/
Текст
Императорское Иііниж Нищи Учмище іцимі щв иііцій
ПОСОБІЕ
КЪ ПРАКТИЧЕСКИМЪ ЗАНЯТІЯМЪ
НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМІИ.
^сстаіилъ &. Жуковскій
(С'і> предис.томіс*м'і» Ив. КаГі.чукова).
^;І1.иггпнпа»кь Высочайшаго Дмро Т-но Скор-лі. А. А. Левенсомъ, Москва. П«ірі.»іа.
Дозволено цеиаурою, Москва, 12 дев&оря 1898 г.
11РЕДИСЛОВІЕ.
Во время моей заграничной командировки лѣ-
томъ 1895 г. я имѣлъ возможность ознакомиться
съ постановкой преподаванія химіи въ учебныхъ
заведеніяхъ въ Германіи и во Франціи: при этомъ
мнѣ невольно бросилась въ глаза особенность при
ходѣ практическихъ упражненій во французскихъ
учебныхъ заведеніяхъ. Въ Германіи,’ а по примѣру
ея и въ Россіи, практическія занятія по химіи обык-
новенно начинаются съ аналитической химіи: въ на-
шихъ университетахъ, а также въ другихъ высшихъ
учебныхъ заведеніяхъ, студенты, прослушавъ на 1-мъ
курсѣ лекціи по неорганической химіи (при чемъ ни-
какихъ практическихъ упражненій по химіи не бы-
ваетъ), на второмъ курсѣ приступаютъ прямо къ
изученію пріемовъ аналитической химіи; во Франціи
же, какъ въ Сорбоннѣ, такъ и въ высшей Нормаль-
ной школѣ (Есоіе Хоппаіе внрёгіенге) и др. практи-
ческія занятія начинаются съ неорганической химіи.
Въ особенности подробно я могъ познакомиться съ
постановкой практическихъ занятій по химіи въ Му-
ниципальной школѣ прикладной химіи и физики
(Всоіе пптіеіраіе <іе рТіузіцие еі сіе сЫтіе ішіиеігіеі-
Іев), директоръ коей извѣстный химикъ (нынѣ по-
II.
койный) Шютценбергеръ, не только познакомилъ
меня на мѣстѣ съ постановкой преподаванія какъ
химіи, такъ и другихъ предметовъ, но и снабдилъ
меня программами и правилами этой школы. Не
останавливаясь на изложеніи ихъ, ибо въ своемъ
докладѣ на П-мъ съѣздѣ дѣятелей по техническому
и профессіональному образованію въ 1895 г. („0 по-
ложеніи профессіональнаго образованія во Франціи.
Муниципальная школа прикладной физики и химіи
въ Парижѣ") я подробно сообщилъ какъ програм-
мы, такъ и ходъ занятій въ этой школѣ, укажу
только, что въ своемъ докладѣ я указывалъ на
пользу, которой можно ожидать отъ введенія прак-
тическихъ занятій по неорганической химіи.
Когда въ 1896 г. мнѣ было поручено преподава-
ніе химіи въ Императорскомъ Московскомъ Инже-
нерномъ училищѣ, я съ перваго же года преподава-
нія попытался поставить практическія занятія по
неорганической химіи на 1-мъ курсѣ. Само собой
разумѣется, что эти занятія не могутъ быть начаты
съ самаго начала осенняго полугодія: имъ должны
предшествовать нѣсколько лекцій, на которыхъ слу-
шатели ознакомятся съ основными фактами и зако-
нами химіи. Практика показала, что они могутъ
быть начаты въ первой половинѣ ноября, когда слу-
шатели уже ознакомятся съ основными законами
химіи, атомистической теоріей, съ свойствами га-
зовъ, съ составомъ воды, водородомъ и кислоро-
домъ.
Практическія занятія велись по программѣ, близ-
кой къ таковой въ Муниципальной школѣ. Но, къ
сожалѣнію, на русскомъ языкѣ не оказалось подхо-
III
дящаго руководства, и поэтому въ теченіе двухъ
лѣтъ приходилось затрачивать очень много труда
для объясненія способовъ полученія того или дру-
гого тѣла, производства того пли другого опыта п
т. под. Въ виду этого, С. Н. Жуковскій, который
въ теченіе двухъ лѣтъ помогалъ мнѣ при веденіи
практическихъ запятій, по моему предложенію, со-
ставилъ „Пособіе къ практическимъ занятіямъ по
неорганической химіи".
