ иутемъ, не даютъ этимъ спо- собомъ и сѣрнистыхъ металловъ, хотя нослѣдігіе можно получить косвеннымъ путемъ. Вообще же. сѣрн. металлы легко образуются водиымъ иутемъ,— въ особенности легко, если они въ водѣ нерастворимы. Тогда ихъ соли чрезъ двойное разлонсеніе еъ сѣрни- стымъ водородомъ, или съ растворимыми еѣрннстьши металлами, даютъ нерастворимый сѣрнистый металлъ, напр., соли свинца съ HSS даетъ РЬЗ. При дѣйствіи H2S на соли металловъ, кроыѣ сѣрнистаго металла, должна очевидно, происходить свободная кислота. Такъ, если металъ М будетъ находиться въ состояніи MX2, то, при дѣйетвіи H2S, образуется, кромѣ MS [22], кислота 2НХ. Очевидно, что H2S не будетъ осаждать нерастворима™ сѣрнистаго [22] За послѣдяіе годы (начиная съ Schulze, 1S82) открыто свойство иногпхь (если не нсѣхъ) сѣрнистыхъ металловъ. считающихся вполнѣ нерастворимыми, образовать, въ пзвѣ- стныхъ условІяхъ, очень неетойкіе коллоидальные растворы въ вод'Ь, о чемъ упомянуто въ гл. I, вын. 57. Сернистый мышьякъ Ііолушіть1 очень Легко въ вндѣ раствора гидрозоля. Осаждая соли СиХ2 или CdX2 сѣрни- стымъ аммоніемъ и промывая осадокъ, также легко получить растворы CuS илп CdS, осаж- ^аюпцеся отъ прибавки посторокнихъ солей. металла въ соляхъ такихъ металловъ, для которыхъ сѣрнистые металлы peaj гируютъ съ свободною кислотою, каковы, напр., цинкъ, желѣзо, марга- нецъ и т. п. PeatfinVFeCl2 + H2S = — FeS + 2НСІ и ей подобныя не про- иеходятъ именно потому, что кислота дѣйетвуетъ на еѣринетое желѣзо. Sb2S3 въ слабой соляной кислотѣ не изнѣ- ияетея, а крѣпкою разлагается, а потому при избыткѣ НС1 хлористая сурьма SbCls съ I-FS реагируетъ не полно, тогда какъ при разбавленіи водою и маломъ количеетвѣНС1реакція25ЬС13+ЗН23= = Sb3S3 + 6НС1 идегь до конца. Для такихъ металловъ, которыхъ сѣрни- стыя соединенія разлагаются кислотами, они могутъ быть получены вод- нымъ иутемъ черезъ двойное разло- жеиіе металлической соли не еъ Шэ, а съ раетворимымъ сѣрнистымъ ме- талломъ, напр., съ сѣрнистымъ аммоніемъ или съ сѣрнистымъ каліемъ, потому что тогда свободной кислоты не получается, а вмѣстѣ съ образова- піемъ сѣрнистаго металла проясходитъ соль того металла (калія или аммонія), который былъ взять въ видѣ раство- римаго сѣрнистаго металла, напр.: FeCl24-K2S = FeS + 2KCI [23]. [23] Действительно, предыдущую реакцію должно было бы изобразить такъ: FeCl2-]- 2EHS = FeS + 2КС1 + IPS (вын. 21). п. ч. въ, водѣ реагируетъ не K3S, a KHS, но такъ какъ еѣрнпстый водородъ въ реакціи учаетіп ,не приншіаетъ, то обыкновенно изображают* такое образованіе сѣрннстыхъ металловъ, не принимая. во вжтманіе сѣрннстаго водорода, происходящая) пзъ EHS пли HN4HS. Для ре- аіщіи обыкновенно употребляют!, не сѣрни- стый кйлій, а сѣрплстый аммоЕІй или. правильнее сказать, йѣрнисто-в о дородный- сѣрии- стьтіі аммоній (NHJ)HS, для того, чтобы избежать образования соли щелочнаго нелетучаго металла, а получив* анміачную соль, которую всегда возможно выдѣлыть испарещеат. раствора и прокаливаніеыъ остатка, Такплъ образомъ, сѣрнистые металлы могутъ быть раздѣлены на три г.тавныхъ1 класса: одни растворимы въ водѣ, Другіе въ водѣ не растворяются, но реагируютъ съ кислотами, и наконеегь третьи нерастворимы ни въ водѣ, ни въ ннслотахъ. Этотъ послѣдній разрядъ металловъ можетъ быть раздѣленъ] еще вн двѣ группы, а именно: къ одной группѣ относятся такіе сѣрнистые металлы;' которые соотвѣтствуютъ основаніямъ ..шв.' основньшъ окисланъ, а поэтому несгособиьі ст. сѣрвистымн щелочанд играть роль кислоты в въ NHfHS 'нерастворимы; тогда какъ. сѣрнпетые металлы другой группы обладаютъ.
616 ГЛ. 20. СѣРА. ІЖЛЁН'Ь П ТЕЛЛУР']: Сѣрнпетые металлы ыогутъ быть по- лудены ие только при дѣйствіп еѣр- кпслотнымъ характером!, 11 съ сѣрппстыми щелочньшп металлами даютъ растворимый тіо-солп, въ которыхъ играютъ роль кислоты. Къ этой посл'Вдней группѣ относятся такіе металлы, которыхъ соотвѣтствеі-шые окислы обладаютъ кислотными свойствами. Должно эамѣтпть, однако же. что не всѣмъ металлп- чёскимъ кислотамъ отвѣчагатъ соотвѣтствеи- йып сѣршістыя соединенін, отчасти и потому, что некоторый пзъ кнелотъ способны поді. вліяніемъ сѣрнпсгаго водорода возстанов- лятьсн. въ особенности тогда, когда пхъ низ- шія степени окисленія обладаютъ основнымъ характеромъ. Таковы, напрігаѣрі., кислоты хрома, марганца и др. Сѣрдпстын водоредъ нхъ переводить въ нпзшую степень окисленія, ішѣюпіую свойства основа ніЙ. Такія основапія, который со столь слабыми кислотами, канъ угольная и W-S, не соединяются, даютъ съ сѣрннстымъ аммоніемъ (какъ и еъ СО'-} осадокъ гндратовъ. напр., такъ реагп- руетъ глпноземъ въ своихъ соллхъ. Такое различіе металдовъ по отношении къ H-S нредставляетъ драгоцѣныое средство для раз- дѣленія металловъ ме;кду собою, чѣмъ пользуются при книическикь иэслѣдованіяхь. преимущественно при хішпческомъ авалпзѣ. Если, напр., находятся вмѣсгѣ металлы первой и третьей группы, то достаточно нхъ перевести, въ еостояніе растворшіыхъ <одеіі н на растворъ солей действовать сѣрннсты.чъ водородомъ: онъ выдѣлитъ .металлы третьей группы въ осадісѣ въ видѣ сЕрнистыхъ металловъ, тогда каиъ на леталлы первой группы оиъ вовсе не будетъ дѣнствовать. Такой метода раздѣлепія металловъ подроОнѣе разсматрнваетсп въ аналитической химІи и ■потону мы здѣсь ограничимся только указа- ніемъ тѣхъ группъ. къ которымъ относятся обыкноненнѣіішіе металлы, съ обозначеніеігь лриэтомъ того ивѣта, который евоиетвенъ рѣрянстоігу металлу, получающемуся пзъ ра- етворовъ.■ Металлы, осаждаемые сѣрнистымъ водородомъ въ вндѣ' еѣрнйстаго металла пэъ раствора солей, даже въ присутствен свободной кислоты: А) Осадокъ растворииъ въ сѣрнпетомъ аимо- ніѣ: Платта (темно-бурый). Золото (темно- бурый]. О.юво (желтый и бурый). Сур'ма (оранжевый). Жишьякь (желтый). Б) Осадокъ нерастворимъ въ сѣрвтистомъ аммоніѣ: Жіъдь (черный). ■ Серебро (черный). Кадмій (желтый). Ртуть (черный). Саинеиъ (черный). Металлы, осаждаемые сѣрнистымъ акионіѳнъ нзъ средвихъ растворовъ, а не осаждаемые H5S изъ кисльыъ: А) Осаждаются сернистые металлы, растворимые въ НС1: Цшкъ (бѣ- лато). Жаршнецъ (розоваго). Же.тзо (черного). Б) Оеадокъ сѣрнистаго металла не растворинъ въ слабой НС]: Никнем (чер- наго).-Еобалшіъ (чериаго). В) Осаждается не ёѣрниетый металлъ, а водная окись; Хромъ .(зеленаго). АдюмшііІ (бѣлаго). Металлы щелочей и щелочныхъ земель не осаждаются ни H'S. ни NHJIIS. Металлы ще- ііочныхъ. земель, находясь въ кислоиъ р.і- иистаго водорода па соли и окислы, не только лростымъ соедииеніенъ металловъ съ сѣрой при накаливаніп, сплавленіи и т, п., но также и многими другими способами. Къ общимъ споеобамъ образоваиія сѣринстыхъ металловъ должно причислить полученіе ихъ при накаливаніи съ углемъ и толу подобными возстановляющими средствами металлическихъ солей сѣриой кислоты. Уголь отнішаетъ кислородъ отъ многихъ изъ такихъ солей, образуя сѣрнпстые металлы. Такъ, иапримѣръ, сѣрно-натровая соль Na-SO*, накаленная съ углемъ даетъ сѣрнистый на- трій NaaS. Затѣмъ, сѣрішетые металлы получаются также при накаливаніи металловъ или металлпчеекпхъ окисловъ въ нарахъ многихъ сѣрннстыхъ соединение, напр., въ иарахъ сѣрннетаго углерода CS3. причемъ углеродъ отип- маѳтъ кислородъ, a сѣра соединяется съ металломъ. Такой способъ образоваиія сѣршістыхъ металловъ даетъ ихъ нерѣдко въ криеталлнческомъ видѣ и, часто, съ тѣмн свойствами и въ той кристаллической формѣ, въ какой находятся многіе сѣрннстые металлы въ природѣ. Здѣеьже должно замѣтить, что многіе еѣрнистые металлы на воз- духѣ и при обыкновенной и, особенно, при возвышенной температурѣ, окисляются, образуя пли SO3 и окись металла, или солп сѣрной кислоты. Особенно легко и при обыкновенной температурѣ совершается такое окисле- ніе, когда сѣрнистый металлъ осажденъ изъ раствора и находится въ видѣ мел- каго порошка, содержащаго въ составѣ воду; таковы напр. осаждённые сѣрнистые желѣзо, марганецъ и др. Но если эти гидраты прокалить, они те- ряютъ воду (чтобы не окислились при прокаливаніи, ато должно дѣлатъ въ струѣ водорода), уплотняются и тогда уже не окисляются при обыкновенной температурѣ. Тѣ сѣрниетые металлы, для которыхъ соотвѣтственныя сѣрно- кислыя соли въ жару разлагаются, при накаливаніи на воздухѣ выдѣляютъ еѣру въ вндѣ SO2, а металлы остаются створѣ въ видѣ фосферныхъ и многихъ дру- гихъ солей, осаікдаются сѣрнистымъ аммоніемъ, потону что онъ дѣйствуетъ своимъ аііміакожъ, выдѣляется H2S и жидкость ста- иопнтся рредкою.
МИОГОСѣІ'НИСТЫЯ СОЕДИНЕПШ ВОДОРОДА. G17 чаще всего въ окисленномъ видѣ. Этпмъ пользуются при лереработкѣ сѣрни- ■стыхъ рудъ. Такой процессъ называется обжишніемъ; его бы слѣдовало назвать выжишнгемъ, п. ч. при этомъ ■еѣра выгораетъ. Водородъ съ сѣрой образуетъ не только сѣрнпетый водородъ, но и нѣ- сколько другихъ степеней соединения, подобно тому, какъ онъ соединяется съ клслородомъ, образуя не только воду, но и перепись водорода. Эти шого- -«ѣрпіісіыя соедшіеиія водорода такъ же не постоянны, какъ перекись водорода, и такъ же получаются изъ со- атвътственныхъ много сѣрнистыхъ где- лочно-земельныхъ металловъ, какъ перекись водорода получается изъ ВаОэ. Такъ, кальцій образуетъ не только сѣр- нистьтй кальцій CaS, но двухъ-трехъ-п пяти-сврннстый кальцій C,iSs, и вс-Ь яти соединенія въ водѣ растворимы. Точно также натрій даетъ отъ Na2S до NaaS°. Если къ раствору мяого- сѣрпистаго металла прибавить какой- нибудь кислоты, то происходытъ EPS, сѣра и соль металла, напр., MS5+ 2HC1=MC14-H!S+4S. Если же поступить наоборотъ, т. е. приливать растворъ многосѣрнистаго металла къ киелотѣ, то сѣра не выдѣляется, а образуется маслообразное, жидкое вещество, болѣе тяжелое, чѣмъ вода, и въ ней нерастворимое. Это и есть мно- госѣрниетый водородъ: MS5+2HC1= =MC]2+HaSft. Ваявши различена сѣр- нпстыя соединенія натрія, получаютъ всегда одинъ и тотъ же многосѣрнп- ■стый водородъ [24], какъ показадъ [2-1] Hehs бралъ 2-хъ, 3-хъ, 4-хъ и 5 сѣр- ниетые Каг, К-, 8а, которые при готовая лъ, растворяя сѣру въ растворахъ Na'-S, K'-S и BaS, л, прибавляя къ соляной кислотѣ, прлу- ча.тъ всегда пнтисѣрнистый водородъ, ириченъ -очевидно: 4HaSn = (« — 1JH'2S» -f (о — »}HaS, напр., выдѣляюнийся H-S5 разлагался по равенству, 4H!8'=H';S5+3H'S. Образовавшая H-S5 въ прикосновен!и съ водою разлагался на H-S-J-4S. Ранѣе Ребса многіе пршиавалн, что всѣ многосѣрнистые металлы даютт, H-S2, а Гофманъ приннмалъ одннъ трехсѣрнистый водородъ Hs6*. [25] Происхожденіе многосѣрнистыхъ водо- родовъ H'Sn легко понять но закону замѣще- ній, какъ образование предѣльныжъ углево- дородовъ ОН-п-р, зная, что сѣра даетъ H!S, потому что частицу сѣроводорода ыожно разделить на Н и на HS. Этотъ остатокъ HS эквивалентен^ И. Замѣщая въ H5S водородъ Ребсъ (1888), а именно, вятпеѣрпнстый водородъ, имъ-ющій уд. вѣсъ1,71 (15°). Онъ снособенъ сохраняться лишь безъ воды п прп низкихъ температурахъ, но и то недолго; иначе, особенно въ присутствии щелочей и при слабомъ нагрѣваши, раепаденіе многосѣрнистаго водорода на сѣрнистый водородъ и сѣру совершается весьма легко [35]. Растворимые въ водѣ сѣрнистые п миогосѣрнистые щелочные и щелочноземельные металлы, напр., сѣрн. аммо- ыій [26], калій [27] и кальцій [28], зтлмъ остатке лъ. и полѵчішъ: (HS)HS=HsSa, (HS)(HS)S=H-S* и т. д.: 'слѣд., H-Sn относятся какъ гомологи къ H-S. Рождается вопроеъ: отчего въ HSS" ног.пдюіюіг предѣлъ я=5 "?, то есть отчего замѣщеніе копчается образо- ваніемъ Н-'З5? Отвѣтъ мнѣ кажется яеныігь: оттого н;е. отчего въ частиц!" сѣры SG скопляется шесть атояовъ сѣры (вып. 11). Силы тѣ же таиъ н здѣсь. Здѣсь онѣ удержали ваіѣстѣ Sr' п Н-, тамъ S", а судя по НгЭ, два водорода равнозначны, равносильны съ ато- момъ еѣры. Какъ перекись водорода НаО- выра;каетъ составъ озона О1, въ котородъ О замѣнеиъ Я-, такъ и H2S5 отвѣчаетъ &". [•26) Сѣрнистый аммоній (NH*)2S можетъ быть нолученъ, пропуская H-S въ соеудъ, наполненный сухилъ алшіаконъ, пли если оба су- хіе газа пропускать вмѣстѣвъ сильно охлажденный пріемникъ. При эгоыъ должно устранить доступъ воздуха и необходшп. избытоігь амміака. Въ этихъ обсгоятельствахъ два об'ьеліа KHS соединяются съ однааъ объеномъ H2S и образуютъ беацвѣтное, весыіа летучее, кристаллическое вещество, непріятнаго запаха, сильно ядовитое н чрезвычайно непостоянное. На воздукѣ оно поглощаетъ кисло- родъ, пріобрѣтаетъ. желтый ивѣтъ и содержите уже шіслородиыя и нвогооѣрнистьщ |п. ч. часть Н-3 даетъ воду н сѣру) соедпне- ніи. Въ водѣ (NH')?S растворяется и даетъ ■йезцвѣтную жидкость, въ которой, однако же, но всей вѣроятности, заключаются свободный аяміаііъ и кислая соль, то-есть сѣрнистово- дородныіі сѣрн истый аммоній, ЫН4НЙ или (NH-'J'SH'S. Этотъ послѣдніВ образуется при Еіі'Іішвніп сухого ашгіака съ сухииъ ЫЩ, когда гоэслѣдкій газъ будетъ въ иабыткѣ. Соедпвеніе это содержнтъ равные объемы со- ставляющихъ (NH1)HS=Na3-r-H5S. Въбеэвод- номъ состоянін кристаллизуется въ безцвѣт- ныхъ листочкахъ, легко может ь быть перегоняемо Ідпссошируя какъ NHJC1) даже при обыкновенной геипсратѵрѣ, гшѣетъ щелочную реакцио, на воэдухѣ поглощаеп. кнслородъ, въ водѣ растворяется, п такрй водяной растворъ получаютъ обыкновенно, насыщая водяной растворъ ацщака сѣрннстымъ водоро- доаъ. Растворъ сѣрнистаго амловд» сиособенъ растворять сѣру н тогда содержнтъ. соеднненія иного сѣрнистаго водорода съ амміакомъ. Нѣкоторыя изъ такихъ соединеній могутъ быть получены въ кристаллпческонъ ввгдѣ. Такъ. Фрпчше получщъ соедиаенія аміііака
(ІІЙ ГЛ. 20, СѣРЛ, СЕЛЕНЪ И ТЕЛЛУРЪ представляютъ впдъ и свойства солей; еѣршістые же тяжелые металлы сход- съ пятнсѣрішстымъ водородомъ или пятисѣр- нистый анионій, (NH1)^', поступая елѣдую- щимъ ойразгаіъ: водяноіі растворъ алміака насыщается H2S; къ нему прибавляется по- рошокі. сѣры п въ растворъ пропускается амміачный газъ, который при этомъ вновь раствор летел въ жидкости. Шслѣ алміака опять пропускается M-S н тогда полученная жидкость вновь раетворлетъ сѣру и амміикъ, Послѣ нѣеколъкшъ повторенііі въ жидкости уже получаются оранжево-желтые кристаллы (SHJ)-Sr', плавящіесп при 40—50°. Вещество это очень непрочно. Когда растворъ NH^SH, приготовленный насыщеніемъ ѣдкаго амміака H'S. сохраняется на воздухѣ, то опт. жел- тѣетъ и тогда содержптъ жюгосѣрнпстыіі ам.чоній, оврааоБаніе котораго объясняется тѣмъ, что H-S подт. вліяніемъ воздуха окисляется, превращаясь въ воду и сѣру, а сііра растворяется въ сѣрнпстомъ аммоніѣ. Для нѣкоторыхъ аналитичеекпхъ реакцій употребляется, плен но, преимуществ ешю растворъ еѣрнпстаго аыаонін, долгое время сохраняющейся ц пріобрѣтшій при этомъ желтый пвѣтт.. Такой желтый сѣрнистый аішоній при насы- щеніи кислотами выдѣдяетъ сѣру, тогда какъ св'Ьжепри готовленный растворъ выдвляеть только еѣрнпетый водородъ. Въ долго сохраняющееся сѣрннстомъ аммоніѣ находится кромѣ того и сѣрноватнетоамміачная соль, происходящая не только чрезъ окнеленіс сѣркпетаго аммонія, но также чрезъ дѣйствіе освобождающейся сѣры на амміакъ, подобно тону, какъ при дѣйствін сѣры на растворъ ѣдкой щелочи провсходптъ щелочная солі. сѣрноватнетой кислоты н сѣрнисшй метал л-ь. [27] Сѣриистый налій Кг.Ч получается при накаливаніи до краенокалильнаго жара емѣси сѣрнокаліевой соли съ углемъ. Растворъ его получаютъ, взявши растворъ ѣдкаго кали, разделяя послѣднін на двѣ равнын по объему части и насыщая идну часть IPS, пока по- сл'вднін поглощается. Въ этой части будегъ находиться кислая соль KHS (вын. 21). Смѣ1 живая ее съ другой половиной щелочи, получаютъ въ раетворѣ сѣрнистый калій. Растворъ зтотъ шѣетъ сильную щелочную реакцию, безцвѣтенъ въ свѣясеприготовленномъ сцетояніи, -на воздух* весьма легко извѣняѳтся и тогда содержитъ сѣрноватистокаліевуго соль и многоеврниетыя соединения. При испареніп раствора при визкихъ температурахъ подт. колоколомъ воздушнаго насоса, выдѣляюгея кристаллы, содержание K'SoH'O (при 150°. они теряютъ три пая воды, а прп высшей температур* выдѣляютъ почти всю воду, не теряя Н!И). Накаленные въ стеклянныхъ со- судахъ, они разъѣдаютъ стекло. Растворъ КНО, вполвѣ насыщенный H2S, прн иепаре- ніи лодъ колоколомъ воздушнаго насоса, вы- дѣляетѣ беэцвѣтиые ромбоэдры воднаго cfcp-' кистоводороднаго сѣрнистаго налія, имѣющіе составъ 2(KHS)H20 (Шене). Эти кристаллы расплываются на воздухѣ, не измѣняютсл въ безвоздушнонъ пространств* при нагрѣваиІи до 170°, а при высшей температур* выдѣ- сгвенны съ ихъ окислами, т. е. соле- образнаго вида вовсе не ігаѣютъ, осо- лшо'и, воду, но не даютъ еще сѣрішетаго водорода. Безводное соедшіеше KHS плавится при теннокраснокалильноагь жар* нъ весьма подвижную, желтую жпдкость, постепенно окрашивающуюся и при охлаждоніи принимающую красный цвѣТъ. Замечательно, что соедпненіе KHS, прп кипяченіи раствора, вьт- дѣляетъ довольно легло половину заключающегося въ немъ сѣрнистаго водорода, такъ что тогда остается сѣрннстый калій K'S; растворъ же этого иоелѣдняго въ водѣ также способенъ выделять сернистый водородч, при продолжительномъ кнпячсніп, но не производить посл'Іідняго выдѣлеиіл до конца, а потону прп некоторой возвышенной температур* растворъ K.-S вовсе не будстъ иметь способности поглощать сѣрннстый водородъ. Нзъ этого должно вывести яаключеиіе п томч., что КНО, И'-О и Н-3 представляютъ систему трехъ тѣлъ, сложное равповѣсіе которой, подчиняясь законамъ днссоцІаціп, завиентъ огь относительной массы каждаго вещества, отъ температуры п дпесоціоппаго даштепія состаішыхъ пачалъ. Сернистый калій растворяется не только въ вод'іі, но и въ ешіртѣ. По наслѣдованіяы'і. Берцеліуса, кролѣ сѣрнистаго калія. существуютъ дву- K-S-, трех- K8S:', четырех- KSS4 и пят и-еѣр и истый калій K!S\ По пзслѣдоііанію Шене, наиболѣе постояньіы Ч.Щ"; K'S1 и KSS6. Сплавлни ѣдкое кали или углекаліевую соль съ избыткомъ сѣры ві> фарфоровомъ ткгл'1; въ струй угольной ішс- лоты, можно получить, при раэпыхътеипера- турахъ, различный спедшіешгі калІн съ cftpnin. Около 600° образуется пятнеізрнистый калій K-S\ оиъ теряеп. прп ііакалшіаиін до S(H!° пятую долю сѣры п даетъ K!S', который при птой температур* постояненъ. При евтѴглп- калильноаъ жарѣ, а именно, около 900°, образуется Кг33, который получается также при прокалрваніи углекаліевой еолнвъетруѣ сѣрнистаго углерода, иричелъ сперва образуется соедпненіе 1"СЗЯ, соответствующее углекаліевой еолп, и выделяется углекислота. Но при дальнѣйшеыъ нака.тпваиіи происшедшее соедпненіе разлагается съ выдѣленіемъ угля и образуетъ трехсіфпистый калій K2S'1. Четілрехсѣрнистый калій можетъ быть по- лучекъ в въ водноуъ растворѣ, если растворъ сѣрнпстаго калія безъ доступа воздуха кипятить съ необходимыаіъ для реакціи ко- личествомъ сѣры. Такой растворъ въ безвоздушноиъ нростраиствѣ выдѣляетъ красные кристаллы K3.S42H20; опиоченьгигроскопичны; легко растворяются ігь водѣ, очень трудно въ спиртѣ; при накаливаніи они терлютъ воду, сѣрннстый водородъ и егЬру. Если сЬрппстый камій въ растворѣ кипятить съ избытков'), сѣры, то образуется пптисѣрннстый калііі, который при продолжительномъ кипяченіи однако же разлагается, образуя сѣрнистый водородъ и сѣрноватнетокаліевѵю соль: K5SS— H-3H'0=K=S'0!I+3HSS. Въ медицйнѣ и прежней химической практнкѣ часто употреблялась сѣрная печень. Этимъ ішеиеяъ ішзывають вещество, образующееся при кипяченіи ра-
СѣРННСТЫЁ МЕТАЛЛЫ. 619 земно же въ кристаллпческомъ еостоя-т ши, въ какомъ часто являются въ прнродѣ [29]. створи ѣдкаго кали съ избытком^ сѣриаго цвѣта. Такой растворъ содержитт, смѣсь пп- тпеѣрнпстаго кялін съ. сѣрноиатиетокаліеною солью: HKH0+12S = 2KsSr' -j-.K-S'O3 -f-;3H'0. Иодъ именемъ же сѣриой печени разумѣ.ти также вещество, получающиеся при сплавле- iiin уг.іекйліепоп соли съ лзбыткомъ сѣры. Сѣрннстыя соедннепш натрія, напр., Ka2S, KaJIS л т. и. но миогомъ очень близки къ соотв. сое.ц. іетліп. !'2S] Щелочпо - земельные металлы, точно такъ какъ и щелочные, доютъпѣсколько степеней соединенія съ иѣроіг, наир., для кальція изиѣстш.* соединенія съ одниыъ н пятью паями сѣры. Вѣроптно, еуществуютъ и промежуточный, Если пропускать гяэъІ-Т'Й чрезъ накал, пзиесті., то образуется пода п сѣрни- стый нальцій CaS, пронеходящіі'г также при лрокаливаши еѣрн о- из вест новой соли въ смѣеи съ углемъ. Если же накаливают*» еѣру съ известью или съ углей за есткояою солью, то, конечно, вмѣетѣ съ сирин стьшъ калъціеиъ образуются и кислороднып его соединения {серноватиста» соль и сѣрно-кислая соль). Пары сѣрниетаго углерода, въ о со беи пост и смешанные съ углекислотою, дѣпетвуя продолжительное время па сильно накаленную СаСОл, иревращають ее вполпѣ в ь CaS. Этотъ послѣдній получается обыкновенно въ видѣ почти безцвѣтной массы, непрозрачен?., хру- покъ, не плавится при бѣлокалилт.дамъ жарѣ и растворпмъ въ водѣ. Это растнореніе (подобно тону какъ для KSS вын. 211 сопровождается отчасти двоим ынъ разложеніемъ съ водою. При пакалнваііін сухой CaS не погло- щаетъ кислорода воздуха. ИзЗытокъ воды разлагаетъ CaS, какъ и ыногіе другіе сѣрни- стые металлы, осаждая известь (какъ про- дуктъ разложенія, известь препятствуетъ дѣй- етвію воды на CaS, см. содовые остатки, гл. 12, вын. 12) и образуя въ рпстворѣ сѣрни- ето-водородное соедтшеиіе СаН'ЕР, получающееся также лри пропускает H5S чрезъ водяной растворъ сѣрнистаго кальція, илд извести, Растворъ нмѣетъ щелочную реакцію. При исвареиіи разлагается, на воздухѣ поглощает!, кислородъ. Пятисѣрнистый нальцій CaSr' въ чиетомъ видѣ непзвѣстенъ, ыо получается въ смѣси съ еврноватіі сто-известковой солью при кипяченіп раствора извести или сѣрішетаго кальція съ серой: 3CaHsOB4-12S= = 2CaSr' + CnS-0-+8H-0. Подобное вещество въ нечпетоап, видѣ образуется при дѣйствіи воздуха на остатки отъ содоваго производства! служит» для полученія сѣрноватнетыхъ' солей. Многіе еѣрнистые щелочи о-эеме льны е металлы фоефореецируютъ, т. е. обладаютъ свойствомъ свѣтитьоя въ теннотѣ, послѣ того какъ были подвергнуты дѣйствію солнечнаго и вообще яркато свѣта. Свѣтпмость продолжается нѣкоторое время, но непродолжительна и постепенно тухнетъ. Такая способность фосфоресцировать свойственна въ боль- іцей,.или меньшей мѣрѣ почти, всѣмъ тѣламъ Обращаясь къ кислородньшъ соедн- иеыіямъ сѣры, шапомиимъ сперва, что (Веккерель). Дьюаръ (ISiM) показалъ, что .она особенно усиливается прп очень виэкихъ темпер, (напр. прп охлажденін въ сжшкен- номъ кнелородѣ до—182°), но свѣченіе длите і лишь короткое время, а для сѣрнистаго кальція сравнительно долгое время, т. е. на несколько часовъ. Происходить фосфоресценцІн оп, возбужденія свѣтоиъ на поверхности тѣлъ особаго соетоянІл двнженія и опредѣляется тѣмп самыми лучами свѣта, которые оказы- ваютъ типическое дѣйствіе. Поэтому свѣтъ дневной, пли отъ горшцаго магнія дѣйству- гатъ сильнѣе, чѣмъ свѣтъ лампы. Ко наблю- деніямъ Беккереля, иодзіѣсь сойд. Мо, Ві и Na'JS (но не KaS) и т. п.,'хотя бы въ ничтожно малыкъ коліі'іествахъ, совершенно необходима, что даетъ поводъ думать, что обра- зованіе л распадение двопныхъ солен еоста- влнетъ, быть можетъ, химическую причинлг яв.ченія. Соединенія стронціп п баріп обладаютъ этой способностью едва ли не въ большей мѣрѣ, чѣмъ соединенія кальція. Масса для этого приготовляется, напр., чрезъ смѣсъ сѣрноватн сто-натровой соли съ хлористыыъ строыціемъ, прпченъ отъ двойного разложенія, ио прибавлемш спирта, осаждается сЁрноіза- тисто-стронціевая соль, SrS4)3, которая пра нрокаливаніи оставляешь сѣрнистый CTpoHniiL свѣтящійся (въ сухомъ состоянии) зелено- вато-ікелтынъ свѣтоыъ. Въ полученной масеѣ заключается смѣсь сѣрипстаго стронція, сѣр- но-стронціановой соли, NasS н сѣры. При раз- ныхъ температурахъ прокаливавія и спосот оахъ приготовленья получается масса, свѣ- тящаяся различиьщи отгЬнкамп. [29] Для прилѣра опишемъ сѣрнистыя со- едішенія As, Sb и Hg. ТрехсЬрнистый мышьяі;ъ пли аурипигиеитъ As"Ss встрѣчаегся въ при- родѣ и образуется въ чистомъ видѣ, когда растворъ мышьяковистаго авгидрида въ при- сутстЕІи НС1 приходитъ въ соприкосновеніе съ сѣрнистылъ водородомъ (безъ НС1 осадка не образуется]. Тогда получается красивый нсел- тый осадокъ: As'-03-}-3H=S=3H;(t-f As2S3, .который при накаливании плавится и улетучивается безъ разложенія. As!Sa легко получается въ коллоидальномъ растворѣ [гл. Jj вын. 57). Сплавляясь, онъ образуете полупрозрачную же.таую массу и въ этомъ видѣ получается заводскииъ путемъ.' Природный нмѣетъ удѣльныіі вѣсъ 3,4. а сплавленный, искусственно—9,7. Употребляется какъ желтая краска и вслѣдетиіе своей нерастворимости аъ водѣ и кнелотахъ, менѣе вреденъ, чѣмъ другія соединенія, отвѣчающія.мышьяковистой кислот*!;. По типу AsX2 нзвѣстенъ реальгаръ AaS; частица вѣроятно A^S*. Реаль- гаръ (сондаракъ) находится въ ттриродѣ въ видѣ просвѣчивающихъ красныхъ кристаллов*, удѣльнаго в-вса 3;59, и можетъ быть по.тученъ искусственно чреэъ силавлені& мышьяка съ сѣрой въ опрѳдѣленнои. указанной формулой, пропорціп, Его готовят^ въ бо.тьшомъ видѣ, перегоняя слѣсь сѣрнаго и мышьлкоьаго колчедановъ. .Подобно аурп- пигменту, онъ растворяется въ сѣрнистомъ.
620 ГЛ. 20. СИРА. СЁЛЕНЪ II ТЕЛЛУРЪ кислоты, отвѣчающія хлору, фосфору и углероду, суть окпі'ленныя водоро- каліѣ и даже въ ѣдколъ кал п. Применяется ■онъ въ практіжѣ для сіішальныхъ п феаерве- рочныхъ огней, потому что съ селитрою даетъ вспышку и большое пламя ярко-бѣдаго ивѣта. Сѣра даегь съ сурьмою трех- и пятисѣрнп- стое соединеніе. Первое Sh2S3. отвѣчающее окиси сурьмы, встрѣчается въ природѣ (,гл. 191 въ крті стаял пче'скомъ состолиін, іиіѣетъ тогда удельный вѣсъ ■!■,(>, представляетъ блестящіе ромбнчсскіе кристаллы сѣраго цвѣта, прп ка- грѣваніи плавящіеся. Вещество того же состава получается въ ішдѣ аморфнаго орашке- ваго порошка, при продусканіи сѣрннстаго водорода въ кислые растворы описи сурьмы. Въ этоиъ отношенін окись сурьмы опять реагируешь подобно мыші,яі;овпстоп кислоте, и для нпхъ обѣнхъ сѣрнпетыя соедпненія растворимы въ сѣрнистомъ амионіъ- и сѣрнистомъ каліѣ п легко, особенно для Ass8', получаются въ впдѣ коддоыдныхъ растворовъ. При дол- гоиъ кнпяченіи съ водом Sb3S3 можетъ быть вполиѣ превращена въ Sb';Oa, прнчемъ развивается H"S (Elbers). Прп сплавленіп съ сухнмп н при кнпяченіи съ растворенными щелочами, пзъ природной SbsS* иди изъ оран- жеваго осадка трехсѣрнпстоіі сурьмы, получается темная масса ікермесъ). пмѣвшая въ •прежнее время большое прнмѣненіе въ эіедті- динѣ п содержавшая смѣсь Sb;S3 и Sb-0!. Впрочеяъ, сущеетвуютъ и соеднненіл этихт. вещ. Въ краспльномъ дѣлѣ употребляется такъ-называемая сурьмяная киноварь, получающаяся прп кгоіячепіп сѣрноватпсто-натровой соли (6 частей) съ треххлорпстою сурь- чою (5 частей) п подою (50 частей). Это вещество, вѣроятно, содержать СЕроокисьсурьмы, т. е. часть кислорода въ окиси сурьмы въ ней замѣщается сырою. Подобный же составъ Sb!OsS имѣетъ красная шпейсовая руда, встречающаяся въ природѣ, . и сурьмяное стекло, которое получается при сплавленіп трехсѣрниетой сурьмы сь ея окисью. Изъ сѣриистыхъ соединеній сурьмы въ особенности' часто примѣняется въ ярактикѣ пяти- сѣрниетая сурьжа, SbsSs, образующаяся при дѣйствіи слабьпсъ кислогъ на растворъ такъ называемой соли Шлпппе, а эта последняя ■есть тіо орто-сурьиянонатровая соль SbS(NaS)3, ■итвѣ чающая орто-сурьмнной (гл. 19, в ын. £1 bis) кис. Sbu(HO)a съ заиѣною кислорода еѣрою. Она получается прп кппяяевіи смѣси лрироддой трехсѣрннстой сурьмы, превращенной въ мелкій порошокъ, съ двойнымъ коли- чествомъ соды и ст. половинньшъ колич. сѣры и взвеети въ присутствіи значительнаго количества воды; прп атомъ сода съ известью даетъ ѣдкій натръ, этотъ посгвдшйсъсѣрою ■образуете еѣрниетый натрій, растворяю щій сѣрнистую сурьму, которая въ этомъ видѣ уже соединяется съ наиболъшпмъ количеством! сѣры, такъ что получается соединение, отвѣчающее пятиеѣрнистой сурьмѣ, растворенной съ сѣрнистонъ штріѣ. Растворъ лроц'Ьжйваютъ и кристаллизуютъ, устраняя при этомъ доетупъ воздуха, окисляющыго сернистый натрій. Со.ль ята кристаллизуется дистыя соединешя атпхъ элементоБЪ а потому, представляя окисленіе сѣро- въ больших?., желтоваты хъ крпсталлахъ, легко растворимыхъ въ вод'1; и имѣюшшъ со- ставъ Na'SbS^OEPO. При нагрѣванш они те- ряютъ кристалл иааціонную воду и погомъ плавятся безъ іізмѣнеши; по на воздухѣ, въ раетворѣ и даже въ твердомъ состоннііі, соль эта становится бурою, пслѣдствіе окііс.іенія ("Ііры п распадения соедпненія, Такъ какъ она употребляется въ меднщшѣ, въ особенности для приготовлен!я пятпсѣрипетой еурьлы, то она сохраняется подъ слоемъ спирт», ее не- растворяющаго. Кислоты, прибавленный къ раствору этой солп, выдѣлпютъ Sb-Sr' въ впдѣ желто-краен а го порошка, нерастворпмаго въ кпелотахъ зі употребляемого въ медицин-]; очень часто (Sulfur auratum antimonii). Это вещество при накалпванін выдѣлнетъ пары сѣры и оставляет* трохсѣрн истую сурьму. Сѣра съ ртутью образуетъ такія же соедп- пенія. какъ п кнелородъ. Полуеѣршштая ртуть Hg:S, легко распадающаяся на Hg и HgS, получается при дѣйствіп H-S на растворы солеи типа Щ'Х. І'ѣрнастая ртуть, отвѣчающая окиси HgS, есть никоварь; получается въ впдѣ чернаш осадка при дѣйствіи избытка сѣро- водорода на растворы солей окиси ртути, она нерастворила въ кислотахъ. Если къ раствору HgCl" прибавить п-1;которое количество воды', содернкіщеіі сѣроводородъ, то образуется первоначально бѣлый осадокъ состава Hg"S-Cl2, т. е. соединеніе HgC12HgS, подобное хлоро- кисн. При нзбытк-b сѣроводорода получается черный осадокъ HgS. Въ этомъ состоянін еѣр- нистая ртуть некристаллпчна. (При продол- жіітельнолъ дѣйствііі многосѣрішетаго аммо- иія на черную HgS — пронеходптъ красное ея впдоизмѣнеиіе). Но если черный осадокъ HgS нагрѣть до того, чтобы ока улетучивалась, то въ возгонѣ получается красная, кристаллическая сѣрннстая ртуть, вполнѣ одинаковая съ прпродною киноварью. Въ этомъ состоят» она имѣетъ удѣльный вѣсъ 8,2 и даетъ красный порошокъ, вслѣдетвіе чего и употребляется, какъ красная краска, для масля- пьіхъ, пастельныхь н другихъ красокъ. Она столь мало нзмѣнчива, что даже азотная кислота на нее не дѣйствуетъ и желудочные соки также не растворяютъ ее, а потому киноварь не ядовита. Въ техннкѣ для пригото- вленія киновари поступаютъ чаще всего слѣ- дующпмъ образомъ: снѣшЕваютъ 300 частей ртути съ 115 частями сѣры такъ, чтобы образовалась по возможности однородная масса, которую обливаютъ раетноромъ 75 частей ѣд- каго кали въ -І.25 частяхъ воды и смѣсь на- грѣваютъ до 50° въ теченіе нѣсколькихъ ча- совъ, прпчемъ и выдѣляется красная сѣрни- стая ртуть. Процессъ, при этомъ происходя- щііі, со стоить въ томъ, что первоначально образуется растворимое въ водѣ соединеніе K5HgSa, способное выделяться въ видѣ беэ- цвѣтныхъ, шелковнетыхъ нглъ, растворяющихся въ ѣдкомъ кали, но водою разлагае- мыхъ. Этотъ растворъ при 50° (можетъ быть, притягивая изъ воздуха кнелородъ) иыдѣ- ллетъ медленноИвЗ въкристаллпческомъ шщѣ.
КИСЛОРОДНЫМ СОЕДИНЕН»! С'КГЫ. 021 водорода, можно получить понятіе о нислотныхъ гидратахъ сѣры или о нор- іііалыімхъ кислотам, сѣры: НС1 U*5 НЭР Н*С НСЮ НЧЗО? Е-РРОУ Н*СО НСЮа Н2НОа? И°РОг Ы'{СО- ГТС10;І LI2SO:' H8P0S Н-*С03 НСЮ1 L-T*SO* НТО ЕГ'СО [30] Для хлора известны если не гидраты, то соли всѣхъ нормяльныхъ гпд- ратовъ, а для сѣры лишь HSS, HsSOa и H-SO1, но зато послѣдніе получаются не только въ видѣ гндратовъ, но и въ состояніи прочныхъ аигидридовъ SO2 и SO3, образующихся еъ отдѣле- ніемъ тепла изъ сѣры и кислорода. 32 ч. сѣры, соединяясь съ 32 ч. кислорода, ' т. е. образѵя SO-, развиваютъ 71 тыс. ед. тепла [31], а если окис- леиІе ндетъ до образованія SO'', то отдѣляется около 103 тыс. ед. тепла. Числа эти сравнимы съ тѣми, который соотвѣтетвуютъ переходу угля въ СО и СО-, потому что тогда отдѣляется 29 и 97 тыс. ед. тепла. Этпмъ опредѣляется прочность высшихъ окис- ловъ сѣры и въ этомъ выражается особенность сѣрьт какъ элемента, хотя п аналогическаго кислороду, но еъ нпмъ прочно соединяющегося и зтнмъ глубоко отличающагося отъ хлора. ВысшІе и низине окислы, хлора—сильные окислители, а высшій оішсѳлъ сѣры SO3 обладаетъ слабою окислительною споеббностію, низшій же дѣй- ствуетъ часто возстаиовительно и этотъ низшій окиселъ SO'2 прямо, горѣніемъ, происходить изъ сѣры, какъ СО2 изъ угля. При горѣніи сѣры, а также и при окисленіи (обжиганіи) еѣрнистыхъ Заслуживаете упоминанія, что для многпхъ сѣрпистыхъ тянсеяыхъ металловъ (Си, Hg, As, Sb, Zn, Cd, Ag, An) Ягтдеръ'м Ипктонъ по- л учили соедпненіл съ H-S сложнаго состава, напр., H=S7CqS (при дѣйствш H2S на гндратъ окиси м'Ьдп), H'SttCuS (ізъ присутствіп уксусной-к. при ияОыткѣ H2S] и т. п. 130] Есть * типичеекііхъ водородных* сое- днненія ІШ, RHa, RH" и RH4 и для каждаго нзъ иихъ 4 типпческихъ окисла. Дальше Н4 и О4 присоедините не совершается [глава 15), [31] Ромбическая сѣра 71,080 ед. тепла, одыоклиномѣрная 71,720 ед. тепла, по Томееиу. [31 bis] Но при горѣпіп сѣры и сѣрниегыхъ металловъ въ иэбыткѣ воздуха—всегда получается, хотя и мдлое количество, SO', которое съ влагою воздуха даетъ ейрную кислоту. и .чногосѣрннстыхъ металловъ, при на- каливаніи пхъ на воздухѣ, образуется почти исключительно сѣрЛПСТЫІі газъ пли сѣрпиетмн апгидридъ или дву-окись сѣры SO2 [31 bis]. Его получаютъ практически, сожигая сѣру, желѣзный кол- чеданъ FeS- или другіе сѣрнистые металлы ] 32]; такъ напр., его приготов- ляютъ для ироЕеденія въ свинцовый камеры (гл. 6} и для непосредственна™ примѣненія (на винокуренныхъ заводахъ, для обезцвѣчиванія волоконъ п для другихъ дѣлей), основаннаго на томъ, что сѣрнистый газъ имѣетъ свойство измѣиять нѣкоторыя растительный вещества н представляетъ свойство возстаповляющей и слабой кислоты [32 bis]. Въ лабораторіяхъг т. е. въ маломъ размѣрѣ, для приго- товленія сѣрнистаго газа удобнѣе всего раскислять сѣрную кислоту, а для этого ее должно нагрѣвать съ углемъ, или съ мѣдью, сѣрою, ртутью и т. п. Уголь производить это разложеніе еѣрной [32] Для производства громадной массы сѣр- иой кислоты соншгаютъ вьшѣ преимущественно природный сѣрный колчеданъ, но уже значительную долю SO3 для сей цѣл'и получаютъ, обжигал ципковыя (ZnS|, а отчасти м'вдныл и снинцовыя еѣрнлетыя соедішеыіл. Некоторую долю сѣры для камернаго произв.. доетавляютъ также содовые остатки (вын. 6} и очистительная масса свѣтильнаго газа. [32 bis] Сѣрнистый газъ получается также при разложенін отъ дѣйетвія жара нногихъ солей еѣрной кислоты, еъ особенности; тяже- лыхъ металловъ; но для этого требуется весьма сильный жаръ. Это основывается на разложе- ніи, свойствешюмъ самой сѣрной кислотѣ- Если H3SO'1 заставлять капать на сильно раскаленную поверхность, то она разлагается на воду, кпелородъ н SO3, то-есть, на. тѣ элементы, изъ которыѵь она получается. Подобное разложеніе совершается н при накалива- ніи «аогихъ сѣрнокислыхъ солей. Даже столь- постоянная сѣрнокііслан соль, какъ гипсъ, не выдержігеаетъ очень сильнаго жара я подвергается такому разложению, оставляя известь. Еще легче подобное разложеніе совершается ■ еъ присутствіи сѣры. потому что . тогда кисло родъ, освобождающейся при этой реакціп, . соединяется съ сѣроО, а также и потому, что металлъ въ такомъ случаѣ' можетъ переходить въ сѣрнпстое соедпненіе. Такъ жеяѣз- ный купоросъ, будучи напал_енъ съ сѣрою, даетъ сѣрнпстое желѣяо н сѣрнпстый гаэъг FeS044-2S=FeS-j-2S08, Сѣрнал кис. съ S даетъ при 400° очень .равномѣрный токъ чистой SO-, чѣнъ и можно иногда пользоваться. Же- лѣаный колчеданъ FeS- нагрѣтьш до 150° съ сѣрнОЕО'Киелотою (уд. вѣсъ 1,75) въ чугун- ионъ соеѵдѣ также даетъ много и правильно SO'J.
622 ГЛ. 20. СЕРА, ОЕЛЕИЪ II ТІІЛЛУП,. кислоты при довольно незначитель- номъ нагрѣваніи; прп этомъ самъ онъ переходить въ углекислыйгазъ [32 tri], а потому сѣрная кислота, яагрѣтая еъ углемъ, развиваетъ смѣсь сѣрпистаго и углекислаго газовъ: C+2H-S0'l = =C05+2S02+2H20. Металлы, неспособные разлагать воду и потому не выдѣляющіе водорода изъ сѣриой кислоты, способны нерѣдко разлагать сѣр- ную кислоту съ выдъ-леиіемъ сѣрнистаго газа, точно также, какъ они раздага- ютъ азотную кислоту, образуя ншшія степени окисленія азота. Сюда относятся: серебро, ртуть, мѣдъ, свинецъ и другіе. Такъ, напр., дѣйствІе ыѣди на сѣрную кислоту шжетъ быть выражено елѣдующимъ уравненшмъ: Сіі-|- +2HaSOJ=CuS04+S02+2H:!0. Такое разложеніе въ лабораторіяхъ производится въ колбѣ съ газопроводной трубкой и требуетъ пагръъанія, безъ ко- тораго не совершается [33]. По физическимъ и химичесьимъ свойствам/*, своимъ, еѣрнистый газъ представляете, большое сходство съ углекпслымъ газоиъ. Это газъ тяжелый, значительно въ водѣ растворимый, весьма легко сгущающійся въ жидкость, образуетъ среднія п кислый соли, кислорода прямо не вьгдѣляетъ при накаливший [34], хотя въ немъ могугъ, какъ въ СО2, горѣть такіе металлы, какъ натрій и магній. Сѣрнис- тыё газъ обладаетъ пронзительнымъ запахомъ, извѣстныыъ каждому, потому что онъ развивается прп зажп- гавіи сѣрныхъ спичекъ .и при горѣ- ,ніи сѣры. Для характера сѣрнистаго газа весьма важно припомнить (гл. 2) также, что онъ легче (при—10° или при 0° отъ 2 атмосферъ) сжижается, чѣмъ углекислый.газъ (36 атмосферъ при 0°) [35], что SO2 растворимѣе СО2 [32 tri] Вмѣстѣ съ тѣмъ изъ угля тогда происходить меллитовая ішслота (Вернейль). [33] Эта реакаія слѣдуюдушъ образомъ связана съ термохимическими данными. Частица водорода Нг, соединяясь съкислородонъ (0=16), раявиваетъ около 69 тысячъ ед. тепла, а частица еѣрнистпго газа SO2, соединяясь съ кислородомъ, лишь около 32 тыс. ед. тепла, то-ееть, около половины, а потому тѣ металлы, которые не могугь разложить воды, могутъ еще раскислять сѣрную кислоту въ еѣрнистую. [34] То-есть, при нагрѣваніи только диссо- ціируетъ, а при охлажденіи опять даетъ начальный поодуитъ. (гл. I вын. 30), а именно при 0° 100 об. воды растворяютъ 180 об. СО' и 6SS об. SO2, что вѣсъ частицы С02= =44, S02=64, плотность прп 0° въ жидкомъ вид'іі S03=l,48 (объемъ ча- стицн=45), а для СО-=0,95 (объемъ частицы=49). Сѣрітастый газъ, хотя составллетъ ангвдридъ кислоты, но какъ н углекислый газъ, съ водою прочныхъ соединеній не образуетъ, а даетъ растворъ, при нагрѣваніп выдѣ- ляющій весь газъ [36]. Кислотный ха- роктеръ сѣриистаго ангидрида выражается ясно въ томъ, что онъ поглощается вполнѣ щелочами, съ которыми даетъ кислыя и среднія соли, легко растворнмыя въ водѣ. Въ соляхъ Ва, Са и тяжелыхъ металловъ среднія соли щелочей M2SO;t даютъ осадки совершенно такіе же, какъ углещелоч- ныя соли. Соли сѣрниетой кислоты вообще весьма сходны съ соответственными солями угольной. Одну изъ наи- чаще приготовляеыыхъ солей, а именно кислую сѣрипето-натровую соль NaHSO;! можно получить, пропуская сѣрнистьш газъ не только въ растворъ ѣдкаго натра, но ц въ растворъ соды до на- сыоіенія (СО- вытѣсняется); такъ какъ растворимость кислой сернисто натровой соли гораздо больще растворимости соды, то, послѣ пропускания сѣрішстаго газа, растворяется еще новое количество соды, и такимъ обра- ■зомъ можно получить весьма крѣпкій растворъ сѣрнистой соли; изъ него охлаждая и испаряя (безъ нагрѣва- нія, п. ч. иначе соль выд-Ьляетъ SO9) или прибавляя спирта, легко получить эту соль въ кристаллпческомъ видѣ. [35] При данныхъ текпературахъ давленіе этого газа въ какой-либо соли будетъ меньше, чѣмъ углекислаго, если ыы сравннмъ выдѣ- леніе газа изъ соли съ явлеаіѳыъ иепаренія, какъ указано было при разложеніи углеиз- веетковой содп. Жндь'іѲ сѣриистый апгидридъ пріщѣпяется въ заводскпхъ раэмѣрахъ (Пикте) для полу- ченія холода. [3G] Де-ла-Ривъ, Пьерръ, а особенно Гозе- бумъ изслѣдовалн кристаллошдрать, происходящей изъ 80аиН5О при температурахъ ниже -{- 7° подъ обыкн. давленіекъ и въ замкну- тыхъ сосудахъ (при повышенной!, дааленіи) при температурахъ ниже -|- 12°. Составъ его SO'TH'O, плотность 1,2. Гндратъ этотъ отвѣ- чаегь подобному же гидрату СО!8НЮ Вроб- левскаго.
С'Ш'НИС'ШІ КИСЛОТА И ЕЯ СОЛИ. 023 Соль ата на воздухе выдѣляетъ сѣр- нистый газъ и притягиваетъ кнело- родъ, превращагощій ее въ Na2SO*. Кислыя сѣрнието-щелочныя соли способны соединяться не только съ кис- лородомъ, но и со многими другими веществами, напр., растворъ NaHSO3 растворяетъ сѣру, образуя сѣрновати- етонатровую соль, даетъ кристалличе- скія соединенія съ алдегидами и ке- тонами и растворяетъ многія основа- нія, превращая ихо. въ двойнып соли сѣрнистой кислоты. Обладая способностью притягивать кислородъ, NaHSO3 способна также поглощать и хлоръ, и потому употребляется такъ же, какъ и сѣрноватлстонатровая соль, для уда- ленія хлора (какъ антихлоръ), въ особенности при бѣленіи тканей, когда требуется удалить послѣднІе слѣды оставшагося въ ткани хлора, который иначе могъ бы дѣйствовать разрушительно. Если растворъ ѣдкой щелочи' раздѣлить пополамъ и одну половину раствора насытить сѣрнистымъ газомъ, а потомъ прибавить къ раствору другую половину щелочи, то въ растворѣ получится средняя соль, имѣющая щелочную реакцію, какъ и растворъ соды. Кислая же соль имѣетъ среднюю реакцію [36 bis]. Средняя натровая соль [36 bis] Насыщая NaHSO* потаіпоыъ или KHSO* содой, Швнккеръ (188Э) получплъ NaKSO3 (вообще сѣрннстая к. легко даетъ двойныя соли) въ первомъ случаѣ съ Н20, а по второмъ съ 2ЕРО, что завнсятъ, вѣроятно, ■отъ разности среды, изъ которой образов, кристаллы, но нерѣдко понимается, какъ ■слѣдствіе неодинаковости двухъ водородовъ «ѣрппетоп кислоты, что можно допускать, врп- .знавая въ сѣрнистой и сѣрной юте. одннъ и тотъ же остатокъ „сульфокенлъ" (си. далѣе] HSO', соединенный съ Н или съ НО. Если же сѣрнпстая к. есть H(S03H), то есть HSO-(OH), -го въ ней должно признать неодинаковость двухъ водородовъ: одинъ прямо евязанъ съ S, а дрѵгой при лоередствѣ кислорода, въ видѣ ОЙ. Тогда одна изъ упомянутыхъ солей ■будетъ KSO'ONa, а другая KaSO'OK, т. с. ■они изомерны. Возможность этого нельзя отрицать, тѣмъ болѣе, что такое воззрѣпіе упрощаетъ понимай іе нѣкоторыхъ реакцій ■сѣрюістой кислоты, но увѣреиноетн здѣсь, по моему миѣнію, еще нѣтъ, такъ какъ суще- «яиуетъ хлорангидридъ SOC11 равный сѣрнистой кисдотѣ SO(OH)" съ эамѣною ОН хло- ромъ и ниЧто не указываеть на возможность •двухъ нзомерныхъ нервыхъ хлорангндридовъ:. CISO'OH и HSO'OCl. Съ своей стороны, я полагаю, чтотэъ вастоящее вренивзмерно двухъ' вышеупоыянутыхъ солей нельзя считать не- содержитъ, какъ сода, Na2S03iOH20, при 33° имѣетъ высшую растворимость, словоыъ—очень сходна съ содою. Эта соль не выдѣляетъ сѣрниетаго газа изъ раствора и способна, какъ кислая соль, поглощать кислородъ воздуха и превращаться тогда въ Na2SO* [37]. Кромѣ кислотиаго характера, въ сѣрнистой кислотѣ должно отмѣтить еще характеръ возстановптельный. Воз- стаиовнтельное дѣйствіе сѣрнистой кислоты, ея ангидрида и ея солей основывается на способности ихт. переходить въ сѣрнуго кислоту и ея соли. Особенно дѣятельно возстаиовляютъ соли сѣрнистой кислоты; напр. окись азота превращаготъ въ закись азота: KsSOa+2NO=K«SO*+N'0. Соли мно- гихъ высшихъ степеней окисленія пе- реходятъ отъ SO2 въ соли низпгихъ форыъ, напр. FeX3 въ FeXa, CuX2 въ CuX, HgX2 въ HgX. напр. 2FeX3-j- +S02 + та-0 = 2FeX4-HsSO*-f 2НХ. Въ присутствия воды окиелительныыъоб- разомъ дѣйствуготъ на еѣрнистый газъ: хлоръ (SO2 + 2Ш) -f CI2 = H2SO*-i- +2НС1),іодъ, азотистая кислота, перекись водорода, хлорноватистыя, хлорныя и другія кислородныя соединенія галои- довъ, хромовая, марганцовая и многія другія металлическія кислоты и высшія степени окисленія, также какъ и всякія перекиси. Свободный кислородъ, въ присутствии губчатой платины, спосо- беиъ окислять еѣрнистый газъ даже и безъ присутствія воды, при этомъ получается ангидридъ сѣрной кислоты SO3, такъ что этотъ послѣдній можно получить, пропуская смѣсь сѣрнистаго газа съ кислородоиъ чрезъ накаленную губчатую платину или, какъ дѣ- лаютъ на заводахъ для приготовленія сѣрнаго ангидрида (способъ К. Вяак- лера), черезъ азбестъ или пѳмзу, смоченные растворомъ солей платины, и прокаленные. Сѣрнистый газъ вполнѣ поглощается нѣкоторымп высшими сомнѣнно доказанной, а потому на нее нельзя опирать с п. [37] Среднія солн Са и UIg слабо, но вяслыя, легко растворяются въ водѣ. Такія киелыя' солн находить много практическим- прнмѣ- неній, напр., кислая сѣрнпстонзвеетковая соль прииѣняется для полученія паъ древесеыхъ .опвлокъ той клѣтчатки (целлюлозы), которая употребляется въ подкѣсь къ волокнистой массѣ для приготовлевія бумаги.
Gl>t ГЛ. 20. С'ІіРД, СЕЛЕНЪ И ТЕЛЛГР'І. окислами, напр. перекисью барія и двуокисью свинца (PbO^+SO^PbSO1) [38]. Есть, однако, случаи, когда сѣр- нпстый газъ дѣйствуетъ, какъ вещество окисляющее, т. е. раскисляется въ прнсутствіп веществъ, епособныхъ поглощать кислородъ еще энергичнее самого сѣрнистаго газа. Такое окислительное дѣйстзіе пропеходптъ на счетъ образованія еѣрнистаго водорода, пли сѣрнистыхъ мета-іловъ, прнчемъ кислородъ сѣрнистаго газа служить для окнелеиія. Такъ, двухяористое олово SnCl-' въ водномъ растворѣ съ съ-рнп- стымъ газомъ даетъ осадокъ сѣрни- стаго олова SnS-, т. е. SO- раскисляется до tV&, a SnX2 окисляется въ SnX4. Растворъ сѣрнистаго газа, дѣй- ствуя на тщнкъ, переходящій при этомъ въ растворъ, водорода не выдѣллетъ, но прямо присоединяется [39], п при [3S] Эту реакцію употребляют1), для удержания SO" нзъ «risen гаэовъ. РЬО5 корнчне- ваго цвѣта; соединившись съ SO- даетъ PhSO1, соль бѣлаго пвѣта.—реакція очевидная и по пзмѣненію цвѣта. и по отдѣленію прті этомъ тепла. Отъ д-Ьпстпія свѣта, хотя медленно, SO- разлагается, выдѣляя сѣру и образуя SOa. Этимъ объясняется то наблюдете, что SO2, приготовленная въ темнот!;, даетъ въ AgCIO4 бѣлыіі осадокъ Ajr'-'SOs, а приготовленная при свѣтѣ, котя бы і: разсѣянномъ, она даетъ темный осадокъ. Зависать это, конечно, отъ того, что освободившаяся сѣра даетъ тогда сѣрвистое серебро—чернаго ивѣта. Примечательно, что SO2 прямо присоединяется къ н ѣк. солямъ, напр. KJ (Пешаръ, 1900), KCNS (Fox, 1903) н др. [39] Шевебейнъ заыѣтилъ, что при этомъ жидкость окрашивается въ желтыіі пвѣтъ и' получаетъ способность обвзцвѣчивать лак- нусъ п индиго. Шютиенбергеръ показалъ, что это аавиеить отъ содержания върастворѣ цинковой соли особой, весьма сильно возста- новляющей кислоты; такъ, желтый растворъ .выдѣляетъ съ солями окиси мѣдн красный осадокъ водородистой мѣди, пли металлическую ыѣдь. а съ солями ееребра и ртути выдѣляетъ эти металлы. Такой же точно растворъ получается при дѣйствіи цинка на кислую еѣрішетонатровую соль беаъ доступа воздуха и при охлажденін. Желтая жидкость сильно поглошаегь кислородъ воздуха, образуя соль еѣрнистой кислоты. Еелн растворъ HaHSO! обработать пинковою пылью ири избыткѣ SO" (при этомъ: 2КаНН0я -f- Zn -{- -f- S0! = ZnSO3 + Na2Ss04 + WO) и осадить известью, то въ растворѣ будѳтъ натровая соль. Крѣшсіе растворы съ NaCl выдѣляштъ кристаллы, которые должно сохранять к сушить безъ доступа воздуха. Растворъ згихъ кристалловъ имѣетъ вышеуказанное, обезцвѣ- чивающее и возстановляющеё свойство. Эти кристаллы содержать натровую соль низшей этомъ происходить соль водородосѣр- цистой кислош (Acide hyclrosulfiireux} ZnS'O4. Свободная кислота (ERS*0*-= H2-f-2S02)' еще менѣе постоянна, ч'вмъ ея соли. Способность сѣриистаго газа соединяться съ различными веществами, очевидная въ соединенна SO- съ Н2 и съ О, проявляется также въ томъ, что SO2, какъ СО, соединяется въ С12, образуя хлороангидрпдъ серной кислоты S02CI2, о чемъ мы ска- жемъ далѣе. Та же самая способность къ соединеніямъ проявляется и въ весьма характерномъ образовании осо- беннаго ряда солей, лолученпыхъПе- лузомъ н Фреми. При температурѣ— 10°, или ниже, окись азота, N0, поглощается эделочнымъ растворомъ сізр- нисто-щелочныхъ солей. При этомъ образуется особый рядъ ііитрѳеѣрных'ь солей. При повышешн температуры та- кія соли не происходить, а окись азота возстановляется въ закись. На холоду я*е пб истеченІн нѣкотораго времени жидкость, насыщенная окисью азота,, выдѣляетъ пршматпчеекіе кристаллы, похожІе на кристаллы селитры. Составь наліевой соли есть K2SN2Os, т. е. такая соль содержитъ элементы сѣр- нпстокаліевой соли и окиси азота [40]. кислоты, которая носить названіе водорода- пѣрииснюй кислоты S=Ii-+2dO!). Крнстал- ламъ сперва приписывали составъ HNaSO2, затѣмъ оказалось, что соль водорода не содержитъ п представляетъ составъ Sa"Ss04-f2H!0 (Бернтсенъ). При дѣйствіи гальваническагс- тока на растворъ кислой сѣриистонатровой соли образуется та же самая кислота, прнчемъ дѣйствуетъ водородъ въ моментъ своего выдѣленія. Если SO= сходна по составу съ СО", то водородосѣряистая кислота H-S^O* сходна съ щавелевой Н-С-О4. Можно думать, что удается получить и аналогь муравьиной кислоты вН20г. Муассанъ (1903) показалъ„что водородистый калій, а также водородистый соед. Ка, Li, Sr и др. прямо поглощаютъ SO2, если онъ находится въ разбавленноыъ или разрѣжешюмъ состояніи (иначе нзрьтвъ), образуя соль водородосѣрниетой кпел. и выдѣляя водородъ: напр.. 2KH+3S02=K2S!O44-H5. [40] Иеппстояиство этой соли чрезвычайно велико и можетъ быть уподоблено непостоянству соединеиіп FeSO1 съ N0, потому . что при нагрѣніи, или при контактиомъ вліяніи губчатой платины, угля и т. п., соль эта уже разлагается на K2S0J и №0. Сухая соль при 130° выдѣляетъ КО и даетъ обратно К250Ч. До сихъ поръ ие удалось получить свободной кислоты. Съ этими солями гаоденъ отнрытый Фреми (І8Щ рядъ оульфоаэотнетыхъ оолей. Получаются овѣ при. пропускании тока сѣр-
ИИТІ'ОЗОСѣІ'НДЯ КИСЛОТА. 625 Къ ряду такихъ же сложныхъ и въ нѣ'которых'ь уеловіяхъ непостояипыхъ ннстаго газа въводяной, срѣмкш и сильно- щедочныіі растворъ азотпстокалІЕвой соли. Въ водѣ оы'іі растворимы, по отъ набытка щелочи осаждаются. Первый иродуктъ дѣнствія тімѣетъ составь li3KS=Ui'. Онъ превращается затѣмъ, при дальнѣйшемъ дѣйствіи сѣрнистоіі кислоты, воды м др. реагентом» въ рлдъ подоб- иыхъ же сложныхъ солей, изъ і;оторыхт> мно- гіп соли кал in хорошо кристаллизуются. Надо думать, что главная причина образован in столь сложныхъ соединеній состоитъ въ томъ, что въ пихъ находятся испредѣлышя вещества: NO, KNO- и KHSO'1; всѣ опѣ способны въ окасленію и дальнѣйшимъ другимъ сое- дішеніішъ, а потому легко соединяются между собою. Разложение такихъ соединеній, при пагрѣванін ихъ раствора, завн- ентъ отъ того, что возетановляіощан сернистая кислота раекисляетъ азотистую к. до ааміака. По моему мнѣнію, простѣПшігаъ об- ріізомъ, составь сульфоазотпетыхъ солей мо- жетъ быть отнесет, къ составу амміака, въ которомъ водородъ заменяется остатке мъ і'ѣрпокые.іыхъ солен. Если изобразить сѣрно- каліевую соль какъ KOKSO', то группа KS05 эквивалентна (по закону заыѣщеній) НО и водороду. Съ иодородо.чъ она образуотъ кислую сѣрнистокадіевую соль HKS03. Поэтому группировка KSO' ложетъ замѣннтъ водородъ и въ анміакѣ. Крайній лредѣлъ такого заліѣ- щепія N(KSOa)° по составу подходитъ, судя и по ыногимъ аналнзамъ (1870), къ составу еудьфоазотнетой соли, легко образующейся единовременно со щелочью прп дѣііствіп К"йО' на KSU". какъ это ті выражается ѵрав- неиіеыъ: 3K(KSO'}+KNO--}-2H=0=N(KSdI);l+ -j-ііІКО. Пзсіѣдованія Еерглуида іі особенно 1'ашнга ^1887) совершенно оправдали мои закліочаніл и показали, что должно отличать слѣдуюіціе типы солей, отвѣчающихъ NH\ если чрезъ X означить сульфокенлъ HS03, то-есть остатокъ еѣрной кислоты, въ которомъ водородъ замѣненъ каліемъ. слѣд.. Х= =КЗОл: 1)НЫ%2)КНХг,3)ЫХ«,4) Н(ОН)ХН, о) N(OH]X3, 6) N{OH)sX, подобно тому какъ ЫН-(ОН) есть гидроксилаипнъ, NH(OH]3 есть гндрать закиси азота н й(ОЫ)3 ортоаэотпетая кислота. Упоминаемый клаесъ соединеній иа- ходится въ ближайшемъ отношеніи къ ами- дамъ еѣрнои к., къ тому разряду сѣрнисто- азотпетыхъ соединеній, который отвѣчаетъ „камернымъ кристалламъ" я пмъ отвѣчаю- щимъ кислотамъ, о которыхъ упоминается деигве. Изслѣдованія ДаВверса (Divers съ сотрудниками) ■ выяснили отиошенія образующихся пещеетвъ къ аыміачнымъ пропзвод- нымъ! Для примѣра, упомянеаіъ, что при охлажденін до 0° растворъ 2HNaSO* съ NaHOs даетъ NaHO и соль N(OH)(HaS03)2 а она (очень растворима) съ КС1 даетъ калііівую соль, труднѣе растворимую. Эта соль прикн- гяченіп раствора ' даетъ сперва EHSO* -f- +NH(0H){KB00), а потокь и весь калій даетъ сѣрнокислую соль: , N(OH)(KS03)2 + ЗН'О = =K'S04 -І- NH-(OH)H'SO<, т. е. сѣрнокислую ерль гндрокенлаішва', Крѣпкій растворъ хло- соединеній относится еще нѣсколько другяхъ веществъ, образуемыхъ окис-" лани азота и окислами сѣры. При про- изводствѣ сѣрной кислоты, въ свинцо- выхъ камерахъ (гл. 6) прнходятъ въ соприкосновеніе оба эти рода окис- ловъ между собою и даютъ криетал- лическія соединенія, если воды будетъ недостаточно для образования сѣрной кислоты. Ихъ называютъ К&иерлшш кристаллами. Составъ ихъ чаще всего выражается формулою' NHS06. Это есть соединеніе оетатішвъ NO2 азотной и HS03 сѣрной кнелотъ или яи- трозосІ!рнаяЕПСЛОТ,гЛт02ЗН03, еслисѣр- ную выразить чрезъ OHSH03 и азотную чрезъ N02OH, проще же всего считать вещество это за сѣрнистую кислоту, SH203, въ которой одинъ водородъ замѣщенъ остаткомъ азотной к., NO2: S(N02)HOa. Пластинчатые кристаллы этого вещества, плавящагося около 70°, получаются при. пряыомъ дѣйствіи N203 (или NO3, но не N0, которая сѣрною кислотою не поглощается) на сѣрую кислоту (Белъцинъ и др.), особенно содержащую анги- дридъ; они образуются также и при дѣйствіп низшей степени окисленія сѣры SO2 на азотную кислоту [41]. ристоводороднаго гидрокеилалина съ сѣрня- стымъ гаэомъ прямо даетъ кристаллическую, мало растворимую, одноэамѣщеннѵю кислотѵ, HHsSOaH = NHsOH 4- SO*. Дву- и "три замѣ- щенныя кислоты NHX2 и NX3 съ водою легко даютъ H2SO' н эту одно-замѣшенную кислоту. Двузамѣщенная кислота NHX2 легко образуется прр дѣпствіи NH' Ба первый хлоран- гндридъ сѣрнон к. SO'HCI. Соединенія, содержащая водный остатокъ. напр. N(OH)Xa, вообще образуются при дѣйствіп азотистой к., которая въ вид* opTO-nupaTa=N(OH)5. [41] Нитрозосѣрная к. NHSOG легко кристаллизуется, плавится при 73°, даетъ хло- рангидридъ (см. далѣе) и ангидридъ (тоже), но особыхъ солей не даетъ, потому что даже водою, а тѣиъ болѣе щелочами разлагается., Въ канерномъ производствѣ учаетвуютъ низ- шія степени окисленія азота и сѣры. Они съ кнелородомъ воздуха окисляются и даютъ нптрозосѣрнѵю кислоту, напр., ЗвО^+КЧ)3^ -г CP-j-H'OWaNHSO1. Въ крѣпкой сѣрной кнелотѣ соединеніе это растворяется беаъ изыѣненія, и такой растворъ при разбавленіи- водою (когда уд. вѣсъ достигаешь 1,5) даетъ HaSQ' и К*0», а при д>6йствін SO! обрввуетъ N0, которая сама до себѣ (безъ присутствія азотвой кислоты или кислорода) ве растворяется въ сѣрной кислот*. Этими реаюгіящг пользуются при улавливаніи окисловъ- азота въ коксовьтхъ башняхъ Гей-Люссака а для 40
626 гл. jJO. сира, склкнъ и ткллурч. Къ числу продуктовъ приеоедпне-нія еѣрніістой кислоты относится также сѣрнѳватпстаи кислота I-l3S-Os, т. е. со- единеиіе сѣрнпстой кислоты съ сѣрой. Какъ сѣрниетая к. H2SO;i еъ киелоро- дозіъ даетъ HaSO'', такъ съ еѣрою она образуегъ H3S203. Она въ свободное видѣ очень непрочна, а пзвѣстна лишь въ видѣ еолеи, пронсходящихъ при прямомъ дѣйетвіи еѣры на ереднія соли сѣрнистой кислоты, п если стремятся шдѣлпть ее въ свободномъ вндѣ, она распадается на тѣ элементы, изъ которыхъ можетъ быть получена, то есть на сѣру п сѣрнистую кислоту. Изъ солей этой кислоты напболѣе употребляется серноватисто-натровая еоль Ha-S50s5H-0 (называемая въ фотография обыкновенно гипоеулъфитомъ) въ видѣ безцвѣтныхъ крпсталловъ, не из- ыѣняющихся огь кислорода воздуха нп въ еухомъ впдѣ, ни въ растворѣ. При поередетвѣ этой соли легко получить многія другія соли этой кислоты [-11 bis], хотя пе для всѣхъ ос- нованій; такія основанія, какъ глпно- земъ, окись желѣза, хрома и другія, не даютъ солей сѣрноватистой кислоты, какъ не образуіотъ они проч- ныхъ соединений п съ угольною кислотою. Каждый разъ, когда зюгутъ происходить такія соли (равно какъ и выдѣленія изъ полученнаго раствора поглощенных!, окчеловъ азота въ гловеровой. баишѣ свиицовыхъ казтеръ. Хотя окись азота не поглощается сѣрною кислотою, но она реаги- руётъ (ионе, Bruningj съ ея ангндридомъ, образуя SO- и кристаллическое вещество №эг0° = 2NO + 3S03 — SO-^STO^SO". Его можно раз сматривать, какъ ангидридъ нитро- зосѣрной кислоты, потопу что N-S!Oe = 2NHSOe—НЮ, плавится 217°, вода его раэ- лагаетъ, какъ и ыитрозосѣрнѵю кислоту на IPSO-1 и N!0*. Такъ какъ BL'0:, Ae-'0J, Al-O3 и др. окислы вида. Rs03 способны соединяться съ сѣрньгаъ ангидридолъ въ подобный же, водою разлагаемын вещества, то упомянутое соединение не представяяетъ какого-либо особо йсключительеаго явлеыія. Сѣрныіі ангидридъ соединяется также съ КО-, образуя соед. гГО4ЗЙО', которое при нагрѣваній даетъ кис- лородъ и вышеуказанный ангидридъ 'KaSsO". Къ подобнымъ же соед. относится яродуктъ, полученный Веберомъ (1891) при дѣііетвіп хлористаго нитрозила. на сѣрный ангидридъ, состава SOCISO3. Но . хлористый нитрозилъ NOC1 съ B-SO* даетъ и KHSO*. выдѣляя НС1. [41 Кік] Для сѣрноватяетойк. извѣстно иного ввойныхъ солей, подобным. РЬЗ'О'ЗКаЩ'О* 13Н?0, СаБ'О'ЗКЩ'О'эН'О и т. п. (Фортманъ. Швиккеръ, Фокъ и др.}. сама кислота), оыѣ распадаются на сѣрннстую кислоту и сѣру; притоаіъ, во ыногпхъ случаяхъ элементы сѣрно- ватлстой кислоты дѣйствуютъ раские- лительньшъ образомъ, образуя сѣрную кислоту чрезъ отаятіе кислорода отъ окпеловъ, могу щнхъ раскисляться; напр. солц окиси желѣза, при дѣнствіи солей сѣрноватистой кислоты, выдѣляютъ сѣру и переходятъ въ соли закиси желѣза. Соли сѣрноватистой кислоты, отвѣчающія щелочнымъ металламъ, получаются непосредственно, кипятя рае- творъ средней сѣрнисто-щелочноН соли съ сѣрой: NaaSOs+S=Na-S:!Os. Тѣ же самыя соли образуются при дѣйствіи сѣрипстаго газа па растворы сѣрші- стыхъ металдовъ, напр. сѣрннстый натрій, растворенный въ водѣ, даетъ, при дѣйствіп струи SO-, сѣру и с-'Ізрно- ватисто-натровую соль: 2Na3S-J-3SO-= =2Na-S20:1 + S. Многоеѣрнпстые щелочные металлы, оставаясь на воздухѣ и притягивая кпслородъ его, образуіотъ также сѣрноватистын соли [42]. Смѣсь [421 Такъ, окисляясь на воздухѣ. содовые остатки, содержащее CaS, даютъ сперва мно- го-сѣрнистый кальцій, а потокъ оѣрноватп- стѵю соль извести CaSiOJ. Если желвзо или цннкъ дѣіістсуютъ на растворъ сѣрішстоіі кислоты, то кромѣ водородосѣрнмстой кислоты (выи. 30), первоначально происходящей въ растворѣ, образуется сыѣсь солей сѣрнн- стой и сѣрноватнетой і;яслотъ: 3SOa-f-Zn2= =ZnSOa -j- ZnS-On. Въ этоиъ случаѣ, какъ а при образованін водородосѣрнистой каслоты. водорода не выдѣляетея. Одпнъ наъ обыкно- венаѣйщихъ іі оощихъ сдособовъ образования солей сѣрноватистой кислоты соетоитъ въ реакціи сѣры на растворъ щелочей. Такая ре- акщя сопровождается , образованіемъ сѣрни- стыхъ леталловъ и сѣрноватястыкъ солей, точно такъ, какъ реакція хлора на щело'щ сопровождается обрааованіемъ хлорисгыхъ ыетал.товъ и хлорноватиетыхъ солей; значить, ■въ этомъ отношеніи сѣрковатистыя солц ігаѣютъ такое же положеніе въ ряду саедн- неній сѣры, какое пмѣютъ хлорноватиетыя соля въ ряду соедияеній хлора. Реакція ѣдкаго натра на сѣру, взятѵю въ избытісв, выразится такъ: r,KaHO+12S^2NaISr4-Na-S:!0!l + ЗН=0. Такимъ образомъ, сѣра растворяется въ ще- лочахъ. На заводахъ Na5SsO^ прпготовляюгъ, прокаливая сперва еврнонатровую соль еъ углелъ, получается Na'S, его растворяютъ въ водь и на растворъ дѣйствуютъ сѣрниотымъ газомъ. Когда растворъ едѣлается слабоісяс- лымъ, реакція кончена. Къ такой кислой жіід- косгл прпбавляготъ нѣкоторое количество щелочи- и жпдкость вьліарнваютъ до крнстая.ти- заціи. Приготовляютъ также сѣрноватистояа- тровую соль двойными разложекіемъ раство-
СТіІ'НЫЙ АНПЩРИДЪ G27 растворовъ Na-S и Na-SO:i при дѣйствіи Іода даетъ 2NaJ и Na^S-O'1. Ириной известковой соли съ еѣрнопатровою или углснатровою солями, прнчемъ полушотъ въ осадиѣ сѣрно- или углеизвестковую соль. Сѣрнонатистонавестковую соль прпготовляютъ плп посредетвомъ еѣршістаго кальнія, действуя па него еѣрнистьшъ газомъ, или за- йі'ішяютъ еѣршгстый ісальшіі содовыми остатками. Кристаллы с-Іфноікіт.-натр. солиКа"5503Ш-0 постоянны, не вывѣтривакѵгея в растворяются при 0° въ 1 части, при 20°—въ U,G ч. воды. Растворъ этоіі соли при не продолжи тел ьиомъ кипяченін не нзмѣияетя, во при продолжите л ъномъ выдѣдяе'гь сѣру. Кристаллы при 56° плавятся, а при 100° выдѣлягатъ всю содержащуюся въ ннхъ воду. Сухая соль при накалившим .даетъ сернистый патрііі я сѣріго- натровую соль. Растворъ сѣрновитистонатро- воіі соли и'ь кислотами скоро мутится, выдѣ- ляя весьма мелкую, порошкообразную сѣру (выи. 10), д если количество прибавленной кислоты было значительно, то выдѣляется ямѣстѣ съ тѣмъ и сѣрниетый, газъ: Н2$гОа= —HsO+S+SOs. Сѣрноватистонатровая соль употребляется во ъшогихъ случаяхъ въ прак- тикѣ; въ фотографін она употребляется для раетворенія. хлористаго и бромнетаго серебра. Растворяющая способность Na-S-O" относительно хлористаго серебра ыожетъ служить для извлечен іи этого металла въ видѣ хлористаго серебра пзъ его рудъ. При такомъ растворенін происходить растворимая двойная соль серебра и натрія- AgCl -j- Na-S203= KaCl-|-A'B'KaS-Oa. Сѣрноватнстоиатровоя соль есть антихлоръ, то-есть, вещество, препятствующее разрушительному дѣйетвію свобод- паго хлора, потому что она весьма легко окисляется хлоронъ, прнчемъ получаются сѣрнан кислота и хлористый натрій. Реакцін MaaSaOs съ іодомъ идеть иначе н чрезвычайно замѣчательиа по той точности, съ какою она совершается. Іодъ отнимаетъ половину натрія отъ ятон соли ы превращаегъ ее въ тетратіо- швую соль: 2Na2S-05 + J- = 2HaJ + Ha'-S'O5. Эта реакція служить для опредѣлонія количества свободнаго іода. Такъ какт, Іодъ выдѣляется хлоронъ изъ іодистаго калія, то этимъ путемъ можно опредѣлить п количество свободнаго хлора, если прибавить къ жидкости, содержашей хлоръ, іодистаго калія. Такъ какъ аіногія высшІя степени окаслеоія способны выдѣлпть іодъ и si іодистаго калія, или хлоръ изъ хлористаго водорода (напр., вышіе окислы марганца, хрома и т. п.), то посредствомъ Ka2SaOs и оснобошдающагося іода можно судить к о количесгвѣ этяхъ высішіхъ степеней окислеиія. Это составляеть сущность Іодонет- янчеснаго пріеиа — титрованнаго (объемнаго) способа анализа. Подробности должно искать въ аналитической хнмін. Прибавляя мало-по-малу раствора свинцовой сони къ. раствору Оѣрноватпстонатровой соля, іюлучаютъ (сперва образуется растворимая двойная соль, а при быстрой реакдіи PbS) бѣ- лый. осадокъ сѣрноаатистосвикцовой сояи, PbS203. Это вещеетво, нагрѣтое до 200°, пре- Хотя горящая еѣра и образуетъ лишь малое количество SO3, а переходить почти вся въ сѣрнистый газъ, но зтотъ поелѣдній можно многими способами превратить въ слѣдующую степень окиеленія, а именно въ еѣрныіі іінгидрдъ S0:!, который представляетъ при обыкновенной температурь вещество легкоплавкое (15°), твердое, кристаллическое, легко летучее (46°) и сильно притягивающее влагу. Хотя серный ангидридъ происходитъ чрезъ присоедините кислорода къ SO-, но въ немъ сильно развита способность къ дальнѣйшпмъ соединеніямъ, напр. съ НгО, ЫС1, NHa, со многими углеводородами, даже съ H2S04, Ва03, NB03 и т. п., не говоря уже объ основаніяхъ. который прямо горятъ въ его парахъ. образуя соли (при слѣдахъ влага, си. гл.. 9, вын. 29) [42 bis]. Для окиеленія сѣрнистаго газа SO2 въ сѣрный ангидридъ. SO3 должно брать сухой кисло- родъ (или воздухъ) и въ сыѣеи съ сѣрниетымъ газолъ пропускать чрезъ накаленную губчатую платину, при дѣйствіл которой происходитъ SO3. - Увеличеше давленія (Hanisch) ускоряете эту реакцію. Если образующийся продуктъ пропускать въ охлаждаемый еосудъ, то на стѣнкахъ его осаднтся кристаллически сѣрный ангидридъ, но такъ какъ отъ слѣдовъ влаги трудно избавиться, то въ немъ содержатся всегда соединенія съ гидратомъ: На5207 и H2S401S, подмѣсь которыхъ измѣ- терпѣваетъ нзлѣненіе и на воздухѣ загорается. Na2S-0", смѣшанная съ- растворить солей окиси иѣдц, возстановляетъ эти по- слѣднія въ сода закпеи; но происходящая закись ігвди не осаждается, потоку что переходить въ состояніе иѣрноватпетой соли, а именно образуетъ двойную соль съ взятой HasS:Os. Такая двойная соль закиси мѣдн служить отлпчньшъ возстановляющпиъ сред- ствомъ; при нагрѣваніи растворъ ея выдѣ- ляетъ черный осадокъ сѣрнистой мѣди. ' Думали одно время, что всѣ соли сѣрнова- тисгой кислоты существуютъ только съ водом, и тогда полагали, что оегё имѣютъ составь H4S50'1 пли HsS02, но Поппъ получжлъ и безводныя солп. [42 bis] Жидкій, расплавленный SO3 раство- ряетъ сѣрныіі цв-Ьтъ в осаждаѳтъ синее затвердѣвающее вещество, которому прири- сываютъ составь S-03, п. ч. оно не прочно и легко разлагается на SOs и S (Веберъ 1891). Подробности и природа вещества—неизвестны. Селенъ н телдуръ еъ SOs даютъ SSeO1 и STeO5. АО*
528 ГЛ. 20. С'ЁГЛ, СЕЛЕИЪ И ТЕЛЛУГЬ. іяетъ свойства ангидрида до такой ;тепени (Веберъ), что прежде прнзна- галя даже два видопзмѣиеніл анги- ірида. Тотъ же самый (не совершенно шстый, а совершенно безводный образуется при перегонкѣ надъ форфор- аымъ ангидридомъ) сѣрньтй ангидридъ ігожетъ быть полученъ изъ нѣкото- рыхъ безводныхъ пли еодержащихъ налое количество воды солей .сѣрноіі кислоты,. разлагающихся прп накали- ваніи. Такова, напр., кислая сѣрно- яатровая соль NaHSO* н пзъ нея образующаяся пиро-илн дву-сѣрнонатро- вая соль NaaS30' (гл. 12), дающая прп наналиваніи сѣрный ангидридъ. Къ солямъ, легко дающимъ прп накали- ваніи сѣрный ангидрпдъ, относится железный купорось, т. е. сѣрвожелѣ- зистая соль пли соль закиси желѣза FeSO4. Она содержитъ крпсталлпза- ціоняую воду и при накаливаніи сперва ее выдѣляетъ (хотя послѣдній пай съ трудомъ, какъ у MgSO7H20); ііри дальнѣйшемъ накаливаніи происходить разложеніе части сѣрнаго ангидрида закисью желѣза (SO*-j-2FeO), которая превращается въ окись я;елѣзаГеа0:!, а отъ этого часть сѣрнаго ангидрида переходптъ въ сѣрнистый газъ. Та- кимъ образомъ, продуктами равложе- нія желѣзнаго купороса будутъ: окись желѣза Fe203, сѣрнистый SO2 и сѣр- ный SO3 ангидриды, но уравненію: 2FeS04=Fe203+SO-n+S03. Такъ какъ съ 2РеЭО* остается еще часть Н-0, то.въ рёзультатѣ получается отчасти гидратъ H2S04 и въ неиъ растворенный ангидридъ SO3. Такимъ образомъ приготовляли долгое время сѣраую кислоту; это производство было нѣ- ногда развито около Нордгаузена, почему получающаяся изъ желѣзнаго купороса сѣрная кислота носнтъ на- званіе дымящей, нордгаузенскон кислоты или куиороснаго наела. Въ настоящее время дымящую сѣрную кислоту гото- вятъ, пропуская летучіе проекты разложения купороса въ крѣпкую еѣрную кислоту, приготовленную обыкновен- нымъ способомъ. Сѣрнистый газъ въ ней не растворяется, а сѣрный ангидридъ поглощается. Его ложно готовить не только накаливаніемъ FeSO*, mniNa^O7 (стр. 375, разложеніе вдетъ при 600°), но также и при накаливаніи смѣсп послѣдней соли съ MgSO4 (Еольтерсъ), и. ч. тогда остается прочная двойная соль MgNas(SO*)2, или прямымъ соед. SO2 съ О при дѣйетвіи губчатой "платины или азбеста, покры- таго платинового чернью. Нордгаузен- ская сѣры. кис, легко выдѣляя сѣрный ангидридъ, на воздухѣ дымит-ь, почему и называется еще дымящею- сѣриою КИСЛОТОЮ; дыыъ этотъ есть ничто иное, какъ пары сѣрнаго ангидрида, соединяющееся на воздухѣ съ влажностью и превращающееся тогда въ нелетучую сѣрную кислоту (гидратъ) [43]. Въ иордгаузенской сѣрной кислоте содержится особое соедпнеиіе SO^ съ I-FSO* илп ииросѣіпші кислота. [4;!] Нордгаузенская серная кислота мо- жеі'і. служить саыьшъ простьшъ средство.чъ для приготовлснія сѣрнаго ангидрида. 'Для этого ее налнваютъ въ стеклянную реторту, которая нагрѣвлется, а шейку реторты плотно ветавлнютъ вт> горло хорошо охлаждаемой колбы, уетраннвъ доступъ влаги посредствомъ соединенія пріемпика съ трубкою для высушивания воздуха. Пзъ реторты при пагрѣ- ваніи выделяются пары SOs, котор. сгущаются въ пріемникѣ. по получаелые кристаллы, содержать иодмѣсг, chpiiofi кислоты, т.е.гидрата. Многократно пере гон и я съ фосфорным ь ангидридпмъ. можно иятѣагъ выдіілить чистый ангидридъ SO5, особенно работая безъ доступа воздуха, напр., въ аапаннномъ сосуд*. Не совершенно свободный отъ гидрата, т. е. обыкновенный сѣрныіі янгпдридъ прелставллетъ бѣлое, снт,го-образное вещество, весьма летучее, кристаллизующееся (обыкновенно при воагонкѣ) въ длнппыхъ шелковист ыхъ прнз- зчѵь и только при тщательно веденной пе- регонкѣ наді. Р!Оь даюшихъ чистый ангидридъ. Свѣже-приготовленные кристаллы почти чпстаго ангидрида плавится прц 16° въ бейіівѣтную жидкость, имѣющую у дѣ льны В вѣсъ при 26" = 1.В1. а при 47° — 1,81; перегоняется прп .46°. При долгот, сохраненій ангидрида, содержащего хотя бы малые слѣды воды, съ этпмъ веществомъ происходить изаіѣненіе такого рода, что малое количество Нг50* соединяется мало-по-ыалу съ болыишп» количествонъ SO", образуя полцсѣрнын кислоты H'-SOr'nSO3, трудно (даже до 100°—Ма- рнньякъ) плавкія, но при нагр'ввашн рпзру- шающіяся.'Прн полномъ отоутствін еоде.і лтого- возрастаиія температуры плавдвнІя при хра- неніи Н'];тъ (Веберъ). и тогда ангидридъ долго остается жидкимъ, плавится и аастываетъ. около -j-15°, перегоняется около 4fiQ, уд. вѣсъ 1,94 при 16°. Трудно плавкііі ангнд- ридіі, получаемый при хранепін обыкновеіі- наго, представляетъ шелковистые кристаллы, которые многіе хшіикіі считашта и поныиѣ полныерныыъ видонзнѣнекіемь, хотянаосно- внніи работы Вебера вѣроятяѣе признать' въ. немъ поли гид раттл, IFSO^SO*)». каш. ука« зано выше.
С'ВРНАЯ КИСЛОТА. 629 т. е. неполный ангидридъ сѣрной кислоты H2S207, аналогический по составу Na2S20:, К*Сгв07 и относящійся къ H2SO, какъ пирофосфорная к. относится къ Н8РО*. Связь, которая скрѣп- ляетъ H-S01 съ SO3, однако непрочна, какъ видно изъ того, что SO3 можно легко выдѣлить изъ такого соеднненія слаб, нагрѣвапіемъ. Чтобы получить определенное соединение, нордгаузен- скую кислоту охлаждают':, до 5°, а еще лучше—сперва перегоняют!, часть ея, чтобы вт, дистиллатъ перешелъ весь SO3 и иѣкоторое количество Н^О*, тогда и при обыкновенной тем- пературѣ дпстиллатъ застываетъ, потопу что соединение IT-SO^SO3 плавится npn-f-350. Хотя съ водою, осно- ваніями и т. п. это тѣло реагируетъ, какъ смѣсь S0'! и I-PSO*, но такъ какъ определенное соединеніе H2S207 существуете, въ отдѣльности, даетъ соли н свой хлорангидридъ S205C12 [44], то .должно признать особую пиросѣрную кислоту, по существу подобную съ ои- ро-фоефорной кислотою, съ тѣмъ раз- [4-Ц Пиросѣрный хлор-аягидридъ пли хлористый пиросульфурилъ S!0ECla огвѣчаетъ пн- .роеѣрион кислотѣ, какъ SOaCI- огвѣчаетъ сѣрной. Этотъ послѣднііі съ S0a н даетъ S;0''C1- = SO-CI5 -J- SOB. Хлористый пиросуль- фѵрклъ получается также при дъ'йствіи па- ровъ SOs на S!CF:S-C)-+6SO==5SU-+S;iOr'Cl5. При дѣйствіи РС1С вл> язбтк'Ь на сѣрнуіо кислоту (или на ея первый хлор-англ дркдъ SHO^CI) происходить также 8:0(Ш2 (Михае- , лисъ, а н'Ьть SO-C12). Онъ предетавляетъ маслообразную жидкость, кипящую около 150", уд. в'всъ 1,8. Плотность паровъ ея нормальная, какъ ітоказалъ Ноповаловъ (гл. 7). Обра-. тинъ внимавіе на то, что то же вещество получается при дѣйствіи SO2 на SCI4, a также на СС11, а это вещество есть послѣд- ИІЙ продуктъ ыеталепсіи СН4, а потопу срав- яеніе SC12 и 52С12 съ продуктами металецеіи,. (см. далѣе) находить подтвержденіе jt въ ча- -етныхъ реакщяхъ. Розе, получившііі S2OnCl2, раасыатрквалъ его какъ SC1°5S03, потому что въ тѣ годы еще вездѣ стремились отыскать двѣ полярно - протпвоположныя составные части. Тогда описываемое тФло приводили лъ доказательство сущестнованія SC1". Хлористый пиросульфурнлъ разлагается холодною водою только медленитве, чѣмъ S0EHC1 и др. хлор-авгпдрнды. Что касается до отношения пиросѣрной кислоты къ нормальной, то оно готчасъ становится очевидными,,,когда ■адослѣднюю представимъ,. какъ OH(SO'H), п. ч. -оульфоксклъ (SO'H) очевидно зквивалеагенъ ■съ ОН, слѣд. съ Н, а потому, замѣняя въ лодѣ .оба водорода этимъ оетаткомъ, полу- ::-*щщ- (SO'HS'O, т, е. царосѣрную кислоту. личіемъ, что эта послѣдияя имѣетъ гораздо большее постоянство и даже съ водою не переходить пряно въ полный гидратъ. Соли же М'4>Ю7, растворенные въ водѣ, реагируютъ, какъ кислыя соля MHSO*, а для фосфорной кислоты неполные гидраты (напри- мѣръ, РНО3,І-І*Р207) вмѣютъ самостоятельный реакціи даже въ водяноыъ растворѣ, отличающія ихъ и ихъ соли отъ полныхъ гидратовъ. Сѣрая кислота H2SO* происходить изъ своего ангидрида SO3 и воды съ выдѣленіемъ большого количества тепла, а именно частичный вѣса S03-}- -j-H20 выдѣляютъ. 21,300 ед. тепла. Способы практнческаго полученія сѣрной кислоты, равно какъ и большинство извѣстиыхъ способовъ образования ея, сводятся къ окисленію SO2 и къ образованно ангидрида сѣрной кислоты, который подъ вліяніемъ води даетъ сѣрную кислоту. Технически способъ полученія сѣр. к. въ свинцо- выхъ каыерахъ быль огшсавъ въ 6-й главѣ. При добываніи сѣрной кислоты въ свшщовыхъ камерахъ получается еѣрная кислота, разбавленная значи- тельнымъ кояичествомъ воды и притоыъ не совершенно чистая вслѣдствіе того, что въ ней растворяется часть окие- ловъ азота и свиндрвыхъ соѳдиненій, также какъ и нѣкоторыя подмѣси со- асигаемон сѣры, перешедшія вмѣетѣ съ сѣрою въ газообразное и парообразное состояніе (какъ, напр., мышьяковистый: ангидридъ). Для нрактвческаго употребления почти не заботятся объ удалещи небольшого количества подмѣеей, находящихся въ сѣреой кислотѣ, потому что онѣ часто не вредятъ ея примѣ- ненію, но стремятся только удалить, по возможности, всю воду, которая можетъ быть' выдѣлена [45], то есть стремятся получить изъ камерной (60%) сѣрной кие. гидрать H2SO*, что и достигается вспареніеыъ при нагрѣваніи. Всякіе вод. растворы H2SO* выдѣяяютъ. некоторое количество воддныхъ па- [45] Цѣль удаленія воды или „сгущещя* почти до IPSO4 двоякая; во-первыхъ, чтобы не перевозить воду, а во вторыхъ, во мнц-- гихъ пронзводсгвахъ, напр. .при очищеніи керосина, при проязводствѣ нотроеоедвненій н т, п., требуется именно _ кр'впкая сѣрная к., лишенная избытй?! воды; слабая не дфйствуетъ..
030 ГЛ. 20- СЕРА, СЕЛЕИЪ И ТЕЛЛУРЪ. ровъ прп нагрѣвапіп до гшѣстной, определенной температуры. При низшей температуре- пли нѣтъ испаренія воды, нли даже происходить поглощенІе влаги изъ воздуха. По мѣрѣ выдѣле- нія воды, упругость паровъ остатка уменьшается при той же температурѣ, . а потому чѣмъ слабее кислота, тѣыъ при низшей температуре 'она отдаетъ часть своей воды. Вслѣдствіе того, от- дѣлеыіе воды изъ слабыхъ растворовъ сѣрной кислоты (около 75°/0 Н-SO1) ложетъ быть производимо съ легкостью даже въ свинцовыхъ сосудахъ, потому что при потребыыхъ для того температурахъ • разбавленная сѣрная кислота не разъѣдаетъ свинца. Но, по мѣрѣ выдѣле- нія воды, температура, при которой выдѣляютея ея пары, становится все выше п выше, и тогда сѣрная кислота начи- наетъ уже действовать на сви- нецъ (выделяя сѣрнистый газъ и превращая РЬ въ PbSO'Ji а потому для окончательнаго выдѣленія воды свинцовые сосуды употреблены быть не аюгутъ. Для этой цели чаще всего дѣляться водяные пары и получается содерж. 93—98°/о IPSO*, а это происходить—когда температура дости- гаетъ до~320°, а плотность остатка до 1,84-7 (=66° Боне) [4-6]. Платиновые сосуды, назначенные для непрерывна™ сгущенія сѣрной кислоты, состоять изъ. котла Б, снабженнаго шлемомъ Е, пароотводной трубкой EF и сифонной трубкой ВВ, вытягивающей сгустившуюся въ котлѣ сѣрную кислоту. Чрезъ Crymcuie с-Ьрной кислоты ііь стеклянниц, ретартап., нн вааоя&х'ь. ШеЯггу каждой ретортц всташмютъ т, от- вврстіс особой конической изогнутой стеклянной трѵ^іш, киоходнщіП кпяевл. щлирон опускаотсч аь еѵшниыішй или стекля ипыЯ сосуд-ь, с.іу;кішцй иріснкмкозгь дли выделяющееся воды. Впра'іенъ, въ лріонциіН: получается но только пода, яо и часть сѣрной кньлогы, то есть получается слабая сѣрная кислота, по крѣпостн которой потно судить о ходи нерегонин. приыѣняютъ 'испареніе въ етеклянныхъ или плнтиновыхъ ретортахъ, какъ изображено яа прилагаемыхъ рисункахъ. Въ етеклянныхъ ретортахъ періоди- чески нагрѣваютъ 75°/о кислоту до тѣхъ поръ, пока не перестанутъ вы- Зйв^іккоі" сгуіцеи'и сЬрноіі кисниы 1ч- іідятдновоіі рето])тѣ. особую воронку Е', находящуюся наверху прибора, постоянно приливаютъ въ реторту струю серной кислоты,, предварительно сгущенной въ свйнцо ■ выхъ котлахъ до плотности около 60п' Воме, т. е. до То'Ѵо или уд. веса 1,7. Вливаніе производить въ верхнюю часть прибора, потому что вливаемая кислота болѣе легка, чемъ та, которая потеряла воду, и потому еще, что,, находясь на поверхности, приливаемая кислота легче испаряетъ содержащуюся въ ней воду. Платиновая реторта на- грѣвается. Выдѣляющіеея водяные пары [47] охлаждаются въ ходильннкѣ FG,. а сгущенная въ котлѣ кислота, по мѣрѣ приливанія новой, слабой кислоты, вы- текаетъ чрезъ сифонную трубку HR, снабженную краиомъ, посредствоыъ ко- [46] Трудность выдѣленія посяѣднихъ количества, воды проявляется и въ томъ, что нспа- реніе становится весьма неравжчг.Ьрным'ь,—то останавливаете я, то вдругъ начинается и сопровождается быстрьшъ образовігаіеш. значительна™ количества паровъ, толчкани идаже- подбраеываніомъ прибора. Оттого-то нерѣдко- въ ато послѣднее время перегонки стеклянный реторты лопаются, что к знставянегь- предпочитать длп этой ц/Ьли платиновые сосуды, дѣйствугощіѳ прлтоиъ совершенно непрерывно. ' [47] По опред'Ьленіямъ Реньо упругость водяного пара [въ мшілиметрахъ ртутнаго сто лба)».
СѣРІ-ІЛЯ КИСЛОТА. 631 тораго можно такъ регулировать вы- теканіѳ сгущенной кислоты со дна прибора, что она будетъ постоянно представлять одинъ и тотъ ;ке удѣльный вѣсъ, соотвѣтствугощій желаемому вы- дѣлѳнію воды. Для этой послѣдней цѣли вытекающую чрезъ сифоиъ сѣр- ную кислоту проиодятъ въ иріемнпкъ г, еъ которомъ постоянно плаваетъ ареометръ, показывающій ея плотность; если она будетъ ыенѣе 66° Боме, то кран/ъ настолько зашіраютъ, чтобы замедлить вытеканіе сѣрной кислоты и, такимъ образомъ, увеличить время ея испарошя еъ ретортѣ [4S]. выд-Ьлясмаго гидратами сѣрпоіі кислоты, содержащими H-SO'reH'O: «= 12 3 5 7 У II 17 при 5° 0.1 О,* 0,0 2,1 3,2 4,1 4,4 5,5 , 15° 0,1 0,7 1,6 4,2 6,2 8,0 9,0 10,6 „ 30° 0,3 1,5 4,1 10,7 15,6 19,6 22,2 36,1 При содержаніи S9 — 98,в'/« H:SO' упругости водяного пара .новее не замечается даже при 100° (Книпшъ). По иѣрѣ возрастаніл со- держанія IPSO1 температуря. кипѣнія, подъ атмосф. давленіемъ, т. е. выд'Ьленія водяныхъ паровъ, возвышается в прн 98,5% достигаетъ 317°. Еслп крѣпость еще возвышается — выделяется уже SO", и нормальный (100%) гпд- ратъ IPSO1 кнпитъ при 245°, а раетворъ, содержаний 26°/о ангидрида, раствореннаго нъ HaSOJ, кипитъ при 125е. По даннымъ Лунге. упругость водяныхъ паровъ, выдѣллемыхъ растворами сѣрноіі кислоты, содержащими p"ja H-SO4, достигаетъ при 1,° барометрического давленін 720—730 мм.: р= 10 20 :М 40 50 60 i = 102° 105° 108° 114° 12і° 141° І>= 70 SO 85 90 95 t = 170° 207° 233° 262° 295° Эта послѣднія 'числа покааываютъ прямо температуру, при которой легко отгоняется пода пзъ растворовъ сѣрн. к. различной крепости. Но испарепіе начинается ранѣе, и пропуска ніемъ струи воздуха сгущеніе можно производить при нпзшихъ температурахъ, на чемъ основанъ егюеобъ Кесслера (выв. 48). [4S] Наибольшая масса сѣриой кнслоты идстъ для производствъ, въ которыхъ- совершенно .достаточна кислота, имеющая плот- пость 60° Боме. Камерная кислота имѣет-т, плотность около 1,57=50°—51° Боме, въ ней содержится еще около 35% воды. Въ свин- цовыхь ековородахъ, ивънпхъ теряется около J 3% воды, а въ стекляныхъ пли платиновыхъ сосудахъ выделяется почти вся остальная вода. Кислота въ 66°Боае=1,847, содѳр- зкитъ .около 97% , гидрата H'SCK При выс- шемъ количестве воды, равно какъ и при меиьщемъ — плотность ' уменьшается, а. наибольшая отвѣчаетъ содержанію 07"/>0/(1- Сгущеніе H'SO1 аъ платиновыхъ ретортахъ имѣетъ тотъ недостаток-!., что, начиная отъ 90% Большіе разлѣры свивцовыхъ ка- мерт>, въ которыхъ готовится 60и/о сѣрная кислота, расходуя при этомъ азотную кислоту, и необходимость даль- нѣйшаго ея егущенія до содержания 97°/о H2SO*, не только уеложняютъ, но л удорожаютъ ея производство, а потому изелѣдованія Филиппса (1831 г.), Вёлера (1S52), Винклера (1S75) и др. иадъ образованіемъ сѣрнаго ангидрида (изъ SO- и кислорода) при содѣйетвіи контакта съ платиною; окисями же- лѣза, хрома и др. послужили исходомъ для развитая контактнаго способа про- крѣпоети, сѣрная кислота хоть немного (несколько граммовъ на десятокъ тоннъ серп, к.) все же разъЬдастъ платину, приборы тре- буютъ передѣлки, и стоимость платаны ложится на сгущаемую кислоту тѣмъ больше, чемъ плотность повышается отъ 90% до 98°|„. Это неудобство устраняюсь нынѣ (съ 1891 г., Маттеи) тѣмъ, что платину внутри покры- ваю'і-ъ тонкиыъ слосмъ (отъ 0,1 до 0.02 мм.) золота, которое въ 40 раэъ менее разъѣдается серною кислотою. Негріе (1890) производить отгонку нъ фар ф о ров. чашнахъ, Блоедъ чреаі. нагрѣвапіе гальв. токонъ плат, 'проволоки, погруженной въ еѣрпую кнелоту, но бо- лѣе всего выгоденъ пріемъ Кесслера (1891), и др. ему подобные, состояний въ томъ, что надъ серного кислотою, протекающею тов- кимъ слоемъ въ каменныхъ сосудахъ, прово- дптъ накаленный воздухъ такъ, что кипѣнія не совершается, а происходить только пепа- реніс при певысокихъ температурахъ. Когда чрезъ пепареніе воды серная кислота достигаетъ 66° Боме, т. е. до удѣяьнаго вѣса 1,84, то дальнейшее сгущеніе- невозможно, потому что прн этомъ кислота уже можетъ перегоняться въ неизменномъ виде. Перегонка сѣрной кислоты заводскимъ образомъ обыкновенно не производится н составляешь уже лабораторный пріемъ, употребляющійсн въ тѣхъ случаяхъ, когда требуется особенно, чистая сѣрная кислота. Такую перегонку производятъ или въ платиновыхъ ретортахъ, снабженныхъ соотвѣтственпымъ хояоднльни- комъ и пріемннкомъ, или въ стекляяныхъ ретортахъ. 8ъ послѣднемъ случае требуются особъія. предостороікности, потому- что ки, иѣніе самой ■ сЬрной кислоты сопровождается > еще большими толчками и отличается не: ровностью еще въ большей кѣрѣ, чѣмъ испарепіе послѣднихъ частей содерясащейся вт; кислотѣ воды. Обыкновенно нагрѣваніе производятъ не снизу, а съ боковъ реторты., Тогда иепареніе происходить только въ верхр ннхъ частяхъ жидкости и совершается покойнее. Спокойнаго гашѣнія доатигаюта, также, если реторту окружаютъ хоролшіш проводниками тепла, напр., опилками чугуна; пли погружаютъ въ сѣрнук»' .кнелоту пучект.^ платиновыхъ проводокъ, по кокцамъ кото-., рыхъ. и образуются пузыри паровъ сѣрноа кислоты.
632 ГЛ. 20. СѣРД. СБЛЕНЪ II ТЕЛЛУРЪ. изводетва сѣрной кис, что увенчалось полнъшъ успѣхомъ только въ самомъ кондѣ XIX вѣка, благодаря изучение подробностей, сдѣланному прегаіуще- ственно Кннтпіемъ (1S99) на заводѣ около Людвигсгафена (близъ Рейна), п въ 1900 г. одинъ тамошній заводъ (Баденскаго анилинового и содоваго пропзв.) получилъ этимъ способомъ 116 тыс. тоннъ (7 мил. пуд.) еѣрноіі к. более дешево, чѣмъ по камерному способу. Сырымъ матеріаломъ въ обоихъ сіюсобагь служите смѣсь воздуха съ газами, происходящими при обжнганін FeSa, ZnS, PbS н т. п. сѣрнпстыхъ ыеталловъ и содержащими около 71/а°/о SO2. Контактнымъ веществомъ служить платинированный азбестъ [48 bis], сдужащій неопределенно долго. Его рыхло (на продыравленныхъ листоч- кахъ надѣтыхъ на стержень) полгіз- щають въ вертикальный желѣзныя трубки, чрезъ которыя проходить смѣсь воздуха еъ SO-. Для полнаго и быстраго превращенія SO2 въ SO3 необходима, кромѣ избытка кислорода, температура отъ 380° до І.!і0=. При низшихъ теыпературахъ реакпія идетъ тихо, а при высшихъ .много SO3 разлагается, т. к. реакція: S0--(-O=S03 обратима, хотя н развивается тепло (ел. выше). По згой причине искусственное подогреваніе не обходи молишь въ началѣ, а затѣмъ можетъ быть на- [48 bis) Волокна азбеста погружаютъ сперва въ растворъ PtCr1, потомъ въ растворъ NH'Cl, на волоКнахъ садится нашатырная платина, ихъ сушатъ, н прокаливаюгъ, отчего остается на волокнахъ платиновая чернь (обык. около 4°/0 по вѣсу) али мелкая платина, дѣлающая такой азбестъ катализаторомъ. Для того, чтобы платинированный азбестъ служилъ неопределенно долго, необходим, чтобы въ газах-ь, на него дѣйствуюшихъ, не было ни шлѣйдшхъ сдѣдовъ мышьяка и ртути (они оеѣдаютъ на пЛатииу, и она тогда теряетъ свое дѣйствіе). А такъ какъ въ колчеданѣ всегда есть мышьяк*, то газы, полученные ири обжигѣ, необходимо сперва очень тщательно перемѣшн- вать (струего водяныхъ паровъ), охлаждать и промывать водою ы серною кислотою. Это мелочное — на первый взглядъ — обстоятельство долго служило препятствіемъ для вы- годнаго прныѣненія контэктнаго способа. Должно замѣтить, что ири камерномъ проиэводствѣ окислы азота елуікатъ также контактнымъ веществомъ, какъ адѣсь платина, только это тѣяо твердое и нелетучее, а окисли азота газообразны, а потому часть ихъ легко прогодаетъ въ воздухѣ. добно даже охлаждѳнІе .(водою), если температура будетъ выше 450°. Обра- зовававшійся серный ангидридъ503по- глощается {пзъ сыѣсн съ массою азота и съ нзбыткоыъ кислорода) водой или, лучше всего, серною же кислотою въ 9S°/o H*SO*. Такимъ образоыъ здесь сразу получается крепкая серная кислота или даже ангпдридъ и сгущеніе совершенно избегается, а потому въ весьма блпзкомъ времени, должно думать, совершенно прекратится (по меньшей выгодности и сложности) производство серной кислоты въ свинцо- выхъ камерахъ [4S tri]. Сѣряая кислота, въ сущности иелстуча, а при такъ-называемой температуре кипѣніп она разлагается на свой анги- дридъ и воду; ея температура кипенья (33S°) есть не что иное, какъ температура разложения. Продукты этого разложенія SOa+H30—вещества, нп- пящія гораздо ниже температуры разложенія серной кислоты. Такое заключение можно вывести па основанін на- блюдепій Бино надъ плотностью паровъ сѣрной кислоты. Эта плотность, отнесенная къ водороду, оказывается вдвое меньше той плотности, какую должна бы пмѣть серная кислота по своему частичному вѣсу ЕРЗО^аименно, она должна была бы иметь плотность 49, а наблюденная плотность ея равна 24,5. Сверхъ того, Мариньякъ пока- залъ, что въ первой перегоняемой пор- ців сѣрной кислоты заключается меньше элеыентовъ воды, чемъ въ той порціи, которая остается отъ перегонки или перегоняется лодъ конецъ. Это объясняется темъ, что часть воды, происходящей чрезъ разложеніе, удерживается остальною массою серной кислоты, а потому въ дистиллатѣ сперва получается смесь серной кислоты съ SO3, т. е. дымящая еѣрная кислота. Повторяя перегонку нѣсколько [48 tri] Длл вмѣщенія крѣпкой 98'/,, сѣрной кислоты совершенно пригодны сосуды изъ чугуна, но дымящую сѣркую кислоту нельзя вт. нпхъ хранить, .потому что сосуды лопаются съ теченіежь времени, какъ пока- залъ опьігь. Это зависитъ, вѣроятно, отъ того, что въ чугунѣ есть пустоты, SO3 дѣйствуетъ на чугунъ, даегь газы, и они, скопляясь въ пуетотахъ, ярциэводятъ давлензе и рязрывъ. Для такой кислоты берутъ поэтому сосуды пзъ еплотаного ковкаго желѣза.
ГИДРАТЫ С'ЬРНОЙ КИСЛОТЫ G33 разъ п собирал только первую порцію днстиллата, можно получить довольно явственно дымящую сѣрную кислоту. Для получспія онредѣлспиаго гидрата HsSO* должно сгущенную, чистую кислоту сильно охлаждать, предварительно прибавит, малое количество сѣрнаго ангидрида; HaSO'J съ небольшою подмѣсыо (долей процента по в-Ьсу) воды заыерзаетъ лишь при очень спльномъ охлажденін; еѣрнал же кислота НаВ04 нормальная, чистая засты- ваетъ при охлажденіи ниже 0°, а потому пзъ вышеуказанной сѣрной кислоты сперва кристаллизуется нормальная. Повторяя нѣсколыго разъ замораживай іе и отливая иезастывпіую часть, можно получить чистый нормальный гидратъ EPSO4, который плавится при-^10°, 4. Онъ при 40° уже отдѣ- ляетъ замѣтыый дымъ, т. е., иачинастъ выдѣлнть SOn, а потому даже въ сухой атмоеферѣ гидратъ H2S04 становится слабѣе, пока не получится съ содер- жаніем'ь98Ѵа НаЗО+и I1/! °/о воды [4-9J. [Щ Такішъ образоыъ окалывается, что столь обыкновенное и, поводимому, столь прочное вещество, какъ сѣрііая кислота, разлагается даже при низкой температур!;, такъ какъ вьт- дѣляетъ ангндридъ, но это разложение ограничено предѣломъ, отвЬчаюшимъ содержат ю около І'/і проц. воды или составу почти H;012H3SOJ. Ньтѣ нѣтъ основакііі думать, что это вещество есть некоторое, определенное еоединепіе; это равновѣсная система, не разлагающаяся при обычньш. условіяхъ ра- н'ізе 33S°. Диггмаръ производи ль отгонку при .давленіяхъ, изменяющихся отъ 30 до 2 НО миллиметровъ (ртутнаго столба), я нашелъ, что соетавъ остатка почти не меняется, а именно, въ немъ онъ нашелъ отъ 99,2 до 98,2*/„ норыальнаго гидрата, хотя при 30 ми.чл. температура перегонки около 210°. а при 2UG мы. она = 382". При птоыъ зам-вчено, что перегонка еѣрной кислоты подъ давле- ніемъ двухъ атмосферъ пдетъ чрезвычайно спокойно. ( С'Ізрнал кислота очищается отъ содержащихся въ ней случайныхъ подмѣсей перегонкою, если оудутъ отброшены первыя и по- елѣднія порцін. Въ гіервыхъ будутъ окислы азота, НС1 и т. п., а в*ь поелѣднихъ—трудно детучія примѣси. Отъ окис.товъ азота ее можно вполнѣ освободить, нагрѣвал съ углемъ, который превращаешь ихъ въ улетучивающееся газы, а отъ «ышьяка очищается сѣрная кислота нагр'Ьвиніѳаіъ съ двуокисью марганца, а яотонъ перегонкою. При итоиъ МиОг окие- ляетъ весь мышьякъ въ нелетучую мышьяковую кислоту. Безъ предварительна™ окие- лепія онъ остается отчасти въ вндѣ летучей мышьяковистой кислоты и 'можете, иерехо- Ві, сгущениомъ видѣ сѣрная кислота носнтъ въ практик* названів купорос- наго масла, потому что получалась долгое время изъ желѣзнаго купороса и потому что ііыѣетъ маслообразный Еидъ. При смѣшеніи еѣрной кислоты съ водою выдѣляется весьма значительное количество тепла [50]. Кромѣ нормальнаго гидрата H-S01, извѣс- тенъ еще другой оіфсдѣлешіыіі гндратъ H^SO^KO (84,48% HaSO*)1 кристалли- зующійся і 50 bis] на холоду большими дить въ днстнллатъ. Можно также изгонять мышьякъ, возстзновллл сперва мышьяковую кислоту іі-ь мышьяковистую, а потомъ пропуская ври нагрѣваніи хлорнетыіі водрродъ. Онъ съ As*0' даете, AsCl3, который улетучивается. Каперная ініслота всегда содержать мышьякъ, а въ прш-отовленноіі по контактному способу (выя. 48 bis) обыкновенно вовсе нѣтъ мышьяка. [50] Количество тепла, отдѣляюіаееся при смѣщевш H=SO' ел. водою, выражено диаграммою, данною на стр. 54-іі среднею кривою, для которой абсциссами елужатъ процентный содержа»)» H!SO' въ получаемомъ растворѣ, а ординатами количества едииицъ тепла, от- вѣчающія образованно 100 куб. сам. раствора (при 18е). Осиованіемъ для такого разечета служили онредѣленія Томсена. изъ которыхъ выводится, что 9S гр. пли частичное ко.тиче. етво HsSO', соединяясь съ т частицами воды (то-есть і-.ъ т IS гр. воды), рязвиваютъ елѣ- дугощія количества ед. тепла Е: »и= 1 2 3 5 9 R = (537У 4418 11131 I310S 14952 г = 0,432 0,470 0.500 0.576 0,701 Т= 197° 149° 146° 121° 52° ні= 19 49 100 200 R = 16256 166S4 16S59 17060 г = 0.S21 0,914 0,954 0,975 Т = d^° 19° 9е о" Къ строк'Ь с дана теплоемкость H!S0,mH20 (гго Мариньяку и Пфаупдлеру), а подъ зна- комъ Т тѣ повышенія температуры, который происходятъ при сагвшеніи H2S0* съ тНЮ. Упомянутая диаграмма показываетъ, что ежа- тіе и іювышеніе температуры идутъ почти параллельно другъ іл. другу. [50 Ijis] Пнккерпнгь (1890) показалъ: а* что слабые растворы сѣрной кислоты прпм'Ерно доН-ЗО4+10аа0выд,Ьлнютъ ледъпри—0°,12, когда на Н230' содержатся 20 ООН3 О, прп —0°.23. когда +100011*0, при —1°,04, кома +200Н.::0, при —2°,19, когда + 100Н5О, при —4°,5, когда + 50Н;О, пря — 15с,7, когда +2QIFO н при —61°, когда соетавъ раствора И'ЗО^+ЮИЮ, б) что при большей концен- траціи отъ значительного охлаждёнія вьщѣ- ляется кристаллическое соедпненіеІРвО'ЧІгЛО, плавящееся при —24°,5, н если къ нему прибавить воды или H-SG', температура кристал- лизацін понижается, такъ что растворъ состава 12Н58О4+!00НгО даетъ кристаллы ви- шеуказаннаго гядрата при —70°, 15H3SO*-+ -j-100HsO ирч —47°, 30HaSO* + 100НаО при
634 ГЛ. 20. СВРА, СЕЛЕНЪ И ТЕЛЛУРЪ. шеетигранн. призмами чрезвычайно легко (ранъе 1°) и плавящійея oko.uo+S°,6; —32°, iOH-SOJ -f IOOH-О при — 52°; в) если содержаніе H-SO* еще болѣе возрастаете то выдѣляется уже гидратъ H5SO'H"0, крнсгал- дызующійся при -pS°,5, прибавление же къ нему воды или сѣрн. кпедоты понижаетъ темпер, кристаллнзашн, такъ что крнсталлп- зація H*S04fl20 изъ раствора ir-SO'-j-I,73H=0. лронеходитъ при —22°, H-SO4 + l,5HsO При —б0,», HaSO<-f- 1.2FFO при Н-3°,7, H=SO'l-b -j- 0,75Н-О при + 2°,8, Ы-SO4 -f 0,5ЫЧ) при —16°; г) когда па ЮОИ-ВО4 будетъ иенѣе 40Н"0, при замораживаніп выдѣлпется нормальный гидратъ Ег80'. плавящійея при +10°,35 н прнтомъ рпетворъ состава H5SO'-j- -J- 0,35ВРО выдѣляегъ его кристаллы при —34°, Н^СИ-Ь-ОДОНЮ при —lc,l, H=SOJ + -j- 0,05HsO при -f-4c,9, дымящая же кислота состава H-SO* + 0,03йОс около -f7°. Таі;іпп. образомъ по темпер, выдѣленія крнсталловъ ясно различаются четыре указаиныхъ области п въ пространствѣ отъ H-SO'+H^O до ~|-25Н!0 выявляется особый гидратъ гРЭСИ-Ш-О, открытый Шккерингоагь, опредѣлепія котораго заслуживаюсь полнаго вниманія и дальнейшей разработки. Зазгвчу зд'всь,- что существо- ваніе гидрата Н-вСУ-Ш-О замѣчено было въ моемъ сочнненіи 1SS7 г. (Шслѣдов. водныха. растворовъ, стр. 120) на основаніп того, что ему при всѣхъ температуракъ отвѣчаетъ меньшее—против у еосѣднихъ (по составу) растворовъ еврной кислоты — значееіе опредѣли- теля раепшреніп к вт> формул-!; St = So (1—kt). Раствору же, близкому по составу къ rFSOJ10rP0, отвѣчаетъ постоянство к при всѣхъ тенперат. (для болѣе елайыхъ растворовъ h возрастает?, съ t, а для болѣе крѣл- кнхъ — уменьшается). Этотъ самый растворъ (сь ЮН*О) предетавляетъ переходную степень между слабѣйшпмн растворами, выделяющими воду при замораживаніи п тѣмв, которые даютг, кристаллы H-SO'4HL'0. Изсле- дованія Книтіпа (1901) надъ темп, плавленія крепкой и дымящей серной к. покааываготъ, что отъ H-S04H-0 до SO3 замечается 4 maxi- mum'a п между ними 3 минимума, а именно: Соотапт.. Твяпор. пллпл. H5S0fB20 -J- 8Ь (max.) (Н^О^ЕРО — 35° (mill.) H'SO4 J- 10° (max.] SOWSOy — 11° (min.) SO^H'SO1) + 3i° (max.) (S0s)aHaS04 — 0°,8(mm.) ЗО'(полииер0-г *0° (max.) Но понятіямъ, которыхъ нынѣ прняержива- ются многіе (см. гл. 1, вын. 5S), определенный соедпнепія отаѣчаютъ только внешимъ температуракъ, а ннзшія суть евтектическія смеси. Но здѣсь, какъ и во множестве др. случаевъ (особенно въ металл, сплавахъ) точки эти приходятся на вещества представляющая опред. частичный (простой) составъ. Поэтому, съ своей стороны, я считаю, что евтектпче- епимъ точкамъ (нлзшимъ температурамъ плавленія) если не всегда, то во множестве слу- чаевъ отв-вчаетъ стрргая определенность состава іі простота отношеній вт. числе частица,, при нагрѣваніп до 210° онъ уже терпеть воду [51]. Если же гидраты H2S04 и ШвО^НЮ существуготъ при ьшзкихъ теыпературахъ, какъ определенный кристалличесі-оя соединенія, если такимъ же своёствомъ обладаетъ п ппросѣрная кислота H^O^SO3, если при повышевіи темпер, всѣ они, въ большей или меньшей мѣрѣ, легко раалагаготся, выдѣляя иди SO;i или НэО, и въ обычномъ .видѣ представ- ляютъ всѣ свойства простыхъ растворовъ, то отъ SO3 до НэО существуетъ последовательный рядъ однородшыхъ жидкостей или растворовъ, между которыми должно отличить опредѣленныя соединепія, а потому между SO3 и Н20 совершенно законно искать иныхъ опре- дѣленныхъ соединеиій — помимо усло- вій для иереыѣны состояния. Въ этомъ отношеиін можно руководствоваться измѣненіями свойствъ, происходящими при пзиѣненіи состава растворовъ, но лишь ыелногія свойства растворовъ сѣриой кислоты опредѣлеиы съ доста- какъ для настоящих1!, опредѣленныхъ соедн- неній. Причину этому должно искать въ зависимости вепкихъ фпзпко - механических!- свойствъ on, тѣхъ аііъ и отнотаепій, которыми определяется химическое взаимодѣй- ствіе, т. е. отъ массы дѣйствующихъ химиче- скихъ части цъ. Если между двумя опред. сое- двненіпми, обладающими шах. І, доляіенъСыть гдѣ то составъ съ min. t, то его. по мнѣ, в'і;- роятнѣе всего ждать при пѣкоторомъ простомь отыощеніи между чнеломт. частицъ образующихся веществъ, ибо всѣ пхъ свойства должны быть въ связи съ нхъ частнчнымъ вѣсомъ. Таковъ духъ всѣхъ химнческихъ учепій со времени укрѣпленія понятій объ атомахъ, ча- стіщахъ, періодпчности влеменхові. и пр. При изученіи растворовъ и еплавовъ не должно упускать нзъ вниманія тѣ явленія, которыя выетупаютъ іюясду водою н сѣрною кислотою. Въ нихъ еще не все ясно, но многое ясн'Ііе, ч'Ьяъ въ другихъ растсорахъ или въ сплавах-!.." [SI] H^SO^H^O, какъ и нормальный гидрать, съ избыткомъ снѣга даетъ охлаждающую смѣсь, п. ч. поглощаетъ много тепла (насчетъ скрыгаго тепла плавленія). При плавденііі, частица IPSO1 поглощаетъ OfiO един, тепла, частица НАСИНЮ 3680 ед. т. Если сиѣшать, напр , 1 частицу этого гпдрата, взятаго въ твердомъ вндѣ, съ 17 частицами стгьта, то произоіідеть поглощеиіе 18080 ед. тепла, п. ч, 17Н!0 поглотптъ 17. 1430 ед. т., а соодіше- піе моногидрата съ нодого раэовьетъ US00 един, тепла. Танъ какъ теплоемігость происходящего соеднвеніяН!ЗО*15Н1!О=0,813, то поин- женіе теыпоратуры будетъ=аЗ°,6. Такъ можно действительно достигать при -помощи сѣрпой кислоты и снѣга силыіаго холода.
растворы свриой 'кяслотаг- 63» точною для того точіюстіго. Въ тѣхъ же свойетвахъ, который огіредѣлепы для многнхъ растворовъ еѣрной кислоты, можно, -видѣть действительно, что вышеуказаниыя опредѣленныя соединения отличаются своеобразными определенными признаками, Для при- мѣра разсыотрнмъ величину измѣне- нія уд. пѣса, съ перелѣною температуры {т. е. производную K=cU/d(, если s есть уд. вѣсъ и і температура). Для нормальнаго гидрата I-PSO'1 ята величина опредѣляѳтся легко изъ того, что: s=lS52S—10,652+0,013^, гдѣ * есть уд. вѣеъ при t, если уд. вѣсъ воды при 4° =10000. Поэтому—К= = 10,65—0,02G t. Это значить, что при 0° уд. вѣеъ HaSO* на каждый градусъ возрастанія температуры уменьшается на 10,05, лри 10° на 10,39. при 20° на 10,13, при 30° на 9,87 [52]. Для растворовъ же, содержащих^ немного болѣе SO3, чѣмъ H2SO* (т. е. для дымящей сѣрной кислоты), равно какъш для растворовъ, содержащихъ болѣе воды, величина—К больше, чѣмъ для Н^О*. Такъ для раствора SO^H^O* при 10° —К= 11,0. При разбавленш H-SO1 водою эта прибыль величины К вдеть до образоваиія раствора H-SO*H20 (—К=11,1 при 10°), а затѣмъ при дальнѣйшей прибавкѣ воды опять убывает*. Слѣдовательно оба гидрата H2SO* и Н^О*НЮ выразились здѣсь перемѣною величины К. Это показы- ваеть, что въ растворахъ, изучая из- мѣненіе ихъ свойствъ (безъ перемѣпы еостоянія), можно узнавать содержание или образованіе опредѣленныхъ гидратныхъ соединений, а потому точное изученіѳ свойствъ растворовъ, напр., ихъ удѣльнаго вѣса, должно давать въ -атомъ отношеніи прямьтя указания [53]. [52] Напр., если дано, что при 19° уд. вѣсь IPSO1 = 18330, то при 20° онъ = 18330 — — {20— IS) 10,13 = 18320. [53] Къ созкалѣнію, не смотря на .множество отрывочныхъ и систематпчееипхъ пзелѣдова- ній, сдѣлатшыхъ (Пэркеоиъ, ІОромъ, Бяко, Кольбомъ, Лунге, Марииьяксмъ, Кренереоап», Томсенонъ, Першігомъ п др.) для опредѣле- нія отношенія между уд. вѣсомъ и составонъ растворовъ сѣрной кысл., среди паплучшихъ данныхъ встрѣчаютсл разиорѣчія, достпгаю- іиія и даже лревосходпшж 0,002 въ уд. вѣсѣ. Напр. при 15°/4° растворъ состава H?SOl3H-0 ішѣетъ уд. вѣсъ 1,5493 по Перкнну (1S86), 1,5501 по Пиккерпнгу (1890] и 1,5525 по Средній результата достовѣрпѣйшихъ опредѣленій этого рода сведенъ въ прилагаемыхъ таблицахъ. Въ первой изъ нихъ даны удѣльные вѣса (въ- безвоздупшомъ пространствѣ, считая воду при 4°=1) при 0°, 15° ж 30° [53 bis] для растворовъ, представляю- щихъ составь H2SO',+nH20 (к дано въ J-мъ етолбцѣ) и содержаніе j» (2-й столб.) процеетовъ (но вѣсу въ пус- тотѣ) H2SO*. п 100 50 25 15 10 н 6 5 4 г. '1 1 0,5 И*й04 іЛ<, 5,1 ti 9.82 17,88 26,63 38,25 •І0,50 ■1.7,57 52,13 57,65 64,47 73,13 S4.4S ill,59 100 0е 1,0374 1,0717 1,1337 1,2040 1.2758 1,3223 1,3865 1,4301 1.4SS1 1,5635 1,6643 1,7940 1,8445 1,8529 15° 1,0341 1,0666 1,1257 1,1939 1,2049 1,3110 1.374S 1.41S0 1,4755 1,5301 1,0500 1,7772 1,8284 1,8372 30° 1,0292: 1,0603 1,1173- 1.1 S37. 1,2540- 1,2998 1,3632 1,4062" 1,4631 1,5370 1,6359 1.7608 1,S12S 1,8-221 Во второй таблицѣ даны въ етолб- цахъ: 1) процентное содержаеіе по вѣсу (і>) ЕРЗО*, 2) вѣсъ въ граммахъ (Sis) литра (при 4° вѣсъ литра воды =1000 гр.) раствора при 15°, 3) измѣ- пеиіе (д$Іді) этого вѣса при переагвнѣ. темпер. на 1°, 4) измѣнепіе ■ (dS/cip) Лунге (1890), Поэтому приводимые далѣе уд. вѣеа представляють лишь средній, вѣроятнѣй- іпій выводъ, въ которолъ погрѣпгаость, .особенно для 30—S0°/a, можетъ быть не мевѣе- і0,0010 (считая воду при 4° за 1). [53 bis] Судя по лучшіщъ изі. существующих!, опредѣленіп (Мариньяка, Креііерса и Пиккерпнга) для растворовъ сѣрноіі кислоты (особенно для содершащпхъ болѣе 5°/0 IisS04)r въ предѣлаяъ огь 0° до 30° (даже до 40°)г совершенно {въ предѣлѣ точности существ, опредѣленій) точво можно выражать нзыѣне- ніе уд, вѣса м, температ, t равенствозгь: St=S„ -f- Af-j-UP. При отомъ замѣтщгъ, что 1) три уд. вѣса вполнѣ опредѣляютъ пзмѣ- яепіе плотности съ t; 2) <fe/d£=A-(-2B£ т. е. производная по температурѣ выражается прямою лпніею; 3) величина А (если р бо-тЬе 5%) отрицательна и численно гораздо болѣе М; 4) величина В для елабыхъ растьоровъ, содержащихъ менѣе 25с/0, отрицательна, для растворовъ состава блиакаго къ HSS043H20- равна 0, а для растворовъ болѣе тірѣпнпхъ В положительна; 5) производная ds/dt пр;г виѣхъ температурахъ около H-SO'H-О дости- гасть нанбольшаго значенія; 6) дѣля ds/dt на S„ и получая чреэъ то опредѣлитель (модуль) расширения /; (см. ввп. 531, получ. minimum около H.-SO' и H-SO'4l-t';0, а maximum при H'SOH-O—для всѣхъ і.
63G гл. 20. сѣра, селёнъ и теллуръ. этого вѣса (при 15°) при перемѣнѣ ■еодержанія Н-SO1 на 1%, 5) разность вѣса литра при 0° и 15° (So —Sib) и 6) разность вѣса литра при 15е и 30° {Sis — Эзо). jj°/o Sib —d$n.!dt dSulOp So— Sis Sis—Sao 0 990,15 0,14S 7,0 0,7 3,4 5 1033,0 0,27 6,S 3,1 5,1) 10 10S7.7 0,3S 7,1 5,2 6Д- ' 20 Ш-1-,3 0,oS 7,7 S,l> 8,Я 30 1221,3 0,Q!) 8.2 10,4 10,-1 40 1306,6 0,75 S,S 11,3 11,2 50 1397,9 0,79 9,9 11,9 U,S, ВД 1501,3 0,80 10,S 13,0 ' 12,7 70 1613,1 0,93 11.6 U,I 13.S SO 1731,4 1,04 11,0 15,8 15,4 90 1S19.9 1,0S 5,4 16.4 16,0 95 IS37.G 1,03 -i-1,7 15.3 15,1 ЭО0 1837,2 1,03 —1.9 [54] 15,7 15,1 Числа этихъ таблицъ даютъ возможность по уд. вѣсу опредѣлять содержите Н-ЗО* въ раетворахъ [55] п мо- гутъ показать, что нѣкоторымъ опре- дѣленнымъ соедны. Нг50* съ Н20 отвѣ- чаютъ ..особыя точки" въ нзмѣненіп уд. вѣсовъ съ перемѣною какъ температуры, такъ и процентааго состава. Наилучше становится это виднымъ въ изыѣненіи производныхъ (dSldt и dS/dji) по темиературѣ и содержанію (столбцы 3 и 4 2-й табл). Производная dS'.dji {показывающая, на сколько возрастаетъ уд. вѣсъ прп возраставши количества Н-SO4 иа 1",о)і указываетъ на слѣ- лующія три явленія: 1) Переходя отъ 98% къ 100%, производная отрицательна и при 100% около—0,0019, '{т. е. при 99% уд. вѣсъ около 1,S391, ■а при 100% около 1,8372, при 15°; содержание H2S04 возросло, а уд. вѣсъ [54] Производная ds/dp проходить чрезъ 0, т.е.уд.вѣеъ достнгаеть наибольшего значеяія ■около 98й/0. Этооткрыто было Кольраушеагыі .подтверждено Шертеяеиг, Пнккеривгом'ь и др. [55] Конечно, при томъ условіи, чтобы не ^ыло иныхъ подмѣсеіі крохѣ воды, чему въ .достаточной мѣрѣ (для обычной степени точности) удовлетворяетъ заводская сѣрная кислота, которой уд. вѣсъ обыкновенно выра- жмдъ градусами ареоиетра Бона. Замѣтнмъ, ■что при 15°: Уд. вѣсъ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,1 1,5 1,6 1,7 1,S Град.Бонэ 0 13 2433.341,248,154,159,56*,2 66° Боиэ (самая крѣпкая заводская сѣрная *нслота или купоросное масло) отвѣчаетъ уд. вѣсу 1,84. Само собою рязумѣется, что яольауясь 2-ю таблицею (по способамъ интер- іюлнрованія), можно узнать уд. вѣсъ при данной темпер, (отъ 0° до 30°) для всякаго ^ігропеатнаго еодержанія HsS04, а с.тбд., и «братно: по уд. вѣсу узнать *,'„ H'SO*. уменьшился), но лишь только къ образовавшемуся опред. соед. H2SOl прибавится нѣкоторое количество SO3 (т. е. лишь произойдете „дымящая" кислота), уд. вѣсъ возрастаешь (напр., для H2SO'1 0,136 SO3 уд. вѣсъ при 1Б°= 1,866), т. е. производная становится положительною (а именно, болѣе-f-0,01) и слѣдовательно при образовании опред. гидрата Н2йО существуетъ явный и большой разрывъ сплошности (ека- чекъ) производной [55 bis]. 2) Производная dSidj), возрастая при пере- ходѣ отъ слабыхъ растворовъ къ крѣп- кнмъ, достигаете наибольшаго значе- пія (при 15° около 0,012) около H2SO2H-0, т. е. около гидрата пред- Біідщіаго нзъ формы SS6, свойственной соед. сѣры, такъ каігъ S(OH)° = = На3042НЧ>;тотъже гидрате отвѣ- чаетъ составу гипса CaSO*2HB0, и ему соотвѣтствуетъ наибольшее ежатіе и наибольшее повышеніе температуры при емѣшеніп HaSO* съ Я-О, (см. гл. 1, выи. 28). 3] Йзмѣненіе производной dS;dp происходить при нѣкоторыхъ измѣненіяхъ состава столь равномѣрно правильно и на столько различно отъ измѣненія, существующего при иныхъ содержаніяхъ Н^О*, что вся совокупность перемѣнъ dSjdp выражается ря- домъ прямыхъ, если по оси абецнесъ отложить р, а по оси ординатъ отложить dSidp L56]. Такъ, напр., для 15° [55 bis} Существуегь-ли нла нѣтъ при дрѵ- гахъгпдратахъ (напр. rFSO'IFO и Н25044Шб) подобные же (хотя бы п малые) разрывы (скачки) сплошности производной (Is/dp, нынѣ, ври недостатке точныхъ данныхъ (вын. 53), сказать нельзя. Въ своемъ изелѣдованій (18S7) этого предмета я допускаю ихъ возможность, но только предположительно, и нынѣ, не настаивая надъ подобным!, »гаѣтеіп>, исключительно опираюсь на существованіенееомнѣн- наго разрыва производной при На804, руро- водяеь наблніденіями К. Винклера иадъ уд. вѣсамя дымящей сѣрной кислоты. [56] Въ 1837 г., изучая совокупность на- блюденій изв'бствых'ь въ то время для темпер. 0°, я далъ полную схему ианѣнепія производной da/dp при 0е. И тогда~ (1887 г.) я нѳ цридавалъ втоё схенѣ абсолютнаго значен: я,, а нынѣ, послѣ того как* явились два ряда новыхъ опредѣденій (Лунге и Пиккерннгавъ 1890 г.), во ыногомъ между собою очень ве- согласныхъ, я считаю полеанымъ совершенно ясно сказать, что опредѣланія Лунге и Пнк- керинга не увеличили точности свѣдѣній объ изыѣненіи уд. вѣса растворовъ сѣрн. К. Я что предметъ зтотъ заслужаваетъ новой тща,--
СВОЙСТВА СѣРНОЙ КИСЛОТЫ, 637 при 10°/о dS/<ty = 0,007i, при 20"/о =0,0077, при 30%=0,0082, при 40% =0,OOSS, т. е. на каждые 10(|/о возрастание производной близко къ 0,0006. Такія перемѣиы производной совершаются опять повидимому около опре- дъѵіепныхъ гидратовъ [56 bis], а именно: HW4H!0, I-IaS042H20 и Н2304Н20. Все »то, указывая па специальное химическое сродство сѣрной кислотыкъ еод'Ь и представляя немалое значеиіе для по- шшанія природы растворовъ (ел. гл. 1 и гл. 7), содержитъ еще немало частностей, требующихъ подробной разработки, трудность которой определяется тѣнъ, что здѣсь требуется большая точность въ большомъ чпелѣ опыт- ныхъ данныхъ. Большое сродство еѣрной кислоты къ водѣ выражается также въ томъ, что, дѣЁствуя (особенно при иагрѣва- нІи) на большинство органическихъ веществъ, содержащихъ шдородъ и кнелородъ, крѣпкая сѣрная кислота очень часто отнпмаетъ эти элементы въ видѣ воды. Такъ, крѣпкая сѣрная кислота, дѣйствуя на спиртъ СаВ0О, отнямаетъ отъ него элементы воды и преврашаетъ его въ ласлородиый газъ С-Н4. Действуя подобнымъ н.-е обра- зомъ на дерево и другія растительный ткани, сѣрная кисл. ихъ обушгеаетъ. Если кусокъ дерева опустить въ нрѣп- кую сѣрную кислоту, то онъ чернѣетъ. Завиеитъ это отъ того, что въ деревѣ содержатся гидраты углерода С6Н10О5, они даютъ сѣрной: кислотѣ водородъ и кнелородъ въ видѣ воды, чрезъ что и остается уголь или черная масса, весьма нмъ богатая. Такова, напр., клѣтчатка, [57]. Весьма энергическія тельной разработки, погону что касается пе- редоваго въ нашей наукѣ вопроса о раство- рахъ и вводить въ него особый иріѳмъ—вэу- .чепін днфференціальныхъ нзмѣневііі въсвоЁі-' ствѣ столь просто наблюдаемо»ъ—какъ уд. вѣсъ жидкости. [56 Ьщ] Н. Crompton (1SSS) въ гальвано- проводности растворовъ сѣрноіі кислоты, Там- манъ въ упругости паровъ, аКурдловъ(1891) въ обрааованін перекиси водорода при элек- тролпаѣ растворовъ сѣрнои к. нашли ,соот- вѣтствіе съ гидратами, указываемыми, судя по предъидущему, иаученіемъ удѣльнаго вѣса. Но все же весь вокросъ такъ сложенъ и опытный данныя еще такъ не полны, что .ни число, нн точный составь многихъ гидра- топь нельзя считать окончательно установленными. киелотиыя свойства сѣрной кислоты иамъ приходилось много разъ указывать раиѣе, поэтому надъ этимъ пред- метомъ ліы остановимся только съ не- многихъ сторонъ. Прежде всего на- помнимъ, что сѣрная кислота обра- зуетъ съ кальціемъ, стронціемъ и особенно съ баріемъ и свиндомъ малора- створимыя соли,тогда какъ съболышш- ствомъ другихъ металловъ она даетъ растворюіыя соли, егтоп'ныя, какъ и сама сѣрная кислота, въ большинстве- случаевъ соединяться съ водою въ- кристаллогидраты. Заключая въ своей частицѣ 2 атома водорода, т. е. будучи двуосновною кислотою, H3SO можетъ образовать среднія и кшмыя еоли, который она и даетъ весьма легко С» щелочными металлами. Съ металлами щелочныхъ земель, равно какъ в съ болынинетвомъ другихъ металловъ, кислыя соли если и образуются, то- въ исключит ел ьныхъ условіяхъ (при избыткѣ крѣпкой сѣрной кислоты), и образовавгаіяся соли этого рода разлагаются водою, то есть, ішѣя. извѣ- стную степень физическаго постоянства, они не обладают?, химическою ирочностію. Кромѣ норлальныхъ кис- лыхъ солей RHSO*, сѣриая кислота даетъ еще н другіе роды киелыхъ солей. Полѵченъ цѣлый рядъ солей, имѣюншхъ " составъ: RHS04HaSCH, пли — для двуатомныхъ металловъ: R(SO*)3H=SO* [58]. Такія еоли полу- [57) Клѣтчатка, напр., неклеечая бумага. или миткаль, очень крѣпкою еврною кисл. пряло растворяются; при разбавленіи ея около '/а об. воды превращаются (если дѣйствіе непродолжительно) въ растительный пергаменть- (гл. 1, выя. IS), а при дѣйствін слабыяъ растворовъ сѣрной кислоты превращается въ гплроцеллюлозу, приіенъ волокна лишаются связности и становятся хрупкими. При про- должнтельномъ дѣиствіи крѣпкая сѣрная кие- лота объугливаетъ клѣтчатку, слабая же переводить въ глюкозу. Если сѣрвдя кислота хранится въ открытом* сосуд*, то въ нее попадаетъ оргавпчеекаи пыль, носящаяся въ. возду.ѵѣ, и оттого еѣрная кислота чернѣегъ, обугливая органич. вещ. яьілн. Еслп сохранять еѣрную кислоту въ сткдянкѣ. закупоренной обыкновенной пробкой, то нерѣдко ея кускл попадаютъ въ кислоту в она чернѣетъ. Очевидно пэъ предъндущаго, что сѣрная кислота-должка действовать, какъ сальный ядъ, когда она содержитъ «ало воды; въ оченьже разбавлеиномъ состояніи она употребляется иногда, какъ удобрительное средство для pa- стекій п какъ составная часть вѣк. лекар.ствъ.
453ti ГЛ. 20. C'BFA.. СЕЛЕИТа 'It ТЕЛЛУРЪ. чены для К, Nil, Ni, Са, Ag. Mg, ulu. Для этого растворяютъ еѣрнокнслыя соли въ -нзбыткѣ сѣрной кислоты п такой расгворъ нагрѣваютъ до удаления избытка сѣрной кислоты; при о.чдаждепш масса застываетъ въ кристаллическая соли. Сверхъ того, Розе получила, соль, имѣющую соетавъ Na-SONaHSO*, и при нагрѣваніи HNaSO* легко образуется соль NaaS-'0T= =Na2S0'^0a, а потому ясно, что SO3 соединяется съ разными количествами оснойаній, какъ SO3 соединяется и съ раапичнымп количествами воды. Мы знаемъ у?ке, что сѣрная кислота вытѣеняетъ кислоты язъ солей азотной, угольной н разныхъ другихъ легучихъ кислотъ. Законы Бертолле (гл. 10} показываюп., что для объяснения этого достаточно видѣть, что это совершается ЕСлѣдстаіе малой ея летучести. И дѣйствительно, въ вод- номъ растворѣ сѣрная кислота вытѣсняетъ мало растворимую борную кислоту пзъ ея соединеній, напр., нзъ буры, также вытѣсняетъ она и креи- незе.чъ нзъ его соединенія съ основа- шяын, но борный и кремневый ангидриды при накаливавши разлагаютъ еѣрнокислыя соли, вытѣсняя ангвдрндъ SO3, потому что менѣе летучи, чѣмъ этоть поелѣдній. Съ металлами, какъ мы уже зиаемъ, сѣриая кислота образуетъ соли, выдѣ- ляя или водородъ (Fe, Zn и 'т. п.), или сѣрііистый газъ {Си, Hg и т. п.} [5S bis]. Реакціи сѣрной. кислоты, въ отпоше- яіп къ оргапячтекимъ веществам!., определяются чаще всего ея кислотнымъ характеромъ, если не происходить прямого отплтія воды, окисленія насчетъ [58] Веберъ (1SS4) полѵчилъ для К, Rb, Cs. Т1 рядъ солеіі R'OSSO^rFO. . [58 bis] До отношеяію иъ сѣрной кислотѣ Диттъ (1890] дѣлить всѣ металлы на двѣ группы: къ первой принаддежатъ —■ серебро, ртуть, мѣдь, свинедъ н висыутъ, на которые дѣйствуетъ только концентрированная иаа- грѣтая кислота. При этомъ бззъ всякихъ побочный, реакціи вьвдѣляегся еѣрннегыйзнгпд- рпдъ. Ко второй группѣ относятся марганецъ, аиккель, кобальтъ, же.тѣзо, цинкъ, кадмій, алюминій, олово, таллій'и щелочные металлы. Они реагируютъ съ сѣрной кислотой, при всякой температур* и концентрации: при низкой температурѣ выдѣлнется водородъ, при выедай (и при значит, концентращп) одновре- ■ц<щно сі,~ водородоаіъ и еѣрннстый ангядридъ. кислорода сѣриой кислоты [о\\~] или разрушенія. Такъ, напр., большинство непредѣльныхъ углеродистыхъ водоро- довъ ОН2"' прямо съ сѣриой кислотой даетъ особыіі классъ еулі>и>о-кнс- лот!. ОН2"1-1 (HS03); напр., бензолъ С6Н" образуетъ еульфо - бензоловую кислоту ОН5Й303. По этнмъ кнсдо- таиъ очевидно, что въ оргаішческйхъ соедипеніяхъ водородъ споеобенъ за- мѣняться группою HS03, какъ онъза- мѣняется CI, N0-, С02Н и др. Такъ какъ остатокъ сѣрпой кислоты или сульФОШілъ SOsOH или SH03, содер- жить, какъ карбокеилъ (стр. 297) одинъ водородъ (въ видѣ водиаго остатка) сѣриой кислоты, то получаю- щіяея вещества суть кислоты, основность которыхъ равна числу водоро- довъ, замѣщенныхъ сулъфокснлолъ. А такъ какъ еульфокснлъ, становясь на мѣсто водорода, сішъ содержитъ водородъ, то составъ сульфокпслотъ ра- венъ углеводородному веществу+SO:i, подобно тому какъ всякія органиче- скія (карбоксильныя) кислоты равны углеводородному веществу+СОа. Действительно мноі'ія сульфокыслоты получаются чрезъ прямое присоединение сѣрнаго, ангидрида, напр., C°Hs{S08H) =CeH°H-SOa. Сульфокислоты даю'іъ растворимыя баритовыя соли, а потому легко очищаются итъ самой сѣрной кислоты. Ояѣ растворимы въ водѣ, не летуче, прх£ перегонкѣ даютъ SO- (a водяной остатокъ, бывшій въ соединеній съ SOs, остается съ углеводородной) группою; такъ нзъ сульфо- бензоловой кислоты получается фе- [оЙ] Таково, напримѣръ, дѣііетвіе нагрѣтой сѣрной к. на орг. азотпстыя соедішенія, что прпиѣнено въ способѣ Кьсіьдаля (стр. 191 f. Когда H'SO* д-Ьйегвуетъ окислительно, очевидно, образуется SOa. Дѣйствіе сѣрной іше- ,лоты на спирты совершенно сходно съ дѣц- ствіеиі! на щелочи, потоку что спирты, подобно щелочакъ, реагируютъ съ кислотами: частица спирта сь частицею сѣрной. кислоты выдѣляетъ воду и даеть кислый эфнръ, то- есть, иропеходич-ь э.ішриое , соединеаіе, соответствующее кислын'ь солямъ. Такъ, напр., upu дѣйствіи на обыкновенный, спирт'ь CaHsOH сѣрная кпслота H'SO1 даетъ воду и такъ - называемую сЬрновинную > кислоту CsHsHSO*, то-есть сѣриую кислоту, въ которой 1 пай водорода, замѣщенъ остаткокъ яти- ловаго спирта или, что, все. одно н то же, въ. спирт!; водород» замѣщается остатком"^ (судь- фоксиломъ)-иѣіягой кислоты: С*Н50 30!(йВ). .
