Книга по химии для домашнего чтения - Степин Борис Дмитриевич (читать книги онлайн бесплатно полностью без .txt) 📗

и закрученных по спирали так, что глюкозные шестиугольники образуют длинный цилиндрический канал. Молекулы иода I₂ «забираются» в этот канал, превращаются в нем в линейные анионы [I₅]-, отрывающие от фрагментов глюкозы электроны и выстраивающиеся длинной цепочкой:

…[ I₂—I^-—I₂] … [I₂— I^-—I₂]…

Так образуется соединение включения, называемое иногда «канальным» соединением, оно-то и имеет синюю окраску.

5.52. ЧЕМ ПРИМЕЧАТЕЛЬНЫ «БУРГУНДСКАЯ» И «БОРДОСКАЯ ЖИДКОСТИ»?

Оба препарата применяются садоводами и огородниками для борьбы с возбудителями грибковых болезней плодовых, овощных и декоративных культур. Обе жидкости готовят добавлением к водному раствору сульфата меди CuSO₄∙5Н₂O (медного купороса, см. 1.47), либо порошка гидроксида кальция Ca(OH)₂ (гашеной извести, см. 323), либо карбоната натрия Na₂CO₃ (соды, см. 1.19–1.22):

CuSO₄ + Ca(OH)₂ = Cu(OH)₂↓ + CaSO₄↓,

2CuSO₄ + 2Na₂CO₃ + H₂O = (CuOH)₂CO₃↓ + 2Na₂SO₄ + CO₂↑.

В первой реакции образуется суспензия гидроксида меди Cu(OH)₂ и сульфата кальция CaSO₄, называемая «бордоской жидкостью», во второй — суспензия основного карбоната меди (CuOH)₂CO3, получившая название «бургундской жидкости».

5.53. «ФИЛОСОФСКАЯ ШЕРСТЬ»

При горении парообразного цинка на воздухе появляется сине-зеленое пламя и образуются белые хлопья оксида цинка ZnO. В Средние века этот оксид называли «философской шерстью» из-за его волокнистого строения и способности участвовать во многих не всегда понятных реакциях.

Оксид цинка в виде белого порошка используется для приготовления цинковых белил. Однако, применяя эту краску, помните, что оксид цинка при нагревании желтеет, правда, при охлаждении желтизна медленно исчезает. Кстати, если в краску, наряду с оксидом цинка, добавить карбонат цинка ZnCO₃ (тоже белое вещество), то краска приобретет свойство антипирена, огнезащитного вещества: при сильном нагреве начнется ее разложение с выделением диоксида углерода CO₂:

ZnCO₃ = ZnO + CO₂↑,

который препятствует распространению огня.

5.54. ЧЕРНО-БЕЛЫЙ МИР РЕСТАВРАЦИИ

Посетители реставрационной мастерской увидели, как художник-реставратор протирал мокрым тампоном очень темную картину. По мере обработки чернота исчезала, а краски приобретали яркость и свежесть.

Старые мастера писали картины, добавляя в свинцовые белила различные пигменты. Свинцовые белила (см. 1.14) содержали основный карбонат свинца Pb(OH)₂∙2PbСО₃, который очень прочно связывается с маслом и среди всех белых красок обладает наибольшей кроющей способностью. Недостатком таких белил является их свойство постепенно темнеть на воздухе из-за образования черного сульфида PbS (атмосферный воздух всегда содержит следы сероводорода):

Pb(OH)₂∙2PbСO₃ + 3H₂S = 3PbS↓ + 4Н₂O + 2СO₂↑.

При обработке потемневших картин пероксидом водорода H₂O₂ черный сульфид свинца превращается в белый сульфат свинца PbSO₄, и картине возвращается ее прежний облик:

PbS + 4Н₂O₂ = PbSO₄ + 4Н₂O.

5.55. СВИНЦОВОЕ ЗЕРКАЛО

Сульфид свинца — непримечательный осадок бурого цвета. Но можно выделить его из раствора свинцовой соли с получением зеркальной поверхности.

Свинцово-сульфидное зеркало получают, используя любую растворимую соль свинца, например нитрат свинца Pb(NO₃)₂ или ацетат Pb(CH₃COO)₂, гидроксиды натрия NaOH или калия KOH и тиокарбамид CS(NH₂)₂. При действии избытка NaOH на нитрат свинца в водном растворе образуется гексагидроксоплюмбат натрия:

Pb(NO₃)₂ + 6NaOH = Na₄[Pb(OH)₆] + 2NaNO₃.

Если к такому раствору добавить тиокарбамид и равномерно нагревать, то вскоре можно почувствовать запах аммиака NH₃:

Na₄[Pb(OH)₆] + CS(NH₂)₂ = PbS↓+ 2NH₃↑ + Na₂CO₃ + H₂O + 2NaOH.

В тщательно вымытом и обезжиренном реакционном сосуде (пробирка, колба) сульфид свинца осаждается на стекле зеркально блестящим слоем.

Интересно, что в тонком (не более 1∙10^-3 мм) слое сульфид свинца PbS является фотосопротивлением: электропроводность такого слоя при освещении резко возрастает.

5.56. ЦВИТТЕР-ИОН — ЧТО ЭТО?

Существуют ли ионы, несущие одновременно и положительный, и отрицательный заряд?

Такие ионы называют биполярными, или цвиттер-ионами. В частности, простейшая из аминокислот, а-аминоуксусная кислота H₂NCH₂COOH при pH 5,97 превращается в биполярный ион H₃N⁺CH₂COO^- за счет переноса протона к атому азота. В кислом растворе (рН < 7) такой ион становится основанием, акцептором протонов:

H₃N⁺CH₂COO^- + H₃O⁺ ↔ H₃N⁺CH₂COOH + H₂O.

В щелочной среде (pH > 7) биполярный ион оказывается кислотой, выделяя протон:

H₃N⁺CH₂COO^- + OH^- ↔ NH₂CH₂COO^- + H₂O.

5.57. БЕЛАЯ САЖА И БЕЛЫЙ ГРАФИТ

«Белая сажа», которую широко применяют в резиновой промышленности вместо черной сажи (углерода) при получении бесцветных резин, — это порошкообразный диоксид кремния SiO₂. А «белый графит» получают, обрабатывая обычный темно-серый графит фтором. При 375° C образуется полидикарбонмонофторид (C₂F)_n, а при 600°С — полимонокарбонмонофторид (CF)_n. Оба соединения сохраняют структуру графита, его термостойкость и низкий коэффициент трения, однако первое малоэлектропроводно, а второе — вообще электрический изолятор (чем они и отличаются помимо цвета от обычного графита, хорошо проводящего электричество).

5.58. ХИМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР — ГИПЕРБОЛОИД?

Предполагают, что в 1903 г. русский химик М. Филиппов создал химический лазер. Вот как пишет о нем поэт Л. Мартынов:

«Может быть, что в недрах кабинета

Измышлял он генератор света —

Фантазер, новатор по природе…»