Въ это пособіе внесены не только всѣ тѣ опыты,
которые были воспроизведены во время практиче-
скихъ занятій студентами Московскаго Инженернаго
училища (при двухъ часахъ въ недѣлю), но и нѣкото-
рые другіе, которые могутъ быть продѣланы наи-
болѣе успѣвающими.
Въ заключеніе добавимъ, что двухлѣтняя прак-
тика показала, что введеніе практическихъ занятій
по неорганической химіи на 1-й курсѣ, на ряду съ
слушаніемъ лекцій, способствуетъ очень много усво-
енію химическихъ познаній.
Х6. Хайлукобъ.
4 декабря
1898 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЯ СВѢДѢНІЯ
о нѣкоторыхъ операціяхъ н аппаратахъ, необхо-
димыхъ при лабораторныхъ занятіяхъ.
Нагрѣваніе.
Горѣлка Бунзена. Нагрѣваніе веществъ производится въ
лабораторіяхъ обыкновенно при помощи газовой горѣлки Бун-
зева, изображенной на рие. 1. Газъ изъ газоваго крана
РиС. 1. Рпс. 2.
по каучуковой трубкѣ, надѣтой па т (рнс. 2—разрѣзъ го-
рѣлки), входитъ чрезъ довольно узкое отверстіе (г) въ
широкую мѣдную трубку (/?/) и зажигается у верхняго ея
отверстія. Внизу мѣдной трубки, немного ниже выхода газа
(г) находятся два круглыхъ отверстія (п), въ которыя при-
текаетъ наружный воздухъ и смѣшивается съ газомъ въ
широкой трубкѣ, благодаря чему происходитъ болѣе полное
сгораніе, п получается совершенно не свѣтящееся пламя высокой
температуры. На мѣдную трубку надѣто или навинчено кольцо
(а) съ двумя отверстіями, соотвѣтствующими отверстіямъ
трубки. Поворачивая это кольцо, можно уменьшать или уве-
личивать отверстія (й), а слѣдовательно уменьшать или уве-
личивать притокъ воздуха въ трубку.
Если отверстія совершенно закрыты, притокъ воздуха
прекращается, п газъ горптъ свѣтящимся и коптящимъ пла-
менемъ.
При зажиганіи горѣлкп Бунзена должно руководиться
слѣдующимъ. Открывъ кранъ, нужно нѣкоторое время подо-
ждать, чтобы газъ наполнилъ всю трубку (/</), и тогда уже
его зажигать. Если зажечь раньше, то пламя проскочить
внутрь трубки, газъ будетъ горѣть у отверстія (г) коптя-
щимъ пламенемъ, и вся горѣлка черезъ нѣкоторый проме-
жутокъ времени сильно раскалится; .при этомъ выдѣляются
непріятно пахнущіе продукты неполнаго горѣнія газа.
Иногда такое проскакиваніе пламени можетъ быть уже
при зажженной горѣлкѣ, а именно, если пе соразмѣрены при-
токи газа и воздуха; когда, напримѣръ, убавляютъ притокъ
газа, а притокъ воздуха соотвѣтственно не уменьшаютъ. Вг.
тѣхъ случаяхъ, когда произошло такое проскакиваніе пламени
и горѣніе газа внутри горѣлки, слѣдуетъ запереть газовый
крапъ, подождать, пока горѣлка охладится, и потомъ уже
снова зажечь, принявъ вышеуказанныя предосторожности.
Паяльная лампа. Если требуется болѣе сильный жаръ,
чѣмъ можетъ дать горѣлка Бунзена, напр. для прокаливанія
веществъ при очень высокихъ температурахъ и для работъ
со стеклянными трубками, то употребляется паяльиая лампа,
въ которой температура пламени повышается искусственнымъ
вдуваніемъ въ него воздуха. Паяльная лампа (рис. 3) со-
стоитъ изъ двухъ металлическихъ трубокъ, входящихъ одна
въ другую. Кольцеобразное пространство между находя-
щейся въ серединѣ тонкой трубкой и стѣнками болѣе широ-
кой соединяется съ краномъ (а), приводящимъ свѣтильный
газъ, который и зажигается у отверстія (с). Внутренняя же
тонкая трубка переходитъ въ кранъ (&), соединенный или
съ ножнымъ мѣхомъ, вдувающимъ воздухъ, или съ водянымъ
воздушнымъ нагнетательнымъ насосомъ.
Паяльная трубка. Небольшое пламя съ очень высокой
температурой можетъ быть получено съ помощью паяльной
трубки. Паяльная трубка (ряс. 4) представляетъ собою мѣдную
трубку (Л В) съ роговымъ или костянымъ мундштукомъ ((7).
Конецъ трубжж загнуть подъ прямымъ угломъ въ короткую
трубочку (а) съ узкимъ отверстіемъ. Иногда (какъ изображено
на рисункѣ) трубочка (а) соединяется сь длинной трубкой
посредствомъ барабана (А),
При помощи паяльной трубки вдуваютъ ртомъ воздухъ
въ свѣтящееся пламя газовой горѣлки. Происходитъ смѣте-
піе газа съ воздухомъ, болѣе полное горѣвіе, и температура
пламени повышается.
При работѣ съ паяльной трубкой можно измѣнять харак-
теръ пламени, получая то окислительное, то возстановитель-
ное пламя, смотря потому, какъ вдувать воздухъ. Если ко-
нецъ паяльной трубки ввести въ середину газоваго пламени
(рис. 5) и дуть сильно, то полученное-пламя будетъ безцвѣт-
но, благодаря полному сгоранію газа. Оно содержитъ избытокъ
кислорода и называется окислительными пламенемъ, такъ
какъ въ немъ легко окисляются вещества, способныя присоеди-
нятъ кислородъ.
Если же конецъ паяльной трубки поднести къ самому
краю свѣтящагося пламени (рис. 6), и дуть слабо, то по-
лучается пламя, внутри котораго можно замѣтить свѣтящійся
Рвс. 6.
конусъ, образующійся благодаря неполному горѣнію газа. Такое
пламя называется возстановительнымъ у такъ какъ заклю-
— 5 —
чаетъ въ себѣ частички пестрѣвшаго углерода, способнаго
при высокой температурѣ отнимать кислородъ отъ многихъ
веществъ, т. е. возстановлять ихъ.
Вдуваніе воздуха въ паяльную трубку. производится обык-
новенно безъ участія легкихъ, а только при помощи мышцъ
щекъ, почему можно очень долго вдувать въ трубку, вдыхая
воздухъ черезъ носъ.
Фильтрованіе.
При отдѣленіи жидкости отъ твердаго тѣла, находящаго-
ся въ ней (отъ осадка), пользуются фильтрованіемъ, т. е. про*
цѣживаніемъ черезъ такія пористыя вещества, которыя легко
пропускаютъ жидкость, задерживая твердыя дѣла.
Для этого въ стеклянную воронку вкладываютъ такъ на-
зываемый фильтръ, т. е. конусъ изъ пепроклеенной бумаги,
куда и наливаютъ фильтруемую жидкость. Прозрачная жид-
кость, прошедшая черезъ фильтръ, называется фильтратомъ.
Фильтры дѣлаются простые п сложные.
Црог.тоіі фильтръ складыпап.я слѣсующимъ образомъ:
Вырѣзывается изъ фі:.і’лр<>ва.:ы!ой бу-
маги чеі(і|іехугоп.іінігь и складывается
вчетверо параллельно сторонамъ (рпс.Т'і.
Края обрѣзываются по воронкѣ круго-
образно. и фильтръ развертывается такъ,
чтобы образовался конусъ въ 60л, поло-
типа котораго состоитъ изъ бумаги
въ одинъ рядъ, а другая полонена изъ
бумаги въ три ряда. Такой конусъ
вкладывается і.ь воронку. Фильтрованіе идо: •, здѣсь довольно
медленно, такъ какъ жидкость можетъ проходить только въ
вершинѣ конуса, бока же бумажнаго конуса плотно приста-
ютъ къ стѣнкамъ воровки. Удобство такого фильтра заклю-
чается въ томъ, что съ него очень легко собирать оставшійся
послѣ фильтрованія осадокъ, а потому, когда этотъ осадокъ
нуженъ, необходимо употреблять простые фильтры.
— 6
Для сложнаго фильтра вырѣзывается тоже четырехуголь-
Рис. 9.
никъ, но онъ потомъ складывается мелкими складками, какъ
изображено на рис. 8. Бла-
годаря складчатости филь-
тра, бока образовавшагося
бумажнаго конуса не при-
липаютъ плотно въ стѣн-
камъ воронки, отчего уве-
личивается поверхность
просачиванія жидкости, и
ускоряется фильтрація.
Такъ какъ съ такого фильтра труднѣе собирать осадокъ, то
онъ и употребляется главнымъ образомъ, когда нуженъ филь-
тратъ, а не осадокъ. При фильтрованіи жидкостей, разъѣдаю-
щихъ бумагу, напрям, крѣпкихъ кислотъ и щелочей, употребляет-
ся вмѣсто бумаги азбестъ или
стеклянная вата, которыя плотно
накладываются въ вершину кону-
са стеклянной воронки, и черезъ
пихъ жидкость фильтруется.
При выливаніи жидкости въ
воронку изъ какого - либо со-
суда (стакана, чашки и т. п.)
удобнѣе наливать по стеклянной
палочкѣ (рис. 9) во избѣжаніе
брызгъ и подтеканія капель подъ
дно сосуда, изъ котораго выли-
ваютъ.
Промываніе. Отфильтрован-
ные осадки должны быть тща-
тельно промыты. Промываніе
обыкновенно производится водой
и почти всегда прямо на филь-
трѣ при помощи промывалкп (рис. 10), представляющей
собою плоскодонную колбу, въ отверстіе шейки которой
вставлены плотно на пробкѣ двѣ изогнутыя трубки:
одна длинная, доходящая до дна, съ оттянутымъ наружнымъ
концомъ, другая короткая. Колба наполняется водой,
п черезъ короткою трубку въ нее вдувается ртомъ воздухъ.
Вода изъ колбы вытѣсняется по длинной отводной трубкѣ и выли-
вается изъ отверстія тон-
кой струей, весьма удоб-
ной для промыванія.
При промываніи осад-
ковъ должно соблюдать
слѣдующее: свѣжую воду
приливать въ воронку
только тогда, когда про-
фильтровалась вся жид-
кость, находившаяся въ
воронкѣ; промываніе слѣ-
дуетъ считать окончен-
нымъ, если одна — двѣ
капли фильтрата, выпаренныя па платиновой пластинкѣ, или
на крышкѣ фарфороваго тигля, не дадутъ никакого твердаго
остатка.
Стеклянныя трубки и обращеніе съ ними.
Въ продажѣ находятся легкоплавкія стеклянныя трубки
различнаго внутренняго діаметра. При лабораторныхъ заня-
тіяхъ чаще всего употребляются трубки, внутренній діаметръ
которыхъ 4—6 миллиметровъ. Трубки продаются очень длин-
ными, а потому прежде всего надо умѣть ихъ рѣзать. Отмѣ-
ривъ конецъ желаемой длины, проводятъ на поверхности труб-
ки черту ребромъ трехграннаго подпилка пли особымъ сталь-
нымъ ножомъ. По ту и другую сторону черты берутъ труб-
ку руками и разламываютъ ее, растягивая въ разныя сто-
роны по ея оси. Отрѣзавъ такимъ образомъ кусокъ трубки,
надо оплавить острые края. Для этого конецъ трубки вводится
въ пламя Бунзеновской горѣлки п вращается въ немъ до тѣхъ
поръ, пока острые края начнутъ плавиться.
8 —
Чтобы согнуть трубку подъ желаемымъ угломъ, вводятъ
ее въ пламя обыкновен-
ной свѣтящейся газовой
горѣлки (рис. 11) парал-
лельно большему рас-
пространенію пламени и
вертятъ трубку, чтобы
она равномѣрно нагрѣ-
валась. Черезъ нѣсколь-
ко времени трубка въ
нагрѣваемомъ мѣстѣ дѣ-
лается мягкой, и тогда
ее плп выносятъ изъ
пламени и осторожно сгибаютъ до желаемаго угла (рис. 12)
пли сгибаютъ, не вынимая изъ пламени и держа за одинъ ко-
нецъ, причемъ другой начинаетъ самъ собой опускаться.
При такихъ способахъ трубка сгибается равномѣрно безъ
складокъ, и внутренній діа-
метръ ея, какъ въ мѣстѣ сги-
ба, такъ и въ другихъ частяхъ
одинаковъ, чего очепь трудно
достигнуть, употребляя обык-
новенную некоптящую горѣлку
Бунзена.
Рис. 12.
Если надо оттянуть трубку (рис. 10, см. наружный ко-
пецъ отводной трубки) плп въ какомъ-либо мѣстѣ сузпть, то
нагрѣваютъ се при постоянномъ вращеніи на горѣлкѣ Бун-
зена, пока стекло не сдѣлается мягкимъ въ нагрѣваемомъ
мѣстѣ. Тогда трубку вынимаютъ изъ пламени и растягиваютъ
по ея оси до желаемаго діаметра.
Пробки. Газоотводныя трубки соединяются съ аппарата-
ми съ помощью пробокъ. Пробки большею • частію берутся
обыкновенныя—корковыя; при работахъ же съ веществами,
разрушающими корковыя пробки (напр. съ хлоромъ, бромомъ
и др.), ихъ замѣняютъ каучуковыми. Но даже и при такихъ
веществахъ можно работать съ простыми пробками, если
ихъ предварительно выварить въ расплавленномъ парафинѣ.
Пробка должна быть нѣсколько большаго размѣра, чѣмъ
отверстіе, для котораго ова подбирается. Чтобы сдѣлать
пробку болѣе мягкой, ее мнутъ
въ особыхъ чугунныхъ прес-
сахъ (рис. 13),
За неимѣніемъ подобнаго
пресса пробку завертываютъ
въ бумагу, кладутъ па столъ,
покрываютъ деревянной до-
Рие. із.
щечкой, надавливая на которую, прокатываютъ
нѣсколь-
ко разъ.
Когда такимъ образомъ пробка подготовлена, въ ней
яадб просверлить отверстіе, въ которое бы плотно входила
газоотводная трубка. Для этого служатъ пробочныя сверла,
представляющія собою латунныя
(рис. 14). Конецъ (6) каждой
же концѣ находится поперечное
желѣзный прутъ, служащій
во-первыхъ, рукояткой, а
во-вторыхъ, для выталки-
ванія изъ сверла остаю-
щейся тамъ пробки.
Чтобы стеклянная труб-
ка плотно входила въ от-
верстіе, діаметръ сверла
долженъ быть немного
меньше діаметра взятой
трубки. Если высверлен-
ное отверстіе мало, то оно
увеличивается при помощи
круглыхъ подпилковъ.
Для оттачиванія скоро тупящихся
сверлъ употребляется приборъ, представ-
ляющій собою мѣдный конусъ съ по-
движнымъ острымъ ножомъ (рис. 15).
трубки (а Ь) разнаго діаметра
трубки острый, въ верхнемъ
отверстіе, въ которое входить
Рис, 14.
Ри«. 15.
еталлоиды.
Водородъ Н = 1.
Полученіе водорода. Водородъ обыкновенно получается
при дѣйствій слабой сѣрной кислоты на металлическій цинкъ-
Реакція идетъ по слѣдующему уравненію.
7.п + Н2804 = 2іі804 -'г Н,
Цинкъ сѣрная кислота = сѣрнокислый цинкъ + водородъ.
Берутъ двугорлую Вульфову стклянку (ті) (рис. 16), въ
одно горло которой плотно на пробкѣ вставляется длинная
воронка, доходящая до дна, въ другое же горло—изогнутая
подъ прямымъ угломъ трубка, едва только выставляющаяся
изъ пробки внутрь сосуда.
Въ стклянку кладутъ кусочки зерненаго цинка и черезъ
воронку приливаютъ слабую сѣрную кислоту (1 часть по
объему концентрированной сѣрной кислоты на 3—4 части
воды) *). Выдѣляющійся водородъ не вполнѣ чистъ вслѣд-
Рнс. 16.
*) Для разведенія водой концентрированной сѣрной кислоты прили-
ваютъ ее въ воду ври постоянномъ помѣшиваніи. Если же вливать воду
въ кислоту, то отъ сильнаго повышенія температуры вода обращается
въ паръ и можетъ разбрызгать кислоту.
11
ствіе нечистоты употребляемыхъ продажныхъ цинка и сѣр-
ной кислоты, и потому, его нужно промыть, для чего стклян-
ка Л. соединяется съ промывной стклянкой В, въ которую
налитъ растворъ марганцево-кислаго калія КМпО4. Растворъ
этого вещества, представляющаго собой сильный окислитель,
разрушаетъ главнымъ образомъ мышьяковистый водородъ,
примѣшанный къ выдѣляющемуся водороду. Промывалка
устраивается тоже изъ двугорлой Вульфовой стклянки, въ
оба горла которой плотно вставляются двѣ изогнутыя подъ
прямыми углами стеклянныя трубки; одна, приводящая газъ,
доходитъ до дна, другая, выводящая газъ, короткая, соеди-
няется посредствомъ каучука съ изогнутой длинной газо-
отводной трубкой, идущей въ ванну съ водой. При со-
бираніи газа поступаютъ слѣдующимъ образомъ: цилппдръ
(колбу, пробирку) наполняютъ до самаго верха водой, закры-
ваютъ отверстіе пробкой пли кускомъ бумаги, перевертываютъ
въ ванну съ водой и подъ водой открываютъ отверстіе. Ци-
линдръ останется наполненнымъ водой вслѣдствіе давленія
воздуха па воду въ чашкѣ. Подъ отверстіе цилиндра под-
водятъ конецъ газоотводной трубки, и цилиндръ наполняется
выдѣляющимся водородомъ.
Опыты СЪ ВОДОРОДОМЪ. 1) Водородъ представляетъ собою
прозрачный газъ безъ запаха; горитъ безцвѣтнымъ пла-
менемъ.
При собираніи водорода и его зажиганія необходимо при-
нять слѣдующую предосторожность. Первыя порціи выдѣляю-
щагося газа не представляютъ чистаго водорода, а смѣсь его
съ воздухомъ, наполнявшимъ сосуды. Водородъ же съ кисло-
родомъ воздуха даетъ такъ называемый гремучій газъ, сильно
взрывающій при воспламененіи. Поэтому нельзя собирать и
особенно зажигать водородъ, пока весь воздухъ не будетъ
вытѣсненъ изъ сосудовъ.
Убѣдиться въ этомъ можно слѣдующимъ образомъ: конецъ
газоотводной трубки опускаютъ въ чашечку съ мыльной во-
дой, Выдѣляющійся газъ образуетъ мыльные пузыри, ихъ
зажигаютъ, отдаливъ чашку отъ аппарата, и если взрыва
не послѣдуетъ, водородъ чисть, и его можно зажечь.
— 12 —
2) Водородъ—газъ чрезвычайно легкій (въ 141/, разъ
легче воздуха). Если въ опрокинутую пробирку А (рис. 17).
собрать водородъ, поднести отвер-
стіемъ подъ другую пробирку В
(наполненную воздухомъ) и пере-
вернуть, то водородъ, благодаря
своей легкости, будетъ подни-
маться въ пробирку В, вытѣсняя
воздухъ. Такимъ образомъ водородъ
можно переливать кверху.
Рис. 17.
3) При горѣніи водородъ, соединяясь съ кислородомъ, обра-
зуетъ воду, что легко замѣтить, если пламя горящаго водо-
рода накрыть холоднымъ стаканомъ: на стѣнкахъ стакана
образуются капли воды.
4) Водородъ обладаетъ возстановительными свойствами,
т. е. способенъ отнимать при накаливаніи кислородъ отъ
окисей металловъ, напр. отъ окиси мѣди. Реакція идетъ по
слѣдующему уравненію:
СпО + Н2 =Си+Н4О.
Окись мѣди водородъ = мѣдь + вода.
Въ шарикъ стеклянной трубки $ (рис. 18) кладутъ вѣ-
Рис. 18.
— 13 —
сколько кусковъ окиси мѣди, шарикъ нагрѣваютъ и черезъ
трубку пропускаютъ сухой водородъ. Водородъ, выдѣляющійся
изъ аппарата (А), осушается въ помѣщенной на пути хлор-
кальціевой трубочкѣ (С), наполненной безводнымъ хлористымъ
кальціемъ СаС1а, жадно поглощающимъ влагу. Проходя че-
резъ накаленную окись мѣди.водородъ возстановляетъ металличе-
скую мѣдь, образуя съ кислородомъ окиси воду, пары кото-
рой и выдѣляются изъ отверстія трубки (Г)).
Полученіе сѣрнокислаго цинка. По окончаніи вы-
дѣленія водорода, содержимое двуторлойсткляпки А (рис. 16),
представляющее собою растворъ сѣрнокислаго цинка,
профильтровываютъ и выпариваютъ въ фарфоровой чашкѣ,
которую ставятъ на пластинку, вырѣзанную изъ азбесто-
ваго картона, или па песчапую баню (небольшую чугун-
ную сковородку съ сухимъ пескомъ), нагрѣваемую горѣл-
кой. Выпариваніе продолжаютъ до тѣхъ поръ, пока жид-
кость настолько сгустится, что при охлажденіи изъ нея
начнутъ выпадать кристаллы цинковаго купороса 2п 80* 7 Н,0.
Кристаллы отфильтровываютъ и сушатъ между пропускной
бумагой.
Задачи. 1. Опредѣлить по удѣльному вѣсу процентное со-
держаніе сѣрной кислоты въ растворѣ, взятомъ для добыва-
нія водорода. (Удѣльный вѣсъ опредѣляется ареометромъ, а
процентное содержаніе см. табл. II).
2. Сколько металл. цинка надо взять при добываніи водо-
рода на 100 куб. с. 13% раствора сѣрной кислоты? Сколь-
ко литровъ водорода и сколько граммъ безводнаго сѣрно-
кислаго цинка будетъ при этомъ получено?
Кислородъ 0=16.
Полученіе кислорода. Наилучшимъ способомъ для получе-
нія кислорода служитъ разложеніе при нагрѣваніи хлорно-
вато-каліевой иля такъ называемой бертолетовой соли КС103.
Въ туго-плавкую реторту С (рис. 19), емкостію около
Гпс. 19.
100 куб. с., насыпаютъ смѣсь 20—25 гр. бертолетовой соли
съ 13—16 гр. перекиси марганца МпО-.
Оба вещества предварительно тщательно смѣшиваются,
при чемъ наблюдается, чтобы въ смѣсь не попало органи-
ческихъ веществъ, папр. обрывковъ бумаги и т. и., такъ
какъ отъ этого могутъ происходить при добываніи кислорода
довольно сильныя вспышки. Для большей безопасности бер-
толетову соль п перекись марганца слѣдуетъ отдѣльно рас-
тереть въ ступкѣ въ мелкій порошокъ и затѣмъ уже осто-
рожно смѣшать пестикомъ.
Для очпіцепія выдѣляющагося кислорода отъ примѣсей,
опъ пропускается черезъ слабый растворъ ѣдкаго натра въ
промывной стклянкѣ (А), соединенной съ ретортой (С) по-
средствомъ каучука или посредствомъ стеклянной трубки,
вставленной па пробкѣ въ шейку реторты. Промывная
стклянка соединяется съ газоотводной трубкой (В) съ вагну-
тымъ кверху концомъ, который опускается въ чашку съ
водой.
Укрѣпляютъ реторту въ штативѣ на кольцѣ и, подложивъ
предварительно мѣдную сѣтку, начинаютъ нагрѣвать. Уже при
слабомъ нагрѣваніи бертолетовой соли происходитъ ея разло-
женіе съ выдѣленіемъ кислорода. Когда убѣдятся, что выдѣ-
ляющійся газъ представляетъ собою чистый кислородъ (тлѣю-
15 —
щая лучинка, поднесенная къ отверстію газоотводной трубки,
вспыхиваетъ), его собираютъ надъ водой, какъ при водородѣ.
Реакція разложенія бертолетовой соли идетъ въ двѣ фазы.
Въ первую фазу образуются хлорнокислый калій, хлористый
калій и кислородъ:
2КСЮ, - КСЮ* + КСІ + О,
Бертолетова соль = хлорпокис.тый колій 4- хлористый калій 4- «недородъ.
Далѣе образовавшійся хлорпокислый калій при болѣе силь-
номъ нагрѣваніи распадается иа хлористый калій и кис-
лородъ:
КСЮ* - КСІ + 20,
Хлорнокислый жалій = хлористый калій 4* кислородъ.
Обѣ реакціи могутъ быть выражены однимъ уравненіемъ:
2КСЮ3 = 2КС1 + 30,
Бертолетова соль = хлористый калій + кислородъ.
Перекись марганца остается неизмѣненной. Она прибав-
ляется для того, чтобы не происходило вспучиванія, неиз-
бѣжнаго при добываніи кислорода изъ одной бертолето-
вой соли.
Опыты съ кислородомъ. 1) Кислородъ представляетъ со-
бою безцвѣтный газъ безъ запаха и вкуса. Онъ немного тяже-
лѣе воздуха (плотность его по отношенію къ воздуху—1,1056)
и мало растворимъ въ водѣ (на 100 об. воды при обыкно-
венной і° растворяется 3 об. кислорода).
Большинство тѣлъ при накаливаніи чрезвычайно энергично
соединяются съ нимъ (горятъ) съ выдѣленіемъ большого ко-
личества свѣта и тепла. Тѣ тѣла, которыя въ воздухѣ го-
рятъ очень медленно, въ чистомъ кислородѣ сгораютъ чрез-
вычайно быстро. Такъ, напр., если въ желѣзную ложечку,
снабженную длинной ручкой, положить кусокъ угля и нака-
лить его на горѣлкѣ, то овъ будетъ едва тлѣть, но если ло-
жечку съ тлѣющимъ углемъ опустить въ стклянку съ кисло-
родомъ, то уголь быстро сгоритъ съ выдѣленіемъ сильнаго
свѣта.
2) Въ кислородѣ горятъ даже такія вещества, какъ желѣзо.
Если взять тонкую проволоку, на концѣ ея прикрѣпить
проволочкой же кусочекъ трута пли уголекъ, разжечь его
и опустить въ стклянку съ кис-
лородомъ (рис. 20), то послѣ
того какъ сгоритъ трутъ, заго-
рается сама желѣзная проволока,
разбрасывая блестящія искры.
Вь стклянку при этомъ
опытѣ наливаютъ пемпого воды,
такъ какъ иначе она можетъ
лопнуть отъ падающихъ на дно
накаленныхъ частицъ образую-
щейся окалины.
При этихъ реакціяхъ по-<
лучаютея продукты соединенія
горящаго тѣла съ кислородомъ.
Въ первомъ случаѣ, когда брали
уголь, получается углекислый газъ СО2, а во второмъ, когда
бралп желѣзо, получается соединеніе желѣза съ кислородомъ,
такъ называемая магнитная окись Ге3О4.
Полученіе хлористаго калія. Оставшаяся послѣ реакціи
въ ретортѣ С смѣсь хлористаго калія и перекиси марганца
обрабатывается водой, въ которой хлористый калій раство-
ряется. Растворъ отфильтровываютъ отъ нерастворпвіпейся въ
водѣ перекиси марганца въ фарфоровую чашку и выпариваютъ
до суха.
Съ полученнымъ хлористымъ каліемъ и параллельно со
взятой для добыванія кислорода бертолетовой солью продѣты-
ваютъ реакціи съ крѣпкой сѣрной кислотой, до которымъ
легко различить эти двѣ соли между собой:
1) Реакція съ хлористымъ иаліемъ. Въ пробирку надо
взять немного хлористаго калія и облить крѣпкой сѣрной
кислотой. Выдѣляются пузырьки газа, дымящаго на воздухѣ,
и синяя лакмусовая бумажка, смоченная водой и поднесен-
ная къ отверстію пробирки, краснѣетъ *). Газъ этотъ хло-
•) Лакмусовой бумагой называется фильтровальная бумага, окрашеп-
вая растворомъ лакмуса. Лакмусъ—растительная краска сивяго цвѣта,
который подъ вліяніемъ кислотъ измѣняется въ краевый. Бри дѣйствіи
щелочей краевый цвѣтъ лакмуса измѣняется обратно въ сивій.
ристый водородъ. Реакція идетъ по такому уравненію:
2КСІН2804 = К2804 + 2НС1
хлористый . сѣрная __ еѣрновяслый . хлористый
калій "Г" кислота калій ”г водородъ
2) Реакція съ бертолетовой солью. Въ сухую пробирку
насыпаютъ очень малое количество (нѣсколько кристал-
ликовъ) бертолетовой соли и осторожно, отведя отверстіе
пробирки въ сторону, приливаютъ нѣсколько