ПАДС'ВРІГЛЯ КИСЛОТА. 030 нолъ СНЮН) п очень энергичны, потому что дѣйствующій въ ныхъ водородъ таковъ же, какъ и въ самой с-врной, кислотѣ [60]. Оѣрная кислота, содержа много кислорода, представляетъ вещество, пе- рѣдко действующее окислительно, при челъ сама раскисляется, образуя сѣ»~ пистый газъ и воду (или даже, хотя рѣже — сѣроводородъ и сѣру). Такъ сѣрная кислота дѣйствуетъ, напр., на уголь, мѣдь, ртуть, серебро, органическая и другія вещества, неспособный выдѣлять изъ иея непосредственно водородъ, какъ мы вид'Іші уже при опи- саніи SO2. Будучи гидратомъ высшей еолеоб- разиой формы окнелеыія (гл. 15), сѣрная кислота способна, однако, далѣе -окисляться и образовать родъ перекиси, какъ водородъ даетъ, кромѣ со- леобразной НЮ, еще НЮ2, или какъ [ВОJ Замѣтнмъ разность -сульфокнелотъ отъ сѣрно спи ртов ыхъ шіслотъ (аын. 59): первыя трудно даюгь обратно сѣрную кислоту, его- рыя легко, Такт., сѣрновпнная кислота, на- грѣтал съ набыткомъ воды, даетъ обратно сниртъ п сѣрную кислоту. Это станетъ понятно изъ слѣдующаго представлснія. ОС а эти рода кпслотъ происходить чрезъ занѣну водорода одноаквиналентныыъ остаткомъ еѣр- ной кислоты SO'H, но при образован»! свр- нокислотъ онъ замѣннетъ водородъ водяного остатка, находящегося въ спнртѣ. тогда какъ при образован»! еульфокиелоп. HSO:l замѣ- ляетъ водородъ углеродистаго водорода. Это разяичіе ясно проявляется въ еуществованш двухъ кислотъ состава SOJC3H". Одна нзъ ннхъ есть вышеупомянутая, сѣрновнниая к., или сциртъ С-НЮИ, въ которомъ водородъ водяного остатка заыѣненъ сульфокеюіомъ =СаН°Ой05Н, а другая представляетъ спиртъ. вь которомъ пай водорода въ этилѣ СаН5 за- иѣщенъ сульфоксилоыъ, т. е.=СгЩ303Н)ОН. Эта послѣдеяя называется исетіоновою кислотою. Она прочнѣе еѣрношшной. Подробности, касаюздіясн этихъ нитересиыхъ соеди- веніЕ, должно искать въ органической химіи, но считаю необходимыми, обратить внпианіе на одннъ изъ общикъ сиособовъ образоваиія подобных!, кислого. Сѣрннстощелочнын соли, напр., KaS03, при нагрѣваніи съ галоидными продуктами ыеталепеін, даютъ галоидную соль и соль сульфб кислоты. Такъ, болотному газу СН4 отвѣчаетъ СНЧ, онъ съ раствороиъ №SOs при 100° даетъ KJ и СН3508К, то-есть соль сульфокнслоты. Это показываетъ, что еульфокислоты также могутъ быть относимы къ сѣрнистой кислотѣ, п. ч. между сѣрною и сѣрнистою кислотою существуѳть связь, которая выразится проще всего тѣмъ, что въ сѣрной к. сульфоксйлъ соедияенъ' съ ОН, а въ сѣрнистой к. съ Н, т. к. H9S05=H(HSO'). натріа и калііі, кролѣ КаЮ п Іѵ-О, даютъ свои перекиси, тѣла .пало срочный, сильно окисляющія п легко не- реходящія въ ІРО2. Если окиси калія, барІя и т. и. уподобляются водѣ, то перекиси ыхъ, конечно, должно уподобить перекиси водорода [!>1], не только па подобію реакцій и потому, что кислородъ въ нихъ очень подви- женъ п легко выдѣлпется, но еще и потому, что они взаимно переходятъ другъ въ друга, способны; образовать соединения между собою, съ основа- ніямн и' съ водою, а потому и обра- зуютъ особый родъ перекксныхъ солей [62]. Такимъ именно характеромъ и обладаетъ открытая въ 187S г. Вертело и названная имъ „acidepersulfurique"— надсѣішая кислота и ей отвѣчающіа ангпдридъ или иершісь сѣрыЦ-О". Онъ образуется изъ 2SOs-|-0 съ поглоще- ніемъ тепла (■—27 тыс. един, тепла), какъ озонъ изъ 0-+0 (—29 тыс. един, тепла) или перекись водорода НЮ-[- +0 (—21 тыс. ед. тепла). Происходить перекись сѣры при дѣйствіи ти- хаго разряда на смѣсь кислорода съ сѣрнистыыъ газомъ [63]. Съ водою S207 даетъ надсѣрную кислоту H3S2Osr [01] ВаО-І-0 развнваетъ +12 тыс. ед. тепла, а реакцін Н50-J--О поглошаетъ —2\ т. ед. т. [U2] Шене получняъ соедпненія перекиси барія съ перекисью водорода. Если BaOs рас- творать въ холодной соляной (пли уксусной) кислот'Ь, пли прямо взят], растворъ перекиси водорода и прибавлять къ раствору ѣдкаго барита, то осаждается чистый гадратъ. который ішѣетъ еоставъ BaO-SH-О (счлтаютъ иногда еоставъ ВаОэ6Н"0). Это наблюда.ть еще Тенаръ. Проіі). Шене показалъ. что если перекись водорода будетъ въ избыткѣ. то осаждается кристаллическое соединение обѣ- ихъ переіѵпсеіі ВаОэЫ50-. Такимъ образомъ ВаО5 соедпяяется какъ ст. Н20, такъ и съ Н-Оа. Это очень важно замѣтвть для понп- ланія состава другихъ перекисей. [СЩ Безводная перекись сѣры S207 получается при продолжнтельнолъ (S—10 часовъ) дѣйствіп тихаго разряда значительнаго на- пряжеаія (въ прпборѣ. подобномъ изображен-, ношу на 144 стр.) на смѣсь кислорода, съ еврнпстььмъ газомъ плн еъ парами сѣрнаго анпідрнда. Получается S^O7 ,въ внд"Б жед- кихъ капель или, послѣ охяааденія до 0°. ffb формѣ длииныхъ прааматическихъ кри- сталловъ, иапоминающихъ видоігь сѣрньШ ,ангпдридъ. Безводная Ss07 (какъ и водная) долго не сохраняется, выдѣляетъ кислородъ и SO\ Прямой опытъ показываетъ, что скѣсь равныхъ объемовъ SO3 и 0s оставдяетъ въ остаткѣ '|Ч взятаго кислорода, что н нрнво-
0-1-0 ГЛ. '20. С'ВРА, ГЕЛЕНЪ II ТЕЛ.ЧУРЪ Эта иослѣдияя получается проще пря- мымъ смѣпіеніеігъ крѣпкой сѣрной кислоты (не слабѣе И-У0-12Н-О) съ перекисью водорода плп прп дѣйстБІи гальваиичеекаго тока на сѣрную кислоту, смѣшанную съ нѣк. количеством!, воды, при охлажденін, л атектродахъ нзъ платил, проволоки, иритоыъ, конечно, на положительномъ эяектродѣ' [64]. Разбавленные растворы S-II-0S сохраняются лучше, чѣмъ крѣпкіе, а послѣдніе ложно получать съ содержатель до 123 гр. S207 на литръ. Очень поучительно, что при сохранения крѣпкаго раствора надсѣрной кнсд. всегда вмѣстѣ съ ея распаденіемъ получается перекись водорода, а потому связь обѣпхъ перекисей установляется анализомъ и синтезомъ: И202 можетъ дать S-H2Os, а эта послѣдняя даетъ Г-РО-. Смѣеь H2ysOs, какъ съ сѣрыою кислотою, такъ и съ водою, прп на- грѣваніи и при дѣйствіи губчатой платины разлагается съ выдѣленіемъ кислорода. То же происходить съ раство- дитъ къ форнулѣ S-01. Это вещество растворимо въ водѣ и тогда даеть надеѣрнѵю кшѵі. S!07H?0=S-H-'0". Чтобы ясно вндѣть возможность переписной формы для каелоть, должно упомянуть о томъ, что Броди давно получить, такъ называемую, перекись ацетила {С:Н50)305, дѣй- ствул окисью ацетила (С;Нг0і2О, то - есть укеуснынъ ангидридом^, на перепись барія. Извѣстенъ и ей соответственный гидратъ. Давно извѣстиа подобная высшая степень окисленія хрома Сгг07. [64] Когда взята кислота SHs048H-0, сперва образуется лишь надсѣрная иисл., а потомъ, .когда концентрація около положительнаго полюса дойдетъ до ЗН-'О^ЗН-О, начпнаегъ образовываться смѣсь перекиси подорода и H-S~Os. Между колнчествомъ атихъ веществъ насту- лаетъ, ■ наковецъ, {Іавпов'всіе, отвѣчающее пропорціи Sa07 на 2Н20°, что огвѣчаетъ какъ бы новому соединенно. Но признать его нельзя, потому что перекись еѣры можно легко отличить въ растворѣ отъ перекиси водорода тѣмъ, что первая не дъ'йствуетъ на кислый растворъ марганцовокаліевой соли, а перекись водорода съ нямъ выдѣляетъ кис- лородъ, какъ свой, такъ и марганцовой кислоты, превращая ее въ закиеь марганца, что даетъ возможность опредѣлитъ относительная количества S-07 и Н202. Общее же ихъ свойство выдѣлять иаъ кислаго раствора іодистаго калія, іодъ позволястъ опредѣлить сумму дѣятельиаго кислорода въ нлп> об'і- дх'Ь. Ельбеъ .(1895) по опыту нашедъ, что при электрод» зѣ болі>е всего образуется HaS!Q", когда взятая сѣряая к. уд. вѣса отъ 1,35 до 1,5, т. е. въ гидратахъ отъ -f-7H20 -до +ЗН*0. роыъ оарита, хотя сперва осадил не- образуется, и разложение соли барія BaSaOs съ образованіемъ BaSO4 идетъ- лишь медленно, такъ что ложно даже успѣть процѣдить растворъ (т. к. баритовая соль нпдеѣр. к. въ водѣ растворила). Ртуть, закись желѣза и соли закиси олова окисляются 1-PS30S. Это все ясные признаки настоящпхъ перекисей. Такими же общими свойствами (способ, окислять, свойствомъ образовать перекись водорода и т. п.) обла- датотъ п щелочныя соли, отвѣчающія падсѣрной кпелотѣ, подучающіяся прп дѣйствіи тока на растворы нѣк. еѣр- нокислыхъ солей, напр., амміачпой й калійной. Особенно легко образуется, этллъ путемъ амміачная соль надсѣрной кислоты (NM4)2SaOs, которую начали готовить заводскими способами и применять (какъ Na20- и Н-0-) для бѣлеиія тканей и волоконъ [65j. [lio] Ііолѣе подробно образованіе подобнаго рода еоедшіеяій изучнлъ ІТаршаль (18'Л);онъ водваргалъ насыщенный растворъ кислой сіфнокадіеноб соли электролизу токомъ въ 3—-3'Ja ампера; передъ электролизомъ къ жидкости, окружающей отрицательный полюсь, прибавляется разведенная сѣрная кислота, и во нре.мя процесса растворъ на аиодѣ охлаждается. Электролпзъ длился безъ перерыва въ теченін двухъ дней и при зтомъ на аиодѣ выдѣлялся кристаллически! осадокъ. Во избѣ- жаніе разложения послѣднііі фильтруется не черезъ бумагу, а череяъ платиновую пластинку съ отверстиями и высушивается на порнстыхъ пластвннахъ. Маточный растворъ съ прибавлепнымъ свѣжпмъ растэоромъ кислой с-ьрноналіевой солп вновь подвергается электролизу я вновь отделяются образовав- шіеся кристаллы и т. д. Полученную соль- можно перекристаллизовать, для чего ее вяо- сятъ въ горячую воду и быстро охлаждаюТъ поелѣ фильтрованія, причемъ происходнтъ незначительиое ея разлошеніе. Составъ соли определяется съ одной стороны черезъ прокали ваніе до образован!я еѣриокаліевой коля и съ другой — титровашемъ дѣйствующаго- кислорода хамелеононъ, причемъ составъ отот'і, оказался отвѣчающиаіъ соли надсѣрной кислоты K;S20B. Растворъ соли реагируетъ нейтрально, съ солиин другихъ металловъ оеадковъ не даетъ. KaS-0" представляется наиболѣе нерастворимою изъ солей надсѣрной кислоты. Съ азотиокііслымъ серебромъ образуется соль, при дѣйствіи воды дающая перекись серебра по уравн.: AgaS'J0B -|- 211*0 = =Ag'0!-T-2HsS0*. Со ще.то'шымъ расгноромъ солей окиси м'Ьди (фелинговою жидкостью) образуется красный осадокъ перекиси м'вди- Марганцовыя и койеільтовыя воли даютъ осадки І&пО- и 'Со*0а, Закисиая соль железа окисляется быстро; іоднетый калійпрн обык-
ПИОШ-Ш-ІШ СІЗРНОЙ КИСЛОТЫ. 641 Чтобы шідѣть О'гношеніе падсѣрной кислоты къ сѣрной, замѣтимъ, сверхъ павешгоіі температурѣ медленно выдѣляетъ іодъ. В ев эти ренкціи покааываютъ сильную окислительную способность КгУ!Оа. Окисляя въ прпсутетвін воды, она даетъ въ остпткѣ KHS01. Разлояіеше сухой соли начинается при 100° и не оканчивается даже при 250°. С пѣж е-при готов ленка л соль тге облядаетъ запахом!., но оставления)! въ закрытой колб'в развиваетъ особый эапахъ, отличный отъ озона. Способомъ, подобныыъ приведен иол у, получается и амміачная солг. (NH-^S'O8. Она растворяется въ количестве 5S частей па ІІЮ п. ч. воды. Раяложеніе.чъ азшіачиой соля гидратомъ окиси барія получается баритовая соль надсѣрной кислоты BaS-'0Bffi-0, "100 ч. воды раствор я ю'п. при 0° 52,2 ч. водной соли. Кристаллы не расплываются на воздухѣ и разлагаются въ течеиіи вѣсколькнхъ дней. Растворы чистой соли при обыкновенной тем- пературѣ разлагаются медленно. Для пол- наго разложенія этой соли должно кипятить растворъ продолжительное время. Алкоголь растворяѳтъ твердую соль, но нзъ раствора выявляется не безводная соль, а гид pan. съ 1 ч. воды BaSaOsHsO. растворимый въ водѣ; въ абсолютном'!, алкоголе послѣднля соль нерастворима. Твердая надсѣрнобаріевая соль разлагается уже при счабомъ нагрѣваніи; при обработкѣ соли сѣриоіг кислотой получается растворъ свободной кислоты, который мо- жеть служить для приготовления другихъ солей. Изъ к его получена свинцовая соль PbS'JOs, кристаллизующаяся сг. двумя нлп тремя частицами воды. Растворимая въ вод*, она расплывается на воздухѣ и со щелочами даетъ осадокъ гидрата окиси, который быстро окисляется въ двуокись. Траубе, до работы Марша ля, иолагал-ь, что при электролиаѣ растворовъ сѣрной кислоты получается гидрахт- не S20', а окиселъ состава SO'. Повторивъ прежнія ивслѣдованія (1892), Траубе считаетъ весьма вѣронтньтаъ, что соли, полученныя Ыарцталемъ, отвѣчають кислотѣ HaSO*-|-SOJ, т. е. что безразличный окиселъ SO1 обладаехт, способностью присоединяться къ сѣрной кислот'із и давать особый солеобразныя еоединенія. Траубе однако сталь сильно сомпѣватьсп въ в'Ьрности такого заключения, но оно потоал. (19011 легло въ основаніе ааключенія Baeyer und ѴШідег, иризпавшихъ самостоятельность особой кислоты HsSOs=H!0+S04. Немного ранѣе(ІЭОО) Lowry and West, пзслѣдуя тотъ же предметъ, пришли къ заключению, что перекись водорода даетъ три степени еоединенія: Н!03+1 пли 2 нли A.' SO3. Первая степень есть H3SOs, которую только что упомянули, вторая HJS!Oa общепринятая, а третью H'S'O13 авторы сти- таютъ образующеюся при электродизѣ. Бо- просъ этотъ еще нельзя считать окончательно рѣпіеннывъ. Кислоту состава HsSO"—Н'О'ЗО3 даэьгааютъ „реактивомъ или кислотою Каро (Саго)", получившимъ ее чрезь см'вшеніе К!8ЮВ со слабою еврвою кислотою; полученная ' кислота сильно онпеляетъ, переводить анилинъ въ нитробепволъ и т. п. Если представить, что H1S208 соединяется съ ffiO", Основы іпаіл. вышесназаішаго, что перекись водорода понимается, по смыслу закона замѣщеній, какъ вода Н(ОН), въ которой Ы замѣнеиъ (ОМ). Такъ точно относятся H-S2Os къ I-J-S04. Дѣйетви- тельно, эквивалентный водороду оста- токъ сѣрнои кислоты [65 bis] есть ■іаетъ (ОИ) воды), а потому еврная кислота H(SH04) даетъ (вНО^или S2HaOe точно тѣиъ же пу- темъ, ігакймъ Еода даетъ (НО)3, т. с. Н*0а [06]. Наибольшая масса сѣрпоіІ Епслоты прпэіѣпяется въ содоволъ пронзводствѣ для реакціи еъ поваренной солью, для приготовленія изъ соотвътственныхъ солей азотной, соляной и др. летучихъ кислотъ, для приготовленія сѣрноал- міачной соли, квасцовъ, купоросовъ, удобритель наго суперфосфата (гл. 19, выы. IS) и др. солей сѣрной кислоты, для обработки костяной золы при по- лученід фосфора, t для растворенія ме- талловъ, напрнмѣръ, серебра прп от- обраауюшеюсн изъ той же надсѣрной к., то можно понять и появленіе H2S05, п. ч. 2H;S05 ~ H=8'-0S -г Н-0-. Вопросъ этотъ еще подлежать разработкѣ. [65 bis} Или одннъ изъ тѣхъ воображаемые іоновъ, который является при разло- женіи еѣрнои кислоты дѣйствІемъ гальвани- ческаго тока, а инепип на положптельномъ по.тюсѣ. [66] Если ото вѣрно, то должно ждать едѣду- ющихъ церекисныхъ гидратовъ: для фосфорной кислоты {НіРО*)1=Н1Р20Е=2НаО+2РО!>, для углекислоты (HCO')!=H2C!Oc=H-0-f С'0=, для евгліца истинная перекись будетъ также РЬ-05 и т. п. Эти пѳрекисныя формы, судя по примеру перекиси барія (вын. 62), вѣроятно, будутъ соодиияться меащу собою. Для выясне- пія перекисей мнѣ кажется особо поучителъ- пымп еоединенія, полученныя Fairley для урана. При дѣйствіи въ і;ис.тоаіъ раетворѣ перекиси водорода на окись урана UO! происходить перекись урана UO'4H20(U = 240), но если дѣйствовать перекисью водорода на окись урана въ ирисутствіи ѣдіаго натра, то отъ спирта осаждается криста;инческое сое- диненіе, содержащее Ka4UOs4H-0; оно, вѣроятно, есть соединеніе перекисей натрІя Na-Ou и урана UO^. Весьма возможно, что первая перек. ТТОЧНЮ еодернштъ влементы перевиси водорода и перекиси состава ІРЮ7 или даже TJ10H)llHiOI. Такъ и въ другоыъ сяу- чаѣ, напр., перекпеная форма олова (стр. 557) содержитъ Sn20BH20-. Меликовъ и Оисаршев- скій (1898) оправдали составъ UO*. Хииія перекисей нынѣ разрабатывается многими хн- іщками, а въ 10Э2 г. Л. Писаркевскій въ со- чинеши „Перекиси п надкисаоты" (Одесса. 1902) собралъ вев важнѣйшія свѣдѣнія объ этомъ іштереснѣйшемъ предмет*. " 41
642 ГЛ. 20. С'ІіРА, СЕЛЕНЪ И ТКЛЛУРЪ. дѣленіи его отъ золота, для чистки металловъ отъ ржавчины и т. п. Боль- шяколдчествакупороснагомаслапдутъ также для обработки органическихъ вещеетвъ; напр., при добычѣ пзъ сала стеарина или стеариновой кислоты, для очнщепія керосина и разиыхъ растк- тельныхь маслъ, при нолученіи ннтро- клѣтчатки и нитроглицерина (гл. С, в. 37 и 37 bis), для растворенія индиго ели кубовой краски и др. краспльныхъ вещеетв'Ь, для превращенія бумаги въ растительный иергаментъ, для получения эѳпра изъ спирта, для приготов- ленія разныхъ искусственныхъ духовъ изъ сивушнаго масла, для извлечения растптельныхъ кислотъ: щавелевой, винной, лимоныоіі, для превращенія не- бродящихъ крахмалистыхъ вещеетвъ въ бродячую глюкозу и во ашожествѣ другихъ прошводствъ. Едва найдется другое, искусственно добываемое, вещество, столь часто примѣняемое въ техникѣ, какъ сѣрная кислота. Гдѣ нѣтъ заводовъ для ея добыванія—немыслимо выгодное производство ыно- гихъ другихъ вещеетвъ, имѣющнхъ важное техническое значеніе. Тамъ, гдѣ техническая дѣятельность развита, тамъ потребляется и много сѣрной кислоты; сѣрная кислота, сода и известь— суть важнѣйшіе изъ искусственно добываемые хим. дѣятелей, прнмѣняе- мыхъ на заводахъ, Кромѣ нормальныхъ кислотъ сѣры: H2S03, HUSO'S и Н^О^отвѣчающихъ сѣро - водороду H2S, какъ ЫС103 и Н'СЮ* отвѣчаютъ НС1, существуете особый рядъ кислотъ, который иазы- ваіотъ тіоиовьнга кисютаия. Общій ихъ составъ равенъ SnH206, гдѣ п нзмѣ- няется отъ 2 до 5 и 6. Если п=2, кислота называется дитшновою. Такъ различагатъ ди, три, тетра, пента-и гекеа-тіоновыя кислоты. Составъ, су- ществованіе и реакціи ихъ понимаются ясно, если ихъ отнести къ числу суль- фокислотъ, т. е. выразить ихъ отно- женіе къ сѣрнои кислотѣ точно также, какъ выражается отношеніе органическим, кислотъ къ угольной. Органически кислоты (гл. 9) происходить изъ углеводородовъ, замѣняя въ нихъ водородъ карбоксилоиъ СЕЮ2, т. е. остаткомъ углекислоты. Также можно 3т0ёдставитьи образование ішсло.тъ еѣры при помощи сульфоксила HS03 = = Н^ЗО* —НО. Потому водороду На должны отвѣчать кислоты: HSH03 сѣр- HHcrranHSH03SHO!,=S3Ha01^-;дютіоно- вая; для SH2 должно ждать кпелоты: SH(SH03)=H2S203 (сѣрноватистая) и S(ST103)2 = H2S;!0'i (трнтіошвая), для S2H2 кислоты: 8эИ(ЗН03)=Ы233Оа(ые- извѣстна) и Sa(SH03)a=H^'Os (тетра- TioHOBaH),fljmS3H2HSs(SI-I03)2=I-PSsOe (пентатіоновая) и для I-laS*—гексатіо- новую кис. (HSO^^^'H^eO^BGJjis]. Извѣстпо, что іодъ съ водородомъ сѣ- роворода реагируетъ прямо, причемъ соединяется съ водородомъ, и если въ сѣриоватистой кислотѣ находится оета- токъ сѣроводорода или такой же водородъ (связанный, если угодно, съ сѣрою), какъ и въ сѣроводородѣ, то немудрено, что іодъ реагируетъ съ еѣрповатистонатровою солью и при- томъ образуетъ тетратіоиовую соль. А именно еѣрноватистая кисл. HS(SH03), съ отнятіемъ Н, даетъ остатокъ, который тотчасъ соединяется съ другямъ такимъ же остаткомъ, образуя тетратіоиовую соль S2(S02HO)2. При изло- женномъ воззрѣніи [67] на строеніе тіоновыхъ кпелотъ и солей, становится понятнымъ и то обстоятельство, что всѣ тіоновыя кислоты, какъ сѣрнова- тистая кислота, даютъ легко сѣру и сѣрнистые металлы, за исклю- ченіемъ одной дитіоновой кислоты HaS2Q6, которая, судя по предыдущему, в: выдается изъ ряда прочихъ тіоновыхъ кислотъ. Дитіоновая кислота относится къ сѣрной точно такъ, какъ щавелевая къ угольной. Щавелевая кислота есть двукарбоксилъ (СН02)2= =С-Н204, точно такъ дитіоновая кислота есть дву-сульфокенлъ (SH03)2= =S2H2Qe. Щавелевая при накаливаніи разлагается на угольную кислоту и и СО, дитіоновая — на сѣрную и SO2, a SO2 стоить къ SO3 въ такомъ же отношеніи, какъ СО къ СО2. Понятна и та особенность тіоновыхъ кислотъ, что известковый, баритовыя, свинцо- выя и т. п., соли пхъ легко растворимы (хотя соли НЧОД H*SO*, H^S га .[6fi his]. Для IPS* надо издать гектатіоно- вую кис. (HSOs)*SB, но она до сихъ порч, па уединена. [67] Оно сообщено было щюю.въ 1870 году, русскому химическому Обществу.
ТІОНОВЬГЛ КИСЛОТЫ 643 названными металлами трудно растворяются), потому что тіоповыя к. суть ■еульфо-кислоты, ксгорыхъ соли Са, Во. п РЬ также растворимы въ водѣ. Такиііъ образомъ, тіоповыя кислоты суть днсулі.Фо-кнслоты, подобно тому, нлиъ извѣс-тны для углерода многія діжарболсиловыя кислоты, наприм. СЩСОЧЭ)* CeH*(CO*H)s [6S]. [b'8] Самшгь мальшъ содержаніемъ еѣры эіеівду ■поновьтн кислотами отличается дигіа- новая нисяота HaS"On, пааыыаемая также сѣр- иоватого кислотою, п. ч. въ ея воображяемомъ ■англдридѣ S*05 болѣе О, чѣмъ въ сѣргшстомъ SO5 или К!04, и меиѣе, чѣмъ въ сѣря. аинтдр. SO' пли S-0". Дитіонояал кислота, открытая Гей-Люссакомъ л Велі.теромъ, известна въ ■видѣ солей и гидрата, но не въ впдѣ анпг- дрпда. ОбыідаоветгМшій способъ приготовлены днтіоновой соли состоять въ дѣііствіи мелко-раздробленной двуокиси марганца на. растворъ сѣршістой кислоты. При взбалты- ваніп згшаѵь поелѣднеіі исчеапетъ, и тогда въ раствсрѣ находится уже марганцовистая соль ■описываемой кислоты: Mn02-|-2S05=MnS!00. Если при птюп. температура воявыситсп, то полученная марганцовистая соль распадается на сѣрцкстый газъ и сѣрпоѵарганцовуіо соль MnSO1. Обыкновенно, вслѣдствіе этого, въ раствор-Is получается смѣеь марганцовистыхъ солей сѣрной іі днтіоновой кислотъ. Для раэдѣлеиія къ пол уч. раствору прибавляютъ раствора ѣдкаго барита, приченъ получается осадокъ иідрата закиш марганца и BaSO'1. Такігаъ образомъ, въ растворѣ получается только одна дитіоново-барптовая соль. Выдѣ- ллвъ полупенную соль въ нристаллическош, состояніи BaSaQli2Ha01 а потомъ раегворнвъ въ водѣ, разлагаютъ ее лотрейнымъ коллче- етвомъ еѣриой кислоты, въ растворѣ остается дптйшовая кислота НЧЗЧ)6. Сгущая полученный растворъ под-ь колоколомъ воздупщато насоса, можио получить жидкость, имеющую удѣлышй вѣсъ 1,347; но при этомъ въ ней содержится еще вода, а при дальнѣйщеагь ясцареніи кислота разлагается на сѣрдуго кислоту и сѣрнистый газъ: HISaO°=sHiSO*+ -I-SO". То же самое разложеніе совершается при слабоиъ пагр-вваніи. Какъ всѣ тіоповыя кислоты, длтіоновая к. при дѣйствіи окнс- ляющігхъ вещеетвъ переходить въ оѣрную кпелоту. Накэлпванія, даже весьма слабаго, нп одна соль днтіоновой кислоты не выдер- жнваеть, выд'вляя сѣрнистый газъ; K-S'0G= =K;S04-f-S02. Щелотныя соли нмѣютъ среднюю реакцію (что указываетъ на энергичность кислоты), растворимы въ водѣ, и въ этомъ отношении вредставляютъ сходство съ солями азотной кислоты (ихъ ангпдриды сѵть: 8*0* п SsOE). Kluss (1888) опвсядъ многія соли ДИІІОНОБОЗ КИСЛОТЫ. Ланглуа въ сороковых!, годахъ яолучияъ особую тіоновую соль, взгрѣвая до 60° крѣп- кій растворъ кислой сѣрнн стока ліевой соли съ сѣрнынъ пвѣтомъ до тѣхъ поръ, пока не исчезло желтое окраішгааніе, происшедшее сперва при раствореніи еѣры. При охлажде- Сѣра преДетавляетъ очевидно кислотный характеръ не только въ своихъ ніп выделилась часть сѣры и кристаллы соли тритіоновой кпелоты K'!S3Oc (отчасти смѣшан- иой съ сѣриокаліевою солью). Сѣрноватистыя соли при дѣйствія сѣрнистой кислоты даютъ сѣрѵ и трнтіоновую кислоту (Плесі'іі): 2KaS30J-f- +3SO!!=2K!iS'06+S. Смѣсь KHSO3 съ К^О'1 даетъ тайке трнтіоновую соль. Очень моікетъ быть, что явлеиіе того ;ке самаго рода происходить и при образовании тритіоновой кис лоты по способу Ланглуа, л. - ч. К-SO3 съ S лдетъ K'SsO:. Вмѣсто сѣрноЕатнетокаліевой со.та также можно брать сѣрляетый калій я пропускать чрезъ его растворъ сѣрнистьій газъ; сперва образуется еѣрнов. соль", а потомъ— тригіоновая: 4KHSO' + S5S-r4SOs=3Ki!g'Oii-T- 2Н'0. Натровая соль не образуется въ тѣхъ обстоятельствахъ, въ какихъ происходить соотвѣтственная соль калія. Натровая соль не кристаллизуется и очень непостоянна, по- стопннѣе ея баритовая соль. Баритовая и ка- ліевая соли безводны, растворъ даютъ средній и при накаливйніи разлагаются, выдѣляясѣру и сѣрнистый газъ и оставляя соль сѣрной кислоты: KsS30°=R"S01 + SO- -f S. Разлагая растворъ каліеЁоіІ солк посредсгвонъ H!SiF° или ЫСІО1, получаютъ въ осад же мало-расгво- рилыя соли названныхъ кислотъ, а въ раст- ворѣ—трнтіоновую кислоту, которая присгу- щеніи чрезвычайно легко разлагается. Прн- бавивъ къ раствору тритіоновой ео.тя солей мѣди, ртутя, серебра н т. под., получаютъ, илп тотчасъ, яли спустя аѣкоторое вреігя, черные осадка сѣрнн стыхъ металловъ, образо- ваніе которыхъ эавпеитъ отъ разложенія трн- тіоновой кислоты, съ отдачею сѣри металлу. Твтратіоновая кислота H-S'O6, въ отлячіе отъ вышеогшеанныхъ кислотъ, гораздо по- стояннѣе въ соетоявііі гидрата, ч'Ьмъвъвидѣ солей. Въ этомъ послѣднеігь видѣ она легко превращается въ соля тритіоновой кислоты, выдѣляя сѣру. Тетратіоновая соль натрія получена Фодро н Желясомъ прн дѣйствія іода на растворъ сѣрноватистонатровой соли. Сущность реакцш состонтъ «ъ томъ, что іодъ отнішаетъ половину натрія оть сѣрноватнето- натровой соли. Если въ вышеприведенной ре- акщи аа.чѣвптъ ватровую соль сѣрноватистой кислоты свинцовок) солью PbS'O*"1, то получаются малорастворимый іодистый евнведъ PbJ2 в растворимая соль PbS40c," легко дающая и самую тетратіоновую кислоту при смѣ- шеиія съ сЬрною к. (PbSO* осаждается). Растворъ тетратіоновоіі кислоты можегь быть лепареаъ на водяной банѣ, а потомъ въ без- воздуіішомъ гфостраиств-Б, ті тогда получается беацв4тная н безъ запаха .жидкость, нмѣю- щая весьма кислую реакшш. Въ раябавлен- иоиъ вндѣ она можетъ быть ' яагрѣваема до кипяченія, но сгущенная разлагается на еѣр- ную кислоту, сернистый газъ и сѣру Н^&'О8^: =ir-so4+soa+s:. Къ тому же ряду кнелоть принадлежать еще пекта н гекса-тіоновыя кислоты H!SsO° н H2S50K, штхо извѣстныя въ состоянія гидрата и въ видѣ солей. Они образуются вмѣстѣ съ другими тіоновыми кислотами въ видѣ гидрата 41* '
644 ГЛ. 20. СЕРА, СЕЛЕНЪ ГГ ГЕЛЛІТ'Ь. соединеншхъ съ водородомъ и кисло- родомъ, но и съ другими элементами. Еъ особенности хорошо изучено со- едшіеніе еѣрьт съ углеродомъ, представляющее и по элементарному составу, и по химическому характеру большую аиалогію съ угольньшъ ан- гидрпдомъ. Это вещество есть такъ- называемый сѣрипсеыіі углеродъ или сѣро-углеродъ CS3— соотвѣтствуетъ СО2. Первые опыты полученія соедп-. неиіи сѣры съ углеродомъ были не- при прямоаіъ дѣйствіи сернистой кислоты на сѣроводородъ (его надо лзйыіокъ) въ водя- ноісъ растворѣ, прнченъ осаждается большое количество сѣры, напр.. oSO^-oH'S—H'!SEOi)+ +iH=0-b5S. . Если, какъ выше развито, тіоновып кислоты суть двусульфокпелоты. то ихъ мотано получить, какъ другія сульфокпелоты, при помощи с.-Ьрнистокаліевой сола п хлористой сѣры- Такт. Спрішгъ показалъ образованіе тритіоновой соли при дѣйствіи SC1- на крѣп- кііі растворъ сѣрнпсто-каліевонсоли:2КБ03К+ -J-SCls=S(SO!Kr3+aKCl. Если взята SaCl2, то сверхъ того вьтдѣляется сѣра. Та же тритіо- нэвап соль образуется при нагрѣваніи раст- вора двойныхъ сѣрвоватпетыхъ солей, напр., AgKS'-Os. Тогда образуется нэъ 2-хъ частнцъ соли Ag'S п трптіоновокаліевая соль. Если сѣрноватистая соль есть SO'K(AgS). то необходимо придать тритіоновой соли строеніе (S05K)!S. ДѣйствІе іода па Na"S-03 было до Спринта отдѣльною, случайно найденною ре- акйіею; онъ же показалъ ея общность, нспы- тавъ дѣйствіе іода на смѣев разныхъ сѣрнв- етыхъ соеднненій. Такъ смѣсь Na2S+Na-S0' ст. 3" образѵетъ 3NaJ ^- Na2S50°, а емѣсь Ha-S-O'+Ka^SO^J2 даетъ ^aJ+Na-SK)0, то- есть трятіонован кислота такъ относится къ сѣрноватистой ішелотѣ, какъ сѣрноватистая къ сѣроводороду. А таково и есть вышеизложенное представление: заменяя въ IPS одлнъ водородъ. сульфокеилоігь—получаеыъ сѣрно- ватнетую кислоту HS03HS, а занѣняя въ этой послѣдней еще водородъ опять сульфок- силомъ — получаеыъ тритіоновую кислоту (HS0!)2S. Далѣе Спрингъ показалъ, что амальгама натрія, дѣйетвуя на тіоновып ішелоты, провзводитъ реакціи обратный вышеуказанным* іоднымъ. Такъ еѣрноватяетонатровая еолъ съ Nas даетъ Na^-j-Ha^SO", а что эдѣсь натрій ве есть просто элеиентъ, отнимаюшдй сѣру, а входитъ самъ въ двойное разложеніе, заступая евру, то это Спрингъ доказалъ тѣмъ, что вэялъ еолъ калія и дѣйствовалъ натріемъ: K50a(SK)-f-NaNa—KSO*Na+{SK)Na. Въ томъ же емыслѣ дитіоновап соль съ Na2 даетъ сѣрнистонатровую соль: (NaSO3)2 -j- Nas = == 2NaS03Na, тритіоновая соль образуете HaS03Na и NaSO'SNa, а соль тетратіоновой кислоты образуетъ тогда сѣрноватистѵю соль: (NaS0')S;!(NaS0J)-j-Na==2(NaSOI)(SNa).' Во всѣхъ окисленныхъ соеднненіяхъ сѣры можно эаиѣтить присутетвіе элементовъ сѣр- Яистаго газа SO*, состав ля Кнцаго первичный удачны, потому что хотясѣраи соединяется прямо еъ углеродомъ, но для1 уепѣшнаго образования требуются совершенно определенный услопія. Если' сѣру смѣшать съ углемъ и накаливать, то сѣра просто перегоняется, іг не получается ни ыалѣйшихъ слѣдовъ. еѣрниетаі'о углерода. Для образования этого соединен!я требуется первоначальное накаливайте угля до красно- иалилыіаго жара, но не выше, и тогда, должно пропускать пары стзры или. бросать въ массу иакалеинаго угля куски сѣры, но малыми порціями,, чтобы не понизить чрезъ то темпера- ТУРУ угля. Если уголь будетъ нака- ленъ до бѣло-калильнаго жара, то количество образующагося сѣрнистаго' углерода уменьшается. Это зависать,, во-первыхъ, отъ того, что еѣрнистый углеродъ при высокой температурѣ разлагается [69], диссоціируетъ. Во- продуктъ горѣніл еѣры, п къ зтомъ сыыслѣ. соедниепія еѣры, эаключающія одтшъ раэъ SO5 суть: S02H0; S<0: ^SO; SOfo° С-іірцистіііі Сѣршш Clip но па- Су.іьі])0(іоиио- иіес.іэтц. ннгл. тнег. плел. лоэал ннед. Л тіоповыя к. по этому представлен і го суть: д0ліо 30,иод з^но^ so,hosi s°3ho' so"ho ' ь'°"но ' so'm Дигіояоаия. Тріігіо- Твтратшиопал. Пвдтдііп- Изъ этого ясно, что SO3 обладаетъ {а СО5— нѣгъ) споеобностію къ соедвненішп. и стремится образовать SOaX2, вообще же SX°. Къ. этому типу относятся нанр. S0S, SO'-CF, S02C*!(0H), 5£п,(получеиъ Муассапомъ при дѣйствіи фтора, иа сѣру), но нѣтт. ни SH0, нв SC16. Въ дополненіе къ сложнымъ кнелотаігь, образу емьшъ сѣрою, считаю пензлияітіііъ упомянуть, что, судя по высказанному воз- зрѣнію, можно нщать п еще болѣе слоікнькъ ккслородныхъ кислоть и солей сѣры. Такова, напр., полученная {1SSS) Вилліеромъ (VilliersJ соль Ka2S*Oe. Она вмѣстѣ съ тритіотавою, солью и сѣрою образуется, если въ охлажденный растворъ Иа2320" пропускать S0a в затвыъ растворъ оставить на нѣсколько дней при обык. теип.: 2Na"SaO:,+4SO»=Na3S*06+ -j-Na*SaO*-f-S- Можно думать, что здѣсь, какъ. и въ тіоповыхъ кисл., два сульфоксила, но- связанныхъ при помощи не только S, но и S0S, или что почти одно и тоже, еульфоксилъ- соединенъ еъ остатконъ трятіоновой кисл.г т. е. всталъ на мѣсто одного воднаго остатка тритіоновой к. [69} Даже свѣтъ раалагаетъ сѣроуглеродъ, но не до угля, а при дѣйствіи солнечнаго' свѣта CS" разлагается иа S н твердое ве-
сернистый углеродъ. ш .вторыхъ, Фавръ и Зильберманъ показали, что при горѣніп одного грамма сЬрниетаго углерода (продукты бу- дутъ СО2 и 2SO-) выделяется 3400 ■единнцъ тепла; то есть, при горѣніи частичнаго количества сѣрпистаго угле- .рода выделяется 25S400 еденицъ тепла (по Вертело 246 тыеячъ). Изъ частицы CS2 можно получить 12 частей угля, отдѣляющихъ при горѣніи 96000 •едиипцъ тепла, и 64 вѣсовыхъ частей серы, отдѣлнющей при горѣиіи {въ SO2} 140S00 единнцъ тепла. Отсюда видно, что еоетавпыя начала выдв- .лнютъ меиѣѳ тепла (237 т. ед. т.}, чѣмъ CS2, то есть при его распадении должно выделяться (при обыкновенной темпер.), а не поглощаться теплота, т. е. образованіе CS- изъ угля и сѣры сопровождается, по всей вероятности, погдощеніемъ тепла [70]. щество, которое сштатотъ. яа односѣрнистый углеродъ; оно красваго цвѣта, уд. вѣсъ 1,66 .(замечено также образованіе краснага ;кпд- каго соединили C3S-). Торпе (1SS9) зэтгЬтшгъ полное разложение CS- подъ "вліяніеіп. жидкого сплава калія от> натріемъ, оно сопровождается взрывомъ и образованіемъ угля п сѣры. Такое полное разложеніе CS2 совершается также подъ влінніемъ взрыва гремуче-ртутной соли (гл. 16-я, вын. 26) іі определяется тѣмъ, что при обыкновенной температура (когда CS2 не происходить) раз.южепіе CS' сопровождается выд'ііленіемъ тепла, то-есть представ лнетъ реакцію экзотермическую, какъ разложение всяішхъ взрьтвчатыхъ тѣлъ. [70] Нельзя не обратить при этомъ вни- мавія на то, что сѣра и уголь при обыкновенной температур* суть тѣла твердый, aCS* экидкость и очень летучая, слѣд., при сседи- леніи, отнесенномъ къ обыкновенной темпе- ратурѣ происходить кань бы переходъ въ :жидкій видъ, а это требуетъ поглощения теплоты. Дрптомъ частица сѣры занлючаеть въ •себѣ по крайней дѣрѣ 6 атоиовъ, а частица углерода, по всей вероятности (гл. S), еодер- жптъ весьма значительное число атомовъ; та- ■кимъ обрааоиъ, реацпію сѣры съ углеиъ ложно выразить слѣдующимъ образом?.: ЗО-f- JiS°=3nCS:, то-есть, нзъ «+3 частнцъ происходить Зт часгиаъ, а какъ п должно быть весьма значительно, то Ъп гораздо болѣеЗ+«, что н покааываетъ рпепадені^ при образовали еѣрнистаго углерода, хотя такая реакція зза первый разъ и'представляется какъ реак- ція соединенія. Это распаденіѳ видно и по ■объемам!, шь твердомъ и жидконъ состояыіяхъ. СЗ'икѣетъудѣлышйвѣсъ 1,29. следовательно, •объели, яастицы=59, а объем* С, даже въ видѣ угля, яе болѣе 6, объемъ Sa=30, следовательно, 36 объемовъ послѣ соединения даютъ 59 объемовъ—совершается расшпреніе, «акьприрааяоікенія.ѵъ. Физическая работа пре- Оттого неііудрено, что сернистый углеродъ, подобно другимъ тѣламъ, происшедшие съ поглощеніемъ тепла (О3, N20, НЮ2 и т. п.), есть тѣло непрочное, легко превращающееся въ первоначальный вещества, изъ кото- рыхъ можетъ быть получено. Й действительно, пары сернистаго углерода, пропущенные чрезъ накаленную трубку, разлагаются, то есть, подвергаются диссоціаціи, образуя. сѣру и уголь. Это разлож. совершается при той температуре; при которой CS2 образуется, подобно толу какъ при температуре образованія воды она разлагается на водородъ и клелородъ. Въ этомъ поглощении тепла при образованіи CS2 должно видеть объясненіе той легкости реакщ'й разложения CS2, какую мы увпдилъ далее, и главнейшее различие его отъ столь аналогнческаго еъ нимъ угольнаго аигидрида. Для при- готовленія сѣрнистаго углерода въ ла- бораторіяхъ употребляется фарфоровая трубка, вмазанная въ печь въ на- клонномъ положении; верхній конецъ ея запирается пробкой, а нижній соединяется съ холодильникомъ. Въ эту фарфоровую трубку кладутъ уголь и раскаливаіогь до краснокалильнаго жара: тогда въ верхній конецъ кладутъ куски серы. Сѣра плавится, пары ея приходятъ въ прикосновение еъ углемъ и соединение совершается: пары сгущаются въ хорошо охлажденномъ холодильнике, потому что сѣрниетый углеродъ есть жидкость, легко кипя-' щая при температурѣ 48°. На заво- водахъ употребдяіотъ приборъ, изображенный на рнсункѣ. Чугунный ци- линдръ с ставятся на подетавкѣ Ъ въ горнъ а а. Для засыпки въ цилиндръ древеенаго' угля, въ верхней части его вставляется труба с, запираемая гли- нянной пробкой, а для введенія серы устроена рядомъ съ ней другая трубка df, доходящая до дна цилиндра. Бросаемые чрезъ нее куски сѣры па- даютъ на дно цилиндра, испаряются. вращенія твердыхъ тѣлъ (серы в угля) въ жидкость, механическая . работа увелнченія объема и химическая работа деполшіерязаціи угля и еѣры — требуютъ, конечно, - много тепла. Надь этямъ прнігЬрокъ хорошо обри- совьшается сто;кность термохимнческихъ яв- леній.
em ГЛ. 20. С'Ы'Д, СЕЛЁНЪ И ТЕЛЛУРЪ. и дары сѣры проходятъ чрезъ весь слой угля, находящагося въ цнливдрѣ. Приборъ для заподскага пряготаішепія сѣроуглерола. Образующиеся парь CS2 проходить по трубке діі первоначально въ вульфову сткляшку * (гдѣ сгущается сѣра, не вошедшая въ реакцпо), штомъ въ сильно охлаждаемый холодильника или змѣевнкъ д [71]. Очищенный сврнистыйуглеродъ пред- ставляетъ бездвѣтную жидкость, сильно преломляющую евѣтъ, и иыѣетъ чистый эфирный запахъ; при 0° удѣлыіыіі. вѣсъ 1,293, а при 15°—1,271; ери долгого, сохраненіп сернистый углеродъ, пови- димому, измѣняется, въ особенности когда онъ сохраняется подъ водой, въ которой CS2 нерастворикъ. Кяпитъ при 48° и давленіе его паровъ при обыкновенной температурѣ столь значительно, что овъ испаряется очень легко, производя охлаждевіе [72], и потому его должно сохранять въ хорошо за- купоренныхъ сосудахъ; чаще же всего- его сохраняютъ подъ слоемъ воды, препятствующей испа- ренію п нерастворяіощей, этого вещества [73]. Сѣршстый углеродъ всту- паетъ во многія соединенія,. часто чрезвычайно сходный съ соедішеніямн уголыіаго ангидрида. Въ этоыъ отію- шеніи сѣршістый углеродъ есть тіо - алпщшдъ, т. е. пмѣетъ свойствакяслотныхъ анпідрптовъ [73 bis], какъ и СО2, съ той разницей, что кислородъ этого послѣднягО' замѣненъ сѣрой. Тіо-соеди- неніями вообще называются такія соединения сѣрьг, но- отвѣчаюгь кислороднымъ съ. торыя _ _._ ... замѣною кислорода сѣрою. Такъ еѣр- [71] Сѣриистьгй углеродъ, приготовленный заводским* образоыъ, обыкновенно очень не- чисгь в содергаитъ не только сѣру, но и особенный другія подмѣси, принаюш'я ену весьма непріятный, рѣдечпый запахъ. Дучшій спо- еобъ очнщенія вонючаго сѣрнистаго углерода состоюсь во взбалтыааиін его съ и-вкоторыыъ нолнчествоыъ сулены или даже проем ртути, до тъхъ поръ, пока поверхность этой последней не перестанет!, чернѣть. Поел* этого сѣр- иистый углеродъ должно слить а перегонять въ водяной банѣ, си-Ьшавъ съ какимъ-либо 'масломъ, удерживаюпшмъ подиѣси. [72] Ярн иепареніи CS2 подъ колоколомъ воздушнаго насоса или помощііо струи воздуха" можно получить охлаждекіе даже до — 60°, при этихъ температурахъ CS! не засты- ваетъ. Влрочеыъ, если чрезъ него пропускать, поередстномъ мѣха, рядъ пувырьковъ воздуха, то остается кристаллическое, бѣлое вещество, улетучивающееся ниже 0°; это есть гидратъ- сѣрвистаго углерода НЮ2С&, легко разлагаю- імійся обратно на воду и сернистый углеродъ и происходящей въ упоиянутомъ опытѣ отъ. понижешл температуры и содержать влажности въ пропускаемом!, иоэдухѣ. [73] Крѣпкій еппргъ снѣшнвается ст. CS2 во всѣхъ пропорціпхъ, слабый — только въ- опредѣлекиыхъ, вся-Бдствіе уменьшешя растворимости оть содержат я воды. Эфнръ, углеродистые водороды, яіяриыя «пела н ашо- гія другія оргаиическія, маслообразный вещества растворяются въ сѣрнистомъ углеродѣ съ большою легкостію. Этимъ пользуются въ. техншеЬ, употребляя СЭ'для нзвлеченія ншр- ныхъ маслъ нзъ растательныхъ сѣияпъ, напр., льняныхъ, сурѣпныхъ, язъ костей и т. п- Добыча растит, маслъ производится обык. при помощи лрожнманія семянъ, по при? этоыъ всегда въ „избойвѣ" остается некоторое количество ыасла. При обработкѣ еѣрни- етымъ углеродо'иъ и этл послѣдніе слѣды ио- гутъ быть окончательно извлечены. Такимъ образоиъ получается растворъ, который при яагрѣваніи легко выдѣляетъ весь CS;, оставляя нелетучее жирное масло, и потопу тотъ же самый CSa межетъ быть сгущеиъ и вновь- употребленъ для той же цѣлп. CS'J раство- ряетъ тоже іодъ, бромъ, каучукъ, сѣру и нѣк. смолы. Сѣрвиетый углеродъ, въ особенности при высоких* темдературахъ, очень часто д№ ствуетъ своими элементами такъ, квеъ уголь- и сѣра въ отд'Ьльиости не реагируютъ, что- понятно изъ сказаннаго вілп^е объ эидотерш- ческомъ происхожденіи сѣрнастаго углёрода- Если пропускать пары CS2 чрезъ накаленные металлы, напр., мѣдь, не говоря уже о- натріѣ и т. п., то получается сернистый мр- таллъ и отлагается уголь; а при пропускаю» чрезъ наваленные метаяляческіе окяслй обра-
ТЮ-СОЕДИИЕНІЯ. 047 ноізатистая кисл. есть моно-тіо-еѣр- иая, т. е. еѣрная въ которой одииъ ат. S замѣщаетъ одинъ ат. кислорода. Съ сѣрнистымн металлами щелочей и щелочиыхъ земель сѣрпи- стыб углеродъ образуетъ солеобраз- ныя вещества, отвѣчающія углеки- слымъ солямъ, и эти тѣла можно называть тіо-уі'олыіымн солями. Напри- ііѣръ, соль натрін икѣетъ составъ Na3CS3, совершенно какъ сода. Образуются опи прямьшъ раствореиіемъ сѣрннстаго углерода въ водяноиъ ра- створѣ сѣрнистыхъ .четалловъ; но онѣ трудно получаются въ кристалличе- скомъ видѣ, потому что легко разложимы; Однако поташная соль можетъ быть получена въ крнеталлахъ, содер- жащихъ кристаллизационную воду. При зиачителыюыъ сгущеніи раствора та- кихъ солей начинается уже распаде- ніе, сопровождающееся выдѣленіемъ сѣрнистаго водорода и образоваігіемъ углекислой соли, причемъ встѵпаетъ въ дѣйствіе вода, напр., KaCS3+3H20= =ICaC03-f3I-PS [74]. зуюгся сѣрнпстый металлт. и углекислый гааъ (а иногда — отчасти и сѣрнпстый газъ). Известь и толу подобные окислы даютъ въ втихъ обстоятельствах!, углекислую соль и сѣрнистый металлъ, напр., СЭ^-^-ЗСаО—2CaS+ +СаСОп. Полученіе сѣрішстыхъ металловъ при помощи сероуглерода даетъ ихъ нерѣдко въ отлично образованныхъ кристаллахъ, какими встречаются они въ ирпродѣ, иапр., PhS, Sh=Sa и т. п. [73 bis] И, подобно тоиу, какъ СО2 отвѣчаетъ СОСР, такъ CSP отвѣчаетъ свой хло- рангвдридъ CSC12 или тіофосіенъ. [74] Если вмѣсто сѣрнистаго металла взята будетъ прямо щелочь, т;о также образуются тдоѵголъныя соли, вмѣстѣ съ углекислыми, такъ, напр., 3BaH20=+3CS!=2B3CSB-bBaCO!-b -(- ЗЕгО. Изъ того непостоянства, которое вмѣютъ тіоугольныя солн щелочныхъ металлов?., можно уже ясно видеть причину, по которой трудно образуются соли болѣе тя- яселыхъ металлонъ, для которыхъ основный свойства несравненно слабее. Однако такія соли моі-утъ быть получены двоивыыъ. раз- ложеніемъ. Соль калія K*CSB применяется на виноградникахъ противу филоксеры. Сернистый углеродъ даетъ не только соеднненія съ сернистыми металлами, до и съ еѣрни- стъшъ водородомъ, то-есть образуетъ тіо- угольную ниолоту H3CS". Она получается при осторояшонъ смвшенін раствора тІо у го льных/ь солей аъ слабой соляной кислотой и выдѣ- ляетея въ видѣ масляивстаго слоя, легко раа- дагающагося отъ прпсутствія воды на сернистый водородъ и сернистый углеродъ, подобно тому, кпкъ отвечающая ей угольная Замѣчательный прщіѣръ [74 ЬІз] углеродиетыхъ тіо-соеднненій состав-! ляетъ, такъ называемая, родановая кислота т. е. синеродистая кислота, въ которой кислородъ замѣненъ сѣрой: HCKS. Мы знаеыъ {гл. 9), что синеродистые щелочные металлы RCN съ киелородомъ даютъ синеродистый соли RCNO, но они также соединяются и еъ сѣрою, а потому, если желтую соль обработывать на синеродистый калій и прибавить къ массѣ сѣры, то въ растворѣ получается тіо-синеродистый калій KNCS. Эту соль пазываютъ чаще всего роданистьшъ Еалісмъ; она, сравни- киелота (гядратл>) разлагается на воду к углекислый газъ. CS! соединяется не только съ' Na:S, ао в сь Na2S2, однако не съ Na2S=. Оргапическія соединенія, подобныл спирту, СШЮЯ, или ЕШН, при обработке едкими щелочами и CS2 даютъ ксантогеновын солн: {EtO](MS)CS, епособныя легко разлагаться и обладающая ;келтымъ двѣтомъ. Въ подобную же реакцію способна вступать и клѣтчатка С^Н'^О6, взятая въ видѣ волоконъ или въ ішоіп, впдѣ. Пря обработке раетворомъ NaHO, она даетъ натровое производное (часть Н въ ОН—заменяется Na), а оно съ CS? образуетъ соединеніе ксаптогеповаго рода, возобновляющее кдѣтчатку нрн дѣйетвіи кислотъ. Такая возобновляемая клѣтчатка представ ляетъ вяз- куіо, студенистую ыаесу, известную подч. назван ісмъ вискозы, способную вытягиваться въ ниги, давагь пленки и скрѣилять (склеивать) Порошки я всякіе предметы. После вы- сушиванія остается кдѣтчка, напр. въ вндѣ волоконъ — блестящпхъ какъ шелкъ, полупрозрачны хъ, гибкихъ пластанокъ и т. п. Это открытіе Кросса и Бевана (1896) можетъ служпгь исходомъ для множества нолезнѣй- пшхъ прииѣненій и уже употребляется для производства мскусетвешаго шелка. [74 bis] Отношеніе сѣры къ углеродіістымъ соедпиеиіямъпредсгавляетъ гіного иныхъинте' реснѣйшихъ реакш'й, которыя разсматрпва- ютсп органической хикіею. Мм здѣсь обратит, вттмаяіе на сульфпны. Сѣрняетый этилъ (С3!!1)^ съ іодяетьшъ этиломъ C-H6J соединяются, образуя цѣльную частпцу S[C*HB)'J. Такое вещество представляетъ солеобразный характеръ, отвѣчаетъ шелочнымъ со.чяагь н сходно особенно съ нашатыремъ.. Оно рас-', творнмо въ водѣ, прн нагрѣваніи опять распадается на EtJ и Et^, а съ водной окисью" серебра даетъ гидратъ EtsSOH, имѣгощій свойства ясиѳй н энергической шеяочи, сходной съ ѣдкпыъ амьйакомъ. Значить, сѣра здѣсь входить въ такомъ же огношеніи къ '-дру-' гииъ элеменгамъ, въ какомъ азотъ въ амыіакѣ п акміачныхъ соляхъ. Судя, по существование этилъ-сульфяновыхъ соединеній, можно было бы думать, что сѣра образуетъ съ водр- родоиъ соеданеніе SH1, но такое соединеніе ееизвѣстно, подобно tomjt; какъ неизвестно; NH*, хотя суідеетвуегъ RHJCI.
648 ГЛ. 20. СИРА, СЕЛЕН'Ь К ТЕЛДУКЬ. тельно еъ сішеродпсто-каліевой солью, гораздо болѣе постоянна, хорошо кристаллизуется при иепареиіи раствора, растворяется беэ'ь измѣненія въ водѣ и спнртѣ. сохраняется на воздухѣ даже растворенная, образуя бѳзцвѣтіше растворы; растворяясь въ водѣ, погло- щаетъ значительное количество теила и- еоставляетъ исходный пунктъ для полученія всѣхъ родаеовыхъ соединение, т. е. солей RCNS и органііческихъ соединеній, въ кот. металлы заменены углеводородными группами. Таково, напр., летучее горчичное масло C3H5CSN (изо-роданистыи аллплъ) [75 J, придающее горчицѣ ея ѣдкія свойства. Ихъ иазываютъ родановыми, потому что они способны давать съ солями окпси желѣза чрезвычайно ярко - красное окрашиваніе, могущее служить для открытія весьма лалыхъ слѣдовъ солей окиси желѣза въ растворахъ. Пу- темъ двойного разложенія можетъ быть получена сама родановая кислота HCNS; для этого перегоняютъ роданистый ка- лій съ слабой сѣрной кислотой. Оиа лредставляетъ летучую, безцвѣтную жидкость, имѣющую запахъ, наиомп- нагащій запахъ уксуса, растворимую въ вохЬ н въ такомъ растворѣ сохраняющуюся безъ измѣненія [75 bis]. [75} Хотя горчичное маело можетъ получаться при помощи родановыхъ солей, но есть лишь нзомеръ настоящаго роданистаго аллцла, какъ объясняется въ орган, хнміи. [75 bis] Кислородъ въ СО2 можно замѣнить не весь, а лишь наполовину, та кона сѣроонись углерода COS, или одно-тіо-угольный анптд- рид-ь. Это вещество полу пен о Танномъ и образуется во многпхъ случаяхъ. Если пропускать чрезъ накаленную трубку сиѣсь окиси углерода и яаровъ сѣры, то образуется уже некоторое количество COS. Когда, злористый углерод'ь нагрѣнаютъ ст. съ-рпн- стынъ ангндрпдозгь, то также получается эю вещество; лучптямъ же слособонъ для полученія его въ чистомъ вид* служить разложение роданпстаго калія смѣсыо радаьгкъ объеыовъ воды и сѣрной кислоты; при атонт. выдѣляется газъ, содержащей нѣкоторое количество синильной кислоты; для освобож- денія отъ нея, его должно пропустить чреяъ слой ваты, содержащей влажную окась ртути, поглощающую CRH. РеакцІя выражается ура- вненіенъ: aKCNS+SH'SO* -f 2НЮ = KsSO< + + (НН4)=304 + 2COS. Пропуская пары CS2 чрезъ накаленную (до ярко-краснаго каленія) окись алюминія или глиау (тогда образуется Sis'), также образуется COS (Готье). Если '■еккптть сѣрнистый кадмій съ азбестомъ и чрваъ длинный слой зтой смѣси при 270° Роданистая соедпиенія подробнѣе рассматриваются въ органической хпміи. Сѣрнистыя соединения, содержащая хлоръ, съ одной стороны представ- дяютъ, какъ продукты металепсіп HaS и I-PS2, составъ C12S и ClaSa, съ другой, отвѣчаютъ кислороднымъ соеди- неніямъ хлора, потому что хлористая сѣра C!2S подобна окпси хлора С1а0, съ третьей же стороны въ этяхъ сое- дішеніяхъ впдеиъ типъ кислотньтхъ хлорангидридовъ, потому что водою всѣ они разлагаются; образуя НС1, а SCI' отвѣчаетъ 80- какъ РСІ3 соот- вѣтствуетъ Р203 п съ водою образуетъ НС1 к SO2 [76]. Для полученія соеднпепін сѣры еъ хлороШі употребляется приборъ, изображенный на прилагаемомъ рисункѣ. Такъ какъ хлористая сѣра водою разлагается, то слѣдуетъ хлоръ предварительно высушивать, для чего хлоръ, добываемый въ колбѣ С, пропускаютъ сперва чрезъ вульфову сткдянку В съ сѣрною кислотою, а потомъ черезъ ци- лігадръ D съ пемзою, смоченною еѣр- ною кпелотою, и только послѣ того вводится въ реторту Е, въ которой на- грѣвается сѣра. Образующееся еоеди- пропуикать фосгенъ, также образуется COS: CdS-fCOCl2 = CdCl2 -j- COS (Нурпч'аиъ, J 892). Очищенный гаэъ имѣотъ ароаатпческііі запахъ, раствориаъ въ равнолъ объелѣ воды, которая его однако измѣняетъ, — оттого его и собирають надъ ртутью. При слабой* на- каливэніи сѣроокнсь углерода разлагается на сѣру и окись углерода. На воздух-J; она го- ритъ голубым* плаиенемъ, съ кислородом?, даетъ внрывъ, съ Фдкимъ кали обраяуетъ еврнистый калій и углекаліевую соль: CQS-f +4KHO=K2COD+KaS4-2H20. [76] Въ эти хт. трохъ представленіяхъ не должно видѣть взаимного исключения или противоречит, потому что всякіп сходства бо- лѣе или менѣе оидоиаыѣішотся при перемѣнѣ эяементовъ. Такъ, напр., нельзя ждать, чтобы продуктъ металепсіи H!S былъ во всѣхъ отпо- шевіяхъ подобенъ съ тавнмъ же продуктомъ, отвѣчающвТи'ь Н20, п. ч. И*0 не имѣетъ кпе- лотньгаъ своЭстт. H2S. При господств* дуализма и электр охиішческихъ представлен ій принимали, въ сущности, что самая сѣра 6ы- ваетъ различною: въ HSS и K!S ее считали отрицательною, въ SO5, SCI' положительною. Мало чішъ отъ этого отличается ■ лредегав- леніе тѣхъ, которые считаютъ, чтовъоднихъ соедииевіяхъ (flsS, SCI"]', сѣра двувадента, въ другшъ (SO2, SCt4, SEt'J) .4гхь эквива- яентиа,,авътретьнхъ(ВО°, SF") 6-ти валентна, и что въ каждомъ ивъ этихъ соетояній она отличается отъ другихъ.
ХЛОРИСТАЯ СЪГА. 049 неніе перегоняется въ пріемиикъ R. Вмѣстѣ съ хлористой сѣрою при этомъ раго цвѣта, во многомъ очень сходную съ S-C12, уд. вѣсъ = 1,С2, пахыетъ еще прошитеяьнѣе, чѣмъ SsCla перегоняется при 64° [77]. Хлористый тіопнлхЭОСІ3 есть какъ бы окисленная двухлористая сѣра; оиъ соотвѣтствуетъ SHC12, въ которой одинъ пай S за- мѣненъ кислородомъ. Въ го же время это есть окись хлора (хлорноватистый ангидритъ С120), соединенная съ сѣрою, а также — хлорангидридъ сѣрнистой кислоты, то есть SO{HO)2, въ которой добываемыі-ь ідакппінівя-ъ нъ струіі сухого хлора. ДО'1 ВОДЯУЫХЬ (JlTdfhd rfd. мѣнеиы хлоромъ,или SO2, перегоняется и часть сѣры. Если полученный перегонъ вновь насытить хло- ромъ к перегнать, то не останется сѣры и температура кипѣнія доходитъ до 144°,—тогда получается хлористая еѣра S2C1" Удвоенную формулу имѣетъ она потому, что плотность ея паровъ по отношению къ водороду 6S. Хлористая сѣра получается также при накалива- ніи нѣкоторыхъ хлористыхъ ыеталловъ (SnCP, HgCl2) съ сѣрою, причемъ и металлъ и хлоръ соединяются съ сѣрою. Хлористая еѣра есть бурожелтая жидкость, кипитъ дри 144°, уд. вѣсъ 1,70 при 0°, сильно дымитъ на воз- духѣ, реагируя съ водяными его парами, имѣетъ тяжелый хлорангидрид- ный запахъ. Она растворяетъ сѣру, ■смѣінивается ст. CS2, въ водѣ падаетъ на дно и разлагается, образуя сѣру, SO2 и НСІ, но первоначально обра- зуетъ разный низшія степени окисле- нія сѣры, потому что растворъ съ AgHO3 даетъ черный осадокъ. Съ HBS она даетъ сѣру и НСІ, съ металлами же прямо образуетъ сѣрниетыв н хлори- -етый металлы, особенно легко съ As, Sb, Sn. На холоду поглощаетъ хлоръ и .даетъ двухлорнстую сѣру SC12. Для пол- наго превращения сухой хлоръ должно долго пропускать чрезъ охлажденную хлористую сѣру. Перегонку двухлори- стой ■ сѣры должно вести въ струѣ хлора, иначе она отчасти распадается на SaCI2 и С12. Чистая двухлористая сѣра- образуетъ жидкость красно-бу- въ которомъ одинъ кислородъ замѣ- нейъ двумя хлора. Бсѣ эти представления подтверждаются реакдіями образования пли распаденія и всѣ согласны съ понятіемъ о другихъ соединеніяхъ S, О и С1. Въ первый разъ хлористый тіоиилъ былъ полученъ Шиффомъ при дѣйетвіи сухого сѣрнлстаго газа на пятихлористый фосфоръ: при пере- [77] Плотность паровъ SC1" по водороду наблюдена 53,3, а до форыулѣ 51,5. Меныыій в'Ьеъ частицы объясняет! низшую температуру кііпѣнія, чЪиъ для S2C12. РезкдІи этпхъ обоііхъ соединений хлора съ сѣрою очень сходны. Сѣра превращаешь SC13 въ S!C12. Одно отлвчаетъ рѣзко SC15 оть S"C1= — это способность нерпой легко отдавать хлоръ и разлагаться. Даже свѣтъ раэлагаетъ двухло- рнетую сѣру съ выделеніеыъ хлора в S2C13. Оттого она можетъ действовать на ииогія вещества подобно хлору >или вешестваыъ. легко его Еыдѣдяшщимъ, PCI5, SbCl*. Въ отлпчіе оть впхъ, двухлористая сѣра перегоняется, по видимому, безт. значительного разложешя, какъ можно судить яо плотности паровъ. Однако, ато не такъ. Если разложе- ніе существѵетъ, то изъ SSCla получаются S7CF и С1=; плотность S2№=67,5, хлора 35,5, следовательно, еиѣсь равиыхъ объеэювъ ЙгСІ! и С12 вѣситъ 51,5, какъ и такой же объемъ SCI2. Поэтому перегонка двухларшшоіі еѣры, вѣрояішо, есть ничто иное, какъ ел разложение, а тогда надо признать, что соединеніе SC12, постоянное при обыкноЬенной температуре, разлагается ври 64°. На холоду до—25° еще поглощается хлоръ до пропорти SCL1, но даже при—10° часть логлощеннаго хлора вьідѣляется, то есть, уже происходить дис,со-. щадія, т. е- SC14 еще «енѣе прочна, чѣиъ SC15. SCla в SC1* способны соединяться съ Sn.Gr1, AsCl3 и др. въ кристаллическая твердыя ве- .щеетва.
СоО ГЛ. 20. СѣРЛ, СЕЛЕНЪ И ТЕЛЛУРЪ. гонкѣ полученной жидкости сперва до S0° отгоняется SOC12, а. потомх выше lOO^POCFrPCP+SO^POCP+SOCP. Этотъ способъ полученія указываетъ прямо на хлорапгидриднып характеръ SOC1-. Вюрцъ получплъ то же вещество, пропуская на холоду въ раст- воръ сѣры въ S2C1- струю окиси хлора,—она пряно соединилась съ еѣ- рою: S-j-Cl50=SOCls, a S2C12 осталась неизменною (пряло сѣра съ С1-0-—производить взрывъ). Хлористый тіоншіъ— безцвѣтная жидкость, удушливаго и ѣдьчіго запаха, удѣльный вѣсъ 1,675 при 0°, кипитъ при 78°, съ водою, падая на дно, тотчасъ разлагается, какъ хлорангидриды, напр., канъ соответственный ей фосгеі-гь: SOCls -f- +H20=S02-f 2НС1 [77 bis]. Нормальной сѣрной кислотѣ отвечаю тъ два хлор ангидрида: первый S02(OH)C1 предетавляетъ сѣрнуто кислот;' SO2(H0)2, въ которой одинъ НО замѣненъ хлоромъ; это есть хлористый сульфокс-илъ (HS03)C1; второй имѣетъ составь S02CP, т. е. два НО замѣ- нены двумя хлора; онъ называется хлористым. сульФурнлоиъ. Первый хло- рапгндридъ S02HOCl можно назвать хлоросѣрною кислотою, потому что въ немъ остался одинъ водяной остатокъ сѣрной кислоты, и извѣстны соотвѣт- ственныя соли. Такъ, напр., хлористый калій поглощаетъ пары сѣр- наго ангидрида, образуя: такую соль SO«ECl, отвѣчающую S03HC1, какъ кислот/к Этотъ первый хлорангидридъ сѣрной кислоты S0430CI, открытый Вильямсономъ, получается какъ при дѣЁствіи пяти-хлористаго фосфора (или даже РОС13) на сѣрнѵю кислоту [РС15—[- + H«SO*=POClH-HCI+HSOaCl) такъ и прямо при дѣйствіи сухого хлори- стаго водорода на сѣрныВ ангыдридъ: SO8 + НС1 = HS03C1. Простѣйшій и [77 bis] Гартонъ и Сшшсъ (1803), д-Ьйетвуя на SOC1* бронистымъ натріемъ, получили бромистый тіоннлъ SOBr5; красная жидк., уд. вѣсъ 2,G8, нрн 1-50° разлагается. Thorpe and Bodger [3S89) получили, нагрѣвая до 250° въ атиосферѣ сухого азота смѣсь Р№г съ P3S5, газообразный фторосѣрнкстый фосфоръ ила фтористый тіофосфорилъ P5F5, отвѣчаюшдй РОСІа. Этотъ безцвѣтный газъ ври дав.іЁнін 11 атмосф. превращается въ безпвѣтнуга жидкость, на сухую ртуть не дѣйствуетъ и само-воспламеняется иа воздухѣ или въ кис.тородѣ, образуя PF5, PaOs и ВО!. скорый способъ для полученія его состоптъ въ прямомъ насыщеиіи холодной нордгаузенекой кислоты су- химъ хлористымъ водородомъ и въ отгонкѣ получешіаго раствора. Тогда въдишіллатѣтлучаетсяпряиоЕй303С1. Это есть безцвѣтная, дымящая жидкость, ѣдкаго запаха, кипитъ при 153° (по опредѣленіямъ Менделѣева, под- твержденнымъ Коиоваловымъ), удѣдь- ный вѣсъ при 19°= 1,776. Съ водою она тотчасъ разлагается, образуя НС1 и H2SO*, какъ и слѣдуетъ для ыастоящаго хл оран гидрида. Въ реащіяхъ этого хлорангидрща должно искать легчайшаго средства вводить сульфокснлъ HS03 въ другін соединена, потому что онъ здѣсь соеди- ыенъ съ хлоромъ. Хлорпстыіі сульФу- рнлъ S02C1- полученъ Реньо при дѣйствіи прямыхъ лучей солиечнаго свѣ- та (пли въ прпсутствіп уксусной кис. или угля, а лучше всего къ прпсут- ствіи камфоры) на смѣсь равныхъ объемовъ хлора и сѣрнистаго газа. Понемногу газы сгущаются въ жид- кость, соединяясь между собою, какъ СО съ СР. Первый хлорангидридъ S03HC3, при нагрѣваніи въ запаянной трубкѣ до 200е, распадается на На80* и ЭОэС1а. Хлористый сульфурилъ кипитъ при 76, уд. вѣсъ 1,70, съ водою медленно даетъНСІ и H2S04, [77 tri], на воздухѣ дымнтъ, при перегонкѣ не разлагается, судя по плотности па- ровъ [78]. При прямомъ дѣйствіи свободнаго фтора на сѣру Муассанъ и Лебо (1900) получили (поглотивъ подмѣси КНО) газообразную шестнФТорястуго СІіру SF6, на холоду, при—55°, кристаллизующуюся; необладающую ни запахомъ ни вкусомъ, мало растворимую въ водѣ, по водороду имѣющую плотность 72 (по формулѣ 63,5), неизмѣняющуюея щелочами даже при нагрѣваніи и вообще представляющую почти столь-же недѣятельиый газъ, какъ азотъ. Если однако смѣшать газъ SF° съ водоро- [77 tri] На холоду Baeyer and Villiger получили кристад, соединепіе SO'Ci5 съ подою. Оно поучительно, но недостаточно наследовано. [78] Хлористый Еиросульфурилъ S4Q(C1bck- вын.,44. Торпе и Кирыанъ, дѣйствуя HP на SO8, получили SO![OII)P въ вид* жидкости, кипящей при 163°, но легко разлагающейся и дающей при зтонъ SOT*.
ХЛОРАИГИДРИДЫ КИСЛОТ'Ь С-ЬРЫ. 651 домъ п пропустить рядъ электриче- скпхъ искръ, разложение идетъ съ образованіемъ I-1F, HSS, сѣры и др.; нолучеще этого примѣчательиаго вещества наглядно показываетъ способность сѣры давать, какъ элементы УІ группы, соединенія SS6, о которыхъ можно судить по самой сѣрной кн- слотѣ S02(OH)2 [7S bis]. [7S bis] Кпслотамъ сѣры отвѣчаютъ, конечно, амміачныл еолп, а этнмъ лослѣд- ішмъ—свои амиды и нитрилы. Достаточно уже этого одного папоиишпіл, чтобы понять — сколь обширное поле длл іізслѣдоваиія пред- еі'оатъ въ ряду соед. сѣры и азота, если угольной и муравышой ішелотамъ отвѣчаетъ, какъ мы впдѣли (гл. 9), обшгфиѣпіпій рядъ пронзиодныхъ, соотвѣтствующихъ ихъ аммІач- иьшъ еолнмъ. Сѣрноіі кнелотѣ соотвѣт- етвугатъ дпѣ амміачньш соли: S0s(HO)(NH40) ц SO"(NH-'0)-, три амида: кислый S0= (HO)(NH5) или сѣрноамидная кислота, средній соляной SO^NETOXNH3)—сѣ рноа л вдноз м м і ачная соль, и средній амидъ SO'(NIF)2—сульфамид ъ (ана- логъ ыочевиыы|, затѣмъ кислый иитри.тъ SON(KO), к 2 среднихъ SON(NH2) и SW. Та- кіл лее соединен! л отвѣчаютъ сѣрпистоіі кислоте, а потому ея нитрилы будутъ: кислый SN(HO), его соль и средній SN(NHS); сѣрно- ватистои, дігпоновон н др. кислотамъ сѣры должны соответствовать свои амиды н нитрилы. Извѣетиы только немногіс прпмѣры, которые мы кратко отшніемъ. Сѣрная кислота съ аыміаконъ даетъ соля весьма большой прочности; сѣрноамміачная соль есть одно изъ обьшцовеннѣйішіхъ амміачныхъ сое- дпненій, употребляющихся въ праі;тт:ѣ. Она получается непосредствениымъ дѣііствіемъ сѣрной кислоты на самый амшакъ или на углеамміачную соль; изъ растворовъ она выделяется въ беэводномъ состояніп, какъ сѣр- нокаліевая. соль, съ которой она и пяоморфна. Кристаллы сЬрноамміачной соли (NHJ)'SO'плавятся при 140° и ири натрѣваніи до 180° ве изменяются. При высшихъ температур- соль выдѣляетъ (не воду) половину своего амміака и превращается в-ь квелую соль HNHJS0J. Эта последняя при дальпѣйшемъ нагрѣваніп снова разлагается, выдѣляя азотъ, поду и кислую сѣрниегоамміачиуіо соль HNH'SO3. Средняя сЕрноамміачная соль при обыкновенной температурѣ растворяется въ дпой- номъ по вѣеу количестве воды, при температурѣ кппѣніп — вт. равномъ количестве воды. Относительно способности къ соеднне- ніянъ соль ата представляетъ чрезвычайное сходство ст, сѣрнокаліевою солью, и, подобно ей, весьма! легко даетъ множество двойныхъ солей, изъ которыхъ особенно замѣчательны амміачные квасцы NH"A1S!Q812H!0 и двойныя соли, образованный металлами ыагнезіальной группы, иігеющІя составъ (NH1)!MgS!0B6H!0. Сѣрнооиміачная соль не даетъ при нагрѣваніи амида, что зависитъ, можетъ.быть, отъ свойства еѣрнаго ангидрида удерживать съ большою силою соединенную съ ашь воду. Еслп же взять сѣрный ангидридъ, то посредствомъ Въ грушѣ галоидовъ мы видѣпп че- тыре очень сходныхъ элемента: F, CL его лесьма удобно можно приготовить амиды сѣрной кислоты. Образование ихъ при этомъ легко попить, потому что амидъ рапенъ аммі- ачной соли безъ воды, и если ввять ангидридъ, то оиъ прямо ст. амміакомъ даетъ амидъ. Действительно, если въ ох л веденный сосудъ, наполненный сѣриымъ апшдрвдомъ, впускать сухой амміакъ, то образуется порошкообразная бѣлан масса, имеющая составъ S0'2HJS, названная сульфаииономъ, сходная съ подо он ымъ же соединеніея'ь угольной кислоты СО'ЗГШ*. Это вещество, конечно, есть амміачная соль сульфоаыиновой кислоты S0!(KH40)NH'2. Она медленно изменяется водою, а потому пометь быть получена въ растворе, въкоторомъ лишь медленно осаждается ВаСІ", т. е. съ водою она лишь постепенно даетъ еѣрноаыміачную соль. Если это тѣло растворить осторожно въ воде и выпаривать, го оно выдѣляется въ хо- рашо образованньіхъ криеталлахъ, расгворъ которыхъ и съ BaCiJ уже не даетъ осадка. Это зависни, отъ измѣненія въ природ* тѣла, почему Розе и называетъ кристаллическое соедпненіе парасульфаниононъ. Хлористая платина осаждаетъ изъ растворовъ еульфаммона и параеульфанмона только половину азота въ віідѣ двойной амміачной соли, изъ чего и видно, что это суть аліяіачиыя соли: SO'(NHJ0)(NH!). Мозветъ быть, что причина различія связана съ тѣмъ, что возможны два раэличньиъ твла состава K4EJS0:: одно есть амидъ, соотвѣт- ствуюшій средней соли S0-(NH.!)2, а другое тѣло есть соль нитриловой кисл., отвѣчаю- щей кислой сѣрноаііміачной солз, то - есть SONfONH4) соотвѣтствует-ь кислот* S0N(0H)= =SOa(NH10)OH—2НЮ. То-ееть здѣсь мозкетъ быть различіе того же рода, каііъ между мочевиною и амвііачною солью иіановой кислоты. Понынѣ указанная нзомерность мало разъяснена и можетъ быть предметоиъ питересныхъ пзелѣдованій. Если въ предшествуюшенъ опытѣ взять избытокъ атііака, а ве SOs, то при соедігаеніи ихъ образуется въ врдѣ растворимое тѣло состава 2S033NH3. Это соединение, полученное Жакелеаомъ и пзелѣдо- ванное Ворониньщъ, безъ сомнѣнія, эакліо- чаетъ также соль сульфаминовой кислоты, то-есть амида, отвѣчающаго кислой сѣрноак- міачной coaH=HNH4SO'—H!0=(NH3)S0;(0H). Вѣроятно, оно есть еоеднненів сулъфалаона съ сульфамидною кислотою. Действительно, оно пмѣетъ кислую реакцію, сь БаСІ- осадка не даетъ. Средней еѣрноамміачной соли долженъ отвѣчать амидъ состава N"H4S0=, который ггредставляетъ такое ясе отношеніекъ сѣрной кислотѣ, какое пиѣетъ мочевина къ угольной кислотѣ. Этотъ амидъ, названный оуяьфаии- доиъ, получается дѣйствіенъ сухого амміака на S0-CP, точно такъ же, какъ мочевина получаетсн при дѣйствіи акміакана фосгенъ: S0aCla+4NH'=KsHJS02-f-2NHJCl. Нашатырь очень трудно отдѣляется отъ полі'чающагося сульфамида. Холодная вода, дѣйетвуя ваіись смѣсь, раетворяетъ оба, холодный расгворъ съ ВаСІ3 не даетъ осадка, щелочи дѣйствуютъ
■05:2 ГЛ. 20. СЕРА, СЕЛІЗН'Ь И ТЁЛЛУРЪ. Бг, J; такое же чпсло ближайшихх ■аналоговъ встрѣчаемъ и въ группѣ на него-медленно, какъ п на мочевину; но про щшяченіп, а особенно при содѣйствіп щелочен п кислотъ. оно легко соединяется .вновь съ водою л даетъ амкіачную соль. Сульфамндъ полученъ В, Траубе US92} при реакціп хлориетаго сульфурила. растворе йгиго въ х.тороформѣ, съ амміаколъ Продукта ре- .акиіи взбалтывается съ водою, прпчемъ обра- .зовавшііісн осадокъ растворяется, и водный растворъ (послѣ кнпяченія съ окисями свинца .или серебра) выпаривается, иріі'іеиъ остается сиропообразная жидкость. Последняя съ .азотносеребряною солью дастъ твердое 'саа- .дігаеніе, прп раз ложен ін котораго соляною кислотою полученъ свободаый сульфамндъ въ .болышіхъ безцвѣтныхъ крігсталлахъ. отвѣ- чающнхъ составу S02(NH:)-. Вещество это плавится при Sl°. начинает}, разлагаться при температурѣ ниже 100е, выше 350° паступаетъ .полное разложен іе, въ водѣ раствор летен, водный растворъ обладаетъ нейтральной реявшей и горькпмъ вкусомъ. При пагрѣванін съ кпелотаіш сульфамндъ постепенно разла- лгается, образуя сѣриую кислоту п амміакъ. Если серебряное соедшіспіе сульфамида, пі>- -дучающееся при д-Ьііствіи сульфамида па -азотносеребряную соль, иагрѣватьзгежду 170°— 180е до тѣхъ иоръ, пока выдѣляетсн амміакъ, .и остатокъ извлечь водой, подкисленной азотной кислотой, то нзъ раствора выдѣляется соль, отвечающая но составу еѵльфамидѵ SO-NAg, который = ампдѵ—NH3 = 30SN5HJ— NH3=SO-NH. При дѣнствш SOC1- (и другнхъ хлорангпдридовъ сѣры)на углеамміачную соль получается всегда одна соль NBfSO'NH'}1, какъ показать Mente (1SS8). Нитрилы, отвѣчашішесѣрноикислотѣ, въ настоящее время съ достояѣрностыо неизвѣетны. Простѣйшій нитрнлъ, могуідій отвѣчать средней еѣрноанміачяон еоли, должент. вжѣть со- ■ставъ: N;HsS0'—4H50=N!S. Это будетъ своего рода еннеродъ, отвѣчающій с-ірной кис- дотѣ. Сравнивая сѣрнистую кислоту съ уголь- шов, мы вядѣли, что, онѣ представляютъ весьма большое сходство во ыногихъ отноше- ліяхъ, а потому должно ожидать нитрилоныхъ соединешй состава NHS и №S5. Псслѣднее изъ этихъ соединѳній хорошо извѣстно и по- .жучено Субейраноаъ при дѣйетвін сухого амміака на хлористую сѣру въ растворѣ въ ■бензол*. Это вещество, соотвѣтствующее си- шероду (параціану) н извѣетное лодъ нменемъ азотистой сѣры, происходить по уравненііо 3SCl4-i-8NHa=ITi!3i[+S+GNH1CI. Судя по де- ярессіи растворовъ частина содержит!. &S*. .Дѣйствуя на полученный продуктъ сѣрни- -стымъ углеродохъ, растворяютъ и свободную -сѣру. и* азотистую еѣру. Послѣдняя гораздо менѣе растворима въ сѣрнистомъ углеродѣ, чѣяъ сама сѣра. Азотистая евра представ- ляетъ желтое вещеетво, сильно раздражающее глаза и обонпніе. При раетираніи съ твердыми тѣлами она варываетъ, прнчемъ, конечно, разлагается съ выдѣленіемъ азота; но при нагрѣвапіи она плавится безъ разложения и только при 157° разлагается со взры- нисдорода, потому что иъ ней, кромѣ сѣры, относятся еще селонъ и теллуръ: О, S, Se, Те. Эти двѣ группы чрезвычайно близки между собою по отношение къ величииѣ вгЬсовъ атома, такѵяе и по способности тѣлъ обѣихъ группа соединяться съ металлами. Явственная аиалогія и определенная мѣра различія, извѣетныя для галои- довъ, повторяются въ такой же мѣрѣ и для элементовъ описываемой группы. Тамъ фторъ имѣетъ много особенностей сравнительно ст, CI, Br, J,. ближе между собою сходными, ад^еь кисло- родъ во многомъ отличается отъ бо- лѣе другъ съ друголъ еходныхъ S, Se, Те. Въ ноличественеомъ же от- вомъ. Она нерастворима въ водѣ и мало растворима въ едпртѣ, эфнр'Іі u CSS. 100 частей сі'.рнгтетаго углерода растворяють 1,6 частей атого вещества при температурѣ шшѣ- нія. Такой растворъ выдѣляеть азотистую сЬру въ вндѣ ммкнхъ, ироарачиыхт. нриаиъ, золотнетожелтаго цвѣта. Смѣст. S4itl съхло- рофарномъ при пропусканіи С13 осаждаеть S№U1' (Dsmnrcny, Mutbraann и др.), а при д'Ьйствіи хлороформпаго раетвора S-C12 происходить S'N'CI въ вндѣ золотпетыхъ, трудно растворнмыхъ чошуекъ, а растворяя полученный продуктъ въ крѣпков азотной кие- логЬ я испарял въ пустотѣ, получается взрывчатый пуодукчъ аамѣщеиія S4N'KO', въвидѣ болыішѵіі желтыѵь ирнзмъ, въ водѣ расі'во- риныхъ, но легко разлагающихся. Вообще Мутманъ и Вейттеръ (1SU7) получили рядъ сое- динепШ S'N'X, обладающих!, иовидимоыу соле- образнилгь характеромъ. Отпошсніе къ дру- гшгь соед.SnN нельзя считатьвыясненнынъ. Если растворъ S'M'Cl въ иетиловоиъ спиртѣ обработать (до появденія краснаго окраши- ванія) цннковою пылью, то (Mutbmaou und СЯеѵег, 1S96) получается пятисѣрнистый азотъ N!S* (какъ бы—но едва ли—аналогъ N50b), вещество во мнопехъ отношевІяхъ примѣча- тельное, хотя не обладающее ясно выражен- иьшъ характеромъ тіо-кнелотнаго ангидрида. N!Sa получается при продолжительпомъ нагрЬ- ваніи въ зацннутомъ еосудѣ (5 атм. давлеиія) до 100° раствора 3 ч. S4N4 въ 50 часгнхъ CS1. Фильтратъ прп испареніи выдѣляетъ сѣру и темно-красное сильно пахучее яасло, которое очищается растворeniearb въ уфир*в и въ чн- стомъ "ьидѣ плавится около 10° н походитъ но внѣишеыу виду на іодъ. МгЙ5 при нагрѣ- ваніи разрушается, съ водою даетъКІІ'ипронс- ходитъ, повидииоиу, вмѣстѣ съ свободньшъ роданомъ: S'K4+2CS2=S+(UNS)2+N2S6. Спиртовой растворъ фіолетоваго цвѣта. Если ігь описаннымъ здѣсь соедииппіямъ сѣры, содержащимъ .азотъ, присовокупить тѣ, о которыхъ говорится въ аыпоскѣ -М>, то можно видѣть, какъ разнообразны ыогутъ быть сочетания элементовъ, способныхъ обра- ВОвать соедвнеиін двухъ цюриъ ВХВ—какъ . азотъ и RX0-—кааъ евра.
СЕЛЕІ-ГЬ И ТЕЛЛУРЪ 05$ нршенім таыъ и здѣеь у аналоговъ сходство полное. Такъ, галоиды соединяются съ одиимъ II, а элементы описываемой группы — съ Н2, образуя НЮ.'В^, H2Se, ЕРТе [78 tri]. Водо- родиетыя соединенія селена и теллура суть такія же кислоты, какъ н H-S. Селенъ прямо, при простомъ иакали- ваиіи въ струй водорода, съ нимъ отчасти соединяется; но водородистый селенъ подвергается еще бодѣе легкому разложений отъ дѣйствін жара, чѣмъ сѣрнистый водородъ, а это свойство у теллуристаго водорода еще бо- лъ'е развито. H-Se и Н-Те суть газы, такіе же, какъ и сѣрнистый водородъ; растворимые, какъ и оиъ, въ водѣ, нолучающіеся чрезъ дѣйетвіе кислоты на металлическія соединенія этихъ элементовъ, образугащіе со щелочами солеобразныя тѣла и т. д. Селенъ и теллуръ, какъ исѣра, даютъ дв-із нор- налмшхъ степени соедипенІй съ ки- слородомъ, обѣ кислотнаго характера; прямо происходитъ только форма, со- отвѣтетвеныая SO2, т. е. селенистый SeO2 н теллурнстый ТеО2—ангидриды [79]. Оба послѣдніе, въ отличіе отъ (78 tri] Теллурнстый водородъ ТеІІ2 получепт. при алектролпаіі (Дева), при дѣйетвіи НС1 на сплавъ теллура съ цинкоиъ п при дѣяствін воды или развед. кислотъ на АІ'Те'. (Еигель, Форкрандъ и др,]. Эхо очень непрочный без- цвѣтный газъ, сообишгащій раствораыъ щелочей красный цвѣтъ, ежнжающійся около 0° въ жидкость уд. вѣса 2,5, занерзающііі около— 50°. Еиу отвѣчаютъ неирочныя соединенія съ шетаяламк. [79) Селенистый ангндридъ SeO2 есіь тѣло, твердое, летучее (около при 320е), кристаллизующееся беэцвѣтными призмами, растворимое въ водѣ, легче всего образующееся изъ селена дѣйетвіемъ иа него азотной кислоты. Капитальное изелѣдованіе 1.1S74-) Нилъсона показало, что соли селенистой кислоты во многомъ своеобразны (легко образуютъ кислый солн), и настолько характерны, что ж>- гугь служить даже для суждеяія о сходствѣ формъ окисловъ. Такъ, окислы состава RO даютъ среднія соли состава RSe032H*0, гдѣ В. = Мй, Со, Ni, Gu, Zn. Соли Mg, Ва, Са содѳржатъ иное количество воды, также какъ соли окисловъ R-0". Здѣсь обращаетъ на себя вниманіе то, что бериллІѲ даетъ именно среднюю соль BeSeOs3H-0, а не соль, сходную съ глнповемною, скандіеною (Sc'fSeO'J'H5©), иттровою Ys(SeO')"12H!0) я т. п. окисловъ вида R5Os, что говоритъ въ пользу формѵлы ЗеО. Теллурнстый ангидрмдъ ТеО! есть тѣло также твердое, безвѣтное, кристаллизующееся октаэдрами; также при накаливанш сперва пла- еѣры,—тѣла твердый, получаются, какъ- н ■ SO-, прямо при горѣніи самихъ. вяшееся, а потомъ улетучивающееся, въ водѣ.' оно нерастворимо; при разложепіи еолеіі, ему соотвѣтствующахъ, оно даетъ гидрагь 1-ГТеО3, который нераствориыъ. Оообепяо иге характерно то обстоятельство,, что SeO! и ТеО2 весьма легко возегановляются въ Se и Те,—для этото достаточно не только- металловъ хаклхъ, какъ шшкъ, или сѣртістаго водорода, дѣ/іствующихъ, какъ сильные воз- становптелн, но даже и сѣряистой кислоты, которая пзъ [кісгворовъ солей селеиігстой и теллурастой кпелотъ п также изъ самихъ. кислотъ способна выдѣлпті, селенъ и теллуръ, чѣлъ іі пользуются при получении этихъ элементов?,, и при отдѣленін ихъ отъ сѣры. Сѣрная кислота, какъ мы зпаемъ, рѣдко- дѣйетвуетъ окислительно. Не таковы селеновая и теллуровая кислоты H;Se04 и Н2ТеО\ онѣ суть сильные окислители, то-есть легко- возставдвлпются, во множеств*обстоительствъ, илгг въ низшую степень окпеленія, или даже до Se и Те. Чтобы SeO2 и ТеО5 превратив въ SeO3 и ТеО', требуются сильные окислители, п притомъ взятые въ значительной массѣ. При пропѵсканіи хлора чрезъ растворъ, содержащш K=Se," К=Те пли K=SeOn, К!Тс03, хлоръ еъ прпеутетвіи воды дѣСствуетъ окислительно, образуя K2Se04 и К2Те04. Тѣ н.-е- соліі происходить и при сплавленіи низшихъ степеней окпеленія съ селитрой; образугащіеся при этомъ соли изоморфны съ соответственными солями сѣраоіі кислоты, и отъ нихъ потому ве могутъ быть отдѣлены кристал- лизацібй. Солп" налія, натрія, аагнія, мѣди,. кадмія и т. п. растворимы, какъ и для еѣр- ной кислоты, но соли барія, кнльиія нерастворимы, аналогично съ солями сѣрной кислоты. Когда мѣдную соль селеновоіі кислоты CaSeO1 разлагаютъ въ р&сгворѣ сѣрнистьімъ водородомт. (осаждается CuS), то въ растворѣ остается селеновая ниолота; при испареніи и высуптиваніи въ пустотѣ при 180° она даетъ. сиропообразную жидкость состава H"SeO\. нмѣюідую удѣяьиый вѣсъ 2,6. Cameron and Macallan (1891) показали, что въ жидкомъ вндѣ чистая H2SeOJ остается только въ иере- охлажденномъ состояиіи, затвердевшая же плавится при -(-58° и твердая хорошо кристалл.? уд. в-всъ тогда 2,95. Гидратъ ШЙеО-'НЮ плавится при 4-25°, переохлажденный жидкіЕ имѣетъ уд. Е'Ьсъ 2,36, а твердый 2,63. Крѣп- кая селеновая кислота прнтлгнваетъ, какъ и сѣрная, влагу изъ воздуха, сѣрнистой кнело- той не разлагается, а на соляную кислоту дѣйствуетъ окислительно (какъ и азотиая,. хромовая, марганцовая, кислоты), выдѣляя хлоръ н образуя селенистую кислоту; H2SeOJ+ 2HCI=H2SeO= + Н20+СІ2. Теллуровая нислота. ШТеО* получается при сплавленія ТеО1 съ. ѣдгашъ кала и бертолетовой солью въ ввдѣ- К*ТеО*. Растворъ солн оеаждаютъ потомъ- хлористымъ баріеиъ, и въ осадкѣ получается ВаТеО4, которая разлагается сѣрной кислотойг въ раегворѣ тогда получается теллуровая кислота, которая при испареніи выдѣляетъ^ беацвѣткыл призмы, растворимый въ водѣ в
С5І гл. 20. сѣрл, селенъ и тедлгръ. простыхъ тѣдъ и при дѣйствін на нихъ окиелягащпхъ веществъ. Они обра- зуютъ мало-энергзческія кислоты съ ясными свойствами двуоеновныхъ ки- слотъ; однако не столько въ фнзпче- сштхъ свойствахъ, но а въ прочности п способности къ дальнѣйщему оіш- еленію, замѣчается у ннхъ характер- нос разлпчіе отъ SO2, подобное тому, которое пзвѣстно въ ряду галопдовъ, но только въ обратнолъ смыслѣ: тамъ мы видѣли, что іодъ легче соединяется съ кжслородолъ, чѣмъ бромъ и хлоръ, образуя болѣе прочный киелородныя соедтшеиія, здѣсь — напротивъ того SeO3 н ТеО2 трудно окисляются, а воз- етановляются легко, даже при помощи сѣрішстой кислоты. СсдСПъ полученъ Берцеліусомъ въ 1S17 году изъ того налета, который собирается въ первой камерѣ при прн- готовлеиіи сѣрной ішслоты изъ фалун- скихъ колчедановъ; пѣкоторые другіе колчеданы точно также содержать въ себѣ малую подмѣсь селена; въ Гарцѣ найдены нѣкоторые селенистые металлы, въ особенности селенистый еви- нецъ, селенистая ртуть, серебро, мѣдь, но малыми количествами. Главнымъ еодеригащш ТеН;0'2Н!0: эти два пая воды вы.тѣляются прп 160°; прп дальнѣйшемъ на- каливаніп выдѣляется и постѣдній пай воды, а аатѣмъ отделяется кислорода. Съ НСІ даегъ также хлоръ, какъ и .Н'ЙеОЛ Соли ■ея' также соответствуют!, соляыъ сѣрной кислоты. Должно, однако, заиѣтить, что теллуровая, какъ селеновая кислоты способны, и гораздо легче, чѣмъ еѣрная кислота, давать много-кислотный соед.; такъ, напр., пзвѣетны для теллуровой кисл. на только К-Те04Ш*0 и K.HTeUJiSB?0, но и КНТеСН-ТеО'ІГО = = К5ТеО 'ЗН2Те042НЮ. Эта соль получается легко пзъ кислихъ раствороеъ предыдущей еолл и труднѣе растворима въ водѣ. Такт, какъ SeO11 летуча к даетъ такія ;ке соли многокислотнаго состава, то можно думать, что SeO1, ТеО2, SeO3 и ТеО3 полимеризованы сравнительно съ SO3 и SO3, для чего желательно опредѣленІе плотности иара SeQ\ Она дудеть вѣроятно отвѣчать ЗеЧ)1 или Se'O0. Чтобы показать, до какихъ подробностей доходить мѣра сходства S и Sc, приведу два примѣра. Синеродистый калій раетворяетъ Se, какъ и S, образуя KGNSe, соотвѣтствуюдій роданистому калію; изъ ятого раствора кислоты выдѣляютъ йе, потому что HCNSe въ свободвдмъ видѣ тотчасъ разлагается. Кішя- щі& растворъ ДаЕ30\ раетворяетъ Ые, кзкъ и S, образуя соль, аналогическую съ еѣряова- .тиетой, а именно: Na'SSeO3. Кислоты, дѣйЕтвул на, .растворъ этой соли выдѣляютъ. Se. источник о мъ для его добычи остаются колчеданы и обманки, въ которыхъ седенъ отчасти замѣняетъ сѣру. При обжнгаиіп ихъ образуется SeO3, который сгущается и отчасти илп вполиѣ отъ SO3 возеташвллется въ холодныхъ частяхъ приборовъ, иазпачеішыхъ для обжпганія. Для открытіп селена въ рудахъ и иалетахъ служить чаще всего простое иагрѣваніе предъ паяльной трубкой на углѣ, причомъ развивается характеристически!, рѣдечиый запахъ. Селенъ представляетъ деа ви- доизмѣнеиія, какъ сѣра: одно аморфное, нерастворимое въ сѣрнистомъ углероде, а другое кристаллическое, хотя слабо (въ 1000 частяхъ при 45° и въ 6000 прп 0°) растворимое въ сѣрнистомъ углеродѣ и выдѣлятотцееся изъ растворовъ въ одно - клиномерныхъ призмахъ. Если высушить красный оеадокъ, полученный чрезъ дѣйствіе SO - на SeO2, то образуется бурый порош о къ, шіѣющій удѣльиый вѣсъ 4,26; при нагрѣвапіи цвѣтъ его мѣ- няется, и онъ плавится въ металлическую массу, при охлажденіи блестящую. Смотря потому, какъ быстро произошло охлажденіе, Se получаетъ при этомъ различныя свойства: быстро охлажденный, онъ остается аиорфиымъ, имѣетъ удѣльиый вѣсъ такой же, какъ и по- рошокъ (4,28); прп медленномъ охлаж- деніи онъ становится кристаллическимъ и непрозрачнымъ, расгворимъ въ сѣрнистомъ углеродѣ. и тогда имѣетъ удѣльиый вѣсъ 4,80. Въ этомъ видѣ онъ плавится при 214° и остается по- етоянньшъ, а изъ аморфиаго состояния, въ особенности при темпер, выше S0°, по-немногу переходитъ въ кристаллическую форму:такой переходъ сопровождается выдѣленіемъ тепла, какъ и для сѣры, такъ что аналогія съ сѣрой здѣсь ясно выражена. Въ аморфномъ видѣ, сплавленный селенъ представляетъ бурую массу, слабо просвѣчи- вающую и съ стеклянпъшъ изломомъ, а въ кристаллическомъ состояиіи онъ-. имѣетъ видъ еѣраго металла, съ сла- бымъ блескомъ и крнсталличесшімъ сяожеиіемъ въ изломѣ [79 bis]. Селенъ [79 bis] Мугвдиъ, Зіщямавшійен изелѣдова- еіемъ аялотропичеекпхъ изм'Ішеиій гелена, указываете, (1889] на особое вндоизиѣнѳиіе, являющееся к акт, бы переходнымъ между хри-
СЁЛШЪ И ТЕЛЛУРЪ. (І55 кпшггь при 700°, образуя пары, плотность которыхъ постоянна только при температур* около 1400°, причемъ она равна. 79,4 (относительно водорода), то есть частичная формула селѳпа тогда Sea, какъ сѣры при столь же высо-. кпхъ температурахъ. Теллуръ встречается еще рѣже селена (въ Саксоніи), въ соедшеніи съ ■золотомъ, серебромъ, евинцамъ и сурьмой, въ такъ-называемой письменной рудѣ. Бъ Веигріи и на Алтаѣ найдены теллурпстый виснуть и теллуристое серебро. Для полученія теллура, напр., изъ теллуристаго висмута, измельченную руду сзгЬшиваютъ еъ поташемъ и углелъ, образуя какъ можно бол-fee тѣснуга смѣсь, которую накаливаютъ въ закрытомъ тпглѣ; при этомъ получается только теллурнстый калій К^Те и не образуется теллуристокаліевой «оли, потому что уголь эту послѣднюю возстановляетъ. Такъ какъ теллурнстый калій.растворяется въ водѣ, образуя красно-бурый растворъ, но кисло- родомъ воздуха разлагается (ІС2Те + + О + НЮ = 2КНО + Те), то массу, полученную въ тнглѣ, облнваютъ прокипяченной водой и процѣживаютъ возможно-быстро, а полученный ра- «таллпчесіцшъ и аморфншіъ селеномъ. Оно получается выѣстѣ съ криеталлпческимъ селеномт. при мсдленномъ выпариваніп раствора делена въ сѣроуглеродѣ к отличается отъ кристаллическаго вгсдонзиѣненія формою сео- яхъ крнсталловъ и при нагрѣваніи въ него переходить. Шульце (1SS5), а затѣмъ fiuthier (1902), при взаимодѣйствіи слабыхъ раство- ровъ SeOa и гидрата гидразина, получили се- ленъ, подобно Ag (см. гл. 24) въ коллоидально растворимоаъ состояніи, но атн изслѣдованія .не столь законченны, каіп. для растворимого серебри, а потому мы надъ ними не останавливаемся. Долучеиъ въ раствор ігмо-коллон- далшомъ состояніи также и теллуръ. [80\ При этомъ получается нечистый теллуръ: опъ содержнгь много селена. Для от- д'Ьлснія, смѣсь ихъ нревращають въ смѣсь каліевыхъ солей теллуровой н селеновой кис- лотъ, и такую смѣсь обработываютъ азотной кислотой и азотнобаритов ой солью, иричемъ осаждается только оелѳново-баритовая соль, -а теллуробяритовая соль остается въ растворѣ; ао этотъ споеобъ не даетъ чистаго результата; невидимому, селенъ лучше отделяется отъ теллура въ металлпческомъ видѣ, — для этого нечистую телігурокалісвую соль кипя- тятъ ст. соляной кислотой, получается теляу- риотокаліевая соль, в ыаъ этой последней -возстановляется теллуръ сѣрнистьшъ гаэомъ; створъ оставляютъ на воздухѣ, причемъ и осаждается теллуръ [80]. Теллуръ въ свободномъ состояніи имѣетъ вполнѣ дісталлнческііі впдъ: онъ еере- бристо-бѣлаго цвѣта, весьма легко кри- ' еталлизуется въ длинныхъ блестящихъ иглахъ, очень хрупокъ, такъ что легко измельчается, но плохо проводить теплоту и электричество, такъ что въ атомъ отБОшеніи, какъ к во мпогихъ другихъ, соетавляетъ переходъ отъ металловъ къ мѳталлоидамъ; его удѣль- ный вѣсъ 6Д8; онъ плавится раньше начала краено-калильнаго жара, а при нагрѣваніи на воздухѣ загорается и горитъ, какъ селенъ ж сѣра, голубымъ пламенемъ, выдѣляя бѣлые пары ТеО2, причемъ слышенъ слабый кисловатый запахъ, если теллуръ не содержать подмѣси Se; въ послѣднемъ случаѣ слышенъ запахъ, развиваемый этшіъ лослѣдпимъ. Щелочи растворяютъ при кипяченш теллуръ, какъ и селенъ, и сѣру, причемъ образуются К?Те и ЮТеО3. Отъ содержанія КЧ'е растворъ имѣетъ красный двѣтъ, но при охлаж- деиіи пли разбавленіи водой этотъ послѣдній исчезаетъ, причемъ теллуръ вполнѣ осаждается: 2K2Te+K2TeOa-f" +3HaO=6KHO-f-3Te [81]. яотомъ плавятъ и перегоняютъ полученный ыеталлъ въ струѣ водорода, причемъ первоначально улетучивается селенъ, а потоігь теллуръ, потому что послѣдній гораздо труднѣе летучъ, чѣмъ селенъ. Но, однако, п теллуръ летучъ, и этимъ способонъ можетъ быть от- дѣленъ отъ другихъ, гораздо менѣе его лету- чяхъ, металловъ, налрпмѣръ, отъ сурьмы.Брау- неръ (1889) показалъ, что теллуръ, очищенный обычпымъ снособомъ, даіке поелѣ возгонки, содерѵкитъ еще много подмѣсей. Надъ атомнымъ вѣсомъ Те трудились мнсгіе п хотя (при 0=16) за послѣдніе годы (1SS!)—1902) мно- гіе (Браунеръ. Метнеръ, Chikashige, KStner, Pellim, butbier и др.) нащ.тн его отъ 127,3 до 127,9, въ среднемъ 127,7, т. е. болѣе, чѣмъ для іода (около 126,9), но Steiner (1901), анализируя летучій (C°HS)-Te, нащелъ Те=126А т. е. менѣе, чѣмъ для іода. Мое личное мнѣ- ніе состонтъ въ томъ, что атомные вѣса іода (см. гл. 1і, вын. ti2) п т'еллурд очень близки къ 127 (прннимая0и:16), но который болѣе— опытоыъ рѣшнть трудно н можно только по- слѣ новыхь очень тщательныхъ пэслѣдова- ній, и мнѣ кажется болѣе вѣроятньшъ, что J немного болѣе Те, какъ елѣдуетъ по леріо- двческому закону, п что въ іодѣ содеряаітся подм'Ьсь С1 п Вг, а потому его вѣсъ ато«а болѣе 127. Рѣшеніе- этого надо оставить буду щимъ иэслѣдователяыъ.
(І56 ГЛ. 21. ХРОіМХ, ЫОЛИВДЁНЪ, ВОЛЬФГЛМЪ, УРЛІГЬ П МАРГДЫЕЦЪ. ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ ГЛАВА. Хротъ, молибденъ, вольфрамъ, уранъ и марганецъ. Сѣра, селенъ и теллуръ принадлежать і;ъ нечетнымъ рядаыъ ЛТ-й группы. Изъ четныхъ рядовъ въ той же VI групиѣ пзвѣствы хрош>, молнОденх, вольфралъ и уранъ, дающіс окислы формы ROa, какъ п SO3. Кнслотныя пхъ свойства менѣе рѣзкп, чѣмъ для S, Se, Те, какъ ѵ всѣхъ элеыентовъ четныхъ рядовъ. Но все же СгОя, МоО-\ W0» и даже UOs даютъ съ основаніямп МО соли состава MOnRO3. Для тяжелѣйпгахъ элелентовъ, особенно для урана, форма U03 наименѣе кислотна и приближается къ оенованіямъ, потому что въ четныхъ рядахъ окислы элемента съ высінилъ вѣсомъ всегда болѣе и болѣе пріобрѣтаютъ оеновньш свойства. Оттого DO8 обладаетъ свойствами осно- вапія, даетъ соли ІІ02Х-. Ясныя же основныя свойства выражаются въ илз- ншхъ окпслахъ Сг, Mo, W п U, которые всѣмп ими образуются. Такъ Cr2Os обладаетъ столь же ясными свойствами основанія, какъ А1-03. ІІзъ всѣхъ исчислениыхъ элелентовъ наиболѣе распространенъ въ ириродѣ и чаще прпмѣняется въ практикѣ хромъ. Онъ даетъ хромовый ангидридъ СгО3 и окиеьхрома Crs03—двѣ формы съ кошгчествомъ кислорода, относящимся, какъ 2:1. Въ соединеніяхъ того и другого рода хромъ встречается въ природѣ, хотя довольно рѣдко. Уральская красная хромовая руда или [SI] На холоду разложшіе идетъ въ пока- залномъ порядкѣ, а въ нагр-втой жидкоети при ' избыткѣ КНО въ о браги омъ. Подобное же явле- ніе происходить, когда теллуръ оплавляется со щелочами, потому-то н необходима для по- , лученія КгТе прибавлять при сплавленіи угля. Селенъ н теллуръ сравн. легко образуют* съ хлоромъ выешія степени соединекія. Для селена извѣстны SeClu и SeCl* и для теллура Те (Л* и ТеСІ*. Четырея-хлорыетые селенъ и теллуръ образуются при пропусианіи хлора чрезъ эти металлы. SeClJ представляетъ кристаллическую, яетѵчѵю массу, которая съ водой даетъ SeO2 и НСІ. Четырех-.члориегыЯ теллуръ гораздо труднѣе летучі., легко плавится и также разлагается съ водой. Подоб-- ныя же соединенія извѣстны для брома. Че- -тырех-бромистый теллуръ краснаго цвѣта, хромовосвннцовая соль (крокопзитъ)' РЬСгО4 была дпя Вокелена источни- коыъ для открытія хрома, которому онъ прпдадъ его пазваніе (отъ грече- скаго слова—крашу) по прпчпнѣ яр- кихъ цкѣтовъ, свойствешіыхъ соедіше- ніямъ этого элемента; соли СгО3 жел- таго и краснаго, Сг203 зелеиаго и фіо- летоваго цвѣтовъ. Красная свинцовая руда, однако, очень рѣдка, чаще встрѣ- чаются соедпненія окиси хрома, Сг-О8. Малый ея количества составляют^, красящее начало многпхъ минераловъ и горныхъ породъ, напр., серпентиіговъ или змѣевпковъ. Главную руду, изъ которой вырабатываются въ практикѣ хромовыя соедннеиія, составляетъ хромистым желѣзкякъ или хромнтъ, добываемый на Уралѣ [1], въ Малой Азіи, Калифорніп, Австралии и др. Это есть магнитный желѣзнякъ FeOFe2On, аъ ко- торомъ окись желѣза замѣщена окисью хрома, т. е. составъ его FeOCr-О3. Хромистый желѣзнякъ кристаллизуется октаэдрами: удѣлыіый вѣсъ 4,4; иыѣетъ слабый металлическій блескъ, сѣро- чернаго цвѣта, даетъ бурый порошокъ. Кислоты на него дѣйствуготъ очень слабо, но при сплавленіи съ кислою- сѣрнокаліевою солью онъ даетъ массу,, въ водѣ растворимую и. содержащую,, кромѣ сѣрнокаліевой солн, желѣзпъпі купоросъ и соль окиси хрома. Въ тех- никѣ переработка хромистаго желѣз- няка производится преимущественно для нолученія солей хромовой кислоты, а не окиси хрома, а потому мы про- слѣдимъ исторію этого элемента, начи- - ная съ хромовой кислоты, а именно, съ обработки желѣзияка на двухромово- каліевую соль ылн хцомпнкъ КаСг207, какъ обыкновеннѣйшую соль хромовой. плавится въ бурую жидкость и возгоняется а еъ водшшмъ растворомъ бромистаго каліл даетъ кристаллическую соль К'ТеВг'ЗЁГО. [1] Переработка ура.чьскзго хроиистаго же- лѣзнлка въ хромовыя соединенія укрѣпнлась. въ Россіи, благодаря уиілІямъ П. К.' .Ушковп,. имѣющаго дл>і этой ц/вли большой заводь на. Камѣ; около Клабугп.
СОЛИ ХРОМОВОЙ КИСЛОТЫ, 657 кислоты. Должно аамѣтить, что хромовый ангидридъ СгОа получается только въ безЕодпомъ состояніи п отличается способностью легко давать безводный щелочпыя соли, содержания на I пай основаиія 1, 2 н даже 3 пая ангидрида. Такъ, изъ еолѳй калія извѣстна средняя или желтая хромовокаліевая соль K^&'OS соотвѣтствующая и виолнѣ изоморфная съ сѣрноналіевою солью. Такъ какл> въ приеутетвіп пѣкотораго избытка кислотъ изъ К-ОО1 легко происходит!, двухромовая соль К2Сг20'= = 2КаСгО+ + 2НХ —2КХ—НЮ,, то и стараются получить такую соль, особенно потому, что въ ней болг1;е эле- ментовъ хромовой кислоты, чѣмъ въ средней соли. Измельченный хромистый желѣзнякъ при накаливании со щелочью ноглощаетъ кислородъ столь же легко, какъ (гл. 3, выи. 7) смѣсь окнс- ловъ марганца со щелочью. При этомъ окись хрома, окисляясь, переходить въ ангидридъ, соединяющийся со щелочью: Сг-'О3-|-03™2Сг03. По мѣрѣ оігасленія и образования хромовой соли, масса окрашивается въ желтый ц&ѣтг. Желѣзо при этоыъ также окисляется и даетъ ГеЮ3. Смѣсь извести (иногда съ гюташомъ) и хромнетаго желѣзняка накаливаютъ въ отражательной печы при доступѣ большого избытка воздуха и при красно-калпльвомъ ;карѣ, въ теченіе мвогихъ часовъ, пока масса не станетъ желтоватою: тогда въ ней находится средняя хромовоизвестковая соль СаСгО*, нерастворимая въ водѣ, при избытке извести [1 bis]. Полученную массу измельчаютъ и обливаютъ водою и сѣрной кислотой. Избытокъ извести даетъ шпсъ, а въ растворъ переходить растворимая двухромово- извеетковая соль СаОЮ7, вмѣетѣ съ нѣкотор. частью желѣза. Растворъ сливаютъ, прибавляютъ ыѣлу (для осаждешя окиси желѣза), образуется новое количество гипса, а хромовая кислота не переходить въ осадокъ, т. е. не образуетъ средней, малорастворимой {въ 240 ч. воды) соли. Тогда въ растворѣ остается довольно чистая хромоизвестковая соль, которая чрезъ (1 bis] Но при бо.тьшомъ количествѣ хромовой кислоты,, известковая соль растворима въ зод-ІГ, что моікио видѣть изъ того, "что растворъ хромовой кислоты раетворяетъ известь. двойное разложеніе даетъ другія хро- мовыя соли; .такъ, напр., съ кмслыиъ растворомъ K2S04 она даетъ осадокъ сврноизвестковой соли и растворъ дву- хромовокадіевой соли, который при испареши и кристаллизуется [2]. Двухіюмовокіілісвая соль К-'СгЮ7 (хромпикъ) изъ кнслыхъ растворовъ легко кристаллизуется въ отлично обра- зованныхъ призматическихъ, красныхъ кристалл ахт., при красно кал плы-гомъ жарѣ плавится и при очень высокой температурѣ выдѣляетъ кислородъ, оставляя окись хрома п среднюю соль, не измѣняющуюся при выеокой температурѣ: 2К*Сг*От = 2КаСг04+СгЮ3-і- -f- О3. 100 частей воды при обыкновенной теми, растворяютъ около ІО-ти ч. соли: съ повышееіемъ теми, растворимость увеличивается. Весьма важно замѣтить, что двухромовая соль не со- держитъ воды=К2Сг04+Сг03, кислая соль, соотвѣтствующая KHSO, вовсе не образуется. Растворяясь въ водѣ, она производить охлажденіе, т. е. и тогда съ водою особо прочно не соединяется. Растворъ и самая соль ядовиты и дѣііствуютъ окислительно, что свойственно вообще еоединеніямъ СгО3. При нрока.тиваніи съ сврой и органическими веществами, съ SO- и H2S и т. п., соль раскисляется, образуя хромовую окись [2 bis]. Двухромовая [2] Въ заводе кон практик* встречается иного пзмѣненій въ подробностяхъ, которыя должно ужо искать въ курсахъ технической хпаііп. Но упомянемъ о томъ; что—слабо прока лпвъ сформованную въ кирпвчи смѣсь хр. желѣзняка еъ известью и оставивъ водучен- ную аіассу на влажномъ воздухѣ (происходить поглощеніе кислорода, масса желтѣетъ), также получаютъ соль хромовой к. Чаще всего нынѣ въ іірактнкѣ «риыѣняется двухроашвоштровая со.тг, Na-Cr-0T2H=0, легко раствор изіая въ водѣ. [2 bis] Окислительное дѣйствІе двухромовой соли на органическія вещества ігри обыкио-1 венной теяпературѣ особенно явственно кодъ вліяніемт) свѣта. Такъ, палр.,..дѣйсгвуегь клей (желатина); что открыто Пуатвеномъ и прн- мѣпеио въ фотографіи, для фотогравюры, фо- толитографін. для пнгкентнаго пёчатанія а т. п. Отъ дѣйствія свѣта желатина окисляется на счетъ СгО! и получается нерастворимое.- (ет. теплой вод'):) соеданеніе, тогда какъ йезт. дѣйствіп свѣта ікелатниа растворима .въ при^ сутствіи хромовой кислоты К'Сі^О1. Смѣеь Na'-СгЮ* съ небольшииъ колич, глицерина при нагрѣванш до 100° сана собою загорается, оставляя, очепъ рыхлувд окнеь хрома, причемъ гіщцерішъ окисляется. 4.2
G5S ГЛ. 21. ХРОМЪ, МОЛИВДЁНЪ, ВОЛЪФРАМЪ, УГАЦЪ И МАРГАНЕЦ'Ь. соль [3] служить п въ техннкѣ, и въ химической практик']; средствомъ для [3] І-ІыігЬ готовятъ на заводахъ также дву- 3! ромовый сое д. иатріл и аямонЫ. Средняя натровая соль кристаллизуется сі> UUl'O, какъ и глауберовіиі соль, сытею изоморфная. Выше 30е растворъ выуйляетъ безводную соль. Дву- хродавонатровая соль В'ь крпсталлахъ содержите Иа-Сг-0;2Н-О. Аииіачныя соли хромовой 'кислоты получаются нзч. самой кислоты при наеыіаенш амыіііком'ь. Двухромовая соль получается, если 1 ч. кислоты насытить амміа- комъ, л потому прибавить другую часть кислоты іі испарять подъ колоколомъ воздушна го насоса. АішІачныя соли при накалпваніп оетавляютъ окись хрома. Поташ ноамміачшш соль йН'КСгО'. получающаяся въ шідѣ ;ксл- тыхъ нглъ ішъ расткора двухромовокпліевоіі солн в'і. ѣдком-і, іімліакѣ. тсряегь амміакъ и диетъ двухромовую соль но только при нака- ливанііі. но мало-по-малу и при обыкновенной температурѣ— это показиваетъ малую энергичность СгО3 и способность давать лрочпыл двух ромов ыя соли. Магнсзіалыіал соль растворима въ водѣ. также какъ и строи- плановая. Известковая таким несколько растворима, но баріповіія ночтп нерастворима. ІІзоморфпзмъ съ сѣрною кислотою проявляется для хромовая соли уже и въ томъ, что магнезиальная и амміачнап соли образу ютъ двойную соль съ (і-ю .паями воды, совершенно изоморфную съ соотііѣтствешюю со.іыо еѣр- ноп кислоты. Магнезіальнап соль кристаллизуется съ 7-ю паями воды въ болышгхъ кри- сталдахъ. Берилловая, церитован, кобальтовая соли хромовой кислоты въ водѣ нерастворимы. Хромовая юіслота растворяетъ углс- марганиовнетую соль, но при нспаренііі ра- створа выдѣляется окись марганца, происходящая иа счетъ раскисленіл хромовой кислоты. Хромовая кислота окисляетъ также закись же.тѣза, а. водная окись его растворяется въ хромовой кпелотѣ. Одна взъ употребите льнѣйшнхъ въ краенльномъ д'влѣ солей хрома .есть желтый кромъ—нерастворимая въ водѣ желтая хромовое винновая" соль РЬСгО' (гл. IS,'выи. 46), осаждающаяся при смѣше- яіи растворовъ РЬХ3 съ раств. солей хром, кося. Она легко образуетъ основную соль состава PhCrCVPbO въ видг1> кристаллическаго иорошка, по.іучагашагося при сплавленін средней соли съ селитрой п при быстромъ затѣмъ Лромываніи водою. Это же вещество получается, хотя въ маломъ количеств-Ь и нечасто, прп обработкѣ хромовосвинцовой соли среднею хромовокаліевой солью, въ особенности при кшшченіи, что и даетъ возможно сть этпмъ способом!, достигать, при посредстве тѣхъ же матерізловт., различный, оттѣнковъ хромовосвипцовой соли отъ ж«л- таго до краснаго, переходя черезъ различный оранжевы я. Разложеиіе, которое совершается (иевполнф) въ этють случаѣ, состоять въ слѣ- дуюиемъ: 2РЬСг04 + КгСг04 = РЬСгО'РЬО -+- -г-К'Сгэ0', то-есть въ растворѣ происходитъ двухромовой ал іевая соль. Въ прнеутствш азот, кислоты горячи растаоръ AgNQ* съ КгС'гСИ ■Жвехь двухромовую коль серебра Ар3Сг!07 въ получепія исѣхъ другихъ яроловыхъ соединений. Въ техішкѣ ее перврабо- тываютъ пъ желтыя краски, иосред- етвомъ двойного разложеиія съ солями свинца, барита и цинка. При слгЪшенш раствора солей назвашшхъ ыеталловъ съ двухроыовою солью (при окраши- ваиіи чаще всего въ смѣси съ содою— для образовапія средней соли), онѣ выделяются въ нерастворимомъ видѣ п притомъ въ состояпік среднихъ солей, напр., 2БаС1й + К:іСга07-г-НэО== = 2ВаСгО*+2КС1 + 2НС1. Это пока- зываетъ уже, что эти соли въ слабыхъ кпелотахъ нерастворимы, но цолнаго осажденін (какъ со среднею солью) тогда иѣтъ. Баритовая и цинковая соли лшгошіо желтаго цвѣта; еще болѣе іштешшвеі-гь цвѣтъ свинцовой соли, переходящій въ разный оттѣнки оран- жеваго. Желтый ситецъ окрашеиъ, именно, этою краскою. Серебряная соль AgaCr04 ярко-краснаго цвѣта. Смѣшанная съ ѣдкимъ кали или съ потащемъ (выдѣллется СО-), двухро- ловокаліеван солі, образуетъ среднюю соль К-СгО; это есть желтая хромовая соль. Удѣльнын вѣсъ ея 2,7, почти какъ и красной соли. При раствореиіи ея поглощается тепло. Одна, часть растворяется въ 1,75 частяхъ воды прп обыкновенной теяпературѣ, ра- створъ желтый. Смѣшанная даже съ столь слабыми кислотами, какъ уксусная, не говоря уже объ обыкновеи- ныхъ кислотахъ, она даетъ красную соль; смѣншная же растворъ этой последней съ избыткомъ азотной кислоты, Гремъ получилъ трихромово-каліевую соль К8Сга010 = К»СгО*2СгО*. Для полі'чеиія хроиоваго аигидрпда насыщенный растворъ двухромовока- ;йевой соли при обыкновенной темпе- ратурѣ приливаютъ тонкою струею къ равному объему чистой сѣрной кис- -лоты [4]. При смѣшепіи, раэумѣется, ввдѣ кристаллнч. осадка, водою раалагаемаго на Ag=Cr04+CrO" (Дутеирейхъ). . [4] Сѣрная кислота не должна содержать ннЗчіихъ окисловъ азота, п. ч. онн позстано- вляютъ CrOs въ Сг'О". Если растворъ хромовой соли иагрѣіь съ пзбі.гткоАіъ ішелош, яапр., соляной или сѣрной, то выд-Ьллется хлоръ или кислорода и образуется распюръ соли окиси хрома, Одииъ нзі. первыхъ способовъ, которымъ получена СгО*; со'стоялъ "въ пре- врапіеніи ея солей въ летучій шестифторйстыИ
ХРОМОВЫЙ ЛНГИДрИДЪ. 659 температура повышается. При ыедлен- иомъ охлажденіи хромовый ангидридт. выдѣляется въ длнш-шхъ игольчатыхъ кристаллахъ краеиаго цвѣта, иногда въ нѣскольно сантпметровъ длиною. Чтобы освободить кристаллы отъ ма- точнаго раствора, ихъ нладутъ па пористую глиняную массу, напр., на кир- пшчъ [4 bis]. Весьма важно обратить Эд'йсь внЕманіе на то, что при разло- жешн хромовыхъ соедппеыій никогда не выдѣляетея гидрата хромовой кислоты, а всегда ангидридъ СгОя. Соот- вѣтствеішый гидратъ Сг04Наилн какой- либо другой даже вовсе і-іеизвѣсшта. Тѣиъ ие менѣе надо принять, что хромовая кислота двуосновна, потопу что она оОразуегь соли изоморфный или совершенно аналогичеекія ст. солями еѣрной кислоты, которая есть луч- ніій примѣръ двуо сновныхъ кислотъ. Доказательство атому видно и въ томъ, хронъ CrFu. Это соединение получено Унвер- дорбеіюмъ, сы'Іліштл хромово свинцовую соль съ плаппковымъ шпатомъ въ сухомъ видѣ и о Сливая дымящеюся сѣрною кислотою въпла- тиноеолъ сссудѣ: РЬСгО'+ЗСаГ2 -f ■UPSO'' = = PbSO' + ЗСаЙО1 + il-FO+CrF*. Фтористый хромъ летучъ, образует», письма ѣякіе, ядовитые пары, сгущающіеся при охлажденіи въ красную, чрезвычайно летучую жидкость, весьма сильно дг.шлщую на . поэдухѣ- Лары, проведенные въ воду, разлагаются на фтористый водородъ н хромовую кислотѵ: CrF5 -f- т- ЗІТО — СгОНЫ-П''- Если воды будетъ взято ■очень немного, то фтористый водородъ улетучивается, и хромовый ангидридъ прямо выделяется въ.вндѣ крнсталловъ. Также разлагается хлорангндридъ хромовой кислоты Сг02СІ: (вьш. 5). Обрабатывая нерастворимую въ водѣ хромовобаритовую соль эквнвалент- нымъ количествомъ сѣрной кислоты, можно получить растворъ хромовой кислоты и оса- докъ сѣрнобарнтовой соля. При осторожномъ нспаренім раствора выд-вляются кристаллы лнгидрида. Фриііше далъ весьма удобный способ!, легко получать хромовый апгадрпдъ, основываясь на отношеяік хромовой кислоты къ сѣриоіі. Крѣпкал кислота растворяеть при ■обыкновенной температуре и хромовый ан- гндрндъ. и хромовокаліеву.ю соль. Бо если къ раствору прибавлено будетъ некоторое количество воды, то выдфляетси хромовый ангидридъ; если количество воды будетъ увеличено, то выдѣлившійся хромовый ангидридъ вновь растворяется. Когда на 1 най сѣрной кислоты находится въ растворѣ 2 пая води, то тогда хромовый ангидридъ почти вось выделяется иэъ раствора. [4 bis] Нн яроаѣживаніл, ни промываніа здѣсь употребить нельзя, поточу что бумагою хромовой ангидридъ шзствновяпется, а проиываніемъ растворяется. что СгО3 при нагрѣваніи съ NaCl и HsSO* даетъ летучій хлор-авгидридъ СгО-'С]2 ст. двумя хлора, какъ елѣдуетъ для двуосновной кислоты [5]. Хромо- [о] Берцеліусъ замѣтилъ, а Розе подробно изучнлъ аамѣчате.лыіую реакціга. происходящую между хроновою кислотою и поваренною солью въ присутствіи серной кислоты. Если смѣшать 10 частей поваренной соли съ 12 частями двѵхромовокаліевоіі соли, массу сплавить, охладить, разбить на куски и облить 20-ю частями дымпшеііея сѣрноп кислоты, то происходить енлыіан реакаія, сопровождающаяся об разов апіеиъ Оурыхъ паровъ хроко- іиго *лор-ангидрида или хлористаго хромила Сг02С1- по уравнешю: CrOn4-2NaCl-r-H!S04= =Nii-S01-j-H504-Cr0-O2. Для удержанін воды необходима прибавки, избытка H2SO>. Такое же вещество получается каждый разъ, когда какой-либо хлористый металлъ нагревается въ присутствіи хромовой и сѣрной кислотъ. Крѣп- кій растворъ НСІ или газообразный НСІ съ СгО- прямо даютъ воду и CI0!Cis, но избыток'], воды разлагаетъ это еоед. Образованіе этого .четучаго вещества легко замечается по тому бурому цвѣту, который свойственъ его парамъ. Сгущая пары въ сухомъ ііріемнике. пол у чают т> жидкость, ныѣющую удельный весь 1,9, квпящую при 118°, плотность пара 7S. что іі соответствует!, формулѣ. Хлориетый хромн.ть при нэкалпваиін разлагается, выдѣ- лян окись хрома, киелородъ н хяоръ:2СгО!!СІ1=* Crs0'-{-2CIs-f-0, потому это вещество можегь действовать единовременно-—и каігь сильное окисляющее, н какъ хлорирующее вещество. Приведенное въ соприкосновеніе съ горючими веществами, оно ихъ часто воспламеияетъ: напр. фосфоръ, сѣру. терпі^ггпнное 'масло, ам- міак-ь, водородъ и другія. Влагу воздуха притягивает ъ съ большою энергіею и аотоиу долікно быть сохраняемо въ запаяыныхъ со- судахъ. Оно растворяетъ іодъ и хдоръ, съ со- сл'вдішііъ ойразуетъ даже твердое соедине- ніе, что завиентъ отъ способности хрома давать свою высшую степень окисленія СгЮ;. Весьма заяѣчательна большая аналогія физ. свойств'Ь СгО;СІг и SO'CF, хотя SO5 —тѣло газообразное, а СгО5 (о кото]Юй упомянуто въ слѣд. выноскѣ) вещество твердое и нелетуч ее. Если 3 части двухромововаліевой соли еуѣ- шать съ 4-ня частями крѣпкой соляной кислоты и съ небольшимъ иопичествомъ воды, то при слабомъ нагр'Ьваиіи все переходить въ растворъ п еще не происходить выдѣленія хлора; тогда при охлаждеиін жидкости выделяются весьма постоянный на-воадухѣ, крае' ныя призмы, аазыЕйеяыл солью Пелнго. Она имѣетъ составь КСЮгО5 и образ ѵется пс уравнение: К-Сг2ОЧ-2НСІ — 2КС1СгОа+ НэО. Очевидно, что это есть первый хлорангид- ридъ хромовой кислоты ИСгО'СІ, въ которомі водородъ замѣненъ каліемъ. Бода его разла- гаеть и растворъ при лепареніи вьвдвляеть двухромовокаліевую соль п соляную кислоту. і)то новый примѣръ столь частьи-ь обратныхъ реакцій. Съ сѣриоЁ кислотою соль Пелнгс даетъ хлористый хрокнлъ. Гейтеръ получи.іь соль Пелиго изъ хромовокаліѳвой со.тл и по-
660 ГЛ. 21. ХГОМЪ, МОЛИВДЕН7., ВОЛЬФРЛМЪ, УРАНЪ И МАРГЛНЕЦЪ. вый ангидридъ представляетъ красное .кристаллическое вещество, при нагрѣ- ваніи дающее черную массу; при накаливании до 190° плавитея, выше 250° выдѣляетъ кпс.чородъ п оставляетъ двуокись хрома СгОэ [6], а прп еще бо- яѣе возвышенной температурѣ—-окись хрома СгЮ3. Хромовый ангидридъ чрезвычайно легко растворяется въ водѣ, прптягнваетъ даже влагу воздуха, но о п ре дѣ лен наго соединен! я еъ водою, какъ сказано выше, не о брав у етъ. Удѣльный вѣсъ кристалловъ равенъ 2,7 {еилавлеішыхъ 2,6}. Растворъ иред- ставляетъ совершенно ясньгя кислотный свойства: изъ угольыыхъ солей выдѣляетъ угольную кпслоту, въ со- ляхъ барія, свпнца, серебра и ртути производить осадокъ нерастворпмыхъ солей. Прп дѣіістЕІп перекиси водорода на растворъ хромовой кислоты пли двухромовой а ліевой соли образуется -голубой растворъ, который обезцвѣчи- вается весьма скоро по мѣрѣ выдѣде- нія кислорода. Баревилль показалъ, что при этомъ образуется надхромовын ангидридъ Сг207. Эта перекись замечательна тѣмъ, что растворяется весьма ристаго хродала. Соль Пелиго при нагрѣва- ніи до 100° выдѣляетъ весь содержащейся въ ней хлоръ, а при дальнѣйшемъ нагрѣванін обраяуетъ окись .хрома. [б] Эта же двуокись spoaia СгО! можетъ быть получена при смѣшеніи расгворов-ь солей хромовой окиси съ раствороиъ солей кроновой кислоты Въ выд-Бляющемся буромъ осадкѣ находится соединение (Сг'О'СгО3) эк- вивалентныхъ колпчествъ окиси и хромоваго ангидрида. Бурый осадовга СгОг содержит!, воду. Такое же вещество получается при не- полнода. раскислеиіи хромовой кислоты различными воз станов ля ющиэш веществами. Окись хрома при накаливаніи поглощаетъ кяслородъ и даетъ, невидимом у, то же casioc вещество, ■азотнокислая соль окиси даетъ при накаливавши СгО5. При вакалнваніи СгО* выдѣляется киелород'ь, и остается окись хрома. Это аналога двуокиси ыаргаица. Кргогеръ обработы- валъ его смѣсью поваренной соли и сѣрноіі кислоты, причемъ выявляется хлорный газъ и не образуется хлорнстаго хромвда. Растворъ хромоной кислоты разлагается также придѣй- ствіи евѣта, выдѣлян бурую двуокись. На кожѣ и тканяхъ при обыкновенной температурѣ хромовая кислота оставляетъ бурыя пятна, дроясходящІя, вѣроятно, отъ разяожеаія такого ;ке рода. СпиртоЕыи растворъ СгО* подъ вліяніеиъ евѣта разлагается подобньшъ же образомъ. Отъ дѣиетвія HY05, .въ присутствии КНО, двуокись хрома образуart К'СгО*. легко въ эфпрѣ и въ эфирномъ ра- створѣ гораздо болѣе постоянна, такъ что, взбалтывая перекись водорода, омѣщаішую съ неболышшъ количе- ствомъ хромовой кислоты съ эфиромъ, можно перевести въ этотъ иосл'вдній все количество образовавшаяся голубого вещества [6 bis]. При нагрѣвапіи съ кислородными кислотами хромовая кислота выдѣляетъ кпслородъ, напр., съ сѣрною: ЗСгО3-)- + ЗН^О* = Cr^SO*)8 + О» + ЗЫа0. Понятно, вслѣдствіе этого, что смѣсь хромовой кислоты пли ея солей еъ сѣрною кислотою составяяетъ отличное окисляющее средство, которое употребляется часто въ химической практик* и въ техникѣ, для нѣкоторыхъ слу- чаевъ окисленія. Такъ, HaS и SO2 переводятся этпмъ путемъ въ I-PSO1. Дѣйствуя, какъ сильное окисляющее вещество, СгО3 переходить въ окись Сг-О3, отдавая половину содержащагоея въ немъ кислорода: 2CrOs = Сг2Оа-{-03 [6 tri]. Дѣйетвуя на растворъ іодистаго калія, СгО3, какъ многіе окислители, выдѣляетъ іодъ, причемъ реакція идетъ пропорционально содержаний СгО3, и количество освобождающаяся Іода мо- жетъ служить для опред. колич. СгО3 (количество іода можетъ быть съ точностью опредѣляемо іодометрически, гл. 20, вын. 42). Накаливая хромовый [б Ыз| Можно думать, что надхромовый ангидридъ Сг207 отв'Ьчаетъ надхроаювой кисл. Н"СггОв, но образуются ли соотвѣтствеыиыя соли—еще хорошо непзвѣетно, п. ч. Пешаръ (1891), прибавляя къ слабому раств. СгО3 (8 гр. на литръ) нзбытркъ H5Os н баритовой воды, эамѣтилъ образовавіе желтаго осадка; но въ то же время н выдѣл. кислорода, в'Ь осадкѣ же (легко взрывающеыъ посте высу- ппш.) принимаетъ содержаніе, кромѣ подмѣси ВаО-, соед. ВаСгО6, а этотъ составь (—ВаО-4- + CrOs) не еоотв-втетвувтъ иадхром. кясл. [6 tri] Такішъ обраэол-ь и сама хромовая кислота есть сильное окисляющее средство, отъ того то опа и употребляется на ігѣсто азотной кислоты въ гальваничеекихъ бата- реяхъ (какъ деполаризаторъ), лричеиъ окисляется водородъ, выдѣляюідійся на угліэ, что даетъ нелетучій продукт» раскасленія, тогда каісіі азотная кислота даетъ летучія нняшіл степени окисленія. Органическія вещестиа болѣе или менѣе полно окисляются посред- ствоиъ .хромовой кислоты, хотя чаше для этого требуется пѣкоторое ііагрѣваніе, иокне- леніе не идетъ въ приеутствіи щелочей, а совершается обыкновенно только въ npucifin- шеіи киелотъ.
ХРОМОВАЯ КИСЛОТА. 661 аягидридъ въ струѣ аыміачнаго газа, получаютъ тоже окись хрома, воду и азотъ. Во всѣхъ случаяхъ, когда хромовая кислота дѣйствуетъ окислительно при нагрѣваніи и въ присутствія кие- лотъ, продукта ея раскисленія соста- вляетъ соль ОХ3 окиси хроліа зеленого цвѣтп, такъ что красный или желтый |іаство]іх соли хромовой кислоты персходптъ при зтомъ въ зеленый растворъ соли окиси xposia Сгг02. Окись эта сходна еъ А120;|, Fe*Oa и т. п. основаиіями состава, Ra03. Это сходство водно въ трудной растворимости безводной окиси въ кпелотахъ, въ сту- дёнистоыъ впдѣ коллоидадьнаго ги-. драта, въ образованіи квасцовъ [7], [7] Такъ какъ для окисленін чище всего употребляется доухромоиоваліеваіі соль въ смѣси съ сѣрноіо кислотою, то въ раствор'Е обыкновенно происходить явойяа.я сЬрнокгс- л.ія соль ка.тія и окиси хрома, то-есть хромовые квасцы, KCr(SO])E12H:0. Для ириготовле- Тііл ихъ, растворявотъ дву хромо кал іевую соль яъ слабой сѣрной кисло ге, прпбавляіотъ спирта и слабо іюдогрѣвають (отделяется между прочинъ алдегидъ С2Н40) пли въ растворъ пропускают!, сѣрнистый глзъ. Если температура равложенія не превышаетъ 35°, получается фіолотовый растворъ хроиовыхъ квасцовъ, при нагр-Ьвапіи же получается растворъ тѣхъ же квасцовъ звленагр цвѣта. Такъ какъ хромовые квасцы для растворе- иІл требуютъ 7 частей воды при обыкновенной температурь1, то, употребляя довольно Kp'lsmtift растворъ, хромовые нвасцы уже выдѣляются при охлажденіи. Если жидкость йудетъ нагрѣта довольно значительно, напр., до температуры кипѣпія воды, то она, пріобрѣтая ярній зеленый Цвѣтъ, даже отъ испаренія и охлажденія, вовсе нриотал- ловъ на даетъ. Если те оставить зеленый раотворъ въ теченіе долгаго времени, напр., нѣсколькихъ недѣль, при обыкновенной температур*, то нзъ вето выдѣляготся фіояето- вые кристаллы квасцовъ. Зеленый растворъ при иепареніи даетъ некристаллическую массу. При переходѣ аелеиаго измѣненія въ фіоле- товое, объенъ увеличивается (Лекокъ да-Воа- Задрвнъ, Фавръ). Не для однвхъ хромовыхъ квасцовъ, а для вевхъ солей окиси хроиа СгХ1 существуютъ зеленое и фіолетовое видо- изиѣненія. Зеленыя соли окиси хрома, происходящая при нагрѣвавіи раствора фІолетовыхъ солей, датотъ фіолетовые растворы при долгом.!, сохранении. Окись хрома, подобно глиноэеяу, можетъ давать и основныя, и кислый солл. Предполагаютъ, что различів зе- леныхъ и фІолетовыхъ солей основывается, именно, на этомъ. Такое жнѣніе Крюгеръ подтверждаетъ тѣнъ, что епнртъ иэъ зеле- наго раствора квасцовъ выдвляетъ соль, содержащую меньше сѣршй кислоты, чѣнъ ея содержится въ средней .фіолетовой соли. Съ другой стороны, Левель поияэадъ, что изъ летучаго без в одна го хлор наго хрома. Сг2С1", въ пртш-виеніи гидрата для зеленыхъ солей окиси хрома нельзя выдѣлять подходящими реагентами всей кислоты такъ легко, какъ она пыдѣляется пзъ того же раствора фІолетовыхъ солей; такъ йаритовыя соли не осаждаютъ всей сѣрной кислоты изъ раствора зеленыхъ солей. Рекура (1800—1896) показалъ, что существуетъ диа состоянія яе- леньпъ солей. Если исходить изъ кристаллической фіолетовой сЬрнохромопоЛ соли Ci'2(S0*)'1lSH!0, то при кипяченін водяного ея раствора получается одно, а при остсрож- ііомъ пагрѣванін кристаллов^, когда теряется ІОНлО, получается другоевидоиэм'вненіе, дающее зеленый sue растворъ. Рекура нашеяъ, что прп образованіи лерваго отпадаетъ частица (гЬрной кислоты на 2 частицы соли, а въ оставшемся соедпненін, со держатель 5 паевъ сѣрной кислоты, только одинъ пай ея реагяруетъ съ Ва(Лг, осаждая BaSO1, а остальные 4 не реагяруютъ, что и выражается, признавая, что первое видоивмѣненіе содержягъ особую комплексную соль (Ci'*S4Ojr)S04, отвѣ- чяшщую гидрату а вообще (Сг4340';)Хг, или съ прибавкой воды: [Cr1(SO-i)1[OH)sJXs. Следовательно по составу зто основная соль окиси 4(JrS3. Другое вндоиям'Бпеніе, сохраняя составъ нормальной средней сели Cr^SO1)", вовсе не даетъ осадка съ растворомъ ВаХ5 и способно соединятьен еще съ частицею какъ самой сЁриой кпеіоты, такъ и ея солей, и вешедшія солп не осаждаются ВаСІ1, но поелѣ прибавки сѣрной кислоты съ СиХа даюгь осадокъ мѣдной соли хромосѣрной кпелоты: (Cr!S'iO"5JCu. Рекура лолучштъ сое- двненія и съ 2. 3, 4, и 5 IPSO', но всѣ она аасотъ съ соляіга окиси мѣди вышеуказанный осадокъ и отдѣляютъ съ основанілмн болѣѳ тепла, чѣмъ сѣрная кислота, въ нить содержащаяся. Вырубовъ (1902} развилъ въ отно- шети къ ненорыальньшъ (напр. ве реаги- руюишмъ прямо съ ВаС1!) еЬрвокислынъ соед. окиси хроиа представленіе о тонъ, что ,комплексный' свойства получаются въ немъ отъ того, что часть гидрокенловъ въ Сг!(ОН)6 пріобрѣтаетъ свойство алкогольныхъ гидрО- ксиловъ, но такъ какъ между гидрокспломъ въ Na(OH) и въ любомъ спиртѣ, иапр. СІР(ОН), нельзя видѣть нт;акого различія, а разность реагирования МаХ и СН'Х должно приписать лишь рааиости Na и СШ или наъ способа сочетанія съ (ОВ), то вопросъ о причанѣ особыхъ реакпій, а потому и случаевъ изо- меріи, фІолетовыхъ п зеленыхъ соед. окиси хрома доныне нельзя считать выяскеняымъ. А такъ какъ въ „конплексныхъ" и органя- ческвкъ (спиртовыхъ, эфнряыхъ) соедине- ніяхъ содержатся всегда ішогіе злеиенты а часть ихъ много-эквивалентна, то здѣсь, ашѣ кажется, и должно искать иыясненія, подобно тому какъ оно найдено для органичес- кнхъ соеднненій (стр. 278 и 279). Съ своей стороны я полагаю, ^о здѣсъ, какгьвъ орга- ническахъ соед., ■ сперва надо имѣть много хорошо обслѣдоваиныхъ набдгодевій, ранѣе чѣиъ искать объясневій, а такъ " какъ этого нельзя сказать о соляхъ окиси хрома (напр.
RG2 гл. 21. хромъ, молибденъ, вольфраиъ, урдеъ и марганецъ. протравы при крашенін и т. п. [S]. Оим> хрома. Cr-0J, р-Ьдко въ малыхъ неиавѣстны в'йоа нхъ частнцъ, отношеніе къ амміаку. хдорангидриды, фторососдіжепія и г. п.), то этотъ класоъ веществъ можно считать одшімъ ияъ предметовь, достойпыхъ под- робньіішен разработки. Вт. еолпхъ окпсп хрома СгХ3 ѣдкое калк іг натръ производят^ осадонъ пирита. Фіолето- еы.і и зеленыл со.ш даютъ при этомъ гидратъ, растворимый въ избыткѣ реагента; но еъ растворѣ гпдратъ удерж п на ется очень слабыми средствами, такт, что при нагр-ізваніп іі )хізиавлеши водою часть пирата выделяется, а при кішяченііг происходить полное его пыд-Ь.теніе. EK щелочномъ рястпор'В гпд- рат'ь окиси хрома, цодъ вліяніемъ перекиси свинца, хлора и др. окислителей, легко превращается въ хромовую кислоту и даетъ ея соль. Если вмѣсгѣ съ окисью хрола будутъ находиться такіе окислы, какъ MgO «ли ZnO, то прп осаікдещіі изъ раствора выделяется сое.тнненіе, напр. ZnOCr'-O3 (Віаръ). Сплавленный съ бурою, соли окпсп хрома даютъ зеленое стекло. Такое ;ке окрашнваніе полу- чаетъ it обыкновенное стекло отъ подмѣсіі окпсн хрома. Истолченное хромовое стекло можетъ служить, ваігь зеленая краска, при болыпомъ содержании окиси хрома. ІІзъ гпд- ратовъ окиси хрома очень много прлмѣняютъ гюинетовой зелени, составляющей одну пзъ яеленыхъ красокъ, замѣнивгпихъ съ большою пользою ядовитый, прежде значительно упо- треблявшіяся, мѣдно-мышьяковистыя краски (швейнфуртская зелень!- Гюннетова зелень пиѣетъ весьма яркіо зеленый п.в*ятъ it отличается чрезвычапнымъ постоянсткомъ не только относительно зѣііствія свѣта, но даже и относительно дѣйствіл реагентпвъ; щелочные растворы ел не иэыъияютъ, также и азотная кислота на нее почт не дѣаствуетъ. До температуры 250° эта краска вовев не язмѣняетон: она соаержптъ Сг!03йНаО и обьт- новеино кроиѣ того — некоторое количество щелочи. Она приготовляется,' сплавляя 3 части борной кислоты съ 1 частью двухромово- каліевой соли, прнчемъ отделяется кнелородъ и получается зеленое стекло, заключающее см'бсь борныхъ солей окиси хрома н калія. Стекло посл-Ь охлажденіяиямельчаютъпобра- ботываюгь водою, извлекающею н борную кислоту, и щелочь, и оставляющею названный гидратъ окиси хрома. Этоть гидратъ только прп красно-калилыюмъ жар-Ji теряет-ь воду, оставляя безводную окись, Гидраты окиси хрома при ііакаливанііі те- ряютъ воду, подвергаясь прп этомъ самонагрѣ- ванію, также какъ н обыкновенный гидратъ окиси желѣза (гл. 22). Неизвестно только, всѣ да видоизиѣнеиія окиси хрома даютъ этояв- яеніе Безводная окись храма Cr*Os чрезвычайно трудно растворима въ кислотахъ^ если только она подвергалась выше-указанному само-произвольному нзкалававію. Если же она потеряла воду или большую ея часть, но еще не подверглась этому само - произвольному раяогрѣванш (не потеряла часть своей знер- гщ), то тогда она.растворяется въ кнелотахъ. колнчѳствахъ встрѣчаетсн въ хромовой охрѣ, образуется окисленіемъ хрома и Водородъ on по возстанов.шетъ. Очень удобны» способт, дли ея получения даютъ хро- мово-ртутная п хромо во-амміач нал соли, п. ч, прп накалішашіі прямо оставляюсь окпсь хрома. Въ первомъ случаѣ.' 21-lg-CrO1—Cr-03-f- +ОЧ-4И!,', во второмъ: (N111)яСі'- О7=С г - 0я -f- -j-ffi'-Q-l-N5- gTa последняя рсакціп чрезвычайно энергична, масса со.ш сама собою го- рнтъ, если достаточно натрііта.. Ишшлпвая двухромокаліевую соль иъ равньшъ по вѣсу колнчествомъ сѣры, получаютъ еѣрнокалісвуіО' соль и окись хрома: КгСг50' + Й = Сг-О" + -f-K^SO1. Водою легко извлечь послѣдішю- соль и тогда остается свѣтло-зеленая окпсь, которая іигЬетъ тѣмъ больше яркііі цв-втъ, ч'Ьм-ь нщке была температура ріізложеігіл.Тя- кая окись хрома и употребляется, каісь зеленая краска Д.ІН фарфора и глазури. Крпсталлпч:. безродная окпсь хрома нмѣетъ удѣлі.н. вѣгл. 5,2—">,(і п представ.!яетт, почти черный цпѣтъ. даетъ аелепыіі порошокъ. Кристашпл столь тверды, что рЬікутъ стекло и □мѣюгь мстал- лнческііі Олсскъ. Кристалл, форма одинакова съ Fe'O3 и ДІ'О». [S] Изъ соедшіеиіі), отвѣчающгіхъ окиси: хрома, иапболыпаго внимапіп заел уж. хлорный хронь Сг-С1° пли СгСІ-1, ісшѣотныіі и въ безводном-]., и ш. водномъ состоянін: первый въ водѣ иераствортп., второй легко растворяется п при исиарснін раствора оетавлпетт. гигроскопическую массу, весьма мало-прочную и легко выдѣляющую НО при нагрѣвапін съ водою. Первое беэводпое состоите — фіолето- ваго цпѣта, по Велору приготовляется про- і:а.і!шая въ сухомъ хлорѣ Т'всную см-Іісь безводной окисн хрома съ углемъ и углеродистыми веществами; получается малолетучій возгонъ СгСІ3. Это вещество образуетъ фіоло- товыя пластннни, жирньгя на ошупь и в'і.подѣ. не растворимый. Но еелті ;>ти пластинки растереть и долгое время кипятить съ водою, то оиѣ переходить въ растноръ зеленаго цвѣта. Крѣшая еврная кислота не дѣйствуетъ на безводую соль или дѣйетвуеть только чрезвычайно медленно, подобно вод'І;. Даже царская водка и другія ішелоты не дѣйствуютъ на кристаллы; и щелочп оіазьшаютъ только» весьма слабое дѣйствіе. Уд'Ьльный вѣсъ кри- сталловъ^ 2,99. При сплапленіи съ содою и селитрою кристаллы дягатъ поваренную и хромово-каліевую соли, а прп иакалинаніи на воздухѣ выд'ііляется хлоръ и образуется зеленая оквеь хрома. Въ струѣ KHS накаленный хлорный хромъ образуетъ, кромѣ наша- гыря, азотистый хромъ CrN (сходенъ съ BN, Ala). Мобергъ и Пел иго показали, что СгСІ8 при накаливаніи въ водородѣ отдаетъ ему Ѵі хлора, образуя СгСІ*, то есть, изъ. соеди- ненія, соотвѣтствующаго окисн хрома CrsOaP происходить соединение, отвѣ'іающее заннои СгО, точно такъ, какъ водородъ при накалн- ваніи нреврапіаеі'ь FeCln въ FeCl9. Хлористый хроиъ СгСІ*-образуетъ безцвѣтные кристаллы, легко растворяющееся въ вод'Ь, что сопровождается значительнынъ нагрѣваніекъ и обра- зованіемъ голубой жидкости, способной чре»>-
ОКИСЛЫ ХРОМА. 003 шізшихъ его окисловъ, раскислешелъ и рааложеиіеігъ солей хромовой кисл. вычайпо легко поглощать кислорода воздуха п переходить тогда въ соедлненіеокисн хрома. Голубоіі растворъ хлопнстаго хрома СгСІ2 мо- жетъ быть получить ташке при дѣііетвщ мета л л нч к с ria.ro цішгса на зеленый растворъ СгСІ". Цішкъ долженъ быть взнтъ въ больщомъ избытке, но если растворъ остается долгое время ст> цшіком'ь, то выделяется весь хромъ въ вид1!; хлорокшаі хрома въ осадке. Другін соли описи хрома также возегановлшотся цин- кош. въ соли занивн хрома СгХ'-. Возстаноин- тельнви способность втнхъ солей чрезвычайна велика.. Изт. солей окиси меди онѣ выііѣдшо'гъ соли закиси, паъ солей закиси олова—металлическое олово; соли о к не я ртути возстанов- ллютъ въ соліі закиси, также и для желт.за; кпелородъ воздуха они поглощаютт. прямо. Съ іромовокаліевою солью оніз ддютъ бурый осадокъ дву-ошіси или підратъ окиси, смотря по относительному количеству ваятых'і. не- ществъ: Сг03Н-СгО=аСгО=, или Ci03-f3UrO= =2СгЧР. 'Uii.-ій ямміакъ дэетъ голубой осадокъ, а въ прысутствін амміачныхъ солей получается голубая жидкость, краснеющая на поздухѣ отъ окпеленія. При этомъ образуются сосдиненія, сходный съ кобальтіаковыми (гл. 22). Растворъ СгСІ" съ нагретымъ насы- щенпымъ растворомъ уксусионатровой соли C-WNaO2 даетъ посл'Ё охлаікденін прозрачные, красные кристаллы уксусной соли закиси хрома OWCrO^ffO. Эта соль также сильно окисляется, но хорошо сохраняется въ сосуде, нпполиенномъ угольною кислотою. Нерастворимый въ воде, безводный хлорный жромъ С\ С1* от~і малейшаго количества (0,004) подміъыаннаіо кі. нему хлористаго хріиіа СгСІ2 весьма легко переходить въ растворъ. Это замечательное нвленіе наблюдено Пелпго и объясняется Левелемъ саѣ- дуюпшыъ образомъ': хлористый хромъ спосо- беиъ поглощать и кислородъ, и хлоръ, какъ низшая степень окисленія, сойдиппющаяся съ различными веществами. СгСІ- способенъ разлагать многія хлористый соединения, отнимая отъ нихъ хлоръ, напр. ивъ, раствора HgCl", a еамъ при этомъ переходитъ въ хлорный хронъ: 2СгС1Ч2НВС1!=Сг!С10 + 2НвС1. Лредставимъ еебѣ, что такое же точно нвленіе совершается п тогда, когда СгСІ8 будетъ смѣшанъ съ растворомъ СгСІ3. ПослѣдніП отнимаетъ отъ перваго часть хлора и перейдетъ самъ въ растворимый гпдратъ CrCIs (хлористоводородную окись хрома).'' а при этомъ СгСІ" перейдетъ въ .СгСІ'; образующиеся такпмъ обра- аонъ вновь хлористый хромъ будетъ действовать на следующее количество СгСІ3 и т. д. Въ доказательство этого можно привести, что и другіе хлористые металлы, способные, какъ хлористый хрокъ, логлощать хлоръ, тагане перйводятъ нерастворимый СгСІ1 въ растворъ, напр., хлористое желѣзо Fed8 и полухлористая мѣдь. Растворъ СгСІ" въ водѣ, подучаю- гоійся этямъ епособомъ, совершенно однна- ковъ съ тѣиъ, который происходить при раствореніи водной окиси хрома въ соляной кислоте, Испаряя полученный такимъ обра- (напр. прокаливаніелъ амміачной и ртутной солей) и распаденіемъ соле- зомъ зеленый растворъ, лолучаютъ зеленую массу, содержащую воду. Она яри далыгЬп- шемт. нагреваиіи оставллетъ растворимую хлорокпиь хрома, а при накал нваиім обра- ауетъ сперва нераствор иную хлорокнсь, а по- томъ—и самую окись хрома; безводнаго же хлорнаго хрома СгСІ0 при пагр'Ьпаиіи воднаго раствора хлорнаго хрома насколько не получается. Составъ зе.тснаго гидрата при 100° (>аС1™УНг0, а при . об. темпер, надъ ИгЗО'' кристаллы содер. ]9І-Г-'0; красная масса, по- лучагопщяся при 120°, содержитъ Сг'ОЧ-Сг* Ci(S4H*0. Большая часть ея иъ водѣ растворима, также, какъ—и той массы, которая получается пря 150°. Эта последняя содержитъ Сг-О^СгСГіІШО = ЗІСг'ОСГ'ВН'О), то есть представляетъ составъ хлорнаго хрома, въ которомъ 1 пай кислорода зам'Ёняетъ 2 пан хлора. Если же раз сматривать підратъ хлорнаго хрома, какъ ("і-ЧУЧэНСІ, то получающееся вещество должно быть рпзематрпваемо, какъ Сгг034НС1, соединенное съ водою Н'О. Прибавляя кь раствору хлорнаго хрома щелочей, напр. барита, получаюет, 'гетчаеъ осадокъ, но онъ при взбя.тіъшаніи вновь растворяется, по* тому именно, что образуется одна нзъ тѣхъ хлор-окнеен, который тотчасъ упомянуты и которыл могуть быть разематрпваемы, какъ ооковкыя сопи. Такпмъ образомъ, можно представить продукты пэмѣпенія хлорнаго хрома подъ вліяніемъ воды и жара слѣдующ. формулами: сперва образуется Сг;ОэііНС1 или Сг-С1і:ЗНгО,потомт. яроисходитъ Сг20:14НС1Н!0 или Сг-ОС14ЗНгО; загвігь пбраэѵетсл соедин. Сі-О^НСІЗНЮ или Ст=0!С1-ЗН80. Во веѣхъ трех'ь случалкъ содержится на. 2 пан хроиа по крайней мѣрѣ 3 пая воды. Указанныя вещества состав ли ють переходъ огь гидрата окиси къ хлорному хро«5г. Весьма важно заметить при этомъ два обстоятельства: 1) что не весь хлоръ въ уиомляутыхъ соедкненіяхъ хлорнаго или трех-хлористого хрома выделяется азотиосеребряною солью изъ раство- ровъ; такъ средняя соль состава Cr2Cls9H20 выделяетъ только 2/s хлора, почему Пелиго и полагаетъ, что въ средней соли содержится хлор-окись, соединенная ст, соляною кислотою: Сг'С1г+-2Н!0 = СгЮ-С1Ч-НС1, причемъ предполагается, что хлоръ, содержащейся въ видѣ хлорпстаго водорода, реагвруеть съ серебром!., а хлоръ, содершалційсп въ хлор-окися, не встуиаетъ въ эту реакцію, цодобно тому, какъ въ безводиомъ хлорноаъ хромѣ мы эа- мечаемъ весьма мало развитую способность къ реакпіямъ. 2) Если зеленый водный растворъ СгСІ' долго сохраняется, то онъ пере- ходич-ь водкоееиъ въ фіолетовый, который съ AgNO3 осаждаетъ весь хлоръ, а пря кнжя- чеиін превращается вновь въ зеленое видо- изм'вненіе СгСІ*. Для получешя фіолетоваго раствора хлористоводородной окисихроиа, Левел ь разлагалъ фіолетовую сернохроковую соль хлорпстьиъ баріенъ. Жо если фіолетовый растворъ кипятить, превратавъ въ зеленый, то серебряная соль выделяетъ только часть хлора. Рекура (1890 — ШЗ), прнгото-
(і(з4 ГЛ. 21. ХРОМЪ, МОШІВДКН'Ь, ВОЛЬФ РАМЪ, УРАНЪ И МАРГАНЕЦЪ оораэных'Ь соѳдинеиій самой окиси СгХа пли Сг-Х", подобно пишоэему, впеь кристаллогидрата фіодетовоп сѣрнохро- яовоіі соли Cr-'iSO1)3 съ IS или съ 13 НЮ, при кітпячснігі его раствора, превратияъ его въ зеленую соль, которая со щелочами дала оса.ѵжъ СгЮЧЙЮ, раствор я гащШся при дѣіі- ствіп 2H-S01 (а не 8) и обраяующііі только .основную соль Cv?(OH)'(SO'1}-, а потону счп- таетъ, что зеленыяео.шсуть основный. Кріо- снопіічеекіяопрсд'Іздеггія А. Сперанского (1892), Marchetti (13і)2) даютъ для фіолетовыхъ солей большую депрессію, чѣыъ для зеленыхъ, т. е. указываютънабольшш частичный вѣсъ зеленых1* солей. Длп раз'ьяенеиія особенностей зелепаго СгСІ3 весьма важны затѣмъ наблюдет л Пиччннп (Ріссіпі, 1Ь94), который нокизалъ: і) что AgF осададаетъ (въ отлпчіе отъ другнуь солей еерибра) весь хлоръ пзъ води а го раств. а еле наго нзмѣнеиін; 2) что раств. зе.т. CrCFGbFO въ этиловсмъ спирт-в и ацетомѣ осангдаютъ весь хлоръ при смѣше- нііі съ таквмъ же растворомъ AgNO3: 3] что повышеніе температ. кпп'Ьнія этил оно-с пир- товаго п ацетоннаго зеленыхъ растворовъ CrCla6HsO (гл. 7, вып. 27 Іііз) показываетъ (подобно водпымъ раств. MgSO' п HgCF), что г эдѣсь близко кь 1, т. е. какъ для иепро- водннковъ; і) что растворъ зеленой соли СгС1! нъ метнловонъ епиртъ- первоначально осаждаетъ около 7(в хлора (водныіі растворъ около -fa), но мало-по-малу затіімъ осаждается п весь хлоръ съ AgNO1 н. 5] что водяной растворъ зеленаго измѣненія постепенно переходить въ фіолетовын. а ыетмловоспирто- воп сохраняетъ зеленый цвѣгъ какъ самъ по себѣ. такъ н посте осажденія всего хлора AgSO=. Если же въ водянонъ или иетальнолъ растворахъ осаждена лишь часть хлора, растворъ постепенно переходить въ фіолеговыіі. Зеленое видоиаыѣненіе хлорнаго крона не даетъ двойным, солеи съ хлористыми металлами, тогда какъ фіолетовое видонзмѣненіе образуетъ соедиаенія Gr'Cl^BCL,—гдѣ В=ще- лочныаъ зіеталламъ. Въ результат* веѣхъ еу- ществующихъ иасл'вдованін о зеленыхъ н фіо- летовыхъ еоляхъ окиси хрома, іінѣ кажется необходииымъ принять во ппнманіе слабость основного характера окиси хрома, способность ея давать основный соли и образовать коллоидальный гпдратъ (эти три свойства взаимно связаны), и притомъ мнѣ кажется, что огео- шеніе между зелеными и фіолетовыми солліін окиси хрома болѣе всего отвѣчаетъ раанынъ гидрагаиъ фосфорной, кислоты (гл. J9) или отношенію пурпурео- къ лутео-кобальтіакамъ (гл. 22, вын. 35). Но здѣеь являются вопросы другого рода, бол'ве сложные и труднее понимаемые при совреыенномъ состояніи хнии- ческихъ евѣдѣніа, а именно прежде всего ие- реагпроввніе, напр., хлора, въ солн содержащегося, съ солями серебра. Туть должно припомнить давно иэвѣстНьш случаи двойныхъ синеродистыхъ металловъ, подобиыхъ желѣ- зието-сиверодистому калію, синеродъ котораго также не даетъ никакихъ азъ тѣхъ реакцій (моментальныхъ) двойнаго разложения, который свойственны простыиъ синеродистымъ съ которымъ окись хрома раздѣляетъ и то свойство, что образуетъ слабое осиованіе, легко дающее, кромѣ сред- нихъ СгХ!(, двойныя и основный соли. Здѣсь особо примечательно, что солн окиси хрома обладаютъ или фіолето- вымъ, или зеленьшъивѣтомъ даже при совершенно томъ н;е составе, такъ что нагрѣваніе или др. уеловія переводятъ фіолетовые растворы въ зеленые, а эти послѣдніе при обык. темпер, постепенно переходятъ въ фіолетовые. Различіе не ограничивается цвѣтомъ, а выражается въ фнзич. и хишіч. свойствахъ. Солп фіолетоваго измѣне- нія обыкновенно легко кристаллизуются, а зеленый часта лишены этой способности. Первый тотчась вступаюгь всЬыъ своилъ галоидоиъ въ двойныя соляаыл разложепія, а вторыя только частію н т. д. (см. выи. 7 и S}. Этотъ прямѣчателышй случай изомеріи, хотя составляетъ предметъ многпхъ, еще продолжающихся, изслѣдованіЕ, еще не выясненъ во многнхъ отношеніяхъ, а по существу своему напоминаетъ то, что извѣстно для фосфорной кислоты. Хотя окись хрома при накаливаіііи въ водородѣ не изменяется, но въ растворахъ своихъ солей СгХа она воз- становляется сравнительно легко, притомъ такіе воэстановителп какъ Zn съ HaS04 переводятъ въ соли закиси СгХй,а такіе, какъ щелочная амальгама натрІя, Бозстановляютъ даже до металличе- иеталламъ. Хотя вънихъ признавались сложные радикалы, но проще принять зд'Ьсь влія- ніе комплекса скопившихся элемептовъ (мно- говалентныхъ и измѣнающихъ валентность), направляющихъ реагировааіе въ иную сторону. Вторая сторона1 дѣла еще сложнѣе. Здѣсь получаются полимеры, коллоидальныя формы и случаи изомеріи (см. гл. 22, Fe'O1). Думать о томъ, что прязнаніеиъ слошныхъ радикаловъ {или, что въ сущности тоже—осо- быхъ іоновъ) объясняются подобный явленія, мнѣ кажется, не отвѣчающимъ истинно-реаль- ныиъ началаиъ науки, п. ч. это, по мнѣ, лишь новый способъ выразить факты, но отнюдь не объяснять нхъ, такъ какъ лишь то объясненіе, которое даетъ предвіідѣніе неяз- вѣстнаго, можно считать реальныиъ. А потоку сущность тѣхіі различи, которьш представляются въ зеленыхъ нидоизмѣненіяхъ. солей окиси хреімк, ми* кажется, долзкно считать въ настоящее время еще не вполнѣ выясненного. Длп будущихъ нзсл'Вдователей здѣсь, какъ и во множествѣ другихъ частей нашей науки, предстоит* большое, открытое поле.
МЕТАЛЛИЧЕСКІЙ ХРОМЪ. 665 ского хроыа. Соли закиси СгХ2 даютъ растворы голубого цвѣта и дѣйетвуютъ, сами, какъ сильные воз становителп, поглощая даже свободный кгтслородъ. ИеталлпчсекШ хромъ полученъ Де- видлемъ (нѣроятно съ содержаніеиъ углероде) прп возстановлеиіп углемъ окиси хрома при температурѣ близкой къ плавленію платины; имѣетъ стальной цвѣтъ, уд. вѣсъ 5,9 и весьма большую твердость (хорошо полируется), растворяется въ соляной к., но холод- нал разведен, сѣрная и азотная касл. на него не дѣйствуютъ. Бунаенъ' получилъ металлическій хромъ, разлагая растворъ Сг-С1е гальнашчвскимъ то- комъ, въ видѣ чешуекъ сѣраго пв. .(уд. в. 7,3). Велеръ получилъ кристаллически хромъ, накаливая смѣсь без- воднаго CrsClB (выи. 7 bis) съ изиель- ченнымъ цинкомъ и хлорнстымъ ка- ліемъ до температуры кипѣнія цинка. Послѣ охлажденін, іпшкъ растворяется вх разбавленной азотной кпслотѣ, при- чемъ остается сЁрый, кристаллически хромъ (уд. вѣсъ 6,81). Фреми пригото- внлъ также кристаллически: хромъ, дѣй- ствуя парами натрія на безводный Сг2С16 въ струѣ водорода; кристаллы металлл- ческаго хрома пмѣли черный цвѣтъ, кубическую форму, значительную твердость и сопротивлялись дѣйствію КИ- слотъ.вЫге1(1890)получилъкристалл. порошокъ Сг при накаливанш двойной солиКСгСІ* съ магніемъ, уд. вѣеъ 6,7, въ киелотахъ легко растворяется съ выдѣленіемъ водорода. Такимъ обра- збмъ, повидимому, является явное раз- норѣчіе между показаніями разныхъ изслѣдователей, что объяснилось, какъ указано далѣе, только въ недавнее время. Муаееанъ (1893) при накаливаніи окиси хрома съ углемъ въ жару электрической печи, получилъ сперва углеродистый хромъ (извѣстны два карбида Сг2С н Сг3Са, обладаютъ большою твер- доетію), а потомъ, послѣ прибавки новаго количества СгЮ3—сплавленный металлически хромъ, бѣлаго цвѣта, ковкіи и способный къ блестящей по- лировкѣ. Гольдшмидтъ (1900) предло- жил-б для получевія сплавленааго хрома накаливать смѣсь окиси хрома съ поронгнонъ алюмнніи. Металлическій хромъ (и его сплавь съ желѣзоиъ) приготовляется заводскими способами для прибавки къ стали, п. ч. хромъ сообщаетъ ей большую твердость. "Уд. вѣсъ нанболѣе чистаго хрома около 6,8. Плавится около 1800°. На кислоты дѣйствуетъ (подобно цинку) тѣмъ зыер- і'ичнѣе, чѣмъ болѣе содержитъ под- мѣсей (невидимому Si н Ре), еъ ЫС1 выдѣляетъ водородъ, образуя С'гСР, но кислый растворъ этого закиснаго со- единенія (голубого дв.) отъ контакт- наго вліинія (платиновой черни и ми. др.), съ выдѣдеиіеаіъ водорода, легко даетъ окпеное соединение CrCl3 (Doring, 1902). Однако металлическій хромъ въ присутствіи кислогь при обык. темп, или отъ поверхностпаго окислеиія на аиодѣ и при др. уеловіяхъ легко становится пассивнымъ, т. е. перестаетъ действовать на кислоты, но если такой хромъ нагрѣть еъ кислотою—онъ опять становится активнымъ (Гпт- торфъ, 1899}, чѣмъ объясняются раз- норѣчія въ первоначальныхъ показа- нінхъ относительно дѣйствІя киелотъ на металлическій хромъ. Хромъ находитъ примѣненіе въ видѣ подмѣсей къ стали, д. ч. 3°/о Сгвмѣстѣ съ 1 J/a°;o С придаютъ ей высокую степень твердости. Для этого готовить иногда сплавь желѣза и хрома, прямо возетановляя хромистый желѣзнякъ и полученный сплавъ прибавляюсь къ стали. Два аналога хрома, мояябдепъ н воль- Фрамъ (или тунгстенъ), в стрѣ чаются въ природѣ еще рѣже, чѣмъ хромъ, и образуютъ кислотные окислы R03 еще менѣе энергичные, чѣмъ CrOs [S bis]. [8 bis] Атомный состава вольфрамовыхъ и іщлибденовьтхъ соеднненій принимается одя- наковыагь съ составоиъ соеднпеніи евры и хрома, потому что; 1) оба эти металла дають по два окисла, въ которшъ ва данное количество металла колнч. кислорода относится— какъ 2:3; 2) высшая степень окисленія именно есть окдеелъ второго рода, и. она, канъ СгОя и SOs, вмѣетъ кислотный характера; 3} нѣкоторыя соли моішбденоваго ангидрида, изоморфны съ сѣрнокисльши, 4) теплоемкость вольфрама =0,0334 елфд., цроизведе- ніе на вѣсъ атома = 6,1а—такое же, какъ и для другиХ'ь элементовъ. То же относится до молибдена: 9G.0,0722—6,9; 5) вольфрамъ образуете съ хлоромъ не только WC1", WC1-* и W0CI4, но и ѴѴО'СІ3, аналогь СгО*С13 н S0'C1!—тѣло летучее. Молибдеат. даетъ МоСР, МоСВД, Мо№ (плавятся Ш°, кип. 268°, по Дебре содёряпгп. МоСІ3), МоОСІ4, МоО*С12, МоО!{ОН)С1. СущестЕованІа WC16 служить.
6(Іб ГЛ. 21. ХРОМЪ, МОЛНБДЕИЪ, НОЛЬФРАМЪ, ЗГРАНЪ И МАРГАНЩЪ. Вольфрамъ ветрѣчается въ довольно рѣдкихъ ыпнералахъ: шеэлпгЬ (тумг- отличныиъ подтвнр-.іианіемъ того, что ш> ана- логахь сѣры проявляется, какъ въ SO1,типъ SX"; 6] плотность пара, определенная оъ до- етовѣрностію для МоСС, WCi4, WCF, WOCi' (Роско), не остіишіетъ сютѣнія т. частичном!, состав-!; соеднненій W и Мо, потому что вычисляемый и наблюдаемып плотности сходитеи. Вольфрамъ называтотъ.иногда шеэлемъ, въ честь Шеле, которыГі открылъ вт. 177S году молпбдеы'ь, я въ 17S1 голу—вольфрамъ; французы называютъ вольфрамъ тупгстепомъ, какъ его назвать н Шеле, потому что онъ нзвлекъ его изъ минерала, ноепщаго пазваніе тунг- стена п паяываеааго нын'Із шеэлптомъ СаЛѴО*. ІІзслѣдованія Роско, Блоистраяда и др. значительно уяснили впослѣдствш всю псторіто соедппевій молибдена и вольфрама. Прокаливая аммоніака.чъныя соли вольфрамовой и молибденовой ішедотъ, получаютъ въ остаткѣ ангидриды, которые во многонъ сходны между собою. Вольфрамовый ангидридъ W0' представдяетъ ѵкелтоватое вещество, плавящееся только при спльномъ жарЬ и имеющее удѣлышіі въеъ около 6,S. Нп пода, кц кислоты его не растворяют-!,, но растворы щелочей, и даже углеішелыхъ щелочен, въ особенности при нагрѣваніи, растворяютъ его, образуя щелочныя соли. Молибденовый ангидридъ МоО! получается прока лив пніемъ парата, или анміачной соли, и представляет-!, бѣлую массу, которая при краснокплсльномъ жарѣ плавится образуя по ахдажденіи желтоватую кристаллическую массу, удѣльнаго вѣса ІЛ, а при дальк'вшпемъ нагр-Ьваніи этотъ апгидрндъ возгоняется въ перлам утро выя чешуйки, что п даегь бозмоікность получить его въ довольно чистомъ видѣ. Вода раство- ряетъ его въ маломъ количестве, а именно на одну часть требуется до '600 частей воды. Гидраты молибденовой кислоты распіворя- 'юшоя также въ иислотахъ (паъ азотаокис- лаго раствора аиміачной соли полученъ гид- рать И'МоО4), что и составляете одно нвъ отличій нхъ отъ волъфрамовыхъ гидратовъ; но послѣ прокаливанія молибденовый ангидридъ также нерастворимъ въ кислотахъ, какъ и вольфрамовый; щелочи растворяютъ и этотъ аягпдридъ, образуя соли. Виннокаменная, даже кислая виннокаменная соль раетворяетъ ангидридъ прн нагр-Ьванш. Ни для одной изъ кис- лотъ, разнотрѣнныхъ нами до сих-ь поръ, не образуется столько разнообразныхъ солей съ одншгь и тѣігь же основаніемъ (щѳлочнынъ), гакъ для МоО3 в WOV Составь этихъ солей и ихъ свойства прн втоыъ значительно меняются. Въ этомъ отношепіи важн-Ьйшее откры- тіе сдѣлано было Маргеригомъ и Лораномъ; которые показали, что соли, содержания много вольфрамовой кислоты, очень легко растворишь въ водѣ, и приписали это тоиу, что вольфрамовая кислота моясетъ быть получепа въ нъсиолыіихъ оостоявівхъ. Обыкновенный ел соли, полученный при избыткѣ щелочи, ивѣють щелочную реакцію и. по прибавления (іѣрной или соляной кислоты выдѣляюгь стенѣ) CaWO* и вольфрамъ- (или вод- чецѣ); этотъ послѣдній представлнетъ сперва кислую соль, а потомъ тидратъ вольфрамовой кнелоты, нерастворимый не только в*ь водѣ, но и въ кислотахъ; по если, виѣето H,;S04 пли НС1, прибавіт, уксусной плнфое- форіюіі кпслотъ| илп, если вольфрамовую соль насытить попымъ количеством т. воль- фраѵоваго гидрата, что достигается кнпяче- ченіимъ раствора щелочной соли сь осаді;о'мъ вольфрамовой кислоты, то получается рас- творъ, который отъ прпоавленія сѣрпоіі и т. п. вислотъ не только при обыкновенно!: температур*, по даже и при нагрѣваніи, не выдѣ- ллстъ осадка вольфрамовой кислоты .Тогда счи- таютъ,что получаются въ раствор'Ь со.чп особой кяслоты, которую Лоранъ, Ришъ п др. назвали метавоіьфраковой кислотой. Тѣ соли вольфрамо- воіі кислоты, крторыя съ кислотам» вид*Ь- ляютъ тотчйсъ нерпстворішыіі нолы)|рамовыГ[ гндрат'ь, ннѣют'Ь состав-ь R-WO', ВНѴѴО1, агЬ, который даютт. растворимую метавольфрамо- пуго кислоту, заключають гораздо большее количество киелотпыхъ элементовъ. Обрабо- тывая сгЬрпою кислотою растворимую (мета) четырехвольфрамовую соль барія BaOtWO', Шеі1бле]П. получнлъ саму (растворимую) ые- тавольфрамовуго кислоту. Впослѣдствін изелѣ- дованіп открыли подобный же явленія п отно- шепія н для молибденовой кислоты. Но подлежать сомнѣнію, что зд'Іісь идеи, дѣдо о коллоидальныхъ видоням'Ьненіяхъ а раили- чінхъ подобныхъ фосфорной кислот-!;. Вольфрамовый и молибденовый соли, но пзсл-іідітаніпмт. Маргерпта, Лорана, Марннь- яка, Риша, ШеГіблера, Струне и Сваиберга, де-Лафоптена и друг., на данное количество основанія ль иазлнчныхъ соляхъ содержать отъ одного до восьми паевъ МоО" и W03; т. е., если основапіе им'Ьет'ь составъ ВО, то высшее количество основанія заіиночается въ- соляхъ состава BOW0s или ROMoO5, т. е. отвечающий, нормальной кислотѣ, въ род-6 сѣрной, HsW0* и ІУМоО1, но существують еола и состава B02WO1, B03WO»,.. BOSW08. При этонъ весьма часто не принимаютъ во вннманіе воду, содержащуюся въ ооставѣ мно- гокислотныхъ солей. Свойства солей съ раз- нымъ количеством!, кислотиаго оішела значительно между собою различаются, но. одна соль можетъ быть превращена въ другую прябавленіемъ кислоты пли основанія весьма легко, и чѣмъ болтзе аламентопъ ішелоты въ соли, тѣмъ постояннее до изв-Ьстноё степени растворъ и самая образующаяся соль. Раствором'!, вольфрамово- натровой соли инцгда. пропитываютъ ткани, чтобы сдѣлать нкъ трудновоепламеняющимися, напр. для теат-. ральныхъ вредставленій. Обыкиовеннѣйшая иолнвденовоаниіачнав соль представлнетъ составъ (ИН4НО)"И,!07МоОа (или по Мариньяку ндр: NH4HMoOJ). Ее при- готовляютъ испаревіемъ амміачнаго раствора молибденовой кислоты. Прим'Ьцяютъ въ лайо- раторІнхъ для осакіденія фосфорной кислоты я для этой. пѣли очпшдютъ, смѣпшвая растворъ съ.небольшимъ количеством!, азотгіо- магніевой ноли, чтобы Осадить' фосфорную-
ИОЛНБДЕНЪ И ВОЛЬФРАМ'!, 6В7 изоморфную сиѣеь средшхъвольфра- лобых'ъ солей закиси желѣза и нар- кислоту, потоиъ проіѵізшшіаютъ, ігрибавляютъ азотной кислоты и вьшлрипаютъ до-суха. Изъ осадка тогда извлекается чистая молнбде- ііоію-аммііі'шая соль, не содержащая фосфорной кислоты. Фосфорнон кислота даетъ с.ъ окисями урана я экелѣяа, SnO1, ВІ'О1 и т. п,, обладающими слабыми основными свойствами, и даже кислотными, нерастворимы л соедиие- пія. Это нависитъ, быть можеть, отъ того, что въ фосфорной кислот* паи водорода нмеютъ весьма различный характер!., какъ мы видели выше. Те пан водорода, которые трудно замещаются NH', Na и т. д., вероятно легко заменяются мало-знерги чески ми кислотными остатками, то-вет;,, на счетъ этихт. паевъ водорода фосфорной кислоты и некоторых1 ь слабыхъ металл и чес кихъ кнслотъ, можно ждать образованы особыхъ слодаіыхъ тѣлъ. который будутъ кислотами, потону что легко заменяемые металлами водороды фосфорной и металлический кнслотъ, прп и.чъ взаимном^ соедішеьіи, не выделятся, а оста- тіутаі въ продукте. Такое заключеніе оправдывается Вт, фосіроріишолибденовыхъ нислотахъ, получепныхъ (1SB8) Дебре. Если раетворъ молнбденовоамніачнои соли смешать съ кислотою и такую смесь прилипать къ небольшому количеству раствора (хотя бы кнелаго), содержащего ортофосфорную кислоту или ея соли (такъ чтобы на 1 часть фосі]юрной кислоты было по крайней мѣре 40 частей молибденовой кислоты), то по истечении су- токъ вся фосфорная кислота выделится въ виде желтого осадка, содержащего однако пе болѣе 3—І°/„ ?Ю!; около 3°/„ЕШ3, около ТО0/» МоО1 н около 4°/п воды. Образование такого осадка столь явственно и столь полно, что такой епособ'ь у потребляется для открытія и отдѣленія ыалѣйпшкъ колпчествъ фосфорной кислоты. Этимъ путемъ открыли фосфорную кислоту въ большинстве каненистыкъ ве- ществъ. Осадокъ растворима, въ НИ* и его соляхъ, ще.чочахъ, фосфорныхъ соляхъ, а въ присутствии амміачномолибдеповоіі соли совершенно нерастворнмъ въ кислотахъ азотной, серной И соляной. Составь осадка, невидимому, н'ѣняетсл при измененных-!, условіяхъ оеажденія, но его природа стала ясна, когда была получена кислота, ему соответствующая. Если желтый вышеописанный осадокъ ктштить съ царскою водкою, то элементы NH3 разрушаются, и получается въ растворе кислота, которая, при испареніи иа воздухѣ, кристаллизуется желтыми, косыми призмами, имеющими приблизительно следую- щій состава РаОь30МоО!26Н2О. (Чаще ее считаютъ содержащею НаР0412НгМоО' = — p20s24MoOs2TH'0, бодѣе всего вѣроятно, что количество МоО" изменчиво). Такое необычайное'отношеніе состав, частей отчасти уясняется следующими соображениями, Мы выше вндѣла, что молибденовая кислота дартъ легко соли Вг0вМо0!ео.Н50, которыя «оікно представить соответствующими гидрату Mo0s(HO)!1nMoO5ma!O. Представнвъ же, что подобный втому гидратъ реагируетъ съ ганца (FeMnJWO. Молибден-ь же встречается чаще всего въ видѣ ко- орто-фосфориою кислотою, образуя воду и соедниеиія состава MoO^HPOf)nJtfoO'mi-PO или МоО*(НгР04);пМоО»тН!0; таковъ действительно и есть составъ фоефорномолибденовой кислоты. Въ ней осталась часть водорода, за- мещаемаго металлами и отъ РлР04, и отъ ІРМоО4. Вышеприведенная кристаллическая кислота, вероятно, есть ЬРМоРО'ЗМоО'ігНЮ.. Кислота эта действительно трехосновна, потому что ея водлноіі раетворъ, осаждая соли К, NH4, Rb (но не Li, Ка), въ ки&шхъ рас- •тваѵахъ даетъ жълтш осади и состава ВЛ1оР079МоО;'.ЯІРО; где E=NHJ, К. Кромѣ этихъ солей, кйкъ и слѣдуетъ по предыдущему, получаются и соли другого состава. Предыдущая соли постоянны только въ кне- лыхъ раотворахъ (что зависать, конечно, отъ содержат л въ іщхъ избытка кислотныхъ окнеловъ), а подъ вліяніемъ щелочей онѣ дають фосфорномолибденовыя бетвіътныя соли состава: К5МоР07ТЙоОаЗІРО. Такія соли К, Ag, NH4 легко растворимы аъ воде и кристаллизуются. Фосфорном о либденовая кислота служить однимъ изъ примеровъ комлексныхъ иислотъ (Complex inorganic acids), яолучен- ныхъ сперва Мариньякоыъ, но обобщенных!, и изученных!. подробнее Гвббсомъ. Некоторые примеры такпхъ киелотъ мы вегрѣтнігь далее, теперь же обратимъ ввинапіе .на то. что сне образуются обыкновенно слабыми, многооеновиыми кислотами (Сорной, кремневой, молибденовой и т. п.) и въ неноторыхъ отиошеніяхь представляютъ сходство съ ко- бальтіакамц и т. п. сложными соединениями, съ которыми мы познакомимся въ следующих!, главахъ. Въ видѣ іфимѣровъ упомянекъ о некоторыхъ комплексяыхъ соединен!яхъ, содержащ. молибденовую и вольфрамовую к. При действіи молпбденово-аігаіачной соли на разведенный раетворъ пурпурокобальтсвыхъ солей (см. гл. 22), подкделенныхъ уксусною кислотою, получается соль, (послѣ высушива- пія при 300°) состава Со'О'ЮШРТМоО'ЗНЮ. При дрокалпваніи этой соли остается вещество, отвечающее составу 2Со07МбО3. Аналогичное соединеліе получено и для вольфрамовой кислоты Co50*-10NH310W0saH2O. При прокаливаніи въ втомъ случае остается сольсостава CoOSWO3 ГКарно І839).ТІроф. Кур- наковъ (1SS9) при действіи бро.ѵа иа раетворъ молибденовыхъ солей калія п иатрія, содер- жапшх'ь закись кобальта СоО, подучнлъ соли окиси Со'О-1, состава: ЗКгОСо!О312МоОа20НЮ светлоаеленаго и. ЗК'-ОСо!О810МоОЧ0Я-О— темнозеленаго ивѣта. Пешаръ (1S9S) получилъ соли четырехъ сложныхъ фосфориовольфра- мовыхъ кнслотъ, выпаривая .эквивалентный смеси растворовъ iJiocipopnoS и метавояьфра- мовой кяелогь: фосфотриметаволъфрамовая кисл. P-0E12WO'-i8H50, (росфотетраметавбяьг фрамовая Pi03lGWOsli9H110. фдефопентамета- вольфрамовая POs20WO'HsO л др. Керманъ (18Э2), какъ общую характеристику «одоб- ныхъ соединеиіа — считаетъ возможность ио- яучевія безграничнаго югь Числа. Столь же многочисленны комплексный соед., получен-
60S ГЛ. 21. ХГОМЪ, МОЛИЕДЕНЪ, ВОЛЬФРАМЪ, УРЛНЪ И МЛРГАНЕЦЪ. .либденовяго блеска MoS2, представ- ляющаго нѣкоторое сходство по физгг яыл Махоыъ и ФридгеСмомъ (1S93) изъ числа, «одержащихъ молибденовую и мышьяковую КПСЛОТЫ. Средняя Na^WO1' вольфрама-натровая соль получается чрезъ нагрѣваніе до S0° крѣп- кяго раствора соды съ измельченной вольфрамовой кислотой; прп проо.'вжпвааін еще -горячаго раствора она кристаллизуется въ р ом бич е с к п.ѵь таб л пчкахъ со става Na5 WO' 2 Н' О, да воздухѣ постоянна и легко растворяется въ водѣ. При спдавлешн ея съ повыяъ ко- лнчествомъ вольфрамовой кислоты получается дву вольфрамовая соль, которая растворила вт. водѣ и пзъ раствора выдѣляется въ кристаллам,, содержащпхъ воду. Та же соль получается, если къ раствору средней солп осторожно прибавлять НС1, пока не является осадка и жидкость еще нмѣетъ щелочную реакцію. Эта соль содержите (при 100°) NasWE02416H50, то-есть соотвѣтствуетъ такой ■же молибденовой соли. Если такую соль ногрѣвать въ струѣ водорода до красноь-алнльнаго жара, то она, теряя часть кислорода. пріоб'рѣтаетъ метол- лическій блескъ. желтаэолотпстьій цвѣтъ, и оставляеть при оиработкѣ водой, щелочью и кислотою, аолотпстожелтые листочки п кубы, весьма похожіе на золото. Это весьма эамѣ- чательное вещество, открытое Лораномъ п Велеромъ, по анализу Малагутти, пмѣетъ составъ NaaWsO°, то-есть содержитъ какъ бы двоннѵю вольфрамовую соль окиси вольфрама WO- п натрія: InVWO'WO'WO5. Для соли ка- лія по Кнорре и Шефферу (1Я02) образуется лишь одно соед. состава Ка№Ю1а, а для соли ватрія получается соед. разнаго состава, всѣ обладаюпия свойствоігь вольфрамовой бронзы, ііріім-Ьчате.7ЬНОй тѣмъ, что она лронодитт, токъ, какъ металлы. Сплавленную соль натрія лучше всего разлагать порошкомъ олова. Получаемая при этомъ бронза имѣетъ удельный вѣсъ 6,6. проводить электричество, какъ металлы, и ■обладаетъ, подобно имъ, металлаческинъ бле- сконъ; приведенная въ сопрнкосновеніе съ цанкомъ и сѣрной кислотой, она выдѣляетъ водородъ, н въ 'растворѣ мѣднаго купороса покрывается елоемъ мѣди въ присутствіи пинка, то-есть прп своей сложности предсгав- нДяетъ некоторый видь а реакщ'и металловъ. Ни кислоты, ей царская водна, ни щелочные растворы не изнѣняютъ ея, но при накали- «анш аа воздухѣ она окисляется. Указанная выше мяоговольфрамовая соль, лишенная воды (претерпѣвая измііненіе, подобное мета - фосфорной кислот!;), послѣ •обработки водою, оставляеть безводную, мало-растворимую четырех-вольфраыовую соль Jia2W043WOJ, которая при нагрѣваніи въ эапа- .янной трубкѣ съ водого до 120° переходить въ легко растворимую «етавольфраиовуіо соль. Яоэтому можно думать, что мета-вол ьфрановыя ■соли суть водвыя соединеиія. Кипятя растворъ упомявутыіъ выше солей натрія съ желтымъ гидраяонъ вольфрамовой кислоты, получили Въ растворѣ иетавольфрамовую соль, ното- 1рал есть водная четырех-вольфраиовая соль. чесшшъ своЭетван'ь и по своей мягкости съ графитомъ. Гораздо рѣже Кристаллы ея содержать Иог>Ѵ4О1я10Н-О. Когда послѣ долгаго настанваніп гидрата вольфрамовой кислоты съ вольфрамово-натрового солью получится растворъ, но дающій съ ІГС1 осадка, то его должно процѣдпть и испарять подъ колоноломъ надъ сѣрною кислотою (прп шшяченіп разлагается). При этомъ получается сперва очень густой (алюашній плаваетъ) растворъ уд. вѣса 3,0, а потомъ пыдѣляіотся октаэдрпческіе кристаллы мвта- вольфрамово-иатровой соли, уд. вѣсъ B.Sa. Они вывѣтрнвпіогсл, теряя воду, при 100е остается изъ 10-ти паевъ только 2 пая, но тогда соль еще не изменилась. Если дальше пагрѣвать и лишать соль воды, то она уже перестаѳтъ быть растворимою. При обыкновенной темпе- ратурѣ 1 часть воды растворяетъ 10 ч. этой соли, представляющей составъ Na2W4 L),:,10H!O. Изъ этоіі соли легко получаются другія метано л ьфрамо выя соли. Такъ, крѣпкій и на- грѣтг.Ш растворъ ел съ такаііъ же ВаСІ2 даетъ при охлажденіп кристаллы нота-воль- фрамово-баріевой соли 13aW40"9H50. Эти кристаллы безъ нзмѣненія растворяются въ водѣ, содержащей ЫС1, а тпкже въ горячей водѣ, а въ холодной разлагаются, хотя и не вполнѣ, съ образованіемъ раствора мета-вольфрамовой кислоты и средней соли барія BaWO'. Примѣчательпо, что смѣсь раствора вольфрамовой кислоты съ растворомъ кремневой кислоты не свертывается при нагрѣваяіи, хотя сама кремневая кислота свертывается; ито зависать отъ образованія открытой Ма- рипьякомъ крѳмне-водьфрамовой кислоты, составляющей новый примвръ комтілснсныхъ кислотъ. Растворъ вольфрамовой соли растворяетъ студенистый кремнеаемъ, какъ онъ растворяетъ студенистую вольфрамовую кне- лоту, и при испареніи выдѣляетъ кристалли- лпческую соль кремне - вольфрамовой кислоты. Такой растворъ не осаждается ни отъ кислотъ (ясная аналогія съ мета-вольфрам, солями), ни отъ сѣрнаст. водорода, и соог- вѣтствуетъ ряду соле& и кислотъ. Въ образующихся соляхъ на 12 или 10 паевъ воль- фрамоваго ангидрида находится пай кремне- ваго ангидрида и 8 паевъ водорода или металла въ танонъ же видѣ, какъ въ соляхъ, папр., кристаллическая каліввал соль ииѣетъ составъ Е^,!Ві012ІШгО = 4(K4))12(W05)SiO!HHaO. Известны и кислый соли, гдѣ поло в два це- талла замѣнеиа водородомъ. Friedheim und Henderson получили и еще болѣо сложный еоедипенія, напр. крнстал. соли (ГШ4)°5і YaW1DOJ02lH-0 и fNH'fSiYnV'O'^'l.H'O (в-ь обѣихъ солякъ всего 61 атомъ кислорода). Сложность состава подобныхъ коиплекс^ыхъ кислотъ (напримѣръ, фосфорно-молибденовой кисл.) невольно наводил, на мысль о поля- меряааціи, которую должно лризнать для кремнезема, окиси свинца и др. Эту поляме- ризацію, мнѣ кажется, можно понимать такъ: гидратъ А (иаприиѣръ, вольфрамовая кислота) способенъ соединяться съ гидратомъ В (напр,, съ кремнеземомъ или фосфорною кислотою, съ выдѣяеніеыъ' воды или бее* него)
МОЛИБДЁИЪ И ВОЛЬФРЛЫЪ. 669 зюлибденъ встрѣчается въ видѣ желтой свинцовой руды, т. е. РЬМоО*; въ этихъ обонхъ видахъ Мо встрѣчается іг по той же самой способности от. полтше- рлзнруеть, т. е. Л соединяется пля съ В, или съ А, т. е. сп м'ь съ собою, подобно тому, какъ алдегидъ С^ЕгЮ пли иіішовьш соеднпеиія, способный соединяться съ IV, съ О и т. п., способны к'і, иолішерностн. Въ нтомт. смыслѣ частица воль фра »юваго ангидрида, вероятно, гораздо сложнѣе того, какъ ее обык. пред- итавлшотъ. ІГ6которое тону подтверждепіе видно въ nacfltjiOBaHmxT. Грена надъ коллоид- нымъ состопніенъ вольфрамовой кислоты, потому что коллоидальный свойства принадлежать только тѣяаяъ очень сложного состава. Воль фрамов о -натровая соль, смешанная въ слабомъ растворѣ съ пайпьшъ ноличествимъ разбавленной солянок кислоты въ дііілиза- тор'в, выдѣляетъ чрезъ перепонку ЫС1 и NaCI, а остается растворъ вольфрамовое кислоты. Растворъ обладаетъ горькимъ, впіку- іщімъ вкусомъ и не выдѣляетъ студенистой вольфрамовой кислоты (гидрогеля) ии при кипяченіи, ни отъ прибавления кислоты или солей; онъ также можетъ быть выпарснъ досуха л тогда представлпеп, стеклообразную массу гидрозоля вольфрама вой кислоты, плотно пристающую къ стѣнкалъ сосуда н ішолн'Ь растворимую въ водѣ. Эта растворимость не теряется даже отъ нагрѣватя до 200°. Раствора въ небольшомъ количеств'!, воды образуете клейкую массу, совершенно сходную съ аравійскою камедью, которая есть одннъ нзъ представителей гидрозолей коллоидаль- яыхъ тѣдъ. При содержаніп о°/о ангидрида растворъ имѣетъ ѵдѣльныіі вѣсъ 1,047. при 20»/о—1,217, при 50%—1.S0. при 80%—3,24. Въ раствор* тогда ппдо признать содержаніе полниеризованной трехокиси въ видѣ гидрата НЮ WO" или что подтверждается и кріоскопическима опред. Сабанѣева (1SSU). Такой же прочный растворъ молибденовой кислоты получается, при діализѣ сыѣсикрѣп- каго раствора молибденоа о-натровой соли съ соляною кислотой (образующейся осадокъ вновь растворяется). Смѣшеніе растворовъ гидрозолей W03 и МоО3 со ' щелочью даегъ тотчась опять обыкновенный соли вольфрамовой и молибденовой кислот-ъ. Нельзя, кажется, сомн'Ьватьея въ тоыъ, что при пере- ходѣ обыкновенныхъ вольфраасовыхъ солей вт. мега-вольфрамовыя соли совершается такое ;ке иревращеніе, какъ и при переход'!: самой вольфрамовой кислоты иэъ нараетво- римаго состоят я въ растворимое: на это нм'Ьются даже положптельныя доказательства, потоку что Шейблеръ еще раньше Греиа иолучилъ растворъ метавольфрамовой кислоты посредствомъ разложевія ыета-воль- фрамово-баріевой соли (BaO4WOa9H20) сѣр- ной кислотой. Обработывая ату соль серкой кислотой въ опредѣленномъ количеств*, не- обходвмомъ для ссажденія барита, Шейблеръ получалъ растворъ мета-сольфраыовой кислоты съ удѣльвы.чн вѣсами, соотвѣтствую- вдимн съ найденными Гремолгь. Пешаръ па- шелг, что при яейтра.'шзацік мета-вольфра- въ первобытныхъ породахъ: въ грани- тахъ, гнейсахъ и т. д. и въ желѣзныхъ и мъ-дныхъ рудахъ въ Сакеоніи, Швеціи и Фвнляидіи. Вольфрамовый руды встрѣчаются иногда довольно значительными ыаееами въ первоздааиыхъ. породахъ, какъ въ Богеміи и Сакеоніи, такъ н въ Апгліл, Америкѣ и на Уралѣ. Первоначальная обработка ми- нероловъ весьма проста: стоить, напр., обжечь молибденовый блескъ Мой2, получается SO2 и МоО3, а ноли б. аигидрндъ можно растворить посред- ствомъ щелочей; чаще всего раетво- ряютъ въ амміакѣ. Полученная такимъ образомъ молибденовоамыіачная соль. выд'Бляетъ съ кислотами пало растворимый гпдратъ молибденовой кислоты. Больфрамъ обрабатывается различ- иымъ образомъ; чаще всего измельченный мииералъ кипятятъ съ соляной и азотной кислотами, и полученный растворъ (солей Мп и Fe) сливается, пока не псчезнетъ черно-бурая масса минерала н не будетъ оставаться вольфрамовая кислота въ видѣ нераствориыаго остатка, смѣшаннаго съ горными породами; его обработы- ваютъ также амміакомъ, причеыъ переходить въ растворъ вольфрамово- амміачная соль, выдѣляющая съ кислотами гидратъ, при накаливанік оставляіощій вольфрамовый ангядрндъ. Общій характеръ МоО8 и W08 ехо- деыъ съ характеромъ СгО3—это ангидриды слабо-кислотнаго свойства, легко дагощіе многокислотныя соли и коллоидальные растворы, а чрезъ возста- новленія кислотъ нлзшія степени оки- сленія: Mos03, МоО2 и W02. Водородъ возстановляетъ ЫоОа и W03 при накаливаніи. Металлы пол^'- чаются, какъ Сг, при помощи угля въ- электрич. печп или съ алюминіемъ. Больфрамъ и прнмѣняется, какъ моной кисл. отд-Ёляется столько же тепла, какъ сврною кисл. * Вопросы, связанные м> нзмѣненшнп WO* и МоО3, съ полнмерпзацііо н ноллоиаальнымъ- состояиіемъ веществъ и съобразованіемъкон- іілексныхъ каслотъ, относятся къ числу та- кнхъ чередовыхъ, отъ рѣшенія которыкъ много, подвинется правильное попиъіаніе механнама множества, химическнхъ рсакщй. Я думаю притомъ, что вопросы этого рода стоптъ въ- близкой связи съ теоріею обраэовавія растворовъ, сплавовъ и т. п., такъ называеішхъ, пеопредѣяеЕнъіхъ соединений.
(570 ГЛ. 21. ХРОМЪ, МОЛИБДЕИЪ, ВОЛЬФГАМЪ, УРАПЪ II МАРГАНЕЦЪ. хромъ, для приданія твердости и др. свойствъ сплаву. Оба металла тугоплавки и оба при накаливании способны давать соедпненія і*ъ углеродом'ь п же- лѣзомъ (подмѣсь къ стали вольфрама прпдаетъ ей тягучесть п твердость) [9]. Ыодибденъ представляет! порошокъ ■еѣраго цвѣта, едва спекшощійся въ спльнѣіішемъ жару, имѣющій уд. вѣсъ 9,0. На воздухѣ при обыкн. темп, онъ не нзмѣняется; но при накалпваніи превращается сперва въ бурую, а по- томъ въ голубую окись ■ и, накопить, въ молибденовый ангндридъ. Кислоты на него не дъѣетвуютъ, т. е. не вы- .дѣляютъ съ шшъ водорода, даже соляная кпслота, но крѣпкая сѣрная кпслота при нагрѣваніи выдѣляетъ сѣрннстый газъ, образуя бурую массу, содержащую низшій окпселъ молибдена. Щелочи въ растворѣ не дѣй- ствуютъ на молибдет., а при сплавлены выдѣляютъ водородъ, что иока- зываетъ, какъ п весь характера молибдена, кпелотныя его свойства. Таковы же почти свойства н вольфрама: опъ не плавится въ жару, иыѣетъ сѣрый же.твзный цвѣтъ, весьма твердъ, такъ что даже рѣжетъ стекло, онъ имѣетъ удѣльный вѣсъ 19,1 (по Роско) илп 1S,7 (по Муассану), т. е. принадлежитъ къ числу одннхъ изъ тяжелѣйшпхъ металл овъ, вмѣетѣ съ ураполъ, платиной и т. п. [9 his]. Какъ сѣрѣ и хрому [9] Муассанъ (1893) изелѣдовалъ соедпненія Mo a W и углеродомъ, легко получающіяся '(обладаютъ бо.іьш. твердостью) въ злектрыч. печи изъ снѣси ангвдридовъ еь углемъ, а По- .лекъ и Грготцяеръ получили для вольфрама ■определенный соод. PeW2 я FeW'C. Металлические W и Мо вытесняют!, пзт. раств. Ag, но не РЬ. [9 Ьія) Вольфрамъ п молибденъ даютъ сѣр- ннстыя соединения, иагвншія кислотный ха- _рактеръ, какъ СЗ1 пли SnS!. Если въ соль ■МОЛИбденОВОЙ КИСЛОТЫ ПрОПѴСТНГЬ С'Ь]10ЕОДО- родъ, —осадка нѣтъ, но если къ раствору прибавить серной кисл., образуется осадокъ ■темно-бураго цвета—трех-сернистый молибденъ 3IoSJ. Накаленный беэъ доступа воздуха., онъ даетъ ji0g*i который ые обладаетъ способно- стію соединяться съ Ка!э, какъ Моз!, Съ этинъ поі-лѣдннмъ происходите соль K-MoS1, ■соответствующая К-МоО4. Она растворила въ водѣ, выделяется изъ раствора въ красныхъ кристаялахъ, обладающие» иеталлическимъ -блескоаъ н отражающихъ зеленый ев'Ьтъ, Ова получается легко при прокаливанін лрн- роднаго MoSs съ поташомъ, серого и- неболь- дшнъ количествомъ угля, который назна- отв'Ьчаютъ надсѣряая H2S3Os и над- хромовая HaCrsOs кислоты, обладаю- щія свойствами перекисей и отвѣчаю- щія переклей водорода, такъ для молибдена и вольфрама нзвѣстиы пад- молпіідеповіія ГРМо-О8 п иадвольФра- моішл HaW2Oe кислоты, обладающей свойствами настоящихъ перекисей, т. е. выдѣлшотъ іодъ изъ О, хлоръ изъ ЫС1, легко отдавать кислородъ, образуются при дѣйствіп перекиси водорода и легко вновь въ нее переходить [9 tri]. чается для раскисл еиіл кнелородныхъ соеди- непШ. Вольфрамъ даетъ такін же соедниенін: R-WS1, гдѣ R.= Nli4, К, Nil. Кислоты пхъ раэлагаютъ, рыдѣляа WS5 или MoSa. Bkleal (lSi)2), накаливая WO5 въ НІ-Р, получилъ \Ѵ:КЭ, обладающііі общими свойствами ааоти- стыхъ металл овъ. 19 1п| На пщъ и можно смотрѣть, какъ на соед. Н-°Ог съ ШоО" и 2WOs. Образовапіе пхъ (Boenvald 1SS4-, Намиереръ 1891) замечается уже по цветному онрашавашго (пе- пзчезающему при юшяченііі), нропеходящемг при елѣшенін раствора солей съ перекисью водорода, а при обработке, напр., молибденовой кисл. pa створ омъ перекиси водорода (Пещаръ I392J она иераходгітъ въ растлоръ оранікеваго цвѣта, оставлнюшій при исиарс- нія чъ пустотЬ Мо=Н20"ІП-0 въ видѣ кри- стаѵілнческаго порошка, теряющаго 1НгО при 10U", а дал'Ьс разлагающагоея съ выдѣлс- нісмъ кислорода. При д'Іінствіи перекиси водорода на растноръ молиб;іетіовоиалісвоІ'і соли выделяются на холоду хорошо образованные желтые кристаллы, прнналлслетіціе къ три- ьминііческоіі енстем-й. Нагрѣтые ві. пустотѣ, эти кристаллы сначала теряютъ воду, а за- і*Ьмъ а разлагаются, оставляя первоначально взятую соль. Растворяются въ водѣ. нерастворимы въ спііртѣ. Соетавъ ихъ отвѣчаетъ фориулѣ lisMo-0a2H-O. Соответствующая ыа- тріевая соль надвольфрамовой кислоты получена Пешаромъ при кипяченіа вольфрамовой соли натрія съ растворить перекиси водорода въ те чеши нѣсколькихъ минуть. Растворъ быстро приннмаетъ желтоватую окраску и при действіи авотаой кислоты уже не вьцеляетъ осядіга вольфрамовой кислоты. Выпаренный въ пустотѣ растворъ оставллетъ густую сиропообразную жидкость, изъ которой выделяются бѣлые лучистые кристаллы, болѣс растворимые въ водѣ, чѣмъ первоначально взятая соль. Соетавъ отвѣчаетъ формуле NaaW20"2HaO. При действіи кислородных* кислотъ онѣ даютъ перекись водорода и выделнютъ хлоръ и іодъ иаъ хлороводо- рода и іоднетаго калІл. Пнччиин (18У1) покааалъ, что перекись водорода способна присоединиться не только къ киелородиымъ соед, Mo hW, но и нъ фто- роокненимъ нхъ соед., изъ числа которыхъ давно нзв'Ёстна, напр., ііугоромолибденовоан- ыіачная соль состава MoO'F'^NH* и др. При дѣйствіи на них'ь перекисью водорода полу-
У Р А П Ъ (571 Между Аналогами хрома,' а также между всЬли до езхъ порх извѣстны- ли элементами высішшъ атош-шмъ вѣ- сомъ обладает-/, урлоъ Q ^ 239. Его высшая содеобразная степень окпсле- інііі UOa ■ обладаетъ уже очень слабы-. ми кислотными свойствами. Хотя она даетъ со щелочами малораетвориныя желтыя соедшіенія, совершенно отв-в- чающія двухромовымъ солямъ, напр., Na-*Ua07==Na--O2U08 [10], но чаще, и чаются ноли съ болыиимъ содержат ехъ кислорода, напр. расгворт. MoO'-'F-'-iKFH-'O съ перекисью водорода даетъ желтый раетворъ, нзъ котораго, по охлаждепіи, выделяются гаелтые крі'стилличеикіе листочки МоО:,Ра2К.]ШаО, по ■своему внешнему виду очень похожіе на кристаллы первоначально взятой соли. Если считать нядмолиОденовую кисл. какъ 2МоО!,-|-1-12Ог, т. е. содержащею элементы перекиси водорода, то в соеднненІя Пиччпни окажутся еодержаншмшіачалышн соли-f-Il*О3, напр. изъ MoO'F^KFIPO получается соединение MoOsFs2KFHBOs, т. е. влѣето Н20 въ пихъ содержится Ы-Ог. Способность вольфра- мовыхъ и молибдеиовыхъ солей удерживать новое количество кислорода или НгО!, должно думать, находится аъ связи съ т'вми ихъ свойствами—давать ь-омплексныя кислоты и полн- меризоиатьси, который разелотрѣыы въ вы- яоскЬ S bis [10] Множество отпошенііі показываготъ слабым основным и слайыя кнелотныя свойства трех-окисп урана: I) Растворы солей окиси урана дають желтые осадки со щелочами, но зтп осадки содержаіъ не гпдратъ окиси, а со- едииеніпеясъоеіюватлті, напр.; 2UO-(KOs}2+ +eKHO=4-KNO',T-SH-0-rK!U-07. Также со- сгавлены другія ураново-щелочиыя ооединѳнів, напр., (NHV2U'05 (въ торгов л* называютъ окисью. урана), MgTJ-O7, Вя.иг07. Это суть аналоги двухроаовыхъ солей. Изъ этихъ соедине- ній чаще употребляется ураиово-натровая соль На'О'О^подъиаенемъ урановой, желтоцкрасни. Это вещество; употребляется для окрашива- иія стекла и фарфора въ характерный желто- зелеііый цвѣтъ. Бп накал иваніе, ни вода, ни <слабыя кислоты не извлекаютъ изъ Na2U!07 щелочи, а потопу это есть настоящая, притомъ въ водѣ нерастворимая соль, желтаго цввта, доказывающая ясно, хотя слабый, кислотный карактеръ окиси урана. 2) Угольныя соли ще- .лочныхъ земель (ВаСО3) осаэдаюгъ окись урана нзъ еп солей, кккъ и всЬ соли сла- ■быхъ основанія, напр. R-0'. 3) Углещелочныя соли въ раств.орѣ со^ей урана дають осадонъ, растворимый въ избытнѣ реагента, особенно легко—если будутъ взяты диу-угольныя соли. ■Это основывается на томъ, что і) соли окиси урана легко ойразуюгъ двойные соли съ солями ■щелочншъ мвталлавъ, включая въ число нхъ и амміачныя соли. Въ еостояаш ' этикъ двой- •яыхъ солей окись урана даетъ соли, часто .отлично, кристадлизующіяся, если простая соль u кшга къ тому способна. Таковы, ш- лриміръ, соли, получ.ающіяся чрезъ раство- легче всего она дѣйствуетъ какъ основной окиселъ и даетъ съ кислотами НХ флуоресцирующая соли желтовато-зе- леноватаго цвѣта, представляю щія составь U02Xa, и въ этомъ отношеніи урановая трех-окись U03 отличается отъ хроыоваго ангидрида СгО3, хотя и он'ь сооеобенъ давать Сг02С1а. Въ мо- либденѣ и вольфрамѣ виденъ, однако, ясный переходъ отъ Сг къ U. Такъ, напр., СгОаС1г есть бурая жидкость, улетучивающаяся безъ измѣнеыія, водою вполЕѣ разлагаемая; Мо02СР есть уже кристаллическое вещество желтаго цвѣта, летучее, растворяющееся реніе KsrJs07 въ кислотахъ еъ прибавкою ка- ліевыхъ солеіі той же кислоты. Такъ, съ НСІ и КС1 происходить отлпчно кристаллизующаяся въ одно-і;лино,мериой светел* соль K-(UOs)Cl'2H-0, разлагающа иск при растворе- пін въ чистой водѣ. Иэътакпхъ двойНыхъсолеЯ упомянешь: угольно-щелочньш R^UO'HCO*}1 (оіі*Ь равны 2RsCOs+UO!(^03), укеусныя соли EtUO^JfC^H'O8)3, напрвиѣръ, натровая соль Na(u"05)(C2H''U2)3 и і-аліевая соль К{Ц"Ог) lC-ia302)3IFQ, сѣрнокнелыя соли R!(U05)(SO*J; 2НаО и т. п. Во всѣхъ иредшествукнинхъ форнулахъ R-=K, Ка, КН'1, плп Rss=Mg. и т. п. Такое свойство давать сравнительно прочных двойтя соли указывают, уже па мало развития основным евойежва, потоку что образуются двоЕнілясолипреяиущественно соляаи ясно-щелочныхъ иеталловъ (это какъ бы основной элеиентъ двойной еолж), н ео.- ляни нало-янергпческихъ основаній (это і-нс- лотный алемеитъ двойной соли). Оттого барій не даетъ такнхъ двойныхъ солей со щелочами, какія даетъ магшп, а потому двойныя соли легче всего образуются именно наліеиъ, но ие литіем'ь изъ ряда щелочныхъ металловъ. 5) Самое же замечательное свойство, доказывающее иаЛую энергичность урановой окиси, какъ основанія, состоигъ въ тоиъ, что, по сравненію съ соетавоігь другахъ солей, соли оклей урана всегда являются основными.. Жы уже знаеііъ, что окиси RsO' соотвѣтствуетъ средняя соль R-X5, тд*Ь X == CI, NOs д т. п. или X5=S02, СО3 и т. н., но являются' и основная соли того же типа, гдѣ Х-=Н0.нлн Х2=0. Соли всѣх-ь родовъ мы впдѣли «ея-ду еолнші окиси алюмиаія, хроііа и др.Дляокнсц урана неиавѣстно ни соли І!Х° (нѣтъ UC1", U(S0J)!, пвасиовъ н т. п.), даже нѣтъ солей U(R0)5XJ или UOX4, всегда образуются'только ,соли по типу U(H0)JX2 или ТГО'Х*. Судя по тому, что всѣ почти соля окпеп урана, кристаллизуясь изъ воды, содержать воду, трудно выдѣляеиую, «оашо думать, что эта вода гндратная. Это отчасти видно изъ того, чт» составъ кногихъ солей окиси урана выражается при этои'ь допушеяіи безъ содержат» кряегаи- лизаціопной воды, напр., U(H0)*K3C1* (такова же соль ЙН1), TJIHOl'K^SO*)5; ЩНОІ'іС'НЮ3)'. Укеусно-натровая соль, однако, не содержщъ воды.
IJ72 ГЛ. 21. ХРОМ'Ь. МОЛПВДЕМ'Ь, НОЛЬЧ.РДІІГЬ, УСЛИЪ 1Г ИДГГДНЕЦЪ, въ водѣ (Влокстрандъ), подобное уже нѣкоторьшъ солямъ. Еще къ нюіъ ближе соединеніе WO-C1-, представляющее желтьш чешуйки, накоторыя вода и щелочи дѣйетвѵютъ, какъ па многія соли (ZiiCF, Ге2СІв, А\*С\а, SnCl* іі т. п.), и которое совершенно со- отвѣтствуетъ ыалолетучей солнТЮ'-СІ- (полученной Пелпго прп дѣйствіп хлора па накаленную закпсь урана UO-), обладающей желтым'ъ же цвѣтомт., съ водою дающей желтоватый растворъ, какъ всѣ соли ОС^Хѵ Способность окиси урана U03 образовать соли UO-X- выражается въ томъ, что водная окись урана U02(HO)s, которая получается изъ азотной, угольной и т. п. солеіі чрезъ потерю эдементовъ кислоты, легко растворяется въ кн- слотахъ, также въ томъ, что нпзніІя степени окпеленія урана способны при дѣйствіп азотной кислоты образовать легко кристаллизующуюся азотно-ура- новую соль U02(N03j26H20, составляющую обыкновеннѣйшій изъ урановыхъ препаратовъ [П]. [11J Азотноурановая соль UO^NO^'GH-O кристаллизуется изъ растноровъ въ пролрачныхъ желтовато -зелен ыхъ прцздахъ (изъ «имаго р.) или шіастпвкахъ (изъ средняго раствора), вы- вѣтривающихся на воздухѣ, легко растнори- мыхъ въ водѣ, спирте и пфирѣ. имѣіоишхъ уд. вѣеъ 2.S, при нагрѣваніи плавящихся и теряющпхъ NH03 и Н-0. Если самую соль (Берцеліусъ) или спиртовой ея растворъ (Ма- лагутти) нагрѣвать до выдѣленія окисловъ азота, то остается масса, которая послѣ вы- парщанія съ водою оставдяетъ ООа(ИО)г (уд. вѣсъ 5,93). Д если соль прокаливать, то остается (ІО! въ вндѣ кирпич но -краспаго порошка, а потохъ теряется кислородъ п образуется темно-оливковая окись TJ'Q*. Растворъ азотной соли, полученный изъ руды, очи- щаютъ такъ: сігерва въ него пропускаютъ сѣрниетый газъ, чтобы воастановить находящуюся въ раствор* мышьяковую кислоту въ мышьяковистую, нагрѣваютъ до (Ю° и пропускаюсь сѣроводородный газъ, осаждающій Fb, As, Sn и нѣкоторыя другія. Отцѣдивъ жидкость, ее выпариваютъ съ лодмѣсыо азотной кислоты до крнсталяизаціи и кристаллы растворяютъ въ эфир-!!. Или же предварительно растворъ обрабатывают^ хлоромъ, чтобы перевести FeCP (происшедшее отъдѣй- ствія H'S) въ Fe-Ci°, а потомъ, осаікдають окиси аиміакоыъ, а полученный осадокъ, содержаний окиси Fe2Os, 110 s и соединенія иослѣдней съ кали, известью, аьшіакоыъ и т. п. основаниями, находящимися въ расгворѣ (яоелѣднее основывается на способности окиси урана соединяться съ основаншмп)—осадокъ этотъ проимваютъ, растворяютъ въ крѣпконъ УраіПі, дающій. окись Ut>8 и отвѣ- чающія ей соли ТЮаХ2, а также закись UOa, которой соотв'Ьтствуютъ соли UX*, р'Ьдко встрѣчается въ прп- родѣ. Урановая слюдка или двойная орто фосфорная соль окиси ѵрана, R{UOS)H*Pa0»7Hs0, гдѣ R — Сишга Са, урановый купоросъ UfSCKpi-PO, самарскитъ п ейксенитъ, так;ке содержание уранъ, встречаются очень рѣд- ко и въ малыхъ количествахъ. Чаще и въ бояынихъ количествахъ нахо- дятъ не кристаллическую, землистую^ бурую (удельный вѣсъ 7,2) урановую Сііюллпуіо нуду, содержащую преимущественно ' промежуточный окиеелъ UaOs=U022TJ08. Эта руда добывается і!ъ Іоахі-шсталѣ (въ Богеміи) и въ Коривалисѣ (въ Англіп), обыкновенно содержитъ много иодм'Ьсей, преимущественно сѣрннетыхъ и мышьяковл- стыхъ соеднаеній свинца- и желѣза,. также и известковый и кремвеземн- стыя соединенія. Ее обя;игаютъ, чтобы удалить As и S, измельчаютъ, про- мываютъ слабою НО, нераетворню- щею TJ8Os, а остатокъ растворяютъ въ азотной кислотѣ, переводящей уранъ въ азотную соль U02(N03)2. Должно заметить, что окись урана, отличенная (1780) Клапротоиъ,доагае- время считалась способной при д-Ьй- ствіи угля и т. п. возстаиовителей (при слабо нагрѣтомъ растворѣ углеашіа."чноіі соли, которыіі способенъ растворять гндратъ окиси урана, а окисп экелѣза не растворяетъ. Растворъ процѣжиааюгъ, и изъ него осаждается при охлажденіц отлично кристаллизующаяся угле- ураново-аикіачная соль U02(NHJ)'{CO!)a, въ видѣ блестящихъ, однокликомерныхъ кристаялавъ, способныкъ на воздухѣ выдѣлять 1і"0, СО3, NH3, что при ЗИ0с совершается легко; остатокъ содйржигъ тогда U03. Пода мало растворяет* упомянутую соль, легко растворимую въ растворв углеамміачпоіі солн. Очевидно, что ату соль можно превратить во веѣ другія солн окиси урана. Очнщаютъ ешо урановый соли въ видѣ ущ/сной соли, меігБе растворимой въ вод1>, чѣмъ азотная соль, и въ видѣ щавелевой соли, очень трудно растворимой и потому осаждающейся прямо изъ крѣпкаго раствора азотной соли при смѣщеніи со шавелевою кислотою. Упомнвемъ о фосфорио-урановой соли HDP0*, которуіо должно разематривать ііакъ орто- фосі[)ориуіо соль, въ которой два водорода эа- мѣневы остаткомъ U0S, т. е. какъ ЩЮТІРО1. Такая соль, въ віиѣ воднаго, студенястаго, иіелтаго осадка, образует с н при смѣшенів раствора азотно-урановой соли оъ Na^HPO4
У 1> А I] Ъ 673 накаливанш) давать мзталлическій уранъ. Но оказалось, что при этпмъ получается лпшь зшшсіі урана ХТО2. Сложность этой закиси ['12J или со- дѳржаніе въ ией кислорода доказал-ь ГІелиго (1841), накаливая ее съуглеыъ въ струѣ хлора и получивъ ей отвѣ- чатощій летучій хлористый урапъ UC1* [13], который при накаливаніи съ нах- [12| Закись урана или топ. уранилъ UQ1, который содержится въ соднхъ окиси UOsX-, нмѣетъ видъ п иного своііствъ металловъ. Окись урана есть окись ураиила (UO!)0, ел гддратъ (UO-)il!Os составлен!., какъ Са[І5Оа, еп соли, какъ соли этого ураиила.. Зелена л окись урана (легко происходить изъ описи урана чрезъ потерю части кислорода) ТРОв= UOs2UO!, накаленная съ углемъ или ііодоро- домъ (сухнмъ), также (UOs)K=Cf въ етруі: водорода (іго уравиепіго: UO:K°Cl4-f И-=ПОг ~\- -|-2НС1-]-2КС1), даетъ блестящую кристаллическую UO=, удѣлыіиго вѣса околи 11,0 (Ур- лауйъ), сходную по виду съ металлами, разлагающую яри накаливанш водяной паръ съ выдѣленіемъ водорода, неразлагающую, однако, НСІ и IPSO4, но окисляемую ІТЖК Это то вещество (т. е. закись урана UO-] и считали сперва металлоыъ уранопыхъ соединеній. Пе- лиго пъ 1841'году нашелъ, что въ немъ заключается кислородъ, потому что при накаливании смѣси его съ углемъ, въ струѣ хлора, образовались СО и СО-, и тогда изъ 272 частей вещества, считавшагосл металдомъ, образуется 3S2 част лстучаго продукта, заключающая) 112 ч. хлора, Из'ь этого должно было заключить, что во взятомъ веществѣ находится эквивалентное количество кислорода. Такъ какъ 142 ч. хлора соотвѣтству- югь 32 частпиъ кислорода, то должно было допустить, что 272—32=Й№ ч. металла соединены въ веществѣ, считавшейся за агеталлъ, еъ 32 ч. кпелорода, а въ полученномъ хлори- стомъ соединении—съ 142 ч. хлора. Предшествующее разечеты сведены уже на современный вѣсъ атома урана. [13] Закиси урана U02, какъ осиованію, от- вѣчаетъ хлористый уранъ ОС!1, полученный Пелнго при накалпвапін окиси урана, смѣ- шанноіі съ углемъ, въ струѣ сухого хлора: ио^ЗС+ЗСІ^иСІ'-Ѵ-ЗСО Это летучее соедините (вын. 12) зеленаго цвѣта. кристаллизуется правильными октаэдрами, притягиваетъ сильно влагу воздуха, легко растворяется въ водѣ, съ отдѣлеиіемъ значительна™ количества тепла, я изъ раствора уже иѳ выделяется въ беаводномъ ііидѣ, а при пепареніп даетъ НСІ. Растворъ ХІСІ4 въ водѣ зеленаго ешѣта. Такой же получается прп дѣйствів цинка и нѣди [образующей CuCl) па растворъ ГОЧЛ5, особенно въ присутствіп HG1 и нашатыря. Растворы содей окпеи UO" урана превращаются въ соли закиси UO- дѣйствіеігъ рааныхъ возстаноннтелей н, «ешду прочимъ, органичеснихъвещеетвъили дѣйствіемъ свѣта, а яа воздухѣ и окислителями—соли UX4 переводятся въ соли окиси. Растворы солей за- Осиоян ін¥Іи. ріемъ даетъ деталлическііі уранъ въ видѣ сѣраго металла, иыѣіощаго уд. вѣсъ 18,7 [14] и выдѣляющаго съ кислотами водородъ, чтобы образовать зеленый соли закиси урана USJ, спо- ииеп урана зеленаго цвъ'та, дѣііствуютъ, какъ сильные раскислителп, ст, КНО и др. щелочами дпготъ бурый гидратъ закиси иН/Ю4, легко растворимый вт. нпелотахъ, но не въ щелочахъ. Прп прокаллваши гидрата не образуется заклей ІГО2, п. ч. она разлагаетъ воду, а при прокаливавін высшихъ степеней окнеленія урана въ струѣ водорода или съ углемъ образуется ата закись. Она и UC11 растворкіотся вт. крѣпкой сѣриой кислотѣ. образуя зеленую соль U(S04)!2}F0. Та же соль происходить шіѣстѣ съ U05(SO') при растворенін въ нагрѣтой еѣрнои кпелотѣ зеленой оквеп U30*. Для отдѣленіл, полученный въ послѣдиеиъ случаѣ растворъ оёлн- ваштъ спиртомъ к выставляютъ па свѣтъ — стгртъ расвисляетъ соль окиси въ соль закиси, пршіемъ требуется лзбытокъ кислоты. Избытокъ воды разлагаетъ эту соль, образуя основную соль, происходящую легко и въ других* обстоптельствахъ и содержащую (что со- отвѣтствуетъ соли окиси) (I0(S0*)2H20. По Орлову (1302), е с ли подкисленный сѣрн. киел. или спиртовый растворъ U02SO' выставить насвѣтъ (идетъ возегановлеиіе). то получаются- ' зеленые кристаллы UfSOySH-O. уже ранѣс получаг.шіеел Раимельбергомъ. О перекиси ураііа иліі надурановоиъ ангидридѣ U0": cu. гл. 20, вын. GG. [14] Урану придавали, ватѣдъ за Пелиго, атомный вѣсъ вдвое меньшій. чѣмъ ньшѣ: U = 120, — тогда окись его U;0!, закись ПО, зеленая окись U'O1 ичѣлп формы таійя же, і;акт. у зкелѣэа. При отдаленшшъ сходств'І! съ элементами желѣзной группы, уранъ лред- ставляетъ много отличительныхъ'прнзнаковъ, заставляющпхъ ие допі'скать большого сб.ти- женія его съ желѣзолъ. Измѣпевіе или удвоеніе въ величннѣ атом- наго вѣиа урана, т. е. прнинтія U = 2-І0, въ первый рязь сдѣлано было въ иерволт, ивда- нін послѣднеп части этого еочиневія (1S71), потопу что прп атомномъ вѣсѣ 120 уранъ не находить йіѣста въ пѳріодической системѣ. Въ эгомъ отношении считаю не излишнимъ ирн- бавнть: 1) Въ другихъ груипахъ (K-Bb-Cs, Са—Sr—Еа, С1-^Вг—$} съ возрастал]ель атом- наго вѣса уменьшается кислотный н возра- стаетъ основной характеръ окисловъ, а потому въ групп* Сг—Mb —W^U пало ждать того же самаго, и если СЮ1, МоО!, WO1 суть ангидриды киелотъ. то дѣйствительно въ нихъ ,очевидно уменьшеніе кислотнаго характера, а поточу три-окиеь урана ПО-'^оллша быть ангидрвдоиъ очень слабымъ, но и оснонныя свойства ея должны Сыть очень слабы. Эти свойства действительно ииѣетъ окись урана, какъ указано выше (вын. 10). 2). Хронъ и его аналоги даютъ, кромѣ окиси ВО*, еще и ннзшін степени окислевія: ROs, R!03,^o же видно и въ уранѣ: он-ь образуешь ѴО:. ПО*, U:0S я нхъ соединенія. 3) Молибденъ и воль- франъ, воастоновляясь азъ R05. легко и ча- 43
674 ГЛ. 21. ХРОЛЪ, МОЛШДКНЪ, ВОЛЬФГАМЪ. УРАНЪ II МАРГАНЕЦЪ. собиыя действовать, какъ сильные возстановители [14 bis]. Такъ какъ соли окпсп урана воз- становляются въ присутстши оргаіш- ческпхъ веществъ отъ дѣйствш свѣта и окрашиваютъ стекло въ характеристически! желтозеленый пвѣтъ [151, то эти соли находятъ некоторое прп- м'вненіе въ фотографіп и въ стекло- дѣдіп [15 bis]. сто дагатъ промежуточную окись, окрашенную въ снній ив-Ьтъ, — тѣмъ ікв своііетвомъ обладаетъ п уранъ, дающііі такъ называемую зеленую окись, которую надо считать, по существу юашмъ гисл'Іздовішіямъ, за. U!Ofi = = UO=2UO!, аналогично Mo3Os. 4) Высшее хлористое еоединсніе RC10, могущее существовать для алементовъ VI-іі группы, или непрочно (WCP), иди даже не существуетъ (О), но есть хоть одно низшее летучее соединение, ирптомъ водою иниѣннемое и способное далѣе возстановляться въ нелетучіі! хлорный продуктъ п метал.тъ. То же замечается для урана, образующего літко летучііі UC1*. разлагаемый водою. 5) Выеокііі удѣльный в-всъ урана (1S,G) находить свое объяспенІе по ана- логін съ вольфрамоит. (уд. вѣсъ 19,1). (!) Для урана, какъ для Сг п W, въ формѣ В0а преобладают!, желтые шгѣта, а въ ішзшнхъ фор- макъ — зеленые н енніе. 7) Цпммерманнъ (1SS1 г.| опред-влнлъ плотности паровъ t'Br4 н UC1', п оігЬ оказались отвѣчаюишмн yira- заннымъ форму.іаиъ, то есть подтвердили предложенный мною атомный вѣсъ U=21-0. Роеко, большой знатокъ металлопъ этой группы, первый прпнялъ такой атонн. вѣсъ урана U=2i(), и нынѣ, пос.тѣ работы Цпммерманиа. онъ сд'Ьлался общепринятыми [14 bis] Уранъ въ электр. печн (1О0О ам- перъ, 50 вольтъ) съ избыткомъ угля даеть C3US, котор. дѣйствуетт. на воду, образуя газы (СН4, С5Н2 и др.) и жндкіе углеводороды (Муассанъ.'Шб г.). ' , [1о] Урановое стекло, получающееся чрезъ подиісь къ стеклу желтой урановой краски KaU50T, обладающее зеленожелтьшъ дихроиз- монъ и употребляющееся иногда для укра- швній, задерщвваетъ фіолетовые лучи, какъ и другія соли окиси урана, то-есть обладаетъ спектромъ поглощенія, въ которомъ не до- стаеть фіолетовыхт, лучей. Поглощённые лучи измѣняттъ показатель преломленія и разсѣи- вагатея въ видѣ зеленожелтыхъ лучей; оттого еоединеніе окиси урана, помещенное въ фіо- яетовую часть спектра, еиъ'титъ зеленожелтьшъ евѣтонъ, что к составляетъ одинъ изъ лучшихъ прииѣровъ (другой составляетъ ра- створъ сіірно-кислаго хинина) явленіё флуоресценции лучей свѣта; прощедшіе чрезъ урановый соединения лучи свѣта не содержать лучей, которые возбуждаюп. лпленія флуо- ресценціи и янмпческаго превращения, какъ показали изел-вдованія Стокса. {15 bis) Между вс-вми иавѣетныма химич. эяеиентайи урзнт. выдается гѣмъ, что обда- Если сличить кислотные элементы VI групптіі S, Se и Те изъ нечетныхъ даеть нацвысщшп, агшшымъ іуЬсоиъ а, принадлежа къ VI группѣ и 12-му ряду (см. предисловие), нругомъ него иѣтъ изв-ветпыхъ элементов!,, тш VI—II и VI —13, ни V—12 іі VII—12. Этнмь обстоя те льствамъ пын-г>, когда періодическая система элемеитовъ оправдывается съ разпообразнЬпшпхт. еторонъ, мнѣ кажется, должно приписать немалое значение для того интереса, который очевидно возрастаем по отпощеніш къ урану, особенно съ T-li.fi. поръ, какъ сь шіяъ, оказались евп- заннымп два пэъ ва:кнѣі1тихъ —во пиожествѣ отношепііі—открытія физики и химіи нашего времени, а именно открмтіе аргоиовых'і. эле- лентовъ (особенно гелія) и радіоактпвных'ь вещеетв'ь. Тѣ и другіе првдетавлшотъ своего рода пѳонівданность н крайность, каин ли-то, еще глубоко сокрытыми способами связанные съ краііностіто въ пвилюігін элсиентоиъ самого урана. Нанныспіая. лаъ нзвѣстпыхъ, концон- традія массы вѣсомаго вещества въ нед'іиіи- мую массу атома, существующая въ уранѣ, уже a priori должна влечь за собою выдаю- шілся особенности, хотя я вовсе не сшютиъ (на осноианін суровой, но плодотворной дисциплины индуктшшыѵь зиаиіп) признавать даже гипотетическую превращаемость эле- ;гоіітовъ другъ въ друга и не вишу никакой возможности ііроіісхожденія аргоновыхъ или радіоантнппычъ веществъ изт, урана или обратно. Убѣжденный въ томъ, что нзсл'іідовм- ніе урана, начиная съ его природныхт, источ- ишеоь'ь, поведетъ еще ко ыногимт. повыдъ от- крытіямъ, я смѣло рекомендую гѣыъ, кто пщетъ предмеговъ для новыхъ изелѣдоааній, особо тщательно заняться урановыми еоеди- неніямп и прибавлю зд-іісь. что дли меня лично, уранъ весьма знаменателенъ уже потому, что игралъ вгодаюшуюся роль въ утвержденш пе- ріодическаго закона, такъ какъ перем-вна его атомнаго вѣса (пзъ U = 120 въ О=240| вызвана бита празнаніемъ этого закона и оправдана (Роско, Рапнельсбергъ, Дин«ермпннъ и др.) дѣйствнтельностію, а для лепя служила (вмѣстѣ съ атомными в-асамп Се и Бе) пробнымъ камнемъ общности этого закона: къ сожалѣніго природные урановые минералы по своей рѣдкости—мало доступны большинству жіслѣдователей. Радіо-антнвныя вещества. Въ 180G г. Генри Еекчерсль открыли, въ урановыхъ со е дине- ггіпх'ь способность испускать особые невидимые лучи (подобные лучамъ Рентгена И ка- тодныігьі, выдѣляющіеся постоянно и самостоятельно безъ всякой яидии ой затраты вв-віішей эпергіи (явное отличіе оть лучей рентгеновскихъ и катодныхъ). Эти лучи способны: а) производить хотя п довольно медленно хпмнческія нэмѣнеюя раэнаго рода, я а пр. дѣйствовать на светочувствительную фотографическую пластинку, т. е. давать изоЯражЫпе (которое надо проявлять, как* обыкновенную фотографію), окрашивать стекло" въ фіолетовый или бурый цвѣтъ (окраит- вініе это іфоиі:ходигъ медленно, но аатѣнъ остается), даікв озонировать аоадухъ и ѵ. пч-
РЛДІОАКТИВНОСТЬ 675 рядовъ съ €г, Mo, W и U иаъ чет- ныхъ, то станетъ очевидно, что еход- ■С) iipomi!«L-i'b череаъ непрозрачны» для свѣта тѣла, папрішѣръ черезъ черную бумагу, тон- кіе пластинки металловъ, дерево п т. п. (эта способность проникать дм различных* ра- діоіишівныхъ лучей не вполнѣ одинакова, так* что должно считать раліоэктивпые лучи не всегда однородными); в) заставлять свѣ- титься пъ теммотѣ такія фосфоришнрующія вещества, какъ еѣрннстый цпик'ь, платшюво- синеродистый барій я т. п. (для полной' очевидности необходимо, чтобы радіоактшшость вещества была весьма значительна); г) сообщать тѣламъ, освѣщешшмъ этими лучами, временную (иногда очень продолжительную) радіоактнвность (ято своего рода шідукція, врегсеішал радіоактнвность, напр. въ тѣхъ помѣщеіііяхъ, гдѣ много работали съ радіо- активііыыіі веществами, мносіе изъ окружающих* предметовъ пріобрѣтают* ту же способность, и воздухъ не служить уже изолятором!.) и д) сообщать воздуху, череэъ который эти луш проникают'ь, свособность быстро разряжать электростатические заряды (въ электроскопах* *). Послѣдііес свойство, наследованное особенно Рутерфордомъ и Г-ын Кюрп, даетъ возможность пзмѣрять величину радіоактнвиоетп веществ*, такъ какъ, при прочих!, равных* условіях* (напр. упругости воздуха), способность разряжать въ большнн- ствѣ случаев* ие эависитъ отъ толишны слоя радіо активна го вещества, а только оть величины поверхности, от* толщины слоя воздуха я радиоактивной способности нзслѣдуемаго вещества, хотя бы взятаго въ растворѣ. Въ этомъ отяошепиі должно заметить, что искусственно извлечем иыя (какъ сказано дэлѣе) вещества превосходят* природные урановые минералы въ сотиго тысяч* раз'ь по своей радіоактішн ости. Неожиданная своеобразность вновь откры- таго свойства побудила к* тону, что многіе вслѣдъ за Бенкереленъ (особедио же Г и г-жа Кюри, Рутерфордъ, Афанасьевъ, Гизель и др.) стали искать радіоактпвность въ раз- нообразн'Ёйшнхъ тѣлахъ природы ж химических!. пренараТАхъ. Съ перваго же раза оказалось, что способность эта почти исклю- тельно принадлежит* соединеніямъ двухъ элементов!. — урана и торія, которые, ао ле- ріодической системѣ отличаются гѣігь, что обладают* наивысший* вѣсон* атома между всѣна элементами. Особенно характерно го обстоятельство, что радіоактивное свѣченів оказалось почти вовсе неаависяшиш. отъ предварптельнаго освѣщенін, чѣмъ рѣэко отличаются лучи этого рода оть тѣхъ, которые получаются при фосфоресценціи. Вещества, взптыя прямо изъ копей или долгое время хранамыя въ гемнотѣ, совершенно точно также радіоактивны, какъ и тѣ, иоторыя лежали на свѣту. Измѣненіе температуры также •} фосфаръ, акисляясь во л лам поит, воадухі, также сообщдйтъ еыу ту же сііосойлостъ, или, как-*, гонорлтъ ньіпѣ части, ідаияііруклт. оовпух-ь. Лнбонъ [iflOO) йая'Ъ- пм-ь, что оовоіжяыіі с*рдпкніыыИ хпнин-ь, притягивай влагу оовлуха, также іоинвнрунті> его. ство свойствъ соединевій высшей формы R03 уменьшается въ соед. низ- мало вліяетъ на радіо активность. Металли- ческій уранъ, сплавленный въ электрической дочи, также радіо активе нъ, какъ и свежеприготовленный, но по видимости при хо- лодѣ яівдкаго воздуха радіоактпвность возрастаете . Говоря вообще, радіоактпвность оказалась почти пропорціональноіо содержание урана или торіп, такт, что между препаратами урана самъ металлъ болѣе дѣятеленъ, чѣмъ его соединения. Но такт, какъ некоторые изъ природных* уранивыхъ минериловъ, напр. урановая м'вдчан руда, называемая халъко- лптоігъ, и нѣкоторые сорты урановой смоляной руды (Рос!іblonde) оказались болѣе ра- діоактивиъши, чѣмъ по пропорціи содержания урана, и даже болѣе, чѣмъ еаиъ металлъ, и такъ какъ дробныыъ осажденіем* или вообще раздѣлеиіемъ удалось выдѣлитт. вещества болѣе радіоактивны я, то Г,г. Кюрп вывели за- ' ключеніе о существования особых* радіоак- тивныхъ элементов*. До енхъ поръ прлзнаютъ три такнхъ элемента: радій, сходный съ ба- ріемъ, полоній, сходный съ висмутом*, л анти- ній, сходный съ торіемъ (а выделяется съ же.тѣзом*), но до пннѣ удалось выдѣлигь въ болѣе чистом* вндѣ только радій. Соеданеиія раділ, полонія п актинія извлекли изъ тѣхъ оетатковъ, которые получаются прн обра- боткѣ урановых* п торіевыхъ рудъ, но количественное содержате столь мало, что взъ многих* тмшъ урановой смоляной руды до сихъ поръ удалось получать въ чистомъ видѣ едва нѣсколъко дециграммов* хлорнстаго ра- дія. Урановая смоляная руда (Pechblende) предетавляегь очень сложный состав* и со- деряштъ множество простыхъ тѣлъ, разделяя которыя получают* между прочим* и вещества, реагпруквдія какъ барій, внемугь и торій, и вот* въ нпх* то и содержатся указанные радіоактивные элементы. Такъ, напр., полоній выдѣляется вмѣстѣ съ висмутом*, и если его превратить въ сѣрннстый висиутъ, то первый возгонъ оказывается нанболѣе радіо активным* я считается за соединенія полонія. Полоній осаждается HaS изъ очень киелаго раствора ранѣе висмута и вьшаааетъ нзъ азотнокиелаго раствора огь воды также ранѣе висмута, но вмѣстѣ съ нимъ сурьма его выдѣляетъ нзъ растворов* (Marekwald, 1902). Актяній. признанный Дебіериомъ (Debierne), выдѣляется съ торіеаъ н осаждается раиѣе его какъ отъ сѣрнова» тисто натровой соли, такъ и отъ перекиси: водорода. Радій полученъ въ иаибодѣе чистом* видѣ Г-дами Кюри (въ 1S99—1902 г.г.) на основаніи того, что хлористый радій менѣе хлорнстаго барія растворимъ какъ въ водѣ, такъ и въ водном* спнртѣ, равно какъ и въ соляной кпелотѣ; углеамиіачная соль осаждает* соль радія только послѣ осаждешя барія. Для него Демарсе нвелѣдовалъ епектръ в въ нем* нашелъ характер* сходственный со спектрами шелочно-венелышхъ.металловъ, наибо- лѣе же рѣзгая (барію не свойственныя) линін спектра отъ искр* отвѣчаюг* длинам* волнъ:
676 " ГЛ. 21. ХРОИЪ, ЫОЛИНДЕНЪ, ВОЛЬФРАМЪ, УРАИЪ И МАРГАНЕЦЪ- ітіхъ фррмъ и въ простыхъ тѣлахъ почти вовсе нсчезаетъ, такъ иакъ у •Ш,6; -16S.3; -153,3; 434,1; 381,5 и 565,0 ъшллі- онныхъ миллим. Пламя окрашивается отъ радія въ карапшо во-красный іцѵізтъ (Гпзель). Въ 1002 г. г-жа Кюри опредѣлила, что атомный вѣеъ радія, въ натіболѣе чистомъ препарате, придавая составь H.dCl!, равепъ 223 до 225, т. е. въ среднеыъ около 224, что и даетъ ему мѣето во II груіш'Ь въ 12 ряду періодической системы. Чистая соль, выдѣлѳниая въ крн- сталлахъ, безцвѣтна к въ теннотѣ свѣтитея, а при сохраненіи окрашивается въ желтый или розовый цвѣтъ, во растворенная опять даетъ безі\к-];тные кристаллы. RdBi';. озонируя воздухъ, становится щелочньтмъ, причемъ Гпзель (1902) зам'Втллъ образование сильно ра- діоактпвнаго газа, природа которого еще не изслѣдована. Дальн'Віішвхъ свѣдѣній химіі- чеекаго свойства объ радіоактнвныхъ элементах^ еще до сихъ поръ не получено, ы необходимо замѣтпть, что существугощілевѣдѣнш даютъ некоторые поводы если не сомнѣ- ваться въ существованіп отдѣльныхъ выше- названныхъ элементовъ, то не паъ исключительно приписывать радиоактивность, т. е. считать ее состоянІемъ вещества, но не качеством,, прішадлежащимъ исключительно атомамъ опрсдѣленныхъ элементовъ, особенно потому, что первоначально это качество казалось принадлежащимъ урану *) и торію. Прп томъ Глэель показадъ, что радіоактыв- ность препаратовъ радія прп нхъ храпеши увеличивается, а для ііолонія уменьшается (какъ индуцированная), а Рутерфордъ нашелъ, что. осаждая амміакомь растворъ торія почти до конца, получается въ остатке растворъ напбо.тЬе радіоактывпый, но уменьшают! it свою способность съ теченіеыъ времени, тогда какъ осадокъ главной массы гидрата торія первоначально мало активенъ, но въ немъ постепенно активность возрастаете Гофыаннъ (1902) получшіъ препараты урана и др. совершенно лишенный радіоактивности, но пріобрѣтающіе ее при сохранении въ за- пертомъ сосудѣ. Особеняо-же поразительно то обстоятельство, что незамкнутая нѣдная (или алюниніевая) проволока, наэлектризованная на отрицательномъ полгасЬ сильной рункорфовой спирали (потенціалъ въ нѣ- сколько тысячъ вольтъ) пріоорѣтаетъ радіо- актявиость въ верхнемъ свовмъ слоѣ (Elster imd Geitel, 1902) и снявъ его (напр. шкуркой) получають ра;ііоактивное вещество. По моежу мнѣнію, въ настоящее вреііп радіо- активноеть можно считать свойетшча или состотііемь, въ которое могутъ придти довольно разно обрааныя (но едва лн венкіл) вещества, подобно тому какъ нѣкоторыя тѣла могутъ быть намагничены, и на радіоактив- ныя Еещества можно гллдѣть как-ь на такія, которых снособны приходить вт> такое состоите, подобно тому какъ желѣзо, сталь н кобальтъ могутъ быть намагничены. Мнѣ кажется аатѣмъ вѣроятяьгкъ, что радіоактив- •) Круксъ ститавтъ, что получнаъ ураоъ совершенна япшюныН рзліо&іггнвностп, аодверг&ч щапелево-урйао* вув «гаь дробной крнвгвллияіиін. S, Se и Те мало сходства съ Сг, Мо, W и U въ свободномъ нидѣ. Другими словами это значить, что малые пері- оды, подобные Na, Mg, Al, Si, P, S, CI ii заключающее 7 элементовъ, вовсе не содержать блнжайшихъ анало- говъ Сг, Мо и т. п., а потому ихъ истинное мѣсто среди другихъ эле- иентовъ должно искать.тольковътъхъ бодьшихъ періодахъ, .которые содер- жатъ два малихъ п которыхъ типоыъ служить періодъ, содержащій: 1С, Са, Sc, Ті, V, Сг, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Бг. Въ такихъ боль- шнхъ періодахъ содержатся Са и Zn, дающіе RO, .Sc и Ga изъ III группы, Ті и Ge дающіе R02, V п As, образующее ВХ>5, Сг н Se ггзъ VI группы и Мп и Вт изъ VII группы. Fe, Co, Ni составляютъ соединительные члены переходной VIII группы, къ оппеанію представителей которой мы обратимся въ слѣдующпхъ главахъ. Теперь же оппшемъ маргапецъ Мп=55, какъэле- меигь ѴІІ-й группы изъ четныхъ ря- довъ, прямо слѣдующій за хромомъ Сг=52 н настолько же отвѣчающій Вг=80, насколько Сг отв'Ьчаетъ селену Se=79. Для Сг, Se и Вг извѣстпы ближайшіе аналоги, но для марганца они до сихъ поръ не получены, то есть въ ѴІІ-й группѣ это есть единственный представитель изъ четныхъ ноеть связана со свойствомъ вещества поглощать изъ окружающаго пространства н вы- дѣлять въ ire го особое, еще неизв-Ъетпое, вещество, быть иожетъ близкое къ тому, которое обраэуетъ міровой эфиръ н проницаетъ всѣ тѣла. ОсоОьгаъ укаваиіемъ въ этозл. послѣднемъ отношенін служатъ два обстоятельства: во первыхъ то, что въ ураповыхъ и торіеиыхъ минера лахъ найдены телій, аргонъ и т. п. газы, въ особомъ состолиіи (см. гл, 5 стр. 181), а эти газы повиднмому составляютъ своего рода переходъ къ веществу, наполняющему небесное пространство, какъ видно изъ изслѣдоваиій солнечной короны, сѣверныхъ сіяній и т. н. явленій, и во-вторы-хъ то, что Г.г. 'Кюри к др. при па- каливаніи прнродныхъ урановыхъ соединеній получплп газъ, обладающій радіоактпвнынн свойствами, но ихъ теряюшій, Вообще же предметъ этотъ представляетъ одно изъ бліі- стательеѣЕшихъ открытій, но въ тоже время и одно изъ наиболѣе загадочных!, конца XIX стояния, ц монсво надѣяться, что. его разработка (предметомъ зтнмъ занимаются нногіе ученые) будеть немало содействовать дальнѣйгпему реальному выяенепію суще- ствующихъ свіід'впіа какъ о сиѣтѣ и злек- тричествѣ, такъ и объ шровомъ эфнр'І:,
МАРГАНЕЦ Ъ. 677 рядовъ. Сопоставляя марганецъ съ галоидами въ одну группу, периодическая система элементовъ заставляетъ для него ждать сходства съ галоидаши только бъ высшей формѣ окнсленія, т. е. въ еоляхъ и кпслотахъ, ей отвѣ- чающнхъ, для иизшпхъ же формъ и длг[ простыхъ тѣлъ заставляетъ ждать столь же глубонаго различія, какъ то, которое существуешь между хромоиъ п сѣрою, или между модибденомъ и ■селеномъ. Оно танъ и есть въ действительности. Элементамъ VII группы двойственна высшая солеобразная онись НЮ1, ей отвѣчающіе гидратъ I-IR04 и солн, напр., КСЮ4. Марганецъ въ видѣ марганцово-каліевой соли КМпО* дѣйствптельно предетавляетъ во ино- гихъ отяошеніяхъ большую аналогіго съ хлорнокаліевой солью КСЮ4. Сходство криеталлическихъ формъ обѣпхъ солей доказать Митчерлихъ. Соли марганцовой шел. также почти всѣ растворимы въ вод*, какъ и соли хлорной кислоты, и если у этой послѣд- ней серебряная соль AgClO* мало растворима, то такова же л AgMnO4. Удѣльный объемъ КСЮ4 равенъ 55, п. ч. уд. вѣсъ=2,54, уд. объемъ КМпО4 равенъ 58, п. ч. уд. ея вѣсъ=2,71, т. е. и объемы эквпвалентныхъ количествъ здѣсь близки, тогда какъ объемы ато- мовъ хлора (35,5/1,3=27) и марганца (55/7,5=7,3) относятся между собою почти какъ 4:1. Высшія кислоты НСЮ4 иНМпО* въ свободномъ состояніи растворимы въ водѣ и летучи, обѣ сильно окисляютъ, словомъ, ихъ сходство еще болѣе, чѣмъ хромовой и сѣриой к., а тѣ различія, какія существуготъ между ними, проявляются также п между ближайшими аналогами, напр., Н^О4 и НТаО* НС1 и HJ и т. н. Сверхъ МпЮ7, марганецъ даетъ низшую кислотную степень окнсленія МпО3, аналогическую сѣрной и хромовой трех- оішеи, п ей отвѣчаетъ маргаицовието- каліевая соль К2МпО*, изоморфорная съ K2SO* [16]. Въ еще болѣе низкихъ (161 Сличеніе КМпО4 съ КСЮ* или К5МііО* съ K*SOJ прямо показывает!., что множество фвэическихъ п химическихъ свойствъ зависать не отъ качества простыхъ тѣлъ, а ать атоиныхт. форыъ, въ которыхъ они являются, отъ того года движеиіп дли отъ тѣхь шло- жвній, въ которыхъ находятся атомы, обра, зукище частицу. формахъ окнсленія, ■ МпаОя и МпО, у марганца уже нѣтъ вовсе подобія съ хлоромъ, а въ простыхъ твлахъ, т. е. въ марганцѣ и хдорѣ, всякое подобіе иечезаетъ, п. ч. Мп есть металлъ,на- пшшнающій желѣзо, и съ хлоромъ прямо соединяющиеся въ солеобразное ТЕЛО МпСІ2, сходное съ MgCla [17]. Марганецъ нршадлежитъ къ числу ыеталловъ, широко распр о странен ныхъ въ прнродѣ, особенно тамъ, гдѣ находится желѣзо, руды котораго часто содержатъ подмѣсъ сосдиненій закиси марганца МпО, представляющей подобіе съ закисью жѳлѣза ІГеО, я съ діагнезіею. Во многихъ минералахъ маг- незія и подобные ей окислы отчасти эамѣняются закисью марганца. Известковый и магнезіалъный шпаты, т. е. вообще RC03, встрѣчаіотся часто съ ггадмѣсью МпСО3 или ыарганцоваго шпата, который является также въ отдѣльности, хотя р'вдко. Въ почвѣ и зол'Ь растеній находится обыкновенно хотя незначительное количество марганца. При изелѣдованіи минераль- ньгхъ веіцествъ обыкновенно марганецъ выдѣляютъ вмѣсгѣ съ магне-- зіею, потому что, подобно ей, закись марганца въ присутствие ааіміакаль- ныхъ содей остается въ растворѣ, не осаждаясь реагентами. Однако способность закиси марганца ЫпО переходить въ высшія степени окнсленія подъ вліяыіемъ жара,щелочи и воздуха, даетъ легкій слособъ не только для откры- тія марганца въ подмѣси къ магнезіи, но и позволяетъ отдѣлить эти два, сходныя между собою, основанія. Маг- незія не способна давать выешвхъ ео- леобразныхъ степеней окнсленія, а марганецъ даетъ ихъ очень легко. Такъ, напр., въ растворѣ солей закиси марганца щелочной растворъ хлорновати- стонатріевой соли (жавелевая вода) производить осадокъ двуокиси марганца: МпСІ2 + NaCIO +-2NaHO = МпО» + -f- НЮ + 3NaCl, тогда какъ MgO при этомъ не измѣняется и остается въ видѣ MgCl2. Если при втомъ отъ при- сутетвія щелочи окись магнія также [17] Если, однако, сличить спектры (стр. 407) СіуВг2 и J! со спентроиь Мп, то нельзя не заметить нѣкотораго подобія ила сходства, по которому Мп н Fe сближаются, какъ между еббовд, такъ и съ СР, Вга и Р.
й78 гл. 21. хромъ, мо;гиеденъ, волмфамх, урлнъ и млггапецъ. осаждается, то она можетъ быть растворена въ ущ/сногі, ки&ъотѣ, въ которой ЫпОа не растворяется. Можно также узнать присутствие малыхъко- личеетвъ марганца—по тому зеленому окраішіванію, которое пріобрѣтаютъ щелочи, накаленпыя съ марганцовыми соедішеиіями на воздухѣ. Это зеленое окрашпваніе завпситъ отъ способности ларганца окисляться еще выше и давать зеленую марганцовисто-щелочную соль, отвѣчающую МпО3: МпС1-+ +4KHO+Os=KaMiiOM-2Ka + -2НЮ. Такимъ образомъ способность окислиться въ щшеутетвіи щелочей составляешь существенный характеръ марганца. Высшія степени окисленія, со- держащія Мп!07 и МпО3, въ рудахъ совершенно иензвѣстны, и даже МпО- не такъ много распространена въ природе, какъ соединенія закиси ларганца, который разсѣяны почти всюду въ земной корѣ. Однако важнѣншая, въ практическомъ отношеши, руда марганца есть его двуокись пли такъ называемая перекись МпО2, въ шнерало- гіи пиролюзита (уд. вѣсъ 4,2, порошокъ черный). Затѣмъ, марганецъ встречается въ видѣ окиси, соответствующей магнитному же.тѣзняку, МпОМп-О3 = МпэО*, составляющей минералъ (уд. весъ 4,3, порощокъ бураго цв.}, известный подъ названіемъ гаусманита. Окись марганца Мп2Ов встречается также въ природѣ-—какъ безводная, подъ названіемъ браунвта, такъ и водная, МпЮ3Н-0, называемая манганніомъ. Обе послѣднія соетавляютъ часто подмеси пиролюзита. Сверхъ того, марганецъ встречается въ природе въ виде розовато камня, называемаго орлецомъ, содержащаго кремнемарган- цовистую соль MnSiO3. На Кавказе, на Уралѣ и въ низовьяхъ Днепра найдены отличныя и богаты я руды марганца. Особенно богатое месторождение мдрганцевыхъ рудъ представ- ляетъ Шарапанскій уѣздъ Кутаисской туб. и местность на Днепре близъ Никополя. Изънихъ много ятихърудъ (до 8 милл. пуд. въ годъ) вывозится за границу. Изъ вышеуказанеаго уже видно, что марганецъ, даетъ окислы: МпО закись и соли закиси МпХа марганца отвѣчаютъ основанію, сходному во,, множестве отношении еъ маг- незіей и закисью желѣза. Мп-О3 основаніе очень слабое, дающее соли MnXs, сходный еъ глиноземными и съ солями окиси железа, легко, расинеллгощіясл въ МпХЛ МП-Ов двуокись окиселъ безразличный, или слабо-клелотныхъ свопствъ. [18]. МпО3 марганцовистый ангидрпдъ,да- ющііі соли, подобный K3S04 [IS bis]- МпЮг марганцовый аигидридъ, который образуетъ соли, сходный съ КСЮ*. Всѣ окислы марганца, дагрѣтыс съ. кислотами,- даіот'ь соли, соотвѣтстпую- щія низшей степени окисленія, а именно, МпХа, отвѣчающіп закиси иаргаа- ца МпО. Окись марганца Мп-О3—основаніе мало-энергическое; хотя, въ соляной кпедотѣ она растворяется и даетъ темный раство])ъ, содержащій соль МпСІ3, но она при слабомъ ыа- грѣваніи выдѣллетъ хлоръ и даетъ соль, соответствующую закиси МпСІ-, т. е. сперва: МпЮ*+(>НС1=ЗНіО+ -J-MnL'C!B, а потомъ Мп-'СІ6 разлагается на 2Мп012+С12. Все же осталь- ныя, высшія степени окисленія марганца не имѣютъ основнаго характера, а въ прнсутствіп кислотл, дѣііствугатъ, какъ окпелитслыіыя вещества, отделяя кислородъ я превращаясь въ соли МпХ2. ВелѣдстнІе этого соли закиси марганца МпХ2 проиеходятъ очень часто, напр., ихъ получаютъ въ остатке отъ примѣненія двуокиси для приго- товлеиія хлора [19]. Такъ какъ соли [18] Двус-Ьрнистый мярганецъ MnS2, еоот- вѣтствугощій железному колчедану FeS!, является иногда въ прнродѣ въ отлично обра- зованныхъ октаэдрахъ {и кубо-октаудрахъ), напр. въ Сшилш. Минерадъ ноентъ названіе гауэрита. [18 bis] Сравнивая эмпирически состов'Ь- соли марганцовистой и марганцовой кислотъ. К'МпО1 съ КМпО*, виднмъ, что они различаются лишь атомойъ металла. Такое отношение состава при онислеиіп ветрѣчается не- рѣдко, напр., К4Ре(СЯ)° окисляясь даетъ K!Fe(CN)n; Н-0 образуетъ НО или Н=0! и т. п. [19] При получеши кислорода изъ двуокиси марганца съ сѣрноіі кислогой образуется MnSO4, при образовали хлора ияъ ИС1 съ МпО! получагогь МпСі*. Она обыкновенно содержите различный подм'Ьеи, но особенно много ві, ней солей жолѣза (изъ природной МпО!); кристаллизацию отдѣлвнія произвести нельзя.. Для очшаенІя MnSO* часть жидкости скѣшиваютъ съ раствором-ь соды; получается осадокъ MtiCO", его, аромывъ, прибавляют!-
КИСЛОГОДНЫЯ СОЕДИНЕНИЯ МАРГАНЦА, 679 закиси марганца весьма сходны (и изоморфны) съ солями магиезіи MgX2 къ остальной массе иечистаго раствора сІ;рно- маргапцовлстоп соли; при іш'ревапііг выделяется въ осадке все железо ет, виде описи. Это завнснтъ оттого, что при растворений Mi»0s въ серной кнслот'іі лее железо переходить еъ состоите окиси (такт, какъ. перекись марганца действует!» окислительно), а ата последняя, какъ весьма малоэнергическое основаиіе, осаждаемое угленввестконою и другими, сходными съ нею, солішп, выделяется также іі МпСО3. Послъ' такого очшценія растворъ MnSO'1 легко очищается кристаллизацию. Если онъ представлкетъ яркое красное окрашнвапіе, то ято завнснтъ отъ присутствия еще высшихъ степеней окис.ченія марганца; для разрушенія ихъ достаточно растворъ прокипятить, тогда кислородъетъокисловъ нарг. выделится, и получается очень слабо окрашенный растворъ соли записи марганца. MnSO1 ет, леі-ііоетію даетъ различный степени, соединен!» ст. водою. Испаряя почти безцв'Гзт- иыіі растворъ сЬрномарганцонистой соли при очелі. пизкихъ температурах!, н охлаждая иасыщсмныП растворъ при температурѣ около 0°, лолучаіотт, кристаллы MnSO'l7H:0, изоморфные съ жел'Ьзпымъ купоросом».. Эти кристаллы даже при 10° теряють около о'/ц воды; а ирн 15° совершенно выветриваются, терян около 20";',, поды. Испаряя расторг і'олн при обыкновенной температуре, но не выше 20°, нолучяютъ кристаллы MnS045M30, изоморфные съ медньшъ купорссомъ. а при пристал л пзаціп между 20 и 30° получаютъ болыше.прозрпчііыеліризматпческіе кристаллы MnSOJ4HsO, какъ для соли никеля. Киллщін растворъ вьід'плясть также эти кристаллы, вместе съ кристаллами, содержащими ЗІГ'О воды, а сплавлсігіемъ первой соли тгли кипя- ченіѳнъ ея со спнртомъ получаютъ кристаллы, содержащіе 2 пая воды. Высушивая іке кристаллы соли при температуре около 200°, Гремъ получплъ одноводную соль. Этотъ пос- лѣднііі пай воды выделяется также трудно, какъ и у всѣхъ солеи, сходныхъ съ MgS01nHsO. Кристаллы, содержащее значительное количество воды, розоваго цвета, безводные— безцвѣтны. Растворимость MtiSO'4H;0 (гл. 1, вын. 24) на 100 ч. воды: 10е"—127 ч.; 37,5е— 149 ч.; 75°—145 ч.; 101°—92 ч. соли, откуда видно, что при температур!; кипѣнія эта соль растворяется въ количестве меньшеыъ, ч*иъ при ниашихъ температурахъ, а потому насыщенный при обыкновенной температуре рас- воръ при кнпяченш мутится. MnSO4, будучи сходственна съ MgSO4, разлагается при нака- лаваніи, но сставляетъ при этоиъ не закись марганца, а промежуточную окись Мп!04. Съ сѣрнощелочныш» солями она даетъ двойныя соли. Съ сѣрноглинозеыною солью она образуете, тонкіе н лучистые кристаллы, имѣю- щіе еоставъ, сходный съ составомъ квасцовъ, а именно, MnAl!(SO')424H4>. Эта соль легко растворяется въ водѣ и найдена въ природѣ. Хлористый марпшецъ МпЙ" кристаллизуется съ 4 паями воды, какъ соль Fe, а не съ G-то, какъ многія еходныя соля, напр., Со, Са, Mg. во многихъ отношеніяхъ (кроиѣ того, что МпХ2 имѣіотъ розовый цвѣтт. и 100 частей воды растворяют!. 38 безводной соли при' темпоратурѣ 10°, а при 62° раство- ряютъ55 частей сол н. С і іиртъ также раствор я етъ МпС1Е н спиртовой растворъ горптъ краснымъ пламанеиъ. Легко образует-!, дноііныьш соли, какъ MuCF. Съ растворомъ буры получается і'р н а но -ро з овы и о са до кі» соста ваМп Н4( ВО3)5 Н20, применяемый какъ „сушка" для ускоренія высыхаиіи масляныхъ красокъ. Синеродистый кзлііі производить въ соляхъ закиси марганца желтоватоеврый осадокъ 3InC3Ms, растворимый въ избытке реагента, прпчемъ образу стоя двойная соль К4МпСсК6, соответствующая желтой соли (гл. 'Щ. При нспареиіи этого раствора часть марганца окисляется н осаждается, а въ раствор!; остается соль, соответствующая красной соли Глелина.: К5ЫпСК6 (см. след. гл.), Сернистый иодородъ не осаж- даетъ солей марганца, далее —■ уксусной соли закиси марганца, а сернистый аымоній производит'], осадокъ блѣднокраснаго (такъ-назы- ваелаго телеснаго) цвета MuS. Этотъ сѣрни- стыВ март, при 320° переходить въ кристадлич. зеленое изм'лненіе (Antony). Щавелевая кислота въ кр'Ізпкихъ. растворахъ закиси марганца пронзводитъ бѣлыіі осадокъ С'МпО'. Этотъ осадокъ, нерастворимый въ воде, употребляется для полученіе самой закиси марганца, потому что при накаливании (въ трубкѣ безъ доступа воздуха) разлагается, подобно самой щевелевой кислоте, образуя СО, СО" и ЫпО. При этонъ закисьнарганца получается въ виде аеленаго порошка, который, однако, столь легко окисляется, что достаточно прикоснуться къ нему накаленнымъ гвлоиъ, чтобы оиъ за- горѣлся въ присутствии воздуха и превратился въ красную промежуточную окись ЫпЮ"1. Щелочи въ растворѣ солеи закиси марган иа пронзводятъ осадокъ гидрата МпН502, который въ присутствия воздуха погяощаетъ весьма быстро кислородъ и даетъ бурую промежуточную окись (гпдратъ). МпО можетъ быть получена не только вышеописапнымъ способомъ, но к изъ другихт, выешихъ окис- ловъ марганца при накаливанін ихъ въ струе водорода, а также — и изъ углекислой соли. Прокаленная еъ присутствие водорода, Мп.0 пріобрета.етъ большую плотность и тогда уже не такъ легко окисляется. Она можетъ быть полу.чена въ крпсталлическомъ вцдѣ, если при прокаливанін углемарганцовпетой соли, или какой-либо оннсн марганца, въ струе водорода пропускать самое небольшое количество сухого хлористоводороднаго газа. При этонъ она получается въ виде прозрачныхъ, изумрудно-зеленыхъ крпсталловъ правильной системы; но н въ этоиъ состолшн она легко растворит въ кислотахъ.' Закись марганца, окисляясь, даетъ красную окись марганца Мп'О1. Это есть самый прочный изъ всѣхъ окисловъ марганца, не только при обыкновенной температурѣ, но и при высокой, то-есть не поглощаетъ и не вьідѣ- ляетъ кислорода. Сачостоятельныхъ солеб эта степень окисленія не даегь. но она растворяется въ серной кислотѣ, образуя темно-
680 ГЛ. 21. ХРОМЪ, МОЛИВДЕНЪ, ВОЛЬФРАМЪ, УРАНЪ И МАРГАНЕЦ!: въ прпеутствін щелочей легко окисляются), то мы особо надъ ншш не красный расгворь, въ которомъ содержатся единовременно соли закиси п. ониси Ма'О3. Эта последняя съ еврнакаліевою солью даетъ марганцовые квасцы, въ которыхъ окись же- лѣза аамѣнепа изоморфною ей окисью марганца. Но л эти квасцы, пакт, и самый рас- таоръ промежуточной описи »ъ сѣрноіі кне- лотѣ, при елабомъ нагрѣванш п новомъ рас- твореніи, выдѣ.іИіоті> кнелородь и оставил ютъ соль закнеп марганца, а при обработке Mn=Q= азотнаю к. ост.чвлпетъ МпО- (подобно сурику), а потолѵ на 31па03 можно смотреть, какъ ни МпОМпО2. Двуокись нарганцг МпО2 еще въ меньшей мѣрѣ обладаетъ осповныиъ характером!,, чѣмъ окись марганца, н отъ прнсутетвіл кислотъ выдѣляеть кислородъ пли галопдъ, образуя, также какъ и окись, соли закиси марганца. Однако, если МпОа облить :эфиромъ и въ эфиръ пропускать хлорнетоводородный газъ, охлаждая см-ксь, то эфпръ прюбрѣтаетъ зеленым цвѣтъ, ведѣдетвіе того, что въ неап, растворяется четыпехх.юриспьий марганец*, соот- вѣтственныіі МпО4. МпСѴ' очень непосгоиненъ ц весьма легко разлагается ст. выдѣлепіемъ хлора (Верронъ). Гораздо болѣе постоянно соотвѣтственігае фтористое соединение MnF4, полученное Никклесомъ (п. ч. фторъ сход- нѣе съ кпе.чородомъ, чѣмъ х.юръ) при д'бй- ствіп RP ыа МпО" и способное образовать двоиныя соли, напр. К3МпКЙ. Двуокиси яар- ганца болѣе свойстпенъ кислотный харантеръ. особенно пролвляюіцінея въ упомянутыхъ сейчасъ MnFJ u MnGl* н въ способности дву- оі;пс!і марганца соединяться со щелочами. Если высшія степени окіісленін марганца раскисляются въ прпсутствіи щелочей, то нроис- ходящп двуокпсь — обыкновенно содержись щелочь, напр., въ прпсутствіи кади образуется соеднненіе, содержащее К'ОоМоО5, указывающее па слабый кислотный характеръ МпОг. При накаливание въ прпсутствіи натро- выхъ соедниепіб перекись марганца часто образуете Na208MnO2 и Ка2012Мп02, а известь при накалнваніи съ МпО2 даетъ, смотря ао температуре, отъ СаОЗМпО* до (СаО)'МнО- (Rousseau). Природный -псиломеланъ Мп3Оп можно разематривать, какъ МпОЗНпО2. Сверхъ того, быть можетъ, МпО2 есть солеобразное соединеніе, содержащее ЫпОИпО3 или (МпОі3Мп2От. и для такого предположен^ есть реакціц (Спрннгъ, Рихардсъ, Траубе ц др.), такъ какъ НпСІ2 съ КМпО* въ прпсутствіи щелочи даетъ двуокись. Двуокись марганца МпО2 иожетъ быть получена изъ солеи закиси марганца дѣйствіенъ окислите льныхъ ве- ществъ. Если гидратъ закиси марганца или МпСО'1 взболтать въ водѣ и пропускать хлоръ, то не образуется хлорноватисто -марганцовистой соли, какъ при нѣкоторыхъ другихъ окиелахъ, а происходить двуокись марганца; 2МпНгО2-г-С1!=ЫпС1;Ч-Мп01!НЮ+Н!0.Вслѣд- стзде того же самаго, хлорноватисты я соли въ прпсутствіи щелочей и уксусной кислоты уаюгъ въ растворѣ солей закиси марганца гидратъ двуокиси марганца, какъ было выше останавливаемся и для выражешя химический) характера марганца ограничиваемся описаніемъ металла и отвѣ- чающихъ ему кислотъ. Уже изъ того обстоятельства, что при прокалпваіііи въ водородѣ окислы марганца не возстановляются до металлически го марганца (окислы желѣза при атомъ даютъ мнтиллическое желѣзо), а лишь до закиси ЫпО, должно видѣть что марганецъ трудно возстановляется. Смѣсь одного нзъ окисловъ марганца съ углемъ, пли углеродистыми веществами, въ спльномъ жару, развиваемо лъ коксоыъ при лскусствеиномъ дутьѣ, даетъ сплавленный металлпче- скіК марганецъ. Такь въ первый рааъ этотъ мсталлъ н былъ полученъ Га- і-юлъ, иослѣ того какъ Поттъ н особенно Шелз, въ SV'ffl столѣтіи, указали разлпчіе марганцовыхъ соединеиій отъ нселѣзныхъ (прежде ихъ смѣшивали между собою). Для полученія марганца примѣюшы всѣ тѣ способы, какими получается хромъ (стр. (565), наибо- лѣе же чистый продуктъ даетъ разло- жепіе iln304 порошкомъ алюмикія и крѣпкаго раствора МпСІ2 амальгамою натрія. Въ послѣдпемъ счучаѣ послѣ удаленія рп^ти (около 400°) получается порошковатый марганецъ, съ трудомъ сплаиляющійся въ сплошной металлъ, п. ч. легко окисляется, въ первомъ же случаѣ прямо получается сплавленный металлъ [20]. указано. Азотная соль закиси марганца при накалнваніп до 200° также оставляет?. МпО2. Она получается также изъ марганцовистыхъ и марганцовыхъ щелочныхъ солей, когда эти послѣднія разлагаются въ прпсутствіи малого количества кпелотъ; практически способъ превращеиія солей МпХ2 въ высшіп степонн окиеяенія указаігь въ гл. 11, выи. 6. [20] Прежніе наблюдатели получали часто марганецъ съ подмѣсьго углерода. Муассанъ, накаливая окислы марганца съ углемъ, полу чи лъ въ электрич. печи углеродистый марганецъ, Мп*С, и замѣтилъ летучесть ме- талла въ жару вольтовой дуги. На заво- дахъ готовить, обыкновенно пе -самый ме- таллическій марганецъ или его сплавы съ углемъ (они легко и скоро окисляются), а зеркальный чугунъ.[до 20"І„ Ми) и фврромангаиъ или крупно кристаллнческШ сплавъ жел'Ьза, марганца и углерода, получаемый въ шахтеи- ныхъ печахі., подобно бѣлому чугуну (см. сіѣд. главу). Этотъ ферронанганъ примѣ- нпется при по'лученіи стали бессеаерованіемъ и др. способами (см. слѣд. главу) а для обра- аованія марганцовой бронзы. Green and WhIiI
МД.РГЛНЦОВ0-КЛЛ1ЕВАЯ СОЛЬ. 681 Удѣлы-іый вѣсъ 7,3 — 8,0. Металлъ шгѣетъ бѣловато-сѣрый цвѣтъ съ красно ватыаіъ оттѣнкомъ, слабо-метплли- ческііі блескъ, и хотя онъ значительно твердь, но напилокъ его пилить. Окисляется на воздухѣ весьма быстро, ржавѣетъ, превращаясь въ черный окиселъ; разлагаетъ воду съ отдѣде- ніемъ водорода, особенно быстро при киляченіи и при содержаши углерода. Выше было указано, что, если двуокись марганца или какую-либо другую низшую степень окисленіл марганца пакаливать со щелочью въ при- сутствін воздуха, то эта смѣеь по- глощаетъ изъ воздуха киелородъ [21], образуя шрганцовисто-щелочнуго соль (1S93) въ Амерякѣ и др. получили однако заводскими способами почти чистый металлич. Мп. Руду МпО2 они обработывають сперва 30°/0 сѣрпою кнел., которая извлекаетъ под- мѣеи окисловъ желѣза, потомъ накалпваютъ въ возстанонителъномъ пламени, получая MnD, и ее сиѣшйваюгъ съ порошкомъ А1 (это про- тотяпъ пріема Гольдемита), съ изиесгыо и CaF3 ікакъ плавень) и накалпваютъ въ тяглѣ съ магнеяііільиою набойкою, гіричемъ при нѣкот. температур* сразу совершается реакція и получается металлъ уд. вѣса 7,3, содержащій ллшіі малую подмѣсь желѣза. Ыаргапеяъдаетъдваеоед. съ азотомъ:MnsN! ц MirN-. Ихт. получнлт, Прслпнгеръ (1894) при ііомощи амальгамы марганца Mn-Hg5 (получаемой па ртутномъ катод'в при д'І-.ііствіп тона на растворъ МпСІ5; ваъ пея, удаляя Hg паішшваніемъ въ атаюсферѣ ЕР яолученъ металл. Мп, пред став ля ющій еврую пористую массу, уд, вѣса 7,42). Если эту амальгаму накаливать въ сухоагь азотѣ, то образуется MncN2 (уд. вѣсъ 6,58, сѣрыё порошокъ), а въ атио- сферѣ NEa (также язъ Mn6N!] происходнтъ Mn'S2 {уд. вѣсъ 6,31, темная масса съ металл, бяеекомъ), которая при накаливанін въ азотѣ переходнтъ въ совд. MncN", при накаливаыіи въ водородѣ дающее амміакъ, а съ раство- розіъ КЯ4С1 развивающее водородъ. Во всл- комъ случаѣ, марганецъ оказывается метал- ломъ, легче окасляелымъ и разлагающямъ воду, ч'-вмъ Fe или Со. йзъ «главовъ марганца, кроиѣ сплавовъ съ Ре, осоиепно ■ применяются нѣдные сплавы. Зіангангшоыъ называется сплавъ S3°/0 Са, 13°/п Мп и <t°/0 Ni, иргшѣняемый для проволоки въ магазпнахъ ѵальванич. сопротавле- нія, п. ч. еопротивленіе этого сплава (ио- слѣ лиогократнаго нагрѣва до 120°) очень мало изменяется при обык. комнатной теыпер. Сплавы агедп съ Sn п Zn (бронза) отъ дод- мѣси Ып или фарронангана (марганцовая бронза) прІобрѣтаютъ высшую твердость и способность видоизменить по желанію свойства, а потому иынѣ часто применяются во нногпхъ броизовыхт. пздѣліяхъ. [21] См. гл. 3, выя. 7. зеленаго цвѣта: 2KHO-|-MnOs-f- 0= =1С"2Мп0'+Н?О. (Принакаливаніивыявляется водяной паръ, и если этого нѣтъ, то не происходить и поглоще- нія кислорода). Если предъ накалнва- иіемъ смѣси прибавить бертолетовой соли или селитры, то окиеленіе совершается еще быстрѣе, и этшіъ спосо- бомъ обыкн. готоеятъ яіаргапцовисто- каліевую соль КгМсіОА Получающаяся масса еъ малымх количествомъ воды даетъ темно-зеленый растворъ, который, при испареніи подъ колоколомъ воздушнаго насоса надъ сѣрной кислотой, выдѣляетъ зеленые кристаллы такой же точно кристаллической формы, какая свойственна и сѣрнокаліегой соли, т. е. въ формѣ шеетнгранныхъ ромбич. призмъ и пнрамидъ. При но- воыъ раствореиіи въ водѣ составъ продукта не измѣняетея, если взята бу- деіт. совершенно чистая вода, лишенная раствореннаго въ ней воздуха и не содержащая угольной кислоты. Въ присутствіи же кислотъ, даже очень слабьгхъ, растворъ этой соли измѣ- няетъ свой цвѣтъ и становится' крас- ныыъ, выдѣляя двуокись марганца. Такое же разложеніе происходить при нагрѣваніи съ водою; а приразбавле- ніи болъшимъ количествомъ некипяченой воды двуокиси марганца невы- дѣ.тяѳтся, а растворъ все-таки становится краспымъ. Такая перемѣна цвѣта зависитъ отъ того, что марганцо- висто-каліевая соль Е2МпО+, растворъ- которой имѣетъ зеленьні цвѣтъ, превращается въ шрганцово - каліевую соль ІСМпО4, растворъ которой крае наго цвѣта. Подъ вліяніемъ кислотъ и большого количества воды, реакція такого распаденія выражается слѣдующимъ образомъ: ЗК"МпО*+2НЮ-=ЙКМпОН- +№і02-|-4ІШО. Если кислота будетъ находиться въ большомъ колнчествѣ, и разложеніе будетъ сопровождаться нагрѣвашемъ, то и двуокись марганца, и марганцово-каліевая соль разложатся, образуя соль закисичіарганца. То же распаденіе совершается при дѣй- ствіи раствора MgSO*, которая во тю- гпхъ случаяхъ реагируетъ, кадъ іаі- слота. Когда на растворъ ыарганцо^ висто-каліевой соли дѣйствуетъ вода, содержащая растворенный кислородъ воздуха, то этотъ послѣдній непосред-
(3S2 ГЛ. 21. ХРОМЪ, МОЛНБДЕНЪ, ВСЯЬФРЛМЪ, УРАНЪ Н МАРГАНЕЦ]- ственно присоединяется къ маргапцо- висто-каліевой соли п образуетъ мар- ганцово-каліевую соль безъ выдѣле- нія двуокиси марганца: 2КаМпО* + +0+НЮ=2КЫпО*+2КНО. (Реакція эта не обратима, см. выи. 22 bis). Такішъ образомъ, подъ весьма незначительными вліяиіямп растворъ марганцови- ето-каліевой солп подвергается весьма характеристическому нзмѣненію въ цвѣтѣ, отчего эта соль и получила отъ Шеле яазваніе минеральнаго хамелеона [22]. Маргамцово-юшепая соль КМпОвы- дѣляется въ отлично образоваішыхъ длиниыхъ, призматическнхъ крпстал- лахъ, просвѣчпвающпхъ краснымъ цвѣтомъ, а блестяптпхъ зелонымъ, мета ллическимъ цвѣтомъ. Нерѣдко на практикѣ кали замѣяяютъ натроыъ, и другими щелочными основаиіямп, но ни одтта соль марганцовой кислоты столь хорошо не кристаллизуется, каъгь [22] Подъ этііы-ь циенемъ знали ее уя;е въ давнее время, но только благодаря изелѣдо- вапіямъ Шявилле п Эдвярса, Митчерлнха и Форхаэшера — стадо возможнымъ правильное объясните цзяѣневія цв-втобъ. Пзмѣн'швость въ ивѣтѣ ыарганпови стока ліевоіі соли завысить, значить, отъ ея ліплаго постоянства я отъ распадения на два друпіхъ марганцовыхъ соедпненін, высшее а низшее: ЗМп(Р=Мп-07-Ь -ьМпО". Трех-окись марганца (см. дал'Ёе) такъ действительно и раз лягается отъ д-бйствія веды: ЗМпП3+НгО=2МаНО' + ЫиО- (Franke, Thorpe and НшпЫу). Непостоянство соли доказывается тѣэі-ь, что органическія вещества раскислягатъ ее, образуя двуокись марганца и щелочь, такъ что, напр., растворъ этой соли нельзя процѣживать чрезъ бумагу; я рису т- ствіе избытка щелочей увелпчнваетъ постоянство этоИ соли: при нагрѣванін она распадается въ прнсутствіи воды съ выдѣленіемъ кислорода. Изъ предыдущего поннтенъ способъ получения марганцово-каліеаой соли КМпО1. Суще- ствуегь много рецептовъ для полученія итого вещества, такъ какъ оно (и соль натрія) приготовляется для техническая и лаборатор- ваго потребленія въ настоящее время въэва- чнтеяьныхъ кояичествахъ. Но существо спо- еобов-ь приготовленія во всякоѵъ случаѣ одно и то же. Этоть растворъ можно уже кипятить, такъ какъ въ жидкости будетъ находиться свободная щелочь, но до окончатель- наго испаренія всей воды растворъ доводить не слѣдуетъ, лотоиу что крѣш;ій растворъ, какъ твердая соль, при нагрѣванін разлагается. ' Прибавляя MnSO1 въразбавлеинолъ растворѣ къ кипящей см'ііси РЬО'съ разбавленной ааот- ной кислотой, можно превратить весь марга- нецъ въ марганцовую кислоту (Crum}. соль ішпя, а поэтому въ химической практнкѣ употребллготъ исключительно КМпО'1. Одна часть ея растворяется въ 15-ти чаетяхъ воды при обыкновенной температурѣ. Растворъ имѣетъ чрезвычайно іштепзивньш красный цвѣтъ, столь рѣзкій, что при громадному разбавленіп водою онъ явно замѣтенъ. Въ твердомъ состоянін соль эта разлагается при накаливание оставляя нпзшіе окислы марганца и выдѣляя кислородъ [22 bis]. Смѣсь крпсталлич. марганцово-кал. соли съ фосфоромъ и сѣрою воспламеняется при треиіи и уда- рѣ: смѣсь съ углемъ загорается только при нагрѣваніп, но не при ударѣ. Не- иостоянство соли проявляется также и въ толъ, что растворъ ея разлагается перекисью водорода, разлагая и ее салу. Множество веществъ возтановляетъ марганцово - каліевую соль въ двуокиеь марганца, причемъ красный цвѣтъ раствора проиадаетъ [23]. Такъ напр. дѣйствуютъ лпогІя (хотя далеко пе всѣ, даже при кипя- ченіи съ растворомъ КМпО*) органическая вещества, оішеляющіяся при этоыъ на счетъ части кислорода марганцовой соли. Такъ, растворъ сахара разлагаетъ на холоду растворъ мар- ганцово-каліевой соли. При маломъ количествѣ сахара возстановленіе ве- детъ къ образованно марганцовистой соли, если будетъ прибавленъ избы- токъ щелочей, п. ч. 2КМпОН-2КІ-Ю= =0+2К2Мп04-|-Ы20. отъ чего красная жидкость становится зеленою. При значительномъ количествѣ сахара [ЙЭ bis] Растворъ ІШпО1 съ пзбыткомъ про- дажныхъ иечпетыхъ щелочей обыкновенно пріобрѣтаетъ зеленый цвѣтъ. Причину этого должно приписать тому, что образуется нар- ганцовието-щелочная соль, причемъ часть кислорода переходить къ органачеекняъ веще- ствамъ, прим'впіанпымъ.къ щелочи; чистые же растворы щелочей не пронэводятъ пзнѣиенія въ цвѣтѣ даже при кипяченіи и испареніи- [23] Растворъ ларганцоиокаліевой соли представляете отличный аримѣръ явленін погло- щеннаго спектра (гл. 13). Замѣтимъ прнэтоиъ, что слабый растворъ иарганцовокаліевой соли образуетъ съ солями винкеля безцв'втный растворъ, потому что зеленый пв'Ьтъ раствора никнелн составляетъ дополнительный цпѣтъ къ вранному. Такой обезцвѣчениый растворъ, содержащей много ішккелл и мало ыаргаыцо- вой соли, разлагается совреыенемъ, выл'Ьлял осадокъ и пріобрѣтая вновь зеленый ивѣтъ, свойственный соли яиккелл.
МАГГЛНЦОВО-НЛЛІЕВЛЯ СОЛЬ 683- и болѣе продол житель но мъ дѣйствіи, раетворъ становится бурылъ ж шд'Ь- ляетъ пли двуокись марганца, или даже окись. При окисленіи ыногихъ органшеекихъ веществъ щелочньигь раствороиъ КМпО4 обыкновенно дѣй- ствуютъ 3 изъ 8 паевъ кислорода соли: 2КМпО* = К20 + 2МпОа + О3. Часть освобождающейся щелочи удерживается двуокисью марганца, а другая часть обыкновенно соединяется съ окисляющимся веществом'ь, потому что это последнее чаще всего (при избытке щелочей) даетъ кислоту. Раетворъ іодистаго калія дѣйетвуетъ подобиымъ же образомъ, превращаясь въ іодно- ватокаліевую соль на счетъ тѣхъ трехъ паевъ кислорода, которые выдѣляются изъ 2КМнО. Въ іфііеутсвіл кислотт. КМпО* дѣйствустъ окислнтелыіымі, образом еще энергичнѣе, чѣмъ въ присутствіи щелочей. Во всякомъ слу- чаѣ, при этомъ выдѣляется больше кислорода, а именно, пе 3/в, какъ въ присутствіи щелочей, а Е/е, потому что въ первомъ случае образуется двуокись марганца, а во второмъ—закись, т. е. соль МпХа. Такъ, напримѣръ, въ присутствіи избытка еѣрной кислоты разложеніе совершается слѣдѵгощиыъ образомъ: 2KMo04-3HaSO*=fcssO*+ 2MnS04-j-3tFO-J-05. Такое разложеніе, однако, не совершается прямо при смѣшеніи раствора соли еъ еѣрною кислотою; даже кристаллы соли растворяются въ кулоросномъ ыаслѣ безъ въпгѣленія кислорода, и такой раетворъ только со временемъ мало-помаду разлагается. Завнситъ это отъ того, что сѣрная кислота оевобож- даетъ изъ марганцовой соли свободную марганцовую кислоту [24], кото- [24] Если безъ особыхъ предосторожностей действовать H5SOJ на КМпО4, то выдѣллется много кислорода (даже можетъ быть взрывъ п пламя) п фіо.четовыя брызги разлагающейся марганцовой кислоты. Если же въ члетой охлаткдепной сѣрной кнелотѣ растворить чистую (особенно безъ С1) маргандово-каліевую соль безъ гіовышенін температуры, то осаж- дается жидкость зеленоватаго цвѣта, не содержащая сѣрной кислоты, а состоящая изъ марганцового ангидрида Мп2Ог (Aschoff, Terrell). Этлмъ епоеобоиъ невозможно приготовить сколько либо значительное количество МпЮ'. Накопляясь, она разлагается со вары- вомъ, выдѣляя кнелородъ. МпаО', растворяясь въ кръпкой сѣреой кнелотѣ, даетъ зеленую рая постоянна въ растворѣ. Но если въ присутствен ииелотъ п марганцевой соли будетъ находиться вещество, способное поглощать кнелородъ,. напр., способное переходнтъ въ высшую степень окислепія, то возстаыов- леніе марганцовой кислоты въ закись марганца совершается иногда прямо, жидкость, содержащую (по Franke, 18S7) соединена Mn-SO10 = (MnOa):SOf, то есть H2S04, вт, которой оба водорода зіш-Ізщены остатиомъ МпО', соедішенныыъ съ ОК въ марганцово- кнліввоіі солп. Это еоелипеніе еъ малшіъ ко- лпчествоыъ моды даетъ Мп'О', «■ КаСІ на холоду ЫпО'СІ (т. е. хлорангндрпдъ марганцовой кислоты), сгущающійся при охлажденІи въ жидкость и очень непрочный, а при на- гр-Ьваніи Mn'O'SQ4 до 30° даетъ марганцовистый ангидрид;, пли трех-окись марганца; (MnO^S04H;0=2Mn01+H2SOJ+0. Чистая трех-окпсь І1ііО! получается, если раетворъ (MoO^'SO4 приливать по каплпмъ на соду. Тогда вытсгЬ ет, СО! летлтъ брызги МпО3,. который можно собрать въ хорошо охлажден- номъ пріемникѣ и убедиться, что реакція идегъ по равенству:" (MnOs)2S04 -f Na-CO! = = HaaSO-' + 2Мп03 4- CO' + О (Торпе). Трех- окись водою разлагается, образуя МпО- н раетворъ марганцовой кислоты: ЗЙпО] -j- НгО = =MuOs + ЗНМпО*. Та же самая кислота получается при рзствореніи Мп°0: в-ь водѣ.Мар- гвн цов о-баритовая соль Ва(МпО')* оря дѣй- ствіц слабой сѣрной ішелоты даетъ красный- раетворъ той же easjofl кислоты; а такая соль барита можетъ быть приготовлена, действуя ВаСІ2 на иалораетворнмую марганцово серебряную соль AgMnO4, осаждающуюся при сиѣ- шеніи крѣпкаго раствора каліевои соли еъ азотно-серебряною. Отъ д-МІствія евѣта на раетворъ ШІпО4 выделяется двуокись марганца, также какъ и при нагрѣванів выше 60°, и тѣмъ скорѣе, чѣмъ разбавленнѣе раетворъ. Даже водородный газъ поглощается- растворомъ'марганцовой кислоты (?); уголь а- еѣра окисляются ею, какъ КМпО1. Мелко измельченная ялатина тотчасъ разлагаетъ марганцовую кислоту. Съ іоднетымъ каліеыъ она. выдѣляетъ іодъ (который потом-ь можетъ окисляться въ ШО3). Дмыіакъ окпелйется, образуя аяотъ. Окислительное дѣііетвіе марганцовой кислоты въ крѣпкомъ раст'ворѣ иожетъ сопровои; даться посплаыененіѳмъ н образова- ніевъ фіолетовыхъ паровъ марганцовой кислоты; такъ, крѣпкій раетворъ ея воспламеняется съ бумагою п спиртомъ, съ еѣрнясто- щелочными солниег, жпрами и т. а. Доба- влпеиъ еще, что по Fran! е, 1 часть КМпО* съ 13 частями Н^О"1 при 100° даетъ бурые- кристаллы Мп^ЭО^'Н^ОЧНЮ, а они съ водою осадокъ Н2Мп05 = МпО'Б'О. Справга^- осаждая КМпО* посредств. Nas308 и проиы- вап осадокъ деиантаціею, получилъ коллоидальный растворимый оквеелъ «аргавца состава средилго между Мпа0' и МиО-, а именно, Мпг054(МпОгН20). Подъ уменьіпѳнвымъ да- вленіемъ МпО' и Мп'О7, повядямому, ногутъ улетучиваться безъ разложен!я.
6S4 ГЛ. 21. ХРОМЪ, МОЛИВДЕНЪ, ВОДЬФРАМЪ, УРАНЪ Н МАРГАНЕЦЪ при обыкнов. темп., что эалѣчается чрезвычайно явственно, потому что растворы иарганцово - каліевой соли краснаго цізѣта, а. солен закиси марганца почти безцвѣтиы.. Такъ, напр., азотистая кислота и ея соли превращаются въ азотную кислоту, обезцвѣ- чивая кислый раетворъ КМтіО*. Сѣр- нпстыГі ангпдридъ и его солитотчасъ обезцвѣчиваготъ раетворъ этой соли, образуя сѣрную кислоту. Также точно дѣйстауютъ солн закиси желѣза п вообще соли ннздшхъ степеней окисле- вія, способвыя подвергаться окисленіго въ растворахъ. Сѣрнистый водородъ также окисляется въ сѣрную кислоту; даже ртуть окисляется на счетъ марганцовой кислоты и обезцвѣчиваетъ ея раетворъ, превращаясь въ окись ртути. Реакція при этомъ можетъ быть прослѣжена до конца, а потопу, зара- нѣе опредѣлпвъ титр, или содержа- ніе дѣйствующаго кислорода въ одномъ объеяѣ раствора КМпО4 и зная, сколько объемовъ раствора пошло на данное окисленіе, легко можно определять количество окисляющагося вещества, находящегося въ растворѣ, по количеству израсходованнаго КЫпО* (епособъ Маргерита). Многія органи- ческія вещества также окисляются этпмъ путеыъ. Окислительное дѣйствіе КМпО*, какъ и всякія другія химичеекія реакціи, совершается не моментально, а лишь мало-по-малу. А такъ какъ за ходомъ реакціи здѣсь легко возможно слѣдить при помощи опредѣленія во взятой въ данный моментъ пробѣ раствора количества не измѣнившеВся соли [25], то окислительная реакція марганцово-ка- ліевой соли въ кислой жидкости служила въ рукать Гаркура и Ессона (1865) однимъ изъ первыхь елучаевъ для изученія законовъ икороетп [26] [2о] Для екорыгь л точныхт. опредѣленій этого рода стужатъ тѣ пріеиы химического ■анализа, которые носятъ иазваігіе „титрова- •нія" и состоять въ нзмѣренш объема аара.- мѣе определенны хъ потребпыхъ растворовъ. Подробности, относящаяся къ теоріи и практике татрованія, въ котороагь маргаіщовока.- ліевая соль принѣнястся очень часто, должно искать въ курсахъ аналитической хииік. (26] Измѣреніе скоростей и ускореній к'ь иеханикѣ служить для определен!л мѣры силъ, но при атоігь скорости суть неличины дянейныя, или пути, проходиіше въ едщщну хишічесшіхъ іфИфііщепін, какъ одного изъ элезіентовъ большой важности для химической механики. Для опы- товъ была взята щавелевая кислота СйН204, которая, окисляясь, даетъ углекислоту и при избытки сѣрной кислоты марганцово-каліевую соль превращаем въ еѣрномаргаіщовистую MnSO1*, такъ что окончательное окисленіе выразится равенством1!.: 5C2H20'l-j- +2MnKO4-3HsSO*=10COs+KaSO4+ -j-2MnSO*-|-8HaO. Вліяніе относительна™ количества сѣрной кислоты видно изъ прилагаемой таблицы, гдѣ дана мѣра реагпровапін, чрезъ 4 минуты послѣ смѣшенія, ва 100 частей взятой времени. Скорость хтшчоскнхъ превращекііі соеташіяотъ понятіо .совершеішо иного рода. Во-первыхъ, скорости реакиШ суть величины маесъ, вступнвшихт. от. хпмнческія превраще- нія. во-вторыхъ, эти скорости не могутъ быть иными величинами, какъ отновіітеліінынга. Слѣдовательно, понятіе „скорости* имѣегьвъ химін совершенно иной смыслъ, чѣнъ въ механик!;. Общее въ нихъ только время. Если чрезъ df нааовстіъ элемсктъ времени, а чрезъ Ах количество вещества, ітаиѣнпющагосл въ этоть элементъ времени, то частное (или производная) d#J<lf б уде п. выражать скорость реакціи. Естественное допущение, сдѣланное какъ Наг court and Esson, такъ и раньше ихъ (1S50) Wilhelmy (нзучившнмъ скорость превращения плі! инверсіи сахара при переход* его въ глюкозы), состоигъ въ тоъіъ, что скорость эта нропоршональна количеству вещества, еіце непзмѣненнаго, т. е. dj;/df=С(Л—х), гдѣ С ость постоянный коэффиц. проиорніо- нальностн н гдѣ .чрезъ А означено количество вещества, ваятаго для реакціи въ тотъ моментъ, когда tf=0 и %=0, то есть при эа- чалѣ опыта, оть коего считаются времена t и количества х измѣненнаго вещества. Интегрируя предшествуювіве равенство, получаемъ log(A/A—х) = Ш, гдѣ К есть постоянное. Отсюда, зная А, х н f для каждой реакціи, най- деѵъ К, и оно оказывается величиною постоянною. Такъ иаъ чиселъ, приводпкьтхъ въ текст* для реакціи 2КМпО*+108СгН2О]-<- -j-liMnSO'1, можно вывести, что Ж" =0,0114, напр., і=*Ф, я = fiS.+ (А=100), откуда Ш — = 0,5004 и ІГ=0,0Ш (см. также въ гл. 19, выи. 3 и въ гл. 22, выи. 25 bis). Особое зна- чеиіе (для скоростей реагирования) имѣіоть здѣсь нзелѣдованія, ігроизведенныя Hood, van't Hoff, Ostwald, Warder, Меншуткинымъ. Коноваловым, и др. Считая ыевозмоікнымъ здѣсь входить въ подробности этой части теоретической хииіи, я совершенно увѣрснъ въ томъ, что разработка ея должна принести плоды весьма вая;ные, особенно по отпоше- ніто химическим, равновѣсій, потоку что Вангь-Гофф'ь и др. показали ушѳ, что пре- дѣлъ реагированія въ обратпаыхъ проиес- сакъ опред-вллеі'ся достшкешемъ равныкъ сіадростей противоположныхъ реакціи.
Ж Е Л -В 3 0. 685 маргаііцово-каліевой соли въ процен- тахъ, р, при употребленіи п частицъ EFSO* на 2KMnOI-h5C-HaOJ: „=2 4 6 S 12 16 22 р = 22 36 51 63 77 S6 92. Отсюда видно, что въ данное время (4 мяпуты) оішеленіе тѣмъ полігве, чѣмъ больше взято сврной кислоты на тѣ те колич. КМпО* и СаИэО". Загвмъ, какъ и можно было ожидать, оказалось, что температура и относительное количество каждаго изъ дѣйствую- щихъ и происходящих?, вѳществъ ока- зываіотъ свое вліяніе на относительную скорость реагирования; такъ, напр., пряной опытъ по[;азалъ вліяніе под- мѣси MnSO*. Когда на большую массу воды и на 2КМп04 взято было много щавелевой кислоты (10S частицъ) и прибавлено было MnSO* (14чаетипъ), ■ тогда количество х, пореагировавшаго КМпО-1 (въ процентахъ всего взлтаго ІШпО*} въ і минуть было (при 16°) елѣдующее: і= 2 5 S 11 14 х = 5,2 12,1 18,7 25,1 31,3 і = 44 47 53 61 68 х = 68,4 71,7 75,8 79,8 83,0. Подобныя же явленія замѣчаются во Бсѣхъ случаяхъ, подвергавшихся изучение, и эта часть теоретической или физической хнміи, нынѣ разрабатываемая многими, обѣщаетъ уяснить ходъ химЕческихъ древращенія еъ новой точки зрѣнія, близко соприкасающейся съ ученіемъо сродствѣ, потому что скорость реагировапія, безъ сомнѣнія, находится въ связи съ величиною сродства, дъ-йствующаго между реагирующими веществами. ДВАДЦАТЬ ВТОРАЯ ГЛАВА. Ж е л ѣ з о, кобальтъ и никкель. Судя по величпиѣ атомнаго вѣса и по формамъ высшихъ окнеловъ раз- смотрѣнныхъ элементовъ, легко составляется понятіе о 7-ми группахъ пе- ріодической системы. Таковъ, напр., типическій рядъ Li, Бе, В, С, N, О, F или 3-й рядъ Na, Mg, Al, Si, P, S, CI. Имъ отвѣчаетъ 7 обычныхъ формъ высшихъ окисловъ (гл. 15) огь RaO до ЕЮ7. Положеніе ѴЩ-й группы совершенно особое и определяется гвмъ, что въ каждой трунпѣ элементовъ, обла- дающихъ атомньшъ вѣсомъ большимъ, чѣмъ'калій, должно отличать, какъ мы видели во всемъ иредшествующемъ из- ложеніы, элементы четныхъ и нечет- ныхъ рядовъ. Ряды четныхъ элементовъ, начинающееся съ аргоновыхъ и рѣзко щелочныхъ элементо'въ (К, КЪ, Cs), вмѣетѣ съ елѣдующими за ними нечетішми рядами, кончающимися галоидами _ (Br, J), образуютъ большіе періоды, свойства членовъ которыхъ повторяются, въ другихъ такихъ же деріодахъ. Между же элементами чет- ,наго ряда и слѣдующпми за ними въ такихъ большихъ періодахъ элементами нечетнаго ряда въ срединѣ помѣ- щаются элементы ѴШ-й группы, см. предисловие стр. X. Во многихъ от- ношеніяхъ самостоятельный и выдаю- щіяся свойства элементовъ, относящихся къ ѴШ грушгѣ, выступагатъ ясно въ желѣз-в. во многомъ сходномъ съ марганцемъ, а потому съ него нач- немъ знакомство съ представителями этой группы. ЖсдѣЗО принадлежать къ числу элементовъ значительно распространен- ныхъ не только въ маесѣ земной коры, но и во всей вселенной. Его окислы .и друг, соединенія находятся въ самыхъ разнообразныхъ частяхъ земной коры; но въ свободномъ вид'В желѣзо не находится на земной поверхности по той причин*, что легко окисляется дѣйетвіемъ влажнаго воздуха. Его на- ходятъ въ еамородномъ состояніи из-- рѣдка въ метеорньгхъ камняхъ, илв? ааролитахъ, надающихъ на'землю. Метеорическое жедѣзо образовалось внѣ земля [1]. Аэролиты — осколки, нося-
■<586 ГЛ. 22. ЖЕЛ'ЙЗО, КОБАЛЬТЪ И НИККЕЛЬ, щіеся по орбитамъ вокругь солнца и ладающіе на землю, когда пріідутъ въ ■близкое съ лею еосѣдство во время общаго вхъ двпженія въ пространстеѣ. Не упавшая метеорная пыль, проходящая въ верхпнхъ частяхъ атмосферы п накалившаяся отъ тренія о газы, со- ■ставляетъ то явлеыіе, которое пввѣстио подъ 'нменемъ падаюпшхъ звѣздъ [2]. [1] Составъ метеорнаго желѣза различный. ■Обыкновенно находится ннккель, иногда. Р, О и др. Щрейберзатъ метеорныхъ камней со- держнтъ ЬѴИі5Р. \2] Колеты и кольцо Сатурна иын-ь должно представить сос.топщпмп изъ скопленіп по- добныхъ метеорным,, ко см 11 ческш: ъ тв ер дыхъ ■отдѣльноетеіі или т-клъ. Быть мшкетъ, что роль этихъ зіе.шихъ, всюду въ пространств* носящихся тѣлъ, въ образовании крушгЬн- пшхъ пй днв иду у мовь все лени oil гораздо больше, чѣмъ то думали еще недавно. Разработка этихъ частей астрономш, начатая въ посл'Ьд- нія дееятнлѣтія XIX вѣка, особенно благодаря Фаю іі Скіапареллн, должна отразиться на всемъ естествозианіп. Но рождается вопросъ, отчего же въ аэро- литахъ свободное, а на зенлѣ соединенное -желѣзо? Не поназываетъ-лп ято громадной разности условіП вашего и другихъ міровъ? На это отвѣтъ уже выеказанъ мною въ гл. 8-й, вын. Ы. Я думаю, что внутри земли находятся именно масса, подобная метеорной, то-есть содержании каменисты я породы и металлическое, частью углеродистое, же.тѣао. Въ дополнение считаю не беэполезнымъ прибавить елѣдующее. По теоріи распредѣлен ія давленіи (см. мое сочинеціе „О барометрическою, нниелированін", 1876, стр. 4S и др,) въ атмосферѣ смѣшанвыхл. газовъ слѣдуеп., что два газа, которыхъ плотности суть d п ■&\, а относительный количества или парцІ- альныя давлеиія на нѣкоторомъ разстояніи огь пентрз притяженія суть h и Аі, эти два таза на другомъ, еще большемъ разстояніи отъ центра прнтяягенія, будутъ представлять иное отиошеніе х ѵхі своихъ маесъ (то-есть зіарпіальныхъ давленіи), находимое ыаъ равенства: di (]g h — lg x) = d [lg In—lg xij. Если, напр., d:di=3:l, еелн h = lu (то-есть пассы внизу равны)=1000, то при х=10 величина хі будетъ не 10 (то-есть масса газа, коего плотность =t, не будетъ на высотѣ равна, какъ было внизу, масеѣ газа, кото- раго плотность = 2),. а гораздо больше, а именно, Хі—100, то-есть легкій газъ на большемъ разстояніи отъ центра будетъ преобладать надъ тяжелымъ. Следовательно, когда шея масса земли была въ видѣ яаревъ, около центра скоплялись (говоря относительно, ■напр., во отношенію къ едвнинѣ массы кислорода) веществе, иыѣющія большую плотность пара, а на поверхности малую. А какъ ■плотности паровъ зависятъ отъ частичиыхъ и атониыхъ вѣсоиъ, то на поверхности долншы ■были, скопляться вещества, ин-вюіщя малые ■частичные и атомные вѣса, а около центра тѣ, у «оторыяъ они велики, который наиме- Таково представлеше объ аэролитахъ, а потому нахожденіе въ иихъ каме- нпетыхъ (кремиеяемистыхъ) породъ и металлического желѣза показываетъ, что внѣ земли элементы и ихъ сочетания такіе же, какъ н на землѣ. Нанболѣе распространенное на эемлѣ желѣзное соединеніе есть двусѣрннстое желѣзо FeSH, или желѣзлыі! ялн с'Ьрпыіі колчсдііцъ. Оыъ находится какъ въ ко- ренныхъ, такъ и въ аодпыхъ, иапла- станныхъ породахъ, а иногда встрѣ- чается громадными массами. Оиъ пред- ставляетъвещеетвосѣро-желтагоцвѣта, съ металлпческимъ блескомъ, шіѣюгдее удѣльный вѣсъ 5,0, прииадлежитъ къ правильной системѣ [2 Ms]. нѣе летучи и легче сгущаемы. Такъ понимается — почему на поверхности эелшг пре- обладаютч, такіс легкіе элсмепты, какъ Н, С, .К, 0, Na, Щ, А1, Si, Р, S, С), К, Са и их'і. соединения — земную кору образующая. Ыа солииѣ и ныні! много жслѣза, какъ видно по спектральным, изелѣдованіямі., а потому и т> массу земли н прочихъ планетъ оно вошло, но скоплялось у ихъ центра, потому что плотность его паровъ навѣрное велика п оно сгущается легко, ибо мало летуче. Около земного центра былъ и кнелородъ, но его оказалось недостаточно для соединен]я съ желѣзомъ. Наибольшая (относительная) масса кислорода, какъ элемента гораздо бол-Ье лег- каго, скоплялась около поверхности, гдѣ и замѣчаемъ мы ньпгл все окпеленнмл соединения и даже еще остатоі;ъ свободнаго кислорода. Отсюда возможно не только согласовать космогонпческія учеиія и преобладаніе на поверхности земли кислородныхъ соед. съ нахожценіемь внутри земли и въ мете ори- тахп. . неокисленпаго желѣза, но и понять причину — почему плотность всей земли (бо- лѣе 5) гораздо выше, чѣмъ плотность породъ (отъ 1 ао 3) на поверхности. Если же справедливы всѣ предшествующія соображе- нія и посылки, то надо допустить, что внутри земли и др. планетъ содержится металлическое (неокнеленное) желѣзо, хотя на поверхности оно находятся только въ аэролитн. соеголніи. Д тогда, предполагая, что аэролиты суть осколки раясыпавшейся (при охлаж- деніи} планеты, что не разъ высказывалось астрономами при нзученіи путей движеніп пэролитовь, становится понятяымь нахонзденіе металл, желѣза въ аэролитахъ п должно предполагать его содержите въ ядръ1 земли, что положено ніінн въ основу объясненія обрв- зованія нефти (гл. 8, вын. 57 — (іО). На поверхности земли нашли зерна металл, желѣэа вкрапленными въ нѣк. базальты и др. извер- женныя породы, и быть может/ь, оно происходит!, отъ желѣза внутри земли нахадя- щагося. (2 bis] Въ Россіи вэвѣстны залежи громад- ныкъ маесъ желѣзнаго колчедана въ равно- образгі'ізйшихъ ыѣстносткхъ. На Мсіѣ, около
ЖЕЛѣЗО ВЪ НРИРОДѣ, 687 Главными рудами для полученія ме- таллическаго желѣза елужатъ окислы этого металла. Большинство рудъ со- держитъ опись желѣза, Fe2Oa, или въ свободіюмъ состояніи, или соединенную съ водой, или въ соединеніи съ закисью желѣза FeO. Ѳкпсь желѣза въ отдѣлыіосга является иногда въ кри- «таллическомъ видѣ и представляетъ тогда кристаллы ромбоэдрической системы, обладающіе металлическимъ бле- скомъ и сѣро-сталыіымъ цвѣтомъ; они хрупки, даютъ шрошокъ нраснаго цвѣта; удѣльиый вѣсъ около 5,25. Окись желѣза, по своему составу сходственна съ А1203, но въ кислотахъ даже безводная растворяется, хотя и съ трудомъ. Кристаллическая окись желѣза носитъ назвапіе желѣзнаго блеска, по гораздо чаще она является вънеокристаллованномъ видѣ,—-въ мас- сахъ, представляющихъ красный из- ломъ, и тогда называется краепьшъ желѣЗНЯКОМ'Ь, хотя и въ этомъ видѣ она составляетъ довольно рѣдкуго руду, всфѣчающуюся преимущественно въ жнльныхъ мѣеторожденіяхъ. Въ водны хъ или напластанныхъ породахъ чаще находятся гидраты окнеп желѣза Воровнчея, издавна собираютъ сотни тысячъ пудовъ въ годъ колчедана, вымываеігаго рѣ- кою нзъ окрестных!, ппродъ. Въ Тульской и Рязанской губериіпхъ и въ Донецкомъ краѣ ■среди залежей каыепныхъ углей находятъ иногіе сплошные пласты того же колчедана. На Кавказѣ во ыногнхъ мѣстахъ также нзвѣстыы агощные слои колчѳдановъ. Но осо- ■бенно велика ихъ масса на Урнлѣ, гдѣ давно начата и ихъ добыча. Укажеиъ лишь для прнмѣра, среди многнх'ь пныхъ мѣсторожде- ній, на Сойменскую дачу близъ Кыштым- скнхъ заводовъ, на калитинское мѣсторож- деніе близъ Верхней сете кихъ заводовъ (въ этомъ 1—2°/о Си}, на берега Кушайвы около Кушвы (адѣсь 3—-5<70 Си) и на Богословскіе ааводы {также 3—5% Си). Желѣзный колче- данъ (особенно содержаний иѣдь, которую извлекаютъ изъ остатковъ послѣ обжнганін на SO-) добывается нынѣ преимущественно для соікиганія при полученіп сѣрной ыісл.. но остающаяся окись желѣза вполнѣ пригодна для добычи чугуна, хотя л даетъ его съ содержаніенъ сѣры (которая при дальнейшей, обработкѣ легко выдѣлнеген, особенно при помощи ферроыангана при бессе- мерованіп). Большое техническое значеніе же- лѣзнаго колчедана (особенно при содеряганш мѣди) ведеть къ тому, что его везутъ иногда ■очень далеко, напр., въ Англію иэ-ь ИспанІп. Сверхъ того FeSs при накаливаніа въ ретор- тахъ даетъ сѣру, а окисляясь во влажномъ лоздухѣ желѣэный купоросъ FeSO4. [3], извѣстные подъ названіемъ бураго желѣзнлка; они обладагатъ обыкновенно бурымъ цвѣтомъ, даютъ бурый поро- шокъ, имѣютъ не металлическій, а землистый видъ, легко растворяются въ кислотахъ, иногда проникаютъ массы другихъ породъ, въ особенности глины (такова, напр., охра), являются или пластами или въ видѣ желваковъ и тому подобныхъ образованій, очевидно, воднаго ггроисхожденія. Такова, напр., та къ- называемая болотная или озерная или бобовая руда, на днѣ болотъ и озеръ, а также подъ торфяниками и среди ихъ. Образовались они изъ воды, содержащей въ раетворѣ углежелѣзи- стуго соль, которая, послѣ поглогденія кислорода, образуетъ водную окись. Въ рѣкахъ же и ключахъ желѣзо находится въ растворѣ при помощи угольной кислоты, какъ СаСО3, а потому существуютъ желѣзистые минеральные источники, закліочающіе FeCO3. Эта угле ж елѣз истая соль или ендернть встрѣчается, какъ аморфный (некристаллически) продуктъ явно воднаго происхожденія, или какъ оириёталло- ванный шпатъ, называемый пшатОЗШНъ желѣзкякоіПі (стальною рудою). Въ первой формѣ особо примѣчательны желваки этой руды, называемые сферосн- деритами, образующіе иногда пѣлыя прослойки юрекнгъ и каменноуголь- ныхъ образованій. По чистотѣ и большому практическому значеиію особо важную руду желѣза составляетъ маг- шітиыіі желѣзлжъ Fe3Oi=FeOFe203, т. е. соединеніе закиси желѣза съ окисью; онъ составляетъ естественный магнить, пмѣетъ уд. вѣсъ 5,1, кристаллизуется отлично образованными кристаллами правильной системы, трудно растворимъ въ кислотахъ и составляетъ иногда огромный массы, какъ, напр., на сред. Уралѣ, въ горѣ Благодать и [3] Форма или вндъ, въ которомъ водная окись жел'Ьза находится въ природѣ, двояка: довольно рѣдко встрѣчается она въ форыѣ кристаллическаго минерала, 'называемаго ге- тнтонъ, инѣющаго удѣльный вѣсъ 4,4 и пред- ставяяющаго составь FeWO4 или PeRO' или FeaO'H30; чаще всего она находится въ состояніи бураго желѣзнлка, образующего въ сплошныхъ массахъ волокнистые желваки, содержание 2Fe!Oa3H20. Въ бобовой и тоѵу подобныхъ рудахъ чаше всего встрѣчается снѣщеніе этой водной окпеи желѣэа съ гли- іою н другими поддѣеяыи.
688 ГЛ. 22. ЖЕЛѣЗО, НОБАЛЬТЪ И ІШККЕЛЬ въ горѣ Магнитной Южного Урала. Однако, въ болыиинствѣ елучаевъ, напр., въ Корсакъ-Могилѣ (на сѣверъ отъ Бердянска и Ногайска около Азов- скаго моря) пли въ Крншыъ Port (на западъ отъ Екатеринослава}, магнитный жедѣзнякъ саіѣшанъ еъ другпмп рудали желѣза. Россія обладаетъ на Уралѣ, на Кавказѣ (не говоря о Сибири) и въ мѣстахъ, лірилегающнхъ къ Донецкой угольной области, однѣми изъ- богатѣйшихъ въ мірѣ рудами желѣза. На югь отъ Москвы, въ Тульской и Нижегородской губ., въ Оло- нецкомъ краѣ въ Орловск. губ. (около Зиновьева, Кролскаго уѣзда), п во множествѣ другвхъ мѣстъ находятся также изобилъныя желѣзныя руды среди отложепныхъ водньгхъ образована п, напр., орловскіе сфероспдернты отличаются большою чистотою [4]. Находится желѣзо также и въ со- стояніи разллчныхъ друтахъ соединение, напр., въ нѣкоторыхъ кремне- земпстыхъ соединеніяхъ, въ нѣсколь- кихь соедгшепіяхъ съ фоефорною кислотою, но эти формы, сравнительно, рѣдки въ природѣ въ члстоыъ видѣ и не имѣютъ того техническая] значенія, какиыъ обладаготъ названный выше природный соединения желѣза. Въ ма- ломъ же количествѣ желѣзо входить во всякую почву, во все горныя породы. Такъ какъ закись желѣза FeO изоморфна съ ыагнезіею, а окись Fea03 съ глиноземомъ, то между ншіи возможны случаи изоморфнаго заьіѣщенія, а потому нерѣдко находвтъ такіе ыине- ралы, въ которыхъ количество желѣза [4] Руды жел-Ьза, какъ н ішогія другія ископаемыя, извлекаются при помощи верти- кальныхъ, горизонтальныхъ и наклонвыхъ выемокъ, которыми достигают!, л пронпкаготъ жилы, пласты и проч. мѣстонахожденія рудъ. Выломанная масса руды поднимается на поверхность, потоыъ сортируется и подвергается накаливатю {оижиганіга) и другимъ ішдаы-ь подготовки. Во всяколъ случаѣ, въ рудѣ остается подмѣсь породы. При добычѣ желѣза, наиболѣе дсшеваго изт> металловъ, обо- гашеніе руды въ большішсгвѣ елучаевъ мало выгодно, — вырабатываются исключительно руды богатый еодержаніеиъ желѣза, заключающая его но крайней мѣрѣ 20°/0. Богатую содеряіаніемъ ікелкза (до 70°/д) и чистую ууду часто находятъ выгоднымъ везти издалека. Подробности, относящіяся къ добычѣ метадловъ, ікелающіе должны искать въ руководствам къ металлургіи и къ горному д'Ізлу. значительно нзмѣняется; таноізы пирок- сѳны, аыфиболы, нѣкоторыя слюды и: т. п. Хотя болын. количество желѣз- иыхъ окисповъ вредно для развптія растеиій, но бевъ ок. желѣза (особенно FeO) они не могутъ произрастать,— оно входить, какъ необходн-. пая составная часть, въ каждый орга,- шізмх; въ золѣ растеиій находится всегда болѣе или менѣе желѣзиыхъ соедпненгП; желѣзо входить также въ кровь и составляетъ одну пзъ при- чинъ окрашиванія крови. 100 ч. крови высшихъ жпвотныхъ содержатт> около 0,05 желѣза. Переработка кнелородныхъ рудъ желѣза въ металлическое желѣзо по существу весьма проста, потому что окислы желѣза при спльномъ накаливанік съ углемъ, водородомъ, окисью углерода и др. возстановляющітми веществами [5], |5] Возстановление оппелавъ желѣза водо- родомъ прпнадлежптъ къ числу сбратнмыхъ реакщй, а потону определяется првдѣломъ, которыіі здѣсъ выражается доетшненіемъ того- я;в давленія. какъ въ тоиъ случаѣ, когда во- дородъ дѣйстпуетъ па оиаслы желѣза, таит, и въ томъ елучаѣ, когда при тоіі ;ке температурь вода разлагается металличоскнмъ ;ке- лѣзомъ. Генр. С. К. Депиллі, (1Й70) пропз- велъ опредѣлешя. сюда отиосящіяся, напр., ыъ трубку, шіѣюіпую температуру t: клалось губчатое металлическое желѣзо. одиш. ко- нецъ трубки соединялся съ сосудоиъ, содержащим воду при і)° (упругость пара=4',(і мм.), а другой съ ртутнммъ наеосомъ п маиоігет- тршіъ, которымъ опредѣяплась предѣлыіая упругость, достигаемая сухимъ водородомъ р (вычитая изъ наблюдаемой упругости упругость водяного пара). Затѣмъ взята была трубка съ нзбыткомъ окиси желѣза. наполнялась водородомъ, н также опредѣлллась упругость рі остаюшагосп водорода, когда образу го піапел вода сгущалась при 0°: t =200° Ш0 860° 10І0° • и =9а,Я 25,8 13,S 0,2 мидл. і)1 = — — 12.S 0,4 „ Равенство достигаемой упругости водорода очевидно. Когда Moissan бра.ть Fe'O", то за- иѣтіілъ,- что при 350° она переходптъ въ РеЮ1. при 500= въ FeO, а прп 6110° въ не- тяллъ Fe. Wright ant) Lutf (1878), нашли: а) что температура реагирования зішиентъ огь состоянія бзлтоіі окней, напр., осажденііая возетапоиляетеп водорадомъ при So", по.іу- чеиная же окисленіемъ леталла или прока- лиіэаніелъ азотнокислой соли при 175°, 6) при прочить равимхъ условіпхт. позсі'анонле- ніе СО начннаетсй рапѣе, чѣит> подородомъ, а это psin'hc, чѣмч. углсмъ, в) возстановленіе начинается т-Ьігь легче, чѣмъ Сол'Ье тепла отдѣляется при раакцід. Fe50B, полученная прокалйвпиіеыі> FeSO', начинаешь позотаноп-
ОБРАБОТКА РУДЪ ЛІЕЛ'ВЗЛ. 08У взятыми въ взбытиѣ, легко даіотъ металлическое желѣзо. Но дѣло усложняется 'гЬмъ, что желѣзо въ жару, развиваемомъ горѣніемъ угля, не пла- иится, а потому пе отдѣлнетсн отгі. тѣхъ механическихъ подмесей, кото- рыя находятся вмѣстѣ съ желѣзпою рудою. Это устраняется елъ-дующимъ примѣчательнымъ свойствомъ желѣза: оно способно при высокой темдературѣ соединяться съ небольшимъ количе- ствомъ (отъ 2 до 5°/о) углерода, и тогда даетъ чугунх, способный уже легко плавиться въ жару, развиваемомъ гор'Ьніемъ угля въ воздухѣ. Поэтому металлическое желѣзо пряло изъ рудъ не получается, а образуется только чрезъ дальнейшую переработку чугуна; первый же продуктъ, извлекаемый изъ рудъ, есть чугунъ, содержащие углеродистое жел'Ьзо [5 bis]. Сплавленная масса чугуна располагается въ печи подъ шлаками, то-есть сплавившимися въ жару печи рудными подмѣсями. Если бы эти рудныя подмѣси не плавились, то онѣ загромоздили бы печь, въ которой производится выплавка руды, тогда невозможно было бы непрерывное [6] продолженіе выплавки лятьсл СО при 202°, Я- при 2G0", угламъ при 430°, а мапштнан окись ІѴО4 при 200", 2У0° и 450°. [о bis] Углеродъ съ же.тІізомъ оАпаауетъ чаше и легче всего карбпдъ состава Ге:С((і,7й/0С). Абель извлекъ его первоначально изъ стали. Муассанъ же показалъ, что этотъ карбндъ CFe5 образуется пряно въ электрической печи, при насыщеніп желѣза углемъ. Когда, сплавт. или такой чугунъ. иаиболѣе насыщенны іі углеродомъ, произошел!., при дальн'Мшемъ на- гр-Ьнанік массы наступаетъ моментъ, когда она эагустѣетъ до того, что пе выливается лзъ тигля. Тогда при Зыстроиъ остываніп въ водѣ (си. гл. 8, вып. 17 his) образуется однородная кристаллическая масса карбида, уд. вЬса 7,07; въ сыромъ воздухѣ легко ря;аюѣетъ, порошокъ горнтъ въ кпслородЬ (см. выи. 9). Кристаллы карбида въ массѣ стали называются „цсиеитнто.мъ". [6] Первичные способы выдѣлкп желѣла и были пролзнодішы способами періодическимн въ горпахъ, подоОныхъ куэиечнымъ. Начиная сь нкгрѳрывнаго дѣиствІя паровпковъ и нзве- сте-обжигал1, печей до непрерывна™ пригото- вленія п сгущенія сѣрной кислоты и непрерывной выплавив чугуна — всякое техннче- сиое производство становится особо вьігоднынъ п еовершинш.імъ при условін непрерывпаго дѣйствія по воэможностп всѣхъ органовъ производства. Такой пріемъ уыеныпаетъ ра- оходъ труда, упрощаетъ прпсмотръ, прпдаегь однообразие продукту и, часто, содействует!, Осполы ііиііі. чугуна, требовалось бы періодичееки охлаждать и снова нагрѣвать печь, а слѣдовательно,—напрасно тратить топливо, а потому яри производств* чугуна стремятся получать всѣ камени- стьтя подмѣси, сопровождающая руду, въ ізидѣ стеклообразной сплавленном массы или шлака. Въ рѣдкихъ только случаяхъ само рудное смѣшеніе до- ставляетъ уже массу, плавящуюся въ жару; по яти случаи иогутъ быть невыгодны, если въ шлакѣ уносится много, окисловъ жел'Ііза. Подмѣси рудъ чаще всего состоять изъ нѣкотораго одно- роднаго смѣіпенія, напр., изъ емѣен. глины сь пескоыъ, или изъ смѣшенія известняка съ глиною, или съ массою кварца и т. п. Эти рудныя подыѣси "сами по себѣ въ отдѣльности не плавятся въ жару ігечей, какъ известь и кремпеземъ. Задача же производства состонтъ въ томъ, чтобы получить легкоплавкій шлакъ, въ который бы перешла вся масса рудныхъ подмѣсей и стекла бы на дпо печи, поверхъ бо- лѣе тяжелаго чугуна. Этой ггвли достп- гаютъ. примѣшивая къ смѣшеыію руды ст, углемъ извѣстныхъ плавней или флюеовъ. Плавнемъ называется такое вещество, которое вмѣетѣ съ рудного гтодмѣсыо даетъ легкоплавкую, стеклообразную массу или шлакъ. Плавнемъ ,Ѵія кремнезема служитъ извеетнякъ съ глиною, для известняка — опред. количество кремнезема, какъ показали опыты, произведенные въ" этомъ отношении, и многолѣтняя практика выплавки чугуна и др. метаяловъ [7]. громадной экоиоиш раскодовъ на топливо, представляя простоту и совершенство уравно- в'вшешюй системы. Поэтому всякія технпче- гкіп производства стремите л сделаться непрерывными. [Т] Состаич, шлакоиъ, удойныхъ для выплавка, приближается, чаше всего, къ сод'-р- жапію 5U—60°/o SiO-, 20—5 ЛІ'О3, а остальную массу составляют!, MgO. CaO, MnO, FeO. Такъ, легкоплавкііі шлакъ. наблюденный По- демвкомъ, содержите АІ2ОЧ'Са07ЙіО;. При ііамііииніп количества. SI.sO и <_'аО, :і іл-ч- бенно щелочей (плавкость возрастаете и г.'IИHO;)e^гa. (плавкость уменьшается! изменяется температура плаилеиія ттрп тонъ же отношен in между количествомъ к него род а еъ осиоваеіяхъ и въ кремнеяемѣ.' Шлаки со- етава ROSiO! легкоплавки, Елѣютъ стекловатый вндь и часто ветрѣчаіотся. Основные шлаки приближаются г;'!. (RO)sSi05. XIotoscj-. знай составъ и количество подмѣси. находя- 4І
000 ГЛ. 32. ЖКЯ'1530, КОВАЛЬТЪ И ШІККЕЛЬ. Такиігь образомъ, въ печь, въ которой производится переработка >ке- ОйщіЛ ііАру>і[і[иьі лпд-ь доаіги ісліі шахтсішоя псчн для иьшлапки чугуна, въ ".■ів натуральной ое.ін-іііиы. Внизу печи сппды, дающіе да- ступъ hh цткныц-ь частни1].. Сверлу донпы бросаются руда, Ѵго.іі, н нсавБаь. сииау cu.iisbiiDTcn чугуна и иілаі;-ь. Для гРрѣніи вдувается на-іинзикі воалухт. вь резврвуаръ В, иаі. котарвго нлетъ на труиК"Ь !і въ осойую печь С для иредслрнт. нагр-Ьизшя. а потсікъ по трубкамъ т н фуряаяъ иь донну. Для нлгр-Зшащя его сь печи С сожягокл-ь окись углерода, чыд-клніоіцуюел пзт. домны по трубдуь snGn A, g. Bay- „ ,генія пбшзОВаВШИХСЯ ЧѴГѴНУ. трѳвность ломны пат, огпеиосгояняаго кирпича. ±і.и№ші yj^-jw^L-^i^—i ';ч*"" и шлака. Стѣнки этой печи 3) уголь, назначаемый: а} для возста- ішвлелш, 6} для соедішенігс съ возета- новденньшъ желѣзомъ, то-есть для превращеиія его въ чу- гунъ, и в) главньшъ же обра- зомъ для горѣиін и слѣдую- щага за нпмъ накалпванш, неоиходпмаго не только дли возетаиовленія п превращенія желѣза въ чугунъ, но также и для сплавлсиіп шлаковъ и самаго чугуна, и 4) воздухъ, необходимый для горѣнія угля, до.іженъ нмѣть доступъ въ печь для выплавки чугуна. Онъ вводится посл'І; предваритель- наго нагрѣваиія, для того, чтобы соблюсти экономію въ топливѣ, достигая чрезъ это нанболѣе высокой телпера- туры. Воздухъ вводится, посредством особьшь воздуходув ныхъ снарядовъ, вдуваю- щихъ его подъ нѣкоторымъ давлепіемъ. Это позволяет!, вполнѣ управлять степенью жара и ходомъ всей выплавки. Для того, чтобы вести производство безъ перерыва, состав- ныя части, необходимый для выплавки желѣза, вводятся въ вертикальную, т. е. шахтенную печь, на днѣ которой должно находиться помѣщеніе для ско- лѣаньгхъ рудъ, должны быть введены: 1) руда, содержащая окиселъ желѣза и рудную подмѣсь; 2) плавень или флгось, назначенный для образования изъ подмѣсп легкойлавкаго шлака: щейся въ руд-Ь, легко уже узнать и количество и качество того плавня, который долженъ быть прибавлена для легкаго обрано- ванія шлака. Выплавка-чугуна усложняется тѣігь, что въ шлаки-яри избытаѣ Й0! легко входить окисліл желѣза. Чтобы железо перешло въ наияеньгвелъ количеств* въюлакъ, необходимо, чтобы оно воз стаи о вил ось раньше той температуры, при которой происходить шлаки (около 1000°), что и достигается воз- станов дені ежь руды не самьшъ углемъ, а окисью углерода. Понятно послѣ этого, что по свойству шлаковт, ложно судил, о яодъ- всей выработки. Подробности итого сложнаго и хорошо изученного дѣла должно искать въ куреахь технологіи я спеіііальной ея части ■ . мегаллургін. ■ должны представлять оольшуто массу огнепостояннаго матеріала, если же- лаюгь . вести продолжительное время безлрерывную добычу чугуна, бросая въ верхнее отверетіе такой печп руду, уголь и плавень, вдувая въ нижнюю часть печи воздухъ и выливая нзъ ннжнихъ частей печи скопившіеся чугунъ и шлакъ. Все это достигается въ шахтеыныхъ печахъ, называемыхъ ДОінламн или доменными печами [S]. [8] Домна въ разрѣзѣ иредставляетъ два усѣчеыныхъ конуса, сложенных!, своими осно- ніямя; при этомъ верхніИ конусь обыкновенно бо.чѣе удлстепь, ч'Ёмъ нижнііі; ннзкніб же ковусъ кончается горнокъ или почти ци- лпндрическиэгь углубленіеігь, въ кот,ороігь скопляются чугунъ и шлакъ и въ одной стѣнкѣ котораго находятся отверетіе, чреэъ открытіе котораго скопившіеся' чугуна, в іплаки .выливаются. Воздухъ вдувается въ
ОБРАБОТКА РУДЪ ЖЁЛѣЗД. 691 Прилагаемый фигуры пзображаютъ наружный видъ к вертикальный разргБзъ доменную нечь особыми трубками, еъ и±- сколиш.ѵь' сторонъ, расположенными надъ ітодомъ, какъ это видно въ раарѣяі;. Ѳтотъ ііоѵідукъ переходить первоначально рядъ чѵ- і-ушшхъ трубъ, наі;а:]і:ввемыхъ горг);ыіемъ той' окиси углерода., которая выделяется нзъ верхних!» частей .іойіны, ди\ющеіі какъ такой печи. Размѣрн доменныхъ печей бываютъ обыкновенно весьма большіе, Вертикальные ряарѣэъ донзы.Ш фуклаэгант-ь' у&ипаетсл глина, 1=ла.дугсн кпрпнчи сь вридушішазш :і водовьл] калень (песчапнкъ), систавлніовхіи дно горна е. Въ горнъ рходягь фурэгы ѵ, вдуанюлил вазауяъ іі оілаійдаеныя {чтобы ля сплавлялись) снаружи полаю. Внутри кожухя выкладывнатси саиая шахта, #ь прійіеікутігѣ яожду ними—сухал набоШсв, лреилтетвующян йхлаждаш.д и ДаКг- щпя дозноч:ндсгь расінпренш о-нцкаит.. Между иаынп- ын S п а пахаднтси отпорстів для выпуска чугуна и шлакатгь, аакрнлаелэе ианБолъ п глиною. \яа~ Въ на- лоншлк-Іі л;тѣлаі]ъ яплгшгірт. о о, недохиплтаШ до конической вадорншн, находящейся содъ нянъ. На цплнязрі; о о движется другое г г, лиеродстиоагъ прутьевъ 1]. Это устройство Еаява-ісио длп правітлъняго И іголнаго улавливанія окпен углерода, вил'Ьплюпіовоя пат. домны я напраплпющаЛсп въ трусы х. Когда яаеыппютъ руду 1Е угняь или хоксъ, палялдр-ь г г воанляаотъ и руда падаеп. н-ь дочпу, а во все остальное нраял цилнидръ г г ояущовгь п гявы линии на выходлтъ нзъ кажнпяпка ннвче, кань чрент. х. генераторъ, окись углерода. Количество го- ргочпхъ донеш. газовъ, содерщ. СО, такъ велико, что ихъ не только достаетъ для накаливанія воздуха, но и для двигателей, дѣйствующпхъ взрывами. Домна дѣйствуетъ сезпрерьпшо, пока не испортится; раза два въ сутки выпускают* изъ нея чугунъ, по временамъ ей да гот ъ немного охладиться, птобы печь не тагеъ портилась отъ усилпв- шягосл жара н выдержала болѣе долгую кампании- Доиенныл печи, дѣнетвующія на древесномъ углѣ, мен'lie высоки и вообще иенѣе производительны сравнительно съ домнами, дѣйотвугащпат коке он ъ, п. ч. этотх послѣдіщі ножетт, выдерживать большее да- влеліе, ч'Іялъ древ, уголь. Въ коксовыхъ дом- Разрѣаі большой (дающей въ сутки около 200 тонв-і чугуна) дояачоогі печн, ряботакщеЛ на кпкен, аыеріі' квнекаго типа, с-ь укааанимъ разд.ѣраіѵь въ нетра^ъ. нахъ въ годъ выплавдяютъ по ішлліону и болЁе пуд. чугуна. Въ С. Дмерикѣ, а - въ последнее вреия п въ 3. Европѣ и Росеіи суще- ствуютъ даже доменныя печи высотою около 30 метр., ваіѣстішостІЕо до У00 куб, кегровъ, дающія въ годъ до 130.000 тоннъ (около S милл. луд.) чугуна, и требующія въ минуту около 750 куб. ігетр. воздуха, пагрѣтаго до 600°, расходующая'иа 1 ч..чугуна око.'Ю 0,85 ч. кокса. Во всеиъ св'втѣ ныиѣ добывается около іОъшлл. тоняъ (около 2400 шдя. пуд,) чугуна, изъ котораго около */и пере-і дѣлывается въ игелѣзо и сталь. Главвыцв производителями являются С. Америк.' Соед. Штаты (около 1о кил, тоннъ въ годъ) в Англія (около 9 мил. тоннъ); Россія полу- чаетъ въ годъ около 2';з нил. тоннъ. Же.тѣз- наго колчедана добываютъ во всеагь евѣтѣ около одного мллліона тоннъ. 44*
В92 ГЛ. 22. ЖЕЛ'ЕЗО, КОБАЛЬ'ГЪ II ШШКЕЛЪ т. е. достш-аіотъ нѣсколькпхъ сан;енъ въ вышину. Опѣ часто прислаппваютея къ какой - либо возвышенности, дли того, чтобы нмѣть легкій достунъ къ верхнпмъ частямъ домны, откуда всыпаются въ нее руда и уголь илп коксъ [S bis]. . [8 bis] Чтобы получить иолѣе иоляое поня- гіе о хплпчеекпхъ ироцессахъ, совершающихся въ доменной печи, должно раземогр'вть путь движет я засыпаем oil сверху пассы іі воздуха, проходящдго черезъ лопну. На 100 ч. чугуна расходуется отъ 50 до 200 частей кокса и угля. Руда, плавень и коксь слоями насыпаются гл> ворхиее отверстіе домны; по мѣрѣ того, какъ т> нпжнпхъ частяхъ домны образуются чугуиъ и шлакъ, стекаюшіе на дно. все содержимое печи опускается, сл'едо- гателъно. въ верху образуется пространство, которое вновь наполняется Еышеназваннымъ смѣшешемъ. Опускаясь въ печп, это сиѣ- meme мало-по-млу сстрѣчаетъ все болѣе и болѣе ■■жаркія частп пега. Это повышение температуры содѣпетвуетъ первоначально вы дѣ ленда влажности нзъ рудной см;ксн. пото.чъ ведетъ къ ойразованію продукт ов'ь сухой перегонки угля, если опт, взять неокончательно прокаленный. Мало ■ по - мялу температура понижающе йен массы достигаетъ до того, что раскол ившшея уголь реагпруетъ уже съ углекислотой, проходящей въ печп еппзу вверхъ, п превращаетъ ее въ окпеь углерода. Это составляет ъ прочий, у того, что изъ .толпы не выявляется утлеЕшслып газъ, а предпочтительно окись углерода. Что касается до самой руды, то, нагрѣшщісь до G00 — SOO°, она возстановляется іга счетъ ониси углерода, а ле саяаго угля (см. вын. 5) напр.: Fe^'-rSCO—Fe1 -f- 3COs. Возстаповив- шееся жел'взо, при лальнѣйщемъ опускаиіи въ орикосновенін съ углехь, дастъ чугунъ, который и стекаетъ на дна печи. Въ этнхъ же низшихъ слолхъ, гдѣ температура саѵая высшая (около 1300°), рулцьтя подмѣеи ст. плавнянп окончательно образуютъ шлакъ, также плавящІйся. Воадухъ же, вдуваемый снизу, чрезъ такъ называемый фурмы, встрѣ- чаетъ въ низншхъ елояхъ домны уголь и ежнгаетъ его, превращая въ СО". Очевидно, что при этомъ развивается въ этихъ низ- шихъ слояхъ домны сажая высшая температура, по той причин'Ь, что здѣсь происходить непосредственно горѣніе угля на счетъ нагрѣтаго воздуха. Происшедшая СО2, поднимаясь выше, встрѣчаетъ накаленный уголь и даетъ ст, пнмъ окись углерода. Эта накаленная окись углерода дѣкствуетъ возетанови- тельпо на железную руду, а чрезъ то сама превращается вновь въ углекислый газъ; зтотъ газъ вновь встрѣчаетъ уголь, даетъ опять окись углерода, которая снова действует* воаставдвительно. Окончательное же превращение СО2 въ СО происходит'], въ та- кихъ частяхъ донны, гдв возстановленіе они- еловъ же.тіза еще почти не происхолитъ в гдф, Однако, температура столь высока, что она .достаточна дли раекнелеиія угольной кислоты. Чугуиъ, образующейся вгь доаеішыхъ печахъ, пмѣетъ не всегда одинаковый свойства. Медленно охлажденный, онъ обладаегь мягкостью, сѣрьшъ цвѣ- толъ, неполною растворимостью въ кпелотахъ; онъ оставляетъ тогда при дѣйствіп кислотъ оетатокъ графита іі составляетъ то, что назыізаютъ сѣршъ или мягкилъ чугуномъ. Это есть обыкновенная форма, въ которой употребляется чугуиъ для от.швкп раэ- пообразпыхъ предіетовъ, потому что въ ятомъ состояния чугуиъ не столь хрупокъ, какъ въ впдіз бѣлаго чугула, не оетавляющаго при растворенін ча- стнцъ графита, а выдѣляющаго yr.it;- род'іі, въ немъ содержащейся, въ вмдѣ угл'еродпетыхъ водородовъ. Бѣльиі чугуиъ отличается бѣловато - сѣрымъ цвѣтомъ, матовымъ блескомъ, кристал- лнческимъ (болѣе однородиымъ, чѣмъ у сѣраго чугуна) строеиіемъ въ нзло- мѣ н такою твердостью, что нашілокъ съ трудолъ беретъ зтотъ ыета,члъ. Бѣ- лыіі чугунъ, полученный (изъ siapraH- цовистыхъ рудъ) при высоких'ь те.м- пературахъ {и при избыткѣ извести), при наломъ содериіаніи сѣры и крем- нія, но при значительномъ содержаыііі углерода (до 5°/с-)т пріобрѣтаетъ кру.п- Подпнмаюшаяся еиѣсь СО съ К=, СОг п др. высасывается чрезъ особын Ооковыя отвер- стія, находящілся вт, верхннхъ, холодныхъ частяхъ стѣнокъ домны (см. приложенные рнвуніш) и проводится трубами въ тѣ печи, которыя назначены для накаливанія воздз'ха, таюче въ друтія печи, назначемыя для даль- нѣйшей переработки чугуна и даже (еъ са- маго конца XIX вѣка) во взрывныя двигательный машины. Топливоиъ въ доынахъ служить уголь древесный (это наиболѣе дорогое топливо, но получаемый на немъ чугунъ наиболѣе чистъ, п. ч. въ деревѣ нѣгь сѣры, а въ коксѣ много), антрацитъ (напр., въ Денспльнашп, а у насъ на ааводѣ Пастухова въ aeuieb Войска Донского), коксъ, даже дерево и торфъ. Надо думать, что при помощи нефти, пефтяныхъ осгатковъ и .горю- чихъ гаэовъ возможно очень выгодное производство чугуна, по до нынѣ металяургія чугуна основаиа ысклочягельно на прнло- жеиін твердаго топлива. Рядомъ с,ъ описанныаъ процессомъ совершается и рндъ другнхъ, напр., въ домепиоц печи образуется значительное количество еи- неродистыхъ еоединеній. Это происходятъ оть того, что азотъ вдуваемаго воздуха приходігп> въ доменной печи въ прнкосновеніе съ накален ньшъ утлемт. и разнообраяными щелочными веществами, находящимися въ рудный- ся'Ьшеиіяхъ.
ч у г г а ъ G93 і!і>е- кристаллическое сложеніе, могущее возрастать по мѣрѣ увеличения еодвржаиіл марганца., и тогда носишь иазваніе зеркальиаго чугуна, переходящего въ ферроманганъ [9]. Чугуиъ составляешь матеріалъ. илд непосредственно употребляющейся въ дело, а имение» — отливаемый изъ ра- сплавленнаго состоянія въ формы, или поступаешь въ передѣлку на. ;і;с.іѣ.'іі) и [В] ІЗѣлый чугунъ ішѣетъ удѣльиын вѣсь около 7,5. Сѣрьпі чугунъ—опило 7,0. Въ сѣ- ромъ чугунѣ обыкновенно меньше марганца л больше кремнія, чѣзгь въ йѣлояъ; но тоть и другой содержатъ. кромѣ жо.іѣаа, от'ь 2 до о процентовъ углерода. Причина, по которой образуется то или другое шідолзм'Ьненіе чугуна, иавнеитъ отъ того состояііія, въ кото- ромъ находится углеродъ, входищій въ составь чугуна. Вт. бѣломъ чугуиѣ углеродъ находится въ соединен!п съ ікелѣзомъ, а именно, въ впдѣ соеднпепія CFe:H (вын. 5 tri}. Абель, Черповъ и ар. извлекли это соедіг- неніс, ипаыпаемое иногда просто „карГшдомъ-. изъ закаленной стали, которая относится къ отпущенной стали, какъ Оѣлый чугунъ къ і'ѣрому. Во всяком^ случаѣ, соедішеніе углерода съ зкелѣэош,, находящееся въ бѣ.іоыъ чугунѣ, хнлпчески весьм» непрочно, потому что оно р налагаете я, выдѣляя графить, при медленномъ охматаденін, подобно тому, какъ растворъ способенъ выдѣлпть при медленномъ охлажденіи часть вещества, въ немъ растворенпаго. Выдѣленіе угля въ формѣ і'рафпта, при превращенш бѣлаго чугуна въ сѣрый, никогда не бываетъ полнымъ, какъ Си медленно не велось охлаікденіс; часть углерода остается въ соедннешц съ желѣ- зонъ—и именно въ той фориѣ, въ какой углеродъ содержится въ бѣломъ чугунѣ. Поэтому при обработкѣ сѣраго чугуна кнело- тами не весь углеродъ остается въ иидѣ графита, а нѣкоторая часть его выделяется въ вітдѣ углеродыстыхъ водородовъ. Достаточно переплавить с-Ьрый чугунъ и вновь его быстро охладить, чтобы онъ опять превратился въ бѣлый чугунъ. Неодпнъ углеродъ вліяетъ на свойства чугуна; при содерканіп значительного количества сѣры, чугунъ остается бѣлымъ даже при медленномъ охлажденіи. То ше самое аамѣчаетсп въ чугунѣ, весьма Оогатомъ марганцеиъ (5 — 7°/о), и въ этомъ поелѣднеііъ случаѣ лздоиъ получающагоея чугуна всегда явственно крнстал.шченъ и блестящъ. При значительное содержаніп марганца въ чугунѣ можно увеличивать іг количество углерода. Окры ft чугунъ, представляя большую неоднородность, гораздо бо- .тЬе доступенъ .разиьигь .дѣятеляиъ, нежели сплошной и бо.іѣе однородный бѣлый чугунъ. Бѣлый чугунъ прнмѣннетсп не только для передѣлкн на желѣзо и сталь, но и таль. гдѣ требуется большая твердость, хотя бы и соединенная съ нѣкот. хрупкоетіго. напр. для прокатныхъ валовъ, для плужныхъ ле.чеховъ и т. я. сталь. Эти послѣднія отличаются отъ чугуна преимущественно тѣмъ. что содержать меньше углерода, а именно—-въ стали содержится отъ 1°/0 до Ѵа°;о углерода и гораздо меньше крем- ніл и марганца, чѣмъ въ чугуне; въ жедѣзѣ обыкновенно не болѣе 1;*°/о углерода п всѣгь оетальныхъ подмѣ- сей также не болѣе ѴѴѴ'о. Такямъ образомъ, сущность переработки чугуна въ сталь и желѣзо состоитъ въ выдѣленін изъ массы чугуна большей части углерода, въ немъ заключагоща- гося (равно какъ другяхъ элементовъ S, P. Mn, Si и т. п.). Это производится при помощи оішеяенія, потому что кпе.тородъ воздуха, окисляя при высокое темперачуфѣ желизо. обра- зуетъ съ послѣднЕімъ твердые окяслк, а эти послѣдніе, приходя въ соприко- сновѳніе съ углеродолъ. находян;иаіся въ чугунѣ, раскисляются, образуя желѣзо п окись углерода, выдѣляющуюся изъ массы въ газообразномъ состоянін. Очевидно, что для такого окнеле- нія необходимо накаливать нри до- ступѣ воздуха расплавленную массу чугуна и перемешивать ее, чтобы та- клм'і, образоиъ принести въ прикосновение съ кислородомъ всю массу углерода, находяндагося въ чугунѣ, или же подбавлять кнеяородныхъ сред, желѣза (онпеловъ, ока-тиньг, руды, какъ .въ способе Мартена). Чугунъ гораздо легче плавится, чѣмъ желѣзо и сталь, а потому, по ыѣр'в выдѣденія углерода, расплавленная въ печи (нрп пуд- лішгованіи) или въ горнѣ {при т. н. кричной переработке) масса чугуна, переходя въ сталь п желѣзо, становится все болѣе и болѣе густою, твер- дѣетъ, и, уже по степени вязкости, можно судить до некоторой стененн о количествѣ вьгдѣлившагося такнагь образомъ углерода, а вслѣдствіе этого, мояіно остановиться или настали, или на желѣзѣ [10]. [10] Прямой способъ выдѣѵіенія углерода изъ расплавленнаго чугуна, проызводтшыіівъ отраікательаыхъ печакъ, называется "пудлин- гованіеиъ. На поду кечи позіѣщается «асса чугуна, она алавится и, чрезв особое окошко, работникъ перелѣшиваетъ окисляющуюся массу чугуна, вдавливая окислы внутрь расплавленнаго чугуна. Это иоходитъ-на эаиѣ- шпваніе'тѣста. отчего такой, процеесь, вве> денный въ Аагліи. и полѵчплъ ісазваніе .гіѵд-
mi ГЛ. 22. ЖЕЛѣЗО, КОБАЛЬТЪ II НИККЕЛЬ Желѣзо, употребляющееся въ щжк- тикѣ, во всякомъ случаѣ івдержитъ лингованія. Очеѵпдио, что пудлингованная масса, нлп кртща, представляетъ вещество неоднородное, полученное чрезъ перемѣиш- ваніе, а потому некоторая часть массы иу- детъ богата, еще углеродомъ, другая будет;, бѣдяа. въ нѣкоторыхъ ■чаетяхъ будатъ находиться окнселъ, еще ііе воэстановнвшщся и т. п. Дальнѣйшая переработка пудлинговой .массы состолтъ въ ен проковсіѣ и вытягииа- ніп накаленной массы въ полосы, 'ірезъ перековку которыхъ масса, пріобрѣтаетъ однородность, а чрезъ еварнваніе въ жару пѣеколь- кихъ полосъ и новое ігаъ проковываніе получается еще бо.тѣе однородная масса. Достоинство стали п желѣза, такнмъ образомъ полученныхъ, завпсптъ главнылъ образомъ огь нхъ однородности. Дли напболѣе однородна™ металла, какай требуется въ сталт.- ныхъ кещахъ, получаютъ тонкіе прутья металла, свлэываютъ ихъ пучками и потомъ опять сковываюгь. Какъ самую крайнюю форму такого производства, можно привести поддѣльную дамасскую сталь, состоящую пзъ сплоченны хъ и перепуганны.ѵь лроволокъ, скованныхъ потомъ въ сплошную массу: Настоящая узорчатая сталь (вуцъ, амосовская сталь) можетъ быть получена сплавленіемъ лучшаго жс.твза съ графптомъ ('/із) и желѣи- ной окалиной, полученное изд'вліе вытри в - ляютъ кислотою—остается карбндъ въ ііидѣ узора. Пудлпнгованісмъ приготовляются пзъ чугуна я сталь, и же.твзо Они готовилась издавна кузнечнымъ или кричныиъ способомъ, соетоящикъ въ томъ, что въ горнъ, похожін пи кузнечный, помѣщаютъ уголья, которые раз- дуваютъ кѣхомъ, и въ этотъ горнъ всовы- ваютъ Ma.-jQ-iTo-sra.iv чугунный бруеъ, части котораго плавятся и стекаютъ на дно горна, приходя въ прнкосновеніе ст. струей вдувае- иаго воздуха, и, такимъ образомъ, окисляются при его помощи. Полученную крицу подвер- гаютъ дроковкѣ, вытягнванію и т. д. Очевидно, что кричный епособъ пртгЕннмъ только въ тѣхъ елучаяхъ, когда уголья горна не содержатъ подмѣсей, вредящихч. достоинству жел'Ііза и стали, напр., сѣры илн фосфора; это свойственно только древесному углю, поэтому кричный епособъ прпмѣняется только тамх. гдѣ переработка чугуна производится при помощи древесного угля. Каменный уголь и коксъ содержатъ вышеназванный поди'ііси и потому дали бы хрупкое зкел'взо; вслѣдствіе этого необходимо былотірибѣгнуть къ пудлингование, въ которомъ топливо еожнгается въ особомъ очагѣ, въ отдельности оть чугуна, л, таким'ъ образомъ, подмѣси топлива не ияѣютъ прикоеновенія съ еамимъ металломъ. Переработка чугуна въ сталь можетъ быть также ведена въ горнахъ; но, кромѣ того, сталь производится нынѣ еще многими другими пріемааш. Одпнъ нзъ давно изв-встныхъ спосоёоеъ, называемый ценентованіеыъ, даетъ 'сталь нзъ желѣза, а не нзъ чугуна. Для итого накаливаютъ желѣзныя полосы, пересыпан: ныя утлемъ, въ теченіе долгаго времени: при із№> желѣзо' съ поверхности соединяется съ подмѣси. Чтобы получить хпмііческіі- чпстое иіслѣзо, ложно осаждать желѣзо углеродомъ, но внутри остается съ нальшъ его содержат емъ: послѣ этого полосы желѣза перековываютъ. вновь вытягиваютъ н вновь цементуютъ, повторяя это до тѣхъ поръ, пока послѣ новое перековки не получится сталь іке.таемаго качества, то-есть съ же.таемымъ содержанІемъ углерода. Между болѣе новыми способами приготовления стали на первомъ плаиѣ стоить бвессиерованіе, отъ имени Бессемера, нэобрѣтшаго этотъ способъ въ 1S55 г. Способъ этотъ состогттъ въ томъ, что черезъ расплавленный чугунъ, помещенный, въ такъ- наэинаеііыхъ ретортахт. (конверторакъ, вм-Ь- щающихъ до б топнъ чугуна), то-есть лице- ибраэныхъ сосудахъ, могущнхъ вращаться на осяхъ (для вливанія чугуна н вылнваніи (ггаліі), проил'скаютъ чрезъ мелкія отверстія струп воздуха, п.^гвющаго значительное давле- ніе. На счетъ пуэырьковъ кислорода, пронп- кающнхъ танимъ образомъ чрезъ массу чугуна, происходить го|УІшіе желѣзіі (Мп и др.> и угля и поііышеніе температуры. По уголь- егораетъ въ бо.іьшемі, количеств-is, чіиіъ и:е- лѣао, а потому получается масса, Оо.тЁе бѣд- ная углеродомъ, нежели чугунъ. Такт, какъ гор'Бніе совершается быстро, то температура возвышается до того, что даже желѣзо, могущее образоваться при этомъ, остается въ расплавленномъ состояпш, а сталь, плавящаяся легче'гкелѣза, остается весьма ікндкою. Въ полчаса времени масса готова. Чугунъ для бессемеровской стали берутъ возможно чистый, потому что S и Р не сгораютъ, какъ CJ, Si, Ли. Прнеутетвіе Мпсод'ізйствуетъ легкому удаленію въ шлаки сѣры, а прнеутетвіе извести пли маг- незін, который вводятъ вт. ствнки конвертора, содействует?, удаленісоі|іосфора. Такое піелоч- ное бессемерованіе илн тонасированіе,введенное въ SO-хъ годахъ, дозволяетъ получать ньшѣ хорошій метаіілъ изъ такнхъ фосфЧіристыхъ рудъ, какія еще недавно не переделывались на желѣзо и сталь, а переплавлялись лишь на. чугунъ. Наивысшею однородностью, конечно, будетъ обладать вновь переплавленный ле- таллъ. Переплавку стали пронэводятъ въ са- модувньгхъ гбрііахъ, въ небольшихъ массахъ, не нривышающихъ 30 кплограммовъ; образуется жидкіё меі-аллъ, магущіп отлішатьсп въ формы. Часто берутъ емѣсг. чугуна и же- .гвза, чтобы сплавяеніемъ имѣть сталь (прибавка къ массѣ сплава небольшого количества металл. Д1 у.чучіийетъ однородность отливки, сод'вйствуя переходу поднѣсей въ шлаки). Примѣпяя одновременно плавку во миогихъ горнахъ и тигляхъ, отливаш'гь и весьма боль- шіе (въ 80 н болѣе тоннъ) стальные предметы, напр., большія стальныя орудія. Такая сплавленная н, велѣдствіе того, однородная сталь носитъ названіе литой стаяи. Въпосл*сд- нюю четверть XIX вѣка распространился способъ Мартена дли при готов леи І я стали, данный им'], въ 60-хъ годахъ во Фронціи и дозволявший въ регенератипныхъ дечахъ cpa-ty получать бп.тьшш массы сплавленной стали, иснованъ ояъ на сплавленіи чугуна съ же- хЬзомъ н окислами, напр., съ чистыми рудами,'
с т д. л ь. 695 изъ раствора (слѣси FeSO съ MgSO1 или съ вашатырелъ) медленнымъ дѣй- шлакамн іі т. и. Углеродъ чугуна съ кнсло- родомъ ошіела дасп, «рн атомъ окись углерода, а потому углеродт. выгораегъ іі, сл'вдо- вательно, изъ чугуна, получается, конечно. при еоотпѣтствснноіі пропорщп и надлежащей степени ікарп, сплавленная сталь. Выгода птого способа особенно та, что при нелъ па счета кислорода окпеловъ ;келѣза ■ сгораіогь не толы;о С, Si и Мп чугуна, но также большая часть сѣры іі фосфора. Производство стали и ея прнмѣненіе для рельсовъ, брони, пушекъ, бялонъ. котлоыъ л т. п. крупныхъ потреблении развилось вь гро.чадгшГі м'Вр'В, именно благодари тому, что найдены способы дешеваго аз готовлен] и большихъ массі, однородной сплавленной стали. Желѣзо ташке мо- 'іі;етъ быть сплавлено; но въ самодупномъ гориѣ оно не плавится, потому что жарт,дли этого иедостаточенъ. Въ плаисни ;ке грыгу- чаго газа и въ регенеративиыхъ печахъ (гл. Я вын. 22), желѣзо легко длаЕится. Оно можетъ быть получено въ сплавленномъ состонніи прямо изъ чугуна, если чугунъ сплавлять съ селитрою при постоянность переігешпвапш. Тогда происходит!, внутри массы чугуна значительное окііслепіе, и отъ итого температура ііі того возвышается, что образующееся ;кс- лѣдо остается сплавлеиныііъ. Зажигай смѣсь Fe-Q3 съ порошком?, алюмниія (термнтъ. гл. іі. вын. 42) также можно получить прямо сплавленное желѣзо. Изв'Ьетенъ также спо- собъ превращения дѣііствіемъ окиси углерода богатыхъ желъзныхъ рудъ прямо въ желѣзо, которое получается тогда и*ь вид* губчатой массы (процѣживая чрезъ нее воду, ложно отлично последнюю очншать — для гштья), шъ которой ковкою или раствореяіемъ въ сплав л. чугун'Ь добывается желѣзо и сталь. Всякому бояѣе или менѣе нзвѣстно. разли- чіе вь свойстнахъ стали и желѣза. Желѣзо отличается мягкостью, гибкостью н малою упру- гостію, тогда какъ сталь характеризуется тѣм-ъ, что можетъ пріобрѣтать упругость н твердость, если,-послѣ прокалпванія до определенной температуры, будетъ быстро охлаждена, или. какъ говорятъ, если она. закалило. Но если закаленную сталь снова нагрѣть и медленно охладить, го она становится мягкою, какъ железо, и тогда легко пилится иа- пплкомъ, выковывается, н вообще пріобрѣ- таетъ ваѣ фориы, какія можно придавать мягкому желѣзу. Въ этомъ мягкомъ состояшп сталь называется опшдшенною, Переходъизъ закаленнаго въ отпущенное состопніе пропа- водится, значить, подобно толу переходу, какой эалѣчается между бѣлымъ и сѣрымъ чу- і'унозіъ. Сталь, если она однородна, цредста- вллетъ значительный блеекъ и столь мелкое зернистое строеніе, что она способна къ отличной полнтурѣ. Строеніе еп зернистое, что легко замечается въ нзломѣ. Способность стали закаливаться даетъ возможность приготовлять изъ вея разнообразные рѣжущіе, іщлящіе в разные другіе инструменты, потому что въ отпущениомь состояпін стали иридаготъ форму кованіем'і., обтачпваніенъ (на стнІелъ слаОаго гальвапическаго тока. Тогда желѣзо дюжеть быть получено токарнихъетанкахъ), вытяпінаніемъ (въ ва'ль- цахъ, напр., дли нолученія рельсовъ, полосъ и г п.), напилком'ь и толу подобными способами, а потомъ только закаливають, полиру- ютъ. натячпваютъ и т. п. Спооооъ и температура закадиванш стали и «[11д,уюшаго за іпімъ отпусканія опре.тВляютъ ея твердость и др. свойства. Закаливэніе стали до желаемой степени твердости производит'!, обыкновенно такъ, что сперва сильно ннкаливаютъ (прпиѣрао до 600°) л Оросаютъ въ воду, то- есть быстрымъ охлаждеяІемъ закалнваютъ сталь (тогда она хрупка, какъ стекло), а по- томъ закаленную сталь пагрѣваютъ до поя- в.іенія опред'Ьленнаго цкѣта и тогда плп быстро охлаждают'ь. нлп о ста в лягать ее медленно охлаждаться. При ітгрѣваніи стали до 290° появляется у;кв па ея поверхности желтый цвѣгь (хирургкческіе инструменты); овъ інгветъ первоначально соломенвыіі (бритвы и т. п.), а потомъ золотистый огливъ; потомь онъ переходитъ при температур']; около 350е въ бурый (ноіішипьі), потомъ въ красный, потомъ въ свѣтло-еншй прн температурѣ 2S5° (прузвішы). потомъ при температур* около 300° (пилы) въ ішднговыГі а, наконеиъ, въ зеленый ив'іітъ морской воды при теъшера,- тур'Ь около 3-ШГ. Эти ЦЕ-Ьта суть ни что иное, какъ явленія іівѣтовт. тоніаіх'і. п.тастннокъ, подобпыя, напр., цвѣтамъ яы-гьныхъ пузырей, н появляются на стали вслѣдствіе того, что нп ея поверхности образуется тонкііі слоіі пкпслоеъ. первоначально просвѣчивающихъ п пграюшнхъ цв'Втамп топкихъ пластпноігь. Сталь рікавѣетъ медленя'Ііе желѣза. въ киело- тахъ растворяется легче чугуна, по труднѣе же.тЬза. Уд. вѣсъ ея около 7,1! — 7,!). Образование п строеніе стали, в.'ііяніе на нее всякихъ подмѣсей П пзмѣненіе ея въ раз- пыхъ обстоятельствахт. составляютъ въ настоящее времіг одну нзъ Оолѣе выработанныхъ частей зіеталігі'ргіи, п въ нашемъ курсв не- умѣотно вдаваться въ эту специальность. Однако замѣчу, что нынѣ, когда сплавленное желѣзо въ печахъ Мартена или въ конвер- торахъ получается столь же легко., какъ сталь, разлнчеше іке.іѣза отъ стали (для „литого^ или сплавленнаго металла) утратило свое прежнее рѣзкое отличіе и значеніе, хотя они должно быть сохранено для металла не лод- вергшагося плавление. А такъ какъ свойства металла (вообще называемаго сталью) — і/а- мимо заковки нзмѣнчивы въ зависимости отъ содержанія углерода, то привожу классифи? кацію Кокерп.тп (187S г.); 1) очень шікан СШШ содержить углерода отъ 0,05 до 0,20°.',. рвется прп грузкѣ 40—50 кіг.то на кв. мил- лиметръ, удлиняясь на 30 — Й0*'0. она, какъ нсел.ѣао, сваривается а ііс способна къ за- калкѣ, употребляется въ ллстахъ для кот- лавъ, брони и моотовъ, гвоздей, заклепокъ я т. п.. замѣпяя мягкое же-тЬзо; 2) мягкая ещаяъ* углерода отъ 0.20 до О.За*^,. рвущій груаъ 50—60 кило, удлпненіе 20—13%, трудно, сваривается и плохо закаливается, употребляется для осей, рельеовъ и ободьевъ колесъ желѣз-
(іОО гл. 22. жел-лзо, ковлдьтъ и ннкквль и еъ шідѣ сплошной массы. Споеобъ этотъ (Еотчеръ и Клейнъ), даетъ, какъ показалъ Р. Лепцъ, желѣзо, содержащее окклюаировашшіі водородъ, выделяемый накалнваніемъ, послѣ которого оно становится мягким ъ. Ecu г чистую водную окись желѣза (легко приготовляемую чрезъ оеажденіе ам- иіакомъ растворовъ солей окиси желѣза) накалить въ струѣ водорода, то сперва получается матовый черный порошокъ, воспламеняющий1 я на воз- духѣ {ппрофорпческое желѣза), а по- том'ь сѣрый порошокъ чпстаго желѣза, которое не пирофорпчио. Полученное сперва порошкообразное ве- ньіхь дорогъ, для пушекъ п ружей и дли частей магапнъ, подверга ющнхсл гиутію іг кру- ч&аю;3)твердан сталь, углерода0,35—0,50%, грузъ 60 — 70 кило на кв. милл., удлігаеніс 15—10%, не сваривается, прпшшаетъ закидку, употребляется на рельсы, рессоры вешая, на холодное орудие, движущаяся еь треніемъ часта яашішъ, на веретена прядплеиъ, на молотки, кпркн п т. п.; 4} очень твердая спхаль. углерода 0,5 — 0,65°/,,. рвущііі грузъ 70 —SO кило, удланеше 10 — 5%, не сваривается и легко закаливается; употребляется для мел- кнхъ иружпнъ, пшгь, наііплковъ, пожеііпт. п. инструментов!.. Раинообразіе въ свойствам сталп п желѣза йчого зависать отъ подмііеей. т. нихъ содержащихся. Вообще железо, употребляющее'-я чіь практик-!;, соде ряіптъ еще уг.теродъ и всегда ігЬіютороеколичество крезшія.иарганца, сѣры, фосфора и др. При разнообразіл въ отноше- иін этихъ сомавных'ь частей могутъ изменяться и качества желѣза. Замѣчательно при этомъ то нзігішеніе, которое претерпѣваетъ мягкое желѣзо, имеющее волокнистое строе- ніе: при продолжительных* утрахъ и сотря- ееніяхъ оно становится тогда зернистымъ и *рупкимъ. Это и объясняетъ до пѣкоторой степени пзмѣнеяіе прочности шелѣэныхъ пред- аетовъ, напр., осей въ вагонахъ, который послѣ нѣкотораго времени елуженія непремѣпно должны быть переценены, а иначе становятся хрупкими. Очевидно, что отъ жедѣз» къ стали и чугуну будут* всевозможные переходы. Замечу, что Уралъ,- область Донца и Куз- нецкій каменноугольный бассейнъ 8. Сибири иредставляютъ суику всѣхъ благопрІятныхъ условіи для усп-вшнаго будущего развнтія'об- шярнѣцщеа ліелѣзввн производительности, потому что въ зтихъ нѣстахъ не только найдены громадные запасы превосходных^ же- лѣзныхъ рудъ, но и каменные угли, необходимые для ихъ переделки, а на сѣвер-fe Урала и иаесы дешеваго древеснаго угля, особо при- тоджаго для яегкаго н дешеваго получешя эіысіпихъ сортов?, стали, какъ доказывается в'ь сочиненіи „Уральская желѣаная промышленность въ 1899 г.", редактировянномъ иною івосдѣ поездки на Уралъ. щестко представляете закись жедѣза; выброшенное на воздухъ, оно загорается, образуя окалину Fe30'. Сплавляя небольшое количество чпстаго но- роніковатаго желѣза, въ пламени гре- иучаго газа (при избыткѣ кислорода), въ известковой печи съ подмѣсыо тол- ченаго стекла, . можно лалучпть сплавленное чистое желѣзо, потому что въ пламени гремучаго газа желѣзо не только плавится, по прп иабыткѣ кис лорода и горнтъ, и прп этомъ подыѣ- шанньш къ жеяѣзу вещества окисляются раньше, чѣмъ все желѣзо бу- детъ окислено. Чистое желѣзо имѣетъ серебрітсто-бѣлый цвѣтъ и удѣлыіый вѣсъ 7,84: плавится оно прп температуре, которая выше температуры плавленія серебра, золота, ииккеля и стали, т. е. около 1400°—■ 1500°, и нпже, чѣмъ платппа (1750°) [П]. Но гораздо ранѣе сплавлепіп чистое желѣзо становится мягкимъ и тогда легко куется, сваривается и вытягивается въ листы п проволоку [11 bis]. Чистое желѣзо можетъ быть вытянуто въ весьма тонки листъ, вѣсящіи не бо- лѣе, чѣмъ лисп, тончайшей бумаги. [11] По свѣдѣшіо, сообщенному мнѣ A. U. Скиндеромт., опыты ойуховекаго сталелитей- наго завода покавывають, что 140 объемовъ жидкой расплавленной стали, поелѣ остыва- нія, даютъ 128 объемовъ остывшаго металла. Употребляя таяьв. токъ большого напряже- нія и плотный уголь, какъ одинт, электродъ, желѣзо же какъ дрзтой, Бернадосъ спаиваетт, желѣзо, проплавляеть отверстія въ его ли- стахъ и т. п. Въ регеиеративныхъ печахъ Снм&ноа и въгорвахъ, нагрѣваемыхъ нефтью, иягкое желѣзо легко сплавлять, подобно стали нла мягкому ковкому чугуну. [11 bisl Gore (1869), Tail, Barret, Черновъ, Osmond и другіе замѣтилн, что при температуре близкой къ 600°, го есть между тем- иымъ н яркимъ красныиъ каленіеиъ, всѣ сорта жел'вап претерпѣваіотъ особое измѣне- иіс, названное реналеыіенціею или еаыонагрѣ- ваніемъ (сы. гл. 14, вын, 4). Если жслѣзо ана- чительно раскалить и дать ему охлаждаться, то можно замѣтить, что при атой resinepa- турѣ охяаждеггіе останавлнваетйя, то есть выделяется скрытое тепло, отвѣчающее пере- мѣнѣ состонш'я. Теплоемкость, гальванопро- водность, магнетнэнъ и другія свойства также тогда мѣняются. Закаливаніе требуетъ на- грѣва до температуры сашнагрѣва, при от- пусканін стали нагрѣвъ не долженъ доходить до этой температуры и т. д. Очевидно, что мы встречаемся здесь съ пѳремѣною вну- тренняго состоянін, совершенно сходною съ переходом^ отъ твердаго тѣла къ жидкому, хотя нѣть видимой физической переаѣны.
МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ЖЕЛѣЗО. 697 Эта вязкость и составляетъ важнѣй- шее свойство железа во всѣхъ его вядоизмѣиеиіях'іі, начиная отъ саыаго чистаго желѣза— до чугуна,въ кото- ромъ вязкость сравнительно съ же- лѣЗомх мала [13]. Что касается до хишічссішхъ своііствъ л;елѣ;»і, то о нпхъ мы уже часто упоминали въ предыдущихъ главахъ/При обыкновенной температурѣ желѣзо на Зшдухѣ |і;кавѣетъ, т. е. покрывается слоемъ водпыхъ окпсловъ желѣза; при- этомъ, безъ солнѣнія, принимаетъ участие влажность воздуха, потому что въ еухомъ воздухѣ желѣзо вовсе не окисляется, п въ- особенности потому, что въ желѣзной ржавчинѣ всегда находится амміакъ, происходящей отъ дѣй- сі'вія водорода, въ моментъ его выдѣ- леиія, на азотъ воздуха. Напболѣе трудно ржавѣетъ хорошо полированная сталь; но н она, смоченная водою, легко докрываются ржавчиною. Такъ какъ ржавчина зависать, отъ доступа влаги, то покрытіе желѣзныхъ нред- метовъ веществами, не допускающими доступа влаги, предохраняетъ ихъ отъ ржавчины. Сюда относится нокрытіе ^12] Сталь обладает'!, сцѣплешеыъ илисвяз- ностію частпцъ въ большей агврѣ, чѣль дру- гіе металлы, какъ видно изъ того, что она разрывается только при груз* 50 — SO ішло- грам.чов* на квадр. ны.ілшіетръ, тогда какъ •Ліел'Ьзо—при грузи около 30 кило, чугунъ 10, мѣдь 25, серебро 23, платина 30. дерево S килограммов*, Упругость укелѣза, стали такие больше, чѣмъ других* металлов*. Она выражается, такъ называем ьпіъ, коэффициентом* упругости. Вяявъ прутъ длиною L, навѣспмъ на кояецъ его груз* Р, прутъ удлиннится на I. Чѣмъ меньше это удлштеніе прн прочих* равных!, усаовілх-ь, тѣмъ матеріа.тъ упружа, есдп только до енятіи груза онъ приметь первоначальную длину L. Изслѣдованіе показало, что величина упруга го удлинеяія I прямо продорціоналыга длинѣ Ь ы грузу Р п обратно пропорциональна сѣченію, но пз- ыѣвяетея отъ материала. Коэф. упругости вы- ражаетъ тотъгруаъівъкилограм. на квадратный миллпметръ), при коемъ прутъ съ сѣче- ігіемъ, принятым* условно за ! (мы йереыъ 1 квадр. ішлл.) удвонвается въ дяітаѣ упругим*' образом*. (Но такого удлішенія въ Д'ЬЙ- ствйтельяости, конечно, матеріалы не.выдерживают*, при нѣкоторомъ грузѣ онп достигают* предѣла упругости, т. е. растягиваются, измѣняются пластически или рвутся). Отбрасывая ыелкія дроби (тѣм-ь болѣе, что упругость металлов* изменяется не только съ температурою, но и съ ковкою, отъ подмѣсеіі ит, д.), козф. упруг, для стали и" жеяѣза 'около 20000, мѣдн, латуни, бронзы около желѣза параффинолъ [13], лакомъ, масляными красками, глазурью (т. е. стекловнднымъ, еплавомъ, обладаю- щимъ тѣмх же коэфф. расширения, какъ желѣзо), сплошною окалиною (получается въ жару, отъ перегрѣтаго вод. пара и др.) и сплошнымъ слоемъ разиыхъ металдовъ. Желѣзные листы п предметы, чугунъ п сталь покры- ваютъ нерѣдко оловомъ, мѣдыо, свии- цомъ, ииккелемъ и тому подобными металлами, не допускающими прнко- сновеиія воздуха. Эти металлы пре- дохраняютъ хорошо желѣзо отъ ржав- чппы, когда составляютъ совершенно сплошную поверхность; въ тѣхъ же .мѣетахъ, которыя случайно, или вслѣд- ствіе дальнѣйшеЁ обработки, будутъ отчасти освобождены отъ покрова, ржавчина появляется еще быстрѣе. чѣмъ на сплошной поверхности же- лѣэа, такъ какъ желѣзо относительно названыыхъ металдовъ (и относительно самой ржавчины) занимаетъ въ гальванической парѣ электроположительную роль и потому притягива.етъ ки- слородъ. Только покрытіе цинкомъ'не имѣетъ этого неудобства, потому что желѣзо по отношенііо къ цинку эяект- ро-отрицательно, вслѣдствіе чего желѣзо, покрытое цинкомъ, трудно ржавѣетъ, и даже желѣзный котелъ, въ которо.мъ лежать куски ципка при варкѣ въ немъ раствора солей, менѣе ржавѣетъ, чѣмъ безъ цинка [14]. Желѣзо при высокой температурѣ образуете, окисляясь, жедѣзвую ока- 10000, серебра 7000, стекла 6000, свинца 2000 п дерева около 1300. [13] Параффинъ защищает* лучше кногихъ других* веществ* жедѣзо отъ ржавленія на воздух*, какъ показали мнѣ опыты в* йО.-хъ годахъ, о ченъ я неоднократно упониналъ. Ньшѣ очень часто иногІе прішѣняютъ этот* епособъ. [14] Си. глава 18, вын. М- bis. На основа- нін быетраго ржавленія и увелячиваяія объема желѣза въ присутствии воды п амміа.чныкъ солей, для водопроводныхъ и паропроводныяъ трубъ примѣяяют* желѣзную'набонку, плотно уколачиваемую въ стыкѣ двухъ чугуеныхъ трубъ или в-ъ тому подобных* ыѣстахъ. Для этого сяѣшиваютъ аелкій порошок*, желіз- ныхъ или чугунныхъ опилокъ съ небоПьйшагь колнчестіміиъ нашатыря (н сѣры) н сйочра- ную массу тугоубпваютъ въ. щелн; поолѣ.н*- котораго1 времени, особенно лослі провуска- нія: воды или паровъ, она разбухаеть^цо т.оео, 'чтогерметическиаапираеть лабитое отверсгіе.
on? ГЛ. 2'2, ЖЕЛѣЗО, КОБЛЛЬТЪ II ШШКЕЛ1- лппу, состоящую изъ еоедпненщ закиси съ окисью FeaO* и, какъ мы знаеиъ, разлагаетъ воду и кислоты, съ пыдѣлеиіемъ водорода. Оно способно разлагать также соли н окислы дру- пгхъ мѳталловъ, что п употребляется нерѣдко въ техиикѣ, при извлечены мѣдп, серебра, свинца, олова и др. Потому желѣзо растворяется въ ра- етворахъ лногпхъ солей, напр., CuSO4, образуя Си п FeSO+ [15]. ДѣіІствуя па кислоты, желѣяо образуетъ соедн- ненія FeX-, отвѣчаіощія закнзп FeO, т. е." соотвѣтетвующія магнезіалы-іымъ еоединеніямъ, и, значить, приэтомъ 2 атома водорода замѣщаются 1 атомомъ желѣза. Такія сильно окіісляющія кислоты, какъ азотная, могутъ переводить образующуюся закись въ высшую степень окпсленія или окись Fe-O3, но это будетъ уже второстепенныыъ явле- ніемъ. Однако, желѣзо, легко растворяющееся въ слабой азотной кислотѣ, будучи погружено въ- крѣпкую дыыя- щуюея азотную кислоту, теряетъ способность растворяться въ другахъ ки- слотахъ, пока наружный слой, обра- зовавпгійся отъ дѣйетвія крѣпкой азотной кислоты, не будетъ механически удаленъ. Такое еостояніе я;елѣза называется пасслвньшъ. Пассивность желѣза зависитъ отъ образованія на его поверхности слоя окисла, происходящего отъ дѣйствія на желѣзо няз- пгахъ степеней окисленія, находящихся въ дымящейся азотной кислотѣ [16]. Крѣпкая азотная кислота, не [16] Цриятош., однако, можетъ получиться (когда все желѣзо растворится, а соль окиси мѣди еще будетъ въ избытке) и соль окиси желѣза, п. ч, со.ш окиси ыѣдн возстановля- ются соляии заклей жеяѣза. Чугунъ также растворяется. [36] Лорошковатое восстановленное желѣзо пассивно по отношенію къ азотной кисл. уд. вѣсъ 1,37, но при нагрѣваніи кислота дѣй- ствуетті на него. Въ м'агнвтномъ пол-Ь . пассивность эта исчезаетъ. Сентъ-Эдмъ припи- .сываетъ пассивность Fe (и Ni) образовании на поверхности металла азотистаго желѣзо, потому что при накалнванііі въ водородѣ аа- мѣтнлъ, что пассивное иелѣао выд'Ііляетъ NH\ Remseti заыѣтвл-ь, что желѣзная полоса, по- мѣщеннан вь магнитное поле, растворяется преимущественно въ средней своей части, то- есть кислота на полюсы дѣйствуетъ слаЗ'ве. По Етару (1S91) крѣпкан азотная кисл. хоти очень медленно, но все же немного раствора еть шелѣзо, дѣлап его паесивншгь. содержащая атихъ иизшихъ степеней окисленія, _ не дѣлаетъ желѣзо пас- еивнымъ; но стоитъ только прпбавпть спирта или другого возстановляющаго вещества, производящаго пзъ азотной кислоты эти низшіе окислы, и желѣэо въ такой кислотѣ пріобрѣтаетъ пассивность. Желѣзо легко соединяется съ различными другими металлоидами, напр., съ хлоромъ, іодомъ, бромомъ, сѣроі'і, фосфоромъ ті углеродомъ; въ желѣзѣ также развита способность соединения съ другими металлами, хотя оно и трудно плавко. Мп, Сг, W, Си н др. растворяются и соединяются съ Fe, вліяя на его свойства, съ другой стороны Fe, растворяясь въ Си, А1 п др., также, сильно вліяетъ маихъ свойства, по опредѣлешіыхъ соеднненій здѣсь иеизвѣстно, п. ч. изелѣдованіп эти трудны. Болѣе пзелѣдованы сплавы желѣза съ никкелемъ и они будутъ далѣе описаны. Ртуть, действующая на большинство металловъ, не дѣп- ствуетъ непосредственно на желѣзо, и та жслѣзпал им.тыаш, пли растворъ желѣза въ ртути, которая употребляется для электрических?., машинъ, получается только особеннымъ споео- бомъ, именно, при содѣйствіи амальгамы натрія, въ которой желѣзо растворяется и которою оно возстаіюв- ляется изъ растворовъ своихъ солей. Желѣзо при дѣйствіи на кислоты образуетъ соли закиси желѣза по типу FeX2, а онѣ, на воздухѣ и въ присутствии окисляющихъ веществъ, перехо- дятъ въ соли окиси FeX5. Способность перехода закиси въ окись особо сильно развита въ гидратѣ закиси. Если къ раствору сѣрношелѣзнстойсоли,или желѣзнаго купороса FeSO [17], при- [17) Желѣзный или зеленый кугшросъ, или сѣрножелѣзнстая соль, кристаллизуется изъ растворовъ, какъ ц горькая солі,, обыкновенно ст. сенью паями воды FeS047H-0. Образуется не только при дѣйствін же.тѣза на сѣрную нпелоту, но н при дѣіісташ влажности и воздуха на колчеданы, особенно предварительно слабо обожженные (FeS3 + 0J-= =FeS+S02) я въ этоыъ соетопніи поглощаю- щіе легко кислородъ влажнаго воздуха (FeS~~ -j-O^FeSO4). Получается также при маогихъ производствах!., какъ побочный продуктъ. Же- лѣаный купорось представллетъ, катп. и ъсѣ соли закиси , желѣяа, блѣдный зеленоватый цвѣтъ, въ растворѣ едва замѣтнып. Если же-
ХИМИЧЕСШН СВОЙСТВА ЖЕЛѣЗЛ. 699 бавить ѣдкой щелочи, то получается бѣлый осадскъ водной закиси желЬза Fe(OH)-, но даже подъ водою, оставаясь на воздухѣ, она уже зелѣнѣетъ, становится сѣрою и подъ коыеиъ бу- рѣетъ, что завиентъ отъ оішедеиія, съ нею совершающагося. Водная закись желѣза весьма слабо растворима въ водѣ; растворъ ея имѣетъ, однако, ясную щелочную реакцію, зависящую отъ того, что она есть довольно экер- гическій основной окнеелъ. Во вся- коиъ случаѣ, закись гораздо болѣе энергична, чѣмъ окись желѣза, такъ что если въ растворѣ будетъ смѣсъ солей записи и окиси желѣза, то отъ прибавлеиія амміака осаждается первоначально только окпсь желѣза. Угле- баритовая соль БаСО3, взболтанная на холоду съ солями закиси желѣза, ихъ лают-ь его сохранить безъ шмѣпенія, т. р. такъ, чтобы стгь не содершалъ описи жслѣза, то неоОходівю устранить доступъ воздуха. ЛрпегМши.мъ способомъ лоигетъ еду жить ііытѣснеіііе воздуха лоередегвоыъ сѣрипетаго газа: SO- отшнмртъ шіслородъ отъ окиси Fe;0!, .могущей образоваться, а самъ переходить еъ сѣрную кислоту, а потому въ его присутствен окііелеиія закиси не происходить. Безъ лтихь иредосторожностеіі иіе.тѣз- ный купоросъ бур-бстъ, поглощая кислородъ и переходя отчасти въ соль окпеи желѣэа. ПоОурѣвшій пнъ не вполиѣ растворинъ въ вод'із, п. ч. при окнеленін его образуется частг. ѵвойодщііі нерастворимой окиси желѣза; eF,eSOJ-^Oa=2i'e-iS044-E'e!0!. Для очшце- нія такого иэмѣнивщагосп купороса, отъ со- едоаеній окиси, дил:кно ирпбавпть пѣсколъко сѣрноіі кислоты и же.тѣза и «і1;сь кипятить; тогда соль окиси опять переходить въ соль закиси: Fea(SOl)"-f Fe = 3FeSQJ. Пршгвняется для полученія нордгауаейской сѣриой кислоты (гл. 20), окиси же.тѣза, во ыногихъ красяль- ныкъ (напр., для приготовлен! в .инднговаго куба или для воз станов ленія еаняго индиго въ О'влое) и др. пронзводетвахъ, для дезин- фекціп и, какъ дешевѣіішая соль, для при- готовленія другпх'ь соединеыій ікелѣза. Другія солн закпеи желѣза весьма мало (кромѣ желтой соли, о которой говорится да- дѣе] употребляются и потому ііы надъ виъш особо не останавливаемся, і'поыянемъ только о хлористомъ жслѣзѣ; которое въ кристаллическом'!, вшгв іигветъ составь FeCI-4H20. Оно получается весьма легко, напр., при дѣііствіи соляной шіслоты на яіелѣзо, а въ безводность Еіід-Іі—при дѣйствіи хлорнето-водородиато газа на металлическое желѣао, . накаленное докрасна. Безводное хлпрпстое желѣзо FeCl! улетучивается въ внд'В бёзцвѣтныхъ кубнче- скыхъ кристалдовъ. Щавелевая соль закиси желѣэа и двойная еп каліевая соль дѣйетвуетъ, какъ сильный возстановптель, а.потопу ири- аѣняетсн въ «ЮтопшЬш (какъ проявитель). не осаждаеть, т. е. не превращаешь въ углежелѣзистую соль, но изъ солей окиси щелѣза вполнѣ выдѣляетъ всю окпсь желѣза: Fe-Cl"-f-3BaCOK+ +ЗНЮ = РсЮ3ЗНЮ--Ь- ЗВаСІ* + ЗСОв. Если водную закись желѣза кипятить съ. растворить ѣдкаго кали, то вода, разлагаясь, выдѣляетъ водородъ, н закись желѣза окисляется. Соли закиси желѣза предетавляютъ во всѣхъ отно- шеніяхъ сходство съ солями магиія и цинка: онѣ съ ними и изоморфны, но, въ отдичіе отъ ігахъ, водная закись желѣза не растворяется ни въ ѣдкоиъ кади, ни въ ѣдкоыъ ашііакѣ. Впро- чемъ, въ присутствии избытка амыіач- ныхъ солей, нѣкоторая часть ядаіѣза по осаждается щелочами и углеще- лочныш солями, что указываетъ на образованіе двойныхъ амміачныхъ солей [IS]. Соли закиси желѣза ииѣютъ зеленый, но не яркій, цвѣтъ и даютъ растворы также слабо-зеленоватаго цвѣта, тогда какъ соли окиси имѣютъ бу[іын или краснобурый цвѣтъ. Соли закиси, будучи способны къ ркисле- нію, состав-!яютъ явственпые возста- новители, еатір., ирп дѣйствіи ихъ хлорное золото АтлСІ3 выдѣляетъ металлическое золото, азотная кислота превращается въ низшія степени окиеле- нія, высшія степени окисленія марганца иерехедятъ въ низшія и т. п. Всѣ эти реакціи совершаются особенно хорошо въ ирисутствіи избытка кислоты. Это зависитъ оттого, ч;то, дѣйствуя. возстановительно, закись желѣза FeO переходитъ въ окись Fea03, а въ соетонши окиси она требуетъ больше кислоты—для образовавши средней соли, чѣмъ въ состояния закиси. Дѣйствителъно, въ средней, напрші., еѣрнокислой соли закиси на 1 пай желѣза приходится 1 пай сѣры въ еѣрной кислотѣ FeSO*, а въ средней соли окиси желѣза Fe2(SO*)3 на 1 пай металла находится 1 '/г пая сѣры въ видѣ злементовъ еѣрной кислоты [19]. Простѣйшее' окпелитель- [18] FeSO1, какъ и горькая еоль, весьма легко даетъ двойныя соли, напр., N^PSO^eSO'eH^ Соль эта груднѣе ощ(сляется на - воздухв; чѣшъ желѣэный нупоросъ, и пралѣняется поэтому для установка титрд КМпО*. [19] Иревращеніе закася въ окись не. совершается вподв'в на воздух,!:' тогда- только цѣііоторая часть закисіг переходлть въ окдее.
700 ГЛ. 22. ЖЕЛѣЗО, КОВЛЛЬТЪ П ІШШІЕЛЬ, ное средство для превращенія солеи закиси же.тіза въ соли окиси составляете хлоръ въ присутствіп воды, напр.: 2FeClH-CI-=FeaCle, или вобще: 2РеО+С1Ч-НЮ=ГвЮ8 + 2НС1. Когда требуется произвести такое превращение, лучше всего прибавлять къраствору соли закисп желѣза бертолетовой соли и соляной кислоты: чрезъ ихъ взаиаюдтзйствіе образуется хлоръ, который и дѣйствуетъ окислительно. Подобное же дѣйствіе производить, хотя медленнее, азотная кислота. Полное д быстрое окнслеше солей закиси желѣза въ солп окиси производится хромовой пли марганцовой кпсл. Чаще всего при этомъ происходите такъ называемая магнитная оннсь ;келѣзл, содержащая пайныя количества закиси и окиси, а именно: FeOFcsO*=Fe30J. Уто вещество встрѣчается. какъ мы впдѣ.іп, въ прпродѣ п в'ь ікелѣзноіі окадчяѣ. Оно ;ке образуется при пакалива- аіи на воздухѣ большинства солеіі закиси ;і описи желѣза, такъ. напр., если углежелѣвп- стую соль ГеСО^ {природную н.ш осадокъ отъ соды въ FeX2) накаливать, то она пыдѣляетт. элементы угольной кислоты и оставляете наг- шітную окаеь. Ута степень окпеленія нселѣза притягивается шгннтомъ. отъ чего и получила свое названіе; но она не всегда обладаете магнитныин свойствами. Если лагнігг- Bj'jo окись растворять въ какой-либо касдотѣ, какъ НС], не дѣііствующеіі окислительно, то первоначально образуется еоль за і; не и желѣза, и остается окись желѣза, которая сама также можете переходить въ растворъ. Луч- шиит, способом?, для цраготовлешя гидрата магнитной окиси ждаете служить осажденіе амягіакоагъ смѣси солей закиси іі окиси желѣза] но тогда необходимо приливать эту сиѣсь къ аашіаку, а не наоборотъ, потому что в'ь послѣднемъ случаѣ первоначально осаждается холько закись, а потомъ окись. Полученное соедините имѣеть ярко-зеленый цвѣтъ и при вы.сущиваніи даетъ черный по- рошокъ. Йзвѣстпы также и другія степени соединены закиси желѣза еъ окисью шелѣза, также какъ и соединенія окиси желѣза' еъ другими оеновашями. Такъ, напр., извѣстны соединенія 4-хъ паевт. закиси желѣза съ 1-мъ паемъ окиси и 6-ти йасвъ закиси съ 1 ггаеиъ окиси. Они также иасянтны и образуются при накаяпванш желѣза при доступѣ" воздуха. Подобно ниъ составлено ыагнеэіальное соединение MgOFe'O'1. Получено оно при пропускали газообразнаго хлористато водорода чревъ накаленную смѣеь магнезін съ окисью желѣза. Тогда получаются кристаллическая окись зіагнія н черные, блестящіе, октаэдри- чеекіе кристаллы, ішѣющіе вышеприведенный 1 сосгавъ. Это аналоге, алюминатовъ, напр., шпинели. Бернгеймъ (1S8S) и Руссо (1891) получили иаого лодобныхъ соед. окиси желѣза, и повпдимому составъ икъ отвѣчаеть гидра- "Іаиъ (выв. 22), извѣстнымъ для окиси. НМпО4, въ присутствие кислотъ, напр.: IOFoSO* 4- ЯКМпО-1 + SFFSO* = =5Fei(SO*)8+2MnSO4-|-KsSO++8H!0. Эту реакцію легко наблюдать по изменений цвѣтовъ, легко уловить и копецъ ей, потому что КМпО''.даетъ растворы ярко-красыаго цвѣта, и если прилипать пх'ь къ раствору соли закиси желчзза, то въ присутствш кислоты тотчасъ происходить написанная реакція, и тогда растворъ обезцвѣчивается, потому что всѣ происходящая вещества очень слабо окрапшваютъ растворы. Лишь только вся ГеО перешла въ Fe-O3 — прилитый набытокъ КМиСИ сообщить жидкости красный цв'Ьтъ {ся. гл. S1). Тпкішъ образомъ, при дѣііствін окисляющих!, веществъ соли закиси же- лѣза FeX- переходить въ соли окиси FeX3, а при дѣйствіи возстановляю- ппіхъ средствъ — обратно: соль окиси ікелѣза переходить въ соль закиси. Для полного превращенія можетъ служить, напр., сѣрвистый водородъ,при дѣйствіп котораго на соль окиси же- лѣза выдѣлпется сѣра, напр.: Fe-Cle-j- -j-H-S=2FeCl-i-2HCl-|-b. Иодобнымъ же образомъ дѣйетвуетъ сѣриовати- сто-патровая соль: Fe-'Cili-r-Na2S:;Oa+ + На0 = 2FeCla + Na*SO* +2HC1+S. Металлическое желѣзо или металлп- ческій цпнкъ ['20] въ присутствие кислотъ, амальгама натрія и т. п. дѣй- ствуютъ водородоыъ, выдѣляеиьтмъ ими, также возстановителышмъ образомъ, и это соетавляетъ лучшій способъ для возстаноБленія солей окиси въ солп закиси, напрнмѣръ: Fe2CI6 + Zn = =2FeCla+ZnCF. Такимъ образомъ В03- можеяъ всегда перехода отъ соли закиси въ соли оЕяш и иа оборота. [21]. [20] Мѣдь и ея заішиь также возстановля- ютъ окись желѣза въ закись, а сами переходятъ въ соль окиси. Сущность реакиій выражается уравнениями: Fe:0!-|- Cu!0=:2FeO -\- Н-ЗСиО н Fe3OM-Cu=2FeO-r-CuO; ятпмъ пользуются даже при анялизѣ лгѣдныхъ соедине- ній, причемъ о количеств* мѣди судяп. по количеству полученвой солп закиси желііза. Для окончанія реакція требуется избытокъ соли окиси желѣза. Здѣсь ны пмѣенъ новый лримѣръ обратной реакціи, такъ какъ закись желѣза или ея соль въ присутствіи щелочей переводитъ оквсь нѣди въ закись и въ самую мѣдь (Левель, Кцоицъ и др.). [21] Упомяие«ъ татке р реаккіяхъ, кого- рьши uwkho узнать, вполиѣ ли произошло
ПРЕВРАЩЕНИЕ ЗАКИСИ ЖКЛЧ13А В'Ь ОКИСЬ. 701 Опись жслѣза Fe'Q'-' являетсявъ при- родѣ и образуется въ впдѣ краенаго порошка многими способами искусственно. Такъ, желѣзі-шіі купоросъ при пакалнвашп оставляет!, красную окись желѣза, называемую колькотаромъ или муіігісіо, употребляющеюся въ вндѣ маслиной красной краски, преимущественно для окраски кровель. -То же вещество въ ш-ідѣ мельчайшаго порошка употребляется для полнрованія стекла, стальиыхъ и др. металлическихъ пред- метовъ. Если сильно накаливать смѣсь желѣзпаго і;уиороеа съизбыткомъ поваренной соли, то образуется кристаллическая окись желѣэа темно-фіоле- товаго цвѣта, сходная съ некоторыми природными видоизмѣиеиіями этого вещества. Когда желѣзиый колчеданъ обжигается для полученія сѣрлиетаго газа, то остается также окись желѣза (мумія). Если въ растворъ солея окиси желѣза прибавить щелочей, то осаждается бурый осадокъ водной окиси желѣза, при лакал и ваши (даже при кипяченіи въ водѣ, то есть около 100°, по показание Томази) легко выдѣлято- щій воду и оставляющей красную, безводную окпсь желѣза. Чистая окись желѣза не пмѣетъ маптитиыхт. енойетвъ, но если ее накалить до бѣлокалиль- пиго жара, то она шдѣлнетъ кисло- лрсправіеніе соли закиси въ окись, или оО- ратно. Лучшими реакціиня для этой цѣли ел ужать два вещества: красная соль Гиелпна FeK'CS* (см. далѣе) и роданистый калііі KCNS. Первая соль съ солями закиси ікел-Ьза даетъ синШ осадокъ нерастворимой еолп, ин'Ёгащіи составъ Fe=C'!Nl!, а съ еолпмы окиси не даетъ осадка, а даетъ только бурое окра- шиваніе, а потому, когда превращаюсь соль закиси въ соль окиси, судптъ о нолнотѣ лре- вращенія посредством того, что берутъ каплю испытуемой жидкости на бумагу или иа бѣ- дый фарфоровый предметъ и прибавлнютъ къ этой кашгЁ клплю раствора красной соли. Если произойдет!, при этолгь замѣхное синее окрашиваше, то еще осталась часть закиси; если же его Н'Ьтъ, то, значить, вся закись превращена въ окись. Роданистый калііі съ еоляии закиси желѣза не даетъ замѣтяаго окрачвдваніл, а съ солями окисп въ саыомъ разСаилешкшъ состояніи даетъ ярко-красиое раетворшше соединение, а потому, когда пре- врашатотъ соль окиси въ соль закиси, поступают!,, какъ выше сказано, испытывая каплю раствора роданистынъ ікинемъ, но отсутстшіо красваго цвѣта судптъ о полгюмъ превращении, всей окисн въ закись; если іко окрашивапіе происходить, то преиращеніе еще не совершено пполнѣ. родъ и даетъ магнитную окись. Безводная окись желѣза, накаленная до высокой температуры, растворяется съ трудшъ въ кислотахъ (но въ крѣпкихъ растворила при нагрѣваніи, также при шлаиденш съ KHS01), тогда какъ водная окись желѣза, по крайней мѣрѣ та, которая осаждается изъ солей по- средетвомъ щелочей, весьма легко растворяется въ кислотахъ. Осаждающейся гидрата окпсп желѣза имѣетъ составъ 2Fes033HE0 или Fe4HG03. Если эту обыкновенную водную окись обезводить нагрѣваніемъ, то она при нака- ливаніи въ нѣкоторый номентъ какъ бы загорается, то есть теряѳтъ нѣко- торое количество тепла. Это самонакал пиан Іе зависать отъ вмутренняго ііереиѣщенш, происходпщаго при пе- реходѣ изъ легко растворимого (въ кислотахъ) состояния въ трудно растворимое, но не завмиитъ отъ потери воды, потому что совершается уже съ безводною окисью. Притомъ еуще- ствуетъ гидратъ или водная окись желѣза, столь же плохо растворимая въ кислотахъ, какъ и сильно прокаленная безводная окись желѣза. Этотъ гидратъ, теряя воду пли послѣ потери воды, не подвергается подобному само- нагрѣваяпо, потому что при этомъ не происходить того внутреннаго пере- мѣщенія (потери энергіи или тепла), какое свойственно обыкновенной оклей желѣза. Гидратъ оклей, трудно растворимый въ кислотахъ, иыѣетъ составъ Реэ03НгО. Этотъ гидратъ получается при продоляштельномъ кипяченіи воды, въ которой взболтанъ гядратъ, полученный окислешемъ закиси, а также, победим ому, иногда и нзъ обычнаго гидрата при кипяченіи съ водою, послѣ долгаго стоянія. Переходъ одного гидрата въ другой замѣтенъ по перемѣнѣ цвѣта; гидратъ, легко растворяющейся, пмѣетъ болѣе красный, а гидратъ мало- растворимый—болѣе желтыицвѣтъ [22]. (22] Два гидрата окиси желѣэа характеризуются не только вышеуказанными свойствами, но также и тѣііъ. что первый гидратъ еъ желтою солью К5ГеСТчс тотчасъ даетъ сннее окрашивав!е, зависящее отъ образования берлинской лазури, тогда какъ второй гидратъ нисколько не реагируетъ съ желтою солью. Если первый гидратъ облить азотной, соляной или какою-либо другею кислотою, то онъ ваолнѣ растворяется, ■ а
702 1ѴІ. '22. ЖКЛ'ИЗО, КОВДЛЬ'ГЬ И НИККЕЛЬ Ошіси желѣза отвѣчають нормальный соли Fe2X° илиГеХ3, напр,, чрезвычайно легко летучее хлорііое желѣяо Fe-CP, легко получающееся въ безвод- номъ состоянии при дѣнствш хлора на накаленное желѣзо [23]. Такова второй гидрат* въ этихъ обстоятьльетвахъ длёть (и то пс .всегда) жидкость кнршічиаго цвѣта. которая кажется мутною и характеризуется тѣлъ, что не даетъ реакцій, свойственный, солимь окиси желѣда (Пеаш. де- Сейъ-Жиль, Шереръ-Кестнеръ). Притомъ, дта жидкость осаждаетъ отъ малѣііішго количества щелочныхъ солеЁ водную окись желѣза. Такішъ oGpaaosn. здѣсь происходить коллоидальный растворъ (гидрозоль), совершенно ео- отвѣтствуюіцііі гидроволга глинозема (гл. 17), по лрллѣру котораго ложно получить и гидрозоль окиси желѣза. Если обыкновенный гидрагь окиси жел'Ьза растворить в'ь уксусной кислоте, то получится растворъ вгашо- краенаго ішѣта, иѵѣющій всѣ реакціа, свойственный обыкновенным!, солямъ окися жо- лѣза. Но если этотъ растворъ (полученный на холоду) нагрѣть до температуры ішцѣпія. то его окрашиваніе возрастаегъ, появляется запаха уксусной кислоты, и въ растворѣ тогда уже содержится новое видоизмѣиепіе окиси желѣза. Если растворт. продолжать кипятить, то уксусная кислота выделяется и осаждается измененная водная окись жел-вза. Если воспрепятствовать (пъ закрытонъ или запалнномъ сосудѣ) испаренію уксусной кислоты ы продолжительное время нагрѣвать жидкость, то вся водная окпсь желѣза переходить въ нерастворимое віідотізмѣненіс и тогда, по прпбавленіп щелочной соли (къ полученному гидрозолю), осаждается вполнѣ вся окись желѣза въ нерастворимоаъ своеиъ вн- допзмѣненіп. Всѣ явленія, заиѣчаемыя іго отношенію къ окпеи желѣза (коллоидальны л свойства, различный видоизыѣненія, образо- ваніе двойныхъ и основныхъ солей в т. п.), показываютъ. что это вещество, какъ SiOs, А150°, Сг!0', РЬ и т. п., полимериэовано, то есть представляетъ составь (Fe203)n. [23] Изь" соединеній окиси желѣза наибольшее употрѳбленіе вь практикѣ (напр., въ ме- дтщвнѣ для прижиганій, для остановки крови и т. п., oleum Martis) имѣетъ хлорное желѣзо Fe!CI*, легко происходящее при растворен!» Обык. тидрата окиси желѣза въ соляной н.Въ безводномъ соегояніи оно получается при дѣйствіи хлора на накаленное желѣзо. Опытъ Производится въ фарфоровой трубкѣ и тогда образуется твердое, летучее вещество, въ вндѣ бдестящихъ фіояетовыхъ чешуекъ, сильно притягивающихъ влажность воздуха, а при ігакалпваніи съ водою, разлагающихся на кристаллическою окись же.іѣэа и .хлористый во- дородъ: Fesas+3H!0=6HCl+Fe!Oa. Хлорное же.тѣзо столь легко улетучивается, что его плотность раровъ можно было опредѣлить. При 440° она равна по отношенію къ водо- рпду 164.0, форцулѣ Fe'CI" соотвѣтствуетъ .плотность 162,5. Водяной раствора этой соли 'щЪетъ бурый пвѣтъ. При пепареяін и ояла- же нормальная соль азотпои кислоты, Fe2(N03)r'. Она получается при раство- ждоиін раствора выдѣлнютсн кристаллы, содержаний (> или 12 пасвъ кристаллизационной воды, и можно думать, что тогда вь растворѣ пмѣется ме Fe-'Cl", a Fe'rOH^SHCl, что, однако, нельзя утчерждать сь ув-Ьренностію. Хлорное желѣзо растворяется не только въ водѣ, но также и вь сшіртѣ (сходно съ МцСІ2 и др.) п эфнрѣ. Растворы вь чослѣд- нпхъ вещеетвахъ, выставленные на дѣйствіе лучен солнца, обезвѣчпиаютел и оюіждаютъ хлористое желѣзо Fet'l-. прлченъ. конечно, выделяется хлоръ. Водяной растворъ хлор- наго желѣза, оставаясь долгое время, разлагается, выдѣллн осадокъ основной соли, что показываетъ непостоянство хлориаго желѣза, какъ и друпіхъ солей оішси же.тЁза (вып. 22). Бъ внд'і; двоііныхъ солсіі эта соль опять гораздо больше постоянна, какъ и всѣ соли окиси желѣза и какъ соли зшогнхъ друпіхъ Ді: гршиа растворнлости Fe^Cl^. сни тенсературк, а ордпватаин слуі іівъ рвоівора выражать «MH^}^-reFo ■в"!^чавгь □ид'влекііп льда, а осталь укаааппшкт. кристалло-гвдратоот. [сі£ .атъ □, если cd- ■№. Кривая А В сил обратііяуіиію Е. PoaoCosik). слабыхъ оенованій. Хлористый калій, хлористый аммоній даготъ съ Fe;ClG весьма красивые, красные кристаллы двойпой соли, нмг]:ю- щіе составь Fe!Cl°4KC12H!0. Эта соль при испареніи раствора разлагается, выд'Ьляя хлористый калій. Б. Розебуигь (18112) подробно (какъ для СаСІ2, гл. 14, вьш. 50) нзучплъ, . при езм'Ьн. концентр, и тецпер., выаѣѵіеніе разныхъ гидратовъ изъ насыщеннычъ рас- творовъ Fe!Cl0 и показалъ, что с;таеетвуетъ 4 кристаллогидрата: съ 12, 7, 5 п 4-ми частицами воды. Легче всего и обыкновенно получается желгооранжевый малогагроскоп. гидр. Fe5Cill12HI0T который плавится при 37°; его растворимость при разныкъ теішер. выражена на прилагаемомъ чертежѣ кривою BUD, гдѣ точка JB отвѣчаетъ обраэоваиію при—55° кріогидрата, содержащая около Ге5С16+36НаО, точка С соотвѣтствуитъ темпер, плавлепія (+37°), а вѣтвь CJi — пони- женіга теипер. криеталлнзапін прн повыш. содершанія соли или при умеиьшепіи сод. воды (на пршіаг. рисункѣ но оси абсцисеъ
СОЛИ ОКИСИ ЖЕ.ЧѣЗА, 703 реши желѣза въ избыткѣ азотной кислоты, по возможности предупреждая нагрѣваніе [24]. Средняя соль выдѣ- ляетея изъ бураго раствора, когда онъ отложены 'Температуры, а по оси ордпнатч. отложены п въ формул!; «Fe^F'-r-lUOH-O). Когда нь расплавленному предшествующему гидрату (12Н-0) прибавлять безводной соли Fc'Ul0 нлп его отчасти испарять, то легче всего образуются красно - бурые .крупные весьма гпгроскоішч. кристаллы FesCt05H!Q (Фричше). плавяіціеея при 56", растворимость которых* изображена кривою HJ, представ- лшощею такие небольшую вѣтвь у конца J. выражающею онпть поипжеііій температуры кристалл шаціи при яовыш. содерікаиін Fe-CL°. Кромѣ этихт, крпвыхъ и растворимости безводной соли, выражен поп липіеш KL {до 100°. выше начішаетъ выдѣлятьел хлоръ), Розебузгі. даоть еще двѣ крввмя is'FG и Ж. отпѣчагощія іфПсталлогидратамъ Fc4Cle7I-laO (плавится -t-S2°,F, то-есть раиѣе, лѣмъ веѣ Другіе} и ІѴСІЧЦ'О (плавится 73° ,5), зям-Ь- ченпымъ Розебумомъ при мщематическоыъ изученін растворовъ хлорнаго же.іѣаа. Еще болѣе сбразгщвымъ изелѣдованіемъ того же голдандскаго ученаго должно считать опредѣленіе лмъ ѵс.тошіі образованія кристаллов-!, двойной соли (КІ-РСіѴТсаСІ*2Н =0, полученной въ 1839 г. Фричше, легка образующейся'изъ крѣпкаго раствора lVCl", по прпбавлеігіп нашатыря, в#ь видѣ гранатовыхъ ромбическихъ кристаллов-!., которые псслѣ растворешл еъ водѣ вновь не образуются при лепаренш раствора — пока не выдѣлится масса нашатыря. Розсбумъ (1892) нашелъ, что когда на 100 частйц/ь 14*0 содержится въ^ растворѣ и частиц'ь ИИ'СІ и Ъ частицъ Fe-Cl11, то при 15° выдѣляются ала: 1) кристаллы Ре-СРГЗНЧ). когда а отъ 0 до 1,1 и Ь отъ 4.05 до -4,8, или 2) смѣсь этихъ крн- сталлопъ и двойной- соли, когда а = 1,36 п *=*4,47, или 3) двойная соль Fe!Cl°43SH*Cl9HsO, когда а=отъ 2 до 11,S и 6=отъ 3,1 до 4.65, вліг і) смѣсь нашатыря съ солью желѣза (она кристаллизуется въ отдѣльныхъ кѵбахъ, Ret- gers, Lehmann), когда а отъ 7.7 до 10,9, а & иенѣе 3,38. или о) нашатырь, когда й=11,88. А такт, какъ въ двойной соли а: Ь=-4: 1. то в очевидно, что двойная соль выдѣляетея только тогда, когда это отиошеніе й : Ъ ме- нѣе, ч'вмъ 4:1 (т. е. когда Fe!ClE преобла- даетъ). Чтобы сделать очевидньшъ указанное, прилагаем* чертежъ, въ которомъ по оси абецпесъ отложены я или число чаетщъ HffCl на 100IFO, а по ордннакшѵ Ь или число частицъ Fe!Cl0. Кривыя ABCD отвѣ- чаютъ насыщенію и представ л л ютъ изотерму 15°. Часть ДВ соотвѣтствуетъ выдѣлешю Fe'Cl" (восхождение этой кривой показываетъ, что растворимость Fe3Cl" отъ подмѣиі NHJC1 воарастаетъ, растворимость же HHJC1 on. иоднѣсн Fe=Clc убываегь), часть ВС двойной соли и часть СБ^смѣси нашатыря еъ солью ікелѣза, прямая ate OF отвѣчаатъ отношонію l'VCI"4NHJCl ила а : Ъ—4:1. Часть кривой СЕ озяачаетъ, что въ раствор-ь еще можетъ ■быть введена двойная соль беаъ раярушенія, но нз-ь раствора выдѣляется уже снѣсь нашатыря съ солью желѣза (см. гл. 24, выя. 9 bis). Ігмноженіе подобных*, хорошо изучен- мыхъ случаевъ растворенія, могло бы значительно подвинуть свѣдѣнія о растворахъ, ,'Ііагііаііна обрааопяніи, прп 15», дпоПиой соли Fe=№ *SH'CI2№0 іміг Fe(S№)!ClsH50 (по Б. Нояебуму). По осіг пСсцчссъ m-ложецо чясло ft чэстлігь ТШ'СІ, а по ос» орлпиатъ Ь число чосгаці. Ео=С1с на ІШН-О.'Овраайвяніщ двойпоі'і соли отаѣчаетъ ириван ВСЕ. двойныхт. соляхъ, влІяніи воды, равяов'!;- сіяхі,, изоііорфныхъ смѣспхъ и т. п. сторо- нахъ хиннческихъ отнощеній.. Этотъ пред- метъ входить въ фнзич. кимію. [24] Нагрѣваніе и даже» вода разлагаетъ среднія соли окиси же.тіза, образуя основные сола, который могутъ быть приготовлены различными способами. Обыкновенный гвдратъ окиси ѵвелѣва растворяется въ ра створа хъ Fe^NO1)', если въ нпіъ находится двойное количество желѣза, то-есть тогда пронеходит'ь основная соль, въ которой находится Fe2Oa (въ вид* гидрата) +2Fe2(KO!)G = 3FeO[HOa)4, но типу Ге2ОХ4 (вѣроятно въ ея составъ лходитъ вода). При звачвтельномъ количеств* окиси желѣза получаются нерастворггммя основныя соли, ео- держащія различныя количества водной окиси желѣза. Такъ, при кипячеггіп раствора вышеуказанной основной соли, выдѣляется. оса- докъ, содержаний 4(Pe!0s)32(NsOc)SH5O, кото- торый, вѣроятно, содержать SFe^O^tNO8)3-]- 4- (Ге'О'^ЗНЮ. Если растворъ оеновнькъ азотныхъ солей запаять въ трубку и потомъ погрузить въ кипящую воду, то цвѣтъ ра-. створа перемѣняется. точно такъ же, каь-ь іг (вьш. 22) растворъ въ уксусной кделоіѣ и какъ въ содяхь Сг:0'. Полученный растворъ ииѣетъ сильный заиахъ азотной кислоты и отъ капли сѣрной или соляной кислоты осаждаетъ нерастворпмое впдопзмѣнёніе водной окиса Ніел'Ёза. Средняя орто-фосфорко-йіалѣзнав соль, рас- тЕорпмая вь сѣрвой, соляной и азотной кис-, лотахъ, не растворяется въ укеусной кнелотѣ- Составъ этой средней соли окйсн желѣаа въ безводномъ состояніа ГеРО4, потону .что въ; орто-фосфорной кислотѣ три водорода, а. же- лѣао, въ состояяіи солей окиси, аамѣяяетт. три пая водорода.. Для полученія этой соли должно взять уксусв]то соль окисн желѣза.
TO't ГЛ. 2Ш2. ЖЕЛІзЗО, КОКАЛЬТЪ П НПККГ.ІІ сгущевъ подъ колоколомъ надъ сѣр- лою кислотою. Тогда средняя соль Fe2(N03)ll9H-0 кристаллизуется въ отлично образованныхъ совершенно без- цвѣтныхъ кристаллахъ, расплывающихся на воздухѣ, плавящихся при 35°, растворпмыхъ п водою разлагаемыхъ [25 J. О разложеиіи эттогъ ложно су- а не какую-либо другую, а она съ NaIHPO'1 даетъ бѣлыіі осадок;, FePO1. содержаний воду. Ее.та желто-красный растворъ Fe;CI° слушать ст. раствороиъ уксусно-иатровой соли въ лзбыткѣ, жидкость пршшмастъ тогда интенсивный бурый цвѣтъ, что п доказываешь образование уксусной соли okjlcii железа, а тогда прибавить 5а"НР04, то также образуется бѣлыіі студенистый огадокъ FcPO4. Прп этомъ железо все можетъ быть переведено въ оеадокъ. п тогда жидкость обезцве- чпвается. Если эту среднюю соль облить растворомъ орто - фосфорной кислоты, го происходить кристаллическая кислая соль FeEF'tPO1)3. Если въ растворе будетъ избы- токъ не фосфорной кислоты, а окиси железа, въ осадкв будетъ основная соль. Если растворить FePO4 въ НС'1 и прибавить ХИ3. то, при нагрѣваніп. осаждается соль, которая, поедѣ долгаго пролыванія водою п прокалива- вія(для удален.воды), пігѣетъ составъРеФЮ". то-ееть (Fe203)-(F-Os). Вт. водномъ состоякіп эту соль можно представить, какъ гпдратъ окиси железа Fe-(HO)c, въ которомъ (НО)3 заменены эквивалентного группою РСН. Вообще, когда къ раствору, содержащему избы- токъ со.ти окисп же.тѣза п яѣкоторое количество фосфорной кислоты, прибавить амміака— получается оеадокъ, содержащей всю фосфор- ную кислоту въ массе окисп желѣза. Окись железа характеризуется, какъ слабое основіініе, еще н тѣмъ. что легко даетъ двойныя co.tr, напр., поташные твлѣзные квасцы наѣютъ еоставъ Fea(SO*)sK2SO-'24HaO іі.ти FeE(SOI)512H!0. Получаются они въ виде слегка розовыхъ, большихъ октаэдровъ правильной системы, при простонъ смѣщеніп раствора сѣрио-каліевой соли съ растворомъ сѣрно-жел-взыой соли Fe;(S04)5, получаемой раетвореніемъ окиси железа въ сърной кие- лотѣ. Рубидіево-железные квасцы хорошо кристаллизуются при -~2С, -J-3", а при 33" плавятся, разлагаясь (Ердманъ). что можетъ служить для отдѣденія Rb отъ К. [25] Повидпмому, всѣ средиія гндратныя соли ркиси железа безцв'бтны, а тотъ бурый цвѣтъ, который скойственъ ихъ растворамъ, надо думать, принадлежитъ основными со- лямъ окиси. Замечательный примѣръ кажу- щагося изэгвнешя н.вѣта солей представляют* щаведевыя соли закиси и окиси желѣза. Первая изъ нихъ въ сухоиъ видѣ желтаго ивѣта, хотя обыкновенно со.га закиси зеле- наго цвета, а соль окисп безпвѣтна пли елабо-веленовата. Когда средняя соль окисп растворяется въ вод-fi, то она, какъ иногія соли, вероятно, разлагается водою на кислоту и основную соль, и эта последняя даетъ .растворъ бураго цвета. Железные квасцы днть по толу, что растворъ получается бурый и вновь всей соли онъ уже не выдѣляетъ, а даетъ отчасти основную соль. Средняя соль {постоянная только при пзбыткѣ HNO") разлагается очень легко п вполнѣ нрп нагрѣванш, даже съ водою, при ІЙО°, чѣмъ и пользуются для удаденія желѣза (а также п нѣкоторыхъ другпхъ окпеловъ вида Рі-*Оа) отъ многихъ другихъ основаніи (впда R0), азотнокислый соли кото- рыхъ гораздо болѣе постоянны. Соли окиси желѣза FeX3, переходя въ соли закиси FeX2, дѣйствуютъ окислительно, что ведно не только въ томъ, что съ H2S даютъ сѣру, но и въ томъ, что с*ь К.1 выд'ізляютъ, какъ многіе окислители, іодъ [25 bis]. Кромѣ окиси и закиси, желѣзо даетъ еще одну степень окисленія, содержащую вдвое больше кислорода, чѣмъ окись, по столь непостоянную, что ни въ состоянін свободномъ, ни въ видѣ почти безоЕѣтны. водою легко разлагаются и служатъ лучшнмъ доказательством^ указа ішаго предположенія. Параллельное изучение дв-тснів. свойственные, растворамъ солей Ре=Ол и Сг'О', могло бы, по моему мнѣ- нію, быть весьма полезнымъ пріобрѣтеніемъ для исторіп водяныхъ растворовъ вообще. [25 1'isj Реанція FcX5-J-KJ = FcX" + KX+J въ растЕОрахъ совершается сравнительно лед- леппо, не доходнтъ до конца (эавпептъ отъ лаесъ) и пб)>ат]іма. Приводимъ въ чтомъ отгто- nieniif некоторый числа изъ обширнаго изач-Ь- дованія Seubert und Fiohrcr (IS94-). Для изелѣ- дованія взяты растворы, содержащіе 1/іи гра- моваго эквивалента, вѣса FesfSOa)° {т. е. содерж. въ лнтрѣ 20 гр. соли) и соответственный раетворъ KJ, а освобождающійся Іодъ опредѣляется (по прибавленін крахмала) опре- дѣленвымъ (также '/к нормальнымъ) раство- ромъ Sa'S-О3 (см. гл. 20, вып, 4-2). Ходъ ре- акціп шражепъ колачоствомъ освобожденнаго іода еъ процентахъ протнву теоретическаго. Иэмѣпялось, напр.. количество іодистаго ка- лія, г. е. брали: Fe5(SO*)3+5HKJ: »= 1 2 3 6 10 20 Чрезъ ІЬ' 11,4 2Ѳ,3 40.6 73,5 Я1.6 96,0 — 30* 14,0 35,8 47,S 7S.5 94,3 97,4 — 1 част. 19,0 42,7 56,0 84,0 95,7 97,6 — 10 — 32,6 56,0 75,7 93,2 96,5 97,6 — 48 — 39,4 67,7 82,6 9,3,4 96,6 97,6 Подобные же результаты получены для FeCl". но тогда колич. освобождающегося іода немного болѣе. Увеличивая миссу FeX^ на KJ и замѣняя его HJ, получают, подобные же результаты (см. гл. 21, выя. 26). Подобные примеры покпаываютъ, что въ скоростях* реагирования и во влілніи действую- щи.^Ъ ^іаесъ содержится особый интересъ современной теоретической химіи.
■КЕЛФЗНЛЯ КИСЛОТА 705 гидрата этотъ окнселъ не получается, и каждый разъ, когда наступаютъ 'та- кія условія двойного разложенія, что опъ долженъ выдѣдпться въ свобод- номъ состояиіи, онъ разлагается на кислородъ и окись ікелѣза. Извѣстенъ онъ въ видѣ солей, а именно — по- стояненъ только въ присутствии щелочей, образуетъ съ ними еоль, имѣю- іцую, впрочеыъ, явственно щелочную реакцІю, и потому онъ есть слабый кислотный окнселъ. Мелкое желѣзо, накаленное съ селитрою или бертолетовою солью, даетъ поташную соль состава K-FeO4, та же соль образуется, когда чугунъ (но не желѣзо} служить анодомъ въ растворѣ ѣдкаго кали. Гидратъ, отвѣчающій этой соли, долженъ пмѣтъ составь HaFeO*. Его называть жедѣзного кислотою. Ангидридъ ея долженъ содержать FeO3 илиГегО°— вдвое болѣе кислорода, чѣмъ окись. Еслп раетворъ желѣзно-каліевой соли смѣшать съ кислотою, то долженъ образоваться свободный гидратъ, но онъ тотчасъ разлагается: (2KaFe04 -j- + 5HaSO" = 2K=SO* + Fe*(SO+)3 + 5H20-j-03}, выдѣляя кислородъ. Если взято будетъ пало кислоты или если раетворъ I^FeO* нагрѣвать съ раство- ромъ солей другихъ металдовъ, то все же выдѣляется окись желѣза, напр.: 2CuSO* +■ 2KEFeO* = 2£2SO* + О3 + -j-Fe-03-)-2CuO (обѣ послѣднія окиси выдѣляются, конечно, въ вндѣ гидра- товъ). Это показываетъ, что не только гидратъ HEFeO*, но и соли тяжелыхъ металловъ, отвѣчающія этой высшей степени окисленія желѣза, не образуются реакціями двойного разложенія. Но баритовая соль BaFeO4, мало растворимая въ водѣ, происходитъ отъ прибавленія раствора ВаСІ-, указывая сходство съ сѣрною кислотою. Раетворъ K2FeO* дѣйствуетъ, очевидно, какъ сильное окисляющее средство, переводить, напр., МпО въ МпО2, SO2 въ SOa, С*НЮ* въ СО5 и т. д. [26]. J26] Если пропускать іиіоръ чреаъ крѣпкій раетворъ ѣдкаго кали, въ которонъ разболтана водная скясь желѣза, то иутная жидкость пріобрѣтаетъ темный, гранатно-красный цвѣтъ и содержим, желѣзно-каліевую соль: 10KHO-bFeaOa-i-3CP=2K!FeOJ + 6КСІ+5НЗД. Хдоръ ке должно пропускать въ лзбытк-!:, инанесолъ' вновь разрушается, хотя стюсобъ раепаденія при этамъ и иензвѣстея'ь, впро- Оспввы ииііп. Желѣзо даетъ, такимъ ойразомъ, слѣдующія степени окисленія: RO, R2Os и RO'J; можно было бы ждать проле- жуточиыхъ степеней- R02 (отвѣчаетъ ж. колчедану FeSa) и R205, но онѣ неизвестны для желѣза [26 bis]. Низшая степень окисленія имѣетъ ясный основный характеръ, высшая—слабый кислотный; въ свободномъ вядѣ постоянна только окись ТеЮя, а закись FeO поглощаетъ кислородъ. FeO3 вы- дѣляетъ его. То же шіѣемъ и для другахъ элементовъ: характеръ каж- даго опредѣляется относительною степенью постоянства извѣетныхъ степеней окисленія. Закиси отвѣчаіотъ соли FeX2, окиси FeX3 или Fe"Xfi, а въ желѣзной киелотЬ виденъ типъ FeXa, такъ какъ ея соль есть FeO-(KO)-, подобно K*SO*, КЧЬіО* ЕгСгО+ и т. п. Слѣдовательно, желѣзо даетъ соеди- ненія тпповъ FeX2, FeX3 и FeX6, но этотъ іюелѣдній, какъ типъ NX5, не является отдѣльно, а только тогда, когда X разнородны, напр., для азота чемъ, вѣроятно, образуются Fe-Q° и бертолетова соль. \2li his] Когда было получено Моядомъ и его сотрудниками примѣ'гателыіѣйшее летучее соединение Ni(CO)1, далѣе (въ этой глав*) описываемое, тогда Мондъ и Квяаке (1891), а также Вертело показало, что ягелѣзо въ струѣ окиси углерода, при иѣкоторыхъ ус.то- віягь, также способно улетучиваться и образуетъ еоедлп., подобное ипккеяевоиу. Роско я Скуддеръ гогда же показали, что при проведении и еохраненіи въ. сжатомъ (давл. 8 атм.) внд'Ь водяного газа (а равно п обыкяов. свѣтильнаго газа., содерікашаго немного СО) замечается улетученіе части желѣза чрезъ етЬніЕИ сосуда, и при горѣнін такого газа осаждается нѣкоторое количество окисловъ ікелѣза. Чтобы получить летучее соеднненіе жвлѣза съ окисью углерода, Мондъ прпгото- вляетъ порошковатое желѣзо прокаливав іемъ щавелевой соли въ струѣ водорода и лослѣ охлажденія до 80°—45° пропускаешь СО, при- чемъ желѣзо (хотя ц очень медленно) образуетъ летучее соединеше, содержащее Fe(CO)11 (какъ бы по тину очень высокому FeX10); оно при охлажденіи сгушается въ жидкость (слегка окрашенную, вѣроятно, отъ начала разложевін) ѵд. вѣсп 1,47, -застывающую яри —21°, кипящую около 103° іі обладающую плотностію пара (около 6,5 въ отнош. нъ воздуху)! соотвѣтствующѳю вьпие указанной ()юріігулѣ; при ISO" она разлагается. Вода н слабыя кислоты на нее не дѣйствуюгъ, а отъ дѣйствія ,рв'Ета она разлагается к образуетъ твердое нелетучее кристаллическое желтое соеднненіе Fe'(CO)', которое уже при 80е разлагается, образуя вновь Fe(CO)u
700 ГЛ. 22. ЖЕЛ'ІіЗО, ІІОБЛЛЬТЬ И ШіККЕЛЬ, въ вндѣ К03(НО), NH4C1 іі т. п., для желѣза въ -впдѣ FeOa(OK)2; но вес же типъ FeXG существуетъ и, слѣдова- тельно, FeX2 и FeX4 суть соединенія такія, какъ NHS, который способны къ дальнѣйшпыъ присоединения мъ до FeX" и далѣе, что отчасти, быть мо- жетъ, п выражается въ способности солей закиси и оклей желѣза давать соедпненія съ крпсталлпааціоныою водою, двойпыя и основныя соли, прочность которыхъ опредѣляется каче- етвоиъ элементовъ, присоединяющихся къ типамъ FeX- и FeX3. Поэтому уже можно ждать усложненныхъ соединенна, отвѣчающпхъ закиси и окиси желѣза. Въ чисть ихъ особенно ште- ресенъ рядъ синеродистыхъ соединеній, образование и характеръ. которыхъ опредѣляется не только свойствоігь желѣза давать соедішенія сложиыхъ типовъ, но и такою же способностью синеродистыхъ соединеній, какъ нитри- ловъ (гл. '9), у которыхъ ясно развито свойство подимерлзоваться и вообще давать усложненный соединенія [27]. Нзъ сйнервднстыіъ соединеній желѣза можно было бы ожидать двѣ степени: Fe(CN)2, соотвѣтственно закиси, и другую Fe(CN):i, соотвѣтствующую окиси. Бъ дѣйствительности же, кроиѣ нихъ, извѣстны многія другія соединенія, гораздо болѣе сложные, промежуточный. Они соотвѣтствуютъ двойнымъ солямъ, столь легко образуемымъ синеродистыми металлами. Особенно извѣстны, весьма постоянны, часто употребляются и легко получаются двѣ сяѣдую- щія двойныя соли: 1) желѣзпсто-евне- родиетый калій или желтая соль, двойная соль сннероднстаго калія и сине- родистаго -желѣза, соотвѣтетвующаго закиси; ея составъ FeC2N24KCK, въ кристаллах^ содержитъ три пая воды [27| Для поннманія способности Fe давать различная соединенія съ CN, быть аюжетъ, не излишне обратить вниианіе иа то, что Fe соединяется не только съ углеродомъ. но и съ азоюиъ. Азопшѵтое желіто Fe'N получено Fowler'onb при нагр-кваніи порошка же- лѣза въ струѣ NH* при іемпсратурѣ плавле- нія свинца, но опытъ не провѣренъ. Судя по реакціямъ желѣаасто-синерод, соед., ихъ должно причислить къ „конплексньтмъ", представ ляюшваъ -нѣк. средство съ органическими соед., ибо Fe и CN въ первых-ь не рсагп- руютъ обычными способами, какъ иъ орга- .нич. соёд. кислотные элементы. K+FeCWH'-O 2) Другая есть хеЛэво- сппсроднстыН калш, или краспал соль, нлп co.il Гмелппа; она содержать также сииеродпстый калій съ сиперодпстьшъ желѣзомъ, но отвѣчающимъ окиси; ея составъ Fe(CN)a3KCN пли Z^FeCN*. Еъ ея кристаллахъ не содержится воды. Она получается изъ первой при дѣй- ствіи хлора, отнимающаго одинъ пай калія. Этимъ обыкповеннымъ солямъ отвѣчаетъ цѣлый рядъ другихъ ЖСлѣ- ЗИСТО-ШЩЮДИСТЫХЪ соединеній. Прежде чѣмъ говорить о приготовленіи п свой- ствахъ этпхъ двухъ замѣчательныхъ и въ обычпыхъ условіяхъ весьма ію- стоянныхъ солей, должно обратить вннманіе на то, что ни въ одной изъ нихъ обыкновенные реагенты не нро- изводятъ такпх'ь двойныхъ разложеній, какія соотвѣтствуютъ другимъ солямъ закиси и окпси желѣза, и обѣ показываюсь рядъ прнмѣчателъиыхъ п сано- бытныхъ реакцій [27 bis]. Такъ, растворы этихъ солей имѣютъ среднюю реакцію (у KCN она щелочная), нивоз- духомъ, ни слабыми кислотами, ни водою не измѣняются (что свойственно раствору KCN), ѣдкія щелочи не осаж- даютъ изъ раствора этихъ солей ги- дратовъ закиси и окиси желѣза; съ Na2CO" также не происходить осад- ковъ. Это заставило прежнихъ изслѣ- [27 his] Что свойственно именно такъ на- зываеыымъ ..комцлекспыігь'1 тоединеніямъ, о природ-в которыхъ личное мое аінѣніе бол'Ье илн ыенѣе выражено ранѣе и всл-вдъ эасимъ. въ текстѣ. По моему мнЬнію, прнананіе сложный, радпкаловъ ила остатковъ болѣо всего и чаще всего есть лишь простое оппсанІе илн выраженіе факта, очень мало дающее для предвидѣнія (а оно составяяетъ прямую цѣль совершенствующагося ігоэнаяія]. Напр. прнзиаеіе Fe(CN)G не указывает!, па то, что этотъ остатокъ соединяется съ К' илн К4, въ свободномъ вид'Ь не является, R(OK)» или R(KH-)n не даетъ и т. л., и эти явленія, которьтя представляют, его соединенія, проще и шіодотворнѣе понимаются, когда, прпз- иаемъ въ нихъ просто двойныя поля закиси и окиси желѣаа и прнзнаенъ, что во- обше, сложный частицы, содержащія много- эквивалентный атомы, но существу дѣла, легко могутъ перестраиваться (изомерія), чему примѣры даютъ какъ углеродистый, такъ и комплексный соединенія. Для того же, чтобы судить о строеніи и перестройкѣ, необходимо столь подробное изученІе реакиій, какое существуетъ для органическвхъ соеди- иенШ. На оенованіи соображедій этого рода я считаю лрианаше радикала Fe(CN)° (жел*- зистэго синерода) іізлвшнвмг.
СИИЕГОДИСТЫЯ СОЕДИНЕШП ЖЫГВЗА. 707 дователей признавать въ опнсываемыхъ соляхъ особыя самостоятельный группировки. Считали желтую соль содержащею сложный радикалъ FeCeNG, соединенный съ каліѳмъ, а именно съ К4, а въ красной соли признавали другую степень соединенія, а именно съ Ks. Это подкрѣнляли тѣмъ, что К въ обѣихъ соляхъ можно замѣнить лю~ бьшъ другимъ металлом'ь, и даже во- дородомъ, а желѣзо въ нихъ такъ не яанѣншю, какъ въ синеродистых!,, ал- міачиыхъ или азотньтхъ соляхъ азотъ не вступаетъ въ двойныя разложения, находясь въ мидѣ сложныхъ радика- ловъ CN, NH1, NO-. Такое представлен] е, однако, совершенно излишне для объяснеиія особенностей въ реак- ціяхъ танихъ еоединеніЭ, каковы двойныя соли. Если соль магнія, осаждаемая ѣдкпмъ кала, не даетъ осадка въ присутствие нашатыря, то это очень явственно понимается изъ того, что нашатырь съ солью магнія образуетъ растворимую двойную соль, не разлагаемую щелочами, слѣд. аѣтъ надобности объяснять особенности реакцій этой двойной соли образованіемъ но- ваго еложнаго радикала. Точно также, въ присутствіи избытка винной кислоты, соля окиси мѣди не даготъ осадка съ КНО потому, что образуется двойная соль. Для еинеродистыхъ соеди- неній эти особенности еще понятнѣё, чѣмъ для всякихъ другнхъ, потому что во всѣхъ синеродиетыхъ соедененіяхъ, какъ непредъ'лъныхъ, ясно проявляется склонность къ усложнению, а въ двой- ныхъ соляхъ эта склонность находить удовлетворение. Проявленіе особаго характера именно въ еинеродистыхъ двой- ныхъ соляхъ тѣмъ удобнѣе понимается, что въ самомъ KCN, равно какъ и въ HCN, мы видѣли не мало своеобразного, не ветрѣчающагося у тѣхъ га- лоидныхъ соеднненій КС! и ЫС1, съ которыми привыкли сравнивать сине- родистыя' соединенія. Если обратимся къ сравненію еинеродистыхъ соеднненій съ анміачными, то эти особенности отчасти станутъ явственными. Такъ и въ' присутствіи аиміака реак- тдів многнхъ соеднненій 'значительно взмѣняютея. Если прибавимъ къ этому, что присутствие многихъ углеродистыхъ (органическихъ) соеднненій зачастую совершенно пзвращаетъ реакцій солей, то особенности нѣк, двойныхъ еинеродистыхъ металловъ еще менѣе покажутся странными, такъ какъ онѣ содержать углеродъ. Измѣненіе же реакцій отъ присутствіи углерода или азота можно уподобить тому, что кие- лородъ, входя въ составь, также и очень глубоко мѣняеть реакцій. Хлоръ не открывается азотно - серебряною солью, если чжъ входятъ въ вддѣ хлорноватой соли КСЮ3, какъ онъ открывается въ 1СС1, желѣзо въ закнеи и окиси имѣетъ разныя реакцій и т. д. Сверхъ всего этого должно обратить внимаиіе также и на то обстоятельство, что легкая изменчивость азотной кислоты въ ея щелочньгхъ соляхъ значительно уменьшилась, и вообще свойства соли и кислоты часто во многомъ отличаются. А на всякую двойную соль должно смотрѣть, какъ на особый родъ еоле-образныхъ соеднненій. ECN есть какъ бы основаніе, FeCsN2 — какъ бы кислотная часть соли. Въ отдѣльноети они могутъ быть непостоянны, а соединенные вмѣстѣ образуютъ болѣе или менѣе постоянное двойное соединен! е; при а КГБ соединенія энергія элементовъ выделилась, они, какъ говорится, насытили другъ друга. Конечно, все это—не окончательный объ- ясненія, по вѣдь допущеніе особаго сложнаго радикала тѣыъ менѣе заслу- живаетъ этого названія. Желтая соль K4FeC6N6 происходить весьма легко при смѣшеніи растворовъ FeSO* и 2KC3SF. Сперва образуется бѣ- лый, синѣющій на воздухѣ, осадокъ FeCaNa, но онъ растворяется въ нз- быткѣ KCN, образуя желтую соль. Про- наливая животный, азотистый уголь, напр., роговой, изъ кожаныхъ обрѣз- ковъ и т. п., съ поташоыъ въ желѣзн. сосудахъ [27 tri], и кшштя потомъ на воздухѣ полученную массу съ водою, получаштъ ту же желтую соль, пра- челъ сперва происходить ECN, который, даетъ желтую соль. Прнэтомъ можно аамѣниті. азотистый (животный) уголь обыкновенньгаъ древееиьтмъ, про- нщывая его поташомъ и прокаливая [27 tri] Сѣра ігашітныхъ. остатковъ даеія. при этомъ еоед. FeKS8, которое въ КСЙГ н образуетъ- при дѣйствіи воды K"S, KCNS ji желтую соль. 45*
70S гл. 22. жел-взо, ковлльтъ и шшкель. въ азотѣ или въ амміакѣ п кипятя полученную массу въ водѣ съ окисью желѣза [28]. Такъ получатотъ на за- водахъ большія массы желтой соли, называемой у насъ сппь-калп (prussiate de potasse, Blutlaugensalz — крове- щелочная соль). Калій желтой соли двойішмъ разло- женіемъ легко замѣняегся въ ряство- рахъ многими другими металлами. Водородная соль пли жмЬягето-сипер- днетая кпслота. I-l4FeCGNG получается, смѣгпивая крѣдкіе растворы желтой соли и соляной кислоты. По прибавления эфира и устраняя доступъ воздуха, получаютъ приэтонъ кислоту прямо въ видѣ бѣлаго, едва крнстал- лическаго осадка, слнѣющаго на воз- духѣ (какъ н FeCaJ\T2, отъ образованія синпхъ соединеиій FeCaN2cbFeC0Ns, a потому примѣняется въ сптцепечата- ніи). Она растворима въ водѣ п спиртѣ, но не въ эфирѣ, имѣетъ ясныя кие- лыя свойства, разлагаетъ углекгіслыя соли, что и даегь возможность легко приготовить растворимый, ішѣгащія среднюю реакцію в> сходный съ желтою, соли щаточныхъ и щелочно-зе- мельньгхъ неталловъ. Растворы этихъ солей съ солями прочихъ металловъ даютъ осадки, потому что желѣзисто- [2S) Та же желтая соль получается нзъ берлинской лазури, кипятя съ раствором, ѣдкаго кали, изт> красной соли въ присут- ствіи щелочей и воз станов ляюпшхъ веществъ (потому что красная соль есть соль окиси, возстановлнемал въ соль закиси) н т. д. На многихъ заиодахъ (особенно въ Германш и Францш) гот.овятъ желтую соль иаъ (ленив tr- говой) массы, содержащей окись желѣза и применяемой для очищенія еаѣтилызаго газа (сир. 273), который обык. содержитъ синеро- дистыя еоединенія, а именно изъ 300 ч. азота, содержащегося въ как. углѣ, около 2 ч. переходить въ синеродъ, а ояъ въ очистительной маесЬ образуешь берлинскую лазурь и родановый села. Обрабатывая нерастворимую часть массы содою и. известью, извяеііаютъ желтйосинерод. соед., а они съ К2СО! даютъ желтую соль. Растворъ ж. соли при иепа- рёвіи выдѣляетъ большіе гибкіе кристаллы, содержание 3 пая водьі легло выдѣляемоЗ при нагрѣваніи выше 100°. 100 частей воды растворяютъ при обыкновенной тешіературѣ 25 частей соли; удѣльный вѣсь ѳя 1,83. Лрв накаливаніа. даетъ Синеродистый калій и FeC2 (гл. 13, вын. 13).' Окаслдаощія вещества пер.еводятъ въ красную соль. Крѣпкая сѣр- ,.ндя кислота даетъ окись углерода, а слабая ;ч5ѣрная- даетъ при вагрѣваніи. синильную ^аічслоту. . спмероднетыя соли тдакеяыхъ металловъ нерастворимы. Приэтомъ К* желтой соли или только часть его замѣ- ыяется эквивалентньшъ количествомъ тяжелаго металла. Такъ, прибавляя соли окиси иѣди къ раствору желтой соли, получаютъ красный осадокъ, заключающиг еще половину калія желтой солн: K*FeCDN6 + CuSO4 = ^K^CuFeC^e+K^SOS а если поступить обратно (тогда соль мѣди будетъ въ избытки), то весь калій замѣняется мѣдью, образуется краснобурый осадокъ СигРеО<№9Н20. Реакція эта, равно и другія, подобный ей [2S bis], очень чувствительны гг логутъ служить для открытія меташговъ въ раетво- рахъ, тѣмъ болѣе, что пвѣтъ осад- ковъ часто различается весьма ясно съ заменою одного металла другамъ; Соли Zti, Cd, Pb, Sb, Sn, закиси мѣди, Ag, Au даютъ йѣлие осадил, соли окиси мѣди, урана, титана и молибдена— красивбурыс, никкеля, кобальта и хрома—зеленые. Съ солями заклей ліелѣза желтая соль даетъ, какъ уже упоминали, йѣлыіі синѣющій осадокъ, Fe*FeC°I\Tfl нли FeC2Na, а съ емямн окисв желѣза она даетъ енній осадокъ, называемый берлинскою лазурью. Приэтонъ калій мѣняетъ мѣсто съ желѣ- зомъ, а потому реакція выражается такъ: 2Fe3Cln + 8КЧЪС°№» = 12КС1 + -fFe^Fe^N1*. Послѣдняя формула л выражаете соетавъ берлинской лазури. Слѣдовательно, это есть соеди- неніе 4Fe(CN)3 + 3Fe(CN)2. Именно для этой синей краски приготовляютъ на заводагь много желтой соли, а бер-. линското лазурью іфасятъ сукна, ткани, ее употребляютъ какъ синьку, сло- вомъ — это одна изъ обыкновеннѣй- шихъ синихъ красокъ. Она нерастворима въ водѣ, а потому окрашиваніе ею соверінаютъ—погружая ткань по- слѣдовательно въ растворъ соли окиси желѣза и въ желтую соль. Однако, при избыткѣ. желтой соли происхо- [28 bis) При реакции растооровъ ZnSO> и желтой соли МШег and Danziger (1902), смотря по избытку той или др. соли, по присутствие кислотъ, амігіака а г. п., получили осадки съ очень развдобрааныиъ. .содержа- иіемъ Fe, К и Zn, а при иабыткѣ соля Zrt по,- слѣ чромыванія раствороиъ ошііака, въ ііре- дѣт* ZriuFe(CN)8, а ери избыткѣ желтой соли въ пред-влѣ K^Zn'Fe'fCN)".
СИНЕРОДИСТЫЕ СОЕДИНЕНІЯ ЖЕЛЕЗА, 709 дитъ неполное замѣщеніе между К3 и Fe и образуется іілстло|ініп;ія лазурь b'Fe*(CN)' = KCNFe(CN)4re(CK)3. Эта еииял соль явно коллоидальна, растворимая въ чистой водѣ, она осаждается отъ присутствия въ растворѣ другихъ еолеіі даже въ маломъ количествѣ, напр., КС], NaCl, а потону сперва получается въ осадкѣ [29]. Красная соль KsFeC6N6 носить наз- ваніе соли Гмелина, потому что полечена этилъ ученьгаъ при дѣйствіи хлора на растворъ желтой соли: K*FeC4fe+Cl=KsPeCeN'4-KC].Ciibicflb реакціи тотъ, что соль закиси здѣсь при дѣйствіи хлора переходить въ ■соль окиси. Изъ растворовъ выдѣ- ляется въ безводных!,, отлично образованных!:, прпзыахъ краснаго цвѣта, а растворъ даетъ оливковаго цвѣта; въ 100 ч. воды растворяется 37 частей соли при 10° и 78 част, при 100° £30]. Съ солями закиси железа крас- [20] Скраунъ получилъ эту соль какъ нзъ желтой [закилвой) соли съ FeCP, такъ и изъ красной (окпеноп) соли съ FcCP, чѣмъ доказывается явно содержите въ ней какъ окие- ной, такъ и записной формы желѣза. Съ FeCl" она даетъ берлинскую лазурь, а съ FeCl2 туря* бульскую. Берлинскую лазурь оті;рылъ въ начале XVIII столѣтія Дпсбахъ. Берлинская лазурь не пмѣетъ кристаллическаго слоиіенія, образуетъ массы сшіяго цвѣта, съ красновато- мѣднымъ, металлическимъ блескомъ. Кислоты и щелочи дѣйствугатъ на нее. Первое дѣй- ствіе обращается на соль окиси, находящуюся въ ней. Такъ, щелочи даготъ окись желѣза и ж елѣзнсто-синеродистый металлъ въ растворѣ: SFe'CW^FeC-N- + 12КНО = 2{Ге-ОэЗН-0) -f -J-324FeCN'. Берлинская лазурь растворяется въ водяномъ растворѣ щавелевой кислоты и даетъ синія чернила. Они на воздухѣ, при дѣйствіи 'Свѣта, свѣтлѣютъ, но въ темнотѣ опять Еоглощаютъ кислородъ и синѣютъ, что замѣчается иногда съ синииъ суквош>. Избы- токъ желтой соли переводить берлинскую лазурь въ состояніе, растворпноѳ въ водѣ, но нерастворяющееся въ растворахъ разныхъ солей, т. е. въ растворимую лазурь. Крѣпкая НС1 также растворяетъ лазурь. [30] При ея приготовленіи не должно брать много хлора, иначе реакпіп идетъ далѣе. Легко узнать, когда должно прекратить дѣйствіе хлора на желтую соль: стоять взять пробу жидкости и прибавить къ ней раствора соля окиси жѳлѣза—если образуется синій осадокъ лазури, должно еще пропускать хлоръ, потому что еще есть желтая соль, красная асе не даетъ осадка съ волями окисп жедѣза. Красная соль, также какъ я желтая, легко нѣ- няетъ два иными разложеніямн свой каліа на лодородъ и разные металлы. Съ солями Sn, Ag, Hg она даетъ желтые, ст. солями U, Ni, ная соль даетъ сииій осадокъ: турп- бульскую лазурь, очень сходную съ съ берлинскою, потому что содержитъ, также какъ и, она (и какъ растворимая лазурь), синеродистое и синерод- ное желѣзо, хотя и въ другомъ отношении, а именно, образуется такъ: 3FeCI2+2K3FeC6NG=GKCl+FesFe2ClsN12 или 3{FeCaNaJFeaC°Nu; тогда какъ въ берлинской лазури Fe7, Cyls, здѣсь Fe5 и Су1а. Соль окиси желѣза съ красного солью должна дать синеродистое желѣзо FesCuNe, а йто по- слѣднее растворимо, и потому осадка не происходить, только жидкость бу- рѣетъ [31]. Со, Си, Ві. бурые осадки. Соль свинца при д'ііііствіп H*S даетъ РЬ8 и водородную соль или кислоту, соответствующую красной соли HsFeC°K", растворимую, кристаллизующуюся: въ краен ыхь пглахъ, очень сходную съ НЧгсС'Й*. Красная соль переходить отъ дѣй- ствія возстановптелей, напрцмѣръ, H:S, Си, въ желтую соль, особенно легко въ присутствии щелочей: съ ними соль составляетъ даже довольно энергическое окисляющее средство, переводящее, напр., закись марганца въ перекись, бѣлнщее ткани и т. п. [31] Необходимо упомянуть объ . особонъ рядѣ легко кристаллизующихся солей, обра- зуемыхъ желтою солью и др. желѣапсто-еине- родиетымн соединеніяагц при д'Ьйствіи азотной кислоты. Эти соли еодержатъ элементы окисп азота, а потом у называются ннтрогквлѣзмегосине- родистыми (нитропру сеидами). Чаше всего полу- чаютъ хорошо кристаллизующуюся сольнатрія: KaaFeC3K*02HsO. Эта соль по составу отличается отъ красной натровой соли NaTeC'N6 тъ'Мъ, что въ ней NaCN эамѣщено окисью азота NO. Для прпготовленія, желтую соль въ порощкѣ облнваютъ &/і по вѣсу частями крѣпк. азотной кисл., смешанной съ равнымъ объемомъ воды. Смѣсь оставляютъ сперва при обыкновен. температуре, а иотомъ нагрѣва- ютъ въ водяноіі оаннт,. При этомъ сперва про- ікходитъ красная соль (осадокъ съ FeCl2}, a дотом'ь эта послѣдняя исчезаетъ {нѣтъ осадка съРеСІ5) и образуется зеленый осадокъ. Тогда охлажденная .югдкость выдѣляетъ кристаллы селитры. Къ остатку примѣпшвазотъ соды, ки- пятятъ, цѣднтъ, Быпариваютъ, — кристалла-, зуются КаКО* п описываемая соль. Она выделяется въ красныхъ призмахъ. Щелочныя и щелочно-земельный соли не даютъ осад- ковъ — растворимы, но соли Fe, Zn, Си, Ag даютъ осадки, мѣнял Na на эти металлы. За- мѣчательно, что съ сернистыми щелочными металлами оплсываеаіая соль даетъ ярко напряженное красное окрашвваніе. Открыть этотъ рядъ соединеній Гмелиномъ, изученъ Плейфроиъ (1S49) и др. Къ нему до нѣкоторой степени близокъ рядъ тітросѣрннстыхъ соединеніЁ, опнеан* ныхъ Руссеноиъ. Исходнымъ соедпненіенъ служатъ здѣсь черные кристаллы, получае-
710 ГЛ. 22. ЖЕД'ВЗО, КОБЛЛЬТЪ II І-ІИККЕЛЬ. Если хлоръ п натрій суть представители еаыобытныхъ групііъ элемен- товъ, то въ этомъ значеніп нельзя отказать и желѣзу. Только его ближай- шіе аналоги обладаютъ, кромѣ сходства въ характерѣ, еще и близостью физическихъ свойствъ и атомныхъ вѣ- совъ. Желѣзо заннмаетъ между своими ближайшими аналогами среднее поло- женіе какъ по свойствамъ и способности давать навѣстные соляные окислы, такъ и по атомному вѣсу. Съ одной стороны, къ желѣзу (56) примы- каютъ кобальтъ (59) п никкель (59)— металлы болѣе основнаго характера, прочныхъ кпслотъ и высшихъ степеней окисленія не образующее, состав- ляющіе переходь къ мѣди (63) и цинку (65). Съ другой стороны, къ желѣзу близки марганецъ (55) и хромъ (52), дающіе и основные, и кислотные окислы. При блнзкомъ вѣеѣ атома Сг, Мп, Fe, Со, Ni, Си имѣютъ и близкіе удѣль- ные вѣса, такъ что н объемы пхъ ато- мовъ и частицъ пхъ аналогическихъ соединеній близки между собою (см. таблицу стр. 478). Кромѣ того, сходство названныхъ элементов!, видно въ слѣ- дующемъ: они даютъ закиси RO, какъ основанія довольно эпергическія, нзо- морфныя еъ магнезіею, напримѣръ, соль RSO7H20, сходную съ MgSO*7H30 и FeSO^H^), или сходныя сѣрнокислыя соли съ менышімъ содержаніемъ воды; всѣ даютъ двойныя (съ еѣрнощелоч- ными солями) соли, кристаллизующаяся съ 6Н20, способны давать двойныя амміачныя соли и т. д. Закиси кобальта и никкелядов. постоянны, трудно окисляемы (для Ni труднѣе, чѣмъ для Со, переходъ къ Си), для Мп и особенно для Сг онѣ окисляемы легче, чѣмъ для Fe, и переходятъ въ высшіе ігые'такъ: смѣшиваютъ растворы KHScbKNO* и прнбавляютъ, помешивая растворъ, Fe'Cl0, квпятягь и пфдятъ— при охлажденіи выделяются черные кристаллы составаFe^3(HО)10НгО (Розенбергь), или, по Декелю, FeNO!NHsS. Они инѣютъ слабый леталличеекій блескъ, растворимы въ водѣ, спиртіі н эфир'в. Послѣд- ніе цоглощаютъ такъ же легко, пакт. СаСІ*— воду. Въ присутствІи щелочей кристаллы сохраняются неизиѣниьши, ио сь кнслотнив вы- дѣляютъ окпслы азота. Описывать подробпѣе эти ряды нещестит. въ краткомъ куре* н'кгь нужды, потому чтосвяяь ихъ съ другаіги сц- еднненіяни еще не ясна в они пока не ииѣютъ прнмѣненін- окислы. Веѣ оип образуютъ также- окиси вида RaOH, притсмъ для Ni и Со эта окись очень непостоянна и легче раскисляется, чѣмъ Fe'-O3, а для Сг она очень постоянна и составляете обыкіювеннѣйшій впдъ солей хрома. Со щелочью и окислителями Сг, Мп и Fe окисляются, образуя соли сходныя съ Na2S04, а Со и Ni окисляются съ трудомъ, кислоты ихъ пеизвѣсшы еъ достовѣрностью и, вѣроятно, бу- дутъ еще ленѣе прочны, чѣмъ соль желѣзной кисл. Сг, Мп и Fe обра- зуготъ соединеыія R!C1*, сходныя во многомъ съ Ре2С1°; у Со эта способность уже ослаблена, у Ni она уже почти исчезла. Синеродистая соединения, особенно для Мп и Со, весьма близки къ соотвѣтственнымъ желѣзи- сто-спнеродистымъ еоединеніямъ. Окислы Ni и Со легче раскисляются въ металлъ, чѣмъ Fe, а Ып и Сг еще труднѣе, и для нихъ' самые металлы получаются съ трудоыъ въ чпстомъ вндѣ, способны образовать родъ чугуна. Получаемые металлы Сг, Мп, Fe, Со и Ni сѣраго желѣзнаго цвѣта, весьма трудноплавки, по Ni и Со все же плавятся въ гориахъ, легкоплавче желѣза, тогда какъ хромъ труднѣе плавится, чѣмъ платина (Девилль). Металлы эти разлагаютъ воду, при этомъ тѣмъ трудиѣе,- чѣмъ выше атомный вѣсъ, образуя переходъ къ Си, которая уже воды не разлагаетъ. Соедипе- нія всѣхъ атихъ металловъ окрашены въ различные, иногда, особенно же высшія степени окисленія, въ яркіе- цвѣта. Металлы желѣзнаго ряда и въ при- родѣ часто встрѣчаются вмѣстѣ. Повсюду почта марганецъ сопровождаете желѣзо, а желѣзо составляетъ примѣсь марганцовыхъ рудъ. Хромъ находится преимущественно въ видѣ хромистаго желѣзняка, т. е. осрбаго рода магнитной окиси, гдѣ Fe963 замѣнено Сга03. Никкель и кобальтъ столь же неразлучные спутники, какъ желѣзо п марганецъ, а въ метеоритахъ N1 сопрс- вождаетъ Fe. Сходство ихъ простирается даже до столь ртдаленныхъ ствойствъ, каковы магнитныя. Въ ряду зтихъ металловъ находятся наиболѣе магнитные: желѣзо, Со и Ni; даже для хромовыхъ
аналоги гкклѣзл. 711 еоединеній извѣстиа магнитная окись, какой не знаюгь въ другихъ рядахъ. Никкель въ крѣпкой азотной кислотѣ легко становится пассивнымъ. Бодо- родъ поглощается пмъ, подобно тому, какъ жел'Ъзомъ. Однимъ словомъ въ рядѣ Сг, Мп, Fe, Со и Ni— сущемѵ вуетіі много общаго и самостоятель- наго, что выясняется еще боліе при знакомстве съ кобальтоігъ и никкелемъ. Въ природѣ кобальтъ встрѣчается преимущественно въ еоединеній съ мышьякомт. и сѣрой. Мышьяковистый или шпейсоізый кобальтъ CoAs- встрѣ- чаетсп въ блестящихъ кристалллахъ правильной системы, преимущественно въ Саксоніи. Кобальтовый блеет CoAs"CoS- очень сходеиъ съ ниыъ и такте правильной системы; пзвѣстны тведскій, норвежскій, кавказскій. Рудою никкелл служить купферниккеаъ, который есть мышьяковистый никкель, но составленный иначе, чѣмъ мышьяковистый кобальтъ, а именно, NLVs; всхрѣчается въ Богеміи и Саксоніи; имѣетъ красно-медный цвѣтъ, рѣдко криеталличенъ; названіе получилъ оттого, что саксоыекіе рудокопы приняли его первоначально за руду мѣди (Едріег), но этой последней не могли изъ нея извлечь. Соотвѣтственно кобальтовому блеску, извѣстенъ нгікке- левый блескъ NiS^NiAs2. Никкель сопро- вождаетъ руды кобальта, а кобальтъ сопровождает!, руды никкеля, такъ что эти два металла составляют^ взаимные спутники. За Кавказомъ, въ Елиса- ветпольской губерим, выработываются руды кобальта. На Уралѣ (Ревдинскъ) найдены никкелевыя руды, образованный водною кремнениккелевою солью. Изъ Новой КаледоиІи въ Европу везутъ много подобной же руды. Обѣ содержать около 12°/0Ni. Въ новокаледои- ской рудѣ преобладаетъ гарньеритъ (КО)»(ЗЮЯ)*11/>Н80, щѣ R=Ni и Mg. Массу никкеля нашли въ Канадѣ, гдѣ руда (никкелистын колчеданъ) не со- держитъ мышьяка. Кобальтъ перера- ботывается преимущественно въ еоеди- ненія кобальта, а никкель — преимущественно въ металлъ, который нынѣ часто принѣняется въ сплавахъ, напр., съ желѣзомъ (пиккелистая сталь), .въ никкелевой размѣиной монетѣ миогихъ европёйскихъ государствъ и для по- крытія другихъ металловъ, п. ч. № не окисляется на воздухѣ. Переработкѣ на кобальтовыя соедішенія подвергается преимущественно мышьяковистый кобальтъ1 и сѣрнисто-мышьяко- нистый, которые сперва сортируюсь, отбирая горную породу, а потомъ об- жлганггь. При это.мъ большая часть евры и мышьяка удаляется; мышьяковистый ангидридъ улетучивается вмѣстѣ съ SO2. Металлъ при этомъ также окисляется [82]. Имѣя окиси никкеля [32 J Остатокъ отъ такого обжиганія кобаль- TOBLZX7. рудъ НО.СНТ7» названіе еаффлера и по- етупаетъ часто въ продажу. Отсюда добывя- ютъ уже болѣе чистыя кобальтовыя соединен!/!. Никкелевыя рудьі также сперва обнеи- гаютъ, а послѣ екпеелъ растворяютъ въ кие- лотахъ, причежь получается соль закиси. Даль- нѣйілап переработка кобальтовыхъ и никке- левыхъ рудъ облегчается, если мышьякъ почти окончательно будетъ уда.теиъ, для чего достаточно вновь обжечь еаффлеръ съ небольшою поднѣоью селитры и соды: отъ дѣйствія селитры образуется мышьяковистая соль, которую вода изЕлекаетъ. Остальную jiaecy ра- створяготъ въ соляной кпелотѣ еъ небольшою полмѣсш азотной. Въ растворъ иерсходятъ: нѣдь, желѣзо, марганецъ, никкель, кобальтъ и др. Пропуская чрезъ растворъ H£S, выдѣ- ляютъ въ впдѣ с-Ёрпистыхъ металловъ Си, Ві, РЬ, As; но желѣзо, кобальтъ. ндкксль и марганецъ останутся въ раетворѣ. Къ жидкости прибавляютъ аэотной кислоты, чтобы перевести желѣэо въ окись, и тогда прибзвля- ютъ соды. Окись желѣза осаждается раньше, чѣлъ уголышіг соли кобальта, никкеля н мар-' ганца. Если къ оставшейся емѣсіі солей названные металловъ прибавить іиелочнаго раствора бѣлплъной извести, то сперва осаждается аест. марганецъ въ видѣ МпО\ потомъ осаждается кобальтъ въ видѣ водной окиси кобальта, а наконецъ—и никкель. При этомъ только нельзя ручаться за то, что произведено будетъ разд'Ьленіе полное, тѣмъ болѣе, что высшіе окислы трехъ назваыныхъ металловъ всѣ имѣютъ черный двѣтъ, но послѣ нѣсколькихъ пробъ легко можно узнать то количество бѣлпльной извести, которое осаж- даетъмаргаеецъ.и то количество,которое осаж- даетъ весь кобальтъ. Марганецъ ложно удалить отт, кобальта также и тѣмъ споеобомъ, что смѣсь растворовъ обопхъ металловъ (въ віідѣ солей закиси) оеааідаютъ сѣрЕгястымъ аммоиіемъ и лотолъ оеадокъ растворяютъ въ уксусной кислотѣ или въ слабой соляной, въ которыхъ еѣрнистый иарганецъ легко растворяется, а сѣрнистый кобальтъ вовсе ночги пераетворимъ. Дальнѣйшія подробности,, ка- сающіяся отдѣленія Со отъ^і, должно искать въ сочяненіяхъ по аналитической хюии,.въ практикѣ довольствуются грубыкъ раадѣле- ніемъ, оспованныаъ на томъ-, что Ni возста- новляется раньше и труднѣе окисляется, чѣмъ кобальтъ. Иовокаледонскую руду Ni плавятъ съ СаСО3 п CaSO'1 на коксв и получаютъ
713 гл; 22. IKE.TU30, коеальтъ и никкель и кобальта, легко получить самые металлы. Для этого растворы нхъ солей осаждаютъ содою и накішівагатъ угольную соль, — получаются заннсп, а эти послѣдшя, въ струѣ водорода п даже при накалпваніи съ нашатыремъ, оставляют^, металлы. Если они получаются въ иорошкообразіюлъ вндѣ, то легко окисляются. Накаливая хлористые никкель и кобальтъ въ струѣ водорода, получаютъ эти металлы въ видѣ бле- стящихъ чешуекъ. Никкель всегда воз- стаповлястся гораздо легче и раньше кобалъп/а и въ порошковатомъ (воз- станонленный въ водород*} видѣ дѣл- ствуетъ подобно платиновой черни,во многихъ случаях!» какъ контактное вещество. Плавится нпккель легче кобальта; въ жару горновъ шккел'ь еще можетъ сплавляться, и это еоетавляетъ даже способъ для пспытанія способности гориа давать возвышенную температуру. Кобальтъ плавится выше, чѣмъ никкель, а именно — немногимъ только ниже температуры плавленія желѣза. Вообще кобальтъ ближе къ желѣзу, чѣмъ никкель: никкель ближе къ мѣди [32 bis]. Уд. вѣсъ возста- металл. сплавъ, содержащШ Ni. Fc и S, его обжигають съ SiO- и этііяъ удалпютъ пеѣ шлаки Fe, а Ш остается сь S; этотъ остатокъ при дальнѣншенъ обжигаши даетъ NiO, а он'ь ет. углемъ металл. Si. Въ технпкѣ часто употребляють довольно аечистыя і;обальтовыя соединенія, превращая нхъ въ лазорь (синьку) или иіиальту, Шмальта есть стекло съ подмѣсыо окисловъ кобальта; *>тъ этой послѣдней подмѣсн стекло пріобрѣ- таетъ весьма яркій сини; цвѣтъ, такъ что и тюрошокъ этого стекла аожетъ служить, какъ синяя краска, притокъ постоянная при высо- кихъ темпер&турахъ, отчего она и употреблялась прежде очень часто, какъ синяя Есраска; пынѣ для этого употребляіотъ лазурь, ультра- маринъ и др. Въ настоящее время шмальта идетъ почти исключительно для окрашивашя стекла, фаянса и фарфора. Для приготавле- иія ншальты употребляють саффлеръ, который пЛавятъ въ тжгеляхъ съ кварцемъ и по- ташомъ. Тогда образует.сп сплавленная масса кобальтоваго стекла и металлическая масса на днѣ тигля, заключающая всѣ почти пост оронніе металлы: мышыйгь, никкель, мѣдь, серебро и др. Эта металлическая масса носить названіе шлеііса и употребляется, какъ ник- иелевая руда. Шмальта содержите, обыкновенно около 70в/0 кремнезема, около 2о°/0 кали, натра и др. и около 5—6°/0 закиси кобальта. [32 bis] Вся совокупность свѣдѣній о Со и Hi, по сравнешю лхъ съ Fe и Си, заетав- ляетъ утверждать, что Со ближе къ Fe, а Кі къ Си, а такъ какъ атомный вѣгт. Fe=5fi и новленнаго водородомъ Ni = 9,1, а кобальта=8,9. Сплавленный кобальтъ пмѣетъ удѣльный . вѣеь S,5; такова же почти плотпость и обыкновенная 'никкеля, Никкель имѣетъ сѣроватьтіі, серебристо - бѣлый цвѣтъ, блестящъ и весьма тлгучъ, такъ что изъ него легко вытянуть весьма тоинія проволоки, сопротивление которыхъ разрыву ие меньше желѣзныхъ. Красивый цвѣтъ никкеля, блестящая политура, которую онъ можетъ принимать и которую сохраняетъ на воздухѣ, потому что не окисляется, ■— дѣлаютъ этотъ металлъ пригоднымъ на многія нздѣлія и во многомъ сходныыъ съ серебромъ [32 tri]. Особенно часто стали въ нослѣднее время покрывать нпккелемъ другіе металлы (никкелиро- вапіе}. Это производится црн помощи осажденія никкеля нзъ раствора его купороса гальваішческимъ токомъ. Цвѣтъ кобальта болѣе теііенъ и крас- новатъ; кобальтъ ташке тягучъ, сопротивляется разрыву гораздо больше, чѣмъ желѣзо. Слабыя кислоты па никкель ц кобальтъ дѣйствуютъ очень медленно; лучшвмъ растворителемъ для еихъ нужно считать азотную кислоту. Растворы, во всякомъ елучаѣ, содер- жатъ соли, соотвѣтствующія солям'ь закиси желѣза, т. е. соли закнен этихъ металловъ СоХ2, NiX2. Эти соли типически сходны съ солями Mg и Fe. Соли никкеля въ водномъ состояніж обыкновенно зеленаго цвѣта и даютъ яркій зеленый растворъ; безводный соеднненія чаще всего желтаго цвѣта. Соли Си = 63, то, по началамь періодической системы элемептовъ, должно яедать, что атомный вѣсъ Со будетъ около Э9, а для Ni бо- лѣо, чѣмъ для Со, но менѣе, чѣыъ для Си, т. е. около 60. Однако большинство сравнптель- ныхъ опредѣленія атомныхъ вѣсовъ Со и Ni до сикъ поръ даетъ другой результата, но здѣсь едвалидоньшѣ существуетъ требуемая точность, какъ и высказано уже въ гл. 15-3, вын. 25. [32 tri] Такъ, напр.. щелочи можно сплавлять въ ииккелепыхъ сосудах?,, какъ въ се- ребряныяъ, п. ч. они на оба металла не дѣіі- ствуютъ. Слабыя кислоты на никкель также не дѣйствуютъ, какъ на Ag. Азотная к. одна хорошо растворяѳтъ оба металла. По его твердости и тугоплавкости никкель превосходить серебро. При отливкѣ никкеля къ нему прибавляютъ малое ('/юоо по вѣсу) колич. нагнія (какъ къ стали — алюминія) для при- даиія однородности.
КОВДЛЬТЪ И НИККЕЛЬ 713 кобальта гшѣготъ обыкновенно розовый цвѣтъ, а въ безводиомъ видь- — обыкновенно синій. Водяной растворъ ыхъ розовато цвѣта; хлористый ко- бальтъ легко растворяется въ сшіртѣ и даетъ растворъ интензмвнаго синяго цвѣта [33]. [33] Эта псремѣна цвѣта, зависящая, по веси вероятности, отъ соединенія съ водою, даетъ поводъ употреблять растворъ хлорп- стаго кобальта, какъ сюшаттіческін чернила. Если наппсатг, раз веде ннымъ растворомъ хло- рнстаго кобалта на бѣлой иумагѣ, то аиип- еанное не будстъ видно, ведѣдствіе весьма слабаго цвѣта, евоііотвеннаго раствору кобальтовой соли, іі послѣ высыханія написанное будетъ незамѣтпо. Но сели нагрѣгь бумагу, прпложияъ ее, цапр., і;ъ печи, то розовая соль переходить въ ленѣе-водную голубую, и написанное проявляется весьма явственно; прп охлаждепіп оно опять пропадаетъ. Измѣненіе цвѣта водиьтхъ растворовъ СоСІ", въ зависимости не только оть растворешя въ водѣ ила сштртѣ, но и отъ перемѣны темпе- ратуры. является характерною особенностью всѣхъ галопдныхъ солей кобальта. Криетал- лпческій іоднетый кобальта CoJJGH-0 между —22° п Ц-20" даетъ темнокраеный растворъ. Выше +20° жидкость бурѣетъ, переходя че- резъ оливковый цвѣтъ къ зеленому и отъ -]-35а до 320° растворъ остается зеленымъ. Нзмѣпепіе цвѣта, ао 3iapy(lS91), объясняется тѣмъ, что иначалѣ въ раетворѣ содержится гидрятъ СоЗ-ШЮ, а выше 35° Со524ЫЮ, отчего могутъ быть выкристаллизованы нзъ рпстворовъ, первьій при обыкновенной теи- пературѣ, а второй — при нагрѣвашп. Растворъ шестиводнаго гидрата хлорнстаго кобальта. ОоСІ'СЫ-О между —22; и 4-25 розо- ваго цвѣта: начиная же съ 25° цвѣтъ раствора мѣняется, принимая вплоть до 50° всѣ оттѣнки отъ краснаго до синяго цвѣта: на- стоящііі синій цвѣтъ устанавливается .~шшь при 55° ц сохраняется до 300°. Этотъ сипіі! растворъ еодержитъ гндратъ СоСР2НЮ или, по Потылицыну, СоС12Н30. Это подобно тому, что мы видѣли уже многократно (напр. гл. 22, выи. 23 для Fe'JCl°): водные растворы вы- дѣляютъ при разныхъ температурах!, различные кристаллогидраты и при повьіщенін t все съ меныпим-ь и съ меиьпшмъ содержа- иіеыъ воды. Нътъ особенности и въ томъ, что цвѣтъ соли прп рааличномъ содержаніп Н20 различенъ. Но здѣеь характерно то обстоятельство, что перемѣна цвѣта совершается въ растворѣ при избыткѣ. воды. Это какъ бы указываетъ на то, что въ саыомъ растворѣ можетъ быть или СоС1а6НгО, или СоС1г2НЮ. Д такъ какъ иэвѣстно, что въ растворѣ можетъ быть какъ шетафосф. к. PH0S, такъ и ортофоеф. к. НвР04=НР0Ч- -f-H'O, равно какъ и нѣк. др. ангидриды, то вопросъ о состояпіп вещеетвъ въ растворахь еще ботве усложняется (см. соли Сг-Оа). Быть ыожетъ, что розовый цвѣтъ свойственъ СоХ'пЙРО, а синій Со[ОН)йЮ£)? Замѣтпмъ, что по многимъ иепытаніямъ ра- Еслн къ раствору солей кобальта прибавить раствора ѣдкаго кали, то створъ азотноиоВальтовоіі соли составляете,, употребленный въ должное время, вѣрное протпвоядіе против у отравы синильном кислотою я синероднетьшъ каліезгь. Сѣрнонпкке левая соль или ннккелевый ку- поросъ пзъ ерединхъ растворовъ при теыпе- ратурѣ 15—20° кристаллизуется въ ромбиче- стхъ кристаллах^», содержащих* 7Н20, чрезвычайно блнэкнхъ съ формою солей цинка л магнія. Илощадн вертикальной призмы наклонены для соли Mg подъ углом* 90° 30', для соли Zn подъ угломъЭІ°7', для соли Кі подъ угломъ 91° 10'. Такова же форма селеновыхъ а хромовихъ солеи Zn в Mg. Сѣрнокобалотовая соль, содержащая 7 паевъ поды, вьтдѣ- ляется въ кристаллах* одтклшомеркой си- стены, какъ и соотвѣтственныя соли желѣза и марганца. Уголь вертикальной приззгы для соли Fe=S2° 20', для Со = S2° 22', а наклоните горизонта.!ьнаго пинакоида къ' вертикальной пртамѣ для соли Fe = 90° 2Г, а для соли Со=9Э° 36". Такую же форму иаѣютъ всѣ изоморфный смѣшенія солей Mg, Си, Fe, Со, Ni. Мп, если въ нихъ содержится 7НгО и преобладают^, Fe или Со, ес.тп же изобнлуютъ Mg, Zn илп Яі, то кристаллы представлшотъ форму ромбическую—горькой соли. Слѣдова- тельно, иупаросы диморфны, но для однихъ одна, для другпхъ другая форііа болѣе постоянны. Брукъ, Ыосъ, Митчерлихъ, Рамыельсбергъ и Марппьяігь уяенлли эти отношенія. Брукъ и Митчерлихъ полагали притомъ, что въ NiS017H-0 соединяется способность принимать не только эти формы, но и форму квадратной сишеяы, потому что въ этой форяѣ она выдѣ.гяется. когда кристаллизуется изъ кислыхъ и особенно слабо нагрѣтькъ (30— 40°) растворовъ. Но Мариньякъ показалъ, что квадратные криеталлы еодержатъ не семь, а шесть паевъ воды NiSO'EH'O. Приэтомъ онъ замѣтилъ, что растворъ, испарягащійся при 50 — 70°, выдѣллетъ одноклиномерные кристаллы, но иной формы, чѣмъ для FeSO'7H20, а именно, уголъ нрпзмы 71° 52', пинакоида 95° G'. Эта соль оказалась также съ 6-ю паями воды, какъ п квадратная. Съ 6-ю паями воды получплъ Мариньякъ и соли магнезіи и цинка, испаряя растворы игь прп нѣ- ско.тько возвышенной температурѣ, и эти соли оказались изоморфны одноклпвомернон солн никкеля. Должно замѣтить, сверхъ того, что ромЗнческіе съ 7Н!0 кристаллы никке- леваго купороса отъ дѣйствія тепла и цвѣта становятся мутными, теряютъ НгО л пере- ходятъ въ квадратную соль. Одноклиномер- вые кристаллы современемъ также мутятся, перемѣаяютъ строеніе, такъ что квадратная форма этой солн есть самая ирочвая. Приба- впмъ, сверхъ того, что никкелевый купоросъ во всѣгь формахъ даетъ кристаллы очень краенваго, изумрудно-зеленаго цвѣта, при эа- каливаніи до 230°. иотчрявъ воду, пріобрѣ- таетъ нечистый сѣрожелтый цвѣтъ, но тогда содержитъ еще одннъ пай воды. Укажелъ на то, что при скѣшеніи экви- ва.іентныхъ водныхъ растворовъ КіХ5 (зе.те-
714 ГЛ. 22. ЖЕЛѣЗО, КОБАЛЬТЪ И КИНКЕЛЬ образуется голубой осадокъ основной соли. Если растворъ кобальтовой соли будетъ нагрѣтъ почти до кипѣнія и кипящій будетъ еатзшанъ съ кипя- щтаіъ же раствороыъ гадкой щелочи, то прямо образуется розовый осадокъ водкоГі закасп кобальта Со(НО)-. Если при этомъ осажденіп не будетъ вполвѣ уетраненъ доступъ воздуха кппяче- ніенъ, то въ осадкѣ будетъ заключаться, кромѣ основной соли, еще бурая водная окись кобальта, происшедшая на ечетъ дальнѣйшаго окислевія закиси кобальта [34]. Бъ этпхъ обстоите ль ствахъ соли никкеля даютъ зеленый осадокъ водной закиси ннкесдя Ni(OH)2, образованію котораго не прп- сятствуетъ амаюніакальная соль, только наго цв.) п СоХ5 (краен, ив.) получается почти безцвѣтный (сѣроватый) растворъ см'Ііси, въ которомъ отъ сочетііиія дояолиительныхъ цвѣтовъ азчезаетъ зеленое п красное окра- шпваніе еоставныхъ частей (гл. 21, вып. 23). При накаливавіи NiCl- съ KFSF въ ялати- ноеомъ тпглѣ при 220° получаетсл двойная соль HiKF*. Аналогичным!, путемъ получается KCoF*. Соль никкеля представляетъ красивый эеленыя пластинки, леп:о растворимый въ водѣ и едва растворнмыя въепиртахъэтіт- ловонъ п метиловомъ; при вагръванін въ етруѣ воздуха она разлагается на зеленую окись никкеля и фтористый каліЙ. Аналогичная соль кобальта кристаллизуется въ фораѣ плаетпяоиъ гранатов окрас в аго цвѣта. Кристалла ческій фтористый никке.іь NiF2, получаемый при нагр'Еванін аиорфнаго порошка, образующагося при разложеніи двойной аммовіевой соли въ струѣ фтороводорода, представляется въ вндѣ прекрасныхъ зеле- ныхъ. призмъ, уд. вѣса 4,63, кераствори- мьіхъ вт. водѣ, саиртѣ, эфирѣ; кислоты сѣр- вая, соляная, азотная на нихъ также вовсе не дѣйствуютъ даже при пагрѣваніи; парами воды KiF2 разлагается съ образованіемъ черной окиси, сохраняющей кристаллическое еложевіе ввятой соли. Фтористый кобальтъ CoF2 (уд. вѣсъ 4,4) еходенъ съ NiF-, но труднее (1400°) его плавится (Пуленъ 1892). (34] Водную закись кобальта Шультенъ (1889) полу чалъ, нагрѣвая растворъ СоСНШЮ съ ѣдкииъ кали въ струѣ свѣтильнаго газа. Выдѣляюшійся гидратъ растворяется въ ■вдкомъ кади, образуя растворъ тюнгоголу- бого ішѣта. Оставляя стоять спокойно вге- ченіе сутодъ въ атмосферѣ свѣтильнаго газа (чтобы избегнуть окисленія), изъ раствора выпадаете Со(ОН)2 представляюяий фіалето- вый порошокъ, подъ митфоскопомъ обнаруживающий кристаллическое сложеніе. Плот- кость гадрата 3,597 при 15°. Ва воздухѣ ги драть не измѣняетея; теплая уксусная кислота его растворяетъ, ао какъ въ холод- ньиъ, такъ и тевлыхъ растворахъ амміака и нашатыря—гвдратъ нерастворпиъ. въ этомъ поелѣднемъ случаѣ требуется больше щелочи для полиаго выд'вленія никкеля. Закись никкеля, полученная проналнваніемъ гидрата, или изъ угольной, пли изъ азотной соли, предета- вляетъ сѣуый порошокъ, легко растворимый еъ кислотахъ и легко возста- новляемый, по то же самое вещество получается н въ кристаллическомъ ви- донзыѣненіи, какъ побочный продуктъ выплавкп рудъ, въ правалызыхъ окта- адрахъ, съ металлические блескомъ, сѣраго цвѣта. Въ этомъ состояніи кислоты на закись никкеля почти не дѣй- ствуютъ [34 bis]. Замѣчательно отвошсіііе водныхъ закисей кобальта и никкеля къ ашііаку: ѣдкій амміакъ растворяетъ образую- щійсл осадокъ водныхъ закисей Со и Ni. Голубой амміачный растворъ ник- [34^ bis) Синеродистый калій производить въ соляхъ кобальта осадокъ, растворпющійся въ пабыткѣ реагента и образующей зеленый растворъ. При нагр'Ьвнніи его съ прпбавле- ніенъ нѣкотораго количества кислоты образуется двойная см не родист он об альтовая соль, соотв'ІітстЕуш.ын красной соли. Обрааованіе ея сопровождается выдѣленіемъ водорода и основывается на способности кобальта окисляться въ щолочноиъ растворѣ, развитіе чего видно въ значительной иѣрѣ въ кобаль- тіаковыхъ соляхъ (см. вьш. 35) и въ способ, окисляться въ Со!0'. Процессъ, происходящій прп этом*, ыожетъ быть вырангенъ сліідую- пшмъ уравненіеиъ: CoCsSsH -f-KCN; образують сперва СоКчС°И°, пото^гь эта соль съ водою Н"0 даетъ ѣдкое кали КНО, водородъ Н н соль КгСоСсЯ0. Понятно, вслѣдствіе этого, почему здѣсь такъ необходимо прнеутствіе кислоты: она соединяется со щелочью. Изъ во- дяиыхъ растворовъ эта соль кристаллизуется въ прозрачныкъ, шест игран ныхъ призлахъ желтоватаго цвйта, легко растворимыхъ въ водѣ. Реакпіп двойного разложенія и даікс образовавіе соотвѣтствующей кислоты зд'Ьсг, совершенно тѣ жѳ, какъ и для красной соли. Если точно такъ обрабатывать никкелевую соль, какъ указано тотчасъ для кобальтовой соли, то происходить разложите. Подобное же отношепіе СоХ2 предетавляетъ при реагировали съ пзбыткомъ азотястонатровой соли, тогда въ рястворѣ (при подиѣсн уксусной ки9л-) происходить Na'Co(NOB)', причеиъ отдѣляетсл КО, пронеходящій отъ окпеленія Со ваъ формы CoXs въ фор»у CoXs. Указанная натровая соль хорошо растворима въ вод'Ь, но соотвѣтетвениая соль калія (также Rb я Cs) очень мало (лгенѣе чѣиъ для ТЧС14) растворима въ водѣ, такъ что этнлъ путемъ мояшо -отдѣлять К отъ Na. Такія диойныя азотисто-кобальтовып соли постоянны и во- обпіе очень сходны съ желѣзисто еннеродяою солью. Ник коль не образуетъ такихъ соединен! й.
СОЛИ КОБАЛЬТА И ННККЕЛЯ. 715 келя походитъ на такой же растворъ оішси мѣди, ко только имѣетъ нѣ- сколько красноватый отдивъ. Оиъ характеризуется тѣмъ, что растворяетъ шеліп>, подобно толу, какъ амміачный растворъ описи мѣдп растворяетъ клѣт- чатну. Амміакъ растворяетъ также оса- докъ водной закиси кобальта, образуя буроватую жидкость, которая на воз- духѣ становится темяѣе и подъ конецъ пріобр'Ьтаетъ ярко-красный цвѣтъ; при этшіъ поглощается кпслородъ. Подаіѣсь нашатыря препятствуетъ осажденію ко- бальтовыхъ солей . амміакомъ, и тогда получается, по прпбавленіи амміака, буроватый растворъ, изъ котораго, какъ изъ предыдущаго раствора, ѣдкое калп уже не вьтдізляетъ закиси кобальта. Въ этоыъ растворѣ происходить особый, сравнительно прочиыя, содержащія NH3 и избытокъ кислорода, соединенія, лоеящія названіе аді- міачно-кобальтовыхъ пли кобальтіако- выхъ солей, йзелѣдованы онѣ преимущественно Гентомъ, Фремп, Іоргенсе- номъ, Вернеролъ и др. Геитъ замѣ- тилъ, что кобальтовая соль, смѣшан- ная съ избытком?! нашатыря, по прибавлены амміака, оставаясь на воздухе, выдѣляетъ по истеченіи нѣкотораго времени (отъ прибавления соляной кис-, лоты и кнпяченія) красный порошокъ соли, а оетавшійся растворъ содержштъ оранжевую соль. Изученіе зтихъ соединений привело къ открытію цѣлаго ряда подобныхъ солей, причемъ оказалось, что они соотвѣтствують выс- пшыъ степенямъ окисленія кобальта [35], которъщ далѣе описываются. Ник- (Зй] Между кобальтіаковымн солями можно отличиті. по крайней мѣрѣ слѣдугопдіе классы, лотшрлЮЕщеся для Сг, Jr, Itlt (надъ ними мы особо не останавливаем я, п. ч. они ао существу очень сходны съ кобалътіакймн) и др. Іоргенсенъ и Бернеръ въ 1S07 и близкихъ къ нему годахъ много дополнили свѣдѣиія объ этихъ сложныхъ соединеніяхъ. а) Амміачно-кобальтовыя соли суть ни что иное, какъ щшшя соедпнешя кобальтовыхъ солей закиси СоХг съ анміакомъ, тіодобныя разно бразныігь другимт. соедпненіямъ солей серебра, мѣди я даже кальція. магнія съ КНа. Онѣ легко кристаллизуются язь раствора, содержащего амыіакъ, и пмѣютъ розовый цвѣтъ. Такт,, гнаігр., ялорнст&ін кобальтъ, сиѣшан- аый въ раствор* съ адагіакамь до' тдго, чтобы образовании йен осадокъ вновь растворился, выдѣляетъ октаэдрическіе кристаллы Colli5 EPOONH11. Эти соли суть ни что иное, кель не обладаетъ этою способностью поглощать въ аммоиіакалъномъ ра- какъ соединен! я съ кристаллиаацюниымъ анміакюгь, если можно такъ выразиться, уподоблял гсоединснія этого рода соедпненіямъ сь кристаллнааціонною водою. Это подобіе леяо и по составу, и па способности отдавать амміакъ при разныхъ температурахъ. Ваисііѣе всего замѣтпть, что во всѣхъ этихъ солякъ на пай кобальта содержится именно 15 паевъ аліміака н этоть амміакъ удерживается довольно прочно. Вода разлагаетъ эти соли. (Нпккель даетъ подобный же соединении, яѳ образуя иныхъ видовъ, отвѣчающихъ настоящимъ кобальтіакамъ). b) Растворъ предыдущие солей при дѣй- ствіи воздуха становится бурыыъ, ноглощаеть кпслородъ и въ крѣпкнхт растворахъ покрывается кристаллической порой окси-нобаль- тіановыхъ солей. Эти деслѣднія вообще мало растворимы въ амміачпой жидкости, ииѣгатъ бурый цвѣіъ и характеризуются тѣмъ, что съ теплою водою выдѣляютъ нивлородъ, образуя соли ел'вдугощаго разряда. Примѣромъ этого рода солей иожетъ служить азотнокислая соль: CoN50:5NH3H*0.' Отъ Co(NOaf оііа отличается липшшгь яаемъ кислорода; то-есть она отвѣчаетъ дву-окисв кобальта СоО!, кавіъ первыя соли. отвѣчаютъ закиси. Въ нахъ 5, а не і> амміака, какъ будто NH" заыѣнеаъ О, но мы и далѣе встрѣтимъ соединенія, содержащія на Со или ЭНН8, или 6NH*. c) Лутео-кабальтІановыя соли CoS36NHJ названы такъ потому, что имѣютъ желтый (lu- tens) цв'Ьтъ. Получаются изъ солей перваго рода, оста&тенныхъ въ слабоит, водпномъ раствор'); на воздух-];; в-ь этомъ лоствднемъ случаев солей второго рода не происходить, потому что этп лостѣднія избытконъ воды разлагаются съ выдѣленіемъ кислорода и образованіемъ лутео-кобальтіаковыхъ солей. Розкобальтіаковьгн соли (см. далѣе) при дѣй- етвіи амиіака таіоке даютъ лутео-кобальтіа- ковыя еоліг. Эта послѣднія обыкновенно кристаллизуются легко и иаѣютъ желтый цвѣтъ, сравнительно гораздо болѣе постоянны, чѣмъ предыдущая, п сопротивляются даже нѣкото- рое вреня дѣйствію кипящей воды. Кипящее ■едкое калл выдѣляетъ нвъ ннхъ амміакъ и водную окись кобальта Со(ОН)3. Это показы- ваетъ, что лугео-солв еоотвѣтству»тъ окиси кобальта СоХ5, если соли второго рода—двуокиси. При дѣйствіи ѣдкаго барита на растворъ сѣрно - яутео - кобальтіаковой соля, Co-(S01)42RH]4H20, получается осадокъ сѣр- нобарптовой соли, а въ раствор-Ь водная ду- тео - кобальтіаковая окись CnfHOJ'GNH3, pa- створиагоя въ водѣ, сильно щелочная, притягивающая ішелородъ воздуха и при нагрѣ- ванін разлагающаяся съ выдѣленіемъ амаіака. Въ лутео-кобальтовыхъ соляхъ опять содержится на каждый атомъ кобальта 6NH^, какъ въ солпх-ь перваго ,рода. Въ лутео со-' лпхъ всѣ X реагируютъ (іоннрованы, какъ говорятъ нѣкоторые), какъ въ обыч. соляхъ, напр. всѣ С1э осаждаются раетвороіп, AgNO1, ясѣ (SO1)5 даютъ осадокъ съ ВаХ2 и г. п. Двойная соль съ PtCl4 составлена, подобно
710 ГЛ. 22. ЖЕЛІіЗО, КОБАЛЬТЪ И ИИККЕЛЬ створѣ кыслородъ воздуха.. Дли иоі-га- манія этого различія и, вообще, отно- соли ішлія [КЛЧСІ4), то есть содержать (CoClsliNHa)s3PLCll. или хлора въ 1'І.СІ'1 въ два раза, болѣе, Ч'Ьіъ въ щелочной соли. |Въ со- ляхъ роз вентам и новыхъйі\розтетрамііновихъ f также вев X реагнруютъ илн іоннрованы. но еъ сояяхъ д и 1\ только часть, а они равны солішь е и /"безъ воды; это значить, что вода, хотя и растворяетъ ихъ, еъ ними не соединена, какъ РНО3 отличается отъРЬРІР; явле- нія этого рода совершенно отвѣчашть толу, что выше (гл. 31 вын. 7) указано было для аеленыхт. и фіолеговыхъ солей окиси хрома, т. е. мы здѣсь іщѣемъ дѣло съ разрлдозгь соединеній, которьшь придашь обыкновенно наэваніѳ комплексныхь]. й) Фуэкобальтіановыя соли. Амміачйып рас- творъ коОальтовыхъ солей на воздухѣ при- нішаетъ бурый цвѣтъ, зависящій огь обра- зованія этпхъ солей. Он'В получаются также при раэлоигеніп солей второго рода; онѣ худо кристаллизуются н изъ рястворовъ выделяются спиртомъ или избыткоиъ амміава, прп кпдяченів выдѣлпютъ заключаю щійся въ ныхъ амніакъ и окись кобальта. Соляная п сѣрная кислоты выдѣляюгь изъ раствора этпчъ солей желтый осадокъ, который при кшіяченін становится красиыыъ, что н даетъ соли слѣдующаго разряда. Для примѣра приведет составъ двѵхъ фузкобальтіаковыхъ солей: Co!0(SO^]sSNH4HsO а СоЮСРШЬР-ЗН-О. Очевидно, что фузкобалыіаковыя еолн отвѣ- чаютъ аммачвымъ соедпненінмъ основиыхъ солей окиси кобальта. Средняя сѣрная соль окиси кобальта CosOs должна имѣть составь Со!(801)!=Со "О s3SOs, проетѣйшія оеио- вныя сади будутъ Co-0(SO'|; = СоЮ32йО! и Co'O^SO'^CoHi'SO3. Фуэкобальтіаковыя соли отвѣчаютъ первому виду основеыхъ солей. Онѣ превращаются (въ крѣпконъ растворѣ] въ оксикобалътіаковыя соли, поглотивъ пай кислорода, т. е. Co°G!(S04)2. Фузкобальтіако- выя соли легко превращаются во многихъ обстоятельствахъ въ слѣдующій раэрядъ солей. Въ соляхъ описываемаго ряда на пай кобальта—4 пая аяміака. е) Рознобальтіановыя (пли розпентампно- выя или . аквепентаминокобальтовыя) соли СоХ'Н*05КНа соотв-втетвуютъ опять, какъ и лутеокобалътіаковыя соли, СоХ", но заклю- чаютъ меньше амніака, чѣкъ лослѣдаія, но взамѣнъ того частицу воды. Такъ, сернокислая соль, получающаяся изъ кобальтовнго купороса, растворенного въ аыиіакѣ и оста- вленнаго на воздухѣ до превращенія въ бурый растворъ фузкобалыіаковоЁ соли, по прибавлении серной кислоты, выдѣляеть кристаллически порошокъ розкобальтіаковой соли Co](SO')310NHe5HaO. Эта соль обравуетъ квадратные кристаллы краснаго явѣта, мало растворимые въ холодной, но легко растворяго- щіеся въ горячей водѣ. При дѣйствіи на еѣрнокислую соль баритовой воды образуется въ растворѣ водная окись розкобалътіака, поглощающая углекислоту воздуха. Получаются изъ слѣдующаго ряда при дѣЕствіи щелочей. ' ЦРозтетраінимыекобалътіакиСоСІ'ЗН'О'ШІР падучины ІоргенсеноііГъ и относятся ісь типу шенія Со къ Ni важно обратить внимание на то, что кобалътъ (особешю лутео-солой, только Н"0 залѣняетъ 2 раза MHS. Кан'і, лутео н роэо-ео.та, они даштъ, подобно щелочат,, двоГшыя соли съ PtCl'1, напр., (Co2H50*NH')2(SOJ)aC!2PtClJ. Цвѣтомъ темнѣе предшествуюпшхт:, но также хорошо кристаллизуются. Для получепія, при опре- д'Ь д ени ыхъ ко ицентра ці ихъ, расшо ря Ю'гъ Со С 0;! въ сіірн. кисл., ирнбивлшотъ КН3 м угле- амліачноіі' соли, пропускаюсь поздухъ (для окисленія) до пояпленія краснаго цвѣта и растворъ пепаряють съ кусками углеамиіа'шоіі солп, отц'вікпваютт, отт, осадка п кріісталлп- зуштъ со.ть состава Со^СО^^ЙО'КЗИ-О.ШН'1)2, изъ которой легко приготовить другія соли. g) ПурпуркобальтіакоЕыіі (центами» о выя) соли, СоХ'бМН*, суть также продукты прямого окнсіснія алміачныхъ растворовъ кобалыо- выхъ солеіі. Летио пропеходятъ изъ лутео и роакобалыіакавых'ь солей пр7і нагр'ііванш оъ кр+.пкіиш ипмоталп. Это суть такія же соли, какъ розкоиальтіаиовыя. только безводныя. Хлористый пурпур о кобальтіакъ CoCl55NII!J пли Со'-'СІ1']ОКИ* получается прп кипячепш оисл-ііоСа-іы'Іаковькъ солеГі съ нашатыремъ. Между солями этого рода и предыдущими существуешь такое же раэлпчіе. какъ между разиьціи соедпненілми СоСР съ водою. Въ пурпурцобальтіаковыхъ сол. изъ X3 реагн- руютъ своеобразно (іонизированы) только Ха. Розтетраішповымъ солпмь (1) отвѣчаютъ аур- пуроотетраниновыя соли СоХ*Н=04ЯН*. Особо легко получается соответственная хромовая иурпуреопеитампновая соль CrCl35NH3. (Хрн- стеисепь, 1S03). Берется еухоіі беав. хлорный хромъ, и въ охладительной cm'Uch изъ жидк. СО9 и хлора обливается безводныиъ жндкалъ амлііакогиъ л послѣ н'Ькотораго времени вынимается изъ охладительной смѣсн, такъ что масса NH3 заккааетъ, и тогда сразу фіолето- вые кристаллы пріобрѣтаіотъ красный ивѣтъ образовавшейся солп CrCLB5HHa; продуктъ обііываютъ воДой (извлекается лутео соль CrC!°6NH3), которая не растворяетъ соль, и кристаллизуютъ ее изъ нагрѣтагл раствора соляной кислоты. Ь) Празеокобальтіановыя ооли CoXJ4NHa зе ленаго цвѣта. составяяютъ въ отлошеніи къ розтетралиновымъ солянъ (Г) продукты окон- чательнаго обезвоженІя (наириа. вродѣ мето- фосфор. кисл. въ отнош. къ орго-іросф. к.}, но, растворяясь въ водѣ, не даютъ розтетра- нвновыхъ или тетрамин. солей. (Надо, по мнѣнію моему, издать солей съ еще ценыпкмъ колич. NH3, но съ Н50—еиняго пвѣта, свой- ствениаго маловоднымъ соед. кобальта, зеленый цвѣгь njiaaeo-солей уіке представллетъ переходъ къ синему). Получены Іоргенсенон'ь для этилендіампна N^ffC^H'1, замѣняюпшго ЗШі". Долго сохраняясь въ водяномъ рас- твор'Ь, онѣ даютъ розтетраминовыя соли, «ак'ь мета фосфорная к. даетъ ортофосфорную, а розтетраминовьіл переходлтъ въ празео-соли подъ влшаіеыъ Ag^O и NaHO. Изъ X* здѣсь только одивъ X реакгивенъ ііонврованъ), Сущестауютъ и осеовныя соли .того же типа, но нзъ нихъ болѣе извѣстна хромопая соль, ча-
К О В А Л Ь Т 1 А К И. 717 въ прпеутствііі хлорноватистой кислоты} легче образуеть высшую степень ■шапианродозохромоиок): Сг-ІОІГ/СГбгПРЗН-О, получающаяся при долгом-!, действие воды па СООТВ'ВТС'І'В. рОЗ П- СОЛЬ, Амміачно-металличсскія соли пред ста вляютъ ианболѣе разительное качественное и количественное скодстно от. водными мстал- личоскими солями. Сосганъ последних-!, есть МХ"тНЮ, где М = металлу. X = галоиду, простому пли е.іотниму, а т и -га—количества галоида и такъ 'называемо!! крпсталли- заціонной воды, соединенной сь солью. Со- итавъ амміачни - металли ческнх'ь солей есть MXnmNHJ. Кристаллизадюннан вода сь большею или меньшею прочностью удерживается солью, а шіыіі соли п не удершиваютъ сп; однѣ теряютъ воду на.возду.ѵ!і леш;о, другія — въ яацгу, и съ трудомъ; для нѣкпторыхт. »е- талловъ вс-!: соли соединяются съ водою, для другнхъ ■— недпгогія, и присоединенная вола нзъ такнхъ легко кьтд'І!ляется. Все то же относится и до сосдтпгепШ солей съ амміа- комъ, а потому присоединен ный амміакъ ложно назвать иристаллиэяидоннынъ амміакоиъ. Какъ иода, присоединяющаяся въ соли, ею уддержпваетсп ѵъ различною силою, такт, и аншанъ. PtCi5, соединяясь сь йКНя, разнн- ваетъ 31 т. калоріИ, а СаСІ2 только 1Л т. к., п первое еоод. трудпѣе, только ш.нпе 200°, выдѣляетъ NrP (притомъ вмѣстѣ с-ь ЫСІ), а второе около ISO0. Количество п ри соединяю - щагося NHS столь-жо разнообразно, пакт, п количество кристалл, воды, такъ напр. извѣстны SuJ4SNH\ CrCFSNbP, ОСТОВЫ*, СгС155КН=, PtCWHH' и т. д. И очень часто ЙНВ заменяется НЮ п обратно. Бсзцвѣтпан, безводная соль окиси мѣдн, напр. CuSO1, соединившись съ водою, даетъ голубыя и зеленый соли, а ст. амміакомъ—фіолетовык, Еелк пропускать чрез'ь безводную сѣрнолѣдную соль водяной иаръ, то соль прлтлгиваетъ воду и нагревается; еслц поду заменить аінііаковіъ, то разогрѣваніе совершается еще въ высшей м'ізрѣ, соль раасыпается въ медкій фіолето- вый порогаокъ. Съ НЮ образуется CnSO'oH'O, сь КНЯ — CuS015NtF. Количество частицъ виды и амміака, удерживаемыхъ солью, одно и то же; а въ доказательство того, что это не случайное отиошеніе, должно привести тотъ замечательный фактъ, что вода и амыіакъ последовательно, паи за пай, способны вытѣсиять дрѵгь друга и образовать соедішенія: CuSbJ5(Hs0); СиЗОЧ<ДЮ) SHJ; Сп80«3{ШО)2КН'; CuS042(HsO)3NH'; CuSCWPOiNH* н OuSO'oNH3. Последнее изъ итихъ соединеній получено Генрихом'!. Розе, и мои опыты показали, что больше этого въ обычныхъ условіяхъ амміака не удерживаете п. Прибавпвъ к'Ь крѣпкоиу раствору м-вднага купороса столько амміака, чтобы осадокъ окися весь растворился, и аатѣмъ прилетая спирта, Кери.еліусъ получилъ CuSO'H-OANH' я т. д. Зішонъ "эамѣідепій н здесь помогаетъ понима- нію явленія, потому что соеднненіе ЯН* сь НЮ даетъ гидратъ аммонія NH4IO, а дотому частицы NHE и НЮ, другь съ другомъ соедя- пяющіяея.шгутъ и другъ друга замѣщать, какъ окйсленія, а именно, окись кобальта Соэ03, чѣмъ ыиккель. Если г;ъ раствору равносильны». А такъ какъ .ъішіакъ сносо- бенъ соединяться съ кислотами и такъ какъ одпѣ пзъ солей, образованный мало энергическими основаніями, Солѣе приближаются по сиоііствам'ь къ кисдотамъ (то есть къ солямъ водородя). сравнительно съ другими, то должно ждать бо.тье прочш.тхъ и легче образующихся амміачно иеталличеекихъ солей для металловъ п ихъ окиаловъ, обладаюишхъ более слабыми основными свойствами, чемъ для тѣхъ, которые даютъ энергическія основанія. Этимъ объясняется — почему соли каліл, ба- рін и т. п. съ трудомъ даютъ мало про.чныл амміачно-металлпчестгія соли, тогда какъ соли серебра, меди, цинка и т. и. ихъ легко обра- яуготъ, а соли RX3 еь[е легче а прочнее. Изъ этого соображения становится также понятною большая прочность амміачныхъ соединеній лгЬдн, сравнительно съ окисью серебра, ибо первая вытѣсняется второю. Становится таюке яснымъ и то различіе, какое существует'!, въ прочности кобалыіаковъ, содер- жапшхъ соли внешихъ окнеловъ кобальта, потому что ггослѣдніе суть болѣе слабыя основаніп, ч'Ьмъ СоО. Природа силъ и качество JtG.ietriil, щоисховящихъ при оо$азо- тхлт «рочиімТяімвэ амшачпыхъ соединений ■и іпакнхъ еоедгтеиЫ, какъ кристаллша- иіоішыя, одна и та же, хотя мѣра проявлены ятихъ сгілъ и можетъ быть разной)- Это, по моему мнѣнію, лучше веего можно подтвердить, разематривая еоеджненіл углерода, дотому что для этого элемента хорошо известна, природа силъ, дѣйствующнхъ при образовали его соединеній. Возьнеяъ для примера два иепрочкыхъ углерода ыхъ соединения: уксусная кислота С!Н40г (уд. вѣсь і,01і) ст,"водою даетъ гидрагь С=Н40;Н£0 болѣе плотный (І,07), чемъ составныя части; но непрочный, легко разложимый, относимый обыкновенно прямо къ растворамъ. Таково- же кристаллическое соединение щавелевой кислоты СП-ТО" съ водою C2H"0J2HrO. Образование нхъ можно предугадать, исходя йзъ углеводорода CSH°, въ которомъ, какъ во всякокъ другомъ, можно заменять водороиъ хлоронъ, водяиымъ остаткомъ и т. п. Первое замііш,еніе водянымъ остаткомъ C'H^fHO) — прочно, перегоняется безъ измѣненія, выдер- живаетъ температуры выше 100° и тогда воды не выделяетъ. Это обыковенныи еппрть. Второе — С2Н4(НО)* также перегоняется безъ измънеиія, но можетъ разлагаться уже на НаО и СаН+0 (окись атплена нлн алдегидъ), кипитъ оно около 197°, тогда какъ первый гидрата —при 78°, разность около 100. Сое- диненіе СШ^НО)' будеть третій продуктъ такого вамѣщенІя; онъ, можно думать, долженъ бы кипеть около 300°, но этой температуры не выдержнваетъ — разлагается на НЮ н С2Н4ОЧ Такой распадающійся гидратъ и есть вышеупомянутый гядрать уксусной кислоты, то есть то, что называють растворомъ. Еще меньше можно ждать постоянства отъ след.. гиаратоБъ (дающп.хъ глнколевую СэН4Оэ И гліовсалісвую - С3НЮ* кислоты). Послѣдній'
71S ГЛ. 22. ЖЕЛЕЗО, КОБАЛЬТЪ И ШІККЕЛЬ. соли кобальта подмѣшать углебариі'о вой соли и прибавить избытокъ хлор- гидрагъ, долікеистиуіощііі получаться иаъ СВН5 и содержать С2[НО)°—и есть кристаллическое соеднкетгіе щавелевой кислоты С3Нг04 (дна водныхъ остатка) съ водою 2Н-0, о которой!) говорено выше. Гидрат* С-(ИО)" е= = СЧТ-О^ЗНЮ долженъ бы иипѣть, судя по вышесказанному, около 000°, по этой температуры онъ не вы держи ваетъ, а гораздо раньте распадается на воду 2Н!0 и гидратъ СЮ2(НО)-, который самъ еще споеобенъ вы- д-влягь воду. Не останавливаясь на далыіѣй- шпхъ соображен іяхъ, относящихся сюда, за- чѣтвмъ, что составь гпдратовъ илп соединеній сь кристалл изаціонн о ю водою уксусной п щавелевой кпслогъ наше.лъ здѣсь объяснен іе, исходя изъ закона замѣщеній, что мы п хотели доказать, утверждая, что соединенія съ кристаллы заціонною водою управляются такими же силами, какія ведутъ къ образование другихъ сложныхъ тѣ.чъ, а легкое выдѣленіе крнсталлизаціоннои воды есть только особенно сть совершенно частнаго свойства, а не главнѣйшій родовой прианаіп.. Следовательно, силы, влекущія соли къ соед. съ пЯ-0 или съ «NH3, безъ сомнѣпіл, того же еамаго порядка, какъ п силы, управляют! л обраэона- ніемъ обычиыхъ „атомныхъ" п солеобраз- ныхъ соединен!й. [Большую задержку въ нзученін первыХъ составило предубѣжденіо, господствовавшее въ ІіО-хъ и 70-хъ годахъ, о томъ, что „атомныя" соедппеніл глубоко отллчаются отъ ,молекулнрныхъи (наар. крп- сталлогидратовъ), въ которыхъ предполагали соединенія пѣлыхъ частнпъ, какъ бы безъ участін атоаныхъ силъ| Если связь хлора съ различными металлами не одинаково велика, то также и связь присоедннеішыхъ «Н!0 и «КН' весьма различая—ничего особаго тутъ н'Ьтъ. Въ тою, же обстоятельстве, что отъ присоед. различныхъ количесгвъ NH" и НЮ изыѣвяется способность галопдовъ X соли EX" къ реагнрованію (напр. въ лутео-соляхъ всѣ X3, а въ пурпурео только 2 изъ 3-хъ, въ гразе-соляхъ только 1 изъ 3-хъ X въ реа- гируетъ), должно прежде всего вндѣть явле- ніе, сходное съ тѣмъ, что извѣстно для ино- гихъ „ комплексныхъ* соединений, для орга- ничеекихъ и для Сг2С1с (гл. 21, вын. 7 Ыв). Тамъ и здѣсь дѣло повилимому лишь въ отеятіи воды; частица RCP5H20 или ВС136ВН= содержитъ галоидъ вполнѣ подвижный, реаги- руетъ (іонитюваннын), а въ частнцѣ RC135H?0 или RCl'a&H3 часть галоида почти потеряла способность реагировать съ AgNO3, точно такъ, какъ хлоръ металлептическій лотерялъ ату способность, развитую въ хлорангидріі- дахъ. Пока не будетъ ясно, въ чемъ причина этого поелѣдняго различія — нельзя ждать, чтобы обычяыя точки зрѣнія и обобщен!» Могли дать здѣсь ясный отвѣтъ. Однако можно полагать, что дѣло сведется эдѣеь на родъ и видъ движеЯія атомовъ въ частицахъ, хотя ньшѣ еще и не видно кзішмъ образомъ. Тѣмъ не менѣе я считаю не излишяимъ, обратить здѣсь вновь (гл. 1) лшиманіе на то, Что присоедините воды, а потому в каікдаго іюватпетой кислоты, или пропускать хлорный газъ. то при обыкновенной температурѣ, при вабалтываніп, выдѣ- ляетсн весь кобальтъ въ видѣ чёрной окиси кобальта: 2CoS04 + 2ВаС03 + + ClHO=CoaOa+9BaS04-2C04-HCl. Въ э'пгхъ обстоятельствам, закись нпк- келя не даетъ тотчасъ черной окиси, спустя же долгое время и она также выдѣляется въ видѣ окксп INTO8, но во всякомъ случаѣ поесть кобальта, что указы ваетъ относительную трудность дальнѣйшаго окпелеиія закиси нпккеля. Но такъ какъ закись ииккеля все- таки можетъ окисляться, то взболтавъ NiH-O2 въ; водѣ и пропуская хлорный газъ, подучаютъ хлористый никкель, растворимый въ яодѣ, и нерастворимую окись нпккеля, въ ввдѣ чериаго осадка: SNiHs09 + С1* = NiCla + №г03ЗНЮ. Гидраты Ni203 и Со-03 чернаго цвѣта. Окись нпккеля выдѣляетъ кисіородъ съ обычными кислотами и, вслѣдствіе этого, не выдѣляется въ впдѣ осадка въ присутствіп клелотъ; съ соляной другого элемента, ведетъ за собою весьма различиып пос.іѣдствія: водавъетуд. підратѣ глинозема или въ 10-ти водной глауберовоіі соли очені. подвижна, легко реагируетъ, какъ вода въ свободиомъ впдѣ, но та же вода, присоединенная къ окиси калія или къ CSH' (напр. въ С=НсО ц въ С'Н10О) или къ Р'О6— стала какъ бы иного, уже не д-вйствующею подобпо свободной водѣ. Хлоръ въ хлорно- ватыхъ солпхъ уже не даетъ съ AgNO* — хлористаго серебра. На основаніи вышеска- заннаго, хотя случай, встрѣчающійся въ раз- личіп розо- и nypnjTjo-со.тей, достоинъ подроб- наго изученія по слоей проетотѣ, но онъ далеко не исключительный, и полнаго рѣшеніп его можно ждать только при еовнѣстноиъ рѣшенін массы подобныхъ же случаевъ, весьма обычньтхъ въ средѣ химичеекихъ со- единенііі. ' К'уреаковъ (1S94) показалъ, что растворимость лутео-соли CoCl'liNH' при 0°=4,30 (на 100 воды), при 20° — 7,7, что при переход* въ роэео-солі. CoCIaH!05NHB растворимость сильно Еозрастаетъ, именно при 0" = 16,4, а при 20° около 27, ири превращеніи же въ иурпурео-соль CoCl^NH3 сильно падаегь, а шіеино при 0е = 0,23, а при 20° около 0,5. А такъ какъ обыкновенно кристаллогидраты съ ненъшимъ содержаиіемъ воды растворнмѣе выеншхъ нрасталлогндратовъ (Ле Шателье). здѣсь же вышло, что съ потерею воды растворимость (пурпурео-солп) упала, то воду, содержащуюся въ. розео-соли, нельзя приравнивать съ кристаллогидратноЯ, а потону Курнаковъ связываѳтъ потерю растворимости (при перех. отъ розео- къ пурпуреоеолялъ) съ потерею при семъ въ реакционной способ, хлора.
ОКИСЛЫ КОБАЛЬТА II НПКККЛЯ. 719 кислотой она даетъ хлоръ, совершенно какъ МпО", растворяясь въ ѣдкомъ амміакѣ, выдѣляетъ азотъ, причемъ получается амміачиый раетворъ закиси пиккеля, а при накаливании выдѣляетъ нислородъ, образуя закись. Окись кобальта СоЮ3 представляетъ нѣсколько большее постоянство и обладаетъ слабыми основными свойствами, растворяясь въ уксусной кислотѣ беаъ выдѣ- ленія кислорода [35 bis]. Но обыкновенный кислоты, особенно при нагрѣ- ваніи, выдѣляютъ кислород'Ь, образуя раетворъ соли закиси кобальта. Присутствие описи кобальта въ растворѣ солей закиси узнаютъ но бурому цвѣту раствора н черному осадку, происходящему отъ прибавленія щелочи, а также и потому, что съ соляною кислотою такіе растворы выдѣляютъ хлоръ при нагрѣваніи. Окись кобальта мо- жетъ быть получена не только вышеописанными способами, но также и при нагр-Бваніи азотпокобальтовой соли, причемъ остается масса стального двѣта, удерживающая нѣкоторые сл'Ізды азотной кислоты, а при дальн. накаливании она выдѣляетъ уже кислородъ, оставляя соединенія окиси еъ закисью, подобный магнитному желѣзняку. Ко- бальтъ (но не никкель) пееомнѣнно, еверхъ Соа03 образуетъ и руоквсь кобальта, СоОа. Она происходить [26 j лрп оішсленін закиси Іодомъ или перекисью барія [37]. [35 bis] Ыаршаль (1891) шыіучнлъ сѣрно- кнслую соль окиси Cos(S0J)818K!O, действуя гальв. токомъ на крѣіжііі раетворъ CoSO'. [36] По Шредеру и Карно, осадокъ отъ хлорноватистыхъ щелочей отвѣчаетъ формулѣ Co100,G, а отъ іода въ присутствін щелочи получается окиселъ, содерщащій еде большее колнч. кислорода. Фортманнъ (1891) иэслѣдо- валъ вновь составь высшаго кислороднаго окисла, получающагося при окисленіи Іодомъ въ прпсутетвіи щелочи, к нашеяъ, что осадокъ эеленовато-чернаго цвѣта (при нагрѣваніи до 100° уже выдѣляется кислородъ) от- вѣчаетъ формулѣ СоО2. Реакціго надо выразить равенством*: CoX2-f-Js-f4KHO = CoO!-f- +2кх-і-ш+2Н5о. . [37] Раиѣе Фортманна Руссо (1S89) пытался рѣшить вопросъ о способности СоОа къ соединенно съоснованіяминітолучилъ 2(Со02)ВаО я СоО'ВаО = ВаО!СоО. Соль зга образуется въ довольно уакихъ ггрвдѣлахъ темпер, между 1000° к 1100°;' выше и нитке этпхъ предѣ- довъ образуются сосдинешя болѣе ели менѣе богатый СоО2. Проиехожденіе СоО2 отъ дѣй- ■ствія ВаО5 и легкая разлагаамость СоО! съ Сплавы ниппеля характеризуются свойствами, дѣлающими ихъ драгоценными для практики: изъ нихъ особенно ааиѣчателвиъ еплавъ никкеля съ желтззоліъ. Въ природѣ такой еплавъ встрѣчается въ метсордомъ желѣзѣ. Палласовская масса метеорнаго же- лѣза, хранящаяся въ Петербургской Акадеыіи и выпавшая въ Сибири въ шгашлоиъ столѣтіи, вѣситъ около 50 пудовъ, содержитъ па SS желѣза около Ю°/о никкеля, съ небольшою подиѣсьіо другихъ металловъ. Прибавка небольшого колнч. Ni къ же- лѣзу и стали увеллчиваетъ сопротя- вленіе разрыву и упругость, а потому для многихъ практическихъ цѣлей, напр. для брони Боешшхъ кораблей, стали применять никкелевую сталь, содержащую до 3°/о (но не болѣе 10%) Ni. Особый теоретически и практически интересъ сплавы Fe съ Ni получили, когда (1898} Гнльоыъ (Guillaume) въ международномъ бюро мѣръ и вѣ- совъ (въ Бретейлѣ, близъ Парижа) методически изелѣдовалъ эти сплавы особенно въ отношеніи ихъ способности къ намагничиваніга и ихъ коэффиціентъ расшнренія. Въ первомъ отношеніи оказалось, что еплавъ, содержащей около 28% Ni (вѣроятыо NiFe3, 26,0% Ni), не способенъ къ намагничиванію. Ио еще приыѣчательнѣе, что сплавы, содержание около 35% Ni (вѣроятно: NiFe3, т. е. 34,5% Ni), представляютъ коэффиіпентъ линейнаго расширенія (на 1" стоградус. термом.) необыкновенно малый, около 0,000.000.90, ме- нѣе, чѣмъ еплавъ 10% иридія съ 90% Pt, у котораго онъ—0,000,008.67, чѣмъ желѣзо или сталь (0,000.010.46), никкель (0,000.012.65) ш вообще обычные металлы [37 bis]. Это свойство сплава, выдѣленіемъ кислорода дагатъ поводъ думать, что они относятся къ числу перекисей (какъ Сг50;, СаОа и т. п.), но донывѣ неизвѣстно, чтобы они давали перекись водорода, какъ истинные перекиси, полученіежа при помощи іода (вѣроятно чрезъ посредство HJO) и большое подобіе съ -МпО2, скорѣе, заставдяютъ считать СоО2 очень слабою солеобразною окисью. Форма СоО2 повторяется въ вобаль- тІакахъ (аын. 35), и давно на втоиъ основа- нін должно было принимать существованіе СоО2. [37 bis] По частному сообщению (Сент. 1902) г. Гяльоііъ получалъ ?атѣмъ тотъ же Invar въ такоиъ еостоянія (обработкою ли илп под-
720 ГЛ. 22. ЖЕЛѣЗО. КОБДЛЬТЪ II НПККЕЛЪ. близкаго къ Nil;'e- (онъ подучилъ назваиіе (йкаг), дѣдаетъ его драгоцѣн- нымъ матеріаломъ для многнхъ науч- ныхъ цѣлей, напр. для пзготовленія осноенъгхъ лѣръ длины, стержней маятник о въ п т. п., тѣмъ болѣе, что сплавы этого рода отличаются большою однородностью, имѣготъ прекрасный епдъ и легко обрабатываются п полируются. Сплавы Ni съ Си, прп значительномъ содери;анін Ni, обла- даютъ также бѣльшъ, серебристыыъ цвѣтомъ и прпгодностію къ шіогеыъ пршіѣненіямъ при изготовлены науч- ныхъ приборовъ. п. ч. не рн;авѣютъ и отлпчно полируются, что необходимо напр. для нанесенія тонкпхъ дБленііі. Въ практикѣ употребляется преимущественно аргентапъ нлп ыельхіоръ, новое серебро — сплавъ, содержаний нпккель, мѣдь п щгакъ въ различишь пропорціяхъ; по обыкновенно въ пемъ содеряштся около 50% Си, 25% Zn п около і!5и/о Ni. Сплавъ шмѣетъ бѣлый цвѣтъ, свойственный серебру, не ржа- вѣетъ, отчего и можетъ замѣнять серебро въ болынинствѣ его примѣненіп. Сплавы, содержащіе, кромѣ ипккеля, серебро, обдадаютъ еще въ высшей мѣрѣ свойствами серебра. Никкелевые сплавы употребляются для производства раззгішной монеты, и если открыты будутъ новыя богатыя ыѣеторожденія нпккеля, то этому металлу предстонтъ обширное практическое примѣненіе, какъ въ чнстомъ состояніи (потому что онъ не ряіавѣетъ и красивъ), такъ и въ формѣ сплавовъ [37 tri]. До 1890 г. для кобальта и нпккеля не было извѣетно ни одного столь летучаго соединенія, чтобы имъ можно было воспользоваться для опредѣленія частичнаго вѣса соединеній зтихъ эле- ментовъ, а въ 1890 г. Л. Мондъ, занимаясь, вмѣстѣ съ Лангеромъ и Квинке, изелѣдоваиіемъ дѣйствія никкеля на окиеъ углерода (гл. 9, выв. 24 bis), -Ьсями—неизвестно), что онъ при нагр'Ьваніи расширяется, а немного укорачивается. Всѣ указааныл данвыя относятся къ пре- пѣламъ температурь отъ 0° до 30°, во не къ выспшнъ, когда строеніе металла, а потому и~ коэф. расширен!!!, можетъ изнѣняться. [37 tri] Соли ннккеяя ядовиты, подобно со- лянъ мѣди и серебра, но Ni, как'ь Ag, трудно окисляеят. а въ обычныхъ условіяхъ солей не даетъ, тогда какъ Си — нхъ легко образуетъ. замѣхил'ь, что въ струѣ окиси углерода никкезь мало-по-малу, но только при ниакихъ температурахъ, улетучивается, что замѣтно уже по окраши- вашю пламени горящей окиси углерода.. Это набдюденіе привело къ от- крытію замѣчательнѣйшаго летучаго соедішеиіл пішке.іл съ окисью углерода, дредставляющаго частичный, судя по. плотности таіровъ и по поштженію темп, замерзанія бензольнаго раствора, составъ Ni(CO)4- [3S]. Кобальтъ и мио- гіе другіе металлы не даютъ въ этихъ усяовіяхъ летучихъ продуктовъ, только желѣзо образуетъ подобный же продукта (вын. 26 bis). Для приготовленія Хі(СО)4 берется мелкій порошковатый Ni, получаемый возстановленіемъ NiO чрез7. накаливаніе в/ь струѣ водорода (плй щавелевой соли NiCaO* [39]), и, по охлажденіп, чрезъ него пропускается (прп темпер, ниже 50°, при 60° уже можетъ быть разложеніе и взрывъ) токъ СО, которымъ и уносятся пары соедпнеыія, которые сгущаіотея въ хорошо охлаждаемомъ пріемникѣ въ совершенно безпвѣтную, весьма подвижную жидкость уд. вѣса при 0°=1,350, кипящую безъ слѣда разложения при+ [3S] Это вещество называютъ тетракарбо- ннлеыъ никкеля (Nickeltetracarbonyl). Мнѣ кажется, что ныаѣ еще рановременно судить о строенJi! стать _ необышювениаго вещества, какъ Кі(СО)4. Давно иэвѣстно, что калів соединяется съ СО, образуя К»(СО)о (гл. 9, вып. 31), но это вещество, повндимому, солеобраз- ное и нелетучее, и въ иеиъ столь же' мало общаго .съ Ыі(СО)4, какъ въ ЙяН еъ ShH". Однако, Вертела залѣтнлъ, что КіСО* при сохраненія па воздухѣ окисляется н даетъ безивѣтное соединеаіе К'С'ОЧОНЧ), повнди- мому, солеобразньтхъ свойствъ. Замѣтимъ еще, что ШютценОергеръ, возставовляя NiCF на- каливаніемъ въ струѣ водорода, замѣтллъуле- тучйваніе съ НС1 части никкелеваго соединенія, дающаго леталлическ. ннккель при но- вомъ прокали ваши. Наибольшую аналои ю съ Йі(СО)1 представляегъ платиновое соед. PtCl«(CO]* (гл. 23, вын. 11), получающееся по Шютцевбергеру (1868) при слабонъ (до 235°) нагрѣваніи металл. РІ въ смѣси іклора и окиси углерода въ видѣ летучаго вещества. Если чрезъ У означить СО, а чрезъ X. атомъ хлора, то, принимая во вни.чаніе, что Ni, по період. системѣ, есть' аналогъ Pt, въ составѣ NiY1 н PtX'Y- видна я Ba&BCTHaH степень со- огвѣтствія. Было бы интересно сравнить реакции обоихъ соединеній. [39] По ампирическому составу безводная щавслево-нпккелевая соль NiCO4 содержите илккель съ 2СО!.
ПЛАТИНОВЫЕ МИТ АЛЛЫ. 721 -г-ІЗе, ори охландешп до — 25° кристаллизующуюся въ лглахъ, нерастворимую въ водѣ, растворимую въ спіфтѣ ті бензинѣ, горящую сильно коптйщимъ (отъ выдѣл яющагоен Ni) пламенемъ. Пары, проходя чрезъ накаленную (до ISO" и выше) трубку, отлагаютъ бле- стяідіы слой металла, выдѣляи СО, Это разложение при бнетромъ разогрѣваізіл сопровождается взрывомъ. Растворъ CuCI2 возетагшБѵшетсн до металла отъ пропускания паровъ Ni(CO)1; таково же дѣйствіе на ашііачиый раетворъ AgCl; кр'впкая азотная кислота окис- ллетъ Ni(CO)*, слабые растворы кислотъ не дѣйетвуютъ; при пропусканіи па- ровъ въкрѣпкую еѣриую кислоту выдѣ • ллется СО; хлоръ даетъ NiCi- н СОС1-; простыхъ двойныхъ рааложеній для г?і(СО)*однако доспхъ поръ не найдено, такъ что связь съ другими углеродистыми соединениями нсвыяспена [40]. ДВАДЦАТЬ ТРЕТЬЯ ГЛАВА. Платиновые металлы. Шесть металловъ: рутсній Ru, родій Rh, палладій Pd, осмій Os, иридій Jr и платина Pt встрѣчаютсп вмѣстѣ въ природѣ, всегда съ преобладаніемъ платины, отчего и называются платиновыми металлами. По своему химическому характеру, они заігамаютъ въ періодической системѣ мѣсто въ УШ группѣ, соответствующей Fe, Co, Ni. Естественность перехода отъ Ті, Сг, къ Си, Zn при посредствѣ элемептовъ жедѣзной группы оправдывается всѣми свойствами этихъ элемептовъ и точно |40] Прияоднмъ (по Томсену) термохшшче- скіп данпыя (отнесенный къ граммовому вѣсу. выражаемому формулами, въ больших*, кало- ріяхъ или тысяча^ъ единицъ1 тепла) для обр а- аованія соотвѣтствепншъ соед. Мп, Fe, Co. Ni и Си (чрезъ -\- Aq означается, что реакціл происходит, въ шбыгкѣ воды): R = Мп Fe Со Ni Сц R+Cl'+Aq 12S 100 95 94 63 R+Brs+Aq 106 78 73 72 41 R+r+Aq 70 4S 43 it 32 R-I-СЧ-Н-О 95 QS 63 61 3S R+03+SO!+nH-0 193 169 163 163 130 RCI'+Aq + 16 IS IS 19 It Иаъ этихъ ггримѣровъ ужо видно, что при аналогичеіжііхъ реакціяхъ количество выдѣ- ляемаго тепла, при переходѣ отъ Мп. къ Fe, Со, Ni и Си. изменяется въ правильной по- слѣдовательности съ воаростянісм'ь атомнаго вѣса, что повторяется и въ другихъ группахъ и рядахь, покааывая, что терло х ими чеекія явленія подчиняются закону периодичности. Особо примѣчательно, что Со u Ni даютъ почта одннаковыя колич. тепла а имѣютъ почти одинаковые атомные вѣса. ОСІГІКЫ ХІ1М!І[. также лереходъ отъ Zr, Nil, Jlo къ Ару Cd, In, при посредствѣ Ru, Rh, Pd, вполнѣ согласепъ съ ихъ свойствами и еъ величиною атоиныхъ вѣсовъ, точно также какъ и помѣщеніе Os, Ir, Pt, между Та, W — съ одной стороны и Ац, Hg — съ другой. Во всѣхъ этихъ трехъ случаяхъ элементы меньшаго атомнаго вѣса (Сг, Mo, W) способны въ своихъ высшихъ степеняхъ окне- ленія давать кислотные окислы, обладающее свойствами ясныхъ, но мало- эиергическихъ кислотъ (въ низшихъ окислахъ они даютъ основанія), а элементы большого атомнаго вѣса (Zn, Cd, Hg) даже и въ высшихъ своихъ сте*- пеняхъ окисленія даютъ только основанія, но и то сравнительно не силь- ныя. Таковы же, какъ мы знаеыъ уже по желѣзу, и свойства эленентовъ УШ группы; таковы переходный свой-. ства н платиновыхъ металловъ, даю- щихъ съ кислородомъ только слабые по энергіи окислы. Въ платиновыхъ металлахъ промежуточный свойства — сдабо-кпелотныхъ и сдабо-оеновныхъ металловъ—развиты съ положительною ясностью, такъ что между ихъ окислами нѣтъ ни одного рѣвкаго кислотнаго ангидрида, хотя есть большое разнообразіе въ стене-, няхъ окисленія, отъ формы RO* до. R30. Такая слабость хиыичеекпхъ енлъ, замѣчаемая у платиновыхъ металловъ, находится въ связи съ легкою разла- 46
722 ГЛ. 23. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ. гаемостыо ихъ соединепіп. Окпслы Pt, Іг, Os нельзя почти, назвать ни основными, ып кислотными: они способны къ соединеніямъ обопхъ родовъ, и притомъ, тѣ іг другія слабы, т. е. это промежуточные окислы. Атомный вѣсъ платины, ирпдія п осмія близокъ къ 191—196, а палла- дія, родім и рутенія — къ 104- —106. Такимъ образомъ здѣсь, собственно говоря, есть два разряда металловъ, притомъ совершенно параллелышхъ между собою; три члена въ первомъ разрядѣ и три члена во второыъ, а именно — платина Pt представляетъ сходство съ палладіемъ Pd, иридій Іг съ родіемъ Ші, осмій Оз съ рутеніемъ Ru. А между тѣмъ вея группа пла- тнновыхъ металловъ характеризуется множеством! общиіъ щшзпаковъ, какъ въ физпческомъ. такъ и въ хымиче- скомъ отношеніяхъ, п притомъ между платпновылп маталлами и металлами желѣзшші (гл. 22) сущес-твуетъ также много общихъ прпзнаковъ. Атомные объемы (стр. 47S) веѣхъ упомянутыхъ металловъ близки между собою п притомъ весьма шлы. Желѣзные металлы имѣютъ объемъ атомовъ блнзкій къ 7. у металловъ. блпзкпхъ къ палладію, объемъ около 9. у ближайшихъ же аналоговъ платины (Pt, Ir, Os)—къ 9,4. Малый атомный объемъ отвѣчаетъ значительной тугоплавкости и вязкости, свойственнымъ всѣмъ желѣзнымъ и платиновымъ металламъ, и малой ихъ химической энергичности, что особенно рѣзко выетупаетъ въ тяжелыхъ плати- новьіхъ металлахъ. Всѣ платиновые металлы весьма легко возстапомяготся при накаливаніи и при дѣйствіи разныхъ возстановитслей, причемъ отделяется пзъ соедпненій киелородъ или галоид- ыыя группы, и остается металлъ. Это такой признакъ для платиповыхъ металловъ, который опредѣляетъ множество ихъ реакцій и то обстоятельство, что эти металлы встрѣчаются въ при- родѣ почти исключительно въ г-амо- іюдаомъ СОСТОЯИІп. Въ Росеіи на Уралѣ (открыта 1S19 г.) и въ Бразиліи (узнали 1735 г.) платину добываютъ изъ роз- сыпей, а въ 1892 г. проф. Иностран- цевъ нашелъ ея коренное мѣеторож- деніе, а именно въ амѣевнкѣ около Тагила па Уралѣ [11. Въ настоящее время почти вся дооываемая платана (около. 6 і'ониъ въ годъ) идетъ съ Урала. ■ - - Возстансвляемость платиповыхъ металловъ такъ велика, что растворы нѣк. ихъ хлористыхъ соедии. разлагаются газообразнымъ водородомъ, въ особенности при взбалтываніи, нагрѣ- ваиіп и при нѣкоторомъ давленіи. Понятно при этомъ, что такіе металлы, какъ цинкъ, желѣзо и т. д., выдѣляютъ пхъ изъ растворовъ чрезвычайно легко, чѣмъ и пользуются даже въ пряктикѣ и при химической обработке платшю- выхъ металловъ [1 bis]. Бсѣ платиновые металлы пмѣютъ еѣрый цвѣтъ, сравнительно малый металлически блескъ я очень тугоплавки. Въ послѣднемъ отноиіеніи ихъ поря- докъ такой же, какъ и металловъ же- лѣзиаго ряда: пиккель болѣе легко- плавокъ и бѣлѣе, чѣмъ кобальтъ и желѣзо, точно также палладій бѣлѣе и легкоплавче родія и рутенія, и платина сравнительно легкоплавче и бѣлѣе, чѣмъ иридій и осмій. Солеобразныя иоединеыІя нтихъ металловъ шіѣютъ красные или желтые цвѣта. Ыо и здѣсь, какъ у жедѣза, разный формы окис- ленія представляютъ разиыя окрапш- вапія. Прптоыъ, лѣкоторыя сложныя соедш-іенія платиповыхъ металловъ, какъ н'іжотирыя сложныя соединешя желѣзнаго ряда, или имѣютъ особенно характерные и яркіе цвѣта, пли же безцвѣтпы. [1] Wells and Peufield (1S8S) описала мине- ралъ спериллатт. (sporyUite), найденный въ каиадскихъ золотопоепыхъ кварцахъ н содержаний дв у мышьяковистую платину PtAs5. При- мѣчательно, что шшералъ этотъ' ясно подтверждает!, положение платины въ ода ой. группѣ съ желѣзомъ, потому что по кристаллической і]юрмѣ (додекаэдры правил is ной системы) и по химическому составу оііъ отвѣчаетъ желѣзному колчедану FeSs. [1 bis J Для того чтобы легкая рпзлагае- иость илптиновыхі. соед. выненвлась, полезно привести пзъ дашіыхъ Томсена, что при из- ііыткѣ воды (-j-Aq) образавапіе изъ платины такой двойной соли, какъ РІС1-2КС1, влечотъ за собою сравнительно (си. гл. 21, сын. 411) небольшое выдѣленіе тепла, а шепно Р1~- -fClB-i-2KCl-i-Atj отдѣллетълішь около 33 тыс. ка.шр. (с.гЬд. ре&кція Pt-t-Cl2-f-Aq, очешгдпо, еще Mcnte, п. ч. РІСГ-*-(-2КС1 отдѣляегь нѣк. колнч. тепла), тогда какъ, напр., JFe-rC^-rAq даетъ 100 тыс. калорііі и дате роанціи съ лѣдыо {дли образованы двойной соли] jia'.nsii- ваетъ ВЗ тыс. к.
ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ ВЪ ПРИРОД*. Сопутствуя другъ другу въ прнродѣ, платиновые металлы находятся въ роз- СЫНЖЪ иемиогихъ местностей, откуда добываются промывкою па оенованіи того, что пмѣютъ весьма значительную плотность, что п дозволяетъ струѣ воды отмывать отъ нихъ легко подмесь песку н глины. Платиновый роз- сыпи известны преимущественно въ нѣкоторыхъ мѣстахъ средняго Урала, а также въ Бразиліи и немиогихъ дру- п-гхъ мѣстностяхъ. Промытая изъ роз- сыпей платиновая руда представляетъ болѣе или мснѣе круішыя зерна, иногда какъ бы пол у со давленные желваки 12]. Всѣ платиновые металлы даютъ си- едииешя съ галоидами, и высшая галоидная форма еоедпненія для всѣхъ ость RX*. Для большинства ллатжіо- выхъ металловъ она чрезвычайно мало прочна; прочнее низшая форма, отвечающая тяну RX-. Бъ аі'ой форлѣ RX- платпыовые металлы нредетавлшогь не мало сход наго съ такими же соедине- иіями желѣзнаго ряда, напр., съ NiCl-, СоС1а и т. д. Это выражается даже близостью объемовъ (PtC'l2 объемъ 4G, КІС1-—50), но, однако, въ фораахъ ГІ Х-истинные желѣзные металлы даютъ очень прочный соедииенія, а платиновые перѣдко реагируютъ, какъ недокиси, распадаясь на металлъ и высшую форму: 2RX-=R-(-RX+. Это за- висптх. вероятно, on, легкой разлагаемое™ RX2 на R и Ха, нрнчемъ X2 и соединяется съ остальною частно RX-. [2] Цзъ промытой платины на Уралѣ извлекается ещеы-Ьк. количество золота при пи- средствѣ ртути, нераствор лютей платаны, а раетаоршосцеИ золото, еопровон;дающее платину въ ея ровсыпяхъ. Промытая и механически отобранная руда содерншгь въ большей часты случаевъ около 70—SO"/,, платины, около 5—S°/0 ирндІн н несколько меиѣе того ослІя. Прочихъ платпновыхъ металлош.; иал- лііділ, родія и рутеиія находится меньше, чѣаіь названным. ІІногда попадаются въ платино- выхъ рудахъ зерна почти чистаго ск'шістііго ириділ, содержатся только небольшое количество друшхъ подм'і-.сеіі. Этой. осмистыИ ири- дій очень хорошо отд-Ьляетсп отъ друшхъ ллатііновы.ѵ-ь металловъ, на оеноеанін того, что эти поелѣдніе растворяются въ царской водііѣ, & на осмистый придій царская водка, почти не д'ЕЙстнуетъ. Есть зерна платины, обладающін, аіашитносгііо. Зерна осапстаго ирнділ оиладаютъ большою тлердостію п коь- дшетію, па осиоііанін чего находить свое іфіі- ыѣиепіе, напр., лзі. ннхъ оыдѣлываютъ коші.ы леизмѣниыхъ металл, иері.евъ для письма. Подобно тому, какъ изъ ряда Fe, Со, Ni винкель даетъ №0 и Ni-O3, a кобаяьтъ и жеяѣзо, кромѣ того, болѣе высокія и разнообразный формы окис- ленія, такт, точно между платиповыми металлами платина и палладій даютъ только формы RX- и RX*, а родій и иридій, кроме того, образуіотъ еще промежуточную форму RX3, отвѣчаю- щую такой окиси, которая встречается и для кобальта и представляетъ состав'!. Ra0s, и, сверхъ того, они обра- зуюгь еще кислотный окиселъ, подобный железной кислотѣ л также известный гаъ формахъ солей, но во всѣхъ отношенінхъ мало прочный. ОсапТі іі рутеііііІ, какъ маргаиенъ, образуіотъ еще болѣе высокія формы окисленія и нредставляютъ въ этомъ отношеніи наиболѣе разнообразии. Они даютъ не только RX^, RX3, RX1 я R02X2, но еще высшую, ни въ какомъ другомъ рядѣ не встречающуюся, Форму ОКИіі- ленія R04, чрезвычайно характерную нъ томъ отношеніи, что окислы OsO4 и RuO* предетаЕляютъ вещества лету- чія и слабо-кислотный. Въ этомъ отношеніи они нанболѣе подобны марганцовому ангидриду, который также обладаетъ некоторою летучестью [3]. Будучи растворена въ царской водкѣ (образуется РіСІ4) п потойъ выдѣлена изъ раствора нашятыремъ (образуется (NH*)2PtClu) п прокаливаніемъ возета- иоБлеыа (что зюжегь быть достигнуто и прямо Zn-rH т. п. возстановителяіш изъ раствора PtCi*), пдатица [3 bis] [3] Платиновые металлы способны обраво- сать родъ непрочныхъ соединена! ст. водоро- донъ, а именно, поглопшотъ его и выдѣля- іотъ только при довольно зиачнтельноімъ на- каливанін. Эта способность особенно развита у илатнны и палладія и. что очень характерно, ннкнель, отвѣчаюаіій въ системѣ какъ разь платппѣ н на.тладііо, представляетъ такую же способность удерживать значительное количество водорода (опыты Грома « Рауля). Другое характерное свойство платд- новыхъ металловъ состопгь въ толіъ, что они, подобно кобальту, образующему кобальтіакя, даюп, коишіекснып н солеобразныя соеднне- нів съ амиіакоиъ н, какъ Fe и Со. двойньш соли съ синеродистыми щелочными нетал ламы, ыъ особенности въ аязшвхъ і])ориахъ своего окнеленіл. [3 bisj Платина получена въ нервыіі разъ въ ХѴІИ стол'ЬтІн изъ Бразплін, гдѣ она называлась сереСрецоиъ (pl;itlnas). Уатсоііъ ха- [іактеризовалъ платину, какъ отдельный, са- ліоетонтельныи ноталлъ. Въ 1803 г. Волла- 41-
724 ГЛ. 23. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ, образуете, порошкообразную массу, лзвѣстную иодъ названіемъ губчатой платины плп платиновой черни. Если такой иорошокъ платины, при накаливании сжимать или сковывать въ цплнидре, то зерна спекаются, сковываются и образуютъ сплошной, хотя еще не вполнѣ однородный иеталлъ. Этшгь путемъ платпна первоначально и переработывалась. Такт, выдѣлыва- лась во второй четверти ХІХ-го сто- лѣтія употреблявшаяся у иаеъ платиновая монета. Сентъ-Клеръ-Девылль въ пятпдесятыхъ годахъ въ первый разъ въ значит ел ьпыхъ количеств ахъ сплавать платину, употребляя для того особый печи, сдѣланння въ видѣ маленькой отражательной печи, составленной изъ двухъ куековъ извести, неспособной изменяться въ жару, достпгаемомъ гремучпмъ газомъ. Бъ эту печь, т. е. стонъ открыяъ въ платине пал.іадій и родііг, и около того же времени Теннантъ отлнчплъ въ ней нріідій п огагііі. Казанскій проф. К.та- усъ,' въ сороковыхъ годахъ пзслѣдоваБішіі платиновые металлы. открылъ въ нихъ руте- ній, в ему обязана наука многими важными уясненіяші исторІи платпновыхъ олемептовъ и ѵказаніемъ замѣчательнаго сходства междѵ рядами Pd—Rh—Ru и Pt—lr—0=. Переработка платиновой руды ведется преимущественно для добываніл самой платаны (и ея еплавовъ съ ирадіемъ и родіемъ), потону что зтотъ леталлъ представляет!, наибольшее сопротивленіе дѣпствію хиыическнхъ реаген- товъ и высокой температуры изъ всѣх?. ков- кихъ и вязкихъ ыеталловт,, а потому изъ него выдѣлываютъ проволоку, столь часто употребляемую въ лабораторіяхъ «и въ техилкѣ (особенно въ электротехникѣ), и разные сосуды, назначаемые для хшшческлхъ пѣлеіі въ лабораторіяхъ и на заводахъ. Такъ,. въ влатиновыхъ рстортахъ перегоплютъ сѣрііуга кислоту, въ платшшвыхъ тигляхъ л на платиновых ъ пласта нкахъ плавятъ, прокаливают!, и иепаряютъ въ лабораторіяхъ многія вещества. Въ чашкахь. сд'Ьланныхъ ияъ npji- дистоіі платины, растворяютъ золото и т. п., потону что платиново-нридовые сплавы даже мало подвергаются дѣйствіго царской водки. Неизмѣнность отъ дѣйетвія воды, воздуха п остальныхъ реагентовъ, сравнительно большая плотность (около 21,5), твердость близкая къ стали (РЕ мягка), тягучесть и тугоплавкость (въ жару печей не нлавиится, а сплавляется только въ пламени грвмучаго газа или въ жару электрической печи) сплава 90 частей Pt съ 10% иридія (ирид истая платина или сплавь Девилля) дѣлагатъ его дра- гоцѣннывъ матеріалоит, для устройства про- тотяповъ (основных^ образцовъ) иѣръ длины н вѣса, напр., негра и килограмма, аршина и фунта, а погону всѣ новѣйшіе прототипы мпо- гнхъ страпъ исполняются иаъ этого сплава. въ углубленіе, сделанное въ нтіжнемъ кускѣ извести, вводится платина, и продѣшваются два отверстія: черезъ одно, верхнее или боковое, вводится горѣлка, проводящая гремучпі газъ пли сиѣсь кислорода н свѣтильнаго газа, а черезъ другое выходятъ продукты горѣиін и уносятся при этомъ и'Ізко- торыя подиѣсп, бол!;е летучія, ч'іімъ платина, еъ особенности окисленный соединения осмія и рутенія (и палладія), сравнительно, легко удетучпиающіяся въ жару. Тактіъ образомъ, платина превращена въ сплошной металлически видъ посредетвомъ плавленія [4]. Если желаютъ получить чистую платину, то необходимо прибегнуть къ растворений руды царской водкой. Ііъ царской водке остается нетронутымъ только осы петый иридІЙ. Растворъ заключаетъ платиновые ыеталль. нъ форме КС!* и въ ішзшихъ формахъ охлоренія RC13 и RC1-, потому что некоторые платиновые металлы, напр. палладій, родій, образуютъ столь непрочный хлорпетыя соединения состава RX4, что они, даже при простомъ раз- бавлевіи водою, уже отчасти разлагаются и иереходятъ въ более постоянный нпзшія формы соедиягчіій, при- [І-] Это изменило техническую обработку платины въ значительной м-ьрѣ. Въ особенности легка добыча изъ чнетыхъ илатілю- выхъ рудъ нрпдистаго и родистаго еплавовъ- платггеи, потому что' достаточно сплавить платиновую руду, чтобы пзъ пая выгор'Іѵто большое количество семіяп чтобы масса сплавилась въ однородный, способный коваться сплавъ, паходящій пршгішеніе въ практикѣ. Рутепія же очень немного въ рудахъ платины. Если къ платиновой рудѣ будетъ прибавлеиъ- свинсцъ, то онъ растворпетъ платину (и ся спутнаковъ), потопу что епособенъ съ нею образовать весьма характерный сплавъ, содержащей PtPb. Если сплавь Pt съ РЬ оставить во влажномъ воздух']), то свшіецъ въ присутствии воды и угольной кислоты даетъ угольную соль (бѣллла), a PbPt остается нетронутымъ. Бѣлила можно извлечь слабою кислотою, a PLPb остается нетронутымъ. Легкоплавкость такого сплава даетъ возможность отделить платиновые металлы отъ лодм'бсн горныхъ породъ, еішровояідающнхг. платиновые металлы, а нмѣя какоѲ:-либо сплавъ свинца и платины и подвергая его окисленію въ пс- чахъ, спабженныхъ подстилкою изъ костяной золы, ііожно извлечь весь сшшецъ, потому что атотъ ноолѣдній окггеляется и даетъ лег- коплавкій окиселъ, тогда вакъ платиновые металлы къ этому неспособны' (1'внр. С. К. Левн.іль, 1805).
0ЧИЩЕН1Е ПЛАТИНЫ, 725 чемъ хлоръ выдѣляется особенно легко, «слп Естрѣчаетъ вещества, на который мояістъ действовать. Въ этомъ отношении платина лучше всѣхъ прочихъ ■свонхъ спупшковъ сопротивляется иа- ■грѣвашю и различиымъ возстановллю- щимъ дѣЕствіямъ, т. е. нзъ формы PtCl* трудно переходить въ ігаятпую ■форму PtCl2. На атомъ основывается и епособъ полученія болѣс или менѣе чистой платины. Именно, къ полученному раствору въ царской водкѣ прибавляют ъ пли извести, или ѣдкаго натра. Въ томъ п въ другомъ случаѣ реакція не доводится до рѣзко щелочной, а только до наеыщенія и развѣ до небольо.юго избытка щелочи. Лучше, если предварительно растворъ былъ пспаренъ и слабо нагрѣтъ, чтобы вы- дѣлпть шзбытокъ кислоть и наі'рѣва- ■иіемъ уже перевести отчасти высшую форму окиеленія платиновыхъ спутни- ковъ въ низшую. Прибавленная щелочь производитъ ито окончательно, потому что хлоръ, заключаюпдйся въ формахъ 1\Х\ дѣйствуетъ на щелочь, какъ свободный хлоръ, переводя щелочь въ хлорноватистый соли. Такъ, напр., РсІСІ4 этимъ путемъ переводится въ PdCla, по ѵравненію: PdCl*-f- +2NaHO==PdCl<+N-aCl+NaC10+HeO. Точно также ІгСІ4 переводится этимъ путемъ въ І1-С13. Когда такое превра- щеніе совершилось, платина остается ■еще въ растворѣ въ фармѣ PLCI*. ■Затѣмъ можно пользоваться нѣкото- рымъ различіемъ въ свойетвахъ выс- шихъ и нпзшихъ формъ охлоретгія платиновыхъ металловъ. Такъ, известь осаждаетъ иизшія формы окиеленія ■спутников!, платины, находящаяся въ раетвор'Б, не дѣйствуя на PtCl*, и потому прибавка извести въ значитель- номъ количествѣ сразу осаждаетъ спутники платины, оставляя самую платину ііъ раствор-в въ видѣ двойной растворимой платиновой соли PtCHCaCl-. Еще лучше и гораздо полиѣе отдѣдепіе совершается прп посредствѣ нашатыря, потому что нашатырь еъ четырех-хло- ристою платиною даетъ осадокъ, очень мало растворимый въ водѣ, желтаго двѣта PtCl42NH'iCl, а съ нисштаін формами соединенія RC13 и RCla нашатырь даетъ растворимый двойпыя соли, «отому-то нашатырь осаждаетъ язъ получеинаго предыдущиыъ способомъ раствора одну платину. Этими' путями и пользуются для полученія той платины, которая употребляется для вы- дѣлки платиновыхъ издѣлій, потому что, ииѣя платину въ растворѣ въ видѣ двойной известковой соли PtCaCl", или въ Еидѣ нерастворимой нашатырной платины Pt(NH*)aCl6—вд всякомъ случаѣ платиповыя соединенія, послѣ высуши- ванія и прокалпванія, выдѣяяютъ пзъ PtCl4 весь хлоръ и оставляютъ порошкообразную металлическую платину, которую или сжнманіемъ н кованіемъ, или сплавленіемъ .можно превратить въ сплошной металлъ [5]. [5] Для окончательная очииіенія Pt отъ Pd и Іг вновь иеталлъ растворяютъ въ царской водкѣ а растворъ яспарягатъ до начала выдѣленія изъ остатка хлора и вновь оса- ждаютъ нашатыремъ или КЙ. Осадокъ мо- жетъ содержать некоторое количество ирнділ, не сразу иере.ходящаго нзъ ІгСІ4 въ ІгСІ2, но въ немъ у;і;е пе содержится палладія, потому что этот'ь ппслѣдній очень легко геряетъ споіі хяоръ п переходить въ Р«ЗС1г. даютій съ КС1 легко растворимую соль. Осадокъ. соде ршащій лалую подмѣсь иридія, иакали- ваютъ въ сыѣеи ст. содою; платина поучается въ леталлическоиъ состояніи. а ира- дій — въ видѣ окиси. Если былъ взять хлористый калій, то оетагокъ отъ прпкаливатя иромываютъ водою И потозгь обработываютъ царской водкой. Окись иріідія остается не- р а створенною, а платина легко переходить въ растворъ. Нужно употреблять только холодную н раабавленную водою царскую водку. Тогда въ растворѣ byдеть содержаться уже чистая PtCl1, составляющая исходный пункт* для полученія всѣхъ платиновыхъ соедвнешй. Для испытанін Pt на подмѣсь Іг, Bu, Bh, Pd (осіин обыкновенно въ шіатинѣ рааъ очищенной нѣть, съ С1г и СО2 онъ легко улетучивается, при начальной, обрабогкѣ онъ выдѣляется при накалпваніи въ видѣ OsO4 пли" не растворяется), Fe, Си, Ag а РЬ очень чувствительны (до тыелчныхъ долей ','„) слѣдуга- щія три дспытанія: 1} пробу сплавляютъ еъ 10 ч. чпетаго РЬ, сплавь обработываютъ сляб, азотной кисл. (для удаленід большей части РЬ) п растворяютъ въ царской водкѣ, въ остаткѣ будутъ іг и Ru; изъ раствора ;ке въ аяотнои кнелотѣ оеаждаютъ РЬ сѣрною кислотою, а прочіе оставшіеся платиновые металлы изъ испаренного раствора возстановляготъ мура- вьаною кисл. и полученный осадокъ сплавляютъ съ KHS01, прнчелъ Pd п R!i перехо- дятъ въ растворимыя соля, изъ которыхъ первый оігредѣдяготъ осазкденіемъ HgCaN3,. 2) Желѣяо узнается обычными реагента.чи,,если нечистую платину растворить въ царской водкѣ ц платиновые металлы осадить иЗъ раствора муравьиною кислотою. 3) Если платину (в% товкомъ лист* или въ видѣ губчатой масеы) накаливать въ емѣси' хлора и
720 гл. „>!. нллтпнпш.н: иктдллы Металлическая н.татипа въ сплавлен- ноыъ состоянін иредставляетъ уд. вѣсъ около 21, сѣраго цвѣта, мягче желѣза, но тверже мѣдп, весьма тягуча, отчего легко даетъ и проволоку, п тонкіе листы, выковывается въ тпгли, вытягивается въ длшшыя трубки и т. п. Въ томъ состояніи, въ которомъ она получается, прп накалпваніп, изъ сво- ихъ еоедіінепіЭ, она образуетъ губчатую массу, называемую платя новою губкою гош губчатою платиною, илп въ втідѣ порошка {платиновая чернь) [G], окиси углерода, то Ft (іі часть Ir, Pd, Fe и др.) улетучивается Ыт. вндѣ PtCl"2C0 (зыи. II). но Rh, Agr и Си остаются, не улетучиваясь. Иэъ другжъ реакцііі, характерныуь для и.татановыхъ иега.і.товъ. укажемъ още ла то: 1) что нзъ раствора пос.чѣ сплавлепія съ KHS04 (гдѣ Pt не растворяется) родііі осаждается послѣ прибавки NH"', уксусной и лу- равыгаоЛ кис.тотъ. ІI что слабый растворъ царской водки растворлетъ осажденную Pt, но не Ніі. Н) что нерастворимый въ царской водкѣ остатокъ плати новых ъ металлов!. <Іі". Йи, Os). сплавленный съ сыѣеыо 1 ѵ. КЕО5 н 3 ч. К."СОа (въ золотомъ тпслѣ), даетъ за- тѣнъ при обработкѣ водою растворъ, содер- жащііі Ru (и часть Іг). а опъ выд'Ьляетъвесь Ru съ парами воды при кшшченіи, если йу- детъ пасьшіенъ хлоромъ: 4) что ирпдій при сп.тавленіи со аі'Ьсыо КНО п ЮТОП даетъ растворимую калійпую соль ІгК-О'1 (растворі. голубого пп.І. которая посте насыщен! я хлоромъ даетъ ІгСІ4. который осаждается NbfCl (осадокъ черяаго цв.}, а двойная нашатырная соль при прокаллванш останлнетъ металл. Іг: 5) что родііі, смешанный съ КаСІ, при накаливании въ струѣ хлора даетъ . растворимую двойную соль (нашатырь оттуда удаляетъ Pt и Іг), которая (по Jorgensen) еъ RTF да.етъ трудно растворимую пуриурео-соль (гл. 22, вын. 35) Rh'Cl55NHs. въ виаѣ коей легко очищается, а при прокаливаніп въ водородѣ даетъ металл. Rh, и (S) что палладш, растворенный въ царскоіі водкѣ, послѣ вьтцуши- ейвія (откуда ШГС1 удаляетъ Pt) даетъ раств. PdCl5, который съ NEF образуетъ хорошо кристалл, палладозани новую соль РсІСД'КН3 (желтаго цв.), легко (Вплыть) очищаемую кристаллизацию, а прп ннкаливаніп въ водородѣ дающую металл. РЗ. Отсюда видны способы полученія въ отдѣльности сцутнпковъ платины. [Щ Вліяш'е размельченной платины на мпо- гія газообразный вещества уже апакомо наігь И8Ъ предыгеетвующаго. Для этой цѣли лучше всего служитъ такъ-называемап платиновая чернь, образующая сѣрый или черный по- рошокъ, остающейся при дѣйствіл сѣрноіі кислоты на сплавъ диика ст. платяною, или осаждающейся при дѣйствіи металлическаго пинка на разбавленный раствора, платины. Во всякозгь случаѣ, измельченная платина агушяетъ тѣмъ сильнѣе и скорѣе газы, чѣмъ (Тол'ве она раздроблена и.ти пористо- Въ прп- во вепкомъ случаѣ обладаетъ еѣрымъ цвѣтомъ, мало блестяща и характеризуется пзвѣстною уже намъ способностью сгущать водород'ь п друп'е газы. На. платннѵ не дѣйствуютъ НС!, IIF, HNOs, H*SO* также какъ и смѣеь плавиковой ті азотной кислотъ. Царская водка п всякія жидкости, содер- жащіп плп могущіл развить хлоръ, а также бромъ, растворяютъ платину. Щелочи при иакаливішіп разлагаются платиною, что основывается на способности образующейся окиси платины соединяться со щелочными основа- ніямп, такъ какъ платиновая окпсь PtO2 ^мѣетъ, хотн слабо развитой, кислотный характеръ (см. вып. S). Сѣра, фос- форъ (пропех. PtP2), мышьякіі, кремній, особенно же сурьма при накалпваніи дѣйствутотъ па платину болѣе плп ме- нѣс быстро. Изъ леталлонъ многіе съ нею даю'Пз сплавы. Даже уголь сос-дп- няется съ платиною при пакалпваніп, п потому углеродистый вещества не могутъ быть подвергаемы сильному и продолжительному иакаливалію еъ пла- тиновыкъ сосудахъ. Оттого-то въ коп- тящемъ пламени платиновый тигель скоро становится съ поверхности ма- товымъ. Платина сплавляется съ Zn, Pb, Sn, Sb, Си, Ли, Ag п др. [7]. сутствІн таі:оіі платины ЙО', И'-', С-Н'О (спир'гь) и многІл органнческія иічцсства легко окисляются кпелородомъ воздуха, хоти непосредственно съ нимъ и не соединяются. Сгущеніе ілслорода простирается до иѣскшіт.- т:я\ъ сотъ объеиовъ по отношепію къ одному объему .платины, п окиелительнымъ свой* ствомъ такого сгуш.еннаго платиною кислорода пользуются не только въ хпмичоекпхт. лаб оратор і л къ, но даже ц въ техпикѣ. Въ особенности для этой цѣ.ти полезеиъ азоесть или уголь, пропитанные раствиромъ хлористой платины и потомъ прокаленные, потому что на нихъ осаждается платішовая чернь (гл. 20, вып. -IS bis). Если 50 гр. PtCIJ растворить въ вод'Іі до 60 куб. е., прибавить 70 куб. с. крѣпкаго (40°/о) раствора иуравьипаго а.'п.дегида. охладить и прибавить растворъ 50 гр. NaHO въ 50 гр. вольт, то платпиа осаждается. При промынаніи водою осадокъ ■переходить вт. растворъ и образуетъ черную жидкоеть, содержащую растворимую коллоидальную платину iLoew 1Ы)0). Оставляя орѣвшую Pt поглощать на фнльтрѣ ішело- родъ. замѣчаютъ поднятіе темп, на Wi° и полу чаюті. очень пористую п/мытаювую ѵерпъ, сильно содѣйствующую о к ноле и і ю. [7j Необходимо яамѣтшъ, что., платина, сплавленнмл е*ь сереброиъ плп въ видѣ амальгамы, растворяется уже въ плотной киолотѣ.
ТИПЫ ПЛЛТПКОВМХЪ СОЕДИНЕН!!!. 727 Ртуть хотя и не растворяетъ непосредственно платины, но съ губчатой платп- іюі'г, г.ъ прпсутетвіи амальгамы натріл, пропсходтггъ платиновая амалі.гяма, по- .ч у чающаяся также и дѣйствіелъ амальгамы натрія на растворъ хлористой лдатшіы; употребляется для фнзиче- скихъ опытовъ. Цлотшшвыя соединит бываютъ двухъ рОДОВі.: PtX* и PtX*. Первыя пропсхо- длтъ !ірп избыткѣ галоида, на холоду, а вторыя чрезъ иагрѣианІе или распа- деніе нервыхъ. Исходными пунктомъ служить четырех-хлористая или хлорная платина PtCl'1, получаемая при раетво- реиіи платины В'ь царской водкѣ [7 bis |. Эти растворы кристаллизуются на холоду и въ зксикаторѣ въ видѣ крас- по-бурыхъ, расплывчатыхъ криетал- лоиъ, содержащнхъ солянѵю кислоту, РІС142НС1Ш20, и образующие настоящую кислоту, которая отвѣчаетъ солямъ R-PIC1", какъ, напр., нашатырной іілатлнѣ [7 tri]. При елабом'ь иа- грѣванін соедпненія съ НС1 (еще лучше послѣ дѣйетвія 2AgN03) выделяется солиная кпсл. и образуется красно- бурая масса, дающая съ водою ра- створъ желто - краснаго цвѣта, при охлаждеиін выдѣляющій кристаллы РЮ14УН-0. Склонность PtCl4 къ соединенно И НСІ и №0, т. е. къ образовали) высішіхъ криеталлпчшшхъ соеди- испіи» проходить чрезъ всѣ платиновый соедпненія и должна быть принята во вниманіе при объяснении образования многихъ другнхъ сложныхъ ен соединений. Слабые растворы хлорной пла- іі в'ь вто5п. отнопіенш платина отличается отъ золота, такъ что есть возможность, сплавив* золото съ серебромъ, узнать присутствие въ золоте платины — при д*І;ІІствіи на полученный сплавъ азотной кислоты, потопу что азотная кислота на золото, сплавленное съ серебромъ, пс дѣйсѵвустъ. (7 bis] Платппа даетъ также PtCl4 прид'Ьй- ствін смѣеи паропт, НСІ и полдуха иприхЬй- ствіи, гаяообразнаго хлора. |7 tri] Іірябавлия къ крѣпкому раствору РІИйС1'6На0 нрѣпкой сѣрноіі кнсл., Ппжонъ (IS91) иолучшп. желтые прекрасно образованное крпст. РШ-'С154Н"0- Если ше въ пустотѣ сплавить (G0°) іфисталлы ВлРІСІ'бН'О въ присутствие безв. поташа, то остается коричнев, твердый гндрать, содержащей менвс воды и НСІ. выдѣляюпгій при :>0!іа остатокъ нхъ и оставляющий безводную PtCl1. которая до 220° пе вт.гдѣляетъ хлора и вт, водѣ сонер- шеппо растворима. тины нмѣіотъ желтый цвѣтъ и воз- становляготся-вполп'Ь водородомъ. Сѣр- нистый газъ и мпогіе восстановители первоначально псреводятъ хлорную платину въ низшую форму окисленіл, образугатъ Р1С12. Та способность, которая выразилась въ чет'ырех-хлорн- стой плати нѣ при ея соединеиіи съ кристаллизаціоні-юго водою п съ НО, проявляется весьма рѣзко п ясно въ знакомомъ уже намъ свойства; четырех- хлорпстой платины давать осадки съ солями калія, аммонія, рубидія и т. п. Вообще, PtCl* даетъ легко двоипыя со.та R*PlCl°=PtCl-|-2RCI. гдѣ R есть ме- таллъ одноатомный, какъ NIT1 пли К. Оттого отъ прнбавленія къ раствору четырех-хлорпстой платины раетворонъ ІСС1, NFI4C1 образуются осадки желтаго цвѣта, трудно растворимые въ водѣ и почти вовсе нерастворимые въ сішртѣ и эфирѣ (сама PtCl4 растворима въ сішртѣ, ІгК.3С1°, т. е. соед. ІгСГ', въ водѣ растворима, но не въ спиртѣ). Замѣчателы-ю особенно то, что каліе- выя соединения здѣеь, какъ п во мно- гихъ другпхъ случаяхъ, выдѣляются. въ безводномъ видѣ, патровыя же, растворимый еъ водѣ и еппртѣ, обра- зуюгъ красные кристаллы, содержание воду. Ихъсоставъ, I\TasPiCl66H20 какъ разъ отвѣчаетъ составу выше-упомяну- таго хлорпстоводороднаго соединения. Соедішеніе барія BaPtCle4HsO, строя- ція SrPtCPSH-O, а также Са: Mg," Fe, Мп, п многнхъ другихъ —■ растворимы въ Бодѣ [8]. [S] Нимсоиь {1S77), изелѣдуя вствдъ яа Бонсдорфомъ, Топиое. Клеве, ІІарпньякомъ в др, хлор оплати нов ын соедпненія разныхъ металлов!., - нашелъ, что такіе одно и двуэкви- валентные металлы, какъ Иг, Ks, (SH1)2,. . . . Be, Са, Ба даютъ соединения такого состава, что въ хлористой платок ѣ всегда вдвое болѣе .хлора, чѣмъ въ присоединенном!, х.юристомъ металл*, напр., KsCl4PtCl*r ВеСІ2РІС148Н50 и т. п. Такіе трехэквива- лептпыо металлы, какъ ДІ, Fe (въ окиеп), Сг, Di. Се (закись) образуютъ соеднаешя типа RCL'PtCl4, то-есть въ нихъ количества .хлора относятся какъ 3 :4. Только нндій да иттрііі даютъ соли иного состава: 2(InCl*)oPtCll3(iHsO п 4(газ)5РіС145іБгО. Та- кіи 4-хъ эквивалентные металлы, какъ Th,SnJ Zr, даютъ соедпненія типа RCFPtCl4, то-есть еъ ныхъ отношение хло)іа = 1:1. Такнмъ образомъ, по составу двоііны^ъ солей, обра- кованныхъ PtCH, момио до ігЬюторой степени «удить объ иквивнлчнтностп зделеата.
42$ ГЛ. 23. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ. При накаливаніп РШ-СІ0 до 300° или платины въ струѣ хлора до 230° образуется Р1СІ-. Промывая остатокъ водою, извлекаготъ неразделенное четырех -хлористое соедпнеыіе и полу- чаютъ зеленовато-сізрую или бурую жису_ нерастворимой въ водѣ дву хлористой платины РІС1Э, уд. в-Ьсъ которой Ч еты ре хъ-б ром истая платина, равно какъ и PU1. сходны съ PtCl4, но іодистое соединеніе разлагается легче, чѣмъ хлористое. Если къ четырсхъ-хлористой платинѣ пртіоашіть свр- ной кислоты и растворъ испарить, то образуется черна и, пористая масса, подобная углю, расплывающаяся ыа воздухѣ и представляющая составь Pt(HO')-. Но эта единственная кислородная соль тппа [JtX'чрезвычайно непрочна. Утр зашіептъ оттого, что окись платины, то-есть ошіселъ того же типа РЮ3, ин'ветъ слабый кислотный хзрактеръ. Это проявляется во множеетвѣ сдучаевъ. Tain,, если къ крѣпкому раствору PtCV прибавить раствора соды п этотъ растворъ выставить па дѣйствіе свѣта или испарить до-суха, а по- томъ промывать водою, то останется платп- ново-яатровая соль PtaNaa0'fiH20. Такой составь, будучи разсматриваемъ въ томъ іке смысл-Б, въ какомъ мы изображали соли креиневой, титановой, молибденовой и дру- гихъ кислотъ., будетъ представлять составь PlO(ONa)=2PtOa6H;Ot то-есть здѣеь опять повторился тать же самый типъ, гакоіі мы видѣ.'ш и въ кристалл и чес ком ъ со единен іп четырехъ-хлористой платины съ хлористымъ натріемъ пли . съ хлористымъ врдородомъ. а именно, типъ PtX'SY, гдѣ Y есть частица Н!0, НС1 и г. п. Подобное же соединеніе получается п при посредствѣ другихъ щелочей. Это будутъ пяатиновощелочныя соли, гдѣ окись платины РЮ4 пграетъ роль кислотной окиси. Руссо (1889, накаливая смѣсь PtCiJ- съ ѣдк. баритоігъ) получилъ различный степени соед. ВаОРЮ2, 3(Ba0)2Pt0- и др. Если щелочное соединеніе РЮ! обработывать уксусной кислотой, то щелочь переходить къ этой послѣдпеіі и остается гвдратъ окиси платины Pt(OH)4, въ вид'Ь бурой массы, способной при накаливаніи выдѣлять воду и кисло- родъ, причемъ она разлагается со слабымъ взрывонъ. При слабомъ накаливаніи этотъ гидратъ сперва терпеть воду и даетъ безводную, очень мало прочную опись РШ!. Къ тону же типу относится и сѣрннстая платина PtS3, выявляющаяся при -дѣйетніи еѣроводо- рода на растворъ четырехъ-хлористой платины. Влажный осадокъ епособеиъ на воздухе притлгпвать і;ислородгь н тогда превращаться въ упомянутую выше соль еѣрной ішелоты, растворимую въ водѣ. Это поглощеніе кислорода и превращеше въ сѣрноккслуго соль вновь указываютъ на основныя свойства РЮа, такъ что въ ней ясно видны свойства осно- ваній л кислотъ. Послѣдиіе проявляются, напр., ііъ томъ, что сѣрнистап платина PtS! ^даѳтъ кристалл и ческі и соединенш съ сѣрни- стьшн щелочами. 5,9. Она растворима въ соляной кие- лотѣ и тогда даетъ кислый растворъ состава PtCl-'2.HCl, отвѣчаіощій типу двоііныхъ солей PtR2Cl'. Хотя PtCla ранѣе 500° разлагается, но отчасти образуется si при высшихъ температу- рахъ. Тростъ съ Готфейлемъ и Зеель- геймъ наблюдали, что при сильпомъ прокаяиваніп платины въ етрув хлора платина какъ бы медленно улетучивается, отлагаясь въ кристаллы. При этомъ, конечно, образуется летучее хлористое соединеніе, вѣроятно, PtCl-, которое разлагается вслѣдъ за своимъ .рбразованіемъ, ' производя кристаллы платины. Описаиныя выше свойства платины повторяются, иногда съ большою отчетливостью, иногда съ разными оттѣн- кааіи различій, въ упомяыутыхъ выше спутгаікахъ и аналогахъ этого металла. Такъ палладій, хотя образуетъ PdCl4, но эта форма чрезвычайно легко переходить въ PdCl2 [9]. Родій же и |Я] Для сравнительной характеристики пла- тиновыхъ металловъ не маловажно замѣтнті., что палладій въ своихъ фораіа.ѵь соедииеиія PdX2 даетъ еолеобразнып тѣла довольно большой прочности. Пяъ пихъ хлористый палладій образуется при пряиомъ дѣиствін О- пли царской водки (не въ и:ібыткѣ или въ разбавлен- ныхъ растворахъ) на палладій^ даетъ бурый: растворъ, который въ растворахъ іодистыхъ мста-'іловъ даетъ черный осадокъ іодистаго палладія PdJ2, аераствор имаго въ водѣ (въ этомъ, какъ и во иноги.ѵь другихъ отиоше- иіяхъ, Pd сходенъ съ Hg въ формѣ Н^Хг), а съ растворолгь HgCaN= — желтовато - бѣлый осадокъ PdC2N2 синеродястаго палладія, рас- творимаго въ синеродистомъ калі'Ь и дающаго другія двойныя соли M'PdC'S1. Та часть платиновой руды, которая растворяется въ царской водкѣ и осаждена нашатыремъ или КС1. не содержитъ палладія. Онъ остается въ ра- створѣ, погожѵ что PdCl1 разлагается, а-яро- неходящій PdCl5 не осаждается нашатыремъ, какъ и всіі другія инзиіія хлористыя соеди- нёнія платиновыхі, металловъ. Цинкъ (и же- лѣзо) выдѣллетъ нзь неосазкдаемаго нашатыремъ раствора всѣ платиновые металлы (а также иѣдь и др,]. Вотъ въ атпхъ-то осаж- денныхъ Zn „плагиновыхъ оетаткахъ* и находится палладій. Если такую смѣсь металловъ обработать слабой царской водкой, то весь Pd будетъ въ растворѣ въ вндѣ PdCP, вмѣстѣ съ частію PtCl4. При этомъ главная часть Іг, Rh н др. остаются почти нераство- реанымн, а изъ снѣси PdCl2 и PtCl* платину отдѣляютъ раствормгь нашатыря, а растворъ палладія осаждаютъ KJ или FfgCN3. Вильмъ (1881) показалъ, что изъ нѳчистаго раствора палладія можно легко выдѣлпть чистое его
СВОЙСТВА СПТТННКОВЪ ПЛАТИНЫ 729 иридій, растворяясь въ царской водкѣ, также образугатъ RhCl* и ІгСН, .но соединен», насыщал растворъ избыткомъ амиіака; тогда все жолѣзо о паи: дается и, послѣ процѣікпватіія, жидкость отъ НСІ осаждаетъ желтый осадокъ палладозамшоваго соединения PdCl^NI-F, а друг, всѣ почти оста юте и въ раствор-!!. Прокаливал PdC=N2 ііліг амміачное соедииетііе, получгшъ мѳталли- ческііі палладій. Опъ хоти рѣдко, но попадается въ самороднош. вндѣ, имѣетъ видъ металла, болѣе бѣлаго цвѣта, чѣмъ платина," уд. вѣсъ 11,4, плавится- около 1500° л гораздо раньше улетучивается, чѣмъ Pt, прп пакалпваніи отчасти съ поверхности окисляется. Внльмъ, накаливая PdCls2NIT', полу- чнлъ губчатый палладій иэамѣтнлъ, что онъ, накаленный въ кпелородѣ, даетъ PdO (по Рам- ааю вт. емѣсп съ Pd-O), а эта окись при даль- нѣйшемъ прокалипапін образуегъ смѣсь Pd'O п Pd, а при дальнѣйшемъ возві.пиенІн температуры терпеть поглощенный кислородъ. На воздух-]; при обыкновенной теипературѣ не чернѣетч. н не тускнѣетъ (не погдшцаетъ *-Ьры), а потому еі, выгодою противъ серебра употребляется для вырѣзывапія дѣленій па кругахъ астрономическихъ іі т. п. приборовь, гдѣ необходимо взять бѣлый металлъ, чтобы тонкія черты были ясно видимы. Самое за- мѣчательное свойство палладія, открытое Гре- момъ, состоигь вт. способности его поглощать много водорода. Накаленный палладій norло- щаетъ до 940 объемоыъ водорода пли около 0,7% по вѣсу его, что близко подходптъ къ образованно соедпненія Pd'EP н, вероятно, еоотвѣтетвуетт. образованно водороднаго палладія Pd-H. Такое поглощение происходить и при обыкновенной температур'!;, напр.. когда Pd служить олектродомъ, на которомъ выдѣ- лнется водородъ. Поглощая водородт,, палладій на видь не пзаѣняегся, остаются в ев его металлическая свойства, только объемъ увеличивается прпыѣрно на 10°Іа, т. с. еходящій водородъ раздвигаегь, разъединяешь частицы палладія, а сайт, ежпиается до '/wo своего объема. Такое сдавливайіе указываетъ на большую силу химячеекаго притяженія и сопровождается выдѣленіемъ тепла (гл. 2, вып. ЗЯ). При поглощении 1 гр. водорода металл, палладіемъ (Фавръ) выделяется 4,2 тыс, кал. (для Pt 20, для Na 13, для К 10 тыс. ед. тепла). Тростъ показалъ. что дпесоціоиное давленіе водородистаго 'палладія, незначительное при обык. темпер., досткгаетъ атыо- сферыаго давленін около 140°. При 440° весь водородъ въ пустотѣ отделяется. Эту сторону предмета разелѣдовалъ затѣмъ (1894) А. А. Кракау. показавшій, что первоначальное поглощеніе водорода яалладіемъ совершается, подобно растворенІю, слѣдуя . закону Генри- Дальтона, подъ-нонецъ же ндетъ какъ диесо- ціонное явленіе въ опредѣленныхъ соеднне- ніяхъ, чѣмъ вновь укрѣпллется связь между раствореніеаъ и обравованіеиъ опредѣлев- .ныхъ атомныхъ соединеній. При накаливает и при уменьшекномъ давлены водородъ изъ Pd2H легко выделяется. ІІрп обыкновенной температурѣ полученное пѳреходятъ очень легко при нагрѣва- ніи п отъ слабаго дѣйствія веществъ. отнимающих!) хлоръ (даже щелочей, дагащпхъ бѣлильныя соли), въ RhCl3 и ]і'С13 [9 bis]. Рутеній и осмііі изъ со единен іе не разрушается, но на воздухѣ металлъ иногда самъ собою раскаляется, потому что водородъ горнтъ па счетъ нисло- рода воздуха. Поглощенный палладіемъ водорода дѣйстау еть и на многіе растворы созстановителыю, словомъ — всЬ признаки указываютъ на оиразоваше эдѣсь опредѣлен- паго соединеішг и въ то же время ■ сжатаго физически газа — прнмѣръ, одинъ изъ луч- шпхъ, той связи хнмпческихъ и физичеекпхъ процессов;,, па какую мы много разъ указывали. Вапомннм'ь еще разъ, что другіе металлы VIII группы, даже мѣдь, способны соединяться съ аодородомъ ~ подобно палла- дііо и платпнѣ. Проходимость или проницаемость желѣзныхъ и платиновыхъ тру бок ъ водородомъ основывается, конечно, на обра- зовапіп подобныхъ же соединен™, п. ч. палладій напболѣе ироницаемъ. [9 bis] Родій выдѣляется изъ остатковъ отъ обработки самородной платины (предш. вын.) обыкновенно вяѣстѣ сь ирпдіемъ, п. ч. палладій легко отдѣляется отъ нихъ, рутенія мало, а осмііі во велкомъ случаѣ легко вы- дѣляемъ, какт> это мы вскорѣ 'увпдиагь; оиѣсь Віі и Іг, остающаяся перастворенною въ слабой царской водкѣ, растворяется въ хлорной водѣ или при дѣйствіи С1 на сиѣсь метал- ловъ и КаСІ. Въ обонхъ случахъ оба пере- ходять въ растворъ. Ихі. можно раздѣлить многими способами. Родій при этомъ полу-, чается (если только было нагрѣваніе) въ видѣ RhCP, а иридій въ видѣ Іі'СР. Оба съ NaCl даютъ двойную соль, растворимую въ водѣ, но соль иридія растворяется отчасти и въ спиртѣ, а соль родія въ еппртѣ нерастворима. Сиѣсь хлористыхъ металловъ прп дѣйствіи слабой царской водкп даетъ ІгСР, а родій остается въ видѣ RhCl3. н тогда нашатырь оеаждаетъ нридііі въ нндѣ lr{NH4);!Clc. а при испареніи розоваго раствора и родій даетъ кристаллическую соль Rl)(KH',)3Clri. Родій и его разный степени окиеденія растворяются при сплавленін съ двусѣрнока.тіевой солью и даютъ тогда двойную, растворимую въ водѣ,' сѣрнокислую соль (а иридій не нзмѣняется), что весьма характерно для отого металла, представллюшаго по своимъ свойстваігь много сходнаго съ желѣэными металлами. Прп спяа- вленіи съ КНО и КСІО3, онъ, какъ ирпдіа, окисляется, но въ растворъ. потомъ не переходить, чѣмъ отличается отъ рутенія. Этшгь пользуются для отдѣленія Rb, Ru,. 1г. Во всякомъ случаѣ, родій постоянно въ обыч- ныхъ условіяхъ даетъ соли вида RXa, а- не' какихъ-либо другихъ формъ, и по этому типу взвѣстны солп не только галоидныя, но н кислороднып, что рѣдкость для платиновыхъ металловъ. RhCl3 нзвѣстенъ въ нерастворимой, безводной формѣ и въ растворимомъ видѣ (сходство съ СгХа илв солями окиси хрома), и тогда даетъ легко двойныя соли и соедн-
730 ГЛ. 2ІІ. ПЛАТИНОВЫЙ МЕТАЛЛЫ. ссѣхъ платпповыхъ ыеталловъ обла- даютъ наиболѣе кислотньшъ харапте- менія съ крнстал.шзацюнною водою, а при раствореніи даетъ розовые растворы. Въ ятомъ внд'Ь родііі лсѵко даетъ двойным соли дпухъ тпповъ: HhSIaCtd и RhJFCF, напр., )vaRhClu31.1=0' п К2ДЫЛ:,НаО. Соли иерваго рода (по крайней мѣрѣ соль ямэтоніи) при кппячеііііі растворовъ даютъ соли второго рода. Если къ красному раствору RliCl3 прибавить крѣпкаго К НО и кипятить, то осѣ- даетъ пиратъ окиси Ші(0Н)! въ вад-в чеу- наго осадка, но если растворъ КНО прибавлять понемногу, то выделяется желтый осадокъ, епдержащін болѣс воды. Этотъ :кел> тый глдратъ окиси родія при растворепіи ііъ киелотахъ даетъ желтыіі растворъ, который только ври кнппченіи становится вновь розовыми. Очевидно, что зд'всь происходить паміі- неніл. подобный пере мѣікпгь для солей о к ист хрома. II та опт замѣчательпо здѣсь. что черный гидратъ, какъ п миогіи другія оки- сленныя соедпненія платпиовыхъ металл о иг. не растворяется въ обыкповенныхъ кнело- родныхъ кислотах т., а желтыіі легко раетпо- рішъ п даеть желтые растворы, выдѣлішшіе плохо ігриеталлизующіяея соли. Прокаливая окпеленныя и др. соедпненія родія вт> водо- родѣ нлп о;-аждая цпнкоігь. легко получить атотъ деталль. уд'іиьнаго в'Ьса 12,1 — ехидный съ платгною. Онъ при обыкновенной температурѣ разлагаетъ муравьипуго кислоту на Н! п С0г (Девплль). Ігъ фориѣ КХ' соли родія и ирпдія даютьсь ctpni[сто-щелочными солям п ма.то-ра створ иные осадкп двоііішхъ солей состава RfS0:'Na)3H'JO. что позволяетъ выдѣлпть отн металлы пзт. раствора, а также ц разделить между собою, потому что смѣсь такнх-ь солей Rh, Ir" при дѣйс.гвіи крѣпкой сѣрноіі к и слоты даетъ растворимую сіірно- прндіевую соль и оетавляетъ красную, нерастворимую двойную соль родія и иатрія. Необходимо замѣтлть дал-fce, что окиси Іг50* и Rhs03 сравнительно прочны и очень часто образуются и что онѣ легко даютъ разно- образныя двопиыя соли п соед., подобныя кобальткамъ (напр. дутео-солп RhX'SNH*, розео - соли R.hX"H205NlP, пурпурео - соли IrXa5NH3 и т. п.). Полуторная онись ирндія Ir-Os получается при накллипащи ІгСР и аго соединеиій съ Na^CO* п обработке полу- чеянаго сплава водою. Окись тогда остается въ видѣ чернаго порошка, способна го въ сильно»!: жару давать О и Іг, воэстаіговляе- маго легко, а въ кпе.тотахъ нерастворима го. что указываетъ на слабый основной характера этой о киев, во многомъ подобной та- камъ окисямъ, какъ ('о-О*, СеО-, РЬО- и т. п. Сплавленная съ KHS0"1, она не растворяете л пъ немъ. Не такова, а гораздо бол'Ье энергична, какъ основапіе, окись RlrO*. Она при сплавленін растворяется въ KHS01- Изъ сказапнаго выше объ отд'ІіленІи платины л родія уже попятно, какъ пол уча готе« соединения иридія, который является глапиѣн- шимъ по массѣ спутникомъ платины. При списішін обработки оемнетаго иридія мы бу- демъ ші'Ііть случай еще разъ узнать путь ня- ролъ it, хотя даютъ RuCl4 іі ОзС!4, но прп дѣйствщ хлора, въ присутствен води, очень легко окисляемы до RuO'1 и OsO1, которые летучи и съ водою и хлористымъ водородомъ могутъ отго- нптьея отъ раствора другихъ пдатш-ю- выхъ металловъ [9 trij. Тактгъ обра- влечеиіп соедпненш этого металла, нашед- шаго прпмѣпеніе въ тсхннкѣ въ впдѣ своей окиси ІгЮ5, поучающейся иэъ .-.іпогнхъ соединеиій ирндія при пакалпвагіін е*ь водою, воястаяовляомой легко водородомъ п нерастворимой въ кнелотах'ь. Она прпмѣняется ві> живописи на фарфоре, для полученія чер- ныхъ пвѣтовъ. Самъ нридій плавится труд- пѣе. чѣмъ РІ; сплавленный, не разлагаетъ ііііслотъ, даже царской водки, чрезвычайно твердь, мало-ковокъ, удвльный вѣсъ 22,^-. По- роші;ообраэиыйраствоі>летсяв-ьнарскойводкѣ, даже окисляется отчасти при накалпванш. воспламеняет'!, водород'ь, словолъ—тогда очень сходенъ съ. PL При избыткѣ хлора н при на- гр'Ьваніп оіп. даетъ ІгСІ1, но эта соль улич при 50° выдѣ.тяеп. хлоръ; въ вндѣ же диоіі- ных'і, солен, обладаюпшхъ характерііыіп. чернили, цв-Ьтомъ, папрнм'Ьръ 1г{НЯ4):С1п, поетояв- ігве, но it онѣ съ свртіою кислотою даютъ ІгСІ'" [it Lri] Вп;кнѣнвіее свойство рутенія и осиіл спстонгь въ і'омъ, что они даже при накалч- ваиіи па воздухѣ окисляются, и въ томъ. что они способны давать летучіе н ггахучіе (канъ J пли ІГО*) окислы вида RuO1 н 0?0'. Оба зтп высшіс окисла суть тЬла тверды я, перегоняются весьма легко около 100°, первый желтаго цвѣта, второй безцвѣтспъ. Ихъ на- зываютъ р)теновынъ и осмовымъ ангидридами, хотя водяной ихъ растворъ (растворяются въ водѣ оба ледлоьно) не обладаетт, кислою ре- акпіею. хотя они не вытЬсюпотъ даже СО- нэп» KsCOa, кристаллических!, солей съ осно- ваніямн они не даютъ, и щелочные ихъ. ря,- стпоры при ісішячеиіп отчасти выдѣляютъ ангидриды (ото іщбытокт. воды разлагаетъ соль]. Формулы OsO1 н RuO4 отвѣчаютъ плотности пара этихъ окиеловъ: Такъ. Девплль для OsO1 пашелъ п.тотность со водороду 12S (по формул-t 127,5). Теппаптъ п Вокеленъ открыли эту форму, Верцеліусъ, Вслсръ, Фричше и Струве, Девплль, Клаусъ, Жоли н др. со- д'Іійствовали ея изученію; но все-таки шюгіе вопросы, относящіеся къ ней, еще далеко не рѣшены. Слфдуетъ заметить, что форма R01 есть высшая кислородная: a RH'1 есть высшая изъ нзвѣстныхт. (|іорлгь соединен!и водорода, высшія формы кнелогныхъ гндратовъ содержать: SiH'O', ПІЮ\ SH'-'O*. С1Н01-все по четыре пая кислорода, а потому въ этомъ чнел'п есть, повндимолу, предізлъ для про- стѣйшпхъ формъ соедіінеііій водорода и кислорода. На тъеколько атомовъ элемента или элементов*], можетъ заключаться п бол'ііе, чѣмъ О1, Н', но на одипъ атомъ въ частпцѣ никогда бо.ѵѣене еодериштсн. Такіып, образом'!., прснугвйпне виды еоедипениг водорода іг кпе- лорода исчерпываются сопоставленіем'Ь: RH', RIP, ПН5. ШІ, RO, R0a, НО», RO'. Краіініе прпмѣры RII1 п RO' встрѣчаются, только для
СВОЙСТВА СПУТННКОВЪ ПЛАТИНЫ, 731 золъ по отношѳі-гію къ форлаыъ соединение всѣ платиновые металлы даютъ такпхъ элементов'!), какъ С, Si, (Is, Ru, даю- щихъ и съ хлоромъ соедипеі-іія В.С1'. В'ь ѳтпхъ крайгпгхъ RJV и ДО1 формах':, сосдипеиія наименее прочны (сравиимъ Sill'1 съ РІР, SH2 и СІН или RuO4 съ МоОл, Zi'O2, SrO), легко от- дающіл часть или даже весь свой О или Н, соединенный съ ними Первоначальным'!, продуктомъ для получе- нія рутеноныхъ и осмовыхъ соедпнешй с.іу- яіитт» или остистый мридій (въ нсмъ преобладает'!, осмій, О'Пі IrOs до IrOs-1, удѣльный вѣсъ отъ 1В до 21), встрѣчающІйся въ ллатинопыхъ рудвхъ (отличается кристаллическими, сложе- ніемъ, твердостііо и нераетворимостіго въ царской водк'І;, почему легко отделяется отъ ае- репъ платины), или тѣ нерастворимые остатки, которые получаются, какъ видѣли выше, при обработкѣ платины царскою водкою. Въ эти.хъ матерщлахъ преобладаетъ осмій, его иногда до 30— W°/u, рутенія рѣдко болѣе 4 — 5п/0. Для обработки сітлавляютъ зерна металла съ (і част, цинка іт потомъ Zn ітплекаюті, слабою соляного кислотою. Затѣмъ. по способу фрачше и Струве, в'ь желѣзпомъ тиглѣ пла- вятъ ѣдкое кали съ бертолетовой солью п прибавляютъ обработаннаго осмистаго иридія; тогда при началѣ выэевлеиія кислорода масса дѣпствуетъ на металлъ, н реакція затѣмъ продолжается уже сама собою. Облитый водою, темный пролуктъ даетъ въ растворѣ осмій п рутвпій въ вид-г. расгворпмыхъ солей RsOsO' п R^RhO4, а въ остатк-Ь получается емѣсь. окиеловъ иридія {отпасти Оя. Rh, Ru) и не- измѣпишшіхеп зеренъ металла. По способу Фреми, прямо иагрѣнаютъ кускіі Oslr въ етру-Ь поз духа пли кислорода, в-ь фарфоровой трубкѣ при бѣлокалильномъ жарѣ. причем* получается прямо очень летучііі осыоптіый ангидридъ OsO4, который собирается въ хорошо охлаадаемомъ пріемникѣ, а рутеній тогда даетъ к растаяли че с кій возгопъ RuO2, которым, однако, очень мало летучъ (улетучивается вмѣстѣ съ OsO4), а потому остается въ болѣе холодиыхъ частн.хъ трубки; летучіп RuO4 при этомъ не происходите, иридііі же и прочіе не окисляются или даютъ иелетучіе продукты. Пріемъ этотъ простъ и сразу даетъ сухой, чистый OsO4 въ пріемнпкіз и RuO2 въ возгонѣ. Воздухъ, проходяніій ч])езъ трубку, долженъ быть предварительно проиущенъ чрезъ сѣрную шіслоіу не только для суше- nifi, по и для удалепія органической, возста- новляющей пыли. Пары OsO1 надо сильно охлаждать, а подъ конецъ пропускать чрезъ ѣдкое кали. Третій способъ обработки, чаще другнхъ употребляемый, предложена Велеромъ и состбитъ въ слабомъ (чтобы КаСІ не плавилась) накалиианіп тѣспой смѣсн осмистаго ирцдін ст. попаренною солью въ стру-в влиж- паго (т. е. невыеушениаго) хлора. Тогда металлы даютъ еоедннешн съ С1 и NaCi, а Оэ, образовавъ OsCl4, съ влагою даетъ пары OsO4, которые н сгущаютъ. Рутеній при этой, какъ и при другпѵь операціязъ, не даетъ прямо RuO4 п всегда навлекается въ вндѣ растворимой рутешістой соли K'-RuQ1, получаемой при извѣстныхъ условіяхъ соединения типа RX* напр., ROa, RC1* и т. п. сплавленіемъ съ КНО, КСІО", KNO'. Когда оранжевый растворъ рутеповой соли K!Ru04 смѣшшіаютъ съ кислотою, то освобождающаяся рутенистая кислота тотчасъ разлагается иа летучій рутѳновыіі ангидридъ и нерастворимую рѵтеновѵю . окись: 2K2Ru04 -j- -M-HNO- = Rud4-f-RuO!aRX> -\- ШГОа. Ямѣя одно пяъ вышеупомянуты хъ соедипепш руте- нія или осмія, легко уже получить и всѣ остальным, а ноаетаітовленісмъ (металлами, водородомъ, муравг.шюіо кислотою и др.) — а самые металлы. Осмовый ангидридъ OsO4 раскисляется очень- легко и множествомъ способовъ. Органически! вещества онъ окраншваетъ въ черные цвѣта отъ в о а становления (отчего употребляется при пзелѣдояаніи яодъ микроскопомъ расти- тельиыхъ и жпвотныхъ, особенно нервныхъ лрепаратовъ). Хотя въ водородѣ н можно перегонять осмовый ангидридъ, ао даже при слабомъ накалішаніп смѣси Н- и OsO'1 совершается уже воз стан овленіе. Если осмій поместить въ пламя, то онъ окисляется, даетъ пары OsO', они воз станов ляются н пламя ярко свѣтнтъ. Съ накалепнымъ углеиъ OsO4 всяыхиваетъ, какъ селитра; Zn, даже Hg, Ag возстановляють осмовый ангидридъ изъ водя- ныхъ растЕоровъ до низшпхъ окпеловъ н.іа до металла. Такіе воз стаи оЕіітели5 какъ H-S, FeSO4, SO-, слиртъ и т. п., проилводятъ это очень легко. Ниашіе окислы осмія, рутенія, а равно и другн.ѵь элементовъ платиноваго ряда, нелетучи, и весьма достойно прпмѣчанін то обстоятельство, что для другнхъ элементовъ явленіе иное. Сравнивая SO-—SO3. -W-0: — AsaOs, Р-Ол—P20;, CO —CO- и т. п., Ендігаъ явленіе обратное: высіпііі окнеелъ меиѣе летучъ, ч'іім'ъ низшій. Для осмія веѣ окислы, крпмѣ высшаго, нелетучи, почему должно думать, что эта высшая форма составлена проще ііпзіиихъ. Можетъ быть, OsO- относится къ. OsO4 такъ, какъ СгН4 къ СИ"1, т. е., ножетъ быть, нившій окпеелъ есть Os-O4 пли пред- ставляетъ еще высшую поли мерность, и тогда будетъ понятно, что, пмѣя большой частичный вѣсъ, ниашіе окислы менѣе летучи, чѣмъ высшій, подобно томлт,какъ это вщшмъмеждѵ N=0 и КО. Рутеній н осмій, полученные при прокали- ванІи или воз станов ленін своихъ соединенІіі еъ лорошковатомьвидѣ, имѣютъгораздо меньшую плотность, ч'вмъ въ еплавленпомъ, и отличаются въ этпхъ формахъ по cnocooHocTB; къ реагврованію. а плавятся гораздо труд. нѣе платины п прпдія, притояъ рутеніГі все- таки легче, чѣмъ осмій. Порожковагыіі руте- иііі пмѣетъ удѣльный вѣсъ S,o, сплавленный 12,3, оемііі въ порошкѣ '20,0, вояусплавлеи- ный, правнльнѣе, спекшійся въ пламени гре- мучаго газа 21Д сплавлен. 22,5. Порошокъ елабо-прокаленнаго оиіія весьма легко окисляется на воздухѣ, а накаленный горитъ, какъ трутъ, образуя прямо пахучііі (откуда и самое названіе, отъ грсчоскаго пахнуть) п сильно ндовитыіі осмовый ангидридъ OsO4; рутснііі
ГЛ. 23. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ, Но эта форма есть высшая только для платпны п палладія, остальные платиновые металлы даютъ еще, какъ жмѣзо. кислоты типа RO;l пли гидраты Н-В04=ГЮ-(Н0)а (тппъ сѣриой кпс- лоты): но онѣ, какъ и желѣзная или марганцовистая кислоты, пзвѣстны преимущественно въ соляхъ составаК-RO'1 или 1C-R207 (какъ двухромовая соль). Получаются эти соли, также какъ марганцовистая п желѣзная соли, спла- вленіемъ окисей и даже саыыхъ ме- талловъ съ селитрою и еще лучше съ перекисью калія. Такія соли растворимы въ водѣ. легко раскпсяяются, съ кислотами не выдѣляіотъ кпслотныхъ аигидридовъ, а распадаются—или(какъ соль желѣзной кислоты) образуя кис- лородъ и соль основанія (такъ реагн- руютъ прпдій и родііі, такъ какъ они не даютъ еще высшихъ формъ окисле- пія). пли переходя* въ низшую и высшую формы окпсленія/г.е. реагируютъ, какъ соль марганцовистой (или отчасти какъ азотистой, фосфористой) кислоты. По этой послѣдией формѣ реапіруютъ осмій п рутеній, способные давать выс- шія Формы окнслеяія ОзСИ н RuO1, a окисляется, но труднѣе, образуя окись ВиОг. Окпелы состава RO. R203 и ВО- {и нхъ гидраты! получены воз стая оа лен іемъ нзъ выс- штіхъ окисловъ іі изъ такпхъ же хлористыхъ cnt-дцненій. і;аг;ія даютъ и ;іругіе платиновые .четиллы. ст. которыми въ отомъ отношенііт осшіг п рутеній очень сходны. Замѣтнаъ еще, что на Борнео рутеній найденъ въ платино- выхъ розсыплхъ въ видѣ лаурита, т. е. Ru-S'1, въ черныхъ октаэдрахъ, удѣльныивѣсъ 7,0, и что для оелія Moraht и Wise tun (1SB3) иол у чылн изъ К'ОзО4 свободную осмистуго кислоту H;OsO:. разлагая первую водою н осаждая еппртоиъ въ струѣ водорода (п. ч. на воздухѣ образуется летучій OsO4); она съ H2S при обык. темпер, даетъ Os03(HS)!. Debray et Joly показали, что RuO4 плавится при 25°, кипптъ при 100°, растворяясь въКЫО, выдѣляетъкнелородъ и даетъ KRuO1 (не изоморфно съ МпКО4). Жоля (1891), из- слѣдовавъ подробнѣе рутеиовыл еоединепіл, покааалъ, что легко получающаяся KRuO' при прокалпваніи даетъ B."uK04Ru02, но во штогомъ отноиіеніи сходно съ KMnOJ ивообще въ Ru много сходпаго съ Мп. Жоли (1880) показалъ также, что если къ раствору RuCP, содержащему НСІ,прибавить KNO=, тожндкость нагрѣвается в. образуется соль RuCPNOSKCl, вступающая въ двойныя разложения и очень постоянная. Если ,же на Вий3 действовать избыгкомъ азотной кис, то пря тгрѣваніи (до кипѣпІя)пприбавкѣНСІ происходить соль RuCI3NOrI4X Плотность паровъ RuO4 (Дебре и. Жоли) отвѣчаетъ указанной формулѣ. потому сущность реакши распадешя для ннхъ представится равенетвомъ: S0303=OsO^ + Os04 [10]. Платина и ея аналоги, какъ желѣзо и его аналоги, способны образовать сложныя, сравнительно прочный спне- родистыя и амміачиыя еоединенія, от- вѣчающія желѣзисто - синеродистымъ соедпнешямъ и кобальтово-амміачнымъ, съ которыми мы познакомились въ прошлой главѣ. Если двухлорпстую платину PtCl- (въ вод'із нерастворимую) прибавлять понемногу къ раствору синеродистаго калія, то происходить полное растворе- піе.(какъ для AgCl) и при иепарешп вы- дѣляютсн ромбичеекін призмы платиио- во-сшероднетаго калія PLKs(CN}*'3HaO. Соль эта, какъ и веѣ, ей соотвѣтствую- щія, обладаетъ замѣчательною игрою двѣтовъ, зависящею отъ явленій дихроизма и даже полпхроизма, свой- стиенныхъ всѣмъ платшюио-синеродп- стымъ солямъ. Такъ, эта соль калія просвѣчиваетъ желтымъ цвѣтомъ, а отраженный отъ нея свѣтъ оказывается ярко-голубымъ. Она легко растворяется [10] Палладій хотя даетъ (съ С1) такія же формы еоединенія, какъ Pt, но воэстаиовле- ніе его до RX2 идеть гораздо легче, чѣмъ РІС1"; для нридія также оч, легко. ІгСІ4 дѣй- стауетъ, какъ окислитель, легко отдаетъ Ѵі своего хлора множеству веществ1!., при пагрѣ- Batiiti его легко отдѣдяетъ и только при ииз- кнхъ температурахъ хлоръ и царская водка переводить его въ IrCt1. Выдѣляя хлоръ, ири- дій даетъ легче, чѣмъ ІгС1а, и чаще весьма прочную, нерастворимую въ водѣ (но растворимую вт,' КС1. потопу что образуется К'ІгСІ0) ІгСІ3 (можетъ Сыть зто тѣло есть Іг^С І"=І г С1 г1 гСІ'}. Эта форма, отвѣ чающая ІгХ1, очень прочна и отвѣчае.гъ основной окисн Іг*Ов, подобной окнеямъ Fe3Os и особенно Со=03. Этой формѣ соотвѣтствуютъ и такія же ашіачныя соедпненія, какъ окиси кобальта. Хотя иридій и даетъ кислоту въ впдѣ соли КЧгг0;. но отвѣчающаго хлорпстаго еоединенія ІгСІ0 опъ, какъ и желѣзо (и хроиъ), не даетъ. Вообще эдѣеь, какъ и въ другпхъ элементахъ, нельзя еще по окисленнымъ фор- мааъ судить о хлорпыхъ. Съ нридіенъ въ этомъ отнопіеніп очень сходень родій (какъ lJt сь Pd), Для него RbCl4 чрезвычайно легко разлагается, a RhCls—очень прочна, какъ и мпогія соли вида RhX5. Столь же вежду собою сходны осмій и рутеній. Вообще, въ ОэнКи развить кпелотньій характеръ болѣе, чѣмъ въ Pt, 1г. Вообще, для платиновыхь ме- талдовъ приложимость періодігчностн элемеіг- тооъ—вт> зависимости отъ вѣса атома1—вьі- ступаетъ съ полною ясностію и, при изуіе- ніи, сильно облйгчаетъ д'кчо;
ШІАТИНОВО-СИПЕРОДИСТЫЯ СОЕДИНЕШЯ, 738 в'ь водѣ, на воздухѣ вывѣтривается и тогда, становится красною, а при 100° оранжевою, прпчемъ терпеть вполнѣ воду, въ ней заключающуюся. Прочность ея при атоыъ пе нарушается, т. е. она еще не изменилась, и эта прочность оказывается съ очевидностью пзъ того, что при накаливаніи жедѣ- зисто-синеродистаго калія K4Fe(f'N)6 съ платинового чернью образуется такая же платинпво-сииеродистаи соль. Реакція на лакмусъ этой соли, полученной въ первый разъ Гмелииомъ, средняя; она чрезвычайно постоянна на воздухѣ, подобно желтой соли, та которою во шюгихъ отношеиіяхъ и сходна. Также точно въ ней пельзл реагентами, напр., сѣроводородоыъ, открыть платины [10 bis]. Также мѣияетъ она, при дѣйствіи друтихъ солеи, свой калій па различные металлы, такъ что она соотвѣтствуетъ цѣлому ряду соединеній R^tfCK)4, и также она прочна, хотя отдѣлеиные изъ нея синеродистый калій и соль закиси платины легко изменяются. Дѣйствіелъ окислителей она, какъ и желтая соль, переходить въ высшія формы соедп- неній платины. Если къ ея раствору прибавить соли серебра, то образуется тяжелый бѣлый осадокъ платиі-юло- гшгсродистаго серебра PtAg2(CN)4, который, при обработкѣ сѣроводородомъ. образуетъ нерастворимое Ag2S и растворимую въ водѣ нлатиново-ипперодп- стую кислоту HsPt(CN)4. Если плати- ново-синеродистуш соль калія емѣшать съ паннымъ количествомъ сѣриой кислоты, то освобождающуюся платиново- синеродистую кислоту можно извлечь смѣсыо спирта и эфира, нерастворяю- щихъ образующуюся K2SO*. Эфирный растворъ, при испареніи въ экспкаторѣ, выдѣляетъ ярко ~ красные кристаллы состава РШг(СІ*)*5НЮ. Эта кислота измѣняетъ синюю лакмусовую бумажку, выдѣляетъ СО2 изъ соды, насыщаетъ щелочи и такимъ образомъ представляется сходною съ FeH4(CN)G [11]. [10 bis] Ее поэтому также можно оінестя къ числу „кояшдекшы.іъ" соед, [11J Эта кислотность объясняется вліяніемъ на вадородъ платины и екопленіемъ синеро- диетыхъ группъ. Такъ, ціануровая кислота Н3(СЯ)303 представ.тяетъ уже энергическую кислоту, по отношению къ щановой киелотѣ HCNO. Образованіе же соедпненія съ пятью Амміакъ точно такъ же, кант, и KCN, способенъ легко реагировать на дву- чпетицами пристал лнаашонной воды похгвер- ждастъ Ш'ішіе о существ о ваши въ платннѣ способности образовывай, спединенія еще высшихі, тнповъ, чѣлъ то выражается въ си- ляныхъ ея соединеніяхъ. Посредством-), двойиыхъ разложенііі каліе- еой, или водородной, пли серебряной солей- получить іивлый класе-1, платиново-сшероди- стыхъ солей общаго типа ГШг(СН)^пН20. На- прішѣръ, соли натрія и литія содерягат-ь, какъ п соль калія, три пая воды. Соль иат- рія растворила въ спиртѣ к водѣ. Диміачная соль представляетъ составь Pt(NH;')!(CNV2H-0- и даеть кристаллы, отражаюлііе голубой и розовый ци-Ьта. При 300° эта амміачнаіі емт, разлагается, выдѣлясть поду іг синерод петый аюоигй, оставляя зеленоватую двуеинероди- стую платину l't(CN)-, нерастворимую ни въ водѣ, ни въ кислотахъ и способную растворяться какъ въ KCN, такъ и въ HCN п других!, сине роди отыхъ металлам!.. Та же самая дну синеродистая платина получается при дѣй- ствіи с'Ьрной кислоты на каліевую соль, въ видѣ красно-бураго аморфнаго осадка. Нап- болѣе характерными шъ солей платяново- синероднетой кпел. должно считать щелочно- земелъиыл. Соль магнія Pffig(CN)47HsO легко кристаллизуется въ квадратныхъ прнзмахъ- съ боковыми гранями жтііллпчеекп-зеленат ивѣта и конечною площадкою темно -гол убого цв'Б'га. Она проев'вчнваетъ но главной осы каршново-краснымъ ивѣтомъ, а по боковьшъ осямъ — темно-краснымъ цвѣтомъ, легко те- ряетъ при 4-0° 2£ГО н тогда становится голубою (тогда она содержитъ 51-РО, что часто- повторяется въ платішово - еннеродастыхъ соединен) ііхі.). Водяной растворъ ея безивт*- тенъ, а глшртовьи'г растворъ выдѣляетъ желтые кристаллы, При 230° выдѣляется и оста- токъ воды. Она получена насыщѳніенъ ,пла- тнново-синеродистой кислоты зіагнезіейи двой- нымъ разложеніеиъ баритовой еояв съ сѣрно- магнеаіальною. Соль стронпія, SrPt(CN) ЧН-О, кристаллизуется въ молочпо-бѣлыхъ, роибн- 'lecitHxt таблшіахъ, .играющих!, фіолетовымъ и зеленыиъ цЕ'Вташі. При Еывѣтрпваніп въ акенкатор-Ь ея поверхность играеть фіолетовымъ и иеталлпчеекп-зеленымъ оттѣнками- Насыщая баритомъ растворъ платанов о-синеродистой кислоты или кипятя въ водѣ нерастворимую илатиново - синеродистую ' соль- иѣди съ баритовою водою, получается безавѣт- ный растворъ баритовой соли PtBa(CN)4-ffi;0, кристаллы которой Ерезставляютъ однок.ти- ноаершля призмы желтаго пвѣта съ голубыми я зелеными отливами, теряютъ при 100° половину, а при 150° всю воду. Характеренъ также зфиръ ітлатиново-синеродистой кислоты Pt[CaHi)s(CN),,'2H,0, кристаллы котораго изо- морфньі съ кристаллами соли калія н получаются при пропусканш НС1 въ епиртовый растворъ. платийово-синеродвстой кислотЬг: Легкость кристаллизащн, правильность формъ и ярим'Ьчательная нгра цвѣтовъ дѣлаютъ nd- лучекіе платнеово-сішеродистыхъ солей одними изъ прнвлекательпѣйшихъ химических'іѵ
734 ГЛ. 23.. ШГДГГШОВЫВ МЕТАЛЛЫ хлористую платину; при этомъ получаются также сравнительна прочныл ■ упражиешй въ лабораторіяхъ. Соль -баріи часто применяется'при опытахъ съ Ронгте- ноБымн луіаші при пзелѣд. радіоактив- ны.ѵі> веіцествъ, потому что сильно снѣтлтъ (фосфор еоцируетъ) нодъ вдіяніемъ атахъ невидим ыхъ лучен. Платиново-синеродпетыя сади, подвергало, дѣйстмю хлора пли слабо/т азотной кислоты, превращаются въ соли состава РШВ(СН}3, которые еоотвѣтетвуютъ Pl(CN)s2KCN, т. е. вы- ражаютъ тнпъ несуществующей формы окие- .іенія илатііны PtXs (т. е. оеіііси РіЮ3), какъ красна» соль Гмелипа отвѣчаетъ окиси жс- лѣза |=FeCye3KCy), если желтая отвѣчаетъ закиси. ІІзъ этого ряда солей каліевая соль содержнтъ РИС^СХ^ЗНЮ и обраауетъ бурый, ст. моталли чес к имъ блескомъ. квадратным призмы, растворимый въ водѣ и нерастворимый въ спиртѣ. Щелочи переводить это сое- дпненіе обратно от. K2PL(CN)4. отпшіан та- кинъ образомъ синеродъ. Замѣчатслъно то, что соли типа РШ!Су5 содержать одно ы то же количество кристадлнііаціонной воды, какъ и соли РіМ-Су4. Такъ. соли калія и литія содержать три, соль магнезш семь пасвъ воды, какъ и соотвѣтствениыя соли типа закиси платины. Притомъ, нп для платины, ни для спутниковъ мѣтъ синеродистых-!, соединен if), отвѣчающихъ окиси, то-есть состава РІК*Сус, подобно тому, какъ для кобальта в желѣза нѣтъ формъ высішш>, чѣмъ тѣ, который от- вѣчаютъ RCy'nilCy. Это невидимому уиаиы- Еаетъ на отсутствие такихъ двойныхъ коми- лексныхъ синеродлстыхъ соедпнешн. Такое явленіе моікетъ быть связано со способно- стію спнерода давать трех-синеродистые полимеры, такіе какъ діануровая кислота, твердый хлористый синеродъ и т. е. Растворъ PlK-jCN)4 при дѣйствш избытка хлора даетъ (кромѣ поелѣдняго продукта PtK-Cy'') продукта соединепш, а шіенно РіК2Су'СІ2, содержащей, очевидно, форму PtX1. но при дѣйствіи хлора вначалѣ (а ташке при алек- тролпзѣ и отъ прпбавленія слабой перекисы водорода къ раствору Ptlv-Cy1, подкисленному соляного кисл.) происходить легко растворимая промежуточная соль, кристаллизующаяся в.ъ ыѣдно-красныхъ тонкихъ иглахъ (Внльиъ 1889 и др.). Соетавъ ея новнддмомѵ отвѣчаетъ соединенно gPLKCy4 -f PtKsCylCIs -f 24Н-0. Оба эти хяоропродукта при д'вйетвіи избытка ПН3 образуюсь вполнѣ или отчасти (аыапакъ на PtK^Cy4' не дѣВствуетъ, по Вильму), PLCy-2NrP, т. е. соеднпеніе платщіо-амміачное (см. далѣе). Обратпмъ еще вниыапіе на то, что рутеній и осмій, дающіе, какъ мы зыаеиъ, выешія формы окисленія, чѣмъ платина, способны соединяться и съ большшіъ кшіиче- ствомъ синероднстаго калія (но не синерода), чѣмъ платина. Для рутенія ни- вѣстна растворимая въ водѣ и ипиртѣ кристаллическая рутенево-синеродистая кислота ВпН4(СХ/% которой отвѣчаютъ солп ll/'RufCN)11. Совершенно таковы же осмовыя соединенія, напр., K',Os(CN)':3H!0. Эта последняя получается въ видѣ беацвѣтныхъ, квадратпыхт., соединения, подобный кобальтіакаиъ Но такъ какъ въ амыіакѣ ыѣтъ водо- мало въ вод']; раетворшіыхъ табличекъ, при исиарепіи растворовъ, тюлученныхъизъ сплавп K'OsCl" съ KCN. Эти осмовыя и рутеиовыя солп совершенно соотв'Ьтствуютъ K4Fe(CN)°3H';0 не только по составу, по и но кристаллической форіі'Е, а также я по реакціянъ, что указынаетъ вновь ту ближайшую аиалогію Fe ц Ru к Os, какую мы и выставляеыъ, придавая въ систѳмѣ эдементовъ одинаковое мѣсто (въ ѴШ групп'Ь) трет, упомянутыми оломентамъ. Для родія и ирпдіп нзвѣстяы только соли типа красной соли Гмелпни IPROy0, а д.і:я палладі я—только типа М2Рс1Су', который сходны съ платиновыми. Нельзя не ицд'Ьть въ птем'і- этомъ постоянства типовъ двойнык'і. синеродистыхъ силен.ВъѴІНгрупнѣ аіы имѣемъ Fe, Со. Ш, Си и и»гь аналогичо- сі;іе Ru, Ші, Pd, Ag и также Оч, Ir, Pt, Ли. Двоіітіыя сиперодистыя соли Fe, Ru, Os шіѣіотъ тппь K4R(CN)°, для Со, Rh, Іг тніп. K'RtCS)6, для JNi, Pet u Pt тииъ K-R(CN)J л KaR(CN)s, для Си, А в, Ли извѣстны KR(CK)!, тякъ что содержание -І-, 3, 2 и 1 калія (въ высшей проиорцін) отвгІ;чаютъ порядку оле- лептивъ въ снстем'із. Тѣ же типы, какіе мы впдѣлн въ желтое и красной соляхъ жел'Ьаа, повторяются и во всѣхъ плятиповыхъ метал- лахъ, и это невольно приводить къ тому заключению, что образоваиіе иодобиыхъ, такъ называемыхъ, ком^плексиыхъ двоііпыхъ солей совершенно таково же, какъ. и образоваиіе обыкновенные солей. Есливъкнслородныхъ кислотахт. признается для выраженія свп^п алеминтовъ существованіс водяного остатка, въ которомъ водородъ аамѣнкиъ метал;іаіш, то стоить только лримѣнить ято начало къ раасііотрѣнію двойныхъ солей, л апалогія Оудеть очевидною, сели только припомнить, что С1-, V.-W, SO1 и т. п. аквивалеитны съО. Поэтому, гдѣ мижетъ иои-ищаться ОН, таігь ыогутъ встать п Cl5H,(CS)5H, SO'H и т. и. Всѣ они=Х, а потому, въ сущности, там'ь, гдѣ аожетъ помѣщаться Х=С1, ОН и т. п., таит» могѵтъ входить и (СІгН), (SOJH) и т. п. А. такгь какъ C1SH=C1-|-HC1, a S04H=OH+sqs и т. д., то къ соединенно, содержащему N", могутъ присоедтшятьсл частицы НС1 или SO'1 или вообще цѣльпыи частицы, напр., NH3, І-РО, солей и т. п. Это есть косвенное слѣд- ствіе закона замѣщеній, объдсннюшаго одннмъ общпмъ епособоіп. происхождение двойныхъ солей, соедипенііі съ NH3, сь кристаллнаая. водою и т. п. Такъ. двойная соль MfiS04KaSl)' но этим у соображение можетъ быть считаема за тѣло такого -,ко типа, какъ M^'Cl1, то-сцть=Ме[80*К)'2, а квасцы поэтому составлены, накъАІ(ОН)(SO4), а именно. AUSO'KXSO1). Не усложняя итого отступления, приложим!, яти соображенія къ тину желтой и красной солей и их'], платпноныхъ аналоговъ. Такую соль, какъ IC-PtCv4, позтоліѵ можно разсматри- вать как-ь Р1(Су-К)2, подобно РЦОН)*. А на такую соль, какъ РІКаСѵв. можно смотрѣть какъ на РіСу(Су2К)а, аішюі'ъ PtX(OH)2, или сходную съ ЛІХ(ОЛ)2 и т. п. сосдтшенія.міі тина RX*. Красная соль Гиелимо. и ея апа-
синеродистый и др. сложныя совд. пллтвды 735 рода, легко замѣі-шемаго металлами, а еам*ь амміакъ способенъ соединяться логпчсскія соедтшсши Со, Ir, Kh относится къ томѵ же типу, съ гіімъ жорззличіемъ, какое есть между RX(OH)a и R(OH)a, п. ч. FeK!lCy'!=]!'e(Cy,K)1'. Ограничиваясь этимъ уна- іШііем'Ь, хотя отчасти могущинъ освѣгцат;. природу диойныхъ солей, упомяну еще о л*]і ноторыхъ классахъ слошныхъ солеобразнычт, соединеній платины. Л) Двухлористая платина, въ вод'в нерастворимая, даетъ съ хлористыми металлами дной- ьын соли, растворимый пт. воД'І; к способны» кристаллизоваться. Оттого диухлорпетая ила- типа, растворенная въ соляной киелотѣ, при емѣшеніп съ растворами металлически хъ солен н при лсларенін образуетъ крнсталличе- скія соли красного ил» желтаго цвѣта, какъ, напр.. солькалія PLK*C1'краевлго цвѣталегко растворима въ водѣ, соль натрін растворима даже и въ спирті;, соль барія РІВаСРЗІРО растворила въ водѣ, но соль серебра PLAg^CI' въ водѣ нерастворима и можетъ служить для получения остальных!, солей при посредетвѣ двойныхъ разложеній съ пхъ хлористыми соединен! я ми. B) Приливая къ раствору КЛЧСИ родзни- стаго калія и испаряя растворъ, получили двойную соль FtK^CNS)1, легко растворимую іѵь вод'Ь и ешіртѣ, кристаллизующуюся еъ видѣ краеныхъ прпзаіъ и даюшую оранжевый растворъ, осаждающііі соли тяжелыхъ метал- лстъ- При дѣііствія сѣрной кислоты на свинцовую соль этого типа, получили и самую кислоту PtlF(SCN)', отвечающую птниъ ео- ляшъ. Тип-ь этн.чъ соединений, очевидно, тотъ же, какъ и синеродистыхъ соединений. C) Заиѣчателыіілн прпдгІ;ръ сяожныхъ пла- шновыхъ соедігаепііі наблюденъ Шютценбер- тердагь (ISliS). Онъ показалъ, что мелкая платина въ прасутствіи хлора и окиси углерода при 250°—300° даетъ фосгеиъ н желтое, летучее вещество, содержащее платину. Подобное же вещество иронеходитъ нат. РШІ3 при дѣйствіи СО. Вода его разлагаетъ (даже со взрывомъ). Четырех-хлористый углеродъ раствори стъ часть вещества и при иепареніи даетъ кристаллы 2PtCl23C0, а соеднненіе PLCP2CO остается ыерастворениымъ. При плавлеиіи н возгонѣ они даютъ желтыя иглы PtCFCO, а при избыткѣ СО происходит"!. PtCla2CO. Эти соедннеиіл плавятся: первое при 250°, второе—142" и третье РІС!гСО нрп 195°. -ідѣсь (какъ и въ синерод, двойныхъ .соляхъ] соединепіе происходить оттого, что а СО л PtCl" суть ткча ненасыщенный, способный къ дальпѣніішлгь присоединен. Растворъ въ СС14 поглощаетъ ЫШ идаегьРіСІТОаНН3 ■и PLCl'SCOSNH', а зтп вещества сходственны (Феретеръ, Цейэс, Іоргенсенъ и др.) съ подобны и и же соединен, іяші, содержащими ви'Іісто Ш-Р сломи, амины (напр., пирпдшгь СЧ-Ш), а вм'Ьсю СО — отилеиъ и др., такъ что здѣсь шгііется цѣлый рлдъ особыхъ слож- мыхъ со од. платины. Соединсшс ІЧСІ'СО растворяется въ соляной к., не вамѣнялеь, и такой растворъ сь KCN выд'ішіотъ всю окись углерода, показывай, что 'ічЬ силы, который съ кислоташт. то PtX- играетъ до от- ношенш нъ NTT* какъ бы роль кислоты. удерживаіотъ яри 1ЧС1- 2 частицы KCN, но- гутъ сдерживать н частицу СО или 2 частицы СО. Солянокислый растворъ PtCPCQ, смешанный съ раетворомъ уксусно-натровой соли и съ укс. кислотою, даетъ осадокъ РЮСО, т. е. С1- зпиѣіішится киелородомъ (вероятно потому, что уксусное еоед. водою разлагается). Эта окись РіОСО при 350° разлагается на l't + СО-. Действуя на PtCl-CO сѣроводоро- домъ, получили PISCO. Все ото заставляет!, полагать, что группа PtCO способна удерживать Х'-=СІ-, S, О и т. п. (Мидіѵсъ, Феретеръ, 181)1). РиІІшцеі- (1891), накаливая при 250° губчатую платину сперва въ етруѣ хлора, а потомъ окиси углерода, получилъ (крюгв лету чп.Ч'ь производиык'ь) нелетучее вещество желтаго цігвта, постоянное на аоздухѣ, а при накаливаиіи дающее хлоръ и фосгенъ; еоставъ его PLCI°(CO)2. повидимому, заставляетъ считать ого за соед. PtCI-.съ 2C0C1J, такъ какъ PtCl" способна соединяться съ хлорангидри- даіш кислогь ы образуетъ съ ними довольно прочный соединения. D) Способность PtCl- къ довольно проч- нызігі, соедин. . проявляется въ сбразованіи PLCl-TCl8 при дѣйствіи пятихлорпетаго фосфора (при 250°) па илатиновьш породіокъ {Pd также реагпруетъ, по показанію Фпнка. 18У2). Продуктъ содержать ц РС1\ и PL, а о томъ, что здѣсь содержатся элементы РІСІ", можно судить пзъ того, что при дѣвствіи воды происходить илоропііатинофосфористая кислота. PtCI-P(OH)!. E) Послѣ синеродистыхъ, оеобеаною прочностью s характерностью отличаются двойных соли платины, образованный сѣрнкстей кислотой. Этотѣмъ болѣе поучительно, что сѣр- нистал кислота мало-энергична и, прптомъ. адѣсь замечается,, какь и во всѣхъ соедпне- иІяхъ скрнистой кислоты, двоякііі видъ ея реагированія. Соли сЬрнистой кислоты R5SO:! реагцрую'гь или і;акъ соли слабой двуоенов- ной кислоты, гдѣ группа SO11 представляется двуатомной, слѣдовательпо, равною Х-, или же соли сѣрнистой кислоты реагнруштъ, какъ еолі' одиооеиовноіі кислоты, заключающей тотъ же остатокъ RSO'1, какой находится и въ соляхъ сѣрной кислоты. Этогь остятотъ въ сѣрнистой кпелотѣ соединснъ съ водбро- донъ J-I(SO'H), а Вт. суЬрной кислоте съ водп- ньшъ остаткомъ OH(S0JH). Ути два впда реагированія ейрнистыхъ солей проявляются при взаимодѣіісг'вш сѣрчнетыхъ солей съшы- тішошміі, т. е. образуіотся соли двухт, ро- довъ и оГіа отвѣчаютъ типу PtHsX4. Въодпѣхъ находится Pltl-fSO1)-, въ еихъ реагнруетъ двух-атомный остаток*), сѣрннстой кислоты. т. е. замѣняшшіп X2. Въ друі'., представляю- щнхъ еоставъ PtB.2(S0=Hj', вступилъсульфок- салъ. Эти пос.твдніа будугь реагировать, очевидно, какъ кпеіоты; окѣ образуются одновременно съ солями первого рода и въ иихъ переходить. Получаются эти соли или прн- мымъ раствореіііемъ закиси платины в*ьводѣ. содержащей еврішетую кислоту, или пропу- сканіелі, 803 въ растворъ двухлорпеток пла-
73G ГЛ. '23. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ, Въ образующемся тѣлѣ отъ вліянія аішіакаХ3 будетъ представлять такой тины въ соляной кнслотѣ. Если растворъ .шух.тор истой платины или яакнен платины въ сѣрішетоіі инелотѣ насытить содою, то получится бѣдьтй, трудно въ подѣ растворимый, осодокъ, содержащШ PLNa=(S0!Na)'7H;'O. Ксли этотъ оеадокъ растворить въ неболь- щомъ количестве солнпоіі кислоты и оставить этотъ растворъ испариться при обыкновенной теішературѣ. то выдѣляетск соль другого типа PtNa;(SO')!H-0 въ внд'Іі желтого порошки, мало-раствори маги въ вод'в. Аналогичная съ первою солью, соль калія PtK^SO3KV2Ha0 осаждается при пропуекашп SO- въ растворт. К-803, еелпвъэтомъ шхѵгѣд- немъ бу.петъ взболтана закись платины. Подобная же соль извѣстна « для аммошя. съ НО она даетъ соль второго рода Рі.(КН4}-(80°)-Н"0. Если ел, водяной растворъ $Ог прибавить нашатырной платины, то сперва происходить раскисл еніе, С1: отделяется, получается соль типа РіХ;. потомъ происходптъ двойное раз- ложеніе съ сѣрпнетоамміачноіі солью л образуется (въ экснкатор'І;} соль состава PtlNI-r'^Cl'fSO'H). Кислотность этого вещества понятна ііэъ того, что в* неэгъ заключаются элементы S03H—сульфоксила, съ водородомъ, незам'Ьщенпымъ еще металл омъ. Насышан растворъ этой кислоты поташеиъ, получаютъ оранжевые кристаллы солп калія, состава Pt(NHJ);CF(SO''X). Здѣеь, очевидно, паи хлора въ Pt{KHJ);ClL ЗЕШѣнепъ одноатозшымъ остат- комъ еѣрнлетоіі кислоты. Ііэъ сален подобного рода особенно легко получается и очень хорошо кристаллизуется въ бепцвѣтиыхъ крп- сталлахъ соль Pl(SH*)-CF(SO,H)"-HaO. образующаяся при растворен]и РІ(ХН4)гС1' въводномъ растЕор-в сѣрішстой кислоты. Трудная выдѣ- лиемоеть изъ ;ітчго рода солей серниста го газа к платины указываете, на т*Ь же самые основные признаки въ характерѣ соедиаеиій этого рода, каше заэіѣчаготея и въ двбйныхъ синеродистыхъ солпхъ платины. При переходѣ въ сложную соль элементы металла Pt и группы SO2 измѣнялл свои отношеиія (сравнительно съ PtX- пли S04Xa), подобно тому, каід, С1 въ еояяхъ КСЮ.КрЮ'иШО'шніѣ- ннлъ свои отпошеніл сравнительно съ НИ пли КС1. F) Не ыенѣе характерны двовдшп азотиото- платиновыя соли (Со даетъ такія я:е еоедцне- нія). Онѣ отв'вчаютъ азотистой кислотѣ, соли которой ВКО^ааключаютъ одноатомный оста- гокъ NO!, эгагущій замѣнпть хлоръ, н потому солн этого рода должны по общему типу образовать PtR'fBO2)', я такая соль калія действительно получена, при мгЕшеніи раствора РІК'СГ1 съ растворомъ азотистокаліевой солн, причемъ жидкость обезп.В'вчнпается, въ особенности легко при нагрѣваніи, что и указываете на неремѣну хнмическаго раепред-Ьле- нія элементовъ-Шмъ'рѣобсзціі'Іічиваиія жидкости выделяются мало-по-малу трудно растворимый, безцвѣтныл призмы каліевой солн К.ЧЧ(КО*)', не содержа щш воды. Растворъ этой соли съ азотносеребряною солью даетъ осадок'ь, PLACING5)*. При по ере дет вѣ этой соли же характеръ, какой онъ имѣетъ въ аыміачпыхъ соляхъ, т. е., следовательно, амміачныя еоеднненія, дропі;- шедшія пзъ PIS-, будутъ солн, въ которыхъ X будетъ мѣннть свое мѣсто- съ разными другими галоидами. ІІлати- ішвомшіачшя соединения образуются; соедшіепіеаіъ PtX- съ 2NH3 пли съ. 4NH3. PtX4 даетъ (но не прямо пзъ PtXJ ы аиміака, а изъ соедш-іеній PtXa чрезъ дѣйетвіе С1- и т. п.) подобный же еоеднненія съ 2Шіэ и съ 4NIis [12]. и хлорітстыхь металловъ двойпымъ разложе- піемъ можно заменить серебро различным» другими металлами. Мало растворимая баритовая соль, при обработіі'Іі іташіылъ колнче- стеолѵь с-іірпоіі кислоты, даетъ растворимую кислоту, способную иодъ колокол, омъ поздуш- наго насоса выделяться вч. краеиыісъ крп- сталлахъ—аго есть кислота состава PtH-(NO-)1. Каліііноіі соли K-Pt(NQ!)J отвѣчаіотъ (Ѵіге.ч, lS'^irPtfNO-l'Bi'-iLK'-PHSO^'Cl-inmoTOMS^Ke типу K'PtX" дpyrin соед., гдѣ X отчасгн за- м'вщенъ СІ или Вг, отчасти (NO'J), въ чемъ и ввдеиъ переходъ къ типу двойныхп. солей, подобпыхъ нашатырной платнн'Ь. Во всьхъ иредшествушіцпхъ сложныхъ (ком- плексныхъ) еоедннстяхъ РІ залѣчается об- щій тппъ PtX-йМХ {т. е. двойныхъ солей, от- вѣчающпхъ PLO) и.ш PtMsXJ=Pt(MXa)a, огв'Ь- чающііі PlfHO)2 чъ замѣною О які!ііва,теііт- ны.чл ему Ха. Сііоплсиіе для Pt многпхъ пи- добныхъ коішлексньіхт> соединений (см. далѣе вын. 12—14). безъ сомнѣнія, не случайно, какъ видно ужа по многим1!, чертамъ ші- внѣшняго ехидства, п вѣрояттю находится ві,- свяяіі, во-первыхъ. ел. малою внергнчнистікі солеобразоватслыюі'і способности платины и во-вторыхъ, съ многоэквиеалентиостію ея въ- соединен)пхъ. Элеиенты. образующіе часто- подобный „комплексныя" еоедпнепія, какъ то: Сг, Co. Fc, Mo. W и т. п., имѣютъ эти же- арвзнакп п моікно думать, что нѣк. оеобен- -ности реагнроватл органических^ соедгщени'г (напр. трудное—не солеобразкое реагпрованіег продуктов* металепсіп, малая скорость мпо- гнхъ реаиіій я т. п.) завиептъ on. тѣхъ' жв прячянъ. каі;іп вадутъ къ образованію , комплексны хъ" «оедииеиій. Для предстонщпхъ періодовъ хішія зд'Ьсь, по «нѣнію моему, содержится одна изъ ваіі.-нѣйшихъ и ингерес- нѣшпихъ задачъ. могуіпап освѣгить ті смутно понимаемую область раетворовъ п природу енлчѵ, управляюіпахъ образованіемъ соединенііі. [12] Не считай полезнымъ вдаваться въ оцѣнку многихъ пшотезъ, рождавшихся въ. разное время и касающихся строеиія платп- новоамміачныхъ адедігненій, таь~ь какъ ни одна изъ гипотезъ не ■ предугадывала фактов),, и всѣ стогались лишь для картинного представленш узнапнаго, съ своей стороны, я считаю не'излипшішъ по возможности связать амміачиыя соедппеиія платины съ другими, болѣе или менѣе выясненными въ пред- ществующихъ выноскйхъ (особенно въ ІІ-й), сложными („комплексными") соеднпенінми.
IIЛ A Til И 0130 - АШІIАЧН ЫЯ 00 ИДИ НЕЙ ГЯ. ТЛ7 Если на кпшіщій растворъ PtCl2 въ 2ЯСІ действовать амміакомъ, то про- и.іатчньі. Ыаиъ кажется напбол+.с важнымъ Лая, качала, выяснить еоб'І; сходство въ обра- аоваітіи разньт. сложныхъ соедііиеній, и вотъ ято-то сходство іімміачпыхь соединены съ соединен!}]ли водными и съ двойными солями и составлястъ главную цііль иервпчнаго обоб- Ш.ѲИІЛ- Прнэнаемъ мы пъ платин'Ь по всякому случаѣ не только 4 сродства, выражают! я ся въ соединенш PtCl1, а допускаемъ ихъ большее число, если только счетъ сродствъ действительно возможет.. Такъ, и въ еѣрѣ мы прнанаомъ но два, а гораздо больше сродства,, лснѣе дѣйствуетъ по крайней мѣрѣ fi сродствъ. Такъ и въ аналогах-!] платины, OsO-1, Ni(CO)1, fttPCl" и т. п. видны укііаачів на сущестпо- ватііе по крайней мѣр-li Н сродствъ. Д пъ хлорѣ, суди по КСЮ^СлЩКО) = СІХ7, надо признать 7 еродмиъ но крайней мѣрѣ, вмъ-- стЛ того одного, которое обыкновенно признается. Этотъпосл-1;дтй снособъсчета сродствъ есть дат, тому времени развитія наука, когда пмѣлись т. виду одни проетѣіішін водородный соедііиеніл и когда всѣмн сложными со- едішенілмп пренебрегали вовсе іотчислля ихъ въ классъ молекулярный,). Это недостаточно для современна™ запаса сиѣд-laiiii, потому что въ сложныхъ соедниеніяхъ, какъ и въ іфостМшііхъ, повторяются свои постоянные типы или случаи рашювѣсія. и характер!.н-Ь- иоторыхъ Еі.іеиеитовъ глубоьо изменяется при ггереходѣ отъ простѣйишхъ соедниенІй къ пѣ- которымъ сложнѣйшимъ. Судя по слож- пѣйшему платшювоамміа иному соединенно Pt.ClMNrP, должно допустить возможность образованін соедыпепін типа PtX 'Y4, гдѣ Y4= =ІХ!=МН3. аэтопоиааываетъ. что гвеиіы, который, образуютъ столь хараіа'ерныіі для платимы ряд-j, двоііныхъ синеродистыхъ солей PtK'(CN)'SI-PO, опредѣляют'і., вероятно, и оГ-разоваиіе высших-!, амміачныхъ прошвод- ныхъ, какъ видно, напрнмѣръ, иаъ сличенія: PtCl2 NIP CI2 3NH* РЦСН)* KCH КСН 3№0 Очевидно, прьтомъ. что гораздо естествен- нѣе приписать способность къ соединенію съ nY всей совокупности д"Ьйствую1Ш1хъ элементов-)., т. с. PtXs пли PtX4, а не одной пла- ТНН-І5. Конечно, не со всякими Y происходить подобнып соедпненіл. ГІрп извФстныхъ Х-хъ присоединяются только иавѣетныл Y, а не нсякіе. Нанболѣе пзвѣстны, чаше совершаются подобный еоедяненія с-ь водою — это в есть соединения съ присталдиааніошіою водою. Соединения еъ солями — суть двоёныя солп. Сверхъ того, мы знаем-!., что подобны» же еоедішепія часто совершаются при содѣйствіи амміака. Соли цинка ZnX!, иѣди СиХЕ, серебра AgX и мяогія другія даютъ такія сое- дпнеш'я, но яти и многія другія амм іач ко-нетал- личвенія солеобрааныя тѣла. не прочны, легко выдѣляютъ іі]иісослан онмый аіші&къ, п только вт, rpyrrn'h платлновыхъ элементовъ, т. е. и въ груиігл анаяоговл. желѣза мы замѣчаемъ свойства ойрааовать прочныя амміачно-иетал- лическін соединевін. Нельая не обратить вни- Оскопи ішпя. исходить зелепая, нер;істворюичя пи въ водѣ, ни в'г» соляной кігслотѣ, со.іь Marly» (1829), содержащая PtCI -2ЛТН3. Но ея частица вдвое сложнѣе, судя по всѣмъ ея реакціямъ. Такъ. Гро (1837), кппятя соль Магнуса съ азот- пото кислотою, замѣтилъ, что половина хлора замФ.ииласі. остатком'!, азотной кислоты п половина платины выделилась: гРІСІ^В3)* -f- 2HN0» = PtCl^NO^^Nr-m- + Р12НС1. Полученная соль Гіі» PtCl^NCJ^NH3 "(если соль Магнуса изъ ряда PtX3, то соль Ѵро нз'і, ряда PtX-1) растворима въ водѣ, и въ ней элементы азотной кислоты, но не хлора, способны легло подвергаться двойному солянолу разложению. Такъ, AgNO3 не вступаетъ въ двойное разложеніе съ хлорозіъ ианія на то, что платиновые и ямлѣзные металлы спссобиы давать нѣсколько выеокихъ степеней окисленія, оОладаюгапхъ квелот- нымъ характерпмъ, амкіачио же зіеталличе- скія соединения образуются только низшими степенями соеднненій, слѣдовательно, въ ннз- шихъ степенлхъ соедішенія у ннхъ остались еги.е сродства, могуіщя удерживать иные элементы, — ими они, ііѣроіітпо, и удерживаютъ ам.мІакъ. и удкржнваютъ его П])очно. потому что всѣ свойктга п-татиновыхъ соединение скор-в с инслотны, чѣмъ о си овны, то есть PtX" напомипаетъ болѣс НХ. нли SXn. вли СХч, ч-емъ КХ, СаХ2, ВаХ- а т. п., a NH!, конечно, екорѣе присоединится къ кпелот- нодіу веществу, чѣмъ къ основному. Зависимость же или некоторая связь формъ окисленія п. амліачными соединен іялн видна ві. «лнченіч елѣдумщвхъ соедттеній: pdCl'SNH'H'O РаСІ'іНН'НЮ PtCl22NH3 PtCl^RH3 RhCl^oNH3 B.uC14NHa3Hs0 IrCI'oNH8 OsCP4NH32H'0. Мы знаеиъ, что Pt, Pd даютъ соедвненія ннзшихъ фориъ, чѣиъ Іг, Rb, a Os. Ru да- ютъ самыя высокія формы окисленія. Это проявилось и здѣсь. Мы нарочно привели для Os и Вп такіп же соедииенія съ 4NH'", какъ и для Pd и Pt, а при этомъ видно ясно, что Ни н Os способны, кроцѣ С'1- и ШѴ\ .удержать еше 2 и ЯН-О, что не ногу-тъ едѣлатъ соезшіенія Pt я Pd. Т-Ь соображенія. которыя развиты въ гл. 22, вын. об, по поводу кобаль- 'гіаков'ь, вполетв прпложимы и здѣсь, т. е. къ платиніаканъ пли ампиачнымъ сосд. платино- выхъ металяовъ. изъ коихъ Rh и Іг заюті. соед.. совершенно аналотичньгл еъ кобаль- тіакамп. Иридій и родій, легко даіощіе соединенія типа ИХ3, даютъ, по пзелѣдованіямъ ІСлауса, Скобликова. Іоргенсееа и др., амміачнып. соединенія. представлнющія полнѣніцее сходство съ кобальтовыми, какъ ж слѣдуетъ ждать по периодическому закону.
73S ГЛ. 23. ПЛАТИНОВЫЕ ШТДЛЛЫ соли Гро [12 bis]. Особенно поучительно было то обстоятельство, что, дѣйствуя на свою соль соляною кислотою, Гро замѣщглъ въ ней остатокъ азотной кислоты хлоромъ, и этотъ введенный хлоръ реагировала какъ и во всѣхъ хлористыхъ металл ахь, легко съ AgNO3, то-есть въ солн Гро оказалось два выда хлора—одішъ легко, другой трудно реагпруіондіе. Составъ первой соли Гро есть PtCl^NHWO3)2, она превращается въ PtCl-(NH3)4(S04}, и вообще въ PtCl^NH^X* [13]. Соль Магнуса при ішплчеііш съ растворомъ амміака даетъ соль (перваго основанія Рейсета) PtCl24NH ■', а она, при дѣйствіи брома, образуетъ соль PtCl3Br2(N'H3)*, составленную и реагирующую, какъ [12 bis] Совершенно тоѵке—позднѣе — найдено было въ нѣк. соляхъ Сг505 и н-Ьк. ко- балыіакахъ, п д-ѣло надо понимать въ зависимости отъ положенія хлора при многоатом- пыхъ элементахъ въ сложныхъ(і;омплеі;сныхъ} соедпненіяхъ. [13] Зат-вяъ полученъ былъ цѣлый рядъ такпхъ соедпненій съ разными элементами на мѣсто (нереагпрующаго) хлора а все-таки они, какъ хлоръ. трудно реагировали, тогда какъ вторая часть Х-въ, вводимая въ такія соли, легко реагировала. Это составило важігЁйщую причину интереса, по которому изученісмъ состава и строенія илатпново-аліміачныхъ солей занялись мпогіе химики: Рейсетъ, Пей- рснъ, Раевскій, Жераръ. Буктонъ. Клеве, Бломотра.ндъ, Томсенъ, Іоргенеенъ, Курна- ковъ, Вернеръ и др. Открытая Жераромъ соли PtX^NH3 также оказались съ несколько разными свойствами двухъ парь X въ. Въ остальных* формахъ плагиново-анаііачиыхъ солей всѣ Х-ы реагируютъ, повидиаіому, одинаково. Качество Х-въ, ыогущихъ содержаться въ длатииово-аыміачныхъ соляхъ, можетъ значительно изнѣиятьея, и нерѣдко они могутъ или отчасти, или совершенно заменяться вод- нымъ остатком*. Дѣйствуя, напринѣръ, на. азотную соль Жерара PtjNO^^NH1, въ ки^ пящемъ растворѣ, аиагіакомъ, получаютъ мало- до-малу осадокъ желтаго, кристалличеекаго вещества, которое есть ни что иное, какъ основной гидратъ или щелочь Р1(0Н^2КНа.Он'ь въ водѣ мало растворимъ, а съ кислотами тот- часъ даетъ раетворимыя соли PtX42NH". Прочность атого гидрата такова, что ѣдкое кали изъ него не выдѣляетъ КН'\ даже при кипя- ченіи,—ранѣе, чѣмъ при 130°, онъ не пзнт.- няется. Подобными же свойствами обладамтх гидратъ РЦОНІ^ЫН5 и окись Pt02NH» второго основанія Рейсета. Но особенно замечательны гидраты со еднненій, содержащий. 4NHC. Присутсгвіе амміака дѣяаетъ ихъ растворимыми и энергическими. Элементарная кратность нашего . сочиненія не позво.тяетъ, однако, входить во многія интерееныя подробности, сюда относящаяся. соль Гро. Солшіъ Рейсета PtCl"(NH3)4 отвѣчаетъ растворимый въ водѣ, бездетный, кристалл ическій гидратъ Pt(0H)-4NH3. Онъ есть сильная п вполнѣ энергическая щелочь, притяги- ваетъ изъ воздуха СО2, осашдаетъ, какъ КНО, металлическіп. соли, насы- щаетъ рѣзкія кислоты, даже сѣриую, образуя безцвѣтпыя {съ азотного, угольною, соляною кислотою) пли желтый (съ евриою кислотою) соли типа PtXa4NHa [14]. Сравнительная нроч- [14] Соответственно солнмъ Гро, швѣстны гидраты, содержание одипъ водяной остатокъ, а именно, замени вшій тотъ хлоръ плигалоидъ, который въ соляхъ Гро трудно реагируетъ, а потому подобные гидраты гтрямыхъ свойств'!, шелочп ые ішѣютъ, такъ какъ хлоръ, стоящи! на томъ же мѣстѣ, но реагируетъ ясно; но, однако, при продолжительной. д'Ьйствіи Шіслотъ и этотъ водяной остатокъ эаігвнимъ кислотными. Такъ, напримъ'ръ. дѣйсгвуя азотной кислотою на Pt(KOa)!CI4NH\ заставили реагировать я трудно действующа! хлоръ, но получили ие весь хлоръ замѣненныиі. NO5, a только половину, другая ікс замѣстнлась во- дянымъ оетаткомъ, т. е. нвъ Pt(NOn)'Ci-4rNHa-|- -i-HKOs-i-H-0 произошли Pt(H0ll)l,(OH)4NHil-j- -f-2HCl — и нто особенно характерно, потому что здѣсь водяной остатокъ не прореагировала съ кислотою,—очевидный признакъ негде лоч кого характера этого остатка. Йд-Ьсь видно, что въ реакиіихъ разематриваемыхъ {вѣрояхно какъ и ыногихъ другнхъ „комплекс- ныуь* солей) пеществъ есть иѣк. сходство съ многими реакпіпми органическнхъ пеществъ. гдѣ время играеть большую роль. Къ общи ят. свойстнамъ плати ново-амыіач- ныхъ солей должно причислить не толыю ихъ прочность (слабый кислоты и щелочи не раз- лагдютъ, ЫН' не выделяется нагрѣваніеііъ и т. п.), но талже и то, что платина въ нпхъ настолько же скрыла свои обычный реакцін, .насколько желѣзо скрыло свои въ желѣзисто- синероднетыхъ соляхъ. Так-ь, нп шелочи, ни H-S не выдѣляютъ пзъ нихъ платины. Напр., сѣроводородъ, дѣйствуя на соли Гро, даетъ сЬру, а своииъ водородомъ отнимаетъ половину хлора и даетъ соли перваго основанія Рейсета. Это можно понять или уяснить себт;, считая платину въ частмцѣ вещества закрытою, загороженною амиіакомъ, помЬщенною въ центрѣ частицы, а потому недоступною реагентамъ. Но тогда нл'іішо было бы ждать ясно выраэкепныхъ амміачныхъ свойствъ. ;Ѵ- этого нѣтъ,—такъ, амыіакъ легко разлагается хлоротгь, водородъ отнимается, а при д-lifl- ствіи на платаново-амміачныя соли, содержания РІХ'н 2 или 4RH", хлоръ присоединяется, а не разрушаетъ NH:; изъ солей Рейсета Ерн- неходятъ тогда соли Гро и Жерара. Такъ. изъ PtXe2HH* ароисходитт. PtX'Cl^NH', а изъ 1HX=4NH3 происходят* соли Гро FtX'CMHH". Это показываетъ, что количество приеоеда- няющагося С]э не завиеитъ отъ содержания МН', а сообразуется только съ основньшъ своіі-ѵ
ПЛАТШОБО-ЛММІАЧНЫЯ СОЕДИНЕШЯ. 739 іюсть подобных!, соединений и суще- ствоваиіе миогихъ аналогпческнхъ съ гпюмъ платины. Призпаюгъ даже па осію- ваніц этош иные, что авіміакъ не д-кятеленъ, тісспвеиъ въ н'Іжоторыхъ соединеніяхъ. Намъ кажется, что эти итношеиія, это пзмѣненіе иь чаетны.ѵь своііствахъ амміака и платины объясняются прямо ііхъ вяаимньшъ соедине- ніемъ. С/вра въ SO2 и SII-, 'конечно, та же; по если бы мы знали ее въ видѣ только SIP, то, иолучивъ въ вид']; SO2, сочли бы ея свойства скрытыми. Самый кислородъ въ MgO и іѵь NO2 столь pa зличенъ, что пѣтъ и подобін Мы привыкли судить о леталлахъ по ихъ со- лиыымъ соедниеиіямъ съ галоидными группами, 01І1. аиміак'Із — по его соединеніямъ съ кислотными веществами; а эдѣсь, въ платн- швыхъ соединеніяхъ, предположить платину связанною съ цѣлога массою амміака, съ его водородомъ и азотомъ, намъ будетъ попятно, что н платина, и аюііакъ измѣнигь характера Гораздо слошпѣе вопросъ—отчего часть хлора (и др. галоидныхъ проетыхъ и сложных!, групігъ) въ соляхт» Гро реагируетъ пначе, чѣмъ другая часть, и только одна половина такова же, какъ въ обыкновенныхъ. Но и это не исключительное пвленіе. Хлоръ въ бертолетовой соли или въ хлорлстомъ углерод'Ь не реагируетъ сі. такою .тегкостію съ металлами, какъ хлоръ въ солпхъ, отвЬ- чающнхъ НСІ,— тамъ онъ связанъ съ кисло- родомъ и углеродонх, эдѣсь—частію съ платиною, частію съ платнноио-амыіачною группировкою. Предполагают., сверхъ того и часто, многіе химики, что часть хлора связана прямо съ платиною, а другая съ азотомъ амміака. н атимъ объясняют'], разность реагирование, но хлоръ, связанный съ платиною, также хорошо реагируетъ съ солью серебра нъ PtCl', какъ и хлоръ нашатыря НН'СІ, илп NOC1, хотя эдѣсь связь хлора съ азотомъ ни- кѣмъ и не отвергается. Необходимо, значитъ, объяснять отеутствіе лепсаго реагированія въ части хлора совокуянымъ вліяніемъ платины и амміака на часть хлора, а другую ложно допустить находящеюся подъ вліяніемъ самой платины и потому реагирующею какъ и въ другихъ соляхъ. Допуская некоторый сортъ прочной связи въ платнпово-амміачной груп- ппровк-Ь, можно представить себѣ, что хлоръ потону и не реагируетъ съ привычною для наеъ легкостпо, что доступъ къ части ато- мовъ хлора въ этой сложной группаровкѣ труденъ и связь хлорная не та, съ какою мы обыкновенно ішѣ-емъ д-вло въ еолеобрааныхъ соедшіеніяхъ хлора. Для характеристики платиноио-азшіачкыхъ соедішеній необходимо иыѣ'хь въ виду, что соединенія, содержался уже PtX1, не соединяются прямо съ ВНВ, а происходить подобная еоедкненіп РСС4-ШИ* только изъ PtX5, а потому естественно допустить, что тѣ сродства и тѣ силы, который заставляютъ PtXa соединяться съ X2, эаетавляготъ соединяться ее и еъ2гШ8. Имѣя. я,е соединение PtX22HHs и представляя, что оно, соединяясь потоыъ еъ С12, реагируетъ ттши сродстваии, ноторык производвтъ соединенія PtCl'1 съ водою, КС1, ними другихъ соединений цридаютъ имъ особый хнмическій гштересъ. Такъ, KCN, НСІ к тому подобн., «ы объяснимъ не только самый факгъ соединенія, но и ііногія роакціи взаішнаго перехода однѣхъ ялатпиово- амміачпыхъ солей въ другіп. Такъ, этимъ объясняется и то, что 1) FtXa2(HH') соединяется съ 2КИ3, образуя соли 1-го осно- вапіл Рейсета; 2) н то, что это соединение PtX!2(RH,',)2NI'P при нагрѣваніи иди даже кипячѳніи раствора переходить опять въ PtX22[tffin) (что подобно легкому выдѣленію кристаллизационной воды и т. и.); 3) и то, что PtX22NH3 способно поглотить тѣми же еиламн частицу хлора РЬХа2(1Шя)С1г, который яатБмъ удерживается съ силою, потому что привлекается не только платиною, но и водородомъ амміака; &) и то, что въ ішлучен- номъ соединен»! (Жерара) хлоръ 'будетъ имѣть необычное въ соляхъ положеніе, чѣмъ объяснится нѣкоторая (впрочемъ, очень мало развитая) трудность его реагированія; о) и то, что за этниъ ее исчерпывается еще способность Pt къ соединеніямъ (достаточно вспомнить PtCl12HC116H20}, а потому п РіХг2(ШТ5)С12 и PtX22(NH3)2NHJ способны еще къ соединен іямъ, отчего послѣднія съ СІ- даютъ PtX!2(NI'Ia)2(NHs)Cl-, по типу PtX4YJ (можетъ быть и высшему); в) и то, что происходпщія танпнъ образомъ соеднненія Гро, при дѣй- ствіп возетановителей, опять обратно легко даютъ соли первого оенованія Рейсета; 7) и то, что въ соляхъ Гро PtX22(NHa}[NH!X)2 вновь присовокупленный хлоръ будетъ реагировать, съ трудомъ съ солями серебра' и т. п., п. ч Оігь скрѣоленъ и съ Pt, и съ КН3, къ кото- рымъ по своимъ евойствамъ онъ ялѣетъ при- тяженіе:^) и то, что даіке въ типѣ солей Гро не исчерпывается еще дальнѣйшая способность къ соединеніям'ь^-п мы, д*вйствительно, им-ііемъ соедиыеніе хлорной солп Гро CbPtCl5, еь PtCl1, ео.ть Pt(S04)2(NH3)2(NH!)S01 соединяется еще и съ Н20; 9) s то, что подобная способность къ соединеніямъ съ новыми частицами, конечно, бол-бе развита въ ниашихъ форнахі. соединенія, чѣмъ въ высшшеь. Потому-то соли перваго оенованія Рейсета, напр., PtCP2(NH3|2NH3, соединяются и съ Н'О и даютъ осадки (растворимые въ водѣ, но не въ соляной кислотѣ) двойныхъ солей со многими солями тяжелихъ иеталловъ, напр., съ РЬСР, съ СпСІ'иопять съ PtCl4, съ PtCl2 (соли Бук- тона). Последнее соединеніе будетъ представлять составь Pta?2(NH')2(NH3)Ptei=, т. е. такой же составь, какъ соль второго оенованія Рейсета, но она съ нею должна быть неодинаковою. Такой интересный случай действительно и существует*. Первая содь PtCl2^NH3)PtC!2 есть зеленая нерастворимая ни въ водѣ, ни въ НСІ соль Магнуса, а вто-. рая PtCls2NH3 есть желтая, въ водѣ, хотя трудно, но растворимая соль РеЯсета. Онѣ между собою изомерны (полимерны), и въ то жевремя онѣ легко другъ въ друга переходятъ. Eftra къ соляно - киелону раствору PtCl" прибавить при нагрѣванін амміака, то образуется PtCl24NHs, но съ избыткомъ PtCl2, она даетъ соль Магнѵеа. При'киЕяченіи цоелѣдней съ 47*
740 ГЛ. №.. М'ЕДЬ, СЕРЕБРО И ЗОЛОТО. Курнаковъ (ISSD) получплъ рядт, со- отвѣтственныхъ соединений, содержа- щихъ тіомочевш-іу CSNaH* вмѣсто ам- міака и пр., соотвѣтственію съ солями РеЯсетаРіС1-4С5Л!йН4.Гидроі;спламинъ и др. ■ вещества, аиыіаку отвѣчадощія, даіотъ подобный же соедтшенія. Общія Та степень сходства и различія которая существуетъ между Fe, Со л Ni, амміакомъ происходить безцв'втная, растворимая соль иерваго основаніп Реіісета PtCl:4NtP, п. если ату кипятить въ водѣ, то 2NH3 отделяются п получается соль 2-го основаніп Pett- сета PtCla2NH\ Извѣстенъ еще классъ нлатітоііо-амміач- ныхъ изоиеровъ Ынллона и Той сена. Соли Буктона, напр., мѣдная соль, получены ямъ иаъ солей перваго основаніп Рейсета PtCl!4NH! при дѣйствііі на ихъ растворъ СиСГ- н т. п., а потому, по нашему способу выражения, мѣдная соль Буктона будетъ PtCl"4-(NH3)CuCF. Эта соль растворима въ водѣ, но не въ НСІ. Въ ней КН3 должно считать связаннымъ еъ платиною. Но если CuCl* растворить въ амыіпкѣ и къ такому раствору прибавить раствора двухлористой платины вт, КН'СІ. ти появляется фіолетовый осадокъ соли такого же состава, пакт, н соль Буктона, но въ водѣ нерастворимый, а съ НСІ разлагающие я. Въ этой соли если не весь, то часть аішіака должно считать связанною съ _ мѣдьга, а потому ее должвр представить CuCl54(NHs)PtCl-. Эта форма равна по составу, но различна по свойствамъ (н805[ерна) съ предыдущею солью Буктона. Соль Магнуса завимаетъ между ними середину PtCl24{NH3)P(Cl2, нерастворима ни.въ водѣ, ни въ Hul. Эти и нѣкоторые другіе случаи образования иэомерныхъ соеди- неній въ ряду плата ново -амшачныхъ еолеп разъпеняютъ природу описываем ыхъ т'в.тъ, подобно тону, пакт, изученіе нзомеровъ угле- родистыхъ соединепій служило и нынѣ "служить главнБйшею причиною быетрыхъ успѣ- ховъ этой отрасли хийіи. Въ эаключеніе добавимъ. что между пла- тнніакани я сходными аъ ними амміачиыми производными, съ одной стороны, а съ другой—сложными соед. азотистой кислоты (по закону замѣщеніл) необходимо ждать всякаго рода переходов^.. Быть можетъ къ ихъ числу относятся случаи воздѣйствія амміака на основый ангидридъ 0s№, наблюденные Фричще,, Фремн и др. и подробнѣе обслѣдо- вацные Жоли (1S91). Онъ показалъ, что при дѣяствін амміака на щелочной растиоръ OsO1 свойства и составь подобныхъ соедн- неній показываетъ ихъ большое сходство съ кобалыіакаші (особенно дли рутенін и нрпдін), что еоотвѣтствуетъ тому, что какъ платиновые металлы, ■і'акъ и кобальтъ находятся въ одной— ѴШ груштв. повторяется въ соотвѣтетвенпыхъ тріа- дахъ Ни, l-lh и Pd, а также въ Os, ,1г, Pt. Эти У металловъ составляют'!» VIII-ую группу злементовъ періодиче- ской спстеыы, а именно, переходную между четными алеыентами болышіхъ періодовъ и нечетными, изъ которыхъ во II грушгв мы знаемъ Zn, Cd и rig. ІІѣдь, серебро и золото [1] заканчивают'!, ятотъ переходъ, потому чти, съ одной стороны, приближаются ни свойствамъ къ Ni, Pd и Pt, а съ другой къ Zn, Cd и Hg. Какъ Zn, Cd'n Hg; Fe, Ни и Os; Co, Ilh и Jr; Ni, Pd и Pt сходны между собой во миоголъ. такъ и Си, Ag и Аи. Такъ, напр., по велнчинѣ атомнаго вѣса Cn=63,(j it по всѣмъ свойствамъ ,мѣдь стоить въ срединѣ между Ni=59 и Zn=65,4. Но такъ какъ переходъ отъ VIII груп- ) - реакиія шетъ по уравневіга.- ОеО' + КНО -f і -f HHS = OsNKO* + 2Н!0. Можно думать, что г при этомъ амміакъ окисляется, образуя, віз- t ронтно, остатокъ азотистой кисл. (NO), a і тнлъ OsO1 раскисляется въ OsO5, и происхо- - дитъ соль 0s0lN0)(K0) типа ОаХ'. Указан- і ная соль хорошо кристаллизуется въ светло- ., желтыхъ нвадратныхъ октаэдрахъ. Она со- отвѣтствуетъ осыіамовой ■шелотѣ OsO[HO)(HO), которой ангидридъ [OsO(NO]]sO предстаиит-t. составъ ОЁа№0Е, который ііастолько же = =20s-j-K2Oc. иа сколько вышеописанное сое- - динеаіе PtCO! равно Pt+CO5' (см. вык. 11). и [1] Совершенно оообое нѣсто, занимаемое Си, Ag и Аи въ періодпческой спстсмі; эле- й мектовъ, и та степень сходства, которая от- 0 крывавтел жежду ними, тѣмъ примѣчате.тьнѣе, - . что природа- и практика выдѣлили издавна а эти металлы наъ вевхъ другихъ, сд'виавь, е напр., ихъ металлами монеть, опредѣлавъ ихъ - . отвосительиое значепіе и цѣну сообразно нхъ а порядку (Ag иеиаду Си н Аи) по величин* 1 атомнаго вѣса и т. п. ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА. Мѣдь, серебро и золото.
м ѣ д ь. 741 лы ко Л-ой,. гдѣ стоить Zn, должно представить не иначе, какъ чрезъ І-ю группу, то вт, мѣди имѣются нѣкото- рыя свойства ялементовъ 1-й группы. Такъ, она даетъ закнеьСи-0 и еясоли СиХ, какъ элементы 1 группы, хотя въ то же время, какъ Ni и Zn, обра- зуетъ окись СпО и соли СиХй. Въ состояніи окиси СиО н солей СъХ'2 мѣдь сходна ст. циикомъ, судя по нерастворимости углекислых?,, фосфор- шжислыхъ и тому тюдобныхъ солей, по изоморфизму и др. признакамъ [2]. Въ соляхъ же закиси мѣди — аесом- нѣнно большее сходство съ солями оішеп серебра — такъ, напр., хлористое серебро, Ag-Cl, характеризуется своею нерастворим оетыои способностью соединяться съ амміакомъ, и въ атомъ итношеніп съ нимъ чрезвычайно сходна закисиая однохлористая мѣдь CuCl; она также соединяется съ NH3 и въ немъ растворяется, гг. т. д. Ея еоставъ таковъ же, RCI, какъ хлориетаго серебра, NaCl, ІШ и т. п. Серебро же во многихъ соединеніяхъ сходственно и даже изоморфно съ натріемъ, такъ что этимъ опять подтверждается справедливость сближенін. Ag-Cl, CuCl и NaCl кристаллизуются въ правильной системѣ. Сверхъ того, теплоемкость мѣди и серебра требуютъ тѣхъ атом- ныхъ вѣсовъ, которые имъ приписываются. Окпсламъ Сц90 и AgsO co- отвѣтствуютъ сѣрнистыя соединенія Ag2S и Cu^S. Оба они являются въ природѣ въ кристаллахь ромбической системы, и, что всего важнѣе, въ серебряно - мѣдномъ блескѣ находится изоморфная смѣсь ихъ обоихъ, сохраняющая форму мѣднаго блеска, при различныхъ отношеніяхъ мѣди къ серебру, а по/тому имѣющан еоставъ R,2S, гдѣ R=£u, Ag. При сходствѣ [2} Мѣдный купорось содержать 5 паевъ поды CuSO*5H!0, а въ кэоагорфнои смѣси съ ZnS0J7H30 содержится или 5, или 7 паевъ воды, смотря потону — Си или Zn преобладает!, (стр. 430). Если иного Си п если содержится 5НЮ, то и форма изоморфной гагвеи (триклииомернап) изоморфна съ CuSO'SH'O, а если много Zn (или Mg, Fe, Ni, Со), то и форма (ромбическая или одноклиноыерная} близка съ ZnSCfllTO. Пересыщеиныѳ растворы каждой из'ь этвхь солеи кристаллизуются въ той (форыѣ и сь тѣмъ содержа- иіеыъ воды, какое тгветъ введенный крн- сталлъ одной івъ солен (гл; 1і, вып. 27)- атомнаго состава соединений закиси мѣдп СиХ и окиси серебра AgX съ соедпненіпмп щелочныхъ металловъ КХ, NaX, представляется, однако, п значительная ыѣра разнипы между этимп двумя разрядами элементовъ. Эта разность Бидна ясно въ томъ, что щелочные металлы принадлежать къ числу элементовъ, чрезвычайно легки соединяющихся съ кислородомъ и раз- лагагощихъ воду, тогда какъ серебро п мѣдь трудно окисляются, образу- ютъ основанія мепѣе анергическія п воды не разлагатотъ ве только при обыкновенной температурѣ, но даже при довольно возвышенной, даже изъ немногихъ только кислотъ выдѣляютъ водородъ. Разлнчіе тѣхъ и друтихъ видно далѣе, въ пеодинаковостн свой- ствъ многихъ соотвѣтственныхъ соеди- неиій. Такъ, Си-0 п Ag20 въ водѣ нерастворимы, углекислый соли, хлористые металлы и сѣрнокислыя соли закиси мѣди и окиси серебра также мало растворимы въ водѣ. Окислы, серебра и мѣди прптдмъ легко возста- яовляются. Эта разность въ свойствахъ находится въ тѣсномъ отношенш къ тому различно въ плотности металловъ, какое здѣсь существуете Щелочные металлы принадлежать къ числу лег- чайшихъ, мѣдь и серебро — къ числу тяжелѣііншхъ, а потому объемъ атома этпхъ двухъ классовъ металловъ весьма неодинаковъ, а именно—для пер- выхъ большой, для. вторыхъ малый (табл. стр. 478). Мѣдь прннадлежитъ къ числу немногихъ металловъ, давно пзвѣстныхъ въ- металлическомъ видѣ. Греки и римляне вывозили мѣдь преимущественно еъ острова Кипра,, отчего п произошло латинское названіе мѣди—cuprum.' Ее знали въ древности ■ раньше желѣзаи- употребляли, въ особенности въ сплавѣ съ другими металлами, для оружія.и домашннхъ предметовъ. Давняя из- вѣстность_ мѣди становится понятною иаъ того, что мѣдь встрѣчается, хотя, пзрѣдка, даже въ КШОРВДНОМЪ С0СТ0Я- НІИ, и изъ нѣкоторыхъ другихъ прй- родныхъ соедігаешй легко извлекается/ Къ разряду послѣднихъ принадлежать кислородныя соединенія &ѣди. ■ Накаленный съ углемъ, они легко отдаютъ ему евой кислородъ и даютъ метал;
742 ч ГЛ. '24. М'ВДЬ, СЕРЕЬ'РО II ЗОЛОТО. лическую мѣдь: водородъ въ накален- номъ соетояніи также легко отші- маеть кислородъ отъ мѣди. Въ саио- родномъ видѣ мѣдь встрѣчается гаіогда еъ другими рудами во многнхъ мѣ- стахъ Урала и въ ШвецІп, п въ зиа- чительяыхъ массахъ въ Америкѣ, въ особенности около болыпнхъ амери- канскихъ озеръ; также — вь Чили, Японіи н Китаѣ. „Кислородный соеди- ыеиія мѣди также довольно обыкно-^ вениы въ нѣкоторыхъ мѣстностяхъ, въ особенности знамениты въ этомъ отно- шеніи нѣ который мѣсторождепія па Уралѣ,геологическІй періодъ которыкъ, .перыскій" геологически! возраетъ, характеризуется значительнымъ распро- странетеііъмѣдныхърудъ. Мѣдь встрѣ- чается въ видѣ закігаі мѣди CusO п тогда извѣстнаподъ названіемъ краснои мѣд- НОЙ руды, потому что образуетъ крае- ныя массы, нѳрѣдко хорошо окристал- лпзованныя въ правильной еистекѣ. Гораздо рѣже она находится въ со- стоянш окиси тъди СиО и тогда носить названіе черной мѣдной руды. Чаще же всего изъ кислородныхъ сое- дпненій мѣди встрѣчаются основныя угземѣдныя соли, соотвѣтствугащія окиси. Образованіе подобныхъ еоеднненін нееоішѣнно водное, что видно не только изъ часто встрѣчающихся образцовъ постепеннаго перехода отъ металлической, сѣрпистой и окисленной мѣди въ различыыя ея угяелѣдныя соли, но также—изъ содержанія въ нахъ воды и изъ того вида слоистыхъ желваковъ л наплывовъ, какой инѣютъ многія изъ этихъ веществъ. Въ особенности извѣстеыъ въ этомъ отношеніи мала- хптъ (мѣдаая зе.тень), удштреблягащЫся какъ для украшеній, по тому разнообразно оттѣнковъ, которые имъ-ютъ различный слои отложеннаго малахита, такъ и въ видѣ зеленой краски. Со- ставъ малахита соответствуешь такой основной углемѣдной соли, которая содернштъ по одной частицѣ углекислой соли и гидрата мѣди, т. е. Сц= =СОаСиНЮ2. Въ этой формѣ мѣдь является нерѣдко въ подыѣси къ раз- нымъ оездочнынъ породамъ, образую-, щимъ часто цѣлые пласты, что служить подтвержденіемъ воднаго обра- зовапія подобныхъ соединеній мѣдн. Таковы многія мѣстности въ Пермской и сосѣдиихъ съ нею губерпіяхъ, ирн- легающихъ къ Уралу. Таит, же встрѣ- чаетея часто мѣдная синь или лазурь, которая заключает?:, тѣ же элементы, иак'ь и малахнтъ, но только въ другой относительной пропорціп, а именно— составь мѣдной лазури есть слѣдуюідій: CuH-0G2CuC03. Оба эти вещества мо- гутъ быть получены п искусствениымъ о браво иъ прп дѣйсі'віи углекнслыхъ солей щелочныхъ . металловъ на растворы солей окиси мѣди, при раз- личныхъ температурахъ. Природный угдемѣдныя соли слул;атъ довольно часто для пзвлеченія мѣди, тѣмъ бо- лѣе, 'что онѣ даютъ весьма легко металлическую мѣдь, при прокаливаніи выдѣляютъ воду п угольную кислоту и оставлшотъ легко возстановляемую окись мѣди. Мѣдь встрѣчается, однако, еще нерѣдко и въ сидѣ сѣрнистыхъ соединеній. При этомъ сѣрнистыя со- единенія мѣди обыкновенно находятся въ химпческомъ соедииепіп съ сѣрни- стыми соединениями желѣза "[S-j. Эти ['£] Желѣзный колчсданъ FeS- содержнтъ довольно часто небольшое количество с-Ьрнастой мѣдп (си. гл. 22, вын. 2 bis], и при об- жигяніи желѣэнаго колчедана на сѣрпистую кислоту окись лѣди остается въ остаткѣ, изъ которого часто съ выгодою нзвлекаютъ мѣдь. Для этой цѣлн изі, желѣзнаго колчедана не выжигаютъ всю сѣру, а, оставит, часть ел. слабо паклливаютъ (обжигаютъ) при доступѣ воздуха, прнчемъ и происходить мѣднмй купорось, извлекаемый водою. Лучше же тг- чаще остатокъ отъ выжита ш я колчедана обжпгаютъ сь поваренною солью д полученный выщелачішаніеиъ растворъ хлористой мѣди осаікдаіотъ желѣзомъ. Гораздй больше мѣди ііолучается изъ другнхъ сѣряпстыхъ рудъ. Изъ этпхъ послѣдшисъ рѣже .встрѣ- чаетея иѣдный блескъ Cu-S. Онъ обладает!,. металлачеекилъ блеешшъ, сѣрьшъ цв'вгомъ, обыкновенно о кристалл ованъ п яаляетсл пе: реяѣшаннымт. съ органическими веществами, такт, что. безъ сомнѣнія, имѣетъ проиехо- яедепіе, зависящее отт. возстановителъпаго дѣйствія зтнхт> . поелѣднн.чъ на растворы сѣрно-аѣдной соли. Пестрая нѣдная руда, кристаллизующаяся въ октаэдрахъ, нерѣдіга состав ля етъ оодмѣсь мѣднаго блеска, имѣетъ крашо-бурый іізѣтъ "и металлическій блескъ; поиерхность ея часто играет-ь различными цвѣтаыи, зависящими отъ оігасленія, проиехо- дяедаго на ііоверхпоети. Составь ея Cu'FeS*. Въ особенности ;ке въ кристалл я ческияъ по- родахъ находлтъ ыѣдный иолчѳданъ, обыкновенную мѣдную руду, кристаллизугоіцуіосп иъ квадратныхъ онтаэдрахъ; она ниѣетъ мѳтнл- лическіи блескъ, удѣлышй вѣсь 4,0 и жел- іый цв-ёгь. Составъ en CuFeSs, Должно аа- мѣтить, что сѣрпнетыя руды мѣди, въ при--
мѣдь въ природѣ, 74:-) іѵь'рыиетомѣдныя соединены (мѣднын колчеданъ CuFeS2, пестрая лѣдная руда CuTeS^ п др.) находить обыкновенно въ жилахъ кеменистыхъ гор- пыхъ породъ. Нзвлсчепіс інііди из-і, кислородныхъ |іуд'і> не представляет?., затруднений, потому что мѣдь при накаливаиіті ст. утяемъ возстановдяется, а, сплавляясь, птдѣляется отъ подм-всей, ее сопро- ііождащщихъ. Такую выплавку мѣди производить въ шахгеиныхъ или ци~ линдрическнхъ нечахъ, прибавляя при атомъ къ смѣсп руды и угли плавней, образующнхъ шлакъ. Расплавленная мѣдь содержптъ еще лодмѣсь сѣры, желѣза и нѣкоторыхъ другихъ летал- ловъ, отъ которыхъ она освобождается при сплавленіи въ пламенной печи, если впускать на поверхность воздухъ, окислшощій легче желѣзо и сѣру, чѣмъ мѣдь. Жедѣзо при этомъ выдѣляетея въ видѣ окисловъ, собирающихся въ шлаки [4]. Для очпшенія отъ подмѣеей сутствіи воды, содержащей въ своемъ растворѣ кислородъ, окисляются, образуются, образуя сѣрномѣдную соль или мѣдный куиоросъ, легко растворимый въ юодѣ. Еслп въ такой водѣ будетъ заключаться угле-н а вест новая соль, то образуются, при двопнмгь раачоже- иіи, гнпсъп зтлеігЬдпая соль: CuSO'1-|-CaCOa= — CnCO'-j-CaSO1. Поэтому сѣрнистую лѣдь, въ видѣ различныхъ рудъ, должно считать ііервоиачальнымъ продуктомъ, а многія дру- і'Ія мѣдпыя руды—второ степени им и водными образованіяии. Это подтверждается ы тѣмъ, что въ настоящее время вода, извлекаемая изъ ащогнхъ мѣдныхъ руднпковъ содер-житъ въ растворѣ • мѣдный купорось. Изъ такой воды легко пзвлекаготъ известью, окись мѣди, а желѣзомъ—и металлическую мѣдь, которая также образуется чрезъ дѣйствіс оргаииче- скяхъ вещесгвъ и различныхъ подмѣсей воды. Оттого иногда и въ природных-!, продуктахъ измѣненія сѣрнистой мѣди ыаходптъ металлическую м-вдъ, отложившуюся, аожетъ быть, отъ дѣйствія органическихъ яеществъ, яо- павшихъ въ подобный растворъ. Мѣдныя соли найдены въ золѣ нѣк. растеній. [4J Богатые кислородный руды шѣди очень рѣдки, чате нстрѣ чаются сѣрниетыя, но извлечение изъ нпхъ мѣди гораздо труднѣе. Задача здѣсь состоитъ не'только въ. удаленін сѣры, но и желѣэа, соѳдянешіаго съ сѣрою п ыѣдыо. Это достигается цѣяьшъ рядомъ операций,' послѣ которыхъ иногда остается еще извлечь н металлическое серебро, сопровождающее мѣдь въ болъшянствѣ случаевъ, хотя въ ііаломъ колнчесгвѣ. Эти процессы начинаются съ обжнгашя, т. е. иака.лнваиіи при доступѣ.воздуха, причемъ часть сѣры обращается въ SO5. Должно замѣтить при этомъ, "что сѣрннстое желѣзо легче окисляется, чѣмъ (особенно Fe) нерѣдко прибѣгаютъ къ электролизу, укрѣпляя нечистую мѣдь сѣрнпстая мѣдь. а потому въ остаткѣ отъ обжигами большая часть желѣза находится ужо не вт. і; о стоя ні и сѣршіетаго, а въ пидѣ Окиси желѣза. Обожженная руда снѣшпвается иотомь съ углемъ и кремнезе листы ли плавнями и сплавляется въ шахтенной печи. При атомъ желѣзо переходить въ шлакъ, потому j.ito его окиси съ подмѣшаинымъ кремнезе- момъ дагатъ легкоплавкую массу, а мѣдь, въ видѣ сѣрипстои мѣдн. сплавляется, собираясь подъ шлакоэт.. Вышеописанною плавкою удаляется изъ массы большинство желѣза. Полученный рожжтейт вновь обѵкигагогъ, чтобы удалить изъ еѣрннстой мѣдн большую часть сѣры, а металлъ превратить въ окись. Полученную массу вновь цереп.ивляютъ. Такой пропесеъ повторяютъ нѣсколько разъ, смотря по относительному богатству руды мѣдью. При такихъ плавкахъ часть мѣдц получается уже въ металлическом* вндѣ. потому что сѣрнпетая мѣдь съ окисью мѣди даетъ металлическую (CuP-f-SCnO^SCu-^SO2). Мы не опясываемъ здѣсь ни тѣхъ печей, въ которыхъ производится планка, ни подробностей всего производства, потому что еъ выше- "прпведенпыхъ замѣчаніяхъ находятъ себѣ объиененіе большинство хюшческихъ про- цеесовъ, которые совершаются въ разнообразных* технических* оиераціяхъ, шіѣющихъ здѣсь мѣсто (подробности въ металлургіи). Кромѣ выплавки мѣди огненным* путемъ, существуют* еще пріамы пзв.теченіямѣдппзъ растворовъ водным* путеиь. какъ его еазы- ваютъ. Къ такому процессу прпбѣгаютъ пре- имущественио тогда, когда чѣдныя руды бѣдны содержаниемъ металла, Мѣдь переви- дятъ в*ь растворъ п выдѣлнютъ ее посредством метал-іическаго желѣза ила другими способами (напр. дѣйствіемъ гальванич. тока). Сѣрннсто-мѣдныя руды оижіігаютъ такъ. чтобы большая часть мѣди окислилась и перешла въ состояние сѣрномѣдной соли, при- чемъ стараются, чтобы еоотвѣтетвентая соль желѣза, по возможности, разложилась. Подобный процеесъ основывается на тозгь. что сЬрниетыя соединевія мѣди поглошаютъ''кислородъ при шікалпвапін въ присутствін воздуха, образуя сѣрноаѣдную соль. Обожженную руду обработываютъ водою, ігь которой иногда ирпбавляютъ кислотъ, а поелѣ извле- ченія, къ полученному раствору, содержащему мѣдную соль, прибавляготъ или пряло металлическое желѣдо, или язвестковаго молока, которое выдѣляетъ пзъ раствора водную окись яѣди. Кислородныя руды нѣди. бѣдиыя содержаніемт. ея, могутъ бьгп. обра- ботываемы посредство мъ слабыхъ кислоп. для прпведенія окисловъ иѣди въ растворъ. изъ котораго желѣзоігь или известью легко уже выдѣлить мѣль въ осадокъ. По способу С. Гуита и Дугласа прокаливапіемъ и обжи-- ганіемъ мѣдь руды пероводятъ въ окись иѣди, а ее иереводят'ь въ растворъ, дѣйствуя смѣсью растворовъ FeSO1 и NaCl. потому что окиси мѣди переводить FeQa въ' Ь'е-0=, образуя CuCl, по" ѵравненію: ЗСиО -f ^FeCI2 = CuGl= -Ь
ш гл. 24. ыѣдь; серебро и золото на анодѣ, погруженио-мъ въ растворъ OuSO*. -тогда на катодѣ отлагается бо- -f-^CuCl-J-Fo2Os. Двухлорпстал іігйдь растворима в'ь водѣ, іі одно-.хлористая растворяется is-ь р&етворѣ КаСІ, а потому вел мѣдь переходить в'ь растворъ, наъ котораго выдѣляетея нселѣзомъ. Тѣ же аиериканскіе металлурги дали сдособі. извлечения водпыігь путоіп. Ag и An, встречающихся во многакъ руда хъ нѣди, особенно сЬрниитыхъ. Сперва І) въ обжигательной печи Cu2S переводятъ въ окись иѣди, затѣмъ 2) СиО нчвдекатотъ слабою сѣр- ною кисл., получающеюся при 4-Я оігеранін, тогда' Си переходиті. въ растворъ, a Ag и Ац съ окислами же.тЬза остаются В'ь остлткѣ (откуда гі могутъ извлекаться), дадѣе П) при помощи CaCF, получаеиаго въ 5-іі операцш, часть 'мѣди переводягь въ CuCls (а CaSO* осаждается), -і) сзіѣсь же расгзоровъ CuSO'1 съ СиС1: при дѣііитвіи SO2, получаеиаго при обэетхгаішг руды [1-л операц.), переводится во. аіа.іорастворпиую CuCl (соль закиси), прцчемъ въ раегЕОрѣ полѵч. сѣрная кисл.: CbSO* -f- 4-CuCI-—SO--f-2H-0=2H-SO!+2CuC[; затѣмъ -~>) щ-.ндокъ CuCl съ известью и водою даетъ гіт. растворѣ СаСР, а въ осадкѣ Си-О, нако- ноцъ, 6) Сп:0 при накаяиванін съ утлемъ даетъ згвдъ. По способу Крука нечистую обожженную и upon лав лепную сѣрннстую мѣдь (штеііиъ) пзмелъчаютъ и погружаю тъ многократно въ сплавленный евпиецъ, который п извлекаешь Ag п Аи, находящіяся въ мѣдной рудѣ. Снятый штейнъ, прп накал НЕа- іііп въ отражательной печ)г, даетъ сперва схекающій свинеігь, а затѣмъ обработывается на. Си Проф. ІПтукшбсргь для швлеченія ііѣдн, содержащейся часто (около Урала) въ вндѣ углекислыхъ солей иъ ааесѣ песку и глины, пред.южилъ обраиотывать ихъ (при об. темп.) древесно-уксусной кислотою (сырой водянистый продуют, eysofi перегонки дерева), которая переводнтъ агѣдь въ растворимую уксусную соль ыѣди, а собранный растворъ еамъ по себ'в при нагрѣваніп (отъ дѣйетвія подыѣ- сей, содерягаздйхся въ древееномъ уксусѣ)вы- дѣляетъ металлическую ііѣдь. Дещввизна. и крайняя простота этого npiesra даютъ возможность ему широко распространиться въ окрестиостяхъ Урала, гдѣ много такихъ (окра- тенныхъ въ зеленые цвѣта) пластовъ и гдѣ пасса дерева подвергается сухой дерегонкѣ для получения древ. угля. Мѣдь, находящаяся въ торговлѣ, еодержитъ яерѣдко только ' очень незначительное количество подмѣсеи. ЭДешду подагвеянв обыкновенно находятся: желѣзо, свинепть, серебро, мышьякъ іі иногда небольшое количество окысловъ мѣди. Такъ какъ мѣдь, смешанная съ неболышіыъ колнчествонъ постороішихъ подмѣсей, теряетъ уже нѣкогорую степень своей вязкости, то для вьтдѣлки самыхъ тон- і;их'ь ыѣдаыхт> листовъ употреб.чяютъ американскую зіѣдь, отличающуюся большою мягкостью, и погону, когда желают';, иагЬть чистую мѣдь, берутъ тонкую листовую мѣдь; такая, напр., мѣдь употребляется для вы- дѣяки ружейныхъ кппсюлеЯ. Но если ;ке- лѣе чистая мѣдь (а на аішдѣ остаются. нѣк. иодмѣси: Ag,Sb,Sn,Bi н др,}. М'вдь характеризуется красньшъ цвѣ- том"ъ, отлячающимъ ее оі"ь всѣхъ дру- і'ихъ металловъ. Чистая мѣдь, отличаясь большою электропроводное™ (прпмѣояѳтея длл провода токовъ), мяпіа ш при обыкновенной темпера- ■гурѣ noj№ ударомъ молотка плющится, вслѣдствіе чего легко даетъ, при про- натываши въ накалепномъ . состояніи между валами, очень тонкіе листы. Самые тончайшіе листы мѣди просвѣ- чиваютъ зеленьшъ цвѣтомъ. Вязкость м'Ьди также довольно велика и, поел-); желѣза, это есть одянъ пзъ иаиболѣе иолезныхъ въ этомъ отаошеіііи металловъ.-Мѣдиагі проволока, имѣющая въ сѣченіи одішъ кв. миллиыетръ, разрывается только при грузѣ въ 30—і-3 (сиотря до чистотѣ) кіглограмліовъ. Удѣлъеый вѣсъ лѣди S,S, если при плавкѣ мѣди не осталось внутри пустеть, которыя завиеятъ огь того, что сплавленная мѣдь тюглощаетъ въ жид- комъ состояніи ішелородъ воздуха, который при охлшкденіп выдѣляется, и потому даетъ пузыристую массу, плотность которой тогда-гораздо мепѣе. Прокаленная сплющенная м'Ьдь, а также мѣдь, осажденная гальваническнмъ то- комъ, имѣетъ, сравнительно, большую плотность. При ярком-ь іфаснокалнль- номъ жарѣ около 1050° мѣдь плавится, но температура ея шіавленія ниже той температуры, при которой плавятся многіе виды чугуна. При высшихъ тешературахъ она превращается въ пары, которые сообщаіотъ пламени зеленый цвѣтъ. Какъ природная ыѣдь, такъ л мѣдь, охлажденная азъ распла- Блениаго соетоянія, кристаллизуется лаютъ имѣть наиболѣе чистую ігвдь, то пользуются гальванопластическою мѣдьго, т. е. осажденною пзъ раствора дѣйствіемъ гальва- пкческаго тока. Есля въ цѣдн содеряштся серебро', что бы- ваетъ нерѣдко, то такую иѣдь употреблшоп. на шонетныхъ дворахъ для осаівдепія серебра иаъ растворовъ его въ сѣрной кислотЬ. Fe и 2п возстаповляютъ иѣдь, а она врзстанов- ляетъ Яд и Ag. Тогда въ осадкѣ получится не только серебро, бывшее въ растаорѣ, по и все то, которое было въ нѣди. Серебряные же раство]зы въ сѣрной кислотѣ получаются при отдѣлеиіи серебра отъ затота, пзъ ихъ сплавовъ, обработываемыхъ e'lijinoro кислотою, растворяющею одно серебро.
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ МІіДЬ, 745 правильными октаэдрами. При обыкновенной темпер ату рѣ мѣдь не окисляется въ сухомъ шздухѣ, при нака- ливаніи покрывается елоемъ окиси; но даже при самой высокой теыпературѣ мѣдь не горитъ. Накаленная мѣдь на воздухѣ образуетъ, смотря по темне- ратурѣ и количеству притекающаго воздуха, или красную закись мѣдп, пли черную окись мѣдн. Въ обьткио- веиномъ воздухѣ мѣдь, какъ извѣстио каждому, окисляясь бурѣетъ и покрывается зеленымъ елоемъ солей, проис- ходящихъ отъ дѣйствія влажнаго воздуха, содержащего СО3. Если такое дѣйствіе будетъ продолжаться долгое время, то мѣдь покрывается толстьшъ елоемъ основной утлемѣдной соли, или такъ-называемою мѣдиоѵо зеленью (vert de gris, aerugo nobilis — на древнихъ статуяхъ). Зависите это отъ того, что !№Ёдіі, почти не способная окисляться сама шгеебѣ [5], въ .ирпсутетвіп воды п кислотъ,' даже столь елабыхъ. какъ углекислота воздуха, пвглощаетъ кис- лородъ воздуха н образуетъ соля, что для ней (и свинца) чрезвычайно характерно [6]. Воды же мѣдь не ішлаштъ [5] Шютценбергеръ показалъ, 'іто основная уксусномѣдиая соль, разлагаясь при дѣнствія гаяьвашіч- тока, даетъ, ііромѣ обыкновенной мѣдп — аллотропическую, паростагошую на итрнцахелыюм'ь платішовомъ полюсѣ, если ои'ь меиѣе пододштельнаго мѣднаго полюса, въ вндѣ хруикшъ кристалл, наростовъ, уд. вѣса 8,1.-Отличается тѣмъ, что съ слабою азотною кислотою даетъ не окись, а закись азота, а аа воздухѣ чрезвычайно легко окисляется, покрываясь красивыми цобѣжалыш цвѣтамп. Не есть ли это водородистая мѣдь плимѣдь,оккліозііровавшаяводородъ? Сирцнгъ (1892) замѣчает'ь. что мѣдь, воэстаяовлевная нзъ окиси водородомъ при возможно низкихъ темпер., порошковатп. но воз станов лени ая нзъ СцС1в при довольно высокой темпер, является блестящею, кристаллическою. -То же относится до мнотпхъ другихъ металловъ а вероятно эависитъ отчасти оть летучести хло- ристыхъ иеталловъ. [6] Въ практик* пользуются эииі'ь: такъ, нзъ иѣди, обливал en стружки на шкатыхт. схолахъ водлнымъ раствороиъ какой - либо кислоты, голучаюгь иѣддым соли, напр., ярь- мѣдяику или основную ѵксусно-мѣднуга соль 2(С4іІ°Са04)СиНі0'5Ні!О, "столь часто употребляющуюся, какъ масляная (х. е. съ варе- иьшъ льняпьщъ масломъ ила олифою) зеленая краска, напртіѣръ, для окрашиваЫя кровель. Способность мѣди поглощать кнело- родъ вт. присутствии кислотъ столь велика, что ятниъ снособомъ (употребляя, напр., тон- кііг стружки мѣдп, смочвігаыя сѣрною кисло- и не вшдѣляетъ изъ иея водорода, не' только при обыкновенной темиѳратурѣ, но и при высокой. Точно также и нзъ кислородныхъ кислотъ мѣдь не выдѣ- ляетъ водорода [6 bis], а если эти кислоты дѣйствуютъ на мѣдь, то двоя- кимъ образомъ: или отдаготъ часть ихъ кислорода, образуя низдгія степени окислеиія, или реагируютъ только въ присутствіи воздуха. Такъ, азотная кислота, дѣйетвуя на мѣдь, выдѣляетъ окись азота, причемъ мѣдь окисляется на счетъ азотной кислоты. Точно также мѣдь превращаетъ и сѣрную кислоту въ низшую етепень окнеленія, въ сѣр- тою) можно отнимать весь кпелородъ, находящийся въ воздухѣ, даже пользоваться для анализа воздуха. Не только кислоты содѣпствують соединенію ігЬди съ каслпродомъ, но такое же дѣйствіе производить и щелочи, хотя оішсь мѣди, по- видимому, не обладаетъ кисло гныиъ харакге- ромъ. Бсзъ доступа воздуха щелочи ае дѣйствуютъ на мѣдь, про достуиѣ же воздуха происходитъ окись ыѣди, повидимошу, не соединяющаяся съ так ими щелоча ли, какъ ѣдкое кали и яатръ. Но въ .особенности явственно дійствіе амміака (гл. 5, выи. Э-). При дѣйетвів раствора пмміяка на мѣдь происходить., кропи иоглощенія кислорода мѣдыо. еще и дѣйствіе кислорода на атшакъ, и всегда опредѣлен- пое количество амлІака измѣеяется единовременно съ переходомъ мѣдп въ растворъ. При зтомъ амміакъ даетъ азотистую кислоту—по реакггінг RfP-[_Os = ГШОг"+ НаО, азотистая кислота переходить конечно въ азотиетоамміачную соль NIMtfO1. Когда, та- кимъ образоиъ, три пая кислорода расходуются на окпеленіе амміака, шесть паевъ кислорода переходить къ мѣда, образуя шесть паевъ окиси мѣди. Эта тасяѣдняя ташке не остается въ видѣ окиси мѣдя, а соединяется съ алшіакомъ.. Крѣпкій растворъ поваренной соли не дѣі- ствуѳт-ь на мѣдь, но разбавленные и слабые растворы соли разъѣдаютъ кѣдъ, переводя ее въ х.торокнсь мѣдн. что совершается въ присутствен воздуха. Такое дѣйствіе соляной воды на ыѣдь очевидно, въ тѣхч. случаяхъ, когда мѣднымя листанш обпшваютъ подводную часть кораблей. Изъ еказаннаго выше явствуетъ, что лѣдные сосуды нельзя употреблять для при готовлен !я пнши, потому что въ ней находятся н соли, п кислоты, въ приеутствіп воздуха дѣйствующін на. иѣдь я дающія мѣдныя солп, а эти лослѣднія ядовиты, а потому пища, приготовленная въ мѣдкыхъ ' не луженыхъ сосудахъ, йіожетъ быть ядозыта. Для этого и употребляется дуяіеніе мѣдноіі посуды, т. е. покрытіе ея тоніашъ елоемъ олова, на которое кислые и соленые растворы не дѣйствуютъ. |6 bis] Въ прикосновеніл съ Pt, отъ обра- зованіл гальв. пары, НСІ д'Ыіствуетъ на Си, выделяя водородъ.
740 гл. 24-. мидь, серебро и золото ннетый газъ SO-, Бъ этпхъ случаяхъ м'ѣдь. окисляясь, даетъ окись мѣди, соединяющуюся съ пзбнткомъ взятой кислоты, и потому образуются соли окпси мѣди СиХ.-. Слабая азотная кислота дѣйствуетъ на мѣдь даже при обыкновенной температура, а при на- грѣваніи—чрезвычайно легко, но слабая сѣрная кислота на мѣдь не дѣй- етвуетъ, еслп только не будетъ воздуха. Оба окисла мѣди Си-0 и СиО на воз- духѣ постоянны и оба, какъ сказано выше, находятся въ природѣ [6 tii]. Впрочемъ, въ большинствѣ случаевъ, мѣдь получается въ видѣ окпси мѣди п ея солей, таковы, напр., мѣдныя соединенія, который употребляются въ пр>актикѣ. Это зависптъ отъ того, что еоедипенія закпсп лѣдп на воздухѣ по- гдощаютъ кнслородъ и переходятъ въ соединенія окнеп мѣдн. Соединенія окиси лѣдп могутъ служить для полу- ченія закиси мѣди, потому что многія возстановптельныя вещества способны раскислять окись мѣдп въ закись. Чаще всего употребляются органпческія вещества, а именно — преимущественно еахариетыя, способный въ прпсутствіп щелочей окисляться на счетъ кнело- рода окиси мѣди и давать кислоты, соединяющіяся со щелочью: 2СиО — 0 = СийО. Раскисленіе мѣдп въ зтомъ стучаѣ можегь идти и. до металла, если только употребить нагрѣваніе. Такъ, напримѣръ, иагрѣвая ашііачный [6 tri] Для мѣди признаютъ, кромѣ закиеи СііЮ и окпоп СиО, еще днѣ высшія степени окисленія, но обѣ онѣ мало иэслѣдованьі и даже составъ пхт> хорошо не извѣстенъ. Двуокись мѣди (СиО2 или СиО-Н-О, «оікетъ быть СиОНЮ2) получается прн дѣйствіи перекиси водорода на водную окись мѣда, при- чеиъ зеленый цвѣтъ послѣдней перемѣнпется въ желтоватый. Она очевь непостоянна и даже въ кипящей водѣ разлагается, шдѣлян кислородъ, а при дѣйегвіи кислотъ даетъ еоли окиси мѣди, также съ выдѣленіемъ кислорода. При нагр'Ьваніи до красшшалильнаго жара слѣси ѣдкаго кали и селитры съ металлическою нѣдыо и при раствореній водной окиси мѣдн въ хлорноватисто-щело чи ыхъ еоляхъ происходить еще высшая мѣднак перекись. Слабое нагрѣваніе образующейся растворимой соли достаточно для того, чтобы нзъ нея выделился кислородъ и образовалась двуокись мѣди въ видѣ осадка. Судя то нзслѣдовлніямъ Фремн, должно думать, что эгвдно-каяіевая соль содержит!, КгСиО*. Быть ■кожетъ, это есть соединение перекисей калія КаО* и .чѣди СиО". растворъ окиси мѣдн съ ѣдкпмъ кали и патокой до кітяченія, получаготъ меякій порошокъ металлической мѣдп. Но если возстановлшощее дѣйствіе са- харистаго вещества будетъ происходить въ присутствіи достаточнаго количества щелочей при не очень высокой температурѣ и въ растворѣ, то получается закись мѣди. Чтобы яіч- ственно видѣть такую реакцію, нельзя взять всякую соль окиси мѣди, потому что отъ щелочей, необходпмыхъ для реакціи, окись мѣдп изъ раствора вы- дѣляетсл въ осадокъ,— необходимо предварительно къ еоли мѣди прибавить нѣкоторыхъ веществъ, препятствующих/в такому оеажденію окиси мѣдп въ присутствии щелочей. Между нгош первое мѣсто занимаетъ винная кислота С+НЮ". Въ присутствіи достаточнаго количества винной кислоты къ раствору солей окпси мѣди можно прибавить какое угодно количество щелочей, іі осадка окиси мѣди не' будетъ происходить, потому что тогда образуется растворимая двойная соль окиси мѣди и щелочи. Если къ виннокислому щелочному раствору соли окиеи мѣди прибавить паточный сахаръ у (такъ - называемую глюкозу, напр. медъ или патоку), то даже при обыкновенно it температурѣ, а въ особенности при нагрѣваніи, происходить шерва желтый {это гидратъ закиси, CuIiO), a при слабомъ пагрѣванщ—красный осадокъ С°"езводной) закиси- мѣди. Если такую смѣсь оставить при обыкновенной теыпературѣ на долгое вреля, то выдѣляются очень хорошо образованные красные кристаллы безводной закиси мѣди, принадлежащіе къ .правильной сиетемѣ [7]. [7] Дѣііствуя на сииіе растворы солей окиси 51'ЬДИ СѣрНИСТОЮ, фосфОрИСГОЮ КИСЛОТОЮ И т. п. низшими степенями окисленія, можно получить безцвѣтные растворы солей закиси мѣди. Особенно ясно и легко совершается это при помощи сѣрповатіістонатровой соли Na2SsOa, которая при этоиъ окисляется. Закись мѣди можетъ быть получена не только чрезъ раскисленіе окисн мѣдн, но также непосредственно нзъ самой металлической мѣдн, потому что эта послѣдняя, окисляясь яри найаливаніи на воздухѣ, даетъ сперва заниоь иѣди. Такъ ее и при готов ляютъ въ бодыиом'ь вщѣ, пагрѣвая мѣдные листы, свернутые нъ спираль, въ отраиіательной иечя. При этоиъ требуется наблюдать, чтобы воздухъ не бы.ть
ПСШ'ХЛОІ'НСТАЯ М'ізДЬ. 747 Двухлориетая мѣдь СиСІ- при пака- лнваніп даетъ одпохлорстую аіѣдь или полухлористую мѣдь СиСІ, т. е. соль закиси мѣдп, а потому во всѣхъ тѣхъ случаяхъ, когда мѣдь встулаетъ во взаимодѣйствіе съ хлоромъ при выео- кихъ температурахъ, получается полу- хлорпстая мѣдь. Накаливая эіѣдь съ хлористою ртутью, получаюгь пары ртути и одыохлористую мѣдь. То же вещество получается при нагрѣваніи металлической мѣди въ хлористоводородной кислотѣ, причемъ выдѣляется водородъ; по такая реакція происходить только съ мелко-раздроблеиного мѣдыо, нъ большомъ илбыткѣ ті чтооы образующейся слой красной закиси мѣди не началъ переходить въ черную окись агіздп. Если, затѣмъ, окисленный лдетъ мѣди разгибать, то хрупѴ кая закись .мѣдн отлстаетъ отъ иягкаго металла. Полученная такпмъ образомъ закись .тсгко плавится. Опись мѣди, при прпкали- ваніп ст. порошко-образной мФдьго (а такой иорошокъ ііѣди цолучагатъ многими способами, напр., погружая въ растворъ мѣдной еоли цннкъ, или прокаливая окись згЬди въ водород-в), даетъ легкоплавкую закись мѣдп: Си—CuO=Cu!0. Природная п искусствен па я закись мѣди нмѣатъ удѣльныіі вѣев 5.tl. Она нъ водѣ нерастворима, на воздухѣ (безводная) не нзмѣітлется, при прокадиванін же поглошаетъ кнсдородъ, образуя L'uO. При дѣнствіи к дел отъ, закись оиразуетъ растЕоръ соли окпеи м металлнческѵіо мѣдь. напр.: Си'О 4- HsSO'' = Cu+CuSO* + Н'О. Однако, крѣпкая соляная кислота, растворяя закись мѣди, не выдѣляетъ металлической мѣдіі, что происходите вслѣдетвіе того, что образующаяся СиСІ растворима въ крѣакой соляной кислотѣ. Закись мѣдн растворяется также и въ растворѣ алміака и тогда, Безъ доступа воздуха, получается безцвѣтныіі растворъ, спнѣюіціп на воздухѣ іг поглощающій кисло- родъ, отъ превращения закиси въ окись. По- синѣвшій растворъ мозкетъ быть обратно тіе- реведеиъ въ безвѣтпый, огь погруженія мѣдной пластинки, потому что металлическая мѣдь расниелнетъ окись, находящуюся въ аішіач- номъ растворѣ, въ закись. Закись мѣдп сплавленная со стекломъ и солями, образующими стеклообразные сплавы, окрашиваетъ нхъ въ красный ивѣтъ, и такое стекло употребляется для уіфаіііешй. Этизгь копаю пользоваться для открытід мѣдн посредствомъ паяльной трубки; нагрѣвая взятое мѣдное еоедішеніе съ бурою въ гшіыеил паяльной трубки: въ возетаиовительиомъ пламени получаютъ красное стекло, а ат> окнелительномъ пламени— зеленое, отъ перехода вакиеи въ окись. Etard (18S2), пропуская SO= въ растворъ укеусномѣдной соли, получилъ бѣлый оса- докъ соли закиси CnaS03H-0, а Н31, двойной соли Na и Со получилъ ту же соль краснаго ішѣта, но убѣдителшыхъ докавательствъ иао- мерін т. атпмъ случаѣ пеизпѣстко. па сплошную же массу мѣди хлористоводородная кислота дѣйствуетъ слабо, а въ присутствіи воздуха даетъ дву- хлорпстую мѣділ Зеленый растворъ дву- хлориетой мѣди обезцвѣчывается посредствомъ металлической мѣди, причемъ образуется полухлористая мѣдь; по эта реакція совершается хорошо только тогда, когда растворъ очень крѣпокъ и находится избытокъ. соляной кислоты, потому что послѣдняя растворяетъ образующуюся СиСІ. Прибавляя къ полученному раствору воды, выдѣляютъ СиСІ, потому что въ слабой НС1 она менѣе растворима. МногІя возстановляющія вещества, способныя отнимать отъ окиси мѣди половину кислорода, въ ней заключающагося, въ присутствіи соляной кислоты вы- дѣляютъ полухлористую мѣдь. Такъ дѣйствуютъ соли закиси олова, сѣрни- стыы газъ п сѣрнисто-щелочныя соли, фосфористая и фосфорноватистая кислоты и многіе, тому подобные, возета- ыовптели. Обыкновенный способъ, ко- торымъ приготовляется полухлористая мѣдь, состоптъ въ пролусканіп сѣрнн- стаго газа въ очень крѣпкій растворъ хлористой мѣди: 2CuCl-+SO--f-2Hi!0= =2CuCI + 2НС1 -f H2SO'. Полухлористая мѣдь получается въ безцвѣтныхъ кубичеекихъ кристаллахъ, нераствори- мыхъ въ водѣ. Она легко плавится и даже улетучивается. Сплавленная съ содою СиСІ образуеть кристал. СиЮ. Отъ дѣйствія окисляющихъ Ееществъ она переходитъ въ соль окиси, во влаж- номъ воздухѣ поглощаетъ кнелородъ и даетъ хлорокись мѣди СиэС1Ю. "Вдкій ашііакъ легко растворяетъ полухлори- стуіо мѣдь, какъ и самую закись мѣди; такіе растворы евнѣютъ на воздухѣ. Амміачный растворъ полухлористой мѣди служить, такиыъ образомъ, от- личнымъ поглощающимъ средствомъ для кпелорода. Но такой растворъ поглощаетъ не только этотъ газъ, ао и нѣкоторые другіе, напримѣръ, окись углерода и ацетнленъ [8]. [S] Растворимость полухлорне той агвди въ амміакѣ вавиентъ оть образования между ними соединений: при нагрѣваніи NHs2CuCi, а при обыкн. температурѣ CuC!NHs. Это со- еднненіе растворимо въ соляной кисдотѣ, нричемъ образуется соответственная двойвая соль полухлористой мѣди и нашатыря. Прл дѣйствіп нѣкотораго избытка алміака па ра-
74S ГЛ. 24. МІіДЬ, СЕРЕБРО II ЗОЛОТО Когда ыѣдь окисляется значптель- ыымъ колнчестволъ кислорода при высокой температурѣ пли при обыкновенной температурѣ въ присутствіп кііслотъ, а также когда она разлагаетъ кислоты, переводя пхъ въ ніізшія сте- ствсръ CuCI въ соляной кітсл. выделяются очень хорошо образованные, безцвѣтные і;рп- сталлы, ннѣющіе составь: СчС1КН:М-0. Ojhiili- хлорнетая ігіідь растворяется не только въ амміакѣ и соляной кпелоть*, но также въ ра- створахъ нѣкоторыхъ другпхъ солей, напр., KaCl, KG1, Ka-S!On. Всѣ растворы дѣйствуютъ какъ весьма сильны я раскисл яющія вещества, напр.. выдѣляютъ золото ѵъъ его ристворовъ AuCla-!-3CuCl=Au-f3CaCl!. Иаъ другпхъ еоедшіеніи. соотвѣтстяугощ.[і.ѵь закиси иѣдп. примечательна одноіодистая иѣдь, CuJ. Это есть бсзцвѣтное, въ водѣ нерастворимое вещество, мало растворимое въ амміакѣ (какъ AgJ), но способное его поглощать it въ этомъ отношеніп подобное однохлориетой мѣди. Замечательно оно въ томъ отношешп. что весьма легко образуется изъ соотвѣтствен- маго соеднненін окиси нѣдп, а именно Cu-J:. Растворъ CuJ- легко разлагается на іодъ п одноіоднстую мѣдь даже при обыкновенной температурь, тогда какъ CuCI1 разлагается только при накалпваніи. Если смѣгаать растворъ соли окиси мѣди съ растворонъ іодп- стаго ка-тіп, то образующаяся CuJ- тотчасъ разлагается на свободный іодъ и одноіодн- стую лѣдь, выделяющуюся въ осадокъ. При этомъ окись ігѣди дѣиствуетъ окислительно. Закись мѣдп прп дѣйетвіи плавиковой кислоты даетъ нерастворимою одно фтористую нѣдь CuF. Односинеродистая мѣдь Си КС также нерастворима въ водѣ и получается чрезъ прибзвленіе синильной кислоты къ раствору хлористой мѣди, насыщенной сѣр- нпстымъ гаяомъ. Такая односинеродистая мѣдь даетъ растворимую двойную соль съ сішеродистымъ каліемъ, какъ и синеродистое серебро. Двойная синеродистая соль ігбди и калія довольно постоянна на воздухѣ и всту- паетъ въ двойныл разложенія съ различными другими солями, подобно тѣмъ двойнымъ си- неродистымъ солямъ желѣза, съ которыми мы познакомились. Къ разряду соединеній СиХ можно отнести также водородистую мѣдь Call, полученную Вгаряемъ при емѣшеніи теплаго раствора мёд- наго купороса съ растворомъ фоефорновати- стой кислоты Н3РОг. Когда появится бурый осадокъ н начнется выдѣленіе газа, должно прекратить ігрибавленіе HsPOs. При слабоап, нагрѣванш СиН выдѣляетъ водородъ, на воз- духѣ даетъ закись мѣди, въ стру-1; хлора загорается, а съ хлористым!» водородомъ отделяете водородъ: СиН + НС1 — СиСІ + Н!. Zn. Ag, Hg, РЬ в многіе другіе тяжелые металлы не образуютъ такого еоединенія ни въ этнхъ обстоятельствахъ, ни при дѣйетвіи водорода бъ моментъ разложенія солей галызаниче- скимъ токомъ. Наибольшее иодобіе видно между водородистой медью п водородистыми соединениями К. Кя, Pd, Са и Ва. пени окысяеиін (папримѣръ, при дѣй- ствіи азотной и сѣрной кислотъ), тогда образуется окись іиѣ/ці СиО, а въ прп- сутствііі кислотъ —■ ея солн. Мѣднан окаліша, илп 'та черная масса, которая образуется на поверхности мѣди при ея накаливаю и, состоять нзъ окиси мѣдп. Слои окисленной мѣди отделяется отъ металлической мѣди весьма легко, потому что онъ хрупокъ п легко отстаегь отъ мѣдп при ударѣ и при погружѳнін въ воду. При накаливанпі ыногнхъ солей мѣди, иапр. угле- и азотно-мѣдныхъ солей остается также окись мѣди [S bis] въ впдѣ рыхлагп чернаго порошка. При дальиѣпнісмъ накалпваніп СиО можстъ образовывать CusO [S tri]. Безводная окись мѣди легко растворяется въ кислотахъ, образуя соли окиси мѣди СиХ-. Опѣ во многнхъ отноіпеніяхъ сходственны съ солями MgX-, ZnXa, NiX2, 1геХй. Прибавляя къ раствору мѣдной солн ѣд- каго кали или небольшое колич. ѣд- каго амміака, получаютъ студенистую, нерастворимую въ подѣ, голубую водную окись мѣци СиНЮ2. Прп ИЗбыткІі а«ИІака полученный осадокъ вновь растворяется, прпчемъ образуется ра- створъ лазуреваго цвѣта и столь яр- каго окрашпванія, что этпмъ путем'], можно открыть незначительное количество солей мѣди [Я]. РІзбытокъ КГЮ [Й bis] Окись мъ-ди, полученная нрокалп- ваніемъ азотномѣдной соли, прииѣняетея ие- рѣдко для органичеекаго анализа. Она гигроскопична и удерживаетъ (Richards and Rogers, 1S93) азотъ (на 1 гр. до І'/г куй. сайт.), выявляемый при пагр-Ьваніп въ пустот!;. [S tri] Окись мѣди также способна, диссоциировать при н.іі;аливаніи. Debray et Joanuis показали, что она выдѣляѳтъ тогда кисло- родъ, наибольшая упругость котораго постоянна при данной температурѣ, если не происходить плавленія (тогда СиО растворяется въ сплавленной Си50), и чрезъ такую потерю происходить закись Cu'J0. [9] Окись нѣди, а также многія ея соли способны давать хотя непрочный, но определенный еоединенія съ амміаконъ. Это проявляется какъ въ томъ, что окись кѣдии ея соли растворяются въ ѣдкомъ амміакѣ, такъ и въ томъ, что соли мѣди иоглощаютъ аммі- ачный га;іъ. Если къ раствору какой-нибудь мѣдной соли прибавить амміака, то образуется сперва осадокъ окиси мѣди, а погомъ онъ растворяется вт> избыткѣ амміака. Полученный такилъ образомъ растворъ или при испареніи, или по прибавлении спирта часто выдѣлясі'ъ кристаллы солн. содержащіе въ себ'1; одновременно млементт.і взятой соли
іЛІВДПНШШ М'ВДИ, 7-М или NaUO не растворяет."]. CuH-O-. Нагрѣтыіг растворъ солей окиси ыѣдп даегь, вмѣето голубого CuH-O-, черный осадикъ безводной окиси, и обра- зовавшШсп осадокъ водной окиси мѣди при нагрѣваніи раствора становится зерни стыли, и получаетъ черный цвѣтъ. Это завпситъ отъ того, что голубая водная окись дгііди при слабомъ пагрѣ- ваніи теряетъ воду и даетъ черную безводную окись мѣди: CuII202==CuO-f- -Н"І20. Окись мѣдн въ силы-юыъ жару сплавляется и при охлаждепіи образует']) кристаллическую тяжелую массу, довольно вязкую, черную и непрозрачную. Она.составляетъ основаиіе мало- ѵінергнческое, такъ что по только окиси щелочиыхт. и щелочно-земелыіыхъ ме- талловъ вытѣспяютъ ее изъ соедипепій, но даже н такія окиси, кикъ свинца п серебра, выдѣляютъ ее изъ раство- м-ѣді! іі амміака. Такихъ соединен ііі обыкновенно обраауетея даже ігЬсколыіо; такъ. хлористая М'іідг. CuCl5 образует-!, сі. амміакомъ, но покаэанінмъ Дегерена, четыре соединенія. іі именно: съ одной, двумя, четырьмя и шестью частицами амиіака. О соедииеиіи CiiSO1 съ і — Ъ N11" показано ш. гл. -22, вып. 85, стр. 717. ІЛістворъ, получаемый при дѣпствіи ѣдкаго амміака и воздуха па мѣдныя стружки (вып. б), йіШ'кчателенъ по способности растворять нлѣтчатку, нерастворимую пи въ лодѣ, ни вт, слабыхъ киелотахъ, ни ві> щелочахъ. Бумага, пропитанная таким'!, раетворомі., ирІ- обрѣтаетъ свойство не шить, трудно загораться, не размачиваться водою и т. п. Поэтому ее принѣнпютъ, особенно въ Аигліи, для многнхъ практических! цѣлей, напр. для цостроіінп арененныхъ зданій (балага- новъ), для покрьггія кровель н т. п. Въ со- стаЕѣ, находящемся въ растворѣ. содержится Ся(ОН)ЧН1-18. Если чрезъ окись мѣдк, накаленную до '265°, пропускать сухой амміачнып газъ, то часть ел даетъ азотистую мѣдь, причемъ ки- слородъ оквен мѣдн с'ь водородоиъ амміака •образует!, воду. Опись мѣди, остающуюся неизменною, легко удалить иоередствомъ про- мыванія воднымъ амміакомъ. Азотистая мѣдь очень прочна, въ водѣ нерастворима, она ішѣетъ составь ѴиЩ (т. е. Си здѣсь кэкьвъ Си!0 одноатомна) ииредатавляетъ аморфный, зеленый порошокъ, разлагающінея ври сильном!, ианалпваніи, а при дѣйствіи хлористоводородной кислоты дающій одиохлоркстую мѣдь и нашатырь. Какъ и другІе азотистые металлы, Cu'N до ньшѣ мало изелѣдована. ,1Іри накаливаніи мѣди въ пара.ѵь фосфора Gfanjjer (1892) полу чнлъ щестигранпыя призмы Са°Р, переходя щі я при накаливаніи въ ааотѣ въ Си"Р (ранѣе получено Абелемъ). Мышьлкъ легко поглощается ліѣдыо, и его подмѣсъ (какъ в Р), даже въ маломъ количеств*, сильно измѣняетъ свойства металл, мѣдн. ровъ, что объясняется отчасти гель, что послѣдиія окиси хотя мало, но растворимы въ водѣ. Однако, окись мтдп, въ особенности водная, легко соединяется даже съ самыми мало-эиерги- чеекпші кислотами, а съ основаниями соедииеній не даетъ, зато образует!» легко основным соли [9 bis] и въ этомъ (!) bis] Вудуш сравнительно слабьшъ оеио- вапіемъ, окись лѣдіі легко образуешь какъ ооповігыл, такъ и двиішын соли. Для примера укажемъ на двоііиын соли, отвѣчающія дву- хлорнстой иѣди CuCls2H30 н хлористому ка- лію. Дшэйпая соль СиК.Ч'Ѵ-Щ-0. кристаллизующаяся пзі. растворовъ въ ю.іубыяъ нла- стшкахъ, при нагрѣванін съ веществами, воду отнимающими, легко даетъ бурыя иглы І'иКС!3 и ві. то же время КС], л эта реаіс- \ш обратима при Й2°, какъ показалъ Мейер- гоферъ (1889). Съ избыткомъ мѣдной солл КС1 даетъ еще двойную соль Cu!KClr'-ffi-0, для которой переходная температура 55е. Случаи равновѣсііі, встрт.чающихся при подобных!, сложныхъ отнопіеітшхіі, охватываются правилоиъ фазъ, даннымт. Гпббсомъ (въ Tansation of Connecticut Academic of Science, 1S75 — 1S7S, въ статьѣ J. Willard Gibhs: On the eqnilibrum of heterogenous subtsaaces; въ болѣе доступной формѣ пзложено въ сочане- ніяхъ голлаидскаго ученаго Н. W. Bakliuis Ro- ozeboom. W. Meyerhffer'a, куда мы должны отправить ікелаюіпнх'ь получить подробный і'ВІіДѣнія о правилѣ фазъі. Гиббсъ иазываетъ тѣлонъ (bodies) вещества (простыл или сложны я), зюгущія образовать однородные комплексы (напр. растворы или взаимный соедн- неііім) разнаго состава, фазой—механически стдѣліімую часть тѣлъ или кхъ однородных!, комплексовъ (напр. гіар'ь, ігшдкость и отд. твердое тѣло), Еовершенны!*!. равновѣсіеиъ такое состоите тѣлъ 7і ихъ комплексовъ, которое характеризуется постоянннымъ даыле- ніемъ при постоянной теыпературѣ, даже при перемѣнѣ количества одной пзъ входящих!, частей (напр. соли при насыщенномъ растворѣ), а кесовершеннымъ раеновѣсіѳмъ такое, которому при такой ыеремѣнѣ отвѣчаетъ и перемѣеа давлепія (напр. ненасыщенный, растворъ). Правило фааъ состовтъ въ тоісъ, что іі тѣлъ даютъ совершенное ратювѣсіе только тоіда, когда «s нсмъ участвуешь п-{-1 фазъ, напр., при равновѣеіп соли съ на- сыщеннымъ ея растворомъ въ водѣ тѣдъ 2 (вода и соль), а фазъ 6, именно: соль рас- створъ и паръ, которые можно механически разяѣлить другъ оть друга, и этому раано- вѣсію отвѣчаетъ определенная упругость. Въ то же время и тпм моіірпь встріътищься ві, іі-{-3 фазахъ, по лишь при одной опре- дѣлетюй температурь и одиомъ давление, С!, перемѣною одного изъ когесъ можетъ наступать иное (совершенное или иѣтъ, стойкое или неустойчивое) равновѣсіе. Такъ, вода жидкая при обычныхъ температурахъ, представляет?. 2 фазы (жидкость и парь) и находится въ совершенно^, равновѣеіи (то. же для льда, ниже 0°), по вода, ледъ и пара, (три
750 гл. 24. медь, серебро и -золото. отношешгт превышаетъ магнезш и на- іюшінаетъ окиси свинца или ртути. Поэтолу водная окись мѣди растворяется въ растворѣ среднихъ солей окиси мѣди. Солп окиси мѣдп обыкновенно голубого, сннпго шли зеленаго цвѣта, потому что п саыъ гидратъ окиси окрашенъ. Но въ безводномъ состоянии нѣкоторыя соли безцвѣтны [10]. фазы, я тѣло одно) могутъ пребывать въ ие- пзлѣнномъ равповѣсш только прпО° и обыкн. давлен іп. при перемѣнѣ t останутся или только ледъ п паръ, или только жидкая вода и паръ, а при п.шышенін давлспія не только парт, превратите:! въ жидкость (останутся опять лишь 2 фазы), но и температура обра- зованія льда понизится (на 1000 атм. около на 7е). Правило фазъ приложило къ раз- смотрѣнію образования пзъ насыщен ныхъ растворовъ простыхъ или дкояныхъ солей и ко множеству другпхъ чисто химпческнхъ отношеній. Такт,, наггрпм., въ указанномъ выше случаѣ, когда тела суть КС!, CuCI2 и Н-О, совершенное равновѣсіе (выражающее зд'Ьсь растворимость), состоящее иэъ 4 фазъ, отвѣчаетъ слѣдующгшъ 7 случаясь, разематрпвая лишь фазы (выше 0°) A = CuCl=2KC12IPO, B = CuCl-K01, C = CuCl2 2Н50. КС1, растворъ п паръ: 1) А -|- В -j- рас- творъ 4- паръ; 2) A-j-C -f растворъ -Ь паръ; 3) A+KCl-j-растворъ -f- паръ; 4) A-j-B-j-C-гПарт. (йздо видѣгь. что В+КСІ+растворъ дадутъ А); 5) Д-!-С-і-КС14-ііаръ; 6) В-^С4-раств.-|-ііаръ и 7) В+КС1Ч-раств.-Ьпаръ. Такъ выше 92е взъ А нронех. B-J-KC1. Правило фазъ, сводя сложные случаи химического воздѣйствія къ простымъ фпзвческимъехеманъ и графпкамъ, облвгчаетъ ихъ подробное нзученіе и позво- ляетъ розыскивать проегѣишія хиашческіи отношения, соприкасавшаяся съ растворами, дисеоціаціею, двойными разложеяіяш и т. п. случаями, а потому заслуживаетъ полнаго ввиманія, по подробное развитіе этого предмета должно искать уже въ сочиненіяхъ по физической химіп (см. также гл. 14, вьга. 24, 47 и 50, гл. За, бьтн. 23 н др.) [10) Средняя азотно-мѣдная соль CuN5Oc3H-0 получается въ видѣ расплывающейся и растворимой въ спиртв соли голубого двѣта, прп иепареніи рас ыѣди или окиси мѣди въ азотной кислоте. Она столь легко разлагается при дѣйствіи жара, что пзъ нея нѣгъ возможности выделить кристаллизационную воду до начала разложенія. При накаливанги средней соли, образующаяся окись мѣдн всту- паетъ въ соедшіеніе съ остальною неразло- жившеюся среднею солью и даегь основную соль: CuJWSCuBPO2. Та же самая основная соль получается, если къ раствохіу средней соли прибавить некоторое количество щелочи или водной окиси мѣди, а также углемѣдной соли; даже при кшіячетв съ металлическою мѣдью средняя соль разлагается, образуя основную соль въ видѣ зеленаго порошка, легко разлагающагося при дѣйствіи жара и «ставляющаго окись ыѣди.. Соль, имѣющая Пзъ среднихъ солей окиси мѣдн нанболѣе обыкновенная соль есть си- иій или мѣднш купорось, т. е. средняя сѣрномѣдная еоль. Обыкновенно она содержать о паевъ кристаллизащон- поіі воды CuS045R-O. Она образуется при нагрѣваиіи крѣпкой сѣрной кислоты съ мѣдыо, прнчемъ отдѣдяется сѣрнпстый газъ. Эта же соль получается въ практикѣ чрезъ осторожное обжнганіе сѣрнистыхъ рудъ мѣди, а также при дѣйствіи на нихъ воды, содержащей кпелородъ: CuS -\- О'1 = = CuSO*. Tame соль еоставляетъ побочный продуктъ, получающійся на мо- петныхъ дворахъ. когда посредством!, мѣди выдѣляютъ нзъ сѣрнокислыхъ растворовъ серебро. Ту же соль иолу- чаютъ, обливая мѣдпые листы слабою сѣрною кислотою въ присутствіи воздуха и нагрѣвая окись мѣдн или углемѣдиую соль съ сѣриой кислотой. Кристаллы этой солп принадлежать составь CuNsOfi3CuH-0-, въ водѣ почти нерастворима. Средння углеиѣдная соль CuCCr встречается въ природ-!;, хотя чрезвычайно рѣдко. Если же смѣшивать растворы СпХ- съ растворами углешелочныхъ солей, то шдѣ.тяртся, кань при магнезш, углекислый газъ и образуются осноеныя соли, прнтомъ. смотря по температуре и уеловіяыъ реакціи, различный. Смѣ- шивая холодные растворы, получаютъ голубой объемистый осадокъ, содержаний эквивалентное количество углемѣдной солн и водной окиси мѣди (послѣ стоянія или нагрѣванія: составъ какъ ѵ малахита, ѵд. в. 3,5): 2CuS04-|- -j-2Na*CO«+HsO = CuCO!CuHs05 + 2Ka=S04+ -J-CO'- Если полученный голубой осадокъ иагрѣвать въ жидкости, то осадокъ теряетъ воду и превращается въ зернистую зеленую массу состава Си3 С О4, т. е. въ соединение средней соли съ безводной окисью іиѣди. Эта соль окиси отвѣчаетъ орто-угольной кислогв С(0Н)4 = СН40', гдѣ Ш заи'Ьнены Си2. Прн дальнѣйшемъ кипяченіи эта соль теряетъ часть угольной кислоты, образуя черную окись мѣди, — столь непрочно ея соединение съ С0г. Другая основная соль,' встречающаяся въ природѣ, CuH2Os2(CuCOs), пзвѣст- ная подъ именемъ мѣдной лазури или мѣд- ной сини, при . кипяченіи съ водою также теряеть углекислоту. Смѣшивая растворъ CuSO4 съ полумрно - угленатровою солью, сперва не иолучаютъ осадка, а при нагрѣва- ніи образуется осадокъ состава малахита: а нагрѣвая азотиомѣдаую соль съ мѣломъ, Де- бре получшгъ искусственно н мѣдную лазурь. Двухлористая мѣдь CuCl", кристаллизующаяся съ 2НЮ, легко растворима въ водѣ. Еелл къ крѣпкому ея раствору прибавить много iPSOJ, то 'послѣ охлажденія выделяется безводная СиСІ3 (Viard, 1902).
соли мѣди. 751 къ триклниомерной системѣ, пмѣютъ удѣлышй вѣсъ 2,19, краеиваго синяго цвѣта, и дагатъ растворъ такого же цвѣта. 100 ч. воды растшряютъ при 0° 15, при 25° 23, при 100° около 45 частей CuSO [10 bis]. При 100° эта соль теряетъ только часть кристал- лнэаціопной воды, которая вполнѣ вы- дѣл/іется лишь при высокой темпера- турѣ (ороло 220°), -тогда получается бѣлый порошокъ безводной солм, а эта последняя при дальнѣйшемъ накаливания способна терять элементы сѣрной кислоты, оставляя окись мѣди, какъ и всѣ солп этой послѣдней окиси. Безводный (безцвѣтный) мѣдный купорось употребляется иногда для ногло- іцеиія воды, причемъ опъ еинѣетт,. Его выгода въ томъ, что онъ будучи прокаленъ, удерживает?, и ЫС1, и ЯЮ и NH11, но не удерживаетъ СО2 [11]. [10 bis] Сѣрноаіѣдная соль, хотя, обыкновенно, кристаллизуется съ 5Н-0, то - есть иначе,, чѣмъ соли Mg, Fc п Мп, но съ ними вполнѣ изоморфна (стр. -І50), какъ видно не только по тону, что даетъ съ ниии изоморфны я смѣсп, еодержпщія одинаковое количество кристаллнзаціат-іой поды, но и потому что легко образуете, какъ всѣ основаніп, сходный съ MgO. двойныя соли R^CufSO'l'eiFO, гдѣ R=K, Kb, Cs, однокли- номѣрной системы. Подробное пзслѣдоваиіе кристаллическ. формъ этихъ солей, произведенное Tulton. (1893) (см. гл. 13, вын. 1), показало: 1) что 22 изслѣдованныя соли состава ШМ(5СИ)-6Н20, гдѣ R = К, Rb, Csf а ilZ=Mg, Zn, Cd, Мп, Ее, Co, Щ, Си предста- вляютъ полиѣйшее кристаллографическое сходство; 2) что во всбхъ отяошеніяхъ соли Rb представлнютъ переход* отъ солей К къ соляиъ Cs; 3) что легче всего образуютъ кристаллы соли Cs, труднѣе всего соли К, и для Cd и Мп солп калія. далее не удалось получить въ хорошо образовакныхъ криетал- лахъ; 4) при всей близости угловъ, общій впдъ (габптусъ) калійныхъ соединений очень рѣзко отличается отъ содей Cs, а соли Rb предетавдяютъ явные переходы и въ этомъ отиошеніи; 5) въ углѣ, выражающемъ нагсло- неиіе одной изъ осей къ плоскости двухъ другихъ. осей, выразилось, что соли К (уголт. отъ 75° до 75°33% предетавдяютъ наиболъ- шій уклонъ, соли Cs навыеиыиій (отъ 72*52' дф 73°50'), а соли Rb всегда занимаюіъ средину (отъ 73°57' до 74с42'), заыѣяа же 3tg .... Си влечетъ лншь очень малое нааѣневіе въ укаванномъ .углѣ; 6) такого же рода измѣневія отвѣчаютъ и другпмъ углаыъ и отношенію кристал.тяч. осей;" 7) слѣдова- тельно, измѣненіе формы опредѣдяехся преимущественно- атомнымъ вѣсомъ щелочного металла. [11] Въ допилиеігіе къ скаэаннному (гл. 1, вып. 65 н гл. 22, вын. 35] осоедввенпгСиЗО' Мѣдный купорось употребляется для смачиваиія зеренъ для посѣва, что, по утверждение практиковъ, препят- ствуетъ развитію нѣкоторыхъ парази- товъ на іюсѣянныхъ растеніяхъ. Въ прантикѣ употребляютъ также значительное количество еѣрномѣдпой соли для приготовленія другихъ «ѣдныхъ солей, такъ, напримѣръ, нѣкоторыхъ красокъ [11 bis], а особенно значительное количество идетъ въ гальва- іюнластпііѣ, которая состоитъ въ осаік- деиін мѣди изъ раствора мѣдиаго купороса при дѣйетвіи галъваническаго тока, причемъ металлическая мѣдь, осаждаясь на катодѣ принимаетъ форму этого послѣдняго. Описаніе пріемовъ гальванопластики, введенной въ промышленность въ Петербурге Якоби, составляетъ екорѣе предметъ приклад- иой физики, а потому здѣсь и не приводится; улолянеыъ лишь о томъ, что введенная сперва для съемки неболь- шихъ мѣдныхъ предметовъ, она при- мѣияется нынѣ для выполненія не только разнообразныхъ мелкихъ ме- таллич. предметовъ. напр., тисограф- скихъ клише пли оттисковъ для печатаная фигуръ, географическ. картъ и т. п., но также и для выполненія болыпихъ статуй, и ею отлагается не только мѣдь, но и желѣзо, цинкъ, ник- кель, золото, серебро и др., какъ для съ водою и аммшкомъ, црнсовокупимъ, что Лачиновъ (1SS9) показадъ, что СиЭО/оНЮ при 180° теряетъ ifjiR-O, а равно CuSO^oSIF при 320° теряетъ. і3ііШР и въ соеднненіи съ CuSO'1 остается '/.іНЮ и l/jKH3. Послѣдвяя Чіѣ-О удаляется только прп нагрѣваніи до 200°, п. пос.тЁдняя '/jNH3 — при нагр-Ьваніи до 360°. Амміакъ вытѣсняетъ воду иэъ CuSOJ5H50 въ то время, какъ обратиаго вы- тѣсненія аюмака водою не пронеходитъ. [11 bis] Продажный мѣдный купоросъ обыкновенно содержитъ подмѣсь FeSO'. Для очн- щенія, соль закяси желѣза переводятъ, на- грѣвая съ хлоромъ пли азотною кислотою, въ соль окисп, растворъ выпариваютъ до - суха и извлекають изъ остатка измѣннвшуюся CuSO1; въ остаткѣ будетъ большая часть окиси желѣэа. Остальное количество вмдѣ- лится, если къ раствору мѣднаго купороса прибавить водной окиси ыѣди н вскипятить,— окись ыѣди СиО выдѣляетъ тогда окись же- .тЬза Fea03, какъ сама выдѣляется окисью серебра. Но въ растворѣ при этоиъ получается отчасти основная соль мѣди, а потому къ отцѣженлому раствору должно прибавить С'Ьрной кислоты а соль кристаллизовать. Кислой соли не образуется, а самъ ыѣдный купоросъ нмѣетъ реакцію кислую.
752 ГЛ. 24. 1ГСД1., СЕРЕБРО И ЗОЛОТО. гюіфытія (волочеиія, никкелнровапіл и т. п.) другихъ металловъ. такъ и для маеспвиыхъ нздѣлій няъ разыыхъ металловъ. Начало прнмѣненія гальвапп- ческаго тока къ практическому извле- ченііо металловъ пзъ растворовъ также у;ке положено съ тѣхъ іюръ особенно, когда дпнамоэлектрпческія машины Грамма, Сименса и др. дали возможность дешево превращать механической движете паровыхъ машпнъ, во- допадовъ. вѣтра и т. п. въ гальванически токъ. Надо думать, что его іфиыѣыеніе, давшее уже давно столь важные для самой химіи результаты, стаиетъ отнынѣ играть большую роль п для технлческпхъ пропзводствъ, чему начало уже указало электрическое освѣщеыіе. Сплавы мѣдн съ нѣкоторьши металлами, въ особенности съ щшконъ и оловомъ, давно получаются прямымъ солавленіемъ, легко отливаются въ формы, куются и отдѣлываютея, какъ мѣдь, на воздухѣ же гораздо болѣе постоянны, чѣмъ самая мѣдь, а потому часто замѣняютъ ее въ npairm- ческомъ употреблены, Даже въ древности употреблялась исключительно не чистая мѣдь, а ея сплавы съ оловомъ, или различные виды Оионзы (гл. IS, вын. 35 и- гл. 15 вын. 19 tri). Сплавы мѣди съ циикомъ называютъ латунью, желтою или зеленою мѣдыо. Латунь содержать около 32°/о цинка; обыкновенно въ ней, однако, не болѣе 65°/о мѣди. Остальную массу составляете свинецъ и олово, находящееся, хотя въ маломъ ко- личествѣ, бъ большей части сортовъ латуни. Ковкая латунь (yellow metaU) содержать около 40% цинка [12]. При- [Щ Иаъ сплавовъ, подобныхъ давно извѣ- стиой желтой, ковкой латуни, еъ 1SS3 г. большую иринѣнимоеть получидъ металлъ дельта, открытый A. Dick (в'ь Лондонѣ). Оеъ содержать 55"/,, Си н41%-2п, ;і остальные 4°/0 состоять нз'ь желѣза (до З1/:0/,,). вводи- маго сперва въ сплавъ съ цннкоиъ, и:ш пзъ кобальта, и марганца и нѣк. др. металлов-!,. Уд. вѣсъ S,4. Плавится 9іі0° и становятся тогда столь жидкимъ, что отлично выпол- няетъ (|юрмы. Сопротивленіе разрыву до ТО Килогр. на кв. дгаялвдг. (пушечная бронза около 2U, фос<|юртая около 30). Отлично отливаясь, онъ, особенно иагрѣтый до BOO", очень аягокт., но послѣ ковки и прокатки . досгигаетъ большой твердости, на воздухѣ и отъ воды щшѣняется трудн-fce другихъ сортовъ латуни, и сохраняете свой золотисто- бавка шшка къ иѣди язмѣняетъ значительно цвѣтъ ея, при нѣкоторомъ количестве цинка цвѣтъ мѣдп становится уже желтымъ, а при болѣе зна- чнтельномъ количеств!; цинка получается сплавъ, облаяагощів зелепова- тымъ цвѣтомъ. Въ тѣхъ же еплавахъ мѣди съ цшшомъ, въ которыхъ находится болѣе цинка, чѣмъ лѣдн, уже исчезаетъ желтый и замѣчается сѣри- ватый пвѣтъ, Когда же количество цинка уменьшается, иапршц до 18%, получается красноватый твердый сплавъ, называемый толпакомъ. ГІрп сплавле- нін мѣдп съ цинкомъ происходить вы- дѣлеыіе тепла и сжатіе, такъ что объ- емъ сплава менѣе, чѣмъ объемъ обоихъ металловъ въ отдѣльпостн. При про- должителы-юмъ накалпиапіи при высокой температурѣ шші-п. улетучивается, и остается пзбытокъ мѣди. При накаливапіи на виздухѣ цпикъ они сляется раньше мѣди, такъ что этимъ способоыъ можно также иаъ мѣди вы- дѣдить весь сплавленный съ нею щшкъ. Важное преимущество латуни, содержащей около 30° о цинка, состоять въ тоиъ, что она мягка и ковка на холоду, но она несколько хрупка при накаливании, Упшшнемъ еще, что обыкновенная мѣдная монета, ради твердости, содержитъ подмѣсь олова, цинка и желѣза (Сп={)5°/,>), что пынѣ часто къ мѣди и бронзѣ прибавляютъ немного фосфора ради той же цѣла, что къ серебру и золоту, цримѣнне- мымъ въ монеты п издѣлія, ради топ же цѣли, прибавляютъ мѣдь, что въ Германіи, Бельгіп, Швейцаріи и др.. страыахъ для размѣнной монеты беру тъ серебрист о -бѣлый сплавъ (мель- хіоръ, новое серебро, аргентанъ, ней- зильберъ), употребляемый и для дру- желтый цвѣтъ неопределенно долго, особенно аостЬ хорошей полировки. Пршіішяется для подшнгшнковъ, пароходныхъ еннтовъ,. кра- повъ и множества иныхъ издѣлій иаъ такъ наз. „желтой" ітли „зеленой" агь'ди или латуни. Сплавы, содержание -15—S0°/0 Си, способны кристаллизоваться кубами при ігедлен- ріозііі охлансденіи (кристаллы получаются какъ для Ві). Составы, близкіе къ Zn'Cu8, пред- ставляютъ повпдіоюму наибольшее сопротп- влеиіе (при прочихт, ранньвъ уеловінх'ь: лод- мѣсей, коееш, вытягнваиія и т. п.). Прибавка къ латуни до а°іо алюминія или до 5°/^ олова улучшаотъ качества металла. Объ алюіганіе- вой бронзѣ см. гл. 17, стр. 515.
С Е Р Е П Р U. 10.І гпхъ ц.ѣлей и приготовляемый изъ ла- тупи съ шіккелемъ (отъ 10 до 20% шіккеля, 20—30°/о Zn, 50—70°/а Си) или прямо пзъ мѣдя п ппюселя, рѣже пзъ сплава, содержащаго серебро, ііиіс- кс-ль и лѣдь (адьфенидъ). llt-дь въ евоихъ соединеніяхъ закиси настолько сходна съ ссребрш., что если бы не существовало для мѣди соедниеній окиси, или если бы для серебра, существовали постоянный сое- дннешя высшей окнел Ag'O, то близость была бы такая же, какъ у СІ и Вг пли Zn и Си. Для серебра соедиііенія, соответственный AgO, даже вовсе неизвѣстны. Хотя извѣстиа перекись серебра, которую считали содержащей AgO, по которую Вертело (1S80) призналъ за полуторную окись Ag203, но она настоящихъ солей не образуеі-ь и, следовательно, не можетъ Сыть поставлена въ рядъ еъ окисью мѣди. Бъ отличіе отъ мѣди, серебро есть металлъ, не окисляіощійся въ жару: его окислы Ag20 и AgsOs легко выдѣляютъ кярлородъ (см. вын. 8 tri). Серебро не окисляется и на воздухѣ, а потому причисляется къ разряду такъ-называемыхъ благородных!, ме- талловъ. Оно обладаетъ бѣлымъ цвѣ- томъ, гораздо болѣе чиетымъ, чѣмъ для всѣхъ другпхъ извѣстныхъ летая- ловъ, въ особенности когда оно пред- стаЕляетъ химическую чистоту. Въ практикѣ серебро употребляется въ видѣ сплавовъ, потому что химически- чистое серебро столь мягко, что стирается весьма легко, сплавленное же съ небольшимъ колнчествомъ .мѣди, серебро, не теряя своего цвѣта, пріобрѣ- таетъ гораздо большую твердость [13]. [13] Мнгкихъ металловъ немного; свинецъ, олово, мѣдь и серебро, отчасти жедѣзо я зо- -іото, а въ высшей мѣрѣ—калій, натрііі. Щелочи о-земельные металлы, уже звучны, тверды, ыиогіе другіе даже хрупки, особенно нпенутъ, сурьма.. Но сколь мало значу щи (для практическая ate праложенія они шіѣютъ огромное значеніе) эти признаки для опредѣленіп основ- ныхъ хюіичесни.чъ свойствъ тѣлъ — можно видѣтг. изъ прийѣра цинка, который . при обыкновенной температурь1 ікестокъ, при 100е мягокъ, при 200° крупокъ, а свинепъ при — 190° звонокъ. Так'ь какъ иѣнноеть серебра зависать исключительно отъ оодеріканія въ нежь чистаго серебра и такъ какъ по внѣщнему его виду нѣтъ возможности узнать относительное количество содержащихся въ сплав!', под- ОСНОЯЫ Х1ІНІІІ. Серебро находится въ пріфодѣ каіл. въ салородноіп. состояніи, такъ и вт, видѣ пѣкоторыхъ сое дине ній. Самородное серебро въ рудахъ встречается однако довольно рѣдко. Гораздо большее количество серебра находится въ соединеніи съ сѣрою, еъ особенности мѣсеіі, то во многихъ етранахъ принято обозначать на изд'Ьліеі количество чистаго серебра, бъ немъ содержащееся, посредством!. точпыхъ условпыхъ ішфръ, называехыхъ пробою. Во Фраиціи пробою серебра обозначают!, количество чистаго серебра, находящагося въ 1000 чаетяхъ но irlscy, а у нась — въ У6, то есть проба обозначаете у нась число золотник овъ чистаго серебра, находяишгоси въ фуптѣ литатурнаго серебра. Обыкновенное нанге серебро 84-іі пробы содерікнтъ на 84 в'Ьеовыхъ частей серебра 12 частей мѣди ті другпхъ приплавлешыхъ металловъ. Французская монета седериштъ 90°/, (но нашел системѣ это будетъ 86,4 пробы) во ВБсу серебра; наши серебряные рубли інгіюп. S'6'із пробу, т. е. въ нпхъ 86,8"/о серебра, а раз- мѣнная мелкая монета 48-й пробы, т.е. 50*/0 серебра. Дли украшенііі и разлнчнькъ нод'Ь- локъ обыкновенно употребляется у насъ серебро S4 й 72-й пробы по нашей систем!;. Такъ какъ сплавы серебра еъ ігвдью, въ особенности подвергавшееся д-ѣйствію жара, имѣютъ не столь бѣлыіі цв'ілъ, какъ чистое серебро, то ихъ обыкновенно подверг а ютъ послѣ отдели и такъ-называемой отбѣлкѣ. Для этого сд'Ьланный предмет!, подвергаютъ темно-красному калѳнію, а потолъ логружаютъ въ разведенную кислоту. При накаливаніа м'вдь на поверхности окисляется, а серебро такому окпеленію не подвергается. При обра- боткѣ кислотою, образовавшаяся СиО въ ней растворяется, п на поверхности остается чистое серебро. Для того, чтобы подвергнуть испытанно серебряную вещь, необходимо взять часть массы не съ самой поверхности, а съ некоторой глубины. Наиболее обыкновенный и чаще всего у потребляющиеся способъ опред- пробы носить названіе капе лир ованін. Онъ основанъ на различной способности зсѣдп и серебра къ окпеленію. Капелью называгатъ пористую чашечку съ толстыми стѣнками, выдѣланную посредствомъ сясатіл изъ костяной золы. Пористая масса костяной золы впптываетъ въ себя при плавкѣ окислы, въ особенности окись свинца, легко сплавляющуюся въ жару, но не способна впитывать пеокнелившійся металлъ. Этотъ послѣдній въ капели пріобрѣтаетъ въ сильномъ жару форму капли, застывающей нослѣ охлажденія еъ шарнкъ (королекъ), который тогда можетъ быть взвѣшенъ. Нѣ сколько капе лей помѣ- щаютъ въ муфель. Муфелемъ называется глиняный иолуцплиндрическш сосудъ. изображенный на прилагаемом^ рисуинѣ. На бокахъ муфеля дѣлается нѣсколько отверстій, дающнхъ достуігь воздуху въ муфель. Муфель помещается въ печь, гдй онъ сильно нагрѣваетсн. При доступ* воздуха, входяшаго въ муфель, м-вді. серебрянгто сплава окн-
754 ГЛ. 24. МѣДЬ, СКГЕБРО II ЗОЛОТО. въ впдѣ сѣршістаго серебра Ag'sS, иод- мѣшаннаго къ сѣршістому свщ-щу и сѣрішстой лѣди и къ рудамъ различные другнхъ металловъ. Большинство серебра извлекается нзъ свинца, къ которому оно подмѣшано. Если такой свішедъ накаливать при доступѣ воздуха, то он'ь окисляется, и полученная РЬО (гдетъ пжі зпльберглетъ, какъ его называютъ) плавится въ подвижную жидкость, которая легко удаляется. Серебро же при йтомъ остается въ неокисленншъ, металличееколъ видѣ [1-і-]- Такая обработка назы- «гяогея; но, такт, какъ опись мѣдл трудно плавится, го къ сплаву ирибавляютъ нъко- ліі муфо торое количество свішци. который, также какъ и ыѣдь, окисляется при доступ*!; воздуха ,въ силыюмъ жару и />; даетъ легкоплавкую ѴЬО. і-~\ Окись м'Ьди, сплавленная съ окпеью свинца, поглощается етѣакаш* капели, серебро :ке остается въ вндѣ блестящей (блпкую- щей) капли (королька) не окисленныхъ. Если взвѣ- сыть количество взлтаго сплава и оставіпагоея серебра, то можно узнать пробу, Существо капели- рованіл, значить, оостоитъ въ выдѣлеиіи окисли е- ныхъ металловъ отъ серебра, неепособнаго окисляться. (Подробностиэтого и др. нріемовъ описываются въ сочиненіяхъ по техническому анализу п въ такъ называемом!, про- бцриомъ искусствѣ). Во- лѣе точный способъ, основанный на титрованін съ помощііо оеажденія раствореннаго серебра въ вид*в хлористаго, описывается подробно въ сочиненіяхъ по аналитической хпміи. [14] Въ Аііерикѣ, откуда получается въ настоящие время наибольшее количество серебра, подвергаютъ обработкѣ руды, содер- . жащіл даже-до '/s0^, а при- '/з*/, извлечете очень выгодно. Попутное съ другими металлами извлечевіе еервбра выгодно а при со- держаніи въ руд* не болѣе 0,01°/0 этого металла. Большинство свинца, до бываем аго изъ етннцоваго блеска, содержитъ серебро и служить для его добычи. Во всякомъ случае, ■ первоначально изъ свинцовой руды добы- ваюгъ свиаедт., какъ описано въ 18 главѣ, въ получеяыом'ь свинцѣ будетъ все серебро. Порвно вагрѣн. съ каі сіговка нал яечь jXT ніл муфеля іляии, В а муфеля, G к & вается трейбованіелъ, Въ лрактикѣ обыкновенно встрѣчается серебро, со- Нер'Іздко и Другія руды серебра с.агіітаиваютъ со свинцовыми рудами, чтобы получить ві. результат* серебристый свинецъ. Иувлеченіе же мальтхъ ноличествъ серебра ііаъ сеііііціі облегчается тѣмъ (епосоВт. Паттерна), что при охлмкдеіііи сплавлекнаго синица, сперва кристаллизуется свішегп.. ладающш на дно охлаждаемого сосуда, а въ незистывшей массѣ содержание серебра возрастет!, мо мѣр'Ь извлечения первыхъ кристалловъ свинца. (Это сходно съ тѣмъ. что соляная иода даем, прочный ледъ). Такъ обогащагртъ евтіенъ до содержіШІя въ пемъ ■;'■""> доли серебра, а тогда подвергают* купелирован! ю въ иол ь- шііхъ риэмѣрахъ, то-есть трейбованію. Но способу Парке» серебристый сшшецъ плавать, прпбавлнштъ цинка и собирают1!, вы- дѣлшощіПся при охлаждешіі ранѣе свинца остываюіцііі сплавь Zn съ РЬ, ііоглощающііі все серебро, бывшее въ РЬ. Если при этот. къ штку прибавляется '/:% аліомпніл (Гас- леръ П Яделі.лапъ). то устраняется окислен іе п облегчается навлечете Ag нзъ полуіен- наго сплава, п. ч. посліі новой переплавни нзъ него легко выплавляется (остается жид- іііімъ} почти весь сипнецъ и получ, сплазъ, содержащій около 30";о Ag и около 70°/0 Zn: изь ;<того сіі.іава, поиѣстиві, его какъ анолъ въ раетвор'ь ZnCl'-, легко выдѣляетгя на і;атод1і весь 2п, оставляя серебри сь неболг>- шою подм'Ьсыо РЬ и др., оттуда поыгб обработки слабыми кислотами и купелнрованііг уже легко получается чистое серебро. Руды серебра, содержания больгаія его количества, кролгЬ сакороднаго, лрен.чущест- венно суть: сере оря им it блескъ Ag'S (уд. ьѣсъ 7,2), серебряно-мѣднын баесчъ CuAgS, роговое пли хлористое серсбо AgC'l, красная серебряная руда Ag'SbS5, блеклая руда, по- либазитъ M'JRS° (гдѣ М = Хщ, Си, a R = Sb, As) и серебристое золото. Последнее состав- ляетъ обыкновенный видъ, въ которомъ встрѣ- чается золото въ рудникахъ и розсыпяхъ. Кристаллы золота пзъ береаовскнхъ рудни- ковъ, иа Уралѣ содержатъ 90—95 золота іг 5 — 9 серебра, а въ алтайскоыъ золотѣ на- шлп 50—-65 золота и 30 — iiS серебра. Въ этихъ предѣлахъ нзмѣплется содержаще серебра гъ самородпомъ золотѣ в въ друпгхъ мѣстностяхъ. Въ серебряпыхъ рудахъ, встречающихся обыкновенно въ игалахъ, находятся чаще всего самородное серебро и различный еѣрнкстын соеднпеиія. Извѣстнѣпшіе серебряные рудники въ Евроаѣ: въ Саксоніи (Фрейберть), производіиціе енсег. до 26 тоииъ серебраг и въ Венгріи и Вогеміп [Н тонна). У- насъ добывается серебро на Алтаѣ в въ Нерчинск* (17 тоннъ). Богат'Ьйшіе серебряные рудники извѣстіш въ Амеракѣ, особенно въ Чили (до 70 тоннъ), Мекешсй (200 тоничі) и особешю въ западныхъ шта'і'ахъ Сѣверной Америки. О богатств* этихъ мѣегь ложно судить по тому, что одивъ рудник* въ штатѣ Невада (Comstock бливъ Washoe и 'городовь Gold Hill и- Virginia City), Открытый, въ 1859 году, выработалъ въ 1SGG г. до ШЗ
МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СЕРЕБРО, 755 держащее въ себѣ подмѣсь мѣди и рѣдко другіе металлы. Для того, чтобы получить химически - чистое серебро (пли подвергают*;, серебро купелиро- ванію, или) поступаштъ слѣдующтшъ сиособомъ: сперва серебро раство- рнютъ въ азотной квелогѣ, иричеаъ мѣдь-п серебро переходятъ въ состоя- иіе азотпокпелыхъ солей Cu(NOs)2 и AgNO3, а потом'ь къ зеленому (отъ <"оли ониctr мѣдіі) ріштвору приба- влнютъ (кромѣ значительного количества воды, чтобы удержать хлористый свинецъ въ растворѣ, если въ сплав-is бьглъ егшнецъ) хлористоводородной кислоты. Мѣдь іі міюгіе другіе металлы остаются въ раство]іѣ, тогда какъ серебро осаждается въ видѣ хлорпстаго серебра AgCl. Осадку даютъ отстояться, жидкость сливаготъ, промываготъ оса-' докъ водою и потомъ сплавляютъ съ содоіі. Приатомъ пропеходитъ двойное разложеніе, образуются NaCl и угле- ееребрпная соль, но постѣдішя раз- топнъ. Для цнвлечешя серебри, нзъ евшща и серебряный» рудъ, lipnsi't вышеуказанного треіібованія, примѣняютъ хлорировапіе. Спо- собъ хлорированІя состоитъ въ переводѣ серебри, заключающегося въ рудѣ, въ хлористое серебро. Taitoe превращение протіводятъ или мокрылъ, или сухимъ путемъ, обжигал руду съ Ь'аС). Тогда, когда образовалось хлористое серебро, нзвлечеціе металла производится также двумя способами. Первый со- і'топтъ во. томъ, что хлористое серебро въ движущихся бочкахъ воэстановлшотъ въ металлическое серебро посредствомъ желѣза, прпчезгь прпбавляютъ къ массв ртути, растворяющей серебро, но не действующей на другія подмѣсн. Ртуть, содержащая въ раствор-!* серебро, перегоняется: серебро остается — ртуть улетучивается. Такой способа назыв. амальгамаціей. Другой саособъ состоит!, въ томъ, что получаютъ растворъ хлорпстаго серебра въ растворѣ или поваренной, пли сѣрповатисто-на.тровой солей и аатѣмъ выдѣ.тяютъ серебро щъ получен на го раствора. Аііальгамаігію часто производить во вращающихся бочкахъ, смешивая обожженную руду съ водою, ртутью и желѣзолъ. Же- л'Ёзо при этомъ служить для возетавовлепія х.чористаго серебра, отнимая отъ него хлоръ. Технпческіе пріемы этвхъ способовъ описываются въ металлургдяхъ. Вт- хнмнческомъ же отиошепіи эаяѣтнмъ, что извлечете AgCI мокрьгмъ путемъ ведется или при помощи (способъ Патера) раствора сѣрповатиот о-натровой соли, растворяющей (см. вын. 23) AgCl, пли выщелачнваютъ 2°/л раетворомъ двойной сѣриоватпетпй солн Na п Си (получ. приб. CuSO4 къ Ha-SE03). Полученный раств. AgCl въ I*Ja3SJ03 сперва съ содою осаждаетъ РЬСО', а иотомъ съ Ка^ мѣдь; Ag и Aif. лагаетея, образуя металлическое серебро, потому что и окись серебра въ жару разлагается: Ag2C03=Aga-j- -f- О + СО-, Можно также хлористое серебро емѣшпвать съ металлическимъ цинкомъ, сѣрною кислотою и водою я оставлять на некоторое время, тогда цинкъ отнпмаегь хлоръ отъ AgCl, вы- дѣляя серебро въ порошкообразномъ видѣ. Такое мелкое серебро иазываютъ молекулярнымъ и примѣмяютъ въ химической практикѣ [15]. Химически - чистое серебро имѣетъ весьма чистый бѣлый цвѣтъ, удѣль- ный в'веъ 10,5 (твердое серебро легче расплавлеішаго, оттого кусокъ серебра ллаваетх иа сплавленномъ металлѣ). Температура илавлеиія серебра 950" Ц., а при высшей температурѣ, какая достигается посредствомъ горѣнія гре- мучаго газа, серебро перегоняется [16]. Употребляя серебро, возетановленное тізъ хлористаго серебра посредством^, лодочного сахара и ѣдкаго кали, Стасъ іюлучилъ, при перегопкѣ, совершенно [15] Приведем!, еще другой практический Сіюсобъ, пригодный для выдѣлепІя серебра п:зь растворовъ, употребляющихся въ фотографии; онъ еостоитъ въ осазкденін серебра шдвелевою кислотою. При этомъ нужно знать содержаніе серебра въ раетвор'в, и па каждые вО граюіовъ серебра, находящихся въ литрѣ раствора, прибавлять 23 грамма щавелевой кислоты, растворенной въ 400 грамыахъ воды. Тогда получается осадокъ щавелево- с ере браной соли Ag-СЮ4, нерастворимый въ водѣ, но рлстворпющійея въ киелотахъ (поэтоігу жидкость предварительно долина быть нейтрализована содою). Полученный осадокъ серебряной со.'ш высупшваютъ, смѣшивають съ рав- иымъ вѣсомъ сухой соды и такую снѣсь бросаютъ въ слабо накаленный тигель. Вы- дѣленіе серебра тогда происходить безъ взры- вовъ; сала же щавелево-серебряная соль разлагается со вярьшомъ. Лучшимъ сиособомъ для получения серебра нзъ его раетЕоровъ Стасъ ечнтаетъ возстано- влеяіе хлористаго серебра, раствореняаго въ амміакѣ, посредствоиъ аимоніакальнаго раствора сѣрноватистой соли закиси лѣдп; при этомъ осаждаете л кристаллическое серебро. Можно вмѣсто соли аакнеи мѣди брать прямо растворъ сѣрнистоамміачной соли. [16] Серебро принадлежите къ чясл;- ме- талловъ весьма ковкихъ и еязклхъ—изънего могутъ быть выкованы листы толщиною въ 0,002 миллиметра. Проволока серебра можетъ быть вытянута до такой толщины, что одивъ гралмъ растнгпваетея на 2'/э килом. Въ этомъ отношеніп серебро уитупаетъ одному только золоту. Проволока серебра, нагвющая діаяетръ въ 2 миллиметра, разрывается отъ тяжести въ 20.килограммов'!.. -IS*
yob л. 2-1. мѣдь, серебро и золото чистое серебро, которое оказалось чище серебра, получении го другими способами. Пары серебра шіѣютъ очень красивый зеленый цвѣтъ. который ви- денъ, если серебряную проволоку накалять еъ струѣ гремучаго газа [17]. Давно было нзвѣстно (Велеръ), что а зо тно-серебряна я соль AgNO3, дѣй- итвуя окислительно, при смѣшеиіи съ солями лимонной и винной кислотъ, способна, при пзвѣстной совокупности условій, давать пли соль недокиси серебра (ел. въга. 19), или красный растворъ, нли выдѣлять въ осадокъ металл, серебро, получающееся чрезъ возетановленіе пасчетъ органнческихъ веществъ. ІІзслъ-дуя въ 1SSU г. ближе реакдіп этого рода, Керн Ли (Carey Lea) еъ Амерпкѣ показать, что при этомъ происходить растворимое серебро, названное пмъ аллотропическимъ. Для его полученія ложно брать 200 куб. с. ІО'Ѵо раствора AgSO3 л сразу приба- влять къ нему (нейтралпзов. въ свобод. [17] ІІрп сплаЕленіп серебра замечается значительное поглощеніе кислорода, который выдѣляется пры заетывапіи металла; одішъ объемъ сплавленнаго серебра растЕОряетъ до 22 объемовъ кислорода. При за'лыванііі за- иѣчается образование горки и яодбрашваігіс металла, производимое выд-влнщщимен га- зом'ь: все явленіе еъ мпкроскопическомъ вид-Ё напоминаегъ вулканы (Дюла). Серебро, содержащее въ впдѣ подмѣш небольшое количество иѣдп или золота и т. п., теряетъ эту способность — растворять кпелородъ. Поглощение кислорода сплавленным!, серебромъ есть въ одно и то же время явленіе растворенья ы окнеленія. 22 кубичеекихъ сантиметра кислорода, способныхъ растворяться въ одыомъ к. с. сплавленнаго серебра, если даже первый считать югвющимъ температуру 0°, в-Ьсятъ 0,03 грамма, а одгшъ кубыч. сантим, серебра—по крайней агЕрѣ 10 граммовъ, а потому нельзя предположить при раствореніи кислорода какого-либо опредѣленнаго соеди- ненія серебра съ кислородомъ (на одішъ пай кислорода—около 45 паевъ серебра} въ иномъ вндѣ, чѣмъ диссоциированный, а въ такомъ еостояніи (гл. 1) п должно представить вещества въ раегворахъ. Но Ле-Шателье пока- залъ, что при 300° и 15 атм. днвлеиіп серебро логлошаетъ столь много кислорода, что можно считать его образующимъ Ag*0 или сшѣсь Ag- 4- Ag!0, Окись же серебра Ag'O при 300° разлагается только при малъш. давленілхъ, выше же 10 атмоеіреръ разложе- нія нѣтъ, но при 400е оно совершается. Стасъ аоказадъ, что Ag окисляется вовду- хо«ъ въ присутствін кислотъ. Pfordten подтвердил!, это и показа.тъ, что подкисленный раитворъ МпКО4 въ присутствін воздуха быстро переводить Ag въ растворъ. кнел. NaHO) сяѣеь 200 куб. с. 30% раствора FeSO1 съ '200 к. сап. 40% лнмоннокислаго натра: получается лиловый осадокъ: собравъ его на цъ- дпдкѣ (осадокъ тогда еппѣетъ), цро- мываютъ растворомъ NH'NO" и послѣ того оігь становится растЕОрпзіымъ въ чистой водѣ. образуя красный, прозрачный [17 bis] растворъ. осаждающій растворенное серебро отъ прпбавлеиія множества поетороннвхъ раствори- мыхъ веществъ. Одни изъ шіхъ, напр. NH4AT03, щелочпыя соли сѣрной, азотной и лимонной кислотъ, даютъ осадокъ, вновь раетворягащійсн въ чистой водѣ, другіе же. напр., MgSO4, FeSO1, K-Cr-07,'AgNO'', Ва(Ш3)2 п ш. др. переводятъ осаждаемое серебро въ новое впдопзмѣненіе, уже нерастворимое въ водѣ, которое, однако, отъ раствора буры вновь пріобрѣтаетъ растворимость п переходить въ растворъ отъ амміака. Растворимое и нерастворимое серебро отъ еврной кислоты быстро переходить въ обыкновенное еѣро-металли- ческое состояніе, ничего не выдѣляя: то же совершается при накалпвавін, прпчемъ отделяется СО", который образуется нзъ орган ичеекпхъ веществъ (до 3%), остающихся въ измѣненномъ ееребрѣ (промываніемъ епнртомъ и водою изъ него не удаляемыхъ}. Если осадокъ, умѣренно промытый, нанести на бумагу или стекло и разгладить на нить въ видѣ тонкаго слоя, то растворимое нзмѣиеніе оказывается во влаж- номъ еостояніи краснымъ, въ сухомъ краеивымъ — синимъ, а нерастворимое—синнмъ зеркальнымъ. При осо- быхъ условіяхъ [18], еверхъ того, по- [17 bis] Растворы коллеттдальныхъ веществъ, подобньиъ растворимому серебру, въ д-вйстви- тельностп представлшотъ неполную прозрачность, какъ видно по иепытанію іюляризо- ваннымъ' ев-втоиъ. Въ сущности между эмуль- сіями и подобными растворами нельзя не ви- д'вть большой близости. [18] Когда см'Ёшиваютъ, какъ .указано въ тевстѣ, растворы AgNOs, FeSO1, лішонно- натровой соли гі КаНО, выделяется осадокъ крашваго лиловаго цвѣта; будучи перѳнесенъ па фильтръ, онъ скоро нзмѣнпетъ свой цвѣтъ въ темносиній. Для полученія возможно чи- стаго вещества осадокъ промываютъ 5—10°/,, рветворомъ азотно-амміачной cojul. Къ осадку, сливши сь него паточный растворъ, ігрялн- ваютъ 150 куб. с. воды, причелъ осадокъ аа-цѣло растворяется. Къ полученному раствору прибавляется немного пасы шея йаго
ЛЛ.'Ю'Л;ОіШсІЕСКО£ Ш>ЕЕІ-0. I->J лучается нерастворимое ввдсгазмѣнеше желто-золотпстаго цвтта, п тогда отъ раствора втотиоаямІа'інпЛ соли, серебро перешедшее въ растворъ—выдѣляетея опять въ оеадокъ. Такое последовательное ра створен іс а осаждеиіе повторилось еще оемь или восемь разъ, пислѣ чего осадокъ перемещался на фильтръ іі промывался УЬ°/0 сппртомъ, иона Фнльтратъ не оставляете, по пспареніл остатка. АпилнЗ'Ь полученнаго такішъ обраэонъ вещества въ разныхъ сбразчнкяхъ за ключа,гг. отъ UT.IS'I,, до 97.31flJ0 металл іі ческа го серебра. Пзъ другихъ способовъ пі лученія jjh- створпмаго серебра, ирнхъ-непныхъ Керн Ля, укажемъ на способъ, опубликованный имъ въ JS91 г. Къ раствору декстрина въ ѣдкомъ патр'Ь (ran кали прибавляется AgbO5. Виа- чалѣ осаждается бурая окись серебра, бурый ци'Ьтт. которой затёмъ мѣннетса і;ь ііраеио- нптоііі око ладный, благодаря возстановлению серебра декстршшиъ. при чеит» раствор ь окрашиваете л въ густой красный шзѣгь. Несколько капель итого раствора прлдаіотъ водѣ яркій красный цвѣтъ, при челъ растворъ остается вполнѣ прозрачньшъ. Прпготовленіс недуть слѣдуюищмъ обрааоиъ. Въ 2, лптр. воды растворпютъ 10 г р. ѣдкаго натра п столько яге обыкн. бураго декстрина. Ст. др. стороны растворяютъ 23 гр. AgKOa еъ пе- йольшомъ количестве воды, и шорой растворъ небольшими порціямп шіпсятъ еъ перщ.гіі. ЗатІіИ'ь найдено было иного раэиыхъ сич- собовъ получения растворилаго ігагЬненія какъ серебра, такъ и піікот. др. металлопъ, при д-Ьйетвіи разным, возстановнтелеіі. изт. числа который, наибольшею простотою состава и ясноотію воздѣііствІп отличается гп- дратъ гидразина [ел. Іі. вын. 22 bte), который для атой цѣлп прнм-йипдъ Gulbier (НЮ2). Иаъ красваго раствора, ошісаниаго выше, при стоиніп втеченш н-всколькпхъ иед'ѣль самопроизвольно выдѣлплись кристаллы въ вндѣ черныхъ короткпхъ лглъ н тонкнхъ призмъ, при чемъ сама жидкость обезпвѣтп- лась. Это нерастворимое видопзмѣненіе при растнрапіп па бумаге представляется вт. впдѣ бдестящлхъ яркозеленыхъ пленокъ. поляри- эующихъ лучи евѣта. Кори Ли получнлъ еще золотистое видо- іізмѣнеше серебра. Съ одной стороны, приготовляется растворъ, содержащей 200 куб. сантнметровъ 10°/,, раствора азотносеребряноп соли. 200 куб. сайт. 30% раствора еегнето- соіі соли н 800 куб. кант. воды. Съ другой стороны, приготовляется растворъ, содержаний 107 куб. сант. 30°'о раствора желѣзнаго купороса, 2(30 куб. сант. 20°J0 раствора сегые- товой соли и SOU куб, еант. воды. Подобно тому, инкъ тплъ реакціл соетояла въ возста- новленід лпмоппокнелаго Ag, здѣсь происходить воастановленіе виннокислой со.тп; образующейся при этомъ вначалѣ красный, а затѣнъ черный оеадокъ зллотроп. Ag, по пе- ренѣщеніи на фильтръ, кажется прекрасного Сронзоваго цвѣта. Осадокъ этотъ иослѣ про- , мываиіл п высушиванія пріобрѣтаетъ блескъ і) авѣть, свойственный хорошо отполированному золоту, что особенно замътно вт, мѣ- него на стеклѣ и буиагѣ получается золотисто-желтый блестящій слой, но отъ третіія іі толчковъ оно легко пе- реходи'Пз къ обыкновенное, сѣрое металлическое состоя ніе. Не иодлежитл, сомнѣнію [1£ bis], что впдоизлѣненія серебра, полученный Кери Ли, пред- ставляютъ такое же отношеніе къ обычному серебру, совершенно нерастворимому въ водѣ [IS ігі], какое суще- ствует-ь между кварцемъ и раствори- лымъ креинеземомъ. между CuS пли As°S3, въ вхъ обычной нерастворимой форлѣ л въ коллопдальныхъ раство- рахъ ихъ гидрозолей [см. гл. 1, вын. 57 стахъ со прикосновен [я ооадка си сюкломъ ялн фарфоромъ. Аналігаъ золотого впдоизиѣ- неніл далъ для ироиеитпаго еодер;клпІя Ag 9S.730—9S.74'9. Оба нерастворкмыя вндонзмѣ- непія (голубое п золотое) отличаются отъ оиыкн. Ag- также и по уд. в. Въ то время какъ уд. е. сплавленнаго Аз1 10,30 и мелко раздробленнаго 10.і.і2. уд. в. голубого не]»а- створ. гашопзлѣиенія 'J.5S а золотого S.51. Переходіі отъ золотого впдопзмѣненія къ обыкн. Ag совершается очень .тегко. Подобны!! переходъ можно наблюдать даже на (|шльтр-І5 въ твхъ н'Ьстахъ, который случайно не были смочены водою. Растворимое впдопззіѣненіе Ag также легко переходптъ въ обыкн. состояние, теплота пре- враш.епія. какъ покнзалъ І1);анге гъ ISilO г.. около —^—1:10 калорій. J18 his] Изложенное въ текста ігнѣніе о природѣ раетворіиіпго серебра высказано было въ Pre. Хпішч. Обществ* (ііаеѣданіе і-го фев. 1890 г.. ™. .Журпалъ Р. Ф. X. Общ." Т. 22, стр. 73). Ныв'Ё это мнѣыіе обще распространено и вяѣсто пныхъ названіг'г часто именуется ^коллоидальнымъ^ впдонзмѣненіемь серебра. Замѣчу, что Керн Ли наблюдялъ раствор еніе обыкновеннаго пррошковатаго (иолекулярнаго) серебра въ одномъ аашіакѣ— безъ доступа воздуха. [IS trij Считаю не пзлпшннмъ упомянуть однако, что давно и неоднократно являлось предположен^ о растворимости обыкн. метал- лпческаго свинца въ водѣ, что боръ быль неоднократно получаешь въ Oj-роыъ растворѣ а что наблюдения надъ развнтіеігъ кѣкото- рыхъ видовъ бактерій показали гдбель нѣ- которыхъ изъ нихъ въ водѣ. бывшей некоторое время въ прикосновеніп съ металлами, что какъ бы уЧ(азываетъ на переходъ метал- ловъ въ малыхъ колич. въ воду (однако зд'всь еще можно иредпатагать вліяніе образовался переклей водорода). Д такъ какъ коллоидальное сосіч>янІе иреииущеетвенно отвѣчаётъ очень с.тажнычъ настицамъ, ■ то причину перехода серебра я др. простыхъ тѣлъ въ гпдрозолп, быть можетъ, можно уяснить ассоціаціею частпцъ. Вопросы этого рода, по иоеиу мнѣніга, стоятъ па очереди въ нашей наукѣ, къ еожалѣнію ияи трудны и надъ HFiMii мало работаютъ.
75S ГЛ. 24. МѣДЬ, СЕРЕВРО II ЗОЛОТО. и i-.ii. 17, вын. 25 bis). Здѣеъ однако сдѣланъ важный шагъ впередъ въ томъ отиошеиіи, что дѣло пдетъ о раетворѣ простого тѣла и притомъ металла, т. е. особо характернаго со- стоянія вещества. А такъ какъ селеиъ, боръ, золото п нѣк. ыиыя простыл тѣла также получены уже въ раство- рішомъ (кодлоидалвношъ) впдѣ п въ неагь же извѣстно мпожество органи- ческихъ (бѣлковых'ь вещеетвъ, каме- дей, кдѣтчаткп, крахмала и т. п.) и минералышхъ вещеетвъ, то ложно думать, что коллоидальное состояніе (гпдрогелей п гидрозолей) могутъ принимать, если не всякія, то вещеетва разнообразнѣйптаго хи ми ческа го характера прп опредѣлеішыхъ условілхъ ихъ образоваігія пзъ растворовъ. При такоиъ заключепіп ложно надѣятьсп, что дальнѣйшее изученіе растворгоіыхъ коллоидальныхъ соедпненій, предста- вляющихъ невидимому разные переходы къ эмудьсіямъ, впесетъ повое освѣщеніе въ сложный вопросъ о ра- створахъ, составляющей одну пзъ за- дачъ современной эпохи хшшческпхъ свѣдѣшй. Замѣтпмъ, прп зтомъ, что Припгъ (1890) орд діализѣчреаъ пере- ооану явно показалъ коллоидальное состояніе растворимаго серебра, п.ч.оно чрезъ перепонку не проходить. Что касается до химическихъ реаіщін серебра, то въ этомъ отношеиш оно замѣчателыю по малой способности къ соединенно съ кислородомъ, при значительной склонности къ соедине- вію еъ сѣрою, іодоыъ и некоторыми имъ подобными металлоидами. Ни при какой температурѣ еерсбно не окисляется, а его окись Ag30 при"пагрѣ- ваеіи разлагается. Весьма , важно за- мѣтить приэтомъ, что серебро не окисляется кЕслородомъ ни въ присутствіи щелочей, даже при весьма высоішхъ теноературахъ, но въ присутствия кпе- лотъ, по крайней мѣръ-" слабыхъ, что дѣлаетъ приллшеше серебра .весьма важнынъ въ химической врактикѣ для нагрѣванія и сплавленія щелочей, а въ обыденной жизни и для ыногихт, другнхъ цѣлей, напр., для дримѣненщ въ вид'Ь ложекъ, еолонокъ и т. п. Однако, озонъ его оКислнегь. Изъ кисіотъ наибольшее дѣнствіе на серебро оказьіваетъ азотная кислота, причеыъ образуются окислы азота н азотпо-серебрпнаи соль AgNOa, растворяющаяся въ водѣ и потому не пре-. пятствутощая дальнѣйптему дѣйствію кислоты на серебро. Галондныл кислоты, особенно Ш. дѣпствуютъ на серебро, причемъ выделяется .водородъ, но это дг1шстше скоро останавливается, вслѣдствіе того, что галоидныя соедн- нспія серебра нерастворимы въ водѣ и очень мало въ кнслотахъ, и потому предохраншотъ остальную массу металла отъ далыіѣйшаго дѣііствІя кислоты; вслѣдствіе этого, дѣйствіе гало- пдныхъ кпслотъ явственно только на мелкораздробленное серебро. Сѣрная кислота д'Вйствуетъ на серебро, подобно тому, какъ п на агЬдъ, только— крѣцкая іі прп высокой температур']^ прпчемъ сыдѣляетсн не водородъ, а сѣрннстыіі газъ, но дѣйствія нѣтъ прп обыкновенной температурѣ, даже я въ присутствіи воздуха. Изъ разлнчпыхъ солей поваренная соль (въ присутствіи влаги, воздуха и углекислоты) п синеродистый калііі (прп доступѣ воздуха) яснѣе другнхъ дѣйствуютъ н+і серебро, превращая его въ хлористое серебро п двойную синеродистую соль. Хотя серебро непосредственно несоединяется съ кислородомъ, но косвенным т. путемъ изъ солей серебра могутъ быть получены три различны я степени соединенія серебра съ кислородомъ. Всув онѣ, однако, мало постоянны и разлагаются при накаливанш на кнслородъ п металлическое серебро. Эти три окисла серебра имѣютъ со- ставъ: закись или недокись. Ag*0 [19], [19J Недояись серебра Ag'O (или квадрантную окись) пилучаштъ, суди по пре-.кішмъ по- казаиіямъ, изъ лимонной соли описи серебра, нагрѣвая ее до 100°, при пропусканш чрезъ нее водорода, причемъ происходить вода и лимонная соль недокиси серебра, мало растворимая въ водѣ. Она даетъ красно-бурым ряетЕоръ коллоидальпаго серебра (вып. IS), •л потому лри иишічсніи этого раствора про- іісходитъ оОезцвѣчдвапіе, сопровоѵкдающеесп ііыдѣленіеыъ .четалянческато серебра, ири- чемъ предполагается обрааонаиіе вновь соли окиси серебра. Прибавляя ѣдкат кали къ раствору вы в іе указанной соли, Велеръ, открывшей эту степень еоедішепііг серебра, по- лучилъ черный осадокъ недокиси. Эта по-' слѣдняя съ х.тористьщъ водородоап. даетъ бурое соединение Ag-Cl. Съоткрытіемъ рас.тно- рпмаго серебра, указанны!} данныя нельзя принимать за иесомнѣнныя, вѣррятно имѣ-''
ОКИСЛЫ СЕРВЕРА 759 соотвѣтстнуеть (мало изслѣдоваі-шымъ} недокнсямъ или квадраитныыъ окисямъ щелочныхъ металловъ; Окись серебра, Ag-O, соотвѣтетвустт, окнсямъ щелочныхъ мата.чловъ и обыкновепнылъ со- лямъ серебра AgX, n і№]іекпсі. серебра AgO | li) his] или, судя по опредѣле- піяыъ Вертело, Ау-0;1. Сравнительною прочностью отличается только окись Ag-O. Окись cepctlpil получаютъ, прибавляя къ раствору серебряной соли, напр., Afi-NO3, ѣдкаго кн.'іи, въ видѣ бураго осадка, по высуишванігг не со- держащаго воды. Выдѣляющійен оса- докъ, однако, есть гпдратъ AgHO, т. е. AgNO» -f- КІ-10 = KNO^-j-AgHO; оЗра- зовапіе же безводной окиси: 2Ag'KO= =Ag-0-|-l[-0 можетъ быть поставлено въ параллель съ образоваиіемъ .безводной окиси иѣди, при дѣйствіи ѣд- каі'о кали на пагрѣтме растворы иѣди. Водная окись геребра разлагается на лась ітдъ рукаии смѣсь Ag- сь Ag-O, такъ что самое существованіе Ag'O нынѣ сомнительно, но н нынѣ едва ли ложна сіліпѣ- в&тьсн въ обризованш отвечающего недокиси пнлухлорнотаго серебра Ag'Cl (см. вын. 25). Тіі кое соедините происходить нзъ хлористаго серебра при дѣііствш на него сиъта. Дpyrin кислоты не соединяют си съ педокисыо серебра; действуя на нее. one даютъ воль окиси серебра и металлические серебро. ЗаігЬтшгь, что въ эіомь смысле закіісь меди имѣеть некоторое сходство съ лелокисяіш. Но для аіѣдн нявѣстнп своя квадрантная окись Сіг'О, полученная при действіи щелочного раствора за- кпеп олова на водную окись меди къ впдѣ бураго гидрата, разлагаенаго кислотами на м/вдь и соль окиси. Вопросъ о неаокисях'ь. какъ и перекиеяхъ, нельзя считать нынѣ шюлнѣ уяснен ньигь. [19 bis] Перекись серебра AgO или AgaOa получается при раэложенш КУ/о раствора азотно-серебряной соли дѣйствіеиъ гальвапич. тока на аноде (Рпттеръ). Тогда обрадуются хрупкая сѣрыя иглы съ дета.чличеекпмъ бле- скомъ. которым достнгаютъ иногда довольно значительной величины. Оле нерастворимы въ водѣ; при сушенін и пагрѣвапш до 150° разлагаются, выдѣлпя кпелородъ гг. подобно РЬО-, ВаО' и т. п., дѣйствІе нхъ сильно окислительное. Ирм действіи кислоте, выделяется кислародъ п образуется соль окиси. Перекись серебра поглощаетъ сЬряистый газъ, образуя сѣрно-серебряігуіо соль. ' Хлористый нодородъ выд'Ьлнетъ хлоръ. Амміакъ, возета- іювляя серебро, самъ окисляется, образуя воду и газообразный ааотъ. Наследования, сдѣлаішыя относительно упомянутыхъ кристаллов!., покааьшаготъ, что они содержать азотио-серебряную соль, перекись и воду. По аналнзам'ь Вертело они имѣютъ состаш» (Ag*0y2(AgNO3)H2O. воду и окись серепра даже при низ- кпхъ температурах!), по крайней мѣрѣ при G0° водная окись уже не существуете, а образуется Ag20 [10 tri]. Она почти нерастворима въ водѣ, но. не смоч'ря на то, несош-гѣино, что ато есть вііолн'Із характерная основная окись, потому уже, что она вытѣеняетъ окиси ш-югихъ металловъ изъ раство- ршшхъ солей и ласыщпстъ татсія кислоты, какъ азотная, образуя съ ними средиія соли, не дѣйствующія на лакмусовую бумагу [20]. Она отличается значительные неностоянетеомъ въ жару, такъ что при слабомъ .иагрѣваніи уже теряетъ вееь кислородъ. Водородъ воз- стан овляеть ее около 80° [20 bis]. Незначительность сродства серебра съ кислородолъ выражается уже въ тоыъ, что окись серебра разлагается даже подъ вліяніелъ евѣта; ■ отъ того окись серебра должно хранить въ теиныхъ со- судахъ. (Іоли окиси серебра безцвѣтны, разлагаются при дѣйствіи жара, оставляя металлическое серебро, если элементы кислоты способны улетучиваться [20 tri]. Онѣ пыѣіотъ особый метал- лическій вкусъ и весьма ядовиты; отъ дѣйствія свѣта большинство ихъ изыѣ- [1У tri} Кери-Ли однако говорить, что даже при 100° окись серебра удерасшзаегь еще часть воды и теряетъ ее только влестѣ ст. выделеніемъ кислорода. Окись серебра применяется для окрашиваиія стекла въ желтые пвет'ь. [20] Вяаилод-вйствІе РЬ(ОН)- съ Л§НО въ приеутствіп КаНО ведетъ къ образ оввяі то вааіііінаго еоед. обізпхъ окисей PbOwAg!0, аэъ которыхъ опись евпнда не изв.чекается щелочью (Вейлеръ. Летонъ). Действуя крѣп- киіп. растворои'ь RX галондньіхъ ще.чочнькъ яеталловъ на AgX, Веелеръ, Вельсъ и др., полѵчили криеталлическін двоііимя соли R2AgXs, где R=Cs. Tib, К. [20 bis] По Мюллеру, Fe2Os возстановляѳтся водородоаъ (си. гл. S2. выи. 5) при 25)5° -(до FeO?), CuO при 1ЮС, Ni?Os при 150°, NiO при ІЯ5° возстановляется ві, Кі50, при 270° въ Hi, ZnO требуетъд.тявозстанов.тенія столь высокой температуры, что стеклянная трубка, въ которой производила Мюллеръ опыгь, не ньідеряішіа этого жара: окись сурьмы тре- буетъ для возетановленія температуры 215°: желтая окись ртути возстановляется при 130°, а. красная окись при 230°, окись серебра прп 85°. а окись платины—даже при обыкновенной температуре. [20 tri] Креініеземпстое соединенІе Ag'OSiO2 получается прп сплашіеніи АцЯО3 съ креяне- зеномъ; соль ата также способна разлагаться, выдѣлпя кнелородъ и оставляя Ag-^SiO5. .
7 GO 171. 24. МѣДЬ. L'EPERPO' И ЗОЛОТО. няется, въ осоиеиности въ прпсутстшп оргапинеекпхъ вещестгп., которыл при этомі, окисляются. Углекислый щелочи даютъ бѣлый осадокъ углесеребряноіг соли Ag-COs. нерастворимый вт. водѣ, но раетворяющіыся въ амиіакѣ п угле- амиіачиой солп. ІЗдкігі амліакъ, прибавленный къ раствору солей серебра, дѣиствуеть сперва, какъ ѣдкое кили, но при іізбыткѣ реагента осадокъ растворяется, подобно водпоіі окиси ыѣдп [21]. Должно заиѣшгь, что ща- велево-ееребряная соль п галопдныя соединения серебра нерастворимы въ водѣ, оттого хлористый водородъ п хлористые металлы въ соляхъ серебра, какъ приходилось уже упоминать неоднократно, даютъ бѣлый осадокъ хло- ристаго серебра. Іодпстыіі калШ даетъ желтоватый осадокъ іодпетаго серебра; Цинкъ выдѣляетъ изъ раствора сере- бряныхъ солеи все серебро въ метал- лнчееколъ видѣ. Возетановдяютъ серебро пзъ раствора его солей также, и многіе другіе металлы іі возстаиови- тельныя вещества, напр., оргаыическія. Азотносеребряиая соль AgNO3. пзвѣ- стыая въ практикѣ подъ нменемъ ляписа (lapis int'ernalis), получается растворе- ніекъ въ азотной кисл. металлического серебра. Если для раетворенія взято нечистое серебро, то въ растворѣ получается смѣсь азотномѣдтюй и азотпо- [21] Если раствор-ь серебряной соли осадить посредетвоагь ѣдкаго натра, и капля по каплѣ прибавлять раствора ѣдкаго амміака до полнаго растворенія, то ікидкость, по пепареыін, лыдѣляеть фіолетовую массу кристаллической окиси серебра. Оставляя влажную окись серебра съ крѣпкиыъ гистворомъ ѣдкаго аашіака. иолучаютъ черную ыасеу, легко разлагающуюся, особенно при треиіи, ст. спльпымъ взрьшоаіъ. Образующееся черное вещество (получ. Бсртолле) носить иа- званіе греиучаго оврвбра. Вѣроптпо, это есть или соединение, иодобнов другим* соедини- ніянъ окисловъ съ аммІакомъ. а при взрывѣ киелородъ окиси серебра съ водородом-ь амміака даетъ '.воду, прнчемъ, конечно, выдѣ- ляѳтся теплота и образуется газообразный азотъ, или же, какъ утверждаетъ Raschig, гремучее серебро содержнтъ NAgs нлн одинъ изъ амидовъ (напр. NHAg''=:NH3+Ag30-r-H20). То же самое гремучее серебро получается, если къ раствору азотно-ееребряной соли нч. амиіакѣ прибавит], ѣдкаго кали. Опасные взрывы, производимые этнмъ соединеніемъ, заетавляютъ быть очень осторожныігь, когда .соли серебра приходятъ въ прикосновеніе съ аюгіакомъ и щелочью (иг. гл. 1'і, выи. 2G). серебряной солей. Если такую смѣсь пепарять до-суха, а потомъ остатокъ осторожно сплавить до температуры начала каленія, то вся азотномѣднан соль разлагается, а большинство азотносе- ребряиоп солп пе измѣняется. Обра- ботывая сплавленную массу водою, из- влекатотъ ;->ту поелѣді-ігою, тогда какъ окись мѣдк остается нерастворимою. Если къ раствору, содержащему окись мѣди и серебра, прибавить нѣкоторое количество окиси серебра, то эта но- слѣдняя вытѣсняетъ всю окись мѣдп. Для такого выдѣленія. конечно, не нужно чистой окиси серебра, а достаточно, отлнвъ часть раствора солен Си и А»-, прибавить къ нему ѣдкаго калп и полученный осадокъ гндратовъ Сп(ОН)а п AjrOH смѣшать съ остальною массою, содержащею смѣсь солей мѣди и серебра [22]. Указанными спо- [•Щ Тйкизп, оОразомт,, мы встрѣчаміъ ядѣсь слѣдующее явленіе: мѣдь кытѣсияетъ серебро изъ раетворовъ его солей, а окиеь серебря ныгѣегіяеть окись мѣдн пзь ел солеіі. Руко- впдитвупеъ тѣин поиятііімн, которым высказаны въ 15 главѣ, можно дать ееиѣ въ ;>томъ отчетъ. Объемъ атома серебра=10.3. м1ідіі= 7,2, окиси серебра = 32: а описи иьдп = 13. Пріг образован::; СиО произошло большее сжатіе. чѣиъ при образовании Xg-O, потому что для СиО (13 — 7 = 6) оиъемъ огь прпсоѳ- дикенія кислорода увеличился, очень немного, тогда какъ объемъ оклей серебра значительно болѣе объела металла, въ ней заключающегося (32 — 2. 10,3=11,4). Значить, окись серебра составлена рыхлѣе окиси мѣдн, оттого она менѣе постоянна, чѣмъ окись мѣди, оттого мѣдь вытѣсняетъ серебро, но за то между атозіажг окиси серебра осталось болѣе про- нежутконъ. чѣмъ у окиси мѣдн, оттого Ag'-O мо-.кетъ аавать соединеніл болѣе про'ягьтя, ч'Іаі'ь такія1 исе соеднненія окиси мѣди. Это оправдывается числами и ыаблтодеиіямп j>c- акцій. Удѣльный вѣсъ с ь-рном-ь-дной соли въ йезводношъ соетояніи=:3,53, а сѣрно серебря - ной солп=5,36; объелъ частицы первой соли СиЙО4 равенъ 45, а второй Ag!S04 ^ 5S. Группа SO1 въ мѣдной соли какъ бы заняла пи'ьдоь 45 — 13 = 32, а. въ серебряной соли объемъ 5S—32=2G, слѣдовательно, при обра- зовиніи м-І:дной соля изъ окиси произошло меньшее сжатіе, чѣэтъ при обрааованіч серебряной соли, слѣдовательно, іюслѣдияя должна быть прочнѣе, чѣиъ первая. Поэтому окись серебра н аюжетъ разложить соль описи мѣди. По отвоіпепіго же (п. металлаиъ обѣ соли образовались почти сь одиизиовьшъ сѵігатіемъ, поточу что въ 58 обл.емах'Ь серебряной соли заключается 21 объемъ металла (разность = 37), а въ 45 объемахъ м'Ьдной соли 7 объеноиъ мѣди (разность = 3S). Слѣ- дуетъ замѣтить, све])хъ того, что окись ьгЬди вы-гѣсняетъ отшеь желѣяа, кіііп, пкіісь се-
АЗОТНОСІЙ'ИВРЯНАй СОЛЬ. 761 собани можно легко отдѣлить всю мѣдь и получить уже чистую азотносере- Сряную соль (ел растворъ безцвѣтеиъ, а отъ содержания соли мѣдп сшінго цвѣтп), крнсталлмзащею же легко окончательно очистить эту соль. Азотносеребряная соль кристаллизуется въ безіпувтныхъ и'прозрачныхъ, ие нзмѣ- няюпптхся па воздухѣ. квадратыыхъ пластиикахъ. Воды не содернштъ. Удѣлышй вѣсъ ея=&,34. Она растворяется при обыкновенпой тешіературѣ въ половшшомъ вѣсѣ воды [22 his]. Отъ дѣйствія свѣта чистая соль не изменяется, но она легко дѣйствуетъ окислительиымъ образомъ иа большинство оргапнческихъ веществъ, а потому нечистая, или въ прпсутствіи оргапнческихъ веществъ, обыкновенно черігветъ. Это зависитъ отъ того, что органпческія вещества окисляются азотносеребряною солью, л она воз- становляется въ металлическое серебро. Оно получается при этомъ въ мелко- раздроблеиномъ вндѣ, что и производить черное окрашпваніе. Этиыъ пользуются для того, чтобы мѣтіи'ь бѣлье. По той же прнчинѣ азотносеребряная соль употребляется для прпжнгапія раиъ и разпыхъ наростовъ на тѣлѣ. Прп этомъ она дѣйстпуетъ своею окислительною способностью, разрушая орга- ническія вещества, окислял эти по- слѣднія, что замечается по отложенію на мѣстѣ прижиганія слоя чернаго, металлпческаго, лорошкообразшго серебра вьттѣсняетъ окись л'іідіі. Серебро, мѣдь и желѣяо вытесняютъ другь друга въ видіз екпееті ізт, написанномъ порядкѣ. а въ видѣ маталловъ — въ противоположное (Fe. Си. Ag). ІІрпчнна такого порядка вытѣсненія окисей лежитъ, между прочим'ь, въ нхъ ео- ставѣ. Онѣ ішѣгатъ составъ: Ag!0, СпЮ- а Fe-О1,—окись съ меньшпмъ содержав іемъ кислорода вытізеннетъ ту, у которой больше кислорода, погону что съ увелпчеыіен'ь соде ржавія кислорода уменьшается основной харнктеръ. Мѣдь еьггЬсвясть также и ртуть члъ ея солей. При этомъ заиѣтиаіъ, что Сприпгъ (18S8), оставляя па 2 часа стіѣсь сухой HgCl съ и'Ьдыо, зашѣтилъ явное возста- коЕленіе. что относится къ числу тѣхъ явлений, который демонстрируют'!, существованіе іюдвилгаости частей (т. е. атомовъ и частшгь} еъ твердыхъ тѣлахъ. [22 bis] Для растворенія 1 вѣс. ч. AgNO" требуется (ао Кремереѵ] воды при 0° 0,82 ч.. ири 19°.5 0,1-1 ч., при оі-° 0,20, при 110е 0.09 частей воды, а по Тнльдену при 125° 0,0f>17 и при 133° 0.0о15 частеіі воды. ребра [22 tri]. Изъ оішеанія пригото- вленія азотносеребряноа соли видно уже, что соль плавится (а именно прп218°}безъ разложеніл, п вылитая пзъ расплавленнаго состоянія въ форму палочекъ — она обыкновенно п употребляется для прижиганія. При даль- нѣйшемъ нагрѣванін сплавленная азотносеребряная соль разлагается, образуя сперва азотистую соль, а потомъ и металлическое серебро. Азотносеребря- иая соль еъ амміакомъ образуешь при ііспареиін раствора безцвѣтпые кристаллы, содержащіе AgNOa2NH* (Ma- рпньякъ). Вообще соли серебра, какъ и соли закиси и окиси мѣди, цинца и др.. способны давать иѣско.тько со- едішеній съ ашііакомъ; такъ, напр.. азотносеребряная соль въ сухозіъ впдѣ поглощаетъ 3NHa (Розе). Йзъ такпхъ соеднненій амміакъ легко выдѣляется дѣйствіемъ жара. Азотносеребряная соль легко даетъ двопныя соли, подоб- ныя Ap:K032NaNO:) и AgNOaKiW. Азотпосеребряиая соль подъ вліяніемъ воды п галопдовъ (ел. стр. 216, образование К-0") даетъ азотную кислоту, галоидную со.ль серебра и серебряную соль кислородныхъ кпелотъ галоида. Такъ, напр., растворъ хлора въ водѣ, емѣшанный съ растворомъ азотносере- бряной соли, даетъ хлористое серебро и хлорновато - серебряную соль. При этомъ. очевидно, реакнія азотне-сере- бряной соли тождественна съ реакціей ѣдкихъ щелочей, такъ какъ азотная кислота вся при этомъ освобождается п дѣйствуетъ одна окись серебра, точно такъ же, какъ ѣдкое кали дѣйствуетъ на свободный хлоръ. Поэтому реакція выражается равенствомъ: 6AgN03 + + ЗС12 + ЗНЮ = 5AgCl + AgCIO3 -j- + ВКЫ03. Азотносеребряная соль не содер- житъ криеталлизапіонной воды, подобно щелочнымъ солямъ азотной кислоты; впрочеыъ, и другія солп серебра почти всегда вьтдѣляются безъ содер- жанія кристаллизаціонной воды. Соли серебра характеризуются также еще [22 tri) Должно зазгБтігть, что черныя пятна, происходяшія отъ возстановленія металличе- ftiaro серебра, нечезаютъ при- дѣйствіи раствора сулемы, а также—санероднетаго калія, потом;- что зтп со.тп дѣГіствуютъ на мелко- раздробленное серебро.
762 ГЛ. 24. ладь, СЕРЕБРО II ЗОЛОТО. и тѣ.мъ, что онѣ почти никогда не даютъ пи осповгіьтхъ солей, іш кнс.ш\г, велфдствіе чего полученіе ееребряныхъ иолей составляетъ, въ большинстве случаевъ, средство для опредѣлеиія истиннаго состава кпелотъ; ішелотѣ НпХ отвѣчаетъ и соль AguX, напр., AgsPO* (гл. 19, вьш. 15). Серебро даетъ съ га.тоидмш нерастворимый въ водѣ и весьма ирочныя соединенія. Они получаются двойпымъ разложеніемъ весьма легко каждый разъ, когда серебряная соль приходить въ прикосновеніе еъ галоидными солями. Въ растворахъ азотносеребряной, сѣрно серебря ной и всякпхъ тому по- добиыхъ солей серебра хлористые и ісдистые металлы даютъ осадки, также какъ и галоидныя кислоты, потому что галоидныя соли серебра почти нерастворимы ни въ водѣ [23], ни въ гало- ядныхъ, ни въ другпхъ ки слота хъ. Хлористое серебро AgCl получается при [23] Хлористое серебро еовсѣиъ почта нерастворимо въ вол-Ь: по въ водѣ, содержащей въ растворѣ хлористый натрій, или. соляную кислоту, плп друтіе хлористые металлы п уно- гія соли, хлордстое серебро отчасти раство- рпио: такт., при 100° 100 частей воды, насыщенной поваренной солью, раетворяютъ 0,і части хлорпстаго серебра. Бромистое п іодиетое серебро въ этомъ отношеніп иб.іадатотъ Меньшею растворимоетію, также какъ относительно всѣхъ другахъ раствор л ющихъ веществе- Хлористое серебро растворяется въ ра- створахъ аиміаиа, синероднетаго налія и серноватисто-натровой соли NasS50s. Бромистое серебро и въ этоігь отношеніи совершенно почти сходно съ хлористым!., іодиетое же серебро почти нерастворимо въ растворе амміака. При раствореніи проиеходятъ, конечно, новыя соединенія серебра. Хлористое серебро погло- шаетъ даже сухой аішіачный газъ, образуя весьиа непрочныя аммовіакальныя соединенія. При нагр-ввакш этп (гл. 6, вын. 8) соединенія выдѣляютъ аяшіакъ, также какъ и яри \дѣй- ствш киелотъ. Съ еннеродистымъ кадіемъ хлористое серебро вступаетъ въ двойное разложе- ніе, образуя растворимую двойную соль, какъ уто далѣе мы опишеаіъ; съ Na!S503 также получается двойная растворимая соль NaAgS^O". Хлористое серебро представяяетъ различный видонэыѣненія въ слозкеніи своихъ ча- стицъ, что видно даже нъ пзмѣненіяхъ кои- систенцщ осадка и въ различяомъ дѣйствіп свѣта, который отчасти разлагаетъ AgCl (est. вын. 25). Стасъ н Carey Lea изучили такін фото-соли, имѣютціл особое зпаченіе для фотографии въ хиэшческомъ оглошеніп. Здѣсь еще много не опред'Ьлениаго, т-вмъбол'вечто Абнеи показалъ. что вдолнѣ высушенное AgCl, въ темноте внесенное въ совершенную ■пустоту, свѣтомъ нисколько не разлагается. этомъ въ вид* бѣлаго, клочковатаго осадка, бромистое серебро образуетъ желтоватый осадокъ, іодиетое же серебро шмѣетъ уже весьма ясный желтый цвѣтъ. Этп галоидный соединенія являются иногда въ прнродѣ, образуются и сухпмъ путемъ—при дѣйствіи галопдныхъ соедптіеніп на серебряный, въ особенности при накал и ваши. Хлористое серебро легко плавится, при 451°. Охлажденное нзъ расплавлешгаго со- етоянія, оно прннпмаетъ видь довольно мягкой, рѣжущейея ножомъ, роговидной массы,—отчего и получило назва- ніе рогового серебра., При ныешпхъ тем- пературахъ оно испаряется. Растворъ его въ амміакѣ, при пепарспіп амыіака, выд'Ьляетъ кристаллическое хлористое серебро, въ формѣ октаздровъ. Бромистое и іодиетое серебро являются также въ формахъ правильной системы; такимъ образомъ.въ этомъ отношеиіи галоидныя соли серебра сходны еъ галоиднымп солями щелочныхъ металлов!. [24]. [241 Бромистое и іодиетое (въ впдѣ минера - ловъ бромаргирита и іодпрнтп ві. природѣ) серебро во множестве отношеніи сходны съ хлпристымъ, но степень сродства серебра еъ іодоыъ, поводимому, больше, ч'Ьні: ст. жло- ромъ и бромоыъ (хотя тепла выделяется ме- «ее, вын. 2S bis). Это вывелъ Деннлль нзт. многихъ опытовъ. Такт>, хлористое серебро. при дѣнствІп іодкетояодородноіі 'кислоты, выдѣлкегь солнн ую кислоту, образуя іодиетое серебро. Мелко раздробленное серебро легко выдѣляетъ водородъ при д'вйетвш Іоди- етоводородной кислоты: оно производить такое же раз;ю;гсеніе и хлористоводородной кислоты, но въ значительно меньшей нѣрѣ а только съ поверхности. Раздичіе хлористого и іодистаго серебра особенно замечательно потому, что при образованін перваго происходить . большее ежзтіб. ч±аъ при образо- ваніп второго. Объемь AgCl = 26. хлора. 21, се|мбра J0, cy.ii.ua —37, следовательно, при- изошяо сжатіе: при образовании же іодистаго серебра происходить расширен!*;, потому чіѵ> объемъ Ag 10, J 26, AgJ ЗЯ (плотность AgCl 5,50; AgJ 5,67), вііѣсто 36. Аюлы хлора, не раздвигаясь, вмѣстилн атоі'ід серебра, а атомы іода должны были раздвинуться, когда соединились еъ серебромъ. По отношении къ'серебру дізло предстаплястся иначе: разстоякіе его атомовъ въ металл-Іі — 2,2, въ хлористомъ серебр-в ~ 3,0, въ іодтгетом'ь = 3,5, следовательно, его атомы въ обоихъ случапх'ь значительно раздвинуты. Весьма замечательно также, что для AgJ Физо наблюдал'ь, что плотность его съ нагрѣваніемъ увеличивается, то-есть происходить сжатіе, а при оклажденіи расширеніе. Для понимай!я того, что AgJ прочнѣе AgCl и Ag!0, проф. П. Н. Вѳкетовъ,
галоидный соли серебра 763 І.Іагрѣвая хлористое серебро съ рае творомъ щелочей, можно его разло- іп> сочішепін -Д-ізслѣдоваиін падь явлспіпші ііытѣснспін'' (Харьков*!,, ІЗСГі], предложил!, особую гііиотсау, которую мы изложим*!, почти слонами автора. Для глішія — окись АРО" прочнѣе A1-GI0 и іодпстаго илюминш Д1г.1с. B*h окиси количество металл::, относится къ количеству еоедішешш'ор съ шить элемента такъ, какъ -">1,S (Л1 = 27,4) относится къ 48 пли отпппгепіо — 1 I:! • !ВД; дли А12С1С оно =25: НЮ, для Л№ = 7 : 100. Для серебра окись (отмошеіііе=13,1Ю : 100) мснѣа прочна, чѣмч. хлористое (отноіпеніо=33 : 100), я іодо стое соедішепіс (отттошеі-ііе вѣса металла і;ь иѣсу галоида = SV.100) есть наиболее прочное. Пзъ.птихъ н подобныкъ имъ прнм'ьровъ видно, что паиболѣе прочными соедшіешямп оказываются те, у которыхъ вѣса соединяющихся тѣлі, становятся почти о дин а ковы л п. Это отчасти можсть быть объяснено притп- женіемъ одпородных'ь атомовъ и послѣ перехода нк'і. въ соедшіеше с*ь другими. Это притяжепіс пронорціонал ыш произведен! ю дѣііетвуюішіхъ масс!.. Ві. окиси серебра прн- тяженіе A-j2 къ Ag!=21U. 21ii=l<l565C, а прп- тяженіе Asj5 къ О—21G. 15—Жб. Притяже- ніе однородных:, чаепшъ, такпмт, образонъ, протнпод-вйствуетъпритяжеиіюразиородныхъ. Пер и о е. конечно, не побѣждаетъ послѣд- няго—иначе было бы распаденІе, но все-таки уменьшается прочность. Въ случае же ра- пенства или близости величины соединяющихся маесъ, притяженіе однородных!, частей будетъ тіііпмепѣй противодействовать прочности соедшюнія: иначе говоря — при неравенств'!; соединенных*, .маесъ, частдцы пыѣ- готъ наклонность перейти въ элементарное состошlie, разрушиться, чего пѣті. въ такой лѣрѣ К))» равепствѣ соединяющихся масеъ. Поэтому существует!, стремление больишхъ маесъ соединяться съ большими, а ма.ты.ѵь съ малыми, напр., Ag:0-j-2KJ даютъ £-0-f-2AgJ. Особенно ясно пліяніе равенства иасеъ на прочность при повышеніи температуры. Ag'O, HgO, Au-0J и т. п. окислы, составленные пзъ иеравныхъ маесъ, разлагаются въ жару, тогда какъ окислы легкнхъ металловъ не такъ легко (какъ и вода) разлагаются въ жару; AgCl и Af>,] приближаются къ условію равенства маесъ и не разлагаются уже нагрѣ- вапіемъ. Самые прочные относительно дѣй- ствіп жара окислы суть: MgO, CaO. Si О2, Л1Ч)'. нрибліг.кающіася къ условію равенства маесъ. По. итоіі же причннѣ HJ легче разлагается, чѣмъ НСІ. Хлоръ не дѣВствуетъ на MgO или Л1-О", но онъ дѣШ'тпустъ на СаО, Ag'O и т. п. Это объясняется отчасти тѣмъ, что, принимая теплоту за движете и зная, что атомная теплоемкость . проетыхт. тѣлъ одинакова, должно- полагать, что количество двюкенія атомовъ- |ихъ живая сила]" одинаково, а такт, какъ оно равно пронзведенію массы (в'Еся. атома) па кізадратъ скорости, то чѣмъ больше пай, тѣмъ меньше квадратъ скорости, и если вѣса паевъ близки, то и скорости движенін атомовъ близки. Потому, чѣыъ больше Судутъ отличаться между со- жить съ выдѣленіемъ описи серебро, а. прибавляя щелочи съ органическими веществами, ложно легко Еозстановить самое металлическое серебро, причемъ ішелородъ отъ окиси серебра расходуется на окисленіе органическаго вещества. Желѣзо, цинкх и многіе другіе металлы шзстановляштъ хлористое серебро въ присутствии воды. Полухлористая ігѣдь, полухлористая ртуть и ш-югіе др. воз с тан о в ите л и способны также вьтдѣлять серебро изъ хлори- стаго серебра. Іодистое серебро однако гораздо болѣе постоянно, чѣмъ хлористое ;серебро. То .же самое замѣ- чаетел и по отношепіш къ дѣиетвію свита. Безцвѣтное хлористое серебро, выставленное на дѣйетвіе евѣта, прі- обрѣтаетъ вскорѣ фіолетовый цвѣтъ; въ особенности это происходить легко при нрямомъ дѣйствіи солиечныхъ лучей па влажное AgCl. Хлористое бою вѣеа соедснеиныхъ атомовъ, тѣмъ больше будетъ ризлычія въ ихъ скорости. Съ возрастал! енъ темпвратуръі, разности скоростей Суд уть увеличиваться, и потону температура разложения настанетъ тѣмъ скор'ве, чѣмъ больше была первоначальная разность, т. е. чѣмъ большая разпость вѣсовъ соедвнепныхъ тѣлъ. Чѣмъ ближе эти вѣса, тѣмъ сходствен. н1;с движете разнородных^ атоновъ и, следовательно, тѣмъ прочи'Ус получающееся гвяо. Непрочность CuCl!, NO, отсутствіе сое. днненіп F съ О, когда есть соедпненія О съ СІ, большая прочность каслородныхъ соединений J, чѣмъ СІ, прочность BN и непрочность CN и множество подобпыхъ случаевъ, гдѣ, судя но раасул.денію нзложевному выше, нужно было бы игдать (по близости маесъ) прочности, показывает!,, что для поищіанія нстнниыхъ отношеній сродствъ еще далеко недостаточно и тѣхъ дополненій къ механической теоріи химпческихъ явленій, которыя даетл, Бекетовъ. Тѣмъ ие иепѣе въ его спо- собѣ объяснения отеосптельной прочности соединеній впдна весьма интересная постановка вопросовъ первостепенной важности. Безъ подобныхъ попытокъ невозможно обнять сложные предметы опытпыхъ знаній. Фтористое серевро AgF получается при ра- створепіи Ag!0 или AgsC03 въ плавиковой ннслотѣ и отличается отъ другихъ галоид- ныхъ солей серебра своею растворішостію въ водѣ (въ 0,55 ч. воды на 1 ч. соли), нзъ раствора кристаллизуется въ квадр. призмахъ ХІШЮ' (Марнньнкъ) или AgF2HsO (Пфа- унддеръ), воду теряет-ь въ пустотѣ. При іілектролизѣ насыщеннаго раствора AgF Гюнцъ (Gflntz, 1S91) получилъ полуфтористое ее- ребро ' Ag'P. разлагаемое водою на AgP-j-Ag. Оно же образуется при дѣНствіи крѣпкато раствора AgF на молекулнрно раздробленное серебро.
764 ГЛ. 24. М'ІзДЬ, І'ЕРЕІЗГО II ЗОЛОТО серебри, пзмѣішвшпсь отъ дѣйствія свѣта, уже не вполнѣ растворимо въ амміакѣ, часть получается въ видѣ ме- таллпческаго серебра, пзгь чего можно уже пряло предполагать, что дѣйггвіе евѣта состоить въ разложенііі хлористого серебра па хлоръ и металлическое серебро. Дѣпетвительно, хлористое серебро, современемъ, становится все болѣе и болѣе темиьшъ. Бромистое ті іодпетое серебро пзмѣняются при дѣй- ствіи свѣта гораздо медлениѣе и, по нѣкоторымъ наблюдепіямъ, въ чистомъ впдѣ даже вовсе неспособны разлагаться, по крайней мѣрѣ они не пере- мѣняются въ вѣсѣ отъ дѣйстнія свѣта, такъ что, если въ впхъ п происходить из.мѣненіе. то оно состоптъ еъ пере- мѣнѣ строенія. а не въ разложеніп, какъ для х.торпстаго серебра [24 bis]. Отъ дѣйетвія свѣта AgCl измѣняется въ вѣсѣ, что показываетъ образованіе летучаго продукта, а гюлученіе метал- лнческаго серебра, при раствореніи ал- міакомъ, показываетъ выдѣленіе хлора. Это послѣднее действительно совершается при дѣйствіи свѣта. но разло- женіе не происходптъ на хлоръ п серебро, а сопровождается образоваиіелъ полухлорнстаго серебра Ag-Cl, пмѣю- щаго бурый цвѣтъ. Оно же. при мно- гихъ реакціяхъ. легко разлагается ші металлическое п хлористое серебро: Ag2Cl = AgCl -j- Ag. Такое нзмѣненіе хилическаго состава и строенія гало- идныхъ солей серебра отъ дѣёстві я свѣта служить основанІемъ ДЛЯ ФОто- граФіп. потопу что тронутыя свѣтоиъ галоидный соедпнеиія серебра ьыдѣ- ляютъ, затѣмъ, при дѣйствіи возста- новителей [25]. изъ раствора серебра [24 bis} Прнлѣняеііыя иьшѣ чаще всего броиож'елаттгаыл фотограф, пластинки, вѣ- роятно, содержать галоидный солп серебра въ осоСомъ коллоидальноиъ еостояніи, какъ неясно судить потому, что сказано въ вы- носкѣ 25 bis. [2э] Ихъ яазываютъ въ фотографіи „проявителями11. Обыкновеннѣйшіе проявители суть растворы FeSO1, пирогаллпнъ, щавелевая соль закнеп желѣза, гидроімилашш-ь, гядрохинонъ (дѣйетвіе его особей по хорошо и прымѣнекіе удобно), сѣрнистокаліевяя соль в т. п. Хиническіе процессы <|іотографіи имѣютъ большой- пнтересъ іте только практи- ческаго, по п теоретичвекаго свойства, но я считаю невозможны»» въ этомъ кратісомъ руководств'!; вдаваться въ столь частную мелкое металлическое серебро—чер- наго цвѣта, а такое серебро (также область, еще шало разработанную еъ теоретической стороны. Тѣігь не менѣе остановимся надъ нѣ которыми сторонами этого предмета. престашяюішшп нптересъ въ чнето- хішпчееком'і, егиыелѣ, и. осоиопио на тоаіъ, что касается полухлорнстаго серебра AgaCl' (см. «ын. Щ л фота-шеі'і (выи. 23). Нс- садшѣнмо. что AgCl, теіінѣл отъ дѣііет. свѣта, уменьшается ш. вѣсѣ. п надо полагать, что при этомъ образуется смѣсь AgCl съ Ag-Cl и съ A;j, но уедпненіс иолу хлористого сереора удалось только въ послѣ.шее время Гюнцу при помощи полученнаго пмъ (см. вып. 2І) Ag-F. Ыногі'е (въ томъ чне.ті) Hodgldnson) принимали, что при распадепіп AgCl отъдѣіі- стізія і-в'Ьта образуется хлорокшь серебра. Опыты Керн-Ли (1SS9). а также и А. Ричардсона (iS!(l) показали, что въ соі-тавѣ оіірааующагоен продукта новее иѣтт, кислорода и потеішѣніе AjjCI обусловливается вѣ- ролтнѣе всего ойразопаніеігь Ag-Cl. Это вещество было уединено Гюпцемъ (!&)!) при пропуекапін НС1 ніід'і. кристалл. Ag-F (вын. 24). Аналогичным* оирпяоиъ. пропуская Ш. получено Ag;J, а пропуская Н23, также п Ag-?. Лучше всего Ag-Cl получается дѣіі- ствіеиъ трехх.юрпстаго фосфор;і на Ag"F. As'Cl обладаетъ легко сѵіінякііцйіісн оі.']ія- екоіі съ оттенками отъ фіолето is окра шаги цвѣта до фіолетово черня го ішѣта. При дѣіі- ствіп свѣта получается такое же (изомерное) вещество темнаго двѣта. которое при паі'рѣ- ванііт распадается на AgCl-^.Ay, Синсрпдн- стый калііі, дѣпетвун на AgsCl. даегъ Ag--~ -f-AgCS-f-KCl, па осипла иіи чрі'о можно і'ыло н^мѣрнть теплоту образованія Ag-'Ci, она =2'.1.7. тогда какі. тепло сО|іпзовакія AgCl ='J'J,2, т. е. роакцін 2AgCl=Ag'-'Cl—CI отеі.- чаетъ поглощенію 26,7 больш. імлорііі. Если допустить обравованіе лодоОеаго соед. при дѣйствіи свѣта, то становится понятнылъ, что его энергія затрачивается на указанное разложеніе. Кери-Лп (189^) подвергал» AgCl. AgBr и AgJ давление (конечно въ телнотѣ) въ 300О аімосф. и растпранію съ водою въ ступкѣ п замѣтплъ Измѣненіе вь цвѣт-];. показывающее начало разложения, которому Слагопріятствуютъ при дѣйствіи свѣта и воз- никающіе молекулярные токи (Лср.чантовъ. Егоровъ). Изм'І;ненІя отъ дѣііствія свТ.та въ цвѣтѣ галопднмхъ солей серебра и способность нхъ посіѣ того даваті. при дѣйствіп -проявителей" вндпмое фотографическое изображена иыиѣ доллшо считать связанный'!, съ началомъ раялои;епія AgX, ведущпмъ къ обрааоваігію AgsX, в разнообразньш по огт-]ш- ігамъ цвѣта фото-если считать системами, содержащими такія Ag5X. Керн Лп получил*, такін фото-соли не только путемъ дѣйствін свѣта, но и многими иными, которые мы не- речпелимъ для доказательства того, что он* содержать продукты неполнаго соед. Ag съ галоидами, а за такія и должно считать Ag5X. Фото-соли получены: !) при пеполпоап, хдо- рированіи серебра; 2) нрн неішлиомъ раз.то- жеиіп AgaO іии Ag-CO= нпгрѣваніемъ съ по-
ГЛЛОІІДНЫІІ ШЛИ СЕРЕ(>РА 7(i5 золото, получающееся лзъ „виража" или золотого раствора, прюгвпаемаго фотографами и огаждиющаго Ли, еоз- становляемое серебромъ) и даегь рнеу- іюкъ фотоірафііческпхъ изображена1!. Нерастворимость галопдиыхъ соедк- иешн серебра служить основаніеыъ для многихъ пріеыовъ еъ химической практикѣ. Такъ, посредством'!-, этой реакцін можно получить нзъ галоидной соли данпаго металла соли азотной н другнхъ кислотъ, напр., RC1--J- +2AgN03=B(NO'^-|~3AgCl. Особенно же часто пользуются образсшаиіеш. галондныхъ соедщіеніи серебра при изслѣдованіп органпческихъ веществъ: Оерутъ, напр., какой-нибудь продуктъ шеталепсіп, содержащій іодъ пли хлоръ, и нагрѣваютъ его съ серебряною солью или еъ серебряною описью, тогда серебро съ галоп- дояіз даетъ галоидную соль, а элементы, быв- шіе въ соединеніи съ серебро м-ь, становятся на мѣето галоидовъ. Такт, превращаю тъ, напр., бромистый этііленъ С2Н*Вг- иагрѣвашемъ съ уксусыо-серебряною солью 2C3HaAgOa въ уксусно-этиленовый зфиръ СЧІЧСШЮ3)* п бромистое серебро. Еще чаще пользуются нерастворимостью галоцдныхъ соединеніи ее-я; ребра для выдѣленія хлора и для опредѣленія количества серебра и гадоидовъ. Если требуется, напр., определить количество хлора въ дандомъ растворѣ, когда въ иемъ хлоръ находится въ видѣ хлористаго ме- слѣдующеіі обработкою гйлсшдною кнс.і.; '•'<) яѣііствіемъ азотной кип. тіліт Na2S-03 па Ау-СІ, -і) смѣпіеніемъ раствора AgNO* съ гидратами FeO, МпО и СгО к осажденіезгь НС1, Ь) обработкою НС1 продукта, получагощагоея при воастанонленін лимон но-ссреб. соли въ иодородѣ (вып. 19) и 6) д'Ьйствіеэіъ молоч- иаго сахара на AgNO3 въ смѣсіі еъ содою я иатѣмъ съ Н.С1. Век эти реакцін должны вести пъ образопапію продуктов!, неиолнаго соед. съ галоидолъ и даютъ фото-соли такого же разнообразна™ пвѣта, какъ и тѣ, котор. получаются при д'Вііствіп проявителей на освѣщенггыи галоидяыя соли серебра. С. Ст. (.те галла, нъ нему ирыбавляютъ раствора азотіш серебря ной соли, пока образуется осадокъ. При этшгь жидкость взозлтм- ваготъ, тогда хлористое серебро легко осаждаетсявъ видѣ тяжелыхъклочьевъ. Такщіъ образомъ можно виолнѣ осадить весь хлоръ пзъ раствора, не прибавляя даже избытка азотно-сере- бряной соли, потому что въ свѣтлои жидкости можно ясно наблюдать — образуется пли пѣтъ осадою^, если прибавляется новое количество азотно- серебряпон соли, и потому можно достичь того, что весь хлоръ будетъ выдѣленъ изъ раствора, и вратояъ серебро не будетъ взято въ избыткѣ. Такимъ образомъ можно прибавить къ раствору, содержащему хлоръ, столько серебра, сколько нужно для пол наго осажденія, а по количеству изра- сходованнаго раствора азотное ере бряной соли можно судить о коли- чествѣ бывшаго хлора, если предварительно будетъ пзвѣстно содер- жаніе аз отно сере бряной еолн въ данномъ растворѣ [25 bis]. Пай- ныя отношенія и предварительные опыты съ чистою солью, напр., NaCl, покажутъ по количеству AgNO3 количество хлора. Подробности этихъ пріемовъ должно искать въ анали - тпческоЭ химіи [25 tri]. • Точные опыты, преимущественно же изелѣдоЕапія брюссельскаго профессора Стаса, показываютъ то отиошеніе, ко- Stas) 1818-180I. [25 bis) Для того чтобы уловить молентъ окончания реакціы, къ титруеноау раствору хлористаго металла приОавляютъ несколько капель раствора К-СгО4; пока не весь хлоръ осѣлъ въ видѣ AgCl, осадокъ (послѣ взба.т- тыванія) безцвѣтенъ, а когда весь хлоръ осѣлъ. образуется Ag'Ci-Q1, окрашивающее осадокъ въ красно-бурый цвѣтъ; это зависитъ отъ того, что Ag'CtO* аъ RC1 даетъ AgCl. Жидкость, для точности определен! я должна нм'вть среднюю реакцію на лакмусъ. Отличаясь явяою и часто применяемою ые- раетворияоетію, хлористое серебро не вьідѣ- ЛЯ6ГСЯ въ видимый осадокъ, а остается некоторое время въ видѣ коллоидальна™ (прозрачна™) рпствора (гидрозоля), если образуется
76G 171, '2A: И'ВДЬ, CJU'EBPO И ЗОЛОТО. торое существуй1!"!-, между ееребромъ и хлористыми металлами, вполнѣ релгп- въ присутствен избытка клеп и т. и. колло- идадьныхъ веществъ (даже крѣішаго раствора сахара, по Lobry de Вгиуп, 190:?}. Это лвле- ніо находится въ свлзп съ цѣлоіо суммою другахъ — еше недостаточно обсбщениыхъ — явленііі, подсбныхъ растворамъ сампхъ мета л лот- (на в р. раствор, серебро, см. выше) и нхъ еізрніктыхъ соединенШ. Наводить вто на мысль о томъ, что переходъ нзъ жидкаѵо — раствора въ состоите твердыхъ веществъ, т. е. новое образованіе твардаго вещества начинается, невидимому, всеіОа съ коллопдаль- наго состояніл (гидрозоля), которое однако въ оетальныхъ уеловіяхъ очень быстро превращается въ нерастворимое (гидрозоля) кристаллическое. Нзсдѣдованія Таммана позво- ляютъ дѣлать такое заь-лючсніе, и вопросы итого рода должно считать передовыми п мо- гущнмп юіѣть большое значеніе во всей фи- зпкѣ л хпміи. [25 1Н] Съ галоидными солпмн серебра весьма сходно синеродистая серебра AgCS. Получается оно, подобно хлористому серебру, чрезъ прнбавленіе въ азотно-серебряной соли еивероднстиго калія. Тогда образуется бѣлый осадокъ, едва растворимый въ кипящей водѣ. Слабый кислоты также не растворяготъ его, какъ я.хлористое серебро. бпрочемъ, азотпан кислота при нагрвванін его растворнетъ и не только іодпстый водородъ, но и хлористый водорОДъ измѣняетъ синеродистое серебро, превращая его въ AgUl и HgJ. Но щелочи не дѣйетвуютъ на синеродистое серебро, хотя он"в и Д'вйетвуютъ на другія галоидныя соли серебра. Амліакъ также, какъ и растворы си- неродистыхъ щелочныхъ металловъ. раетво- ряегь синеродистое серебро, какъ и хлористое серебро. Вь сослѣднемъ случаѣ образуются двойяыя спнеродистыя соли, иапрн- ыѣръ, KAgC!Na. Испаряй растворъ синероди- стаго серебра въ спнеродистомъ каліѣ, полу- чаютъ эту двойную соль въ кристаллическим, впдѣ. Она гораздо постояннее самого сиие- родистаго серебра, пыѣетъ среднюю реакпію и не нэхъ-няетеп на воздухѣ, не нмѣетъ во влажяоиъ вид'в запаха синильной кислоты, (какъ KCN). Многія. кислоты, дѣйствун на растворъ этой двойной соли, выдѣляютъ нерастворимое синеродистое серебро. Металлическое серебро, растворяясь въ присутствии воздуха въ растворе сннѳродистаго калія, образуетъ ту же самую двойную соль п ѣдкое кали, а когда хлорнстоѳ серебро растворяется въ синеродястомъ калгЁ, образуется, кронѣ KAgC-N2, хлористый калій. Эта двойная соль серебра употребляется для гальпаническаго серебреиія. Для этой дѣли къ раствору ея прнбавляютъ еииеродистаго калія, иначе ври дѣйствіи гальваническаго' тока выдѣляется не серебро, а синеродистое серебро. Если въ такой растворъ будутъ погружены Два электрода, одивъ положительный—изъ серебра а другой отрицательный—изъ эіѣдп, то на послѣдненъ будетъ отлагаться серебро, а серебро поло- яштииьиаго электрода будетъ растворяться въ даыдкостн, и такниъ образолъ она будетъ рѵющинн между собою. Эти паслѣдо- ваііія провели къ. оіфсдѣлспію атомыхъ еохраніін. то содержание металла, которое в'і. ней первоначально заключалось. Если при утомъ, вмѣсто отринателі.наго ялектрода, взять каком нибудь мѣдныіі цредяеть, хорошо очищенный отт. венкпхъ нечистот'!., то серебро отлагается па н«п. равиои'Ьрнымъ слосмъ, что ті составляет!, топ, иидъ серебреиія мон- рыиъ путеиъ, канон употребляется иынѣ чаще всею въ ирнктии'к. Растворъ одной части азотпоішглаго серебра въ 30 и до 50 частях-!, воды, смешанный съ растворенъ еииеродистаго каліл въ такоит, количестве, чтобы образуют,!йен осадокъ сннеродистаго серебра вновь растворился, дастъ латопую поверхность серебра, но если употребить и двое большей количество воды, то ;ко самое смѣшеніе даоть блестпщую поверхность. Серебрейіе мокрымъ путемъ, также какъ и золоченіе, выэ'ѣсштло у;ке вь значительной, мѣрѣ преікній сиособъ серебреиія чрезъ огонь, потому что атотъ послѣдиІІІ способ!., состоя- піій въ раствореніп серебра въ ртути и вь напееснін ртутпаго раствора, (амальгамы серебра) на поверхность предмета, а потомъ въ иеппрееіп ртути, представляет-!, значительное неудобство'—по ядовитости ртутныхъ ітаров'ь. Гіроні! этпхъ способов-ь, существ у егь евіе сиособъ серебреніл, основанный на прямомт. выт'Ьсненін серсбрп изъ его соединен!!! другими металлами, напр., м-Іздьга. ЗІьдь возста- повляетъ серебро изъ его соедниеній, и выделяющееся серебро отлагается на мѣди. Таіп., напр., растворл. хлористаги і'еребра иъ сѣрно- ватпетоиатріевоіі соли въ прпсутстпш мгІ;дп ■ выд-вляетъ на поверхность пос.тідііей сдоіі серебра. Еще лучше для этой гѵііли прямо брать чистую сернисто серебрлную соль. Эта последняя ириготов.тяеі'ся, сігЬшпвая растворъ азотное ере брян ой соли съ пзбыткомъ аиміака и прибавляя иасыщеннаго раствора сѣрнисто- натровой соли, а потомъ ептірта, і;оторыйвы- дѣляетъ изъ раствора сѣрнисто-еаребряную соль. Эта' посл-ЕДП,чя и ея растворъ разлагаются мѣдыо весьма jcerKO. Металлическое желѣзо производить такое ріазложеніе, и еъ помоішю раствора въ сѣрноватнето-натровой соли можно легко серебрить жея'Ьзные и стальные предметы. Впрочемъ, мѣдь и тому подобные металлы можно серебрить даже съ помощІю хлористаго серебра: если хлорпстое серебро ст. небольшиагъ комчествонъ кислоты растирать ла поверхности иѣди, то на посл'вд- ней осаждается серебро, нозстаноиляемое М'ІІДЫО. Серебрейіе прилоленыо не только къ метал- лическтгъ предкетамъ, но также къ стеклу, фарфору я т. п. Серебреніе стекла производится для различных!, п/влей: такъ, напр., посеребренные внутри стеклянные шары слу- жатъ для украигеін'н п представляють зеркальную поверхность. Обыкновенный зеркальный стекла, посеребренныя съ одной стороны, составляютъ зеркала, шгвющіл большой преимущество аредъ тѣни, гд'І! отраиіающого поверхностно елуяінгь амальгама олова, и. ч. даютъ изображеиія, болѣе близкія къ осте-
НЗСЛѣДОІШШІ СТДСА 767 вѣсопъ или паевъ Ag, Na, К, С1, Вт, J іі др. и отличаются образцовом точностно, а потому мы опишемъ ихъ хотя вкратцѣ. Такъ какъ изъ хлори- стыхъ метал ловъ для осажденія серебра чаще всего употребляется поваренная соль, тѣмъ бол!;е, что ее легко получить въ чпстомъ пмдѣ, то мы и приведемъ здѣсь чиелешіыя наблюде- нія, добытыя Стасомъ, для указанін соотношепія между количествами хяо- ристаго натрія и серебра, реагирующими между собою. Стасъ получилъ сперва совершенно чистую поваренную соль. Для нтого была взята чистая каменная соль, содержащая только небольшую подмѣсь магнезіальныхъ и лзвестгсовыхъ соедипепій и, сверхъ того, небольшое количество поташныхъ со- лей. Такая солі. была растворена въ под];, и насыщенный растворъ испарялся кішнченіемъ. При кппячепіп вы- дѣлялея хлористый натрій, а кипящій маточный разсолъ, содержаний под- мѣси, былъ слитъ. Къ полученной соли прибавлены 05%-й спиртъ и хлористая платина, для того, чтобы удержать въ осадкѣ всѣ солп калія съ некоторою частью солей натрія. Полученный спиртовый растворъ, еодер- жащій въ себѣ хлористый натрій и хлористую платину, былъ смѣшанъ съ растворомъ чистаго пашатыря, для того, стванныиъ по цвѣчу, «слѣдетвіе б-Імшзиы серебра. Для оптпческихъ ішетрументовъ, напр. для тедеекоповъ, вогнутыя зеркала производить въ настоящее время еъ ыоаощііо ееребре- нія етеклянныхъ во гну ты хъ поверхностей, предварительно о"гшлттфова.нныхъ въ надлежащая формы. Серебрен is стекла основывается на томъ, что серебро, воз станов ля ясь изъ нѣ- китарыхъ рветворовъ, ложится равномѣрно, совершенно однородною, сплошною, хотя и весьма тонкою, массою образуя зеркальную блестящую поверхность. Свойсіволъ возста- новлять серебро въ такомъ вждѣ обладаюіъ въ особенности ігѣкоторыя органцческія вещества. Изъ ішхъ особенно извѣстенъ (вообще алдепідм) о бы к повеяны а уксусный алдегпдъ С'Н'О, который способенъ .четко окисляться на воздухѣ и давать уксусную кислоту СгН?0-. Окисленіе его совершается ташке лето на счетъ окиси серебра, когда въ подмѣси находится некоторое количество амміака. Окпсь серебра отдаетъ кислорода алдегиду, в серебро, изъ нея возстанопленное, отлагается въ металлы чес комъ ашгЬ равномерно, гладкнмъ слоемъ. Такиыъ л;е обгтзом'ь.дѣііствуютъиѣ- которыя сахаристый вещества, нФ.которыя оугаиическія кислоты, напр., винная и т. п. чтобы удалить PtCl4. Послѣ осажденія получепиый растворъ былъ испаренъ въ платиновой ретортѣ, а потомъ собраны отдѣлышя части крйсталлизаціп такой очищенной поваренной соли. Та же самая соль приготовлена была изъ еѣрионатровой соли, изъ винно-натро- вой соли, изъ аз о тн о натровой соли и изъ двойной платиновой солп, для того, чтобы нмѣть хлористый натрій, приготовленный различными способами и изъ различныхъ источниковъ, и всѣ виды хлорлетаго натрія были очищены и изелѣдованы по отношенію къ серебру. Всѣ 10-ть образдовъ 3>ГаС1 послѣ высупшванія (отвѣшеншыя количества) растворялись въ водѣ и емѣшивалиеь съ растворомъ отвѣшега-іаго количества совершенно чистаго серебра въ азотной кислотѣ. Серебра бралось немного болѣе, чѣмъ сколько слѣдуетъ для разложенія поваренной соли, и когда, послѣ прилнтія всего раствора серебра, хлористое серебро oelwio, тогда въ жидко с тп опредѣляли посредствомъ раствора хлористаго натрія извѣетной крѣпостп количество серебра, остав- шагося въ избыткѣ, Растворъ поваренной соли прибавлялся до тѣхъ поръ, пока образовался о садок ъ. Такимъ образомъ, въ результатѣ опредѣлялось, сколькимъ частямъ поваренной соли соотвѣтетвуютъ 100 частей по вѣсу серебра. Результатъ десяти опредѣле- ній состоялъ въ томъ, что на 100 частей серебра для долнаго осажденія тре-. буетея отъ 54,2060 до 54,2093 чаетей хлористаго натрія. Разница столь незначительна, что оказываетъ ничтожное вліяиіе на дальнѣйшіи результатъ вьгчиеленій. Въ среднемъ, десять опы- товъ показала, что 100 частей серебра реагируютъ съ 54,2078 частями хлористаго натрія. Чтобы узнать отсюда отношеніе между хлоромъ и серебромъ, должно было опредѣлить количество хлора, заключающееся въ 54,2078 ча- стяхъ хлористаго натрія или, что все равно, количество хлора, соединяющееся съ 100 частями серебра. Для этого опред-вленія Стасъ прошзвелъ рядъ наблюденій надъ количествомъ хлорпстаго серебра, получающагося изъ 100 частей серебра. Четыре синтеза сдѣланы были шит. въ этомъ.отношении. Первый синтезъ состоядъ вх
7158 ГЛ. 24. ЛѣДЬ, СЕРЕБРО И ЗОЛОТО. образоБаніи хлористаго ѵереира посредством дѣііствія хлора при краено- калнльномъ жарѣ на серебро; Опытъ показалъ, что 100 частей серебра даютъ 132.S4L, 132.S-1-3 и 132.S43 хлорпггаго серебра. Второй способъ опредѣленік состоялъ въ томъ. что данное количество серебра растворено было бъ азотной кпслотѣ н осаждалось посредством газообразной хлорнсто-водородной кислоты, пущенной на поверхность жидкости; полученная .масса испарялась въ тезінотѣ для удаленія азотной кислоты и избытка соляной, а оставшееся хлористое серебро, было сплавлено сперва въ атаоеферѣ хлористаго водорода, а потоѵъ въ ьоздухѣ. При зтолъ хлористое серебро не промывалось, а потому никакой потерн чрезъ раствореніе не могло происходить. Два опыта, сдѣданные въ этомъ отношеніи, показали, что 100 частей серебра даютъ 132,849 п 132,846 частей хлористаго серебра. Третій рядъ опредѣленій. сдѣлаиъ быть также въ растворахъ, осаждая растворъ азотно- серебряной соли нѣкоторылъ пзбыт- колъ хлористоводороднаго газа. Всего хлористаго серебра получено 132,^48. Наконецъ, четвертое оиредѣленіе было произведено посредством осажденія раствореннаго серебра растворомъ на- шатыря, причемъ, еъ промывной водѣ, оказалось значптатьное количество (0,31751 серебра, перешедшаго въ растворъ: на 100 частей, серебра получилось всего хлористаго серебра 132.S417. Такиыъ образомъ, мзъ семи определение, оказывается въ среднемъ результате, что 100 частей серебра даютъ 132,8445 частей хлористаго серебра, т. е. 32,S445 частей хлора способны соединяться еъ 100 частями: серебра и съ тѣмъ количестволъ натрія. которое заключается въ 54,2078 чаетяхъ хлористаго натрія. Эти наблюденія по- казываютъ, что 32,8445 частей хлора соединяются съ 100 частями серебра и съ 21,3633 частями натрія. Посред- ствомъ этпхъ чиселъ, выражающихъ отношеніе между вѣсами паевъ CI, Ag и Na, можно было бы определить и атомные ихъ вѣса, т. е. пайное количество названныхъ элемеытовъ по от- ношенію къ одной вѣсовой части водорода или къ 16-ти частямъ кислорода, еслпбъ былъ нзкъчтенъ рмдъ таккхъ же точыыхъ опредѣленій для реакцій между водородолъ или к и сюр о до мъ съ однішъ изъ назвонпыхъ элемен- тоеъ ■— хлоромъ, иатріемъ или сере- бромъ. Если определить количество хлористаго серебра, получающееся нзъ хлорновато-серебряной соли, AgCIO8, то получится отношеніе между паяли хлористаго серебра и кислорода, такъ что, прпняві. количество кислорода за постоянную величину, ложно по этой реакціп узнать пай хлористаго серебра, а по предыдущему — п пайное количество хлора и серебра, потому что отношеніе паевъ хлора и серебра предыдущими опредѣлеяіямп было утверждено. Для этого нужно было получить сперва чистую хлорновато-серебряную соль. Для того Стасъ дѣйствовалъ газообразным хлоромъ ыа окись серебра и углесеребряную соль, взболтанную еъ водѣ [26J. Разложеніе полученной {'26] Вотъ какъ июлн"Ё образцово, по ясности и точности, ошісываетъ онъ явленіе, происходящее при этомъ: .Если въ вод*!? взболтать окись серебра или углесеребряную соль и прибавить избыток* воды, насыщенной хлором*, то все серебро превращается ш. хлористое, подобно тому, как* это совершается съ окисью ртути и углертутпоЛ солью, вода же содержит* тогда, кромѣ избытка хлора, только одну чистую хлорноватистую кислоту безъ щі.гвйпшх* стЬдопъ хлорной или хлорноватой кислот*. Если при постоянноісъ Езбалтываніи пропускать струю хлора въ воду, содержащую избытокъ оітси серебра или угле- серебряной соли, то реакція тождественна съ предыдущей: образуются хлористое серебро п хлорноватистая кислота. Но эта кислота остается не долго въ свободном* состоянін. Она мало-по-маяу дѣйствуетъ ни окпсь серебра и даетъ хлорноватисто-серевряную соль (т. е. AgCLOj. Если, спустя нѣсколько времени, Прекратить токъ хлора, но продолжать взбал тынать, то жидкость теряетъ хараитерпсти- ческІй заиах* хлорноватистой кислоты, сохраняя энергическую способность ойезцвѣчива- нія, потому пто образующаяся хлорноватисто- серебряная еоль легко растворима въ водѣ. Эта соль въ присутствии избытка окиси серебра сохраняется безъ раяложенія несколько дней, но она чрезвычайно непостоянна, когда н'Ьтъ окисн серебра или углесеребрлнои соли въ избытк'Ь. До тѣхъ поръ, пока растворъ .хлорноватисто-серебрян ой соли взбалтывается съ окисью серебра, жидкость сохраняет* свою прозрачность и бѣллщую способность, по лишь только ее оставить въ спокойном* состоянін, и окись осядет*, жидкость сильно мутится и выд'Ьляетъ бол шип хлопья хлористаго серебра, такъ что сперва отсѣвшая темная окись серебра покрывается бѣльім* осадкоыъ. Жид-
ПЗСЛ'ВДОВАШЯ LI'AC A 7І)У хлорновато-серебряной соли производилось поср£'ДСТВОмъ дѣйствіл. на нее раствора сернистой кислоты. Предварительно соль была сплавлена осто- рожнылъ лагрѣваніемъ ори 243°. Для анализа былъ упоірсбленъ насыщенный при 0° растЕор'і. сѣрішстой кислоты. Сѣршістан кислота окисляется на счетъ хлорноват о-серебряной соли в'в разбавленныхъ растворахъ даже при ннмкихъ темиературахъ весьма легко при постояшюмъ внбалтывапін жидкости, причсмъ получаются сѣрная кислота и хлористое серебро: AgClOH" +aSOs+3H:!0=AgCI-T-3a2S04. После разложенія полученная жидкость подвергалась исііаренію, и остатокъ хлори- етаго серебря былъ взвѣшепъ. Итакъ: берется определенный весь AgCIO", превращается в*ь AgCI и вѣсь этого поелѣдняго определяется. Аналнзъ, произведенный этпмъ способомъ, далъ спѣдуюіція цифры, озиачаюпіія, какъ :і въ предыдущему в'Ьсь въ безвоздуш- вомъ пространств-!;, находимый чрезъ поправку взвѣшиваній, полученныхъ въ воздухѣ. Въ перволъ опытѣ оказалось, что 138,7890 граммовъ хлор- повато-серебряной соли дали 103,9795 частей хлорнстаго серебра, а во вто- ііость тогда теряеть бѣлшиуш способность}! заключаете только хлорноват о-серебряную соль [т. е. AgCIO*) въ растиорв, нм'ілощеііъ щелочную реякціго отт. небольшого количества растворенной окиси. Такиыъ образомъ, реакціи, иослѣдоватсльно совершавшінея при этомъ, чогутъ быть выражены уравненіпіш: UGl-+3Ag-0-i-3H'0=b'AgCl+iiHC10; бНС10-і-ЗАггО=ЗН30+6АйСІО: OAgClO =4AgCl-[-2AgC10s. На ошоізаніилредыдущагоСтасъ даетъслѣ- дующій спосойъ полученія хлорновато-серебряной соли. Дѣпствуіогь !ігедлевньш'Ь токоит. хлора на окись серебра, разболтанную въ водѣ, приводимой нъ постоянное двизкеніе. По прекращенш пропускания хлора, продол- ;і:аютъ взОалтываніе, для того, чтобы свободную хлорноват петую кислоту перевести въ соль, тогда отдѣляіотъ полученный растыоръ хлорноватист о-серебряной соли отъ осадка избытка окис и серебра. Полученный растворь самопроизвольно разлагается на хлористое серебро п хлорновато-серебряную соль. Чистая соль AgCIO11 не изм-внлѳтея отъ дѣйствія свѣта. Соль для лальнѣишаго употребленія высушивалась въ сухоігъ возду.чѣ при 150°, При эіомъ просушивший необходимо устранить доступъ веякаго органическаго вещества; для итого воздуха был'ь иронѣжен'ь чрезъ вату' и слой накаленной окиси мѣдн. Осноны хпігііі. ромъ опыте—:что 259,5287 граммовъ соли далн 194,44515 граммовъ хлорнстаго серебра, после сплавлепія ко- тораго оказалось 194,4435 граммовъ. Средній реиультатъ обоихъ опытов'!., переведенный на проценты, покааы- ваетъ, что 100 частей хлорновато- серебряной соли содержать 74,9205 хлорнстаго серебра л 25,0795 част, кислорода. Отсюда ложно определить найный весь хлорнстаго серебра, потому что при разложения хлорновато- серебряной соли образуется три атома кислорода п найный вѣсъ хлорнстаго серебра: AgCIO3 = AgCI + 30. Принимая, что атомы кислорода вѣсятъ 16, найдемъ,что найный иѣсъ хлорнстаго серебра, судя по среднему результату, равенъ 143,395. Йтакъ. если 0=16, весь AgCI 143,395, а такт, какъ въ хлорпстомъ серебрѣ заключается, судя по предыдущему, на 100 частей серебра 32,8445 части хлора, то вѣсъ атома серебра [26 bis] будетъ 107,94, а хлора 35,45. Бѣсъ атома шѵгрія определится изъ того, что въ хлористолгъ натріѣ на 21,3633 части натрія находится 32,8445 части хлора, следовательно, Na=23,05. Такой выводъ получается чрезъ аналлзъ хлорновато- серебряной соли. Этотъ выводъ про- вѣренъ былъ посредствомъ анализа хлорновато - каліевой соли, разлагая последнюю посредствомъ нагрѣванія и определяя вѣсъ получающегося КС! и производя то же самое разложепіе посредствомъ прокаливанія въ струѣ хлористоводороднаго газа. Этимъ определился найный весь хлорнстаго ка- лія, а другимъ рядомъ- опредѣленій утверждено было отношеніе между хло- ромъ, каліеяъ и серебромъ, какъ ранѣе было указано опредѣленіе отношенін Ка, С1 и -Ag. Следовательно, можно было вывести вѣса атомовъ хлора, серебра и калія, совокупляя зти данныя съ анализомъ хлорновато-ееребряной соли и синтезомъ хлорнстаго серебра. СогласІе внводовъ показало, что опре- [26 fiisj Даиныя опред'вленіЗ Стаса въ но- вѣйшее время вновь перечислены, въ нихъ введена нгУк. поправки и мы приводинъ да.- л'Ёс уже средній результате разечетовъ В. Д. Платса, Тоысеиа и Кларка, какъ и въ основной таблиц* предиеловіл, откинувь сомнительны)! тысячный доли. «I
770 ГЛ. 24'. М'ЁДЬ, СЕРЁІЗРО И ЗОЛОТО. дѣлелія, сдѣланныя вышеприведенными путями, соперіііѳш-іо правильны и не завнсятъ въ значительной ыѣрѣ отъ тѣхъ пріемовъ, которые были употреблены въ предыдущему такъ какъ пап серебра п хлора получались тѣ же, какъ и вышеприведенные. Разница, конечно, получилась, но въ такпхъ дроблхъ, которыя уже несолнѣнно зависать отъ иогрѣіш-юстей, свойственных*!. ' каждому взвѣшпванііо п опыту. Бѣсъ атома серебра былъ устаповленъ Стасо.чъ также посредством'!, сиптеза сѣрвистаго серебра п анализа сврію- серебряной соли. Этпмъ способоыъ получено для него чпело- Ю7,Я'20. Син- тезъ іодпстаго серебрал аиализъіодно- вато-ееребряной соли дали для серебра число 107,92S. Синтезъ броыиетаго серебра съ анализомъ бромновато-серебряной соли далъ число 107,421. Синтезъ хлорпстаго серебра н аиализъ хлорновато-серебрлнон соли далп въ ереднемъ общемъ результатѣ число 107,987. Такггаъ образомъ несомыѣнно, что пай серебра равеиъ'107,9, а именно, болѣе 107,90 и меяѣе 107,95, вѣроят- ное же среднее=107,92. Такими способами Стасъ опредѣлплъ паи многнхъ другихъ олементовъ: литія, калія, па- трІя, брома, хлора, іода, а также азота, потому что оиредѣленіе количества азотпосеребряной соли, полученной изъ даннаго количества серебра, даетъ уже пай азота. Точныя изслѣдованія, произведен- ныя Стасомъ относительно атомныхъ вѣсовъ названныхъ выше элементовъ, имѣютъ важное значеыіе для разрѣ- шенія вопроса о томъ: действительно ли атомные вѣеа элементовъ могутъ быть выражены цѣлыми числами, если за единицу атомныхъ вѣсовъ принять атомный вѣсъ водорода. Гіроутъ, въ началѣ этого столѣтія, высказалъ такое предположение и утверждалъ, что атомные вѣса элементовъ кратны съ атомнымъ вѣсомъ водорода. Посл-вдую- щія затѣмъ опредѣленія Берцеліуса, Бенни, Маршана, Маринъяка, Дюма и въ особенности Стаса показали несправедливость этого занллоченія, уже потому, что, напр., для цѣлаго ряда элементовъ оказались атомные вѣса съ дробною величиною, напр., для хлора— около 35,5. Въ виду этого Ыариньякъ и Дюма утверждали, что атомные .вѣеа ялемеитов'ь выражаются или пѣлыми числами въ отношепіп къ водороду, или числами, въ которыя входятъ простыя дробыыя величины '/з и \'і. Но пзслѣдованія Стаса и это послѣд- нее предположение отрнндютъ. Даже между паемъ водорода и кислорода не существуетъ, сколько то поныиѣ пз- вѣстно, того простого стношенія, какое требуется по ПІП0ТС!ѴІ> ІЦніута [27], |27] Смыслъ атой гипотезы, дли подтверждения н.'ш опровержеиія которой произведено было чрезвычайно много продолжптель- ііыхт. 'ізсдѣдовапій, весьма шіжеігіі и яасчу- жпваетъ того вшімапія, которое oil была придано. Дѣііствіп'елы-ю, есш бы окапалось, что атоэтныо вѣеа этн.ѵъ эле.чен говъ могутъ быть выражены цѣлыми числами по отнощешю къ водороду, пли если Оы. по кранной .чѣр'г,. они оказались соіі.чмѣртімы между собою, то можно было бы сь уверенностью предполагав,, что элементы, при егом'і. своемъ матер! ал шит, (качеотвешюмъ] различит/, образованы одною нате pie ЕО, различными образпмъ сгуіцеішокг или сгруппированною въ постоншіыл. нерпз- рушаюшіпел т. наших'і. услопінхъ группы, которыя мы иазыпаемъ атомами простыхъ тѣлт>. Сперва полагали даже, что простыя тѣда суть тіс что иное, какъ сгущеніе ьодо- рода; во когда оказалось, что атоиные въсл элементовъ не могутъ вырадаш.ся иѣдымп числами в'ь ошошенш къ атомному вѣсу водорода, тогда ложно было, однако, предположил., что сущее те yen. некоторая первичная матерІя, нз'і. которой составлены іі водородъ, и вев друі'іи простыл тѣла. Если бы оказалось, что четыре атома атой матерш образуют* атомъ водорода, то зтомъ хлора представлялся бы состоящнмъ паъ 142 атомовъ этого вещества, вѣет. атома которага равенъ 0,25. Но въ такомъ случаѣ атомпые вѣса вс'вхъ олеяенговъ должны были бы выражаться цѣлыми въ отношеніи кт. В'Ьсу атома этой первоначальной матеріи (протилл по- Круксу). По.тожимъ вѣсь атома атой матеріи равнымъедишщѣ.—вѣсавсѣхъ атомовъ должны выражаться ггвлымп числами т, относительно этой единицы. Атомъ одного элемента, поло- жямъ, вѣсилъ бы т, другого іі, но какъ т. такъ и п должны были бы быть цѣльщц- чпелами, следовательно, атомные в-L-oa нсѣхъ элементовъ должны бы накодитьея кгеікду собою въ простыхъ кратныхъ отношеніяхъ, т. е. атомные вѣса всѣ^ъ алементовъ были бы- соизыѣрнш.ши. Но достаточно взглянуть на числа, полученныя Стасомъ, я убѣдитьсн въ точности его опредѣленій, особенно прнведеи- ньъхъ для серебра, чтобы это увлекательное предетавленіе если не вполнѣ разрушилось, то- еилыщ поколебалось. Поэтому мы должны отказаться отъ увпрепиооти, вт. сложиостп изв'встныхъ намъ лростыхт. тѣлъ. Это предетавленіе не находитъ подкрѣшіенія ни въ- извѣетныхъ наиъ превращеніяхъ (потону что ни разу нн одно простое тѣло не было обра-
ГИПОТЕЗА ІІІ'ОУТА. 771 т. е. приняв'!. G=Hi, вѣсь а/гола водорода равепъ не J, а большей вели- іяепо in. другое простое тіиоі, ни въ соизмѣ- рПМОСТП ЯТОЛМЫХ'Ь B'BCIIB'h. СЕОПСТВеНПЫХЪ ЗДе- ментамъ. Ее нельзя ни отрицать, нн допускать, но недостатку даипыхъ, хотя гипотеза о сложности проитыхъ тѣлъ іі оСіъ единств'!; пхъ всѣхъ іі весьма увлекательна своею общностью. Маргшьякт. старался, однако, пошатнуть заключшія Стаса о несонзмѣримостп птомиых'ь въ'сонъ, иредполатая, что въ его оиредѣленілчъ, какъ и ВТ. опредѣленіяхъ всѣхъ ярочихъ наблюдателей, вкрались ошибки, вовсе независящая отъ наблюдателя, напр., а.ютную соль можно представить себ-Ь веще- ствоігъ пепостолпнымъ, изменяющимся при тііхъ ішгрѣіншіях'ь. вьщарнваиіпхъ и пр.. которым'], она подвергаете)! при реаь-ціяхъ для оиредѣленія вѣса. паи серебра; можно даже представить сеоѣ, что въ аз отпо-серебря ной і'олц содержится к-іікоторля подмѣсь, иеуда- ляющаяея ншаііііші нзъ нзв'ьстныхъ епосо- ііпвч,; можно полагать также, что часть оле- ЭШНТОВЪ ! 13 ОТПОЙ КИСЛОТЫ ВМД'ІиШСТС}] ОТЪ разлагаю та го дѣЙгтвія воды л при efi сплав- лепіп. и что мы нмѣемъ дѣло но г.-ь средней пзотиосерсбрпной: солыо, а съ несколько основною или, быть ыоікетъ, избыток'!, азпт- ноіі кислоты неуда.шмъ гіз'ь соли. При та- кнхъ прел пол ожепіяхті наблюдаемый паи 6у- детъ относиться не къ действительно определенному химическому соединенно, а къ некоторой смФси, для которой не существует!, мтолпѣ точныхъ пайныкъ отіняиеній. Такое іфедііодоженіеМарііш.икъподтверждаегътемъ, что выводы (.'тасіі и другнкъ наблюдателей относительно паевъ, наиболее точно нзелѣдо- віішшхъ, весьма близки і;ъ предположенію о онзлеримостя лтчных'ь вѣсов'і>. Напр., пай серебра оказывается равнымъ 1(17,02, такъ что только на 0.08 разнится отъ в/влаго числа 10S, которое признается иногда для пай серебра; пан Іода. оказывается равнымъ 126,85, т. е. разнится отъ 127 на 0,15; паи нагрія, азота, брома, хлора и .'штіп еше ближе къ ігвльш'ь или круглы къ чпеламъ, который иногда .принимаются. Но предположеніе Ма- риньлка едва ли выдерживаетъ критику, хотя и весьма глубокомысленно. Действительно, если выразить пан элементовъ, опредѣден- ныхъ Стасомъ по отнопіеніт къ водороду, то близость паевъ элементовъ къ цѣлшгь чпеламъ уже уничтожается, потому что одна часть водорода, соединяется въ действительности не съ ІІі-ю частями кислорода, а около съ 15,87, частями, следовательно нзъ вьшепрпведен- ныкъ чнеелъ мы получішъ, принимая Н=1, для пая серебра 107,13 для пая брома 79,36 и т. д.—величины, удаляющінея егае бодѣе отъ цѣлыхт- чисел*, чѣм-ь прежде. Сверхъ того, если бы предположеніе Марпньяка было справедливо, то ппіі серебра, определенный посредсгвомъ одной методы, напр., анализовъ хлорновато-серебряной соли, соединеннымъ съ синтезомъ хлорнстаго серебра, не сходился ■бы значительно съ паеиъ того же элемента, опредѣленнымъ другниъ путем*, напр., посредством!, анализа іодновато-серебряной соли чннѣ, именно не меиѣе 1,007 и не болѣе 1,009, въ среднелъ=1,008. Такой вы- и синтеза іодпетаго серебра. Если ил. одном'ь случае могла бы получиться основная соль, hi, другом. — кислая соль, и по аналпзѵ кис- .юіі соля получались бы другія чнела, чѣмъ по анализу основной соля. Таклмъ образомъ, соображенія Марпньлка не могугъ служить оі/оро/і д.ія оправдаігія глпогеаы Проута. Въ иаі>.ію'іеніе считаю непзлишшш. привести одно мѣсто нзъ р*!;чи, читанной иною (1SSU) т, лондонскоэп, хнмнческомъ обществ*, гд'Ь ч кгісаиісь гипотезы о сложности простыхі. ■іі;.тъ, признаваем ыіъ въ хилііі, именно по той_ яричин-І;, что многіе старались примѣішть )ісріодііческіі'! яакояъ для аправдашя о той мысли, „виптоіі нзъ той глубокой древности, когда находили удобпымъ признавать много боговъ, но единую маіерію". т Вникая въ пропихождеціе шеи объ единой первачиоіі матѳріи, легко впдѣть. что яа отсутстяіемт. нпдукцін пзъ опыта—она ве- деі'ъ свое начало огъ ігау'іно-философекаго етрезиенія къ отысканію единства въ пред- ст<ів;іпющемся всюду многооОріізіи индивидуальностей. Стремленіе это во времена клас- енческія могло находить себѣ удовлетворение только въ представ лен іяхъ о мірѣ нематериально лъ, по отношенію же къ вещественному aiipy пришлось прпбѣгнугь къ гипотезе, и въ неіі предіао.тоасцтельно признали единство ма- теріала, не будучи въ силахъ создать пред- ставленіе о возможности какого-либо дрѵгого вида единства, евяэывамщаго отношенія вещества. Удовлетворяя тому же законному научному стремление, естествознание ыаит.то всюдг въ мірѣ единство плана, единство си.ть й единство }:еіцества, и убедительные доводы науки ііаіпого времени заставляютъ каяиаго увѣритьел въ ;іти.чъ видахъ единства. Признавая единство во многомь, необходимо, однако, произвести индивидуальность и видимое множество, всюду проявляющаяся. Давно сказано: даііте точку опоры и землю легко сдвинуть. Такъ долікио сказать: даііте что-либо индивидуализированное н станетъ легко понята, возможность видтіато лногообразія. Иначе- единое какъ же дастъ множество? Естество- знаніе нашло, посяѣ велвкаго труда пзелѣ- дованій, индивидуальность хиашчеидкъ эле- .неятовъ іг потому оно можетъ нынѣ не только анализировать, но и синтезіі]]овать, понимать и охватывать какъ общее, единое, такъ и индивидуальное, множественное. Единое и общее, какъ время и пространство, какъ сила и движете, пзмѣняется последовательно, до- пускаетъ Интерполяцію, являя веѣ проаежу- точныя фазы. Множественное, іщдивпдуаль- ное, какъ мы сами, какъ простыл тѣла хнмін, какъ члены своеобразной періоднческой фѵнк- иіи элементовъ, какъ дальтоновскія крат'нып отношенія — характеризуется другит. спосо- болъ: въ немъ вездѣ видны—при с вяз уюте «ъ обндемъ — своп скачки, разрывы сплошности, точки, исчезающей отъ анализа безконе.чно малыхъ, отсутствіепромежутковъ.Химія нашла отвѣты на вопросы о причпнѣ множества, к она, держась понятія о иногнхъ элементахъ 49*
772 ГЛ. 24. М'ІіДЬ, СЕРЕБРО И ЗОЛОТО. нодъ ирнныхъ опытпыхъ пвслѣдовішій нельзя не считать имѣющимъ большее значеніе, чѣыъ предположительная мысль (гипотеза) Проута.о кратности между в-Ззсаыи'атомовъ влементовъ, что давало бы поводъ предполагать (но не утверждать) сложность природы элементовъ, общее пхъ пропсхожденіе нзъ единой иервпчноп матеріи и ожидать взаішнаго ихъ превращешя другъ въ друга. Всѣ подобный мысли и ожи- данія ныиѣ, особенно благодаря Стасу, должно относить къ области, лишенной какой - лпбо опытной опоры, а потопу не отвѣчающилп дисциплин-!; положи тел ьныхъ свѣдѣній еетсетво- зиаиіп. Нзъ платаыовых'ь металлоьъ Ru. Rli и Pd по величинѣ атомнаго въса п по евотгъ СБОйстЕамъ приближаются къ серебру, точно такъ, какъ аналоги желѣза (Fe, Со. Ш) приближаются во всѣх-ь отношеніяхъ къ мѣдп. Совершенно въ такоэгь же іюдоженіи, въ какокъ мѣдь и серебро находятся къ двуіп. предыдущим1! рядамъ. стоить зо.тото по отношенію къ тяжелы мъ платиновымъ металламъ Os, .ir, Pt. Золото имѣетъ атомный вѣсъ, близкій къ ихъ атошюму вѣсу [2S], оно также ямѣетъ большой уд. вѣсъ, какъ зти эіеталяы, оно также даетъ разныя сте- подчиненных* лисішплшѣ общаго закона, указываете, выходъ нзъ индіііскаго ясчезапія во всеобщемъ, даетъ свое лѣсто индивидуальному. Это яіѣсто индивидуальности притош, столь ограничено охвя.тывающимъ, всеемль- ным-ь—всеобщи мъ, что состав л яетъ не болѣе какъ точкі' опоры для того, чтобы понять множество въ единствѣ". [2S] По иеріодическому закону и анало- гіяиъ съ Fe, Со, Ш, Си, Zn, слѣдовало ждать, что въ рядѣ Он, Іг. Pt, Ди, Hg атомные вѣса будутъ возрастать, а къ тому временя (18G9), когда явился періоднческін законъ, числа Керцеліуса, Г. Розе н др. давали слѣдующія величины атошіыхъ вѣеовъ: Os=200; Іг=1і}7: Pt=198; Au=l(J6; JIg=300. Оправдаиіе ожи- ланій періодическаго закона доставлено, во- первыхъ. новыми опредѣдетязш (Seubert, Dil- mar and M. Arthur) атомнаго вѣса платины, который оказался близкниъ къ 195, если привить 0=11і (какъ нынѣ принято по Мариыь- яку, Брауперу и др.), во-вторыхъ, тѣмъ, что Зеибертт. доказалъ, что атомный вѣсъ оенія д-вястпительно меньше, чѣмъ платины, и бли- зокъ къ Os—191, а въ трстыіхъ, тѣмъ, что для золота, послѣ нзелѣдоеаній Ki-uss, Thorpe and Laurie, стало несомпѣниымъ, что его атомный вѣсъ бол-fce, ч'Б.иъ платины, а именно, йлйяокъ къ J!l7. пени окислеыія, и всѣ слабый, и въ ОСНОВНОМ'!,, И ВЪ КИСЛОТНОАГЬ СЭІЫСЛѣ. Будучи близко іі'ь Оз, Зг, Pt, золото въ то же время способно образовать, подобно мѣдп и серебру, соединены, отвѣчающін типу RX, т. е. окись состава R-0; CuCl, AgCl и AuCl представляют'!, вещества, сходныя значительно по своим'ь фпзичѳскимъ и хп- мнческнмъ свойствамъ [28 bis]. Они нерастЕорпмы въ вод/в, но растворяются въ соляной кпелотѣ и ашііниѣ, въ сішеродистомъ каліѣ, сѣрноватието- натровой соли и т. п. Точно такъ, какъ мѣдь образуетъ переходъ отъ желѣз- ныхъ металлов'іі къ цинку и какъ серебро— отъ легкпх'ь шіатшювыхъ ме- таиловъ къ ііадмІю. такъ точно золото представллетъ переходъ отъ тяжелыхъ нлатииивыхъ металловъ къ ртути. Ыѣдь даетъ еолеобразнып соедш-іенія тшюіп. СиХ и СиХ-, серебро по типу Aj_'X, золото же, кромѣ соединений типа AuX, весьма легко и всего чаще образуетъ соедпнепія типа АиСГ1. Соединения этого типа часто переходятъ въ соединеиія низшаго -іипа, какъ PtX1 въ PtX2, и то же зам-втно въ элементахъ, ел'І;- дующихъ но велнчинѣ атомного вѣса за золотомъ: Hg- даегь I-IgX" ы IlgX, Т1 даетъ ПХ3 и ТІХ, РЬ даетт. PIjX4 и РЪХ-. Съ друі'ОЙ стороны, золото представляет'і> въ качествен номъ отно- теиіи то различіе огь серебра и мѣди, |28 Ый| Въ выноскѣ 10, гл. 22, приведены термпческія данный для и-Ьк. соеднненігі м-Ьдн типа СиХ2, теперь же лы приведемъ н-віі. дан- ныя д.тя закисныхъ соедішеній типа СиХ, который представляютъ аналогію съ соотвѣт- етвеыиыми совд. AgS и AuX, часть иоторыхъ пзслѣдойана Томсеномъ въ его клиссическолъ трудѣ 'fiier moth era ische UDleisucIiiingen (т. Ш. 1SS3). Способъ означенія здѣсь тотт. же, какъ въ указанной выше выноскѣ: R =г Си Ag Ли a -j. сі + за + 2У ■ -ь е R-j-Sr +25 -1- 23 II R +J +16 -f Г* — С р,г+ О -і- М + Іі - ? Отсюда уже видно, но-первихч,, что золото обладая гораздо меньшнлъ сродствоиъ, чѣиъ Ag, отдѣлиетъ гораздо менѣе тепла, чфич. эіівивалѳптиое количество м1:ди, дающей такое же соединенІе, н во-вторыхъ, что я,л» мѣдн соедвненіе съ атомолъ кислорода і;ле- четь большее выхвленін тепла, ч-Ілгь ащ соед. съ галоидомъ, а для серебря.— обратно. Это стоап» в'і, евнзіі съ тЬмъ, что Си'ЮпроЧ- нѣе Ай'О-- при нагр'ііваиіи.
ДОЛОТО В1: что всѣ соединения его до крайности легко и многими способами возстапо- ішнотал до металла. Это производится не только иногіімл раскислптелями, но также п дѣі'іствіемъ жара: Такъ, хлористый Е кислородный соединения золота при иагрѣваиіи теряютъ заключающееся въ і-шхъ хлоръ и кислородъ, и егли ріагрѣваніе будетъ значительно, то яти элементы совершенно удаляются и остается одно металлическое золото. Соединении его д'вйствуютъ, вслѣдствіе того, і;акъ окислители [29]. В'і. Н|іироцѣ золото встрѣчается въ корѳниыхъ, преимущественно кварце- выхъ, мѣсторожденіяхъ, а именно, въ кварцевыхъ жнлахъ, напр., у насъ на Уралѣ (въ Береяовсгсѣ), ііъ Австраліи и Калифорніи. Эти мѣсторожденія са- зюроднаго золота для выработки его должны подвергаться предварительно особой механической обработки раз- дробленіемъ кварцевыхъ горныхъ по- родъ [29 bis]. Природа во миогихъ мѣстшстяхъ уже произвела подобное ['ZiJj Тяжелые атомы п частицы, при всемъ сходетвѣ основных!. прпзнаковъ, легче уединяются. Ск'На- хотя соединяется еъ Вг?, какъ п CaH' (и имѣетъ съ иимъ одинаковый со- ставт,), по реагирует!» гораздо трудиѣе, чѣм'ь СЧ¥; такъ и золото; тя;келые атомы и частицы, такъ сказать, тяжелы на подъемъ и у лее насыщены сами въ себѣ. Въ высшей степени окислеиія, Ац!Ол, золото представляетъ елабыя осношшя свойства и мило развитый кислотныя свойства, такъ что эту окись золота Аи3Оя можно отнести къ разряду ела- бы.ѵь киелотныхъ, подобно тому, ігакъ РІ.О'. Этого нѣтъ въ высших!. извѣстпыхъ окислахъ мѣди и ееребра. Но въ низшей степени окне- денія Ди';0 золою представ ля етъ, как-], серебро и мѣдь, осповныл свойства, хотя и слабый. Въ этомъ отиошепін оно чрезвычайно близко, по свопмъ свойствиыъ, хотя и не но формант, окислеиія (АцХ и АнХ3), иъ платипѣ (PtXs и PtX4) п ея авалогамъ. Для общей диіішческой характеристики золота въ его соединен!лхъ по достаетъ въ настоящее время, однако, еще многихъ фактовъ, потому отчасти, что пзелѣдованіяыи соеднне- ніО этого элемента занимались иемногіе. веігѣд- етвіе малой доступности этого вещества для работъ въ болі.швхъ ксличеетвахъ. Такъ какъ атомный в'Ьсъ золота ньгеокъ (An = 197), то для полученія его соединений требуется значительное его количество, что н ооставляетъ преиптетніе для подробна™ изучен ія этого нлеиепта. Потому-то факты, относящіеся до нсторін золота, рѣдкб отлнчаштся тою точностью, еъ какою утверждены асногіѳ факта, относящіеся до другнать, боя-Jse доступныхъ и столь иге давно извѣстныхъ въ практике, простых*;, тѣлъ. . природе. 77Л раздроблеыіе твердыхъ горныхъ ио- родъ, содержащихъ золото [30]. Размытия подою, эти горпыя породы от- [29 bis] Sonstaclt (1S72) показалъ, что въ вод'Ь океановъ, -іфозг/Ji серебра, всегда содержится золото, Мюпетеръ (1892) покпзалъ, что вода иорвежскпхъ фіордовъ еодерѵкіітъ пколо 5 йиллиг|іам.човъ золота на тонну или ;> мил- ліардныкъ частеіі, т. е. на. 1000 иуд. воды около 2 долей золота, г. е. количество, достойное практического вннмапіп и, энгЬ кажется, что нынѣ уже можно утверждать, по громадноспі массы морской воды, что совре- мепеы'ь найдутся способы выгодно уединять золото изъ жорелой воды, приводя ее вь прикосновен Іе еъ веществами, осаждающими ня сей;! золото; первып пробы, повидштому, .ѵо- гуть дѣ.'іатьея при извлечены соли изъ игорской воды; а такт, какъ общее количество океапскоіі воды можно принять около 2.UOO.O00.OOO.OOO.CUO.OOO тоинъ, то заиасъ золота въ ней около 10.000 тішлліоновъ тошгь. въ годъ же извлекается по вееіізеилѣ не бо- Я'Ізе 700 тоіиъ. Полагаютъ, что зо.тото удер- ікивается въ морской водѣ отъ присутствия in. ней іоднетыхъ металлоЕЪ, iio'ropt.ie on, д-вйстнщ оргаиизиовъ могутъ освобождать самый іодь. Думаютъ, какъ приводить проф. Д. П. Коноваловъ, что іодъ содѣйствуетъ ра- створеиію золота, а оргашгіеекія вещества еіуі выдѣ.тенію. Этнзш данными и сооб]>ал,е- нінміі до некоторой степени выясняется рас- предѣлепіе золота еъ зенлахъ или грещннахъ породъ. наиолиенньѵхъ-преимущественно квар- цеи'ь, т. к. есть полное основаніе полагать, что тѣ породы были иѣкогда на днѣ моря, fi. Dentree и позднѣе Вплькпнсонъ показали, что органнч, вещества, нагф. лробка, н колчеданы, способны выд'кгять золото изъ ра- створовіі въ томъ металлич. впдѣ и еосгояніы, нъ какомъ оно находится въ іаіарц. іі;илаз,ь. гд-Ь (особенно въ глубоких* частяхъ жиль- ныхъ мѣсторо;вденій) очень часто золото со- дерѵкится на поверхности коячедаиовъ, пре- внущественно мышьяковыдъ. Казанневъ (въ ЕкатерпнОургв, 189L) полагаетъ даже, на основаніи распроетраненія золота въ эпгхъ колчеданахъ, тіто оно находилось, проникая жилы, въ растворѣ, въ вид-в соедпненіп евр- нветаго" золота еъ сѣрнистымъ мышьякомъ. Изъ уіаяанныхъ соображ-енІй видно, что про- нехонідѳпіе агнльнаго и колчеданнаго золота въ настоящее время приписывается воздействие растворовъ этого металла^ остатки чего, пакт, указано выше, ещо и понынѣ видны въ содержаніи золота въ морской водѣ. [30] Однако, съ течешетігь времени, особенно еъ 70-хъ годовъ, началось прш.іѣненіе хлора (или прямо въ влдѣ раствора газа, пли ж а нал. смѣси бѣлильныхъ солей, съ кислотами) и брома для взвлеченія золота .нзъ пзмельченныхъ (и обожженных'!.—для удаления As, S и "для окиелешя. Fe) породъ. Добыча ыокрымъ путем'ь жильнаго золота и нз- Еле'іеніе того, которое содержится въ колче- данахъ^^годъ отъ гада возрастаехъ, и должно думать ckqjio превзопдеть добычу золота изъ розсыпей'. Съ УО-х'ь годовъ въ дѣлѣ извлече*
77|. ГЛ. 24. МѣДЬ, СЕРЕВГО II ЗОЛОТО. ложились въ осадки, содержащіе въ себѣ золото. Такіе осадки ііли рых.чыя породы, содержания золото, называются золотили ішсыііл.іш. Золотоносный земли ветрѣчаются иногда на поверхности, а иногда подъ слоями чернозема, глины и т. п., чаще по берегамъ ізыеохшихъ или текущпхъ рѣкъ. Пе- сок-ь зшогнхъ рѣкъ (напр., въ Альиій- скихъ рѣкахъ около 5 ч. золота на 10 иплл. частей песку) содержит!., однако, столь малое количество золота, что его не выгодно выработывать. Бога- тѣйшшн же мѣсторожденіяаіи золота должно считать горныя мѣстностп Сибири, въ особенности южііыхъ частей Енпеенской губ., южнаго Урала, Аляски, нш золота мокрымъ путемъ весьма видную роль кромѣ хлорпрованія, сталь играть ціи.- ніістый спосооъ, состоянии въ томъ, что измельченную (обнштанія здѣсь часто не надобно, а при хлорирован)и обо неизбѣжно, п. ч. иначе хлоръ поіідегь наокпсленіе сѣры, мышьяка и т. п.) руду облнпаютъ олабымъ (црпмѣрно на 1000 ч. руды 500 ч. воды и 1—4 ч, синеродпетаго калія, увеличивая его пропорпію ао содержан. Ли) раетворомъ сине- родиетаго калія (н его смѣсн съ NaCN, см. гл. 13. вьш. 12), которое извлекастъ золото весьма быстро — даже пзъ ко.тчедановъ. гдѣ оно обыкновенно содержится на поверхности въ впдѣ столь меякихъ и такъ при стаю вікхъ частнцъ, что оно или не отмывается при механической проыывкѣ, или. что еще чаше, уносится етруею воды к не задерживается ни механическими дриспособленіямн. ни елоемъ ртути, примѣняемой для улавлпванііі уносп- мыхт. водою частицъ золота. Хлорировавіе дало уже возможность ннвлекать зіельчайшія частицы золота, а діанистый способъ позво- .тилъ добывать золото изъ такихъ колчедановъ, которые съ трудомъ прежде поддавались другимъ видаыъ обработки. Обработка измельченной руды KGN ведется въ иростѣй- шпх'Ь деревянных!) (параффинированныхъ или осмоленныхъ) чаиахъ со всею возможного быстротою (чтобы раетворъ КСЙ не усвѣвалъ иного изаѣннться) способош. иетодпческаго выщелачтшанія и кончается въ теченіиІО—20 часовъ. Прп дѣйствін КСК на золото необходимо участіе кислорода воздѵха (гл. 13, вьш. 13 . bis), п. ч. 9Ди 4- *KCN + О + НЮ = = 2(KAuC!N3)-b2KHO. Полученный раетворъ золота, содержаний AuK(CN)-, раалагають или св-вше полученными стружками цинка (но когда Ди ендетъ на Zn — отъ д-Ьйстяія синеродистого раствора Zn выдѣлнется Н* н образуется ZdHbO!) или амальгамою иатрія, приготовляя ее въ иоиентъ реагировавши дѣй- ствіеыъ тока на растпоръ NaHO, иалитый въ сосудъ безъ дна. погруженный отчасти во ртуть (прйэтовгь KaCN возобновляется). Сере- ,бро переходить въ раетворъ виѣетѣ съ золо- "гшгь, какъ при амальгама.щи. Мексики, Кадифорніи п южныхъ частей Африки и Австраліи, а затѣмъ сравнительно болѣе бѣдныя мѣстиости раз- сѣяны во ыногихъ странахъ въ ыірѣ (Венгрія, Альпы, Пспанія въ Европѣ). Добыча золота изъ роз сыпей производится на основаніи иачалъ отмучпванін, т. е. земля промывается, при постоян- номъ перемѣшііваніи, струею текучей воды, и эта вода уносить мелкія и легкія частп земли, оставляя на про- иывныхъ снарядахъ йолѣе крупные камни и болѣе тяжелый частицы золота и нѣкоторыхъ веществъ, его ео- провождающихъ. Добыча такого прошитого золота требуетъ только меха- ннческихъ средствъ [31], а потому Г31] Но шюгда частицы золота столь мелки, что промывкою теряется иного золота. Тогда выгодно прибегать кг. обработке ртутью, хлоролъ и KCN (вьш. 30). По отношении і;ъ механическому извлечетіію золота считаю up нзлііщішмъ прибавить несколько отрывочных!. зам'£тоі;ъ. Въ Ка лифорііі и пользуются высоі-го- лежащвмн запрудами, чтобы ішѣть спльныя струп воды, п ііші прямо размываютъ породу, цзбѣган, таышь образомъ, большей части механической работы при эксплуатации розсыпеіі. Посл'Г.диіе остатки мелкпхъ чистнцъ золотя извлекаются пзъ иесковъ иногда при ихъ про- ііывкѣ, улавливая ихъ на шероховатыхъ по- верхпостяхъ шерстяной ткани или пропуская надъ ртутью, растворяющею золото. Воду и пески заставляют!, арп иромывк-І; приходить въ пргткаснопеніе съ ртутью, вт. которой тогдл и удерживается золото. Ртуть нотоиъ отгони ЮТЪ. Многія сернистый металлнческія руды, дэѵііе колчеданы, содержать малую примѣсь золота. Найдены, хотя рѣдки, соедпнеиія золота съ висаіутомт. ВіДа-, теллуромт. AuTe* (калг.ве- рнтъ) и т. п. Изъ мннераловъ, сопровождаю- щпхъ золото, по которьшъ составлятотъ и сужденіе о присутетвіп золота, уаомянемъ о бѣломъ ііварцѣ, титанпстомъ жіглѣзнякѣ и лагни'шом'Ь желішннкѣ, а также и болѣе рѣа- кихъ—цнрконах'ь. топазахъ, гранатахъ и тому подобнъгх'Ь иинералахъ. Шлихонъ называются тяжелыя, промытыя части, полученныя нэ'ь розеыпей. Шлихъ подвергают'!) первоначально механической отборк'Ь, а загЬмъ остающееся нечистое золото обработьіваютъ разд. способами на чистое золото. Если въ золотѣ находится значительная нодмѣсь посторонних1!, неталяовъ, въ особенности евпнда и мѣдн, то его подвергаютъ иногда, канъ серебро, кале- лнрованію, причеиъ окисляемые металлы всасываются въ еостояпіп окпеей въ капели; w во вемкомъ случаѣ и послѣ этого золото получается въ смѣси съ сереброаъ, потому что ноелѣднёе также ие окисляется.. Иногда золото пэвлекаютъ прямо ртутью (а потом'Ь Щ удаляютъ испареніенъ), т. е. посредстіомі. амальгамаціи п.ш спѵіавлия со свинцомь. (а. потомъ РЬ.уда-'шютъ окисленіемъ) — продав-
МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЗОЛОТО. 775 немудрено, что золото извѣстцо было даже дикарямъ и аъ самыя древнія исторпческЫ времена. Оно начнется иногда въ криеталлахъ правильной системы, а въ большинстве случаевъ— слитками или зернами болѣе плм менее значительной величины. Оно заклю- чаетъ всегда подмесь серебра {отъ нп- чтожно малаго количества до 30°/о — и тогда называется электрумъ) и нѣ- которыхъ другихъ металловъ, и между ними иногда иаходятъ Pd, РЛі. Во всемъ мірѣ добываютъ ежегодно около 400 топнъ золота (серебра около 5000 топпъ), въ Россіи около 40 топпъ въ годъ. . Отдѣлепіс серебра отъ золота производится обыкновенно съ точностью, такъ какъ иодмѣеь серебра къ золоту не повышаетъ его цѣнности для обращена п ложетъ быть замѣнена дру- гимъ, менее цѣинымъ металломъ, слѣ- дов., есть полный разечетъ извлекать серебро, какъ ценный металлъ, изъ ■сплава съ золотомъ. Одѣленіе это производится различньшъ образомъ. Иногда для этой цѣлн сплавляютъ серебристое золото въ тнгляхъ съ смѣсыо поваренной соли и толчепаго кирпича. При этомъ большая часть серебра переходить въ состолиіе хлорнстаго серебра, которое плавится и поглощается цемея- томъ, а оттуда можетъ быть извлечено обыкновенными способами. Серебро извлекают'!, также изъ золота посред- ствомъ обработки кипящей серной кислотой, не действующей на золото, а растворяющей серебро. Но, однако, если количество серебра въ сплаве будетъ незначительно, то извлечения не будетъ и во всякомъ случаѣ оно тогда не полное, а потому для болѣе полного извлеченія къ золоту приба- вляютъ {сплавленіемъ) новое количество серебра и, притомъ, въ такомъ количестве, чтобы серебра было втрое сами, подобными тѣиъ, которые употребляются длн извлечения серебра, .п. ч. Ли, какъ и Ag, не окисляется, растворяется въ РЬ н Hg, нелетуче. Если Ди содерж. въ Cu: или т, п. метали, то, закрѣп.іпя его какъ анодъ, «а катодѣ получяютъ чнетую Си, а на анодѣ остается въ вшгё „грязи или шлаима" все золото, которьмъ часто съ избыткомъ покрывается вся обработка, которая даеть не только золото, но и очищенную мѣдц а расходуетъ Лишь движущую силу, производящую гальв. токъ. болѣе, чѣмъ золота (квартоваиіе). Серебро берутъ такое, въ которомъ есть подмѣсь золота, что случается очень часто. Полученный сплавъ выливаютъ топкою струею въ воду и получаютъ •гакимъ образомъ мелко раздробленный сплавъ, который и обработываготъ крепкою серною кислотою при иагрѣ- наніи, употребляя три части серной кислоты на одну часть сплава; серная кислота тогда извлекаетъ все серебро, не действуй на золото. Внрочемъ. лучше, еслп первую порцію кислоты, растворившей серебро,слить и потомъ обработыиать остатокъ еще не совсѣмъ чистого золота новымъ количествоыъ сѣріюй кислоты. Золото при атояъ остается въ виде порошка, который водою промываютъ до техъ поръ, пока не остается и слѣдокъ серебра, и за- тѣиъ шіавнтъ. Серебро же возстано- вляіотъ изъ раствора посредствоыъ мѣдв, причемъ получаются мѣдньш купорось и металлическое серебро. Такое производство ведутъ во многихъ гоеу- дарствахъ, какъ и у насъ, на иояет- ныхъ дворахъ. Золото въ практике употребляется въ большей части, случаевъ въ сплавѣ съ медью, потому что чистое золото, какъ и частое серебро, мягко и потому скоро стирается. Для испытанія пробы,' или содержапія чистаго золота въ та- кихъ сплавахъ, обыкновенно лриба- влягать къ золоту серебра, такъ чтобы количество Ag относилось къ количеству Аи, какъ .3:1. Такое сплавленіе называютъ квартованіелъ (потому что золото находится въ количестве '/*). а полученный сплавъ обработываютъ азотной кислотой, Если серебро не будетъ въ количественн'омъ отношеніи преобладать въ силавѣ надъ золотомъ, то не вся лигатура (Ag, Си и пр.) растворится азотного кислотою, отчего и прБбѣгаютъ къ квартованію. Взвешивая количество полученнаго золота. онредЬляютъ пробу. Для русской, фрае пузской и др. золотой монеты, также какъ и для многихъ издѣлій, употребляется сплавъ, содержащій ровно 90% золота (для англійскихъ монета, гд An). Дли многихъ пздѣлій очень часто употребляется золото съ бблътпиыъ колн- чествомъ лигатуры.
770 171. 2І-. М'ВДЬ, СЕРЕГіГО Т1 ВОЛОТО Чтобы получить пзъ егшгвовъ золота, употребляющихся въ ііунктикѣ. чистое золото, сплавъ должно растворить въ царской водкѣ и потомъ къ раствору прибавить или желѣзнаго купороса, пли ііагрѣть съ растворомъ щавелевой кислоты. Этп раскислптелп возетанонляютъ золото, а не другіе .металлы. Хлоръ, соединенный съ зо- лотомъ, тогда дѣйствуетъ, какъ свободный хлоръ.' При зтомъ возетапо- влсшюе въ металлпчеексмъ состояніп золото выдѣляетея въ видѣ чрезвычайно мелкаго, бураго порошка [31 bisj- Его промываютъ водою п плавать съ селитрой пли бурой. Чистое золото отражаетъ желтый цвѣтъ, а въ впдѣ очень тоикпхъ лпетовъ (лпетовое золото), въ которые оно способно выковываться п вытягиваться [31 Ігі], про- евтзчиваетъ сішевато - зеленымъ цвѣ- то.чъ. Удѣльный вѣсъ золота близокъ къ 19,5 (въ монетномъ же сплавь уд. вѣсъ около 17,1). Оно плавится около 1090е —выше, чѣмъ серебро, вытягивается въ весьма тонкіе проволоки и листы. При своей мягкости и тягучести, (31 bis] ШЪттлеидер-ь (1S93) получн.гь золото въ. раілворимомъ коллоидальном!, влдѣ (растворъ фіолет. цв.) при дѣнствів на ра- створъ ДиСІ" емѣсіі раствороігь уксусиоцеріе- тюй соля и НаНО. Золото выдѣляетсн пзъ такого раствора, совершенно подобно тому, [.■акт, Ag пзъ вышеописанна го раствора коллоида ль на го серебра. Въ раетворѣ при :>томъ всегда остается win. количество высшей степени окисленіп церія СеО!, т. е. золото воз- етановляется, переводя церій въ высшую степень окисленія. Кромѣ тото. Крюесъ и Гоф- яанъ показали, что сернистое золото Au-S, осаисдающееся чрезъ дѣйствіе HSS на растворъ АиКСу', смѣшанныіі съ НС], ггаелѣ должной промывки, легки нереходнтъ въ коллоидальный растворъ (какъ AssSa, CuS н т. п., гл. 1, в ын. 57]. [31 trij Лпетовое золото (т. н. -червонное, т, е. почти чистое), прнмѣнііемоо для позолоты дерева (кожи, папки и т. и. предметов!., на которыхъ закрѣпляетсн при полощи клея- щнхъ вещеетвъ пли лакувъ), илѣетъ толщину около 0,003 миллиметра. Получается оно изъ тонкпхъ (вѣоъ сперва около '/t грамма въ 1 кв. дгаймѣ) лпетовъ прокатаинаго между вальками золота, выковывая ихъ постепенно (въ пклы.ѵь пакетахъ, ло многу сразу) между прокладками изъ влажпаго (но не мокраго) пергамента, а поточъ, вновь разрѣзавъ на 4 частд, между слонин особо подготовленной для этой цѣли внутренней оболочки слѣпои кишки жвачныхъ, которая пра ияв'встноя степени сырости не рвется от-ь ударонъ молота и не слипается. золото отличается вязкостью, и его проволока въ 2 миллиметра толщиною разрывается отъ тяжести въ G8 кпло- граммовъ. При нагрѣвапіп даже въ гор- ыахъ, золото даетъ пары, отчего пламя, проходящее ітадъ ппмъ, окрашивается въ зеленоватый цвѣтъ. Золото сплавляется съ мѣдью почти не ішгшшл объема [32]. Въ химпчесномъ отіюше- иіи золото представлнетъ, - какъ уже видно пзъ общей характеристики его, помѣщеннон выше, прпм'Ізръ такъ- пазывнемыхъ благородныхъ металловъ, т. е.. неспособно окисляться ни въ какомъ жару, и опись его разлагается при иакаливанііі. Только хлоръ іі бромъ непосредственно съ нпмъ соединяются при обыкновенной темпера- турѣ, а п]іи наиаливаши соединяются съ нимъ еще и мпогіе другіе металлы и металлоиды, напр., стзра, фосфоръг мышья къ; ртуть же его раетворяетъ весьма легко. Изъ реагентовъ оно растворяется въ спиеродистомъ каліѣ, въ прпсутствіп воздуха, въ сѣрііок кис- [32 J При обраэованін еплапопъ Си -|- Zn, Cu~Sn. Cu + Bi, Cu + SI), і'Ь + SIj, Aj;+l'b, Ag-f-йп, Au-J-Zn, Au-i-Sn а т. п. пропеходитъ ежатіе (и отдѣлеше тепла). При сплавленіи же Fe+Sb, Ke-i-Pb. Си -}- Pb, ГЬ -|- Sn, lit -+- SIi, Zn-f-Sb, Ajj+Cn, Ли 4-(.'и, Au+Pb заиѣчаетин irl;i;. упелнченІе объема. Изь сплавовъ золота упомянемъ о тоМ'і., что золото лишь въ очень малой прплордш растворяется вь ртути іа именно, около 0,00"/а, ДудлеЙ, 1890), остальная часть даегь уже зернистый определенный еклавъ, составъ котораго твердо не уста- повленъ. Алюминііі (равно и Si) ташке обла- даетъ способностью давать сплавы съ золо- том'ь, Пебольгаія примѣси алюминін значительно поннікаютъ температуру плаЕленія золота (Робертъ Лустепъ, 1S02I, такъ: прпмѣіь *% алюиынія поннн;аегь ее на 14.28е, при- мѣсь 10°/0 алюмппіп — уже на 4-1,7°: послѣд- ній енлав'г, бѣлаго цізѣта. Составу АчАІ- от- в'вчаеп, сплавъ, отлітчающІйсі характернымъ пурпуровыігь цвіітонъ, точка плавленія его- на 3J,5D выше точки плавленія золота, откуда должно выводить, что зд-Ьсь имѣется определенное соеднпеніе атихъ двухъ метал- ловъ. Температура плавленія сплавовъ, болѣе йогатыхъ алюминіемъ, падаетъ постепенно до 060°, т. е. ниже температуры плавленія алю- ашнія (В65°]. Heyceock and йеѵіііе (189S), изучал тройные сплавы и растворсіііе Ан и Cd въ Sn, яамѣтили склонность Ап давать соед. съ Cd и потом;', запаявъ въ трубку, изъ которой выкячанъ воэдухъ, смѣсь Au-f-Cd, а потомъ, пагрѣвая сплавъ и отогнавъ избытокъ Ckl, получила серый нристаллирескій хруггкій опре- д-йлениый сплавт. согтавъ AoCd.
СОЕДИНЕНЫ ЗОЛОТА 777 ЛОТІЗ ВЪ СМТІСИ СЪ аЗОТНОП ІфІ1 ЖІГрѣ- вішіп, хотя въ мал ом ъ количествѣ, и въ пдрской иодкѣ, также у селеновой кпелотѣ. І'ѣрная, соляная, азотная, илавішовьш кислоты и ѣдкіп щелочи не дѣйствуютъ на золото, по при под- яѣся къ соляном* кітслотѣ такихъ ве- щеетвъ, который развиваютъ хлоръ, а именно—окислителей, конечно, раство- рсаііе будетъ происходить: такт, дѣіі- етиуетъ н царская водка [32 bis]. Что касается до соедшіеііій золота, то они относятся, какъ сказано выше, къ двумъ типамъ: АиХя и AuX To хлорное или тцсх-длориетое золото, которое происходит'!, при раствореиіи въ царской водкѣ, относится къ первому, высшему нзъ этпхъ типовъ, AuCj8. Раствора итого вещества въ водѣ ішѣетъ желтый двѣтъ, и оно получается въ чистою, видѣ, если растворъ въ царской водкѣ испарять до-еуха, но не до начала разложены. Если пепареніе идетъ до крпсталлизадіи, то получается соединеніе хлористаго золота съ соляною кислотою АідНСІ4, подобное такому же соедипенію платины; по оно теряетъ легко соляную кпелоту іт оставляешь трех-хлорпстое золото, плавящееся въ красиобурую жидкость, застывающую иотомъ въ кристаллическую массу. Если чрезъ поропюкъ золота пропускать сухой хлоръ, то образуется слѣсь AuCl и AuCl3, она водою разлагается на AuCl п And3, но AuCl водою отчасти разлагается на Ац и AuCl3. Трех-хлористое золото изъ растворовъ даегь кристаллы AuCi^R-O, легко теряю- шіе воду, а сухое при 185° теряетъ -/з своего хлора, образуя AuCl, выше же 300° и эта послѣдияя степень терпеть свой хлоръ, оставляя металлическое золото. Трех-хлористое золото есть обыкновенная форма, въ которой [32 bis] Кальдеронъ (1892] иаслѣдоБ.ялъ, по предложение ювелировъ, причины особаго изнѣненія, встрѣчающагося иногда на матовой поверхности золатыхъ предметоііъ, при- чем'ь появляются буроватьіп и черноватый пятна, расшнряющія ннзм'ннягощіясвои очер- танія хт» тетешемъ времени. Кальдеронъ при- щолъ къ заключении, что эти пятна обусловливаются полнленівлъ и равшітіежь на золотѣ особыхъ мпкрооргаьшзмовъ (Aspergillus riiger і[ Micrococcus cimbareus), споры которы.чъ въ изобилія замѣчалпсь въ ватѣ. въ которой сохраняются иолотыя вещи. золото находится въ растворах-!., употребляется въ нрактикѣ и для хямп- ческыхъ изелѣдовагіп'і. Оно растворимо въ водѣ, спиртѣ и эфирѣ; свѣтъ дѣн- ствуетт, на такіе растворы возстано- вптелыю, и соеременемъ на стѣнкахъ сосуда, содер?каіцаго такой раетворъ, отлагается металлическое золото. Во- дородъ въ иоментъ вьщѣленія п даже въ газообразиомъ состошііп возстагга- влястъ золото изъ втого раствора въ металлическомъ состоянія. Удобнѣе и чаще всего возстаиовяеше производится желѣзнымъ купоросомъ п вообще при дѣйствіп солей закиси же- лѣза [За]. Если къ раствору хлорнаго золота прибавить ѣдкаго кали, то сперва образуется осадокъ, который въ нзбыткѣ щелочи вновь растворяется. При испарены такого раствора подъ колоколомъ воздушнаго насоса выдѣляются кристаллы желтаго цвѣта, представляющее составъ двойныхъ солей AuMCI*, съ йамѣною хлора кислородомъ, т. е. образуется :ш.іотокаліевал соль АнКО2 еъ нристаллахъ, содержащихъ ЗН20. Растворъ пхъ имѣетъ рѣзкую щелочную реакцію.'При кипяченін такого щелоч- ]ВЗ] I Толухлорнстае олово, какъ возстано- шітелъ, также дѣііствуетъ на трех-хлористое золото, причемъ даетъ красный оеадокъ, навы- ваеиый нассіенымъ аурпурвмъ. Это иеіпество. содержащее, вѣроятпо, слѣеь или еоединеше закпеи колота (а ложегъ быть и аллотропп- ■чеснаго, коллопдальнаго паасѣненія) съ окисью олова, употребляется для окраски фарфора и стоила въ красныіі цвѣтъ. Щавелевая кислота при нагрѣваніп возстановллетъ изъ раствора бъ царскоіі водкѣ золото, чѣліъ можно пользоваться для выдѣленія его изъ растворовъ. Реакція такого окислезіія въ прпсутствіи воды иоікетъ быть выражена уравненіемъ: 2AuC!"-f- +3C*Hs01=2Au-f6HC14- 6C02. Опгавнчесвія вещества почти всѣ дѣйствугатъ воястйнови- тельно на золото, а па кожѣ растворы золота оставляіотъ фіолетовыя пятиа. Tpes-хлорпстое золото, какъ п четырех' хлористая плалппа, отличается ясно развитою способностью къ образовав!ю двойныхъ- солей. Эти двоііиыя соли дредставляют-ъ чаще1 всего тнпъ AuMCI*. Вышеупомянутое соединение хлористаго золота съ соляною кислотою относится, очевидно, къ атому же тппѵ.Соедпне- пія 2KAnCJJ5HsO, NaAn№2H:0, AnNH^a^HrO, Hg(AnCl1)s2H30 июгь подобный хорошо крн- сталлизуются. АаВг' чрезвычайно сходно съ хлорнымъ золотолгь. Синеродное золото получается легко въ видѣ двойной соли калія' КАи(СК)4, арті смѣшеъіп иасыщевныхъ и на- грѣтыхъ растворовъ еннеродпетаго калія и хлорнаго золота п при охлаиіденіи.
778 І'Л. '2-і. М'ЬДЬ, СЕРЕБРО И ЗОЛОТО ного раствора ст. нзбытколь еѣрной кислоты выдѣляѳтся окись золота Аи-О3. Но она въ атомъ глучаѣ содержптъ еще подмѣсь щелочей, при растворе- ,ніи же въ азотной кпслотъ- п разба- Блеіііи водою получается въ чистомъ впдѣ и тогда даетъ бурый порошокъ, разлагшоіційся ниже 250° и.і золото и кнслородъ. Она нерастворима нпвъ водѣ, ни во многпхъ кпслотахъ, по растворяется въ щелочахъ. что и по- казываетъ кислотный характеръ окпсп золота. Прибавляя къ раствору хлор- наго золота окпсп магнія и обрабатывая полученный осадокъ ыагнезіалыго- золотой соли неболыпшіъ коднчествоиъ азотной кислоты, получило гидрать Аи(0Н}3 въ видѣ бураго порошка, который при 100° теряетъ воду и даетъ окись золота [34]. Для соедпненін тина AuX [35] нсхо- домъ служить одно-хлористое золото AuCl, получающееся, какъ сказано выше, при нагрѣванін AuCl3 до 185°. Одно-хлористое золото образуетъ жел- товато-бѣлый порошокъ, который при нагрѣваніп съ водою разлагается та- кпмъ образоыъ, что остается металлическое золото, а трех-хлорпстое золото переходить въ растворъ: ЗЛиСІ== = AuCl8 -j- 2Au. При дѣйетвін свѣта такое разложеніе ускоряется. Изъ этого видно, что соедпненія, отвѣчаго- І'ЗЦ Если къ раствору AaCls прибавить аш- міака, то образуется желтый осадокъ такъ называема™ гремучаго ао.тота, еодержащій хлоръ, водородь, азотъ и кислородъ. Этотъ осадокъ взрываетъ при 140°, а оставаясь въ тгрисутствіи растворовъ, еодержащихъ аншакъ, енъ теряетъ весь хлоръ и дѣлается еще бо- лѣе взрывчатыэга. Въ атомъ сосгояніп ему припнсываютъ составь: Аи*Ол2НН3Н20, но съ достовѣрностью онъ непавѣстенъ. Сѣрнистое колото Au-S: получается при дѣйствІи H2S -на растворъ хяорнаго золота, а также и прямымъ сплав леніемъ ао лота съ сѣрой. Оно обладаетъ кислотнымъ характеромъ, а ■потому растворяется въ сѣрнпстомъ натріѣ и аммоні'Ь. [35} Къ типу AuX относится многія двой- ньтя соли закиси золота, напр., синеродистая соль, отвечающая типу солей АиКХ2, подобному PtKaXJ. Еслн AuCl3 смѣшять съ раство- роііъ сѣрноватисто-натровой соли, то аолото .переходить въ безцвѣтный растворъ, изъ ко- тораго выделяются беяцвѣтные, легко растворимые въ водѣ (ио осаждаемые сішртомъ] Кристаллы, содержание двойную Нзриовати- щш закиси золота, сравнительно мало- постоянны. Но 8то относится только до простыхъ соедпненій АпХ. Нѣкото- рыя же изъ с.чожпыхъ представляютъ, напротивъ того, наиболѣе прочный зо- лотыя соединения. Такова, напр., двойная синеродистая соль золота п каліп: AuK(CN)3. Она образуется, напр., и тогда, когда мелкораздроблениое золото растворится въ присутствіи воздуха въ растворѣ еинероднстаго калія: 4KCN+ + 2Au + H=0+0 = 2KAu(CN)--i-2KHO (съ кускамп сплощного золота раство- реніе также совершается, но пдетъ очень медленно). Это же соедппеиіе происходить въ растворахъ при смѣ- шеніи лиогихъ соединеній золота съ сиперодиетьшъ каліемъ, потому что, еслтт взята высшая степень соедпненія золота, то она съ сиперодиетьшъ каліемъ возстановляетен до закиси золота, которая растворяется въ синеую- діістомъ каліѣ и образуетъ KAh(CN)2. Это вещество растворимо въ водѣ. растворъ безпвѣтепъ, можетъ сохраняться продолжительное время и служить для гальваническаго золоченія, т. е. для покрытія другпхъ металлических^ издѣлій слоемъ золота, которое осаждается, если это издѣліе соединить съ катодомъ, а на яиодѣ по- мѣстпть золотую пластинку п пропускать гальсааическіи токъ. стую соль золота и нагріи. Na^AutS-O^iPO. Растворъ этой безнв'втной п хорошо кристаллизующейся соли имѣетъ сладііій вкусъ п изъ него аолото не выделяется ни желѣзньшъ ку- поросовгь, ни щавелевой кислотой. Эта соль, называемая солью Фодро и Желиса, употребляется я въ яедицшіѣ, и въ фотографіп. Вообще, въ закиси золота видна ясная способность къ образованно солеи, иодобныхъ тъчгь, какія мы видѣли для PtX*, напр., съ еѣраиетого кислотою образуются подобны я же соли. Такъ, если къ раствору окиси золоти въ ѣдкоыъ натрѣ AuNaO3 прибавлять по неиногу раствора кислой сѣрнпито-натровой соли, то образующиеся сперва осадокъ снова переходить въ безцьѣтішй растворъ, и ■тогда въ нелъ содержится двойная соль; ЬѴА a(S03]==AuNa(SOsNa)a. Кислородное соедпиеніе тші» AuX, т. о. закись золота АцаО, получается въ видѣ зеленовато-фіолетйваго порошка при см'Ьшепга хлористаго золота на колоду съѣдкішъкаліі. Э'і'а закись съ соляною кислотою даетъ золото и хлорное аолото, а при нагр'Ііванік легко распадается на кислородъ и ыстпллъ. (Пвчатаніо иачіто аь імяѣ 1902 г., копчено вт, январь into у.)
УКАЗАТЕЛЬ ПО АВТОРАМЪ. ДСашов'ь 53. Абеи, 250. Абпеіі 749, 762. Андѣенъ 411. Лвоілдро 22, 46, 57,58, 22S, 233, 234(Портр.) Ші—246, 277. «2, 419, 420, 422. 424. 601. Лдп 249. Аіірн 2S4. АлоксЬевъ 53, fiti. Allen L. 440. Аллюарь '337. Am a 584. Амага S3, 94, 95, 99, 101. Аымермюллер-ъ 370. Амперъ ш>, азэ. Anderlini VII. Андре 51)8. Amlreae 73. Аидреев-ь 192. Angeli 205. АпзоеН 333. Antony 679. Ариго'Ш. Аррешусъ 62, 64, 65, 252. 251-. Ар.мстронгъ 462. Arthur. 77l!. Арфетсмп, 415. Asclirff HS3. Атчосом-1. 537. Auger 591. Аѵеръ фонъ-Вельсбах'ь 520, 523, 524, 525, 326, 529, 567. Аустеігь Робертъ 776. Аутенрейкъ 658. Афанасьева 075. Бабо 66, 144., 147. Базаровъ 306, 464, 500, Вазіііин Talenlinus 13. Баііерт, (Baeyer) 296, 3<to,- 506, 6*1, 650. БанконъА. А. 471, 472, 473. БайлеЙ(ВаіІеѵ) 117,331. 388, 468. Баларъ 360. Бальаіеръ 413. Банновъ 368. Еаревнлль 660. Barret BOB. Баръ 520,523, 524, 525, .530. Бііссеть 531. Бауеръ 32, 524. Баумгауеръ 461. Бахяіетьевъ 470 Бал-ъ А. 296. Бсваіп. 647. Бедаггъ 461. Беііеръ 575, 576, 611. Бейльби (ВеіІЬу) 50. БеЙлыіггеіін-і, 282, 597. Бекетовъ И. Н. 85, 86, 87. Ш4, 133. 183,341, 356, 390, 415, 416, 514, 533, 762, 763. Беквр'і. (Baker) 01, 122, 241, 302. Беккерель 166,523,619, 07*. 675. Беюиш'ь 64, 362, 573, 610. Пеконъ 2, 6. . і Пещіштъ 49S. Венедпксъ521, 522,529. Вепсе -Tones 4)3. Берглѵнд'і. (В erg land] 625.' Вергианъ 20, 322, 323, 369, 427, 532. Ііеренсъ 472. Верлинъ 525. Бериадосъ 696. Беріігеііагь 7С0. Есрнтсенъ 624. Вернѵллн 57. Вертело 85, 122, 123. 136, 143, 144, І45, 167, 180, 203, 205, 206, 210, 212, 21S, 222, 266, 280. 281, 2S4, -296, 301, 310, 311, 336, 375, 3S2, 357, 419, 492, 497, 580, 5S1, 610, 63S, 6І4, 705, 720, 753, 759, 760. Бертолле 20, 28, 74, 115, 139, 191, 321, (Портр.), 322 — ЯЗО, 33S. 339, 344, 364, 365, 369, 372, 381, 433, 434, 612, 63S, Берпеліусъ VII, 32, 92, 105, 140, 196, 286, 323, 420. 451, 500, 519, 532, 533, 536, 567, 580, G05, G18, 654, 659, 672, 730, 770, 772. Беръ Поль 61, 109. Бертье 32, 451. Бессель 469 Бессемерт, 694. Бессои'ь 221, 500, 535, 578, 589. Беттендорфъ 524. Бехеръ (Beeher) 13. Бяко 635. Бпльц'Ь 610. Бпно 71, іОЭ. 239, 333, 367, 610, 632, 635. Бинье 53. Блстроіиъ (Bystroi;і)421. Блягдеп* 63, 3JS. К.тезе 597. Влейеръ 610. Блеккт, -1-27, 468. Бломстраидъ 666, 672. 738. Блондъ 631. Блумбахъ Ф- И. 175. Блгагельііанъ 443. Богуэскій 93, 290. Бодемань 690. Бодрішшъ 476. Воет wa Id 670, Бои.™ 34, 57, SS, 93, !И, 95, 96, 99, 117, 230. Боиоъ 284, 539. Воііеѵ 497. Вода 139,208,225, 313. 319, 331, 497, 630, 631, е36. БонодорфТі 727. Borne та па 369. Бородішъ 592. Воръ 117. Борхереъ |Borcber)3Si. 5!3. Босковпчъ 158(Портр.). Боткпнъ 46S. BSLlger 429. Ботчеръ 696. Враве 169. Брагден-ь 31S. Ераигеръ 574. Brandau 352. Брандесь 51. Брандъ 569. Бра>-нер-ьѴШ,104, 357, 358, 444, 458, 459, 465, 477, 519—530, 557, 563, 564, 567. 568, 655, 772. Браунъ 57, 62. Брептонт. 468. Brigham 600. Бровішгь 404. Brown 172, 251. Броди 145, 153, 266, 303, 587, 640. Брукъ 713. Брѵннерт. 87, 169. 3S5. Бруняъ 592, 597. Брюгельманъ 413. Ерю ль 255. Brianing "26. Брюмер т. 405, 410. Буабодрянъ Лекокъ де (l.ecoq йе Boisbodran) 68, 72, 408, 412, 413, ' 432. 450, 45S. 459. 465, 471, 5І0, 517. 1 520, 523, 525, 529. 530, 661. Буалло 311. Бѵктонъ (Buckton) 563. '738, 739, 740. Булле (Boullav) 491. Бунге 221. Б^нзеш. 9, 4S. 49. 55. S3, 121.128, 129,341. 401, 405, 409, 412. 415 (Портретъ) 416, 419, 422, 466, 513, 520, 523, 524, 525, 529, 567, 665. Ьѵрдаковт, 413. Бѵсеенго 30, 92, 312, 113. 169, 171. 183. 441. Вутлеровъ А. М. 27S, 454, 563. Буффъ 533. Бухнерт. 442. 514. Бѵшарда 483. Бюсси 53, 428, 445. Ваагѳ 326, 327, 328. Валентгшус-ъ 13. Вагнеръ 270. WabI 680. Walden 253, 493, 591. Walker 563. Вальтеръ 340. Вангельм сдать 2S6. Ванклтть 3S9. Van Deventer 431. Вандейкь 551. Вантъ - Гоффъ (Vaii't Hoff J..H.) 21, 23, 45. 46, 64. 24S, 249, 252. 253, 255, 278, 328. 373, 393, 431, 433. 439, 448. 521, 6S4. Вангь-деръ-Ваальсъ 57, 93, 99, 100, 231. Ванъ-деръ-Генде 431. Ванъ-деръ-Платеъ (Van der Plaats) 769. Barn. Mapvjn. 142. Варе 49І,' Варбургъ 424. Вардеръ {Warder} 33S. 684. Вардъ 394. Warren 533. Ватсонх 381, 583. Ваттъ 274. Веберъ 216, 511, 554, 555, 594, 626, 627, 628. Веелеръ 759. Веерет. 483.
7 SO УКАЗАТЕЛЬ НО АВТОРАМ'!-. Бй'іл-і. 1%, 3SS. Веіінгольдъ 487. ВеПтъ 360, 430. Веікѵь 42!), -492. Нолей 215. 349. Bp.iep-j. {Wohler Г. (Портрегъ), 445, 512, 5-27, 533, 537, 565, 560, 730, 731, 756, Вельдонъ (Weldon) 3-Ю. Вельтсръ 643. Нелышнъ 42S, 625 Нельчъ 170. Ниппель 139, 1-10. Вернейлъ 524, «22 Нернеръ 123, 357, 73S. Берн лип, 570. Верронъ 6S0. Веі-ельскій 36S. West 64!. Viard 750. Впдеманъ 326. Внкъ 51-У. Wilhelmy 6S1-. Вилла ръ (Yillard) 226, 749 , Внлліеръ (Yilliers) Villiger 641, (І50. 307 лт. 531-, G6S, 758. 339, '715. 75, 6М-. ВилЬгрод'п. (Willgrodt) 369, 46S. Вклькігасонъ 773. Вильмъ 726, 72S, 734. Вильямсонъ 650. Вннк-леръ К. 49. 102, 416, 428. і-53, -1-51', 465, 476, 499, 525, 533, 550. 551, 579, 623. 636. Vincent J. H. 462. Внноградскій 606. Випъонъ 552, 555 Виелиценѵсъ 206. ' 27S, 515. Wischin 732. Виттъ 448. Впхельгауеъ 590. Vizes 736. Віаръ 662. Біолеттъ 260. Віоль 229. Вокелеиъ 80, 445, 65G, 730. - Волиовичъ 605. Волластонъ 156, 723. Вольтер ел, 628. Ворочинт, 651. Восіфесенскій 262 Иредеігь 368. Wright 6S8. Вроблевекііі 56, 75 729, 55. 446. 468, 527, 567. 226, 451, 451, , 97, 99, 175, 292. 622. 1!ѵд-і. (Wood) 600. бырубовъ 373. 41-9,452, -■- 524, 525, 56S, 661. Wuli'mtf 5-1-6. Вюльнеръ 63, 412. Вюрцъ (Wnrtz) 230, 454, 491. 5Уі, 585, 586, 614, 650. 718. Габерманъ 612. НііЬег 566. Гавалонокііі 114. Гагенбахъ 413. Гаіідішгеръ 427. Гайконъ 25 і. Galvcrt 354. Галилей Л'ІІІ, 1, 5. 6. Hblenssermann 353. Galleraann 1-20. HalleL G. 4-ifl. Галлi. 513, 514. Гольдігшиті, 515. Hambly 360. Hammerl 441. Hannav ,1. B. 267. Ганъ 630. Hanlzsch 550, Гаркуръ(НагсоигІ) 684. І'іірви 419. Гаррікъ 489. Гартмань 241. Гартинъ 650. ГартлеЯ (HarUev) 405, 413. 471. 523. Гассельберп. 408. Гасслахеръ 398. Гаттермагп. 533,534.535 Гатпісгъ 6 ОМ. Haugliton 461. Gazzarolli - Tunralackh 352. Гаю 45!. Саѵ 221. Геберъ 13, 342. Гееиъ де (de Haeri) 99, 470, 597'. Гег.чундъ 521. Г.ейкошп. (Неуесоек) 387,'472, 553, 776. Гей-Лгоесакъ (Оау-Ьиз-. sac) 29, 30, 43, 46, 50, ГЛ, 50, 57. 66, 93, 94,100. 224, 225,228, 230,231,232(Портр.), 233, 246, 304, 309, 338, 341, 342, 347, 360, 368, 370, 373, 385, 3S9, 401, 451. 492. 498, 500, 62К 64-3. ГеЙслеръ 172. Гейтеръ (Geulher) 218, 219, 537, 587, 659. Гельмгопьц'ь 159, 4-84. Гемиліанъ В. А. 93. Гешгель 41, 378. Hanisrh 627. Геннебергъ 583, 58 4. Henderson 6G8. Генри (Иепгѵ) 55, 56, - 57, 61, 136. Генріе (Henriet) 173. Гентъ 715. 23, , 667, 321. lientschel 31-9. Георги 603. Георгіевичъ 497. Геряръ-Гергардъ (Gerhard t) csi. Жсраръ. Gei'berts 381. Герлах'ъ 379. Германъ 32.5 52,485,603. Hermes 3S2. 1-TorouH 513, 514. Герць 573, 610. Гі'ршель-Д;коігь 160. Герішмяшчъ -172. Гессъ (Gess) 123. Ги 96. Гпббсъ (Gihbs) 21 99, 31-0, 373, 525. 749. Gnibourt 490. Гиптшгеръ 519. Гнзель 675, 676. Гиллербранд'ь 465, 52Й, 527. rii.nbo»i>(GuiIiaume)710 Гннце 452. Гнрцеліі 491. Йігішіі 363. Гіггторфъ 13S. 573. 665 Гладм'онъ 254, 255, 325. 458, 523, 5S9, 590, Глатцель (Glatzel) 6!4. І'лаѵбсрч, (Glauber) 13, 20. 139, 320. dealer 429. Глешерт. 175. Глинка -437. Гловеръ 224. Гнелшгъ 114 709, 733, 734. Гчварді. 4-91. Jlodi;l;i]Hon 764. Holmes W. 608. Гольдеаштъ 6S1 Голышаеіп'ь 367. Гольцъ 141- Hood 6S4. Hoppc-Seiler 439. Gore 359. 360. 696. Горетмашп, 306. Госсажт. (Gossage) 378. Готфенль 144.148, 203, 306, 348, 349, 365, 3S8, 389, 438, 533, 54S, 573, 577, 613, 72S. Готье 91, 171, 1S3, 362, 592, 648. Гофмавъ 230, 231, 529. 530,566, 617, 676 77С: Grahau 513. Gray 514. Граммъ 24, .752. Граиже (Granger) 749. Граеси 62. Гребе 34-9. Греігь (Graham Thomas) 43. 44, 45, 69, 101, 11), 112, 292, 375, 432, 506, 508, 542, (Иоргреть), 543, 655, 679, 701, 609. , 665. 579. 583, G5S, 669, 67й; 723, 729. Grenaeway Д. I. ѴГ. Green 6S0. Greshoff 301. Грпинальдть 413. Грішалі.ди (Сгіішкіі) 3S7. Гриффнтсь 38, 95. Гро 737, 738, 739. Гриві! 83, 84. Гриті, 453. Груиеіп. 442. Грушсвскій 262. Грюиііср-ь 262. І'рютцнер'ь 670. Hughes 613. Гузо І4(і. Guckelberyer 512. Гу.иаберп. 66, 326. 327. 3^8, 340. Hnmblv GS2. Гунтъ fGimt) 7-43. Гѵставсонъ Г. Г. 328, '329, 345. 346, 395, 4G8, 497. 587. Giithier 655, 757. ГѵтріЕ (Gulhvie) 70, 432. H'uth E. 461. Hulhcliinson 358. Гюггенсъ <1л5, 410,411. Гіого (I,, lingo) 462. Гюішеті. G62. Гюниъ (Gimtz)*14, 415. 413, 703,'70*. Дайвереъ (Divers) 2(1, 225, 490, 625. 1УAlly 497. Davies 351. Дялль iDahll) 494. Далыон'ь 22, 29. 30, 55, 56, 57, 61, 06, 76, 136, 14-0, 1-42. 156 (Портретъ), 157, 158, 159, 160, 1S9, 206, 209, 232, 243, 277. 466, 729. Дамуръ 495. Дана 451. Даніель 4І9. Danziger 70S. Деберейнеръ 103. Де б і ер нъ і Uebiern el 6 75. Дебре (Debrav) 4-37.438. 4S4. 524, 525, 526, 548, 667, 732. 74S, 750. Дебусъ 401. Деви-Гумфря (Davy) 26, 80, 9S, 141, 196, 275, 338, 340, 354, 360, 385 (Портретъ), 390, 428. 429, 434, 44-3, 497, 500, 653. Девнллт. Г. С. К. (Henri Sainte Claire Deville) ' 4, 26,31,83 (Портр), 101, 125, 128, 167, 21G, 217, 229;' 231.
УКАЗАТЕЛЬ НО АВТОР ASl'b 7S1 238, 239, 242, 2S5, Silo, 300, 323, 329. 337, 342, 34S, 34.3, 364, 385, :JSC. 3S7, 4-28, 431, 436, 437, 438, 4S5, 499, 309, 511, 5Id, 513, 533, =НІ6, Г,73, (KM., 610, GG5, OSS, 710, 72*, 730, 762. Де-Вріесь 43, 45. Дегеренъ 7ІУ. Декарть I), 159. Деконие 63. Деларшл, (De~la-Kive) 113, 622 Дель-Ріо 603. Демирсий 520, 523, 525, 5211, 530. СИЗ. 675. Деыель 710. Дсэіикритъ 157. Dent гее 773. Депті. ЯОГ. Desjirelz 571. Дефоржъ 171. Дефрнсь 24!). Джоисопъ -483. Джѵль -i-Tfi. Dick. A, 752. Дшюк'Ь (Deacon) 33!). 431. ' Диксонъ 122, 302. Dingwall V. 355. Днсбахъ "09. Дптмаръ (Dittmar) 71, 333, «33, 772. Днчть (Dilt)oI,S3, 1S3. 202, 319, 330, 370, 433, 4*0, 41)7. 512, 515, 5!К Доберейнерч, 103. Докучиевт, 261, 503. Доніш айбатъ 3S6,4S1. Doring G65. Дорн'і» 1.80. Доееіост, 366. Drave 577. Дрсббель 225. Дреперъ 'Щ. . Дріонъ 95. Дуглассі, 743. Д ѵд лей( 1>н il 1g v- Joro nto). 776. Дьюаръ (Deivar) 1)5, 97, 98. 119, 117, 175. 327, 357, Ю5, 407, 410, 476, 587, (Я*). Дюлопгк 92, 105, 324, P4S, 420,121,422,424. Дюма (Dumas) VII, 30, 92, 105, 106, 107, 141, 152, 169, 171, 230, 242, 286, 345 (Ііортретъ) 458. 462, 464, 47о, 496. 532, 573. 610, 756. 770. Дюмоет. 603. Еіюров'і. К. Г. 408, 410, -764. Едер-ь 40S. Едн о 94. Eefcardt 416. Elljers 620. Ellcin 11)3. Ельбсъ 640. Елі.сперт. 39S. Ulster 676. Еашлиинокъ Г.5І. Еліменс-ь Ѵ'И. Ендрыосъ (Andrews) 90, 147, 571. Engel 556,598, 60S), 653. Ёотвесъ 252. Ерофѣевъ 267. Еррер-ь 159, 470. Esbreicher 300. Esrombe 172. Erdmann 461, 590, 704. Eienberg 606. Есоон'ь (Esson) ftS-Ь. Етиръ (Etaid) 51, 373. 568, 6118, 713, 747. Жшоленъ 651. Жане ль 74. Жанессен'ь 410. Желшгь 643, 77М. Женилле (Geniller) 161. Жерарь (Gerhard) Ѵ*П, 22, 4G, 57, 58, 141, 22а, 233,235 (Портр.), 236—246, 270, 271, 277, 278, 292, 402. 419, 420, 422, 424. 454, 532, 537, 589, 601, 738, 7311. Жернезъ (Gernez) 495, 601) Жшрфаръ 90. Girault 363. Жиапнп (Jontiis) 70,192, 196, 303, 388, 403. Жолли (Joly) 169. 174, 730, 732, 740. . Вабудскій 1. А. 269. Уаенчевскій 99, Зеельгейич. 72S. йеманъ 413. Зеііберті. (Seubert) 466, oil, 704, 772. Зеіітеръ 652. Зеренсеиі. 211». Зефштремъ 603. Зильбериаинъ ,S'5. 123, 612. 644. Зининге 32, 212. Sonstadt 773. ИэамберъШ,192, 198. 306, 481. Икеда 570. Ilosvay 146, 149. Ильенковт. 383. Ingle 12S. Инпесъ 252. Иностранцевъ 449, 722. loannis 38S, 74S. Іолннъ 521. (оііеаъ 521. 528. Иттнеръ 309. ІІріши (Jrinyi) 570. Іоргенсош. (Jorgemen) 363, 715, 716. 726, 735, 737, 73S. Iilrissen 143. Кашщцц (CavazzI) 5Ы5. 592. Ііавенднш'ь 79, 8S, 120, 160, 179. 2S4. Кагѵръ (Са hours) 5G3, 586. Казанцсвъ 773. Казаиецкій 154. Каііаерт, 471. Каильте (Cailletet) 113, 97, 175, 4S4. Калеггбсргъ Л. (Kohlenberg L.) 05, 253, 334. Кальвертъ (Calvert) 483. I Кальдеронъ 777. І£а?ііенскій \"1. ' Каашерерт. 670. Cameron 653. Канниіыро 243,420.522. Канон ішковъ 255. ; Кант-ь 284. Каш.яр'і, де Латѵр'і. 95, 201. Сарреі 407. Капѵспшъ М. Я. 31, ' 302. ; Каріусъ 49, 351. '■■ Карпелли (Carnelley) 400, 45S, 459, 462, , 408, 470, 497, 563. j Карно 6_67, 719. ( Carnti 37S. Каро (Саго) ОН. Карон-ь (Сагоо) 49S, 435. Каррара 155. Карре 191. 192. Каретенъ(КагвІ:еіі} 31S, 390, 431. Каснер-ь 113, 114. 3S6, 391, 514. Касгинп 161. Каішдеръ 94, 290, 484. Квас ни къ 493. Квинке 317, 705. 720. Кейаері. (Каѵаег) 107, 413. Кеиѵле 271. 27S, 36S, 454. Хеиьвилъ (лордъ) 159. Кеммереръ 220, 370. Кенъ (Капе) 492. Керн-Ли (Carey Lea) 756,757,759,763,764. Кермаиъ 667. Кесеяеръ 631. Кирманъ 0 50. Кчрпнчевъ Ж. Д. 93. Ілпрхгофъ (Kirchhoff) 405, 406 (Йортретъ), 40S, 409, 410, 413. і Еѵі і стя ко иск і it 4(H). ' Kinaston 378. 1 ICimmius 370. ' Кяапрогь 451, 520. 505. ; 566, 672. , Кларкъ 19, 525, 769. , Классеігъ (Classen) 35S. 564. ' Клаѵзіѵсъ 57. 65, 99. 101, 153, 235. ■ Клаѵсъ 32. 724, 730, ,1 737. Клеве 45S, 465, 520. і 521. 525. 526, 529. ! 530, 568, 727, 738. Clever 652. , Клойберъ 411. . Клеііиъ 096. Клемапъ 360. Клобуковъ 362. 485. Клоец'ь 610. Клбзт. 189, 2S5. Clowes 187. Клодтъ 317. Kliiss G43. Кнопиъ 700. : Кнорре 668. 1 Кыитш-ь 631. 032, 634. . Kobb G. 550. ' Коббель 603. ' Cowlesi 514. і Кокериль 695. | Коллепдар'ь 95. j Колотовъ 202. ! Кольбе 3liS, 635. ! Кольраѵшъ 138, 379 1 63G. Camaille 429. Комбъ 510. Cannel 369. 1 Коноваловъ Д. П. ЗУ. 29, 40, 63, 65, 99. 1 100, 122, 243, 2-tS, і 514, 613, 629, 6S4. 1 050 773. ! Конъ 610. і Коппель 521, 528. . Коперникъ 157. і Коппе де (Coppet de) I 254,318.432,520,530. ' Когаъ Е. 37S, 422, 423. і НО, 4-1-S, 475. Core mvin der 365. Корню (Cornu)284,405. ! 407. ! Косса 512, 520, 525. Kotner 655. Когльсъ 514. Кохъ 31. Кочеит. 551. Кошп 254. Краевич'Ь К. Д. 93. Кракау 729. Крафтсъ 238, 242, 295. 509, 511. Крафтъ 62, 337. Крейслеръ 170. Кремерсь 61, 32S, 4aiS. 635, 761. Кренпгъ 57.
782 УКАЗАТЕЛЬ ПО ЛБТОРЛЛЪ КрОЗЬО 192. Crompton Н- 637. Кроссъ 647. Крѵксъ (Crookes) 9-1, 159, 1615, ISO, 448, 4С1, MS, 520, 523, 524, 529, 530, 770. Крѵкт. 7-14. Крумъ (Crum) 60S, 682. Кргогеръ 660, 661. Крюсъ (Krfl=s)520, 521, 523. 529, 530, 568. 772. 776. Kubietseliky 614. Кѵлъианъ 340, Cimdall -1-49. Кундть 247, 424. Куперъ 454. Куяфері. 71І. Курбатовъ В. 241. Кѵриловъ В. 151. 311. 479, 480, 4SI, 637. Кѵрнаковъ Ы. С. 70, "3S8, 403. 667. 718. 73S, 740. Кургу.і 360. Курціуеъ 302, 205. Кучеріжь 2S1. Кьельдаль 191. 63S. Кюри IX, 19, 478, 675, 676. Лаагазъе VIII. 5, 7. 10, 13. 14, 15, 17.26.35, SO, 92, 110, 1І1.І15, 129, 140, 141, 380. ,-33S, 347, 385, 571. ЛаденОѵргъ "145, 249, 477, 534. Лами 51S. Лангері, 164, 337, 33S, 339, 340, 720. Ланглуа 370, 643. Лангъ 800. Ландолмъ С, 254, 255. Ладласъ 2S4, 571. Латѵръ Каньяръ 95 261. Лаурн {Laurie) 75,470, 471, 553. 773. Лафовгенъ-де 520, 523, 539, 530, 567, 604. Лачиновъ Д. Д. S3. Лачиновъ П. Д. 73, ' 267, 336, 751. Лебедь 278. Лебланъ 186, 377, 378, 379, 451. Ле-Бонъ 274, S75. Лебо 35S, 445, 650. Лёвелль (Loewel) 37S, 374, 379, 432, 484, ■ 661, 663, 700. Леви 33, 169, 173,533, 565. Лбвшт, 3S1, 476, 506. Левицъ 68. Lewes 280. ; Леденбургъ IX. ;... Ледюкъ 92, 174. '-■ , Л'ойшшпъ 157. Лекеръ (Lescoeur) 79. Лекокъ ем. Буабодрант,. Lehmaim 70:1. Ломсрц SS. Лейіуанъ ЗС5, 43S Лснссенъ 458. Ленуаръ 135. Ленцъ 696. Лермаитовъ 764. Ле Рта (Lerov) 513.' Лерхъ 303. Летонъ 759, 573. 219, Ле-Шательс (1с Chale- lier) 70, ИЗ, 122 248. 266, 295, 300. 423, 437, 439, 472, 473, 718. Лпбпхъ VII. 141, 3S1. 45S. 492, 709. 124, Малларъ 122, 124, 295. 296, 449. Маллеті. (Mallet) 360. Mai у 3SS. ЗГаргсрнтъ 395, 666, US4. Ы'арескъ 386. Мариньякъ US, 169, 334, 375, 379. 420, 432, -НО, 450. 452, 520, 521, 525, 529, 530, 532, 601, 603, 604, 62S. 633, 633, 635, 666, 637, 713, 727, 761, 763, 770, 771, 772. 296, і Мориссъ 251. ш, 4SS, 292, 589, ЛпвеГшгъ (Liveing) 65, ' 99. 405, 410. Лидовъ А. И. 179 Lies-Bodart 435. Линде 175, 176. Лнндебургъ 363. Лпндеръ 621. Линией 160, Лисенко. 2S2. Loew 726. ЛоСри де-Брюиш, 766. Локьеръ IS2. 405 410, 411. Лоранъ 14.1, 292, 451. 452. 453, 666. 66S. Лореиеъ 491. Яорепцъ Р. 425. Лори 472. Досеет. 301. Лѵгшшнъ В. Ф. "272,' 580. Луизъ 510. Лукрецій 157. 611. 201, 407, 345, 497, 123, Лунге 631, 635, 636. Luff 688. Львоъъ 271. Любавннъ 427. Люббергь 512, 584, Любимова 379. Людеішнгъ 600. Maafik. 429. йГабери 511. Магяѵсъ 66, 102, 737—740. 'Mackintosh 536. ■ Нанлъферъ 144. [ Macallan 653. 369, ] Ыакеняъ 443, 445,446. ! Мае СоІеЬ. 440. : Макррленъ 398. ; Mac Leod 590. іМаксвель 57, 158. Малагу'гти 324, ; 668. 672. 325, Маріотгь 5, 29, 30. 46, 54, 56, 57, 93— 100. 117, 189, 230, 231, 346. ИаіткіѵаМ 675. Шарклевскіи 210. МаркоБНішовъ 2S2. Маркъ 524. Мартенъ 693, 694, 695. Мартізнъ 424. ■Маршаль 640. Маршанъ 30. 107, 770. Marchetti 664 Марчъ 593. Маттей 631. Mattbetvs 5SS. Матвиьонъ 205, 251, ѵі$. ЗІатнсенъ 472. Ма.ѵь 668. Мауоіѵ 14. Меііергофферъ (Меуег- gofier) 373, 433, 749. Мейерт. Викторъ(Меуег. V.j 122, 164,226 231, 338, 242, 317, 337, 33S, 339, 340, 342, 402, 482, 489, 509, 554, 591. Меііеръ Лотаръ (Meyer. L.) 302, 36S, 458, 404, 465, 468, 473. Мейдинѵеръ 433. Меликовъ П. Г. 154, 456, 641. Меллеръ 318. Мель ев нъ 340. Менделѣевъ 35, 47, 69, 93. 94, 96, 199, 212, 282, 284, 385, 423, 521, 525, 526, 546, 551, 650. Мендел-вевъ В. Д. 429. Metite 652. Меиіиѵткинт. Н. А. 326, 5S5*- 684. Мевье 80. Метцнерь, IX, 598,655. Мерцъ 367, Мечннковъ 31. Meussar 353. Миліусъ (Mylius) 735-.. Miller 708. Ми.илонъ (Milbn) 352, 354. 369, 484. 740. Mills E. J. 462. Мішешговъ °1S6. Мптчель 112. Міггісрлнхъ (Mitschcik lieh E.) 3S1, 447 (Портрехъ), 449, 451, 573, 590, 534, 610, 677, 682, 713. Ми хае л ист. 578, 587, 629. Мишель 63. М об ер п. 662. Мозандер'і, 520, 525, 526, 527, 529. Моыенс 303. Монгольфье 92. Мокдъ Л. 90, 300, 303, 339, 379, 705, 720. Монжъ S0. Мататемартанн 215, 579. Мош.е 439, 54S. ;, Moraht 732. Мордокъ 274. Апрель 396. Марлей 92, 107, 117. Ыоііъ 713. Мѵассанъ (Moissan) 102, 196, 265, 267, 268. 284, 285, 304, 357, 35S, 3SS, 389, 430, 443, 446, 457, 499, 500, 501, 5К>, 522, 527, 531, 537, 566, 56S, 575, 586, 602, 624, «44, 650, 665, 670. 680, 68S, 689. „Мутмапъ fMuthmann) 373, 521,' '523, 524,. 652, 654. Мгонръ 324, 326, 600. Мголлер'ь 759. Мюллср'ь—Ерсбахъ 73. Мюльгейзеръ 499, 537. Мюнетеръ 773- Мюнцъ 173, 184, 312, 399. г . ' Мнснлковъ 281. Надеждйнъ 99, 470. Назини 251, 362, 573. Hakapu 249.- Натансоны 217, 306. Натгереръ 93, 95, 227f 290. Nasehold 353. Науманъ 300, 306. ■ Невялль (Neville) 251 ^ 387, 472, 776, Newlands J. 4-58, 465. Newtli 367. Heqiie 631. Нелюбяпъ 32. Ненскій 188. Нернсгь 43, '105,- 25Щ 4Ф8, 486. Населеръ 189,'*' Никк-іейъ 463,-680.
УКАЗАТЕЛЬ НО АВТОРАМ!, 7sa Пш;олюкшп> Н. 353, 564. Ннльконъ 238.41*, 4-45, 4.58, Ш), 465, 475, 4-77, 509, 511, 517, MS. 52U, 521, 523, 525, 326, 530, 56S, . 658, 727. Нобель Э. Л, 175, 401. Норденшпльдъ 184. ' Нортон:, 536, 527. Нѵріічгінъ MS. Ньютоп-ь VI, ѴШ, 1,3, о. 6, 21, 157, 158, ISi, 199, 23ч, 255, 2711. Обч.іь {Aubell 484. Обені. 173. Олдо (U0. Ожье 243, 360, 592. Ольшевскій 97,148,175, 110, 576. Оигштремъ 405, 40S. О л п с и ге йіп,(0р рѳ n h e i m) •Лба, 576, Ordway 509. Орлов;. 67:?. Омчндъ (Osmond) 696. Оісоііеішій 560. Оитшльдъ і>2,64,65,252 293, 327, 32$, 684. Оттп 123. Оффоръ 70. Иііеллчокъ 523, 526. Иал.іардъ (Pallard) 358, 511. Панфилов!. 4-34. Плрацельзъ (Paracelsus) 13, Й8, 91, 241), 4S1. Parkinson 429. Шрксъ 754. Паі-тер-ь 31, 185, 309. Настуховъ 692. Патеръ 755. Патерно 250, 362, 573. Цаттииеонъ 525, 754. Шшковекіи 428. Пеанъ де Сентъ-Жп.ть 325, 702. 703. Пебаль Ш, 354. Пейронъ 738. Нелпго 659, 660, 662. 663, ІІ72, 673.; Pollini 655. Иелошідась 463. Пелуэь (Pdcuze) 351, -Ш, C24. Шль А. В. 30. Пенни 770. Пенфнлвдъ (Penfjeld) 393, 722. Перішнъ 402. Ііерианнъ 387. Пернигъ 635. Перса 47С. Лереонъ (Person) 53, Петер сень ѲОЗ. , 468, 456, 664, Петсрсонъ 238, 4-14, ■{■45, 45S, 475, 500, 511. 517, 51S, 603. Петріеіп, 326. Петгепкоферъ 186,458, 482, 464. ■Пешаръ 624, 660, 667, 669, 670. РесЫаеу 339. Пижонъ 727. 1 Інккергшгъ Й4, 70,74, 75, 210,250,25-4,333, 374, 37У, 382, 440, 633, С34, 635, 636. 1"[[іт;те Раѵлі, 35, 57, !Ш, 07, 99, 175, 470, 621. Іііікі'Оігь 621. Пигаржевскііі 456 641. ІІнсторъ 300. Піісціі 492. Ппччиіш (Рііхіпі) 45S, 465, «U3, «70, 67 J. Plackol 665. Піошцотп, (PiunchOD) 421. ТІлантамур'ь 491. Плессн U 43, Плейфръ 476, 709. Плгоккеръ 412. Поггендорфъ 96. 41!*. ііодиіі але {І'о ЬціаІІе) 31S 3S1. Понсо 250. Полекъ Іі70. Пол юта. 46S. ; Поппъ (Горр) 525, G27 ІГгѵггь 532, 680. Потылшдынъ А. Л. 67 69, 328, 355, 364. 365 369, 440, 468, 713. Ііранге 757, Нредингеръ GS1. Прішгъ 758. Прпнсгеііыъ 341. Прпнеенъ 66. Приетлей (Prisfley) 13 НО, 111, 113, 115 227, 2S6, Просіъ 69. Дроутъ 770, 771, 772. Прѵтъ 22. Птп 420, 421, 422,424 Пуазелль 269. Пуаесовъ 1G0. Пуленъ (Poulen) 5S6. Пульѳ 160. Пѵатвенъ 657. Пушинъ Н. А. 70,403. Лфаундлеръ 633. Пфефферт. 45, 24S, 250. PfordLen 756. Пьерръ (Pierre) 333, 622, Пюви 32. Pullinger 735. Пэрксаяъ С 35. Пюшо 333. lladwell 13. Раевскім 738. Rama^e Н. 413, 471. РамзаО (Ramsav) 19, 93, 95, 99, 100, 117,165, 17S, 179, 180, 1S1, 1S2, IS3. 189, 24S. 251, 252, 340, 361, 41S, 459, 465, 553, 729. Раммельебергъ (Ram- melsberg) 319, 370, 37а, 458, 465. 577. .673, 674, 713. Panueii'L 4GI. Раслйръ 754. Ратке 300. Раѵль 25, 63, 211, 249, 250, 251. 252, 253, 255, 362, 470, 52і, 581-, 723. Рашигъ (Raschig) 202. G25, 760. РеСсъ (Rebs) 614, 617. Рей 13. Рейнгольд!. 328. РеГшольдсъ (Revnolcls) 418, 461. Гейеетъ 173. 738, 739. 740. Рейхъ 517. Рекура 661, 6ЙЗ. Релей (Rayleighj 92.165, 174, 17S, 179, ISO. Ремеръ 570. Remsen «)S. Реттенъ G75, 734. Реньо 29, 30, 3S, 63. GG, 92. 93. Е>4, П1\ 174. 227. 420, 422. 423. 424.487,630, 650. Рееслеръ 39S. Retgers 574. 575. 590, 703. Рнглеръ 202. Ридбергъ (Rid berg'} 462, 464, 471. Rydlery 413. Rideal 670. Рнттеръ 759. Richards 374, 471, 680, 74S-. Рлхтеръ МО, 517. Ричардсоеъ 764. Рпшъ (Riche) 472, 552, 553, 666. РоСакъ 225. Roggs 546. Rogers 74S. Rodger 014, G50. Розе Генрнхъ (Rose) 252, 323. 324 (пор- трегъ). 375, 379, 437. 440, 451. 600. <ЮЗ; G26, 629. 638, 651, 659, 761, 772. Pose бу мъ Бакгуись (Bakbuis Roseboom) 75, 333. 340, 362, 367. 371, 373. 431. 440. ; 441, 448, 571, li_'2, ■ 702. 703. , Розвнбергъ 710. і Розеншгнль 243. ! Розетта 31S. іРокѵръ 252. [Roh'rer 704. | Роско Генрихъ (Hostile) ! 56, 71, 209, 2S6,333, і 341, 354, 355, 401), ' 412, 458, 459, 465, , 520, 529. 601, G02, і 003, 066. 670, «74, : 705. " Роесель 267. Роюеръ 512- Ру 510. , Рубеноауеръ 4S0. Рудбергь 55S. ' Runge 443. ' Rutler. 599. , Рутерфордъ 675, 676. і Руссеиъ 709. ■ Рѵеео (Rousseau) 268, ' 6S0. 700, 719, 728. ; Руэль 139. Рыбаліпшъ 335. Ргадорфъ 63 250. 31S. , 431, 432. Рюккеръ 100. 1 Сабанѣевъ 250. 669. ' Сабатье 2)8, 295, 499. ; 583. ; Саюіч'ъ 281. ; Садовскііі Д. И. 40а. I Salet 369. і Salvador! УН. ! Саітдеранъ 21S, 295. j Сарразенъ 539, ЫВ. Сарро 101. ; Сванбергъ 866. і Секкн 411. : СелпвЕшовъ Ф. <1'. 348, ! 36S, 369. ! Сентъ—Эдмъ 69S. .Сентъ-Клеръ Девилль : см. ДеБіілль. '■ Серра 610. і Серюлла 355. [Settenberg 416. Сндоровъ 266. , инменсъ 299, 696, 752. 1 Симысъ 650. : Скиндеръ 696. Скіапарел.та 6S6. 1 Скобликовъ 737. : Скотть (Scott A.) 238, 387, 402. Скраунъ 709. Скуддеръ 705. Smitbells 128. Смитсонъ 532. Смитъ 30, 209, 520, 60S, 609. Соколовъ А. 512. Со колоеъ Н. Н, 548. Со-тьвей 339, 379. Сорби 62. Соре 46, 147, 14S, 523.
784 УКАЗАТЕЛЬ 110 ЛВТОІ'АЛ'Ь Соисшръ 170, 1S3. С и ера 111:1-; in Л. 664. Спрннгъ 2S, 69, 290, ■IS*. 4S8, 557, 644, 680. 0S3, 745, 701. Сіадіонъ гр. 355. Сталь 13, 14. Отасъ IX. 6, 16В, 286, 31S, 303, 4IS, .177, 755,762.765 (Портр.), 767, 769—772. Стоит. 269. 674. Схоаъба. 525. Струве 32,150. -НО, 666. 730, 731. Суйеіірпігь 052. Сѣченовъ 61. Szutiay 36S. Толент. 523. Тішмаішъ 36, 38, 63, 1(В, 155, 24S, 439, 514,570,571,5S4,766. Танатаръ 371. Таннъ 2-lU, 648. Тафедь 201, 20І. Телье 192. Темнель 17!). ТешръІТ. 150, 167, 341, 3S5, 389, 498. 500, 5015, 575, 639. Теннангь 724, 730. ТезлоБЪ 1-14. Terreil 083. Теттонъ ем. Тѵтговъ. Теть iTait) 11-7, 696. Tivuli 593. Тпзекѵ 487. Тнле '301. Тилло VI, 5S4. Тнлорье 290. Тплненъ (Tilden) 373, "61. Тщщрязевъ 121. Тимсфѣевъ 55. Тянаръ 338. Тиндаль 98. Тпесаидье 184. Тнсье де Мотай 113. Титерлеіі A. (Arthour ■ W. Tilbsrley} 3S9. 'і'ншенко 195. Толонъ 410. Томааи (Tomasi Манго) 701. Томсенъ 7S, S5, SS, 92, 115. 117, 120. 123, 130, 189, 206, 275, 298, 300, 327. 328, 334. 341, 846, 360, 365; 418, 434, 452, 471, 4S8. 491, 536, 57), Ъ&О. 611, 621, 633, 635, 721, 722. 738, 740, 769, 772. Тоисояъ 38,92,159,400. Ч'опсое (TopsSe) 368, 727. Торпе (Thorpe) 100,219, 329, 360, 458, 459, 406. 492, 576, 5S6, (HI, (Hi., 650, В8Э. «S3, 772. Траиерсь 180. 1S3. Траин'ь 10. К. 30, 370, .371. Траѵбе 45, 150, 248. 489, 641. 652, 6S0. Траѵисонъ 24S. Трость 211, 217, 231, 242, 306, 364, 388, 3S9. 438. 500. 511, 533, 534, 507. 573, 72S. 729. Тунъ 22(і. Tnrck 379. Тѵттшп, (Tutlon) 392, 576, 586, 751, Уатсоігь 723. Увраръ 415. Уельоъ (Wells) ЙЭЗ, 491. 493. 722. 759. Уыдерт. 393. Уашовъ 43. Уігаердорбенъ 659. Упру 590. Урбанъ 523, 525. Урлаубъ 673. Ушаковъ II. К. 656. Ушшвъ 379. фаворснш '2SJ. Фавръ (Favre) 85, 123, 127. 206. 419, 571. 612. б», 661, 729. Фай 686. Fail-ley li-tl. Фашшцынъ 439. Фарадой 94, 9s. 124, 13*, 192, 227. 290, 340, 418. 470. Федоропъ 401. Ферма нъ 563. Фтао 470, 762. Фнккъ 43. Финкъ 735. Фипсонъ (Phipsou) 429. Фиттнка ѴІГ, 579. Фловяцвш 462. Флейтмаігі, 583. 584. Фогтъ 459. Fowler 331. 70b. Фермер!. (Foerster) 735. Voegaben 551. Fox 624. Фокъ 636. Фодро 643, 770. Форсливг-ь 523. Форкравдъ (Foi-crand) 75, 613. 653. Форт ван дъ 248. 'Фортманъ 636, 719. Форхашеръ 682. Форъ oil, Franlte 682. 683. Франкенгейиъ 451. Франкландъ Э. 127,371, 355, 420 (Портрета), 457, 563. Франісь 515. Фряуіггоферъ 405, 40S. Фрезеніусь ЗіЗ. Фроіісрт, 129. Фрем» 166, 357, 359, 505, 555, 557, 563, 624, 605,' 715. 731, 740, 746. Фрпдгеіізп. 603, 068. Фрлдель 268. 468, 509, 3D, 531., 539, 54S. Фрпдрнх'ь 564. Ф|)іічше32, 66.219,432, 410. Й5І, 617, 659, 703, 730, 731, 740. Фуко 405, 408. Фѵркруа SO. Furst 35І-. Хи'іынскііі 326. Христеысенъ 716. Христом а і то <я> 371. Хрѵщові. К. 250, 25і. ХрІ'ЩОвъ П. Д. 123,268. Г>39, о IS. Цііішщіащі (Giamiciiin) 107, 413. Цеіізе 735. Цсльнерт. 410. Цішсерші пъ 45S, 465. 674. Цоріп, 2-26. Чансъ (Chance) 37S, 607. Челыдовъ И. ДІ. Ш, 212, 296, 336. 419, 480. Sclienstone 439. Чер«анъ 5IS. Черновъ 693, 696. Чнжевскій 496. Чщшкоеъ 533. Чичерина 462. Шабріе 167. Cliancotirtois 458, 461, 465. Щанеель 587. Шаппюи 41, 114, 148, 203. . Шарль 92. і Шарли 472. ■ Stdarples 416. .! Шафгоч'і. 400. ! ІШиккеръ 623, 626. ! Яіеврель 382. : Шййблеръ 666, 669. )Шеле 13, 110, .111 (портреть), 115, 308, : 338, 339, 378, 437, , 531, 628, 532, 569, і 594, 666, 680, 682. : Шенебейнт. 143, 148, і 150, 'І53, 369, 624. ІШеле 149, 151, 153, . 295,443,503,618,639. і Шенрок'ь 462, і Sclienstone 439. Шереръ 152. Шерсръ-Ь'есшеръ 702. Шертель 636. Шефферъ 334, 5Sy, 60S. Шпвн.чле 6S2. Шіідлопсі;ііі 173. CUikasrhige 655. Шнловъ J St. Шпльдсъ 252. ЛІігффь Р. 319, 423. 53Ё, 649, Шпшвовъ Л. И. 212. 4(1!, 492. Шдезішгъ 173,174, (81, І 1SS, 379, 399, 43«. | Шлішпе 597. 620. [ Шшідть 186, 3S9. : Шпсіідеръ 62. ; Шоріісъ 490. . Шотт&ендеръ 776. ШпреЙгель SO, III. Шредеръ 53, 476, 719. Шреттсръ 571. Щтаудеамеіівръ 5S3. Штеііигей.'іі. 538. Steiner IS, 655. Штемаш, 272, 298. Штукенйерп. 744. 8tortetibeker 371. Штреііігсръ 424. Штромеііеръ 185. Shuller 590. Шунке 47. Шѵльтенъ 'Йі5, 714. Шулш« (Sdmlze) 611, 655, Svlmllz 375. Шѵллченкп 212, 437, f)49. Шуетеръ 112, 529,548, Щютцеіібері-ер'і, 371, 525. 526, 532, 537. 624, 720, 735, 745. Щербаков-ь 337, 432. Щербачевъ 68,318,416, Эбель (Abel) 212. 101, 492, 689, 633. Убельыенъ 497. Здварсь 6S2. Эде.іьнавъ 754. Зетвесъ (EOtviis) 252.' Эіілеръ 161. Эйішапъ 250. Эіімбрадгь 471і. ЭкеАергт, 603. Эмііхт, 221. 'Лмпедокль 12. Энгель (Kngel) 336. г Унгельгардъ 3S3. Урарі. 599. Эрдманъ 107. Эрне-п. 300. Юнгь 95, 96, 99, ПН), І89, 310, 361, 460, ІОръ 035-. Явейнъ Л. VI, 584. Якоби 751,
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМ'! 7S5 УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТАМИ Въ укіѵаателѣ приняты слѣд. сокращеніл: вб. = вообще: к. = кислота; с. = соль; соед. = соедішеніе; ом. = смотри. При н'£сболышхъ цифрахъ вт. указатели, цифра, ето«ііі,ан тот- чіісъ за пскомммъ слозояъ. указы впетъ на то мр1;сто вт. книгѣ, гдѣ о данномъ предмете говорится ілаты.т обрпзомъ. Соля ем, при металлахъ. Двойныл, кислый и основиыя соли est. эти слова. Абсорбціомстръ 4S. ЛбсорбцІя газовъ, ем. растворимость. Авгиты 426, 451, 510, 547. Лгіггъ 339. Лдипосиръ 284. Лдулярт. 547. Азотистая к. 21,'. 203. Аэотпстоводородгіая к. и ся соли 205. Азогпвто - гтлатішовыя соли 73(і. Азотисто - синерод исты Л тн- танъ 566. Азотистыіі барій 445. 4&3;— О.-фт. 499. 165, 3SlJ;—вольфрам Ъ 071); — желѣзо 698, 70S;—калій 389: — каяьцій 445, US;—кремній 3S9: — лптій 415. 198.3S9;—магній 428. 165, 179. 108:—марга- нецт. 6S1: — мѣдь 740: - Яіітрій 3S9, 165, 19S;—ртѵгь 491, Ига: — стронцій 445, іі'З: — г!;ра 652: — титанъ 565, ]і>5: — утле-родт., ем. спнеродъ;—хромъ 662. Азотисто - углеводородный Производный амміака 1!)?, Азотная к. 207. 64, 60, 70 130, 136. 166,'184, 203, 204 2J8, 2Э0, 221, 223,-294, 327 369; — дымящая (краевая) 210. Азотная окнсь=окпсь азота. Азотноватистая к. 225, 203, 228. ■Азотъ 162. 15. 18, 55. 59, 95. 06. 97, 1Ш, 112, 179, 1S8, 424. Акваиарпнъ 444. Аквепвнтаминокобальтовыя с. 716. Акеішеты 4!)5. Актиняческіе лучи 341. Актішій 494, 675. Актшзометръ 341. Алашітъ 520. Алгаротовъ порошокъ, см. хло- рокиоь сурьмы. Алдегнды 117, 279, 307. Алебастръ 439. Алкалоиды 198. Алкдголл, е.ч. спирты. Аллент. 2S2. Аллнленъ'-282' Йуілоншъ 34. Осяови іииін. Аллотроничесше: мѣдь 745;— серебро 756. А.ілотролм 146, 265. Алмазъ 266, 265,421;— искусственный 207. А.іхшіія 12. АдьСінтъ 547. Альфеніідъ 753. Алюмннагь натрія 506, 507;— кальція 506:—деаія 415. Аліомішптъ 510. Аліомішіевая бронза 515. Алнмшніи 501, S7, 360, 41S, 121:—металлически 512;— бромистый 512, 345, 360, о 11: — іодвстыіі 512, 360, 51І: — Свріщстыіі 514: — фторнсгыіі 511:—хлорпстыіі 511. 345, 360, 509; соли: азоти о глиноземная 509: — ацетплъ—уксусная 510; — сѣрноглттоземиал 510; — у к суен «глиноземная 507;— фосфорноглино земная 5S0; см. также квасцы. Алгомпній — метялъ 509; — этіі.ть 5І0. А.іюнитъ 509. АыальгамацІн 755, 774. Амальгамы вй. 493;—аммонія 196:—барія 44-3;—водорода 197:—желѣаа 493, 60S;-ao- лота 774; — ѵаргаяца US1:-— натрія 3S7, S6, 493;—олова 494: — платины 493, 726, 727:—серебра 766, 493. Аметпстъ 538. I Анпгдалпнъ 309. ) Аміідиыя соед. ііадміл, зигнія. ! ртѵтн и цинка 493. ' Амиды 220, 237, 304:—глдра- ! товъзакнен Со и Щ 7!5; — валіп 205, 389;—.татія 19S, I 389; — магнія 19S: — натрія і 339,198,206, 388;—орто- ' фосфорной к. 5SS;—серебра ] 760; — соед. фосфора 58S, 1 5S9:—сѣрной к. 651;—іца- I велевой к. 304. I Ампленъ 96, 241. і Амміакъ 1SS. 42. 49, 52, 55, ■ 56, 60, 95, S6, 136, 145. 164, I 167, IS*, 204, 222, 264, 745; — крдсталлнзаціонный і 198, 211, 715, 717. 74S; — 1 -ЕДКІЙ 194, 200. і Амміачная вода 190. Дішачно - ішбалътош.ш соли 715: — металлпческія соли иб. 717, 737:—гглатиновыя соед. 736. Лммізчныіі спосоиь цдбыт- нія соды 379. Аммоній 196:—ггятнеѣрннстый 61S; — роданистый 39S; — сѣрнистый 617;—фтористый 414;—хлористый, см. нашатырь: соли: азотистоамміач- ная 21S, 137, 165, 189; — азотноащііачная 211, 53, 226: — ванадіево-яішіа'іная 602;-двууглеамміачная 305, 379: — двухромово-амміач- ная 65S, 662; — іодновато- аммІачная 370; — карбямв- новоамміачная 305; — мета ііышьяковзстоамлііачная 594; — моднбдевово-ааніач- чая 666; — надванадіеЕО- аыціачная с. 602: — над- сѣрно-амміачная610, 64!; — сѣрно-я.чміачеая 190, 194, 196. 651; — угле-амміачдая 305: — уг.теураново-аиміэ.ч- наігбѵі;—фосфорно-амміач- ная 5S1;—хромово-амміач- ныя 65S:—соед. Вейля 196. Амосовская сталь 694. Амиулька 230. Амфиболы 426, 452, 547 ,68S Ана.шаъ: газовый 121:—объ- ешшй 627, 684;—платино выхъ иеталлозъ 724—72S, 7SS. Аналышіъ 548. Ангидриды 131;—азотистый 218. 150, 164, 203, 206; — азотноватистый = закцеь азота; — азотноватый 216, 206, 424; — азотный 216. 203, 206: —' борный 497, -J- фосфорный 4D7; — ванадіе- вый 602; — вольфрамовый 666;—іодноватый370,133;— кремневый, см. Kpesme- земг: — марганцовистый 6S3; — марганцорьій 683; — молибденовый 666;—мышьяковистый 593,—aSO1595;— мышьяковые 592; — вадъ- азотны Й 203;—на дсѣрный= перекись сѣры;—надхроао- вый 660; — нитроз осѣрный 626:—ніобіввый 64: — осмі- 50
7S6 НЛЗАТЕЛЬ ПО ПРКДМЕТдаГЪ амовый 740:—оемовый 730, 731:—рутеновыіі 730, 731;— сшінцоиыіі 5G3; — селенистый 653:— сѣргшстыіі, си. сѣршіетый газъ; — сѣрныіі 697, 623, 131,222;—сурьмянистые, юі. окись сурьш:— сурьмяный 597: — танта- ловыі! 604: — теллурігстыіі воЯ;—титановый 564, 565:— тіоугольныіі = сѣроокпел. углерода: — угольный = углекислый ѵяа-ь; — фосфористый 576: — фосфорнова- тпегыіі 57S: — фосфорно- вагый 57S; — фосфорный 577: — хлористой к. 352; — хрозювыі) 65S. Ангидрптъ (штера-тъ) 4І0. Анг.теяптъ 557. Англіііеная к., см. сѣрная к.:—соль -132. сги Щ SO'. Андезпнъ 54S. Аннлннъ 53. 65. 94. 95, 213, 220, 248:—хлористый 241. Анортитт. 547. Антпмонііі 595; см. сурьма. Антнхлоръ 627, ИЗ. Антрациты 262. Апатптъ 500. 563. Адокревовая "- 2G1. Арагонпгь 437. 433. 447. И1. Аргеятанъ 720. Аргнролигъ 550. Аргонъ ITS, 163, 16S, Ш. 1SS. 459. Арена ль 592. Ареояетръ Боне ЗІЗ. Ароматичесіая еоед. 271. Дртяллерійскій эіеталлъ 552. Лсбесгь 127; 547;—платинированный 632. Асппдныя доски 51)2. Аспнраторъ S9. Асеймнляшл азота 367. Астраханптъ 431. Аефальтъ 606. Атііояязъ 112. Атмосфера 16S, 110;—луны и вебееныхъ свѣтвлъ 160: — солнца 410. Атомической учевіе 157. Атолность элементовт, 311. Атомные в'Ьеа 477 — 478: — объемы 304, 474. 477. 47S, 760;—движеиія 24, 58. Атомы 157, 22S, 243, 244. Аурітпгиеятъ 590, 619. Ацетилепированіе 276. Ааетнлент, 281, 95, 90, 104, 122, 167, 273. А.пётоннтрилъ 492. Ацетонъ 64. Аэрояяты 6S5. Аэростаты 90, 92. Баитерюлогическш шелѣдо- ваяія 31. Вакуоль 2S3. Барвгь (минералъ) 441, 451. ТЗярптт, — *дкііі барнтъ." СарШ441:—металл. 443:—оро- ш істы іі 300:—-п латі шо- с и н е - родпетии 733. 73і: — синерода і сты fi 3 OS;—сѣрннст ыіі 441, 619: —хлористый 46. 360. 412; —соли: азотисто- водороднобаріеіал 205; — азотнобаріевал 4-42, 112; — ванадіевоблріевал 60S;—ди- ■гіоиовоОйріеван 6-13; — іод- новатобаріевая 370: — мар- ганцевобаріепаіг 6S3;-—лета- вольфрамовобарІевал GGS; — нэдс'Ііриоблріеваяб 10,641:— платан обарісвая 72S;—вѣр- нобаріевдя -1-4-1. 324. 442;— трптіоковобаріевая 543; ■— углебаріевап 301, 324, ВаОпСо! 719;—фосфорноба- ріевая 5SO;—фосфорповзти- стобаріевая 5S5: — хлорно- ватобаріеваи 353;—хромово- баріевая 65S. Батавсын слезки 519. \ Баіцші коксовыя (Гей-Л юс- 1 сака іі Гловера) 224,225,332. ] Безопасное масло (пзі, нефти) ; 2S3; спички (ніведскія) 572. : Бевтальсіііе огни 442. | Бензалазинъ 202. і Ееиэщгь 282. 1 БеязоплазошніД'ь 205. : Бензоилгпдразнн'ь 205. і Бензойная к. 215, 236. 272, ; 29S. і Бензойная к.=росяоті ладавъ. ' Бензолъ 53. 63, 64. G5, 96, ■ ISO, 2П, 247. 348. 251, 277, I 3GS, 423, 453, 603. | Вензофепонъ 95. ! Берпллііі 444. 245: — металл. | 4-15: — хлористый 245, 421. j 443; — соль сѣрнобернлло- j вая 4-45. і Еери.ит, 444. Берлинская лазѵрь 70S, 63, 30S. Бертолетова с- 353, 67, 115, 354, 355, 44S. Бесеемерованіе 694. Бетояъ 54S. Бпрюяа 56S. Бнснликаты 532. Блеклая руда 754. Блескт. иелѣзньта 6ST: — кобальтовый 711; — молибденовый 66S;-~M-toHbiH742; — няккелевый 711; — свинцовый 557, 606; — серебряно- иѣдньій 741,754;—серебряный 754; — сурмщной 595. 606. Бобовая руда 687. Богемсий хрусталь 349. Боксита 500. Болотные: газъ 272, 55, 90, 101, И а, 192, 183,187,237, 29S;—руда 6S7. - Бор пни тъ 495. Еораіцітті 500. Борннн к. 497.1 Борноіпісіьш соли 49S. Б ор г іофтор нет ово дородн л і [ к. 501. Бороф'горная и. л ся ео.чп 500. 501. Бсръ 494, 421:— металл. 49S;— бромистый ][ броііюіодцетыіі 501; —іодіістыіі 500; ^сѣр- ннстый 496;—сІфнокислыЯ 497; —фосфорнокислый 497:—фтористый 500: — хяо* рнстын 501, 329. Браунптъ G78. Бреггерстнтъ 520. Брожеиіе 1S5. Бронаргпрнтъ 762. Бром л ст ы іі во дор одъ 366,7 5,94, 242, 294, 4S4;—тіоішл-ь 630. Броміюватаіг к. 3S9. Бромобепзо.і-ь 96. 272.- Бромоформ'і. 2GS. Брот, 360. 17$, 1S1.24S, 423. Бронза 5* 2. 697, 752; — ялю- ынніеван 515;—во ль фра мО- вял G6S;—аерка.тьная 472;— .марганцовая GS0. 681;—фосфористая 552. Вропзптъ —знстятнтъ. Врѵцитъ 429. Бура 4Й5—196. т. 96. Бурты (кучи соли) 314. Бурые: какень, см. пиролюзит*: — желѣзнякь 687; — угли 261. Бу'танъ, 271, 27S. Б-ь'лепіе тканей 34-4, Бѣлнла бар чтовы л (постоя- пыя) І42; — висмутовые 599:—свшшовыя 561.5 -9;— шінковьтя 479. Б'1зли.'[ызаіі іізвесть 349. 116. Бѣлковыя вегдеетва 163. 167, 199, 25S, 606. Бѣлокт> яичный 272. Бѣлые; купороеъ, см. купоросы; — иагнезІя 433: — мышья къ. с si. ангвдридъ мышьяковистый: — сеннцо- вая рѵда 562:—чѵгунъ 2G6, 692, 693. Ва.зелвнт. 283. Валентность алелентовт,, «Г. атомность. Ванадинить 602. Ванадіевая к. 603. Ваяадіп 601. Ванна для газовъ 9; — сушильная 40. Вйлутинь-фай 599, Вельтерові.'кія (пре до крана - тельнші) труСкн 194. Веитиллція поиѣщеиііі 1S7. Вещество 2;—простыл 15. Вавѣшніэате газовъ В. Взрывчатыя вещества 122, Н», 178.212, 213. 216,491, 760, 778.
УКАЗАТЕЛЬ ПО ПГИДМЕТДМЪ. 787 ЭЬрывьт ваты «ли углп еь жедк. воядухомъ 178. Вігоіашпъ 568. Викторій 530. Впивая к. 2!>6, 36, 221, 59G, 746; —камень 297; —епирть, СМ. СПІфТ'Іі ЭТИЛОВЫЙ. Вискоза 047. Висмутовая к. 59S. ' Впсмут'ь 597, 95:—хлористый 600, 331; —соли: азотповпе- мутоваіг 59!); — углевисмѵ- тпвая РіПЕ):—Ві(С!Н:'|" 600.' Витерпгь 44-1, 41-7. Вихревая гипотеза І5Н. Вкусь воды 33. Влажность во. 25: — воздуха на рвзлпчныхъ высшим. 175; см. также вліиніе влажности. Илілніе влажности на ходъ реакцій 1*22, 241, 302, ЗЫЫ, 013; — давлен!я 27, 484; — массы 23, 306, 704;—тижв- лыхъ атомовъ и чпегацъ на реакцій 773. Внутренней треніе, см. ВЯЗКОСТЬ. Вовлечёте .151. Води 28, 79, 95, 96, 105. 232. 247, 2511, 42'J; — амміачная I Lit);—атмосферная (дождевая] 30;—гигроскопическая 4IJ;— ді і стн л ли рованна j і (п е - регнаниая, химически чистки) 34; — жесткая 33, 31- — известковая 4-37; — источнішовая 31;—конетп- туціопняя "7; — крііста.ілн- ааціонная 07:—минеральная 32; —морская 32, 36ч, 773;— рѣчная 30;—с-врная 612; — тухлая 34; — чистая ;въ общежитш] 33. Боднын окис», см. гидраты; окисей. Водородистый бор ь 499:—гер- '. наши 551; — каліп 403, 38'.);—кремнііі 533; — лнтІй ; На;—иышьякъ 530:—мѣдь ; 74*; —натрііі 3S9, 102; — ! яиккель 723;—палладІй 729, : 101, 107, 723; —платина 101,' 723: — щелочпо-земельные j металлы 446. Водородная теорія к. 141;—| огниво 103. I Водородо-сѣрннстая к. 021. j Водородъ S2, 55, 57. 5S, 101,. 112, 122, 127, 171, №, 187,; 41S, 42-1;—въ эіомеитъ вы- д'Ёленіл 104. ! Водяной газт. 300, 90, 259;—! остаток* ІЗЯ, 151, 200. Воздухъ 168, 59, 93 — 95; — j нсидкій 175. I Воэстяновитеди 104, 303, 3KS. ■ ЗІН, 429, 484, 553,554,575, і 584, 5S5, 594, 002, 613, IU4, j 623, 627, 663, 699, 7-IS. і Воя становление 13. 104: —ме- талловъ водород. 105. Волластотиітъ 5-1(1. 547. ; Волчвцт, 666. ; Вольтаметръ 81. ' Вольфрамовая бронза 66S. ' Водьфрамъ 005. fi(jii. ! Вороненіе Іі. '■ Вѵльфова етклпнка BS, SS. Буцъ 694. | Выв'Іітрпватііе кристаллов-і.72. ! Выеушиваиіе 40. ! Вытвсненіе галондовт, галок- ■ дамп 364:—моталловъ водо- родомт, 104 и металлами 760. і Вьтщелачнваиіе (методнче- і ское) 377. і Вѣнекал зелень, см. швейн- фуртсиал. і Вѣсъ (шніятіе) 174;—воздуха на различи, высотах* 175;— единицы объема воздуха и водяного пара 39; —литра воды 35, 37:—литра водяного пара и льда 37;—ча- j стнцъ въ жидкомъ соетол- нів 252. Вѣчность вещества 5; — сііл"ь31. Вязкость жидкостей 209. Гадо.штггъ 520. ] Гадолннііі 529. Газгольдерт, 273. Газовыя двигатели 124. Газолннъ •> 32. Газометръ .10, 89, 273. ■ Газы У, 48. 54—60, SK—90, 93—101,121. 240,247,423;— водъ 31; — воздуха 169: — пламени 128. Галлій 517:—хлористый 510. Галмей 4S1. Галоидный к, 335. Галоиды 337. 356. Гальванопластика 751. Га льва ной ро волн ость. см. электропроводность. Гамартитъ 520. Гарньернтъ 711. Гартъ 595. Гауернтъ 678, Гаус-манигь 678. 452. Гашеная известь 77. Гейлюслтъ 440 Гексагидрабеизолъ 36S. Гѳксаметафосфорнал к. )! ея ; соли 584. ГелІантпнъ 133 Геисатіоновая к. 64S. Гелій 180—183. Гемпморфизмт, 452. Генераторный газъ 298, S59. Генераторы 29$. Гептатіоновая к. 642. Гермаиііі и его еоед. 550,465. Гетерогенная система 63, 67. Гетигъ 687. Гигроскопичность 41. Гидравлическая известь, см. цементы,1 Гндразннъ и его соли 202. Гидр аргиллит т. 50К. Гидраты ви. 77. 132:—амнда 2і)2:—аммонія 197;—іірома 362; —-спи рта 47;—clsp о угле - рода (Ші:—углерода 2SS: — хлора 75, 340: хлпрігстаго и іидистаго кобальта 7\'Л:—• хлорнаго хрома <М>В:—дв>/- окпееіі-.стіяия 563; — титана 565:—закисей: желѣзабЭЭ;— кобальта 714: — марганца И7іі:—мѣди "46;—никкеяя 714:—олова 554;—талія 518, 519;—урана 673:— кислотъ: азотвоіі 70, 209; — борной 497; — Гіром истов одо род но )"і 75. 36S: - іодиоватоіі 370; — іодногі 370:—сѣрнистаго водорода 75, 613. ti22; —серной 46, 70, 74, 631, 633; — угольной 56, 75, 292, 622;— фтористоводородной 359; — хлористоводородной 4'і, 70, 333;—хлорной 355;— окисей: алюминія 505;—барія 441;—■ висмута 599;—желѣза 687, 701: — золота 77S; — каль- ція 436; — кобальта 71S; — кремпія 537, Э40; —мапгія, 4а9;—мѣдд 74S;— наккеля 71S:—олова 555:—платины 72-S: — родія 730; — свинца 560:—серебра 759:— строн- ція 441;—талія 518:—хрома 662: — цинка 1-79: — перекисей: барія 151,443.639:— кадмія 479: — цинка 479;— см. также кристалле-и кріо- гидраты. Гидрогели г.тинозе.ма 507: — кремнезема 54-!. Гидрозоли 60;— вольфрамовой к. 669; — глинозема 507, 50S: — кремнезема 541: — молнбденоііой к. 669: — ок. жел'Ьза 702; — сѣрниетыхъ мсталловъ 69, 615. Гп дрок салим инь '201. 625. Гидроксп.ть, см. водный оста- то къ. Гндроцеллюлеза 637. Гиперетент, 54/. Гппосульфитъ, еті. с. сврнона- тистонатровая, антпхлоръ. Гипотеза атомическая 157: — Арреніуса 65; —■" вихревая 159: — происхожденія нефти 2S4:—Проута 770; —Сталя 13:-электрохимическая 141. ГішофОііфорная к., см. фое- форноватая. Гипс-ь 439. 26. 49. 314, 427, 606. Гіацинтъ 567. Глазурь 483, 697. Глауберитъ 4І0, 451. Глаѵберова еоль 371, 51. 62. Глетъ 560. Глнколевые эфнры'41)І. 50*
7SS УКАЗАТЕЛЬ ПО ПРЕДМЕТА 1П Гликоля 270, 27 (, 72, 279, 3*4, 491, 514. Глина 501:—фарфоровая 502. Глинистые сланцы 501- Глішііі, см. плюминій. Глішоземъ 505, 41, 135, 4-23. 501. Глнцерииъ 272, 270, 352, С. 12. Гяітій. см. берплдШ. Глюкоза 272, 746. Гмелниа соль, ел. красная с. Гнейсы 547. Гніеніе 91, 129, 185. Гольмш "30. Гомеоиорфпзмт, MS, 451. Гомогенная система 67. Горное масло, си. нефть: — лень, с", асбестъ; —хрѵсталі, 53S, 539. Горчичное масло 64S. Горькая соль, ем. с. еѣрномаг- < незіальиап. і Горькозеагь, см. окись магнія. | Горѣлва (газовая) Вунзена ; 9:—для гремѵчаго газа 125. I Гор-вніе 11S, 126, 128: — ам-1 міака 193: — жел'Ьэныхъ j оппдокъ 6;—неполное 259. j Гравпровашо (офоргъі I OS: —- ! на стекдѣ 359. ! Градирня 316. , Гранаты 36, 451. ! Гранпты 393, 533, 547. Графитовая к. 266. Графить 265. і Графически споеоб-ь 50. Гремѵчій газъ 81, 12U — 126, ' 127, 166, 232: — волото I 77S:—ртѵть 491: — серебро 492, 760:—йгбсп 122. Греенокптъ 451. Гѵбчатое аселѣзо 095; — ила- ■ 'тина 726, 101, 103, 121, [ 627, 724. і Гѵмпновыя вещества 261. і Гумусъ 361. ; Гшняетова зелень 602. ; Давленіе водяного параЗЙ; — ; дассоиіонное, см. диссоіііа-! щя:—иарціальное сы.законъ Дальтона; — при вэрывѣ 122;—см. вліяніе давленія. Дамасская сталь 69 Ф. Датолить 495. Даусоновскіа гааъ Я0І. Двойныя раз до жен ія солей 40, 13S, 430, 319 — 323:— епдавовт, 5І5. Двойныя соли вб. 139, 430, 734;—азотистой к. Со + К, Na, Rb, Cs 714; Pt+Ba, К, Ag 736; —азотной к. Ag+K, Na 761;—борной к. Са+На 495:—бронпстыя Ві+К 598; Те-*-К 656;—винной к. Сп+ К. Ха 746; Sb+K 596; іоди- стьгя К + Hg 491;—енне- родистыя Fe+K 708; An + К 777, 778; Со -j- К 714: Мп+К 679; Cu+Fe+K 708; Cu-f-K 74.S: Pt+K, Ag, Ba u др. 732—734; Hg+K 491; Ag -j- К 766: Zn + Fe + К 70S; - сѣрнпстой к. Au+Ка 778: K+Na 623; Pt+K, Na, NH' 735;—сЬрнпстыя Fe+K 707; Sr + K 442; Hg+K 620: — сѣрвдватпетоіі к, Au + Na 778; Ca + К 62Ч: Cu+ Ka 627; Fb + Na 026: Ag+Na 627, 762: — сѣрпой .;. Bi+K 600: Fe+ГДО 699: Ca - K. Na 440: Jig 4- Hff 430. 051; Mg -=- К 431, 450; Mg+Na ASI, 62S: Mb + Al 679: Hg+K 491: Zn + К 479. ВЛЦйОЧ'бНЮТаІ; см. также квасцы: — угольной к. Al+Na 506: К—Na 396; Ca+Na 440: Mg+NII4 430:—фосфорной к. NH"'+ Na 581; llg+NH1 430, 581: Mg + Na 582:—■фтористыл AI+K 511: АЫ-Ма 358; V, Kb. Та 603, 601: Sn-J-K, Ba, St 5515: Ni, Co+li714:Pb+ К 35S;—хлористын Al+Na 512: Bi+K 600: Fe+K, HH4 702—703; Au+K, Na, NH\ Щ 777: Mg - NH1, К 430: Cii-S-K 749; Sn+K, Nli4554: Pt-КИ', Ka. K, Ba. Sr, Ca, Ag :i др. 725. 727. 735: РЫ- K 403: Hg CI4 -J- Г.МС! 4ЧІ: Htr, Zn, Cd. Mg 493: I'b - Nil* MS, 564:Sb59S:U+K. NH* 671;—хромовой К. К + NH* 058: яіавелевой к. K4- Hg 490;-NaJOaNaC'I 14НЮ 319. Двуокиси 113; — азота, см. ангидрпдъ азотноватый; — германія 550; — кобальта 719:—креынія, см, кремне- земъ; — маргапца 6S0, 114. 145, 151, 338:—м-іздп 746;— свинца 503,114, 145, Ш;- сѣры, см. сЁрн истый газъ:— титана 5 G 4;—углерода, см углекислый газъ; — хлора 352, 353:—хрома 600. Друфосфаыіда, 589. Двухлористая сѣра 649. Двухлороуксусная к. 346. Деготь I8S, 258. Дезянфекиія 187. Декстринъ 272. Дельта (сплавъ) 752. Деполимеризация 242. Депрессіи 0J. 64, 249—254:-- молекуляриая 04;—раство- ров-ь Вг и 1362, 5 573,610, Р 573;—раствор овъ спры в'ь сѣрниетомт, углеродѣ 60S;— еолей метафои|)орной к. 584;—спланові, 553. Дерево 257,697;—очаменѣлое 539, 541;—сатурново 558. Дефл о гп стііропаі і ны й вояду х ъ ІІЗ. ДеішггіГг 53U. Дпдпмъ 40S. Дттстафосфорная it. 583. Диморфизм* 451; — углекаль- uieuoii с. 438:—кремнезема 539; — нупо|«!совъ 713: — сѣры G08;—фосфора 570. Динашітъ 122. 212, 213. Діщнтрофенол'ь 453. Днсгрсі'аиія 53. Дпспрозій 530. Диссоціація 25. 322; — КО+ NO,J 219;-N5H' 217: — ШѴ КО'+піШ" 2І!;-НН» 167, 189; ашііакалы'іыхъ с.197:— амміачно • соляныхъ соед. 1 серебра 192; — водороди- і стыхъ К, На S89 л Pd 729:— . воды S3, 122, 239, S00: — ! гидрата хлора 340; — іода [ 242;— HJ 3(і5;-карбам!іново- I амііііачной с. 306:—крп стал - логіглратов'ь 73, 74; —озона 143:—окпеіі М'ііди 748:—СО 300;—параціана 310; - H-S 611:- Са СО]437;—СО;29Г>. 300; — НГІ 337;— НС12НЮ 333; — PCI0 5S6: — ZnCl8-^ . піЯН-1 481:— NallO 3S5;~ а.тектролитпческая 65,253;- npst горѣнііі 12S. Дпсульфогшслоты, с.м. тіоно- иыя к. Дитіоіювая т;. 643. Дві|н|іузія газовъ ІЗ, 84,112;— водорода сквозі. металлы 101;-двонныхъ о. 431;— растворові, вб. 43. Na!C03 [ и СаСІ1 437; —- растворовъ НС1 В7. водѣ 334: — скорость І днффузіи 43. \ Діазосоединения 220. Діализаторъ 44. 1 Діалпзъ 44, 542. . Діаялагъ 547. ] ДІаяовая к. 603. ; Діаспоръ ^06. I Діэтнлъ 605. I Длина волнъ въ мтектрѣ 407, Доломиты 426. Домны 690. Досчатый шпатъ, см. Еолла- СТОНИТ'Ь. Древесина 257. Древесная к. 258; — еппртъ, см. еппртъ метиловый. Дрожжи 385. Друзы 36. Друьгаондовъ свѣтл. 126. Дѵализміі 140. Духи 148. Дымчатый тоназі. 53S. Дымящія к. 72; си. НВг, НСІГ HNO'.IPSO1. Дыханіе 10S, 129, 1S6, 237. Дѣііствіе к. на Hg и Zn483— 484;— на сѣрнігстые металлы 611. ■
УКАЗАТЕЛЬ ПО Ш'ЕД.МЕТДМЪ 780 Евксенитъ 5?0, 671. Евроши о29. Еитектпческін сн'ііси 70, 403, 553, 634. Единица теплоты 36. Ербій 530. р.ремѣешітъ 40 а. Жавелевая иода. 349. Жадность к. 310, 327; Желатина (557. Желтые: гпдрап. кремиіп, см. снлмкопъ;— м'Ьдь, аі. ла- тунь:—кассельская краска 561;—мышьпкъ 590;—свинцовая руда C(i'J:—соль 706— 707, 30S, 397; — фоефоръ 570: — хром'і. (кроиъ) 55У, 658. Жел ѣзп сто спи ероді ісга и к. 70S. Жглѣзносинеродистая it. 700. Желѣзныс; амальгама 698; — СісскъбЭ/;—itiicjiOTii 705; — колчедапъ 686, 223, 590, 606, 7І2;—купорось, csr. ку- поросы; — набойка 697;— окалина fi, 11!), 697. Же.тЬзнякъ бурый 687; — красный 687; — магнитный 687, 452: — титанистый 5 6 4; — х р о мнстый 656;—шпатовый 0S7. Желѣзо б8.->, 6: 18, 85 87, 101, 422;-металлич. 693;— метеорное 685, 719:—пассивное 210, 648;—пнрофо- ричеекое 119, 696;--бромистое 721; — іодистое 397, 721;—-мышьяковистое 590, Fe Ль 0. 595;—шггроскрпп- стое 709;—синеродистое н сннеродное 706, 70S;—сернистое 3, '612;—■ хлористое 699. 721; хлорное 702,402;— соли.1 азотнлигел'Ё зиа я 7 09;— свриожел/Ьзнстая, см. купорось же ,т 1; з н ы й;—с-крнож е - лѣзная 70І; — угле-.кед'Іізн- стая 0S7, 700:— фосфорно- желѣаная/ 580, 703;—шаве- левоже.твзистая 699-704;— щаве.тевожел'^зкан ^04; Fe (C0)5iiFe3(C0)' 704- Жемчугъ (искусственный) 199. "Жерновые камни 539. Жестг, (оловянная) 552. Живая сила (паровъ и га- аовъ) 247. Животное масло {oleum animate) 190. Жидкій воздухл, 112, 175. "Жидкость голландскихъхпмы- ковъ, си. зтнле ел. хлористый. Жнрнып соединенія 271. Жнровнкъ, см. талькъ. Жнръ {трупный] 2S4. Закалка бронзы 473?—стали .69."), і Закиси 131; — азота 225, 55, 95, 90, 122. 164, 165, 203, | 206, 264;-желѣза 699, 85, . 13G, 721; —золота 778; — | каднін 486; — кобалта 714, I 721;—марганца 679, 731; — ! и'ізди 36, 742, 746, 772; — ] шіккеля 714, 721, 759; — і олова 55-1; —ртути 4S9: — ' серебра 75S; — талія 510, ! Из; —урана 672; —фосфора . 578. Закоіп, Авогадро - Жсрара 235;—Еошіь-Маріотта 93; — вѣчности вещества 6, си.тт, 21;— Гаю 451; — Генрп- Дальтсна (растворимость га- I яов'і.) 55; — Гей - Яіоссака ! (коэффициенты расшіірвнія [ газовъ) 91; — Геіі-Люссака (объемы реагнрующпхъ га- ] зовъ) 1-11 231, 2-й 233: — I Дальтона (парцііілыіаго да- і вленіл) 57, 29: — Дальтона I (кратных!, отиоітісігіб) 155, | 76. ?06;-Д.олонга и Птн I 420: —замѣщеиШ 199, 276;- і Кирхгофа 4-09:—паевъ 161:- періоднчега.-ііі -45S:—носто- I якства состава 1(Н;—прѳ- j дѣла 271, 276;—Траутона 2ti';— четныхъ паевъ 270, ■ 27и; —эквивалентовъ 140. ! Замазка свшщово-глицершіо- ■ вая 560;—цинковая 480; — см. также мастика. 1 Замерзай іе растворовъ вб. 63, 64, 249-254; СаСГ 440;— : NaCI 31S;-H*SO' 633; см. і депрессія. ■ Заиѣщеніи 4, "234 1 Звукъ (скорость въ газахъ п \ парахъ) 247. j Зелень мѣднал, см. мала- | хитъ; — ггониетова 662; — j шяеГшфуртскап (в-Ьнская) ! 595; — Шеле 595. ! Зеркальный чугуыъ S8D, 693. ■ Зильйерглетъ 560. ■ Зігвеннкъ 547. ; Золото 772, 422, 744, 754;— бромистое 772; — бромное ! 777; ■ -іодпетое 772;—гремучее 77S:—листовое 776;— растворимое 776;—серебристое 754; —сусальное 556;-- сѣрниетое 77!-": —хлористое 778, 772: —хлорное 777; — червонное 776. Золоченіе 778. , Избоина (І46. Известка 436, 437. Изв е стково магпезіальн ий шпатъ 449. Известковые: вода 437;—камень 77;—молоко 437; — плита 2S8; — шпатъ 427, 43S, 447. Известняки 2SS, 426. Известь, см. окись кальцін;— бѣлпльная 116; — гидравлическая 543; — натрнетая 172. Извдгерія 4, 62, 146, 265, 277. Изоморфиэмъ 44.7,451;—полимерный 452. Изоморфный ш'ііск 44S. Изо]»даішитый ал.чилъ (И-3. Нэотонпческіе растворы 45, 250. Иэохоры 160. Изумрудъ 4І-4. Ильмешп-ь 56-1-. Ильменовая к. 603. Пмиды 203, 237. I Инваръ (Invar) 719. Индиго 216, і Индикаторы 133. '■ Пндііі 517, 466;—-хлористый і 51S, 510. , Инфузорная земля, est. тре- пелъ. . Иридіи и его" соед. 730:— оемнетый 723, 731:—хлорный 730, 732. Иеетіановая к, 6W. Искусственные; алмаз-ь 267:— драгоценные капни 49S:— жемчугь 199; — кристаллы кремнезема 539;—минералы 54S;—рѵбины 505:— шелкъ 61-7. Исландскій шпатъ 43S. Исѵо'шнкп минеральные 32. Итяколумитъ 266. Итакоиован к. 251. ■ИттерОііі 530. ІІттріалвтъ 520. Иттрій 526. Пттротапталитъ 520, 604. Пттроцернтъ 520. Іодярптъ 762. Іодиетый аэотъ 368:— бен- золъ 96:—водородъ 355, 60, 70, 366. Годная к. ц ея соли 370. Іодноватая к. 571. 369, 202. Іоднонатцетая к. 369. Іодозобеызолъ 369. Іодокрахмальная бѵлаікка 145. Іодометрія 62-7. Іодъ 362, 184, 219, 242, 360, 627:—одно—и трех-хлорн- стый 370;—пятпфтористый 457. Іоны 13S, 252. КадміП 485, 229;— іоднетыіі 485:—сѣрниетый 4S5;—хлористый 4S5,+nfiHs 4S1, Cd {NH!C1)2 493; соли: сѣрно- кадміевап 485, 5!. Казаны 258. Канничт. 4ч30. ііалн, см. ѣдкое кали. Кйли-аппарагь 172;—астраха- пнтъ 415.
790 УКАЗАТЕЛЬ ПО НРЕДДКТАМЪ Кплііі 392, 181:— металлич, 402;—(КСО)" 303. А 02:—бромистый ЗЭ7. 3150, 361:—жо- j ѣзі и:то ■ синеродпет ы й, см. желтая і1.; — ікел+яноешіе- родпетый, ом. красная е.;— іодистый 397, 46. 64, 145, 311), ЗИО. 402, 704;—лпого- сврнііетый BIS; — и.татн- ново-синеродистый 732; — роданистый 64.7, 53, 398;— синеродпсто - кобальтовый 714;— синеродистый (цімш- сгый) 397;—сѣрнистый 014, G1S;— фтористый 300:—хлористый 51, 154,- 115, 360. ВУЗ. 421;—соли: азотнсто- наліевая 2lfl, 164:—а.іотно- каліевал, ея. селитра, калііі- іі ал; — гаиздіеЕОкаліеЕал 0(12: — виннокаліевая 297, 3 95: - де у углекал і ева я 390— ДБухромошкаліенал 657, 43, 116, 65(5; — днтіановрка.ііе- вал 643;—інелѣзноиаліевая 70а;—зо лото к а.ті екал 777;—- к релн ефторп ст о к а лі е ва я 53S; — ыаргян нови сто каліе- вая 6S1;— марганцовокаліе- пая 1582, llli, 220, 226;— ает асу рьмянока лі евал 597 ;— многогалонднын 3SM:—кы- шьяковока.тіеван .VJJ; — аѣднокаліевая 74-fi;— над- сѣрнока.тіевая 640;—нптро- сѣрнистоі.'аліеван 624; — одовяннокаліевая 556; — свішцовокаліевая oQS:—сь- л е нов окал і свая 653;—сѣрно- ка.тіевая 390,51,254, 392;— тел.туровокаліевал 653; — ті о ноли бде н овок ал І с вал 67 0; - ті оу глека лі ева л 6 47;— три— В тетратіоновокаліе- вая 643;—трихромовокаліе- вал ВоЯ:—углекаліевв.н, см. иотяшъ: — уксуснокаліевая 2S; — хлорноват о каліевн я, саг. бертоллетова с.;—.члор- нокаліевая "гIn. 117, 35і, 657;—хмомовокаліевая 05S. 657—пдаяовокаліевйя 398;— щавеленока-ліеван 395. Каломель Л!Ю, 488, Калориметры 133. Калорія, ел. единица .теплоты. Кальверить 774. Калытроны 607. Кзльцій 425:-металл. 434і—- бромистый 360; — іодистый 435;—сѣрннстый 019. 324, 376; — фосфористый 574 — 57 6;—фтористый 35S;—-хлористый 440, 53, 06, 73,172, 3G0, 422; соли; азотиокаль- гоевад 442,4fi;—борнокалъ- шевая 495,498;—двухроно- лзвестковая 657, 658; — кремнензвесткован 317; — ді ироф осфо р ы онявесткова я ііііЭ; — сшіішовоыіі.іьніспал ИЗ; — с ѣрноиатпстоизвестковая 137, Ь21і;— сѣрпокаль- цквая 439, lili, см. также га п ст.;—у г ле кал ьц.іе вил 426, 135, 438; — фосфорной атп- сто известковая 585: — фос- форноизвестковая 508. 58?;- хлориоватнетоішест- ковап 116, 349; — хромоно- чавестнован 057; — щавеле» воизвестковал 427. Камедь 167. Каменные: соль 314;— уголь 2(і1. 202, Каперная (акглійская) к. 225; си. еѣрпая к.; — кристаллы 223, 025;—пронеси. 224. Камеры сёш-щовыл '2'1і. Калпатіт 691. Каолшп. 502. Каие.шроваціе 753. Капиллярность 97. К арап дат л 266. Карбамидь 306. Карбаіпшовая к. 305. Карбидъ 693; см. углеродистые металлы. Кар бокс илт, 2У7. Карбоксильный ];. ел. органи- чеенія к. Карболовая к., см. фено.тт,. Карбонадо 26S. Карбонированіе 27(1. Карборуидъ 537. Карбѵряроваиіе 127, 301. Карналятъ 314, 393, 430. Касиальо 267. Кассе лье к ая .желтая і.-ріи-і;а 530. Кассіевъ пурпурт, 777. Каталитическая лв.шгіп, см. контактны я. Каустическійыатръ, си. ѣдкій натвъ. Каучукт. 101. Н2, 17S. Квадрантный окиси, с«. не- докпеп. Квартованіе 775. Кварцевые: песокъ, ел. пе- сокъ;~нити 539. Кваріѵь Ш, 533. Квасцовый камень, см, а.тго- иитъ. Квасны ашііачные 449, 510, 651;—ванадіевыо 603;—железные (К, Rb) 704;—ку- бичеекіе 511;--марганцовые 680;—натріовые 510;—поташные (обыкнов.) 510, 30, 49, 62, 67. 73, 449. 505; — хромовые-07. •'49, 061. Кейльгаѵит'ь 520. Кейфунт. 490. Кермесъ 620. Керосппъ 283. Кпзельгурт, 540. Киэеритт. 432. Кинетическая теорІя га- яовъ 57. Кіілолпрь -1Й6, 620;—сурьмяная 020. Kun'tJiiiiL 77, 43іі. Кп пѣп і в с;іабыхъ-раст во ровъ 251-252. Кисличная с, ел. кислая иа- велевокаліевяя. Кислорода 10S, 49, 55,57,59, S3. 97. 112. 122, 17S, 13S„ 2.І5. 424, 475, Кислотные окислы 131. Кислоты вб. !32, 137; — ды- мяіція 72, см. НЙО», НВг, H3SO', ПС1;-Каро 6і1:- комплексныя 003, 067, 700, 73G;—органы ческі я 279,290. Кислыя с. 139, 497: —борной к. 497:—вішно-каліевіиі, см. іфемортартар'і,; — вольфрамовой к. 066;—мышышово- каліеваи 591: —пиро(1юсфор- понатровал 5S3;—ершиста- го водорода 614.617—019;— сѣриистоамміачная 651; — сѣрт!сгоііэвееті;опая 623; - еврнистонатровал 622: — сіірмоамліачііая 651: —ct р- нокаліовая 390; — сѣрыомар- г.шцован ОУЗ:—сѣрнонятро- вая 375, 628; — сірной к. вб. 637—038;—уг.теаммІач- пая 305; — уг.чоі;аліевая 39 6;—у гло к ал ьціев а я 43S;— угленат ронян 3S0;~ фосфор- aoft к.: ДН'. %, 581; Fe- 704; Са 569, 582; №і 580, 5S1; Ag 5SO: — фтористаго водорода 359; — шавелеио- килі«вая 395. Клеве аті, 520. Клей 543. Клифтон пи. 260. Клѣтчатка 107. 211,257,272, 637, 647, 7J9. Кобальтовые; блеек'ь 711;— цв-етьі 590. Кобальтіаковып с. 715. Кобальтъ711;—Со-КО!218;— бромистый 721;— іодистый 713, 721;- мышьнковпетый (шпеЙеоЕЫЙ) и сѣрнистомы- шьяісовпетын 711;—фтористый 714;-- хлористый 67, 713, 717, 721; — соли: аэот- локобальтовая 713; — сѣр- иокобальтоная (наішіМі) 713, 721, [окиси] 719. Коксовый башнп 224.225,3;(2. Кокм. 262, 2ііЗ. Кол бы 9. Колированіе 264. Коллдыаторт. 404. Коллодіониый хлопокт, 212. Коллодіуііъ 1S5, 212. Коллоидалі.нос состояиге берлинской лазури 709;—вольфрамовой :;. 669; — гидра- товт, глшюнема 506; — ж~ таллическихь: золот 776; платины 7Э6,серебра 750; —
УКАЗАТЕЛЬ ПО Ш'ВДМЕТАМЪ. 791 окиси же.ть'за 702; — еда- бьіхъ oiiMBiiuifi50!);—-сиры 010; — угленялі.ціевой с. 439; — хлористаго серебра 760; см. ташке гидрогели и гидрозоли. Коллоиды 14, -139, 54а, еіі. предыд. слово. Колосники 259, 299. ■ Колошник']. 691. Кол у л биты ore's. Колчедат. нгелтізпый (с-Ьр- тіыіі) 6S6, 223,590,606,607, 7-12;~ мышь я киви стыіі 590;-- мѣдныіі 600, 7-Й, 743; — ішккеллстмн 711. Колыштаръ, си. иумія. Комонал известь, см. негашеная нзв.;-— cfcpa 607. Комплексны я ни слоты 603, 667;—соединеш'я 700, 73(і. Компосты 261. Конверторы 094. Коніішъ 06. Консервироімшіс дерсиаІЗО;— мяса 498. Копеерш,і 180, 1Й5. Консгат ушан нал вола 77. Контактный способ'!, получены сѣрной к. 631. Контактаып явленіп 28, 116, 122, 152, 153. 222, 233,241, 295, 300, 3012. 31fi.355.8Sl, «32, 7 С'. Копоть Г27, 128. Коричное масло 117. Коронііі .160. Косвенные пути нолучепія вещества 151, 16S. Корундъ 451, 505. Ко а ффи щекті. раствор; г ло стн rifi. 47, газов'Ь 49;—раепш- реніл: воды 3d;—газовъ 55, 93, 94, 242: — висмута 600; простынь тѣдъ 470:—ртути 487;-сплаиовъЖ-|-Ре719;— стекла 550;—сѣрпокислыхъ солей 1С, Rl), Cs Зі)2;—t-Іфы 009. Каэффиціетітъ упругости различи, веществъ 097. Краски 132, 133, 190. 216, 263, 479, 485, 507,511,559, 501, 562, 5Н5, 019,620,658, 062, 071, 674, 701,708,709. 712, 730, 74*, 745, 777. Краевые: азотная к , см. азотная к. дымящая; — жеЛ'Ь- знлкъ №7; — мѣдная руда 742; — ок. маргампд 679;— о к. ртути, сы. окиси;—евин новая руда 559;—серебряная, рѵда 595, 754;—-соль. (Гме- лняа) 709, 114, 701, 706;— фосфорт. 571; — хромовая руда боб;—шпеЯсовал рѵда 620. Крахмалъ 145, 272. Крезіень 539. Крем неброшфо рать 535. I Крйінеіші к., см. кремне- I зеаг'ь;—яфиры 534—535. j Кремпено.'іі.фрамопая к. 608. ; Крсмнеземъ 537, 531. 1 Кремиеіодоформі, 535. [ Крем к ('.фтористоводородная к. j 536, 151. [Кремпехлороформг 531, 534, ■ Кр&инеимне.уеиая к. 534. I Кремнеэтнловыц яфнр'і. 531, ! 535. ! Кремнеэтнлі. 531. ' Кремнисты іі маі'нііі 533. і КрелнІй 532; — бромистый | 535, 328;—іодистміі п фто- і ристый 535; — хлористый I 534, 100, 32S; — SiCl'J", I SiCU*, ЗІЗСІ* 53S; — SiCO. ' Si'CFN 533. i КремОртартаръ 2!17, 393, 395, I 390, 403. ' Креновял к. 201. Крэозотъ 1S7. Кршітонт, ISO—183. Кристал:іиуаціопный іімміакі. 19S, 211, 715, 717, 748;— вода 07 Кристалл нэаііія на поверхности 317. Кристалличеекія формы 451. Кристаллическое сходство солен RaM(SO')!6HsO 751. Кристаллогидраты 72;— АІ(КО')л 509; — Jls(S0Jr 510; — A1CL3, AiF" 511; — солеп н окисей Ва п Sr73, 442;—борной к. 73:-—буры 495, 496:—№0 226;-АиС1= 777;—Fe^NO1)0 702;—FeSO1 450,098;— FeCla 699;-Fe2CI5 702;— CdSO' 4-S5: - KHS n K=S 61$; — K4CO» 396;— (KO)=PbO 503;—KHO 397:-- CaOe 437: —CaSO1 439;— CaCO=438;—СаСГЧ-6,440;- СоГ- и Co(.'l! 713: — MgBrs 43l;-MgS04 132; — MjiCl1 433: - MnSO" 679; — As205 5!)i;—CnSO1 450. 717, 750. 751:—Sa2SnO',557;-NaaS03 623;—KasS20! 52, 027; — NaHSO' 375; — N^HPO1 581; —Na3CO= 52, 70; — Na-PtClc 727; -Ma:0! 390;— SaHO 307. 384—NiSO1 «9, 713;-Sn{HO')2. SnCls 554;— SnCH 550;—солей Hg 483:— AgF 763; — SrfClOV 69:— солейТШН;—2Zn(OH)(ONa) 480:—C-IT-O4 73; см. также гидраты и крілшараты. Кристаллоиды 44, 542. Кристаллы 30 07. Критическое давленІе н температура рааличныхъ га- зов'ь и ікадііостен 96; — . объемъ 90, (эфира) 100. Кричный епосои'ь ІІ94. Кріопідраты fi9;-Mb'SOU32;— КаСІ 318. Кріолнгъ 358, 50S, 511,513. Кріоскошічасвія иясл'Ьдовпвія 63, 251», 302, 553, 573, 584. Крокоизитт, 056. Кронъ желтый 559. І-іроокезнтъ 518. Круговорот], углерода "288. Крѣпкая водка, см. азотная к. 1 Коаптогенован с. 617. 1 Ксеггоиъ 180—183. ' Ксенотииъ 520. Ксилол итт, 434. j Кубическая селитра, см. селитра натровая: — квасцы | 511. I Кубовая краска, см. ішдиго. ; Купель см. капель. j Купоросное масло S28, 633; 1 ем. еіірыая к. і Кѵпопосъ ше.ііѣзный (зеленый) ; '098, 51, 72,450, 628,731,+ | nNO 22І;-ларганцовьш 07S, ! 721;—м'Ьдный {ешіій) 750, 40, 67, 72, 73, 70, 193,450, 541, 717, 721, 741,—вйкке- ! левый 36, 67 — 69, 713, ■ 721;—урановый 671;—шш- ковыіі' (б-Блый) 079, SS. 741. , Купфернникель 711. | Куркумовый корень 133. ■ Кучи угольныя 200. ; Лабрадоръ 54S. , Лавровишневая вода 309. ! Лаворевый камеиь, см. ульт- рамарин'ь. , Лазорь (синька) 712 Лазурь берлпнекая 708, 69, 308;—ігѣднал 742:—растворимая 709;—тур пбѵ.ть екая 709. і Лаки 507. Лагаіусъ 132. | Лампа (предохранительная) : Гумфрп Девп 275;—калильная Ауера 5S0, 567. ■ Ланаркитъ 560. j Лантанвтъ 520. і Лаптапъ 520. j Латунь 472, 697, 752. [ Лаурптъ 732. ' Леадгилнтъ 560. ; Левнгитъ 509. ■ Лед-ь 37, 3S, 423. I Ледяная мапшаа Карре 1У2. | Леііконъ 537. ■ Ленмингова масса 70S. Лигяиты, см. б урне угли. ЛигроЕнъ 2S2. Лпкващя сплава 553. Лгаопиая к. 290, 302. Лишідо лить 414. Листовое золото 776;—олово (станіольі 552. Литая сталь 694. Литіш истая слюда, см. ли пи- до ліітъ:—сподуменъ 546. Литій 414;—бромистый, Іоди- стый, фтористый и хлори-
702 УКАЗАТЕЛЬ КО ИРЕДМЕТЛЛЪ. стый-Ы-t;— мистогаде-ндиыя с. 391: соли: борнолнтіевал 498; — іоднакато.штіевая ЭТО; — угле — и фосфорно- литіег.ая 414;~хлорновато- н хлор ыолпті свая 353. Яптогріфскііі камень 2SS. Lilliopon 479. Лптровпгае 52, 314, 399. ; .Нитрованный поташъ 396;— '■ сѣра 607. < Лузкеніе 552, 745, ! Лѵтеок<ідальтіаковыя. сил и ■ '715. ! Лучистая матерія 159. ' Льняное пасло 272, 302, 5ІЮ, 561. [ Лѣстннчная топка Э50. Лѣтняя с. 313. Лнппсъ 7R0: ем. азотносере- ■ бряная с. і Magisterium bismuthi COO. ШагналІй 516. Магнезятъ 427, .ИЗ, 147. : Нагнезія 429. 42G: ~ бѣлан ! 433. і Магнитные: желѣзникъ 687, 452;—окись желѣза 700;— свойства проетыхъ ве- ществъ. 470. Магн]іі425. 179, 418:—металл. 427; — Mg=B 79У;— бромистый 436;—плати иоеішеро- ■, Дистый 733; — хлористый 433, 46, 431; солл: борно- ; нагнезіальная 49 S; — дву- хромокатнезііш.нан С>5М;— мы ш ья к овнстомагне зіа. і ь н ая 594; — ішрофосфорнонагне- згальвая ?>32;— сѣрно.млгне- зіальпая (горькая) 432, 46. 53. G7, ГЗ:— уг.темі'кезіялъ- вал 4,43, 42»;— фосфорно- маѵнезіалыші 581. Майолика 505. Малонован к. 298. Малахиті, 742, 7. Манганинъ 681. Мапгаиитъ G7S. Марганецъ 67G; — металл. 680; — бромистый и іоди- стый 721; — сернистый 679;—фтористый 6^0;—хлористый Н79. 338, 721; — хлорный 680, 33S; ' солн* аз отномарган цовпстая 340;—д птіоновоыарганио виста я 643;—сѣрноиарганцо- вистая G79, 51, 66, 67,145, 721; —щав елев омаргаипов ы- стая 679. Марганцовые: бронза 680, 681;—кислота 683, 145;— дгпать 677. Марказнть 451. Масло горькихь шндалей 309;—горчичное 61S;—;ки- воіше (oleum an [male) . 190;—коровье 272:—кѵпо- роепое 62S, 63Я, см. сЬр- ная к.і—льняное 272, ЗСѲ, 560, 561;—смазочное и соля роно* 'ійЗ. Маслородныіі гпзъ, ем. ати- лсні.. Масса (понятіе) 174; см. влія- нІе массы, Масснкотъ 560. Мастика (замазка) легкоплавкая 5S; ем; также замазки. Матеріл 2;—лучистая 159; — первичная 15. 770. Маточный растворъ 317. Меааконовая к, 251. Меллптовн.ч к. 298, 622. Мельхіоръ 720. Мевдітпндъ 561. Мергели 2SS. 427. Меркѵраммовіп хлористый 492. Меркѵрііі, см. ртѵть. Неркурятил-ь 420, 4S8, 605. Метавислуговая к., см. висмутовая к. Метанол ьфрамшііін к. 666. Металепсія 345. 20. Металлоиды 17. Металлорганнческіи соеа. 270, 276. 390. 419. 420,457,463, 4SS, 509, 554, 563, 605. Металлы t7; — платиновые 721; — сѣрнистые 69, 606, 615;—фосфористые 574. Метанъ, см. болотный гавъ. Метаоловпгшан і;. 553, 555. Мета сур млн а я к. 597. Метятитанонан т;. 5G5, Метафосфорвая к. 58'.1. Метеорные: желѣзо 6Й5, 719;—пылт, 6S6, Метіглашнъ фтористый 453;— щавелевокислый 452. Метиленированіе 27''. Метпдвроъаніе 276. Метиловый спиртъ, см. спирты. Метп.ть-орашкъ 133. Методическое выще дач ив а те 377. Метрическая система ыѣръ и вѣсовъ 35. Механика химическая 21. Механичесиій зквввалентъ теплоты 24. Минеральные: вида 32;—ха- мелеонъ 6S2. Мпраби.титъ 372. Миткаль 637. Много еѣрннетые; аямоній, си. аммонііі пятпсѣрнистый;— соед. водорода 617. Моду л ь расширен) я жи дк остей 100. Молекула см. частица. Молекулярное серебро 755. Молибденовые: блескт. 668; — кислота 669. Молибденъ ибо;—трехсіфніі- стый 670. Молоко яяиестновое 437. іі-. род-ь СИ. Молочтш к. 279. Moilchit. выд'кленіп 23. 104. МоіешнТ'і. 520, 567. Моі-іо-ашідо-метэфосфо[іная іс. 55S. М.оно)[ега(|ю сфер пая к, 5S3, Ионо силикаты 532: — натрін 547. Монотіосѣрпая к., см. сіірно- ватистая. МонотЬфосфориая к. U14. Моиофосі|іамндъ 5S9. Мор даны .">07. Морекая вода 32, 360, 773. Морфотропія 153. Мочевина 3U6, 272. Мумія 701. Муравьиная и. 63, 66. 294, 297, 29S, 302, 304. Муфель 753, 754. Муфелі.иая печь 331, 7 Мыло BS2. Мышьяковая к. 591. Мышьяковистый под 5и2. 95; — нобалі/п шпеіісовыіі кобальтъ; — колчодан-ь "90. іМышыікоиовачадіевіія к. 603. Мышьякъ 589; — бѣлыіі 593;— ;і;е/[тый 590; — бромистый 591:—іоднстый 591; -сіір- ииіітый 590, 619;—фтористый 591;—хлористый 591. Мѣдные: блескъ 742;—зелень, см, малахиту — колчедаігь 606, 712, 743;— купорось, см. кѵпоросм; —сіші, (ла- зѵрт.) 742. Мѣді. 7И. 85, 105, 213( 226, 41S. Іі97;—металл. ?&і;— аллотропическая 741;—га.гь- ватшластвческаи 744:—од- чоброміістп-н 772;—одно іо- дпстал 718, 772;-желѣзя- стосинеродистая 708; — односннеродпстая 748; — оля о фтористая 748;—одно - хлористая 339, 747,772; — двуброшістал и двуІодастая 721: — двѵхлорпстан 339, 721. 750;" соли: Cu-NO! 218;—а э от нопатв стом'Ьдн а я 226;—азотномѣдная 750; — м ы шья нови стом'Іідиа я 594;—о. [епновоиѣ дная G5;— сѣрннітом'Ьднан (лаіаісп) 747;—сѣрномѣднии, ем. купорось мѣдный;—углемѣд- ная 750, 7, 742. Мѣлъ 288. Мягкая сѣра ІІ09;—чугуні., ' см. сѣрый чугуаъ. Набойка железная 697; — угольная 264, Иадазотпяп ѵ. 203. НаднянадІевая к. (ЮЙ. Надішльфрамовая к. 670. Надкислогы еб. 154. Надиолибдйнован к. 670.
ѴКЛЗАТЕЛЬ ИГ) НРЕДМЕТАМЪ, 71>: Надо.ювшшан к. 557. Надсѣрпал (;. С39;—ошіселъ Ш. Шдуголыіан к. 2)Ж. На дх ромовая к. 6'Ю. Наждакъ 503. Накипь 33. Напрлжеиіе силы Тяжести 57. т.. ІІасось ртутный ІНпреп- гелл 89. Насьндсніе 134'. Насыщенные растворы 45. Натрнстан известь 172. Натрііі385, 85, 181, 4о2. 432;— бромистый ЗШ), 364; —іодц- етыіі 360; — миогогалоид- нмл с. 394; — сѣрнпотып 1119; — ннтроп русс шитый 709;—хлористый, ем. поваренная с.;—ціаниитыП 136, 398; соли: азотнетоводород по патрона и 205, 38S; — аоитистонатрооая 218; — а:нгі'НОиат]Юиап, см. селитра натровая;— борнонатропын 496—(-98, см. также бура;— дву—или пнросѣрноиатро- Uiui 375, ГйЗ;—дпуугленат- роваи 380; — двух ро мол ат- ровая Іі57, 658;—юдвонат- рован 370;—Na=OJs 391; — иетав о л ьфра м о натр овал ■668; — муравытонятрован 91, ІЗіі; —мышьяковометпл- яатронан 592; — оловянно- натровая 555; — ипрофос- форнонатровая 581, 583;— нлатнншіатровал 728;—по- лу тор ноугленатров ал 380;— свинцовойатронан 391; — сѣрнпстонатровая 623,- — сѣрноватнстонатровая 626, 52:—.гкрдалатровая 371, 36, Ъ1. 62, Іі7, 6S, 73;—тетра- тіоиовонатровая 61-3;—тіо- о ртоеурьмя и онатров а я 620; — тіоугленатроваи 647; — уксуснойатроиая 28. 74, 229, 275;—фосфориова- тистонатровал 685; — фос- форнонатровая 580, 73;— хлорноватопатровля 353. Батрій-амшгъ 196, 198. Натрій-атлл'ь 390. Натровая селитра, он. селитра;—стекло 549. Натролнп. 51-8. Натръ, см, 'ЬдкШ ыатрь. Натяженіе поверхности. 252. Нафталипт, 53, 95, 126, 215, 27-2. Нашатырная платина 632, 725;—сппртъ 194, 199. Нашатырь 190, 62, 57, 165, 189, 336, 239, 330. Негашеная известь (кипѣлка) 77, 43G. Недокиси вй, 454;— висмута 598;"— пндІя 517; — калія 403; — мѣдн 759;—натріп 390;-—ннккелн 75У;—свинца ■ 559; — серебра 758; — ф(к». фора 578. і Неіізилг.Оеръ 752. j Нейтрализация 131. Необратимый реакцін л б. 23. Неодимъ 529. Иеонч. 180—183. Иеонред'Ьлеиныл химичасііія соед. 448;—см. также растворы. ■ Непредельные углеводороды ! 276. \ Не промок іі ел ын ткани йОЛ j Нефть 282. j Нывепитт, 520. ! Пнакія температуры, си. хо- лод'Ь искусственный. ] Никкелнвыс: блсскъ 711; — j купорось см. купоросъ; — : цв1;ты 590. j Никиелировапіе 712. ! Ииккелгастые: колчедапъ; — I 711;-ста:н. 711. 719. Пиккмль 711, 295;—бромп- 1 стый, іоднстыП и хлористый 721;—фтористый 714-; J соли: кремпениккелеван і 711;—сврпошікгселевая, ем. і кѵыороеъ никкелевый: — і Кі(СО)* 303, 720;—Wi'G'O" 1 ІПОЮ 720. | Нитрилы 304;—борной к , см. | азотистый боръ; — соед. і фосфора 589. ' Нптрить '218. Нитробензола 211, 251. Нитроглицерішъ 122. 212. Ннтрояо -;ке лѣз и сто-с лнеро ди- С'пля с. 701). Ннтрозосое.ютгешл 221. Нитрозосѣрная к. 625. Нптроклѣтчатка 212. Нитроманнитъ 122. Ннтроыетатѵь 213. Нитрометры 220 Нитроирусеиды 70!і. Нптросоедяненія '211. Нптросѣрнистыя соед. 709. НлтросЬрныя с. 624. Нптроуретннъ 228. Нитроформъ 213. Ніобзевал к. 603. Ніобій 603;—тштахдориетый GO k Новое серебро 720, 753. НорвегіЙ 49 к Нордгаузенская с-Ьрпая к; 628. Нюхательный сппртъ, см. нашатырный сппртъ. Обжнганіе рудъ 4-S1, 742. Обмазка роговая 426, 547; — цинковая 481. Обмыдиваніе 382. Обозна,чені я стехіометраче- скія IS. Обратпііып ренкціи 23,25, 54, 84, S7. 105, 111, 143, 167, 2і7, 68S, 704; см. также диссоціація, равноп-Іісіе и правило фазъ. Объемы (удѣльиые) атомовъ 473;—высших ъ солеобраз- ныѵь окислоет. п кислорода «ъ соед, 475; — реагирую- Шііхіі газовъ 231—237; — ■іаетицъ І02, 4iS. 7й0. Огарки 372. Огтпю 119;—водородное 103. Одно-снлігкаты, см. мопосилп- каты. Однохлороуксусная к. 346. Озерная руда, см. болотная руда. Озонизаторы Ііі. О и оном етри че ска а бѵм аж ка 146. Озонъ 142, 184, 220, 369. Окалина железная 6, 119,696, 697. Окаменѣлое дерево 5 9, 541. Окиси вб, 131, -175: — азота 220, 55, 0G. 164,207;—алю- минія, ем, глиноземъ;—ба- рія442, 112, 118, 136,443;— бернллігг 414: — бора. см. ангндридъ бориыіі:—висиу- та о!М; — желѣза 701, 85, 126, 136. 6S7, 759;—золота 778; — инаія 475; — прндія (полуторная) 730:—КіШіІя 485:—каліп 415: — кальцін 435, 77. 135, 172;—кобальта 717, 116;—креннш. см. крем- неземъ;—лит!» 414: — маг- пія, см. магнезія:—-марганца 679;—мІіДіі 743. 7, 85. 105, 742, 716. 759;—натріп 390, 77, S5, SS, IIS:—нпк- келя 71S, 759;—-олова 551. 554:—палладІя 729:—платины 72S, 59;—ртути 491). М, SD, 759; — снішгіа 560, 85. 145;—серебра 759:—сурьмы 569. 759, +nSOi!595;—талін 5IS, 14*:—ѵтлерода 2Н8.55, 96, 11S, 122, 184, 187, 259, 424; — урана 671; — хлора 350: —хрома 6В1; —цинка 479, 85,136,517. 759;—этилена oil. ОкпслекІе 13, 129. Окпелители 130,145.153, 210, 214, 219, 270,344, 350,370. 400. 564, 591,624. G39. 64-0, 653. 657, 659,660, 678,683, 704, 705, 709,732, 759, 773. Окислы вб., см. окиси;—основные, см. оонованіл; — промежуточные 133; — со.те- образпые -154. Окюнозія 101, 112. Окришнваніе пламени 403, 41-Й:—тканей 507. Оксамщъ 304. Окси-кобальтіаковыя с. 715. Олеиновая к. 3S2. Oleum Martis 702.
79-1. укайатьѵіь по лі'Едлетлл'!- Олшшігь 517. Олнгоклаѵгь 393. 54S. Олифа. 148, 5Н0, 561. Олово 551, 415. 21-1, 422:—бромистое и іодпстое 554: — іоднок Зобі — сЬрнпетое 556, , 624;—фгорное и его диой- ныл соед. 556-—хлористое 229. 553, 554, 624-—хлорное ' 556. 329; соли: азотлооло- вяннаіг (закиси) 553, 551;-— сѣрнсоловя-шап 554. Оловниные; кааіеііь 551:—кислота 55а;— коль 554. Опадъ 534). Опредѣлеин. хнмическіи соед, 74-. Опыты; Каіільте 96: — Лаву ааье 14;—Пните 416;—Ста- са 765;—Фарадея 127. Ораткить 567. Орг,тітческля к. 20(1. Органогены 31 і. Орлеиъ 510, 67;-. Ортіітъ 520. Ортоазотнан к. 203. Ортоклизт. 303, 5-17. Ортоуг.теэталоБый эфпр-ь, ел. эфнры. Ортоугольная к. 293. Ортофосфорная к. 57S, 203: Осііізионап к. 740. Осмій 730. 731. Осмотическое давленіе 45, 64, 249. ОснованЫ 131. Основность кислот* 203. Основные окислы, см. осни- ВІІНІЯ. Освовныя с. вО. 139. 490;— азотпоалншлшевая 509; — нзотновнемутовая 54)4); — азотшигсе-гёзная 703;—азот- ном'вдная 750;—азотнооло- вянная 551; — азотнортут- нмя 488, 490:—азотноевпн- цован 561; — ванадіевомѣд- мая 602: — кальдія 410:—- магніп 433;— окиси сурыіы 5Н6: —урана671:—евинцово- евннцовая, см. сѵряк-ь; — сѣрноглиаоземная 510; — еѣрнортутнап 4KS: — угле- мѣдная 7-12, 745, 750:—у где- свинцовая 561; — уксусно- мѣдная 745:—уксусносвин- цовая 559; — фоефорноже- л-ьзная 704; — клористаго аліомияін 508, — свинца 561,—хрома 6G3;— хроиово- свинцовая 658. Оеееннъ 563. Оетаток'ь водяной 139, 154, 200. Осте о литы 569. Отбросная соль (Abraumsalz) 315. ОтнушЕаніе 503. Отпускъ закаленной стали 01)5. Офортъ 214. ' Охладительным ехѣсі-, см. хо- ;іодъ іісі'ѵестпеішыіі. Охра 590, (І6Э, 087. Падііющія звѣзды 686. Пап 16, 161; — см. опыты ('часа 765. Палладій 729, 87, 101. 104, 122: — іоднетый, синеродистый и хлористый 72Ь. Палласоео жсл-Ьзо 2S-V, 719. Пальмитиновая к. 382. Пііраморфизм ь 452. Пара суд ьфаммонъ 651. Параффшгь 38, 50, 386, 6Й7. Параиіанъ 310. ' Ппризить 520. Парійильное давление ел. запоит, Дальтона. Пары 37-33, 229. 2-1G, 2*7. Пассивное состоявіе желѣза 210, C9S:—ннккеля 711:— хрома 665. Паяльный ѵтолъ 275;—трубка 274. Пелоиііі 603. Певтампновыя с. 716. Пентатіонован к. 043. Первичный: матерія 15, 109:— ' породы 319. Пергаментъ 44, 637. Перегной 261. Перегонка жидкостей 31;— сѵдая 4, (костей) 183, 258, 2*60, 273. Перекпен вб. Ill, 154, 456, 6*1:-ГШЧ-К№6;—ацетила 610;—баріп 443, 112, 114, 115, !5!,4-Н-ОгНЗ'.';- водо- : рода 150, 64, 117, 237,639;— калія 403;—кальція 437; — марганца, см. двуокись: — магнІя 4-28; - мѣдц 610, J 746; — натріп 152, 390,-j- I U04641; —олова 557;—свин- I цз, еы. двуокись;—серебра I 610. 753. 7545;—евры 639;- ! урана 641; — арома 150, I 660;—этила 145; см. также ! гидраты перекисей. 'Переносчики галоидов* 345, ' 468, 597; —кислорода 222. ■. Пересыщенные растворы вб. 68;—гипса 440; куггоросовъ ■ 72, 450;—еѣрнонатровой с. 6S, 371;—хлорцетаго халь- ! ція 440—441. '. Перидотъ 547, 518. Периклааъ -129. [ Першдцчеекая система эае- ментов'ь X. [ ПерІодичеекіп законт,, см. за- 1 коны. : Періоднчность фішіческі'хъ і евоііствт, элементон'ь и их* ; соед. 469. I Перовскитъ 565. Песокъ 533. . Пестрая мѣдная руда 742, 743. J Песчаникт. 534). Пета.тлть 1-15. Печень сѣрная 118. Лечь л'ш иыікіігаііія п.шести -1-36;—муфальнаи 754,—шахтенная (долештн, домна) 690;—алеіітрпчеікач 267. Пикриновая к. 122, 212, 4-53. Пипетка 42. Пировнсмутоиая и. 593. Лирогаллшп, 118, 170. Пі'роі.чіллед'ц 212. Ппронсены 516, 547. 688. Ппроксилпи'ь 212. Пнролюзптъ 114, 67S: си. двуокись марганца. Пирометры 124. Пиронафть 2S3. Пиросодц 139. Пиросіірпал к. 628. Шірофоры 118. 1J9, 6У6. Пнрофоефорнетал к. 5S4. Ппрофосфориая к, 5S3. Пирохлоръ 520. Письмешшя руда 635. Пищовнріггелыіын яеиешки 3S0. Шавці;оі!Ые: к., см. фтористый подоро.ть:—шгіііть 358. IS- Плавлен Іе вь кріістп.'ілп:«іціоіі- ноіі иод-Is 73. Плавень черный 396. Нлавіга 6S9, Плаі-іонлазы 5-IS. Пламя 126, 1S7. Пластичность глины 5U-1. Платина' 723, S7, 422;—губчатая, си. губчатая платина и илатиновая чернь: -ме- тяллич. 726; — растворима*), си. гидрозоли; — бромная 728;--прнд]істал 724;—-іод- ііііл 72У; —мышьяковистая 721; — также еоед. 72*2; — пашіітъірная 725; — синеродистая 733;—сЬрніг- стаи a Pi(SOJ)-72S;—хлористая 72S: — хлорная 727; соед. Р1 съ СО 720, 735. Платиніаки 737. Платиновые: .металлы чернь 724, 721і; см. губчатая платина. Платиново - амміачныя 736. Плати ново -синеродистая к. и ея соли 733. Платиново-щелочным с. 7*2;!. Плотность газовь 92. 229, 246; — паровъ 229 — 231, 238; — анормальны я 239 — 243. Плотность пара ааотноватаі о ангидрида 217; — амилена 241;—йоды 3S, 231); іода 242; і од исты хт, калія и це- зін 402; — калія и датрія 402; — нашатыря 210; — осыіеваго аиспдрнда 730; — ртути, кадмія и цинка 485— 486:—рутеноваго ангидрида 730;—іѵііры 610;— фтори-
УКАЗАТЕЛЬ ПО ][РЕДММТАМЪ. 7<І5 стаго водорода 3(11);—хло- ргк'тыхт, рубпдіи, серебра и цсііііі -102; — хлористой ртути (каломели) 4S8; — хлорппго алюмппія 50В, же- дѣза 4Ш, 702, ртѵги (сулемы) 490; — Fe(CO)B 705, Кі(СО)*720;_»ти;іени24!; — лфира 246. Ллумбумь.-атпл'і. 503. Подаренная с. 312, 44, -1-0, 48, -1-У—61, 61—64, 06, 87, 70. 254. 337, ;1G0, ЗИЛ., 422. Поглотительная способность ЗУ-!; — глины 503: — почііъ 39і-;-угля Ж!. Поглощенный спектръ 408, 0S2. Показатель преломлен!» евѣ- та -2:і(і. Полевые шпаты ЗУЗ, 501, 545. 517, 548. Полпбазнп, 754. По.ШГЛПКОЛН 5І4. Поли кремневым к. 544. Полічіернаанін 150;—вольфрамовой к. 06У; — двуокиси азота 217;-- метафосфорной К. 582;—оі;. желѣза 702; - ок. іфемнін 631; —ок. олова 555;—ОК, СВІШца 561;--і:ѣ- рі.і 610; — углеводородов!. 277;—фторлстап) водорода ЗІІО;—хлоріістаго ллкиіигаія 509;-иіаноЕыхъ сасд. ЗОЙ. Полимерный наоморфизмл>452. Полмсврныя к. 628. ПолонІй 075. Поллуксъ 4-15. Полуторная окись иридія 730;—свинца 562. Поправка на взв'вшиванІе вт. воэдух'в 175. Порохъ обыкновенный 401;— барптовын 442; — беэдьш- ный 212, 402; — хлопчато- бумашный 212, Порошокт. ртути 4S6. Порт лап дсіай цементъ 518. Порфиры 393, 547. Постоянный 6'іі.івла, см. бѣ- лила барнтовыя;—газы 94. Поталь 3*2. Поташное стекло 549. Поіашъ 395. 43, 73, + 2Н=03 154. Почвы 261, 394,399,4-27,503, 569г QSH. Правило наибольшей работы So;—фаз'ь 74У, 4S, 52, 6S, 341), 373, 387.431, 439,59!). Презеоднмъ 528, Лразеокобальтіи коныя с. 716. Приборъ Бабо 144:— Вейи- гольда 4-S7; — Дыоара (для іюлуч. жндк. и тнерд. водорода) 98, 99; — Линде (для ежнженія воздуха] 175;— Марча 592; —Пикте (для сжиженія газовт.) ІІ7. I Прижигал іе ранъ 701. ! Припой 559. ] Проба золота 775;—серебра 753. Пробирный пнлпндрі, 7, 9, Пробочный буравт, К. Промежуточные окислы 133:— шіргаіща Н79;~сурьмы 597, Промывное золото 774, Пропил ель-гликоль 27В. Пропнлеп'ь 278. ПропплоБый спиртъ 279, Протнлі. 770. Протравы 507. ІІротубераиціи солнца 410, Проявители 704. Пссвдоморфизмъ 452. ПСПЛОМСЛЕШЪ 080. Пудлішгопаніс 693. : Пурнѵреотетрамииовыя о. 716. ! Пурпуркобальтіаковыя с. 716. [Пыль 184;—шшковая 4S4. ; ІЬітиокіісі, висмута. 59Й. і Пятясѣрн истый азотъ 032;— і водородъ 617. ! Рабдофаиъ 590. ! Работа пара 39. ! І'авііов'Ёсіе химическое 23, AS, ! 87, 155, 300, 4-31, 500, 573, і 74І1. ; Радикалы 17;—углеродистые і 278, 347, 462. : Радііі 675;—бромистый 676: — хлористый 675- '■ Радютштнвныя вещества 10, 674. . Разложен!л (реакпш вО.} 3, і 231;—воды токомъ Si, 32;— і солеи 137. ' Разрядъ тнхій 144. ' Разстолніе (среднее] центровъ ; атоиовъ 473, 475, 470. : Растденіе растворов-!. 63. ; Раслредѣленіе давленІй въ j лтмосферѣ смѣшеаныхъ га- 1 зовл. 6Sb; — ііпслотт, между I основаніямп 327;—металла | между галлондаші 304. Растворимые: лазурь 709;— .металлы: золото 77(1, платина 726 серебро 756;— стекло 508;—с-Ьра 610; см. также гидрозоли и коллоид, со ста>ші е. Раствори и ость иб. 47, 50, 6(і; — газонъ 42, 54; — твердыхъ тѣлъ 61. Растворъ (известковый) 436; см. цементы. Растворы 42. 63, 75. 244. 248— 255, 437. 44S, 633—636;- изотоняческіе 45, 250; — насыщенные 45; — пересыщенные 68;—постоянно кн- пшціе 71; —твердые 44S. Растворы HNO-1 64, 70. 209;— КМ» 4У. 56, 60, 193, 197;— ЯН'ЯО1 53, 211;—КН'ІІСО3 3SU;—Ш'ЧЛ 62. 337;— ани- шпа 53. 65; —аргона Ш;— астрахапита 431;—ацетона 64;-ВаО 73, 442;—Ва{ШТ 442; - ВаЗО4 443; — ВаСІ4 442;—Ва(СЮ=)г ЗЬЗ;—бензола. 53; — BeSO1 44:';- ВеСІ2 42І,443;~В;ОЧ-У7;— BFa 500;- НВг 368;— Вг ЗВ1; — GeO- 550;— FeSO^ 51 ^FeW 702; - N=0 Ш;— HJ 60. 70, 368;-,! 363;— Ссиз,Сс1С12485;-КН0 397;- KNO" 51, 39H;-KJ U, 397; — K:SO' 51, 390;—KC1 51, 64, 353, 303;—KCIO1353. 44S;— КСЮ-1 353 K'FeCy" 7118:- KTeCy0 709; - ква'сцовъ 49. 62, 5IU; — Ca(NO''/ 442;— Cap 435;—CaSO' 49, 4-4U, 443; —CaCO= 438; —CaFJ SSSi-CaCl5 432 442:— CaO 4-37: — CaCl2CoJa 713; — СоС1=0КИ3718;—МцО430; — M»(KHJ)s(SOJ)2 430;-MgSO* 432; - MgCl= 433; — MnSO1 51, 679;-MnCl2679;—CnSO1 46, 751;-HSC03 (іЗі—Лз'О1 594:— NaNO» 51. 400;—Ea" Fi-'СГ 495;-SaHCOs 3SU;— Na3S;O162/;-Ka;!S0■, 49,51, 62, 373;-Na3C01 52. 379; — NaCl 49. 01— 63.317,31a;— N«=^•0' и Na'P;0; 581;— Nal-IO 54, 382;—параффина 50; — сахара 45; — спирта амилаваго -УМ; — 6yTHjro- ваго 53; — атиловаго 47 г 01, «4; — j*gNOs 7G1; — Sr(NO')%3rCl2,b'rO 442; — SrSO1 443; - IPSO4 47, 49, 54, 7S, 634;—сѣры 60S; — SO2 (iO, «22;—IPS ІІІ2; — T1C103 448;-CO5 49,55.56. 59. 00, 61,291,622;—уксусной кнел. 42;—фенола 49, 53;—НИ 56, 00, 64, 65,70, 333;—CI 340;—хлороформа (въ CS!) 53; — хлороплати- натовъ K,Rh,Cs 416;—CFO- 351; —ZnSO4 4-79; —ZnCl2 430;—эфира 47, 63. РафннироЕаніе, си. литрованіе. Рафинозн. 251. Рвотный камень 595. 59іІ, Реактивы: Каро 641; — Нес- слера 1S9, 641. Рсакиін вб. 2, 3; — необрати- лын23;—обрати нын.эвдо— и экзотерметпчеекіи. си. вти слова, Реальгиръ 590, 619, Регенеративныя печи 299. Реэорсннъ 453. Рекалесцснпія 421. 696. Реторты 7, Н. Ржаилеше (желѣза) И, 13.007. Роговые: свииеиъ 560;— серебро 754, 702;—обііаніія 426, 547. Роданистый аллнлъ 648.
тла УКАЗАТЕЛЬ 1Щ ПРЕДМЕТЛМЪ, Родаіштъ, см. орлецъ. Родановая к. №. РоліЙ и его соед. 729. Роза-пннкаальхъ 53-1. Розкобдлі.тіиковыл с. 716. Рознен тамнновыя о. 716. Розтетрампвдвыя с. 710, Розоловаи и. 133. Розеыпп золоти и 774. Роскоеліггь 602. Росный ладапъ 272. Ротштеаігь 743. Ртѵті. 486, 10, 37. S*. S7, 94. Уо, 178, 2-1-3, 24S, -122, 4S7, 512;—бромистая 360; — гремучая 491;—іодистая 360, 491;—синеродистая 491:— сернистая іі20;—хлористая 360, см. также каломель; — хлорная 360, см. также сулема; соли: азотковатнето- ртутная 32(і; — аяотно -- и еѣрнортутныя соли (закиси и окиси) -1SS. Рубидііі 415, 181; —многогало- идныя с. 31)4; — хлористый 402: —■ соли: борнорубпдіе- вия 49S;—еѣрнорѵбидіевая 392. Рубинъ 505. Руды 4S!:—жел'Ьза GSS. РутеніП 730, 731. Рут снова-сине род нілая К- "3*. "Рутиль 564. Рѣдкіе: земли 519:—металлы 477. Сажа 263. 21)0. Сакенфрагниъ 4ІЗ. Салициловая к. 1SS. Сало 272. Самарій 529. Са.чарскнтъ 520, 671. Самовозгорание 130. ■Самонагрѣваніе, см. рекалес- ценііія. Самосадочная с. 315. Самородные; золото 773; — мѣдь 741;—ртуть 486;^серебро 753. Сандаракъ см. реальгаръ. Сацфнръ505, СагурноЕо дерево 558. Сатурнъ см. евпненъ. Саффлеръ 711. Сахаратъ Сарія 441;—кальцін 434. -Сахаръ обыкн. 45, 46, 50.64, 67, 249, 251, 272, 434. 441;—-свинцовый 559, 74. Овннецъ 557, 85, 95,422, 697, 753; — врішистыЬ и іодв- етый 360, 5ІІ1; -сѣрнистый 153,613;—; фтористый, 5G1;— хлористый 36U, 561;—хлорный н фторныЗ 544; — I'ti-FeCy5 и РЬСу3 561;' — соля; азотистоводородио- ' свинцовая 206;—-ааоткова- тистосвинцовая 226;—язот- ноевпнцоаая 561. 216,559;— нанадіе?воСЕішцоііая 602;— мітотокнелотпыя 560;—пад- і'ѣрпосвингіог.ан 01-1: — гѣр- повати<_*тосвинцовал 627;— гврноевинцокая 557, 145, 371; — тетраті о нов ос вин новая 6ІЗ; — углеевпнцовал 562;—укеусноевипцовйя 559, 7 1. 35S:—хромо косиннцовая Г>5!), 65S;—щавелсвоевннцо- вім 559. Свинцовые: блескъ 557, 606; — кислота ом. двуокись свинца; —примочка 559. Свободны» сродства 312. Свѣтильпыіі га-.п, 273. 90,91. isr. Связь между состііеомъ и кристаллическом, формой -101, 751. Сегнетона о. G7. Селенѵістыіі водородъ 653. Селенггп. 410. Селеновая к. 653, Селенъ 652, -j- SO" 627;—бромистый и хлористый 656. Селптра вб. 207; —калійпая 398. 2S. 46, 49, 51, 64, 67, 116. 207, 323-,—натровая (чшііІіскіш) 100. 51,207.323. Селитряная к., см. ;иоіная I и.:—мука 399. Селитряницы 399. Сереб]«ніо 76^1; - стекла 767. Серебрецо 723. Серебро 753, й2, 87, 211,4LS. fl'tT, 744:—аллотропическое ірастворимое! 75іі:—молекулярное 755;—бромистое и іоднетое 762. 360, 772; — кремнеземистое 759;— н.та- тнпобо синеродистое 733;— полуійдистое. полусѣрнп- стое, шиухлорпстое 764; — полуфтористое 763, 764; — синеродистое 766;—сѣрші- стое 754-;—фгористое 763; — .хлористое 762, 10; 199, 360. 4-02. 754, 772;—AgX-f n.\'tP 192; соли: азотпетоводо- j родиосеребряная 206; — азотастосеребрпная 219: — а зет но вати стосе ре брнна л 226; — азотносеребряняя 760, 10, 67. 758;—борноее- ребряная 497;—грелучесс- ребряная 492, 760; — іодно- серебряная 370:—марганио- восеребряиая 6S3;—мышьяка внетоссребрякая 591; — на дс-kp но серебряная 6І0; — сЁрннстосеребряная 766;— сѣриоееребрннаи 87;—у гласе ребряная 760;—фосфор- si осе ребряная (орто—в яро— is мета) 579, 580;—хлорноваты сто серебря пая 76S; — хлорноватосеребряная 761, 76S, 769;—хромовогеребря- ная 75S;—щаяелевосеребрн- ная 755. Серебряно-.мѣдныіі илескъ 754, 741. Серобряныіі блескъ 7э4. Сернешчшъ, см. амѣеапкъ. СікатІе при растворен!и 42, 61; — при см'Ьшешп га- аов'ь 57. Сшпікеніе гааоиъ 94—99;—N 1155; — KHS 191; — воидѵха 175;—Na0327;—оаонаНЫ;- H'S 612;-ОО2290;—СІ340. Сжимаемое і'ь газовъ 93; — растворов-ь 62. Сигнальные осип 620. Сидерить 687. Сидка дегтя, см. деготь. Силикаты 532. Сн.тнконт, 537. СішіцШ, см. іфемніп. Снльнннъ 393. СнмПіѴтіічсі'КІя чіірші.іа, см. чернила. Синеродистые: водородт, 306, о.і, 136, 167. 3U5. 30S: — кіісл. 306. 305;—соеднненія вб. 304, жслѣза 706, платины 732. Сииерчдъ 304. 95, ВО, 129, 150. 304. Синильная к. см. ічше|іоди- стыіі водород-).. Синіі'е купоросъ см. ну поросы. Синька 712. Синь-кпли см. желтая соль Сііііь-мІ;дііпя 742;—Теітрона 506. (.'шшлитъ 520. СкандіП 526. Скініндя]іъ 37, 75, 1.-17. 148, .215. .436. Скорисіь н^рыьа 122;—Д£іи- №енія (пстечинія) газовъ 57;—дцффуаіп гизовъ 56, S4, П2, растворовъ вб. 43, НС1 334;—д'Ізііствія KF на опалъп квариъ 536;—звука 2-47:—хпшіческнхъ реакціі) 290, 293. 4S3. 484. 512, 570, 583, 681, 701. Сланцы глинистые см. щп- феры. Сложные эфиры см. эфиры. Слюда 393 6tt8;—литинистая см. лнпндолитъ. Сиарагдъ 4И. Смоляная урановая ]іѵда 672, 675. ' СмѣщенІе спеіщзальныхъ ;ш- ній 410. Собираніе гаяов-ь 10. Сода 376, 52. 67, 73, 76. 91, 136, 202, 294, 376, 400. Содовые остатки 377, 378, 607;—порошки 289. Соеднненія 23Ц—Веіііі и 196;— неоиредѣлениые и определенные 2 2,74;-по остаткамъ 23, 271; но сходству 509,
УКАЗАТЕЛЬ 110 ПРЕДМЕТАМ'!,. 797 Салеобразные окислы 131,451'. Соли вб. 133;—бертолетова 353, 67, J 05. 354, 355, 44S;— Вуктона 7-10; — глауберова 371, 49, 51. 62;—Гмеліша 70!), 114, 701. 706; —Гро 737; — /Керара 73S; — Маг- нуса~37;-Маргернта 396;— Пел иго 053;—Ре І1 сета 737; — Сегнетова 67; — Фодро и Жслпса 77S; — Фреми 563;— Шлпппе 620, 5D7. Соля нал к. 321. Сортучки, і'м. амальгамы. Сосудъ Дыоаря 98. Спииваиіе -ISO;—гальваническое 690. Спектральный яелѣдовпнія -104. 413. Слектрт. поглоіиенія вб. 4QS;- азоттюватаго ангидрида и in да. 108; — днднма (солей) 115. 408; - КМпСг1 C.S2; — М'ІДИ [солеи) 4!2; — обра- щенныіі 409; - - соедішеніЙ 411. ('нернллнтъ 722. Спирты 279: — амиловый 49. 53, 232;—-бутиловый 53;— метиловый (древесный! (і4, 96, 258, 271;—пропиловый 279;—этиловый (винный]37, -17, D3, 61, 64, 75, 96, 178, 184, 187,247, 269, 271. 279, 612. 2;—иеаопио 0, Сплчіііі Г>' ныл 572. Сплавы вб. 3S7, 448, 553, 776; —Вѵда 6U0;—AI-t-Au 776;—Al4-Cn 515;—Ai-Mg olG;-Al4-Kb 604-;—Al-i-Ti Г.йСч-Аи-fCd 776;-К-Яа 70, 403; — ККСЯ+ВГаЯО* 400:—8L+Mg 533;—кремне- аож-т. еоед. 51-5: — Alg-ЬБ 499;—Cu+As 749;—Cu-fMll 681;—Cu-fSn. Zn см. бронза дельта, и латунь;—Cu-рАк 753; — Cu-i-Sb,Al 473; — Cii+Si 720;—Na + Zn 345: — Na-J-Hg. Cd, РЬ, ВІ 388; — Ni-f-Fe,Cu,Zn,Ag719,720:— Oe + Ir 723. 731; — Pl-p-Jr (Девнлля) 724;—Розе 600;— РЬ-j-As 592;—РЬ-f-Sn 553, 559;-Pb-f Pt 724;—Sb-j-Pb, Bi. Sn. Cu. 595; — Zn+Ca 435. Сподументъ 41-І, 546. (.'пособ'ь Кьельдаля (о сред, азота) 191, 63S;—Леблаьа (добыь. соды| 377;—Мартена [прягот. стзли) 694;— Париса, Паттиеона 754:— Патера 755; — Рауля cw кр іо с к оническШ;—холодной и горячей трубки 300;— ціаннстый 774. Сродство 19, 135, 293. Сталагмиты 291. Сталактиты 291. 438;— кварцевые 539. Сталь 093;—дамасская 694;— литая 694; — никкслистая 711, 719;—улорчатая (яяо-■ совская) 094. Стальная руда 687. Стапіоль 552, Станулъ-утнлъ 554. Стасефуртпт'ь 495. Stains nascenti 23, 104. Стеариновая к. 292, 3SS. Стеатнтъ. ем. талькъ. Стекли 549,540, 097;—борное 495; — натровое 549;— поташное 549;—растворимое 51-0;—свинцовое 549;— сурьмяное (і20;—урановое 674. Стекловидные: мышьякови- стьііі аигпдрлдь 594,583;— фосфорная к. 583. Стехіо.четрія 22. Стнрол'ь 277. і Столъ тшяльиый 275. ' Стразы 405, 549. j Строеніе спламенк 128;—со- \ лей 139. і ' Строиціапитъ 441, 447. , Строи цій 441;—платнн о синеродистый 733;—гѣрп петый 619:соліі: аяотностронціевая -1-42; —дву хромо во стропціе- вая 05S; — іоднойатоетрон- ціевая 370;—сЬрнаватнсто- ктрониіевпя 619;—хлорно- ватострояпіевая 09. ; Струвитъ 5S2. Ч'убфосфорная к. см. фосфор- новатая к. .Сѵкцинимндъ 347, Сулема 490, 360. Сульфаиидъ 651. 1 Сульфамлонъ 65К Сульфатъ 372. ■ Сульфшіы 647. ' Сульфоазотистый с. 624. • Сульфокислоты 297, 63S. [ Сульфоксплъ 297. 638:—хло- риетыіі 650. Сульфурллъ фтористый н хлористый 650. Суперфосфатъ 582. Сурикъ 562, S4. Сурьуй 595;- бромистая, іодп- стая и фтористая 597;—■ пятиеѣршістая 595. 620;-— пятихлористая 221, 339, 597;—трехсѣрннстая 620;— треххлорпстал 339, 597. Сурьмянистые: водородъ и кпі'лота 597. Сурмяные: блеекъ 595, 60S; — киноварь 020; — кислота 597;—стекло 620. Сусальное золото 556. Суффіонііі 497. Сухая перегонка ел. перегонка. Сфенъ 564. Сфесоспдернты 6SS. Сц'ьчіленіе чаетшп, воды 37;— жидкостей 95;—стали и. др. тверд, веществъ 697. Сѣра 605, 3, 95. 126. 22IL 2 6 S;—дву — и одн охл о ристал 649;—шести фтористая 358. 4-57. Сѣрннстые: водородъ 611,55, 75, 95, 96, 122, 136;— газт> 621, 55, 57, 60, 95, 96, 126. 222; - металлы 69, 600, [315;—ѵглеродъ 614. 44, 53. 94-96, 222, 247, 24-3, 492. 60S;—фосфорт. 614;—этплъ 605. Сѣрноватистая к. 624. Сѣрновшшая 63S. Сѣрноспнртош.ія к. 688—639. C'fcpm.ie: кислота 629, 46, 49. 53, 54. 61, 70, 71, 74, 7S. 136,26s, 221, 223, 224, 254, 294, 320. 483, 484, (дымящая, нордгаузе некая) 628;— колчеданъ см. колчеданы;— печень 618;—цв'ьть S07. Сѣроводородъ, си. с-ЕрнистыВ' водородъ. Сѣроокнсь креішіп 512; — сурьмы 620;—углерода 648- Сѣроуглеродъ, см. сѣрніістый углеродъ. Сѣрые: сурьмяная рѵда 595:— чугунъ 266, 692, 693. Тагплитъ 5QS. Талііі л его еоединеніл 518;— хлорноватоталіевая е. 448. Талькъ 547. Таш.-тамт. 552. Танталиты 603. 604. Танталовая к. 603. Танталъ 6 0 3;—п яти s л о рпстый 70S-. Теллурнетьш водородъ 653. Теллуровая к. 653. Теллуръ 652,+SO3 627;—бромистый н хлористый 656: Температура абсолютного кя- пѣнія (критпческая) вб. 95;—различи, жидкостей и газовъ 95. Температура возстановленія рязлпчн. окпеловъ 759. — кппѣнія елабыхъ раотво- ровъ 252. — п.тавленія простыхъ тѣяъ 477, 47S;—хлорпстыхъ ле- талловъ 470. Тенардитъ 372. Теплоемкость газовъ 424;— жидкостей и паровь 423; — хеталловъ 420; — растворовг. EPSO" 633, НС1 334;— N 1Й(і; — FO1 218, 424; — алмаза 266 421;—В 421 ?-Л П7; — водяного пара- 37,. 124: — воды 37;—графита 26К: — льда 37; —0117;— SiO" 421: —Hg, скипидаре, снирта 37; — стекла 550;— SOs 126;—СО5 296;-ѵгля;-
7$$ УКАЗАТЕЛЬ ПО ПГЕДМЕТЛЛЪ 265, 421; —уксусной кис.іо- ты церія 521 -—эфира 37. Теплота горѣнія алмаза 2fili:— СаІГ 272:—К4!!1 205: — С6Н'\СН\Н2І>8;—графита 2G6;— Мі* *а0:—СО 301;-- органнчески.ѵь кпслотъ 2 9S;—различные, у г л е р о - диітыхъ соедштепіІІ п вп- добъ топлива 272:—ѵгля 265, 29S, 300;—С;Н' 29S. — испаренія (скрытая! вб. 247;-КН3 19І;-С"гГ247:— Ві' 360:-воды 37, 38, 39, 247;—іод;і 360: —спирта и сероуглерода 247; — с-Ьры :чий;-—■ хдороформп п эфира 217. — нейтрализован] я НЯО' п H2S0' огнованіпмп 136: — NSH ѣдтіішъ баритоыъ н амміакозп. 205; — кпслотъ различной пеповностигІаНО 5S0:—NaHO кислотами 2Й-1. — образования 85; — If'EE 205; — N4>s. F:0>, N"-05 207; — NCI3 319: — НЮЯ 207;—амальгамы Ка 387:— амміана 189. 207, 592; — С!Н2 272; - А1=Вг°, ВаВг! 360: — НВг 363; - FeBr' ТЛ: — CdBr- 4SS: — КВг. СлЗг- 360;—СоВг-, ЛпВг-. СвВг5 721: — СиВг 772; — ЯаВг 360;—ХіВг- 721: — HgBr, HgBr: 300. 4SS:— AgBr 360. 772; — PbBr5 360:—ZnBr' 3<Ю. 4S8: - ко- дородиетыжъ К, Ка, Р<1, И 72Ч;-НЮ І23, -295, 341: — воднаго гпдразппа 20?; — гидрата 3_aj;;icep J?e. ,Cj-;. jfclfl. Ni 721: — гидрата иавестн і 77;—гидрата окиси патріп 77;—гидрата ок. Си 721:— W-0 207: - СиЮ 772: — Hga0488;—А№. ВаР 360:- : HJ 365: —FeP 721:—Ли J i 772; — &1J4SS: - KJ. СаР! Зе^-Со-^МпР, CuJ! 721:- | Си.Т 772:—NaT 3G0;—NiJ5 [ 721;—HgJ. ВД5 300, 4SS;- I AgJ 360, 772:—РЫа 36(1:—| ZnJ5 ЗГ.0. 488:—AsH3 592;— I As=O3341;-O3l43:-i\T0 207,j 22?:—AFO», Fe2Oa 513;—, K50 414, 415, 416, 427:—! CaO 341:-Li!0 414, 41ft;—1 MgO 427, 513;-CnO S5;— ШЮ S5, 341, -414, 427, ! 513;-HgO 341, 4SS;-Rh=0 | 416;—PbO S5;—AiPO 341, 772:—CO 298;-СІЮ 351:— Cs50 416;—ZnO 85, Ш:—j' Ba-O5, H!Oa 150, 151,639:-) S*0'639;-HgCsNs488;-H-S I 386, 611;-SOs 126, 631;- FeS, CdS, K!S, CaS, Co3. Na'8, КІ8. SrS. ZnS 611; — ! HgS 488:-CSs 6i5:-rFSO+l 78, 629;— с'Ьріюкнслыхъ с. i Fo, Co, Mti. Си. Ni 721: — < SO3 621: —CO: 295, 29S, : ЗМ:-Р1Р 592; -ГЮ" 341, 571;—соодішеппі фосфора 571:— HF 35S:—Al-Cl* 360, 470, 513: - ШТО 1S9:- ВаС1! ЗНО. 470:—1101 341. 365: -FeCF 721,722: ~Fe-CP 513: - AiiCl 470, 772; - CdCf5 470, Ш:—KC1 3GO, 416, 470:—CaCi" 311. 360, 470.+2NH3 717: — CoCl" 70];_sici* 470;—LiCI 416, 1 470:—to?Cl= 42S, 470,5(3;- : ЫИ.СР72І:—AsUF341;-CuCl 772:-CuC[2 721:—NuClBil, 360, 42S. 470, 513:—NiCl- 721;—StiCI* 470;—PtCl2 2KC1 722.4-2KH'' 717;-HgC! 3№, I 4SS: — НЙС1- 341, 360, 470, 1 4SS:—AgC! 341, 470, 772;- ! РШ5 360: — Й-Gl5 470;— CC11, PCI5 341;-ZnCl- 360. 470. 4SS;—NaHO 77, 86; — | C2H°+Cl3 346. Теплота план.іепііт (скрытая) S Br n J 366: — воды 37: - S 3(i6; — Ka;8-0" 52: — CsH5KiiO! 74. ■ '— преврашепІя 2NO?BbN20' 21S;—желтаго фосфора ш. красный 571. — разлгокетя b"HJS0522fi:~ КСШ3 115; - С1-0 351;- Нг05 150, 151, 639. — раетворенія вб. 52: — ' КЖХН» 205;—ЖѴХО< 53;— N11'52. 60, IS»;—HBr3S5;— HJ 60, S65:—КЮ, UaO, КаЮ 416; — С№ 351; — Н-ЗО1 52;~Ka5S04 374;-СОЭ60;— ! С!Н'На02 74;—НСІ 60, 334,; 365; — СэСІ- 440: — MgCl2 j 431;-КаНО 3S2. — реагирования измельчеізноіі', ртути 486,— H-304-f-Zn S3. ' — смачиванін глинозема и угли41;—-кремнезміа, песка, и ѵгля 539. і — "ооедннеыі.ч Н^О'-ЬпНЮ I — 54, 633;-NaHO-bH=S04,, HNO1 CO-, HCN, НЧ 136.' Тербііі 529. Терзтнгъ 126, 515. 695. | Тернохимичеекіп даннын для фосфора 571. Терчохилія S5. 123. Терпентинное масло, см. сии- і пидар-ь. Тетратгарбопи.п. никкеля 720. : Тетраметнлъ - аиионій іодн- сты(1 363. іТетратіоновпя к. І>43. Тимолъ 1S8. Тигшалъ, см. бура. ТипографсгаіѴ щриі[)тъ (гартъ)' 595. Типнчеекіе элементы 4Д0. і Типы соединен;і'і 312. 453. ТіфИ'п. 520. Ти'шшіетыіі желѣянпі;і. 5lit. Титаыпч'ъ, ек. сфеиъ. Тіітпііъ 561, 165, 466;—а;!0- 'Ніетоеіиіеродпстыі! 56(1;— хлористый 51м. 329. Т;ітрсг,аніс 627, 6S4, 765. ТііхіСі ризрядъ 1 і4. Тйкшпідрііды бііі. I Тюмочовнна 740. Тіонилъ Оріишстыіі и хлорн- L-ТЫІ'І S5D. I Тіоновыя к. 6 hi. ; Тіосішеродпстыіі соед,. см. ро- ! дан петы я. : Тіоооедііненія 61-6. Тіоугольнан г;, и ея с. 61-7. .Тіофосгсіп, 613. Толуолт. 215. і Толасириваніе С9І-. і Толпакъ 752. ! Топка лѣсничнан 259. 1 Топливо 273, 29S. ■ Тарнтъ 567. ІТорШ 5і)7. і Торііть 261. ' Точильные бруснн 589, Треіібованіе 754. Треніе вкѵтренес* 269. 1 Трепелъ 539, 540. Трекіікнсь марганца 683;— титана 1J56; урана—(Ѵ71. Тридшштъ 539. , Триметаі|.,осфориал і;. 5S4. Трпметплепъ -J.1S. Тршігггрофенолъ 1-5?,, ■ Трініелъ, см. трнмелъ. Трііснліікаты 532. Трнтіоноиап к. ііі-і. " Трнтолитъ 520. Тріэтилампнъ 57t, Тріэтнлфосфннъ 574. Тронъ 380 Трубка газоотводная 7; — паяльная 274. Тѵ-лій 530. Туигстенъ 665, 66(1. Турлалинъ 495, 516. Тѵрнбульекая лазѵрь 709. Туффы 291, 438. Тѣлн 2;— однородные и неоднородные 2;—простые ІІ сложные 15—19. Тяжелый шпатъ 441. Тяжесть, ел. напряженіе силы тя;кестіг. Твеселяющііі газъ, см. яакпсь азота. Углеводороды вб. 269;—непредельные и предельные 270. Углекислота, см. углекислыіі гая'ь. Угдекислый газъ 2S6, S, 49, 55—57, 59-61, 75, 91. 91— 96, 110. 112, 130, 136. 172, 186, 138,264,300-302,424. Углеродистые металлы (кар-
УКАЗАТЕЛЬ ПО НРВДМЕТАМЪ 790 виды) 215:—Л1. 273, 515; — Б 499. 537:—Fe 6S9, см. также чугѵш,:—Si, ем, карбо- руііЛ'М— Ка 3SS: -Мп 080:— П 674;—Сг (IGij; щело'шозе- уелыігле металлы 44G. Углеродъ 275; бромистый 328:—еѣрн петы ІІ, ем", сернисты і'птлсроД'г.:—фтористый 358:-хлористый 346, 32S. Угол). 41,257, 260,263,421;- ОурыЯ 26 1 ;—древесны и 260, 4Й1; — животный 264: — каменным 2G1. Удобрсніе 107, 1'Л, 569. Уд-вльные в-1;са воды 35; — высшнх'ь солеобразпыхъ оннеловъ 475: — гндратовъ UNO1209; -кваицопъ 510:- окиссй Щ, Sr. Ва 443;— нростыхъ тѣлъ 41-7, 478;— іѣрпокислыхъ К, Rb Cs 392;—углеводородовъ271; — растворов-!. 4(і, 62; — NHS ІЭЗ:-ВВпг Ш 36S:—HW * (535; MgSO"1 432; — JSVSO' , 373;-NaHSOl 375:- КЕШ \ 337;— BaCl! 255. 143; — . BeCl- 255, 421. 4-4-3;—II CI , 255, 334; — KC1 255, 303, 421;—CaC1! 255. 432,443;-; ЫйСІ5 255, 421,432;— SaCl HD5, 317—ЯП»;—КіС1г255;—! SrCI- 443: — Zn CI- 255. 480; — Na=CO! 379:—КаІІО : 3S2;—KHO 397. Удѣльные объел ы ачо.мовъ 473: высшихъ солеобразпыхъ окпслоеъ 475;—про-. стыхъ ткігі. 477, 478. Уксусная к. 37. 42, 53, 03— ! 65, 96, 221, 251. 275. 204, і 297, 298, 346, 5SS'. ! Уксусъ 129. і Улыиішояыл соед. 261. \ Ультримарииъ 511. ' Унитарное ученіе 141. Упругость паропъ те. п жидк. : брома 361: — воды 38;—га- ' зовт. п ларовъ 94, І)5;—гидра товъ и растворовъ Н- SO' 631:—диссоціаціп нристал- логпдратовъ 73; —карбами- новоамміачноіі: соли ЗОЙ: — раствора Ba(HO)s 73;—раств. металлов!, въ рту г л 553.— ціануровой к. 300. Уравнеиін. состояеія 100, 101;—химическія й, 2(4. Урашг.ть S73. Урановые: желтая красна 671; — купоросъ, слыдка 672;— м-вднан руда 675; — смоляная руда «71, 875; — стекло 674. У рань 67I:—бромистый 674:— хлористый 673; — солік азотиоураповая 672;—фос- форноурановая 671. Урао 380. Услоаія химических!, реакцій I 24. Ученіе аттшчеикое 157; — : Ііергмана 323: — Бертоллв ! 321; —ТІосковпча 15S. [ Фазы, см. правили фазъ. j Фарфоровая глгша, га. г.а- олппъ. ' Фарфорі. 50-5. Фаяисъ 5(6. ] Феполфтплеішъ 133. Феполъ 4!), 53. IS;. 220, 453, j 60S. ' і Фергузонптъ 520. Ферронаигаи'ь 680, 693. Фплмрованіе 1І. Флынть-гласъ 549. Флопіотош, 13. Флуоресценции при охлаяіде-' пііі 98: — ѵрановыхъ мед.' 674. ' ; Флюсы, см. плавни. ' Фолъбортптъ 002. ! Формалдепгдъ 303. ' Формами д-ь 308, Формула Вані.-деръ-Ваальса : 57,100;—хпшіческія 16,245. • Формы соед. 312. 453. ; Фосгент. 554, 303. ; Фоефамидн. к. 589. Фосфамъ 5S9. ! Фосфопытри.товая к. 5S9. Фосфонііі бромистый 578:— \ іодистый 575;—хлористый , 575. I Фосфоре сценці я при охлаж- ' деіііи 9S: 17S;—с'Ьрнистыхъ металловъ 619. Фосфористые; бор'ь 500, 574;—, бронза сы. -jto слово; — во- дородъ 574—576;—кислота 584;—мѣдь 574. 749:—мы- ; шыікъ5ЭЗ:—Ка. Zn, Hg-. Sn.; Pt, 574. j Фосфориты 569, i Фосфорная к. 578, 221, 294.+ ЗЭО'оЭо;—соль 5S1. ; Фоефорнованадіевам к. 603. ! Фоефорноватая и. 577. [ Фосфорнрватистая к. 5S5. і Фосфорновольфрамовыя к. і 667. ] Фосфорномольбденовыя к.687.1 'Фосфорный сішчкп 572. ] Фосфоръ 56S. 7S, 1 IS, 1-45,222,; 422;—б'влый или желтый | 570: — красный 571: — зіе- [ тал.шческіП 573;—іодистый j 5S5; сѣрппстыіі 229. 614; - фтористый 5S6;—фторосЬр-! нпстый 630; — хлористый < 586; — хлоросѣрнистый 614., Фотогенъ 283. і Фотографы 429, 627, 637, 699, \ 762. 7IS4. Фотонафтп.ть 2S3. ; Фотосолн серебра 762, 764. ; Фотокимія 3-І1. і Фі-алевая к. 215. 236, 297, 298.1 Фтористый бензол!. В6:—бор'ь ЫУй; — водородт. 358:—іод'ь 369:—кремпій 535: — суль- іііуртілъ л тіофосфорнлъ Ш);—углеродъ 35S. Фторогпдрагь кремнезема 536. Фтороокпсь фосфора 5S6. Фтороцеригь 520. Фторъ 357. ПО, 143, 1S1. Фузкобальтіііковыя с. 716. Фуксово стекло 540. фума ролы (siiffioni") 495- Фурмы 692. Халнедовгь 539. Халы;о.-ш'гъ 675. Хаме.іеонъ минеральный 682, 220. Хлопокт. коллодіонпый 212. Хлопчатой у мажныіі норохъ 212. Хлор ангидриды 343. 5S6. 587; азотнстоіі 71 азотной к. 342, ЗІЗ, 5SS: — борной к., си. боръ хлористый; —марганцовой к. 683:—ыетафосфор- ноіі к. 5S7;—ортофосфор- ноіі к., см. хлорокмсь фосі]юра: — пиросѣря. к., см. хлористый ппросульфу- рилъ:—арирофоеірорной к. 587: — еѣрніістой к., см. хлортіст. тіоніглъ;—сѣрнои к., см. хлористые еульфок- LTi.Ti. іі сульфурилъ;—уголь- нгні к., см. фосгенъ:—уксусной к.; 5SS — хромовой к. 059. Хлорнрованіе 755. Хлористые: азоть 150. 347: водородт. 333, 46, 56, 60, 64. 65, 70, 71. 95. 06, 122. 151, IS9. 232,264,294. 327, 337,305, 484;-меткленъ 346; метл.ть 3-46. 95, 96:—кислота 352: — нитрозилъ 58S;— ішросульфурп.тъ 02п9,243;— сннерод-ь 588; — сульфо- ь-силт. и еу.тьфурилъ 650: — e-tpa 6'I-9^—тіо'нплъ 649; — углеродъ, ск. это слово: — форсфоръ 5S6: —хромя.ть (559:—этилеяъ 279, 31-і; — этилидегп. 279. Хлорная вода 340:—известь ЗІ9:—кислота 354, Хлорновятая к. 352. 353. Хлорноватистая к. 350. 347. Хлорокпсь ванадія 601:—висмута 600: — кадміп 4S5; — мптшні80;~мышьякао'іі;— ігЁди747:-піобія604:-рті-ти 35).4-90;—свинца 191.561: — сурьмы 597: —углерода 303, 5S7: — фосфора 586, 587;— xposca ftt)3*.—пинка 4S0, Хлороплатинаты NHS 725; — К. Ка 403. Хлорофорэт. 53. 96. 247, 346. 423. 531.60S:—герк'аніп 550;
800 п;лзлтіг.іг> ію предметам*!.. Хлорофосфаэшхь 589. Х.юро фосфор истый азотъ 589. Хлоръ 337. 73, UO, 134, 1S1. 187. 237, 41S, 424. Хо.тодъ искусственный 53, 95. 211. 227,*02І 634. уХрпаоберпллъ 5 OS. Хромистый Яіелѣанлкъ Go6. Хромовая к. 659. 130. 150;— охра 662. Хрояшікъ 656, 657. Хроиъ 656. 665: — хлористый « хлорный 662;—шестпфто- р истый 668: Хрусталь богемскій 549.550;— горный 538. 539. Царская водка 342. Це'етъ расткороіп> G7. Цезій 4-15, 181:—борноцез. с. 498:—і о ді іети Гі 402:—много - галолдныя с. 394:—сѣрно- ііезіевал с. 392;— хлорнітыЁ 4U2. Целеетипт, 441. Целлюлеза SS. Демеитптъ GS9. Цементованіе 694. Цементъ 434, 436. 54$:—порт- ландскііі 548. Цеолиты 54S. Церезпнъ 2SG. Церпть 520. Цер'й 527:—фтористый 357:— сѣрізоцеріева» с. tifi. Цинковые: купорось см. купо- росы;—обманка 4S1. 611; — пыль 4<й: —шиагь 44-7. Іівнкъ 479, S5,87, $8,95,105. 214, 220, 422, І81, 753;— іоднстый ЗВД: — хлористый Ш. 336. 3H0.-!-riSR!4Sl:— Zn (ХН= СП- 493:—со.ти: дву- сѣрннстоцинковая 479: —■ ійдноватощшковая 370: — сѣрноцинковал 479, S3, ел. также купороеъ:--храмово- ішнковал 65S. Цянкэтплъ 270, 419, 420, 605. НіірконІй и его соединен!я 5&6—Ь67. Ціазіедпдъ 306. Ціааиетый епособь 774. Ціановая к. 308, Ціановыя соед. 304. Ціанѵроваіі к. 306. Шанъ 310. 95, 96, 304. "Частицы 159. 22S, 244. Частичная теплоемкость 42:- Чевкннитъ 520. Чернила сііипатііческія 713:— сшил 709; — -пгаографскія 263. Черноземъ 2G1. Черный марганеігъ, ел. двуокись марганца. Чнліііская сел игра, ess, селитра натровая. Чрепы 310. Чугун* 102. 689:—бѣльш 266, 6 И 2, 693:—зеркальиьііі 6S0, (ІЭЗ:—сѣрып 692. (593. Шахтенная печь 29'.), 436,690. Швейнфѵртская зелень 595. Шеелитъ 666. Шепіггь 393, 4'U. Шестнфторпетая cEpa650,35S. Шкферы 502. Шлаки 358. 547. GSfi. Шлнхъ 774. Шмальта 712. . Шмергель 505. Шпатовый жел-Ьзнлкъ 6S7. Шпатъ доечатыіі 547:.—известковом агн езіал ыты і\ 449т— известковый 36, 427, іЩ 447:—и слан дек Ш 43S: —марганцовый «77: ■ -плавиковый 18, 36, 358: — полевой 501, 532. 545, 547, 348: — тяжелы» 444:—шшковый 4-47. Шпеіісъ 712. Шпинель 49S, 50.Ч Шпіаѵтеръ см. цйнкі.. Шрейбсрзнтъ 686. Шрнфтъ тнпографскій 595. Штейнъ 744. Шѵагнгъ 261. Щавелевая к. 234. 297, 29S. 302, 684, 755:—щавелево— этиловой эфпр-ь 304. Щедокъ 396. Щелочь 133: — летучая 194. 'Бдкія ауаіакъ 194, 200; — барить—442, 73: — лзвесть 43G, 77: — кади 397, G4, | 136: — литій 414: — натръ j 381, 54, 77, 7S, 86.ЛЗС; — ' стротщіая-ъ 441. Нвд.Іометр'ь 121. 160, 170. Эйхлор'ннъ 354, Эки&валелтпоеть 140.311,418. Эквиваленты преломленшзлеѵ ментоиъ 25в. ;-)кзотѳрмпческін рвакцш 105. 21. S5. 115, 123, 143, 21S. Экспккаторъ 41. Электрическая печь 2(і7. Эле ктровояб удительн а я сила 419. Электрод изъ 137. Электролитическая джсоці- ація 65, й53. Электролиты 61., 418. Электроны 159. Электропроводность раство- рпвъ 64. 291 Д де к тр охішпче сі; а я гипотеза Ш. Электрузгь 775. Элементы 17: — двоі'пшкн (Zvrillingselemente) t2o. Эмаль 555. Эмульсіи 69, 756. ЭндотермпчеекІя реакпіп 105. 21. УГ>. 155. Эиергія і;исдо'['і. п основан;іі 293. 327. Энстатиіь 546. fl пса мекая с. 432. Этанъ 96, І22. 277, 29Й. Утнлент. 279, 75. 95. 96, 122. І'ЗУ. 241 277; — бромистый 2S0: — хлористый 279. 341. Эфнрнзаціп 326. Эфиры: азот но метиловый (22:—аиотпоэтк.іоЕЫЙ 201:— БагСРТй.531;—борный 495.— і'ликолевые 491: — крешіе- зема 531, 534, 535:—ігірп- воіі ііЗ. 157,183, 46((, 67G:— ортоуі'леэтнлоЕОй 293: — п л атііиово синеродистой к. 733: - еѣрный (обыкновен- ный) 37, 47, G3, 95, 96. 100, 145, 246, 247, 605-.— сложные: 221 .(азот. к.). 236. 279, 325, 3*2; — щаве- лево-зтиловын 304. Эіііпннтъ 520. Яблочная к. R2. 296. Янтарная к. 587, 298. Ярь-нѣдянка 745. ВАЖНѣЙШШ ОПЕЧАТКИ: Стр.: 54 153 226 236 397 645 Шрифтъ: круп. круп. мелк. круп. мелк, мелк. (,'толбецъ . лѣвый ' лѣвыіі лѣвыіі іГЬВЫІІ правый правый Строка: 14 сверху 10 сверку 26 сверху 10 сверху '■ енвд)- 23 гвизу Напечатано: при удаливъ хонтрактныхт. Надо: гда.'шв'ь контантнык'ь. азотноватистую аяотнетую разные равные КНО»Н-0 , КН02Н?0 H№HS МН"НЙ