Книга по химии для домашнего чтения
Шрифт:
Присутствие KMnO4 вызвало равномерное распределение ионов этого вещества по всему объему каждого образовавшегося кристаллика осадка из-за изоморфизма KMnO4 и BaSO4. Осадок представлял собой не чистый BaSO4, а твердый раствор на его основе, где часть анионов SO42- замещена на анионы MnO4– , а часть катионов Ва2+ — на катионы K+ . Поэтому такой осадок не обесцвечивается даже при самой тщательной промывке.
6.48. УДОБНЫЙ СПОСОБ
Однажды
Все оказалось просто: в пробирку с серой попали кусочки парафина с пробковой крышки склянки, в которой хранился порошок серы. Смесь парафина — предельного углеводорода с примерной формулой C20H42 — и серы при нагревании выделяет сероводород H2S:
C20H42 + 21S = 21H2S^ + 20С.
Чем сильнее нагревается смесь, тем в больших количествах происходит выделение газа. Если прекратить нагревание, то реакция останавливается и сероводород не выделяется. Поэтому реакция очень удобна для получения сероводорода в учебных лабораториях.
6.49. АЦЕТОН ИЗ АЦЕТАТА
Студент решил побыстрее высушить ацетат кальция Ca(CH3COO)2. Фарфоровую чашку с веществом он поставил в нагретую муфельную печь, не погасив стоящую рядом газовую горелку. Произошла вспышка, и из муфеля выбросило язык пламени, опаливший лицо студента…
При сильном нагревании ацетата кальция образуется ацетон, который очень летуч и легко воспламеняется:
Ca(CH3COO)2 = (CH3)2CO^ + CaCO3.
В чистом состоянии ацетон — бесцветная низкокипящая жидкость, имеющая своеобразный запах. По своему строению ацетон — простейший кетон. Приведенная здесь реакция использовалась раньше для получения ацетона (см. 1.50).
6.50. ОСТАНОВЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Лаборанта попросили высушить для предстоящего синтеза этиловый спирт. Недолго думая, тот налил спирт в колбу и хотел добавить концентрированную серную кислоту: зная серную кислоту как обезвоживающее средство, лаборант решил, что она свяжет воду, а спирт из смеси можно будет без помехи отогнать и собрать уже «сухим». Почему коллеги не дали лаборанту осуществить его намерения?
Если бы лаборант выполнил задуманные операции, то был бы неизбежен несчастный случай из-за перегрева перегонной установки, что грозило взрывом; кроме того, существовала реальная угроза потери лаборантом сознания. Дело в том, что серная кислота действительно отнимает воду у спирта, причем не только присутствующую в его растворе как примесь, но и химически связанную; спирт превращается в диэтиловый эфир:
2С2Н5ОН = (C2H5)2O + H2O.
Диэтиловый эфир, в быту называемый просто эфиром, имеет температуру кипения около 35°C и легко воспламеняется. Он обладает также наркотическим действием, и поэтому раньше его применяли в качестве наркоза. Эфир нельзя долго хранить на свету при соприкосновении с воздухом: в нем образуются органические пероксидные соединения, способные взрываться.
6.51. «БЕССРЕБРЕНИКИ»
Известно, что главной составной
В процессах копирования, особенно в полиграфии для изготовления печатных форм, широко применяют бессеребряные светочувствительные материалы. Они чаще всего содержат дихроматы аммония, натрия или калия и органические клеящие вещества — желатин, альбумин, шеллак или коллаген. Правда, светочувствительность таких материалов невелика и хорошо проявляется только под действием синих, фиолетовых или ультрафиолетовых лучей. Суть процесса в том, что желатин или заменяющие его органические вещества теряют способность к набуханию на тех участках, где материал подвергался освещению. Причина этого в том, что, например, дихромат аммония (NH4)2Cr2O7 под действием света и только в присутствии перечисленных органических веществ переходит в соединение хрома (+III) — сульфат хрома Cr2(SO4)3:
(NH4)2Cr2O7 + 4H2SO4 =(h)= Cr2(SO4)3 + 4Н2O + 3O^ + (NH4)2SO4.
Выделяющийся при этом атомарный кислород [О] частично окисляет органическое клеящее вещество (например, желатин). Полученная соль — сульфат хрома — «задубливает» желатин так же, как хромокалиевые квасцы: желатин теряет способность к набуханию. А дальнейшее — дело техники: освещенную (экспонированную) пластинку проявляют в воде, в теплой воде незадубленный желатин растворяется, и получается бесцветное рельефное изображение. Если проявлять в холодной воде, то незадубленный желатин не растворяется, а набухает и остается на стекле. Теперь можно использовать полезное свойство полученного неоднородного слоя: задубленный слой хорошо окрашивается масляной краской (а незадубленный — нет), а водорастворимые краски, наоборот, хорошо окрашивают незадубленные участки. Это свойство светочувствительного материала и используют в полиграфии.
6.52. ОПАСНАЯ КИСЛОТА
Незадачливый химик, незнакомый еще со свойствами марганцовой кислоты HMnO4, решил получить ее из перманганата калия действием концентрированной серной кислоты H2SO4: выделение кислот действием сильной и малолетучей серной кислоты на соли этих кислот — обычный метод препаративной химии. Химик начал нагрев реакционной смеси KMnO4 и H2SO4, чтобы отогнать HMnO4, и тут раздался сильный взрыв, который едва не стоил химику жизни. В чем его ошибка?
При взаимодействии взятых химиком веществ протекает реакция:
2KMnO4 + H2SO4 = 2HMnO4 + K2SO4
с выделением очень неустойчивой марганцовой кислоты HMnO4 [современное название — тетраоксоманганат(VII) водорода]. Она легко распадается на гептаоксид димарганца Mn2O7 и воду:
2HMnO4 = Mn2O7 + H2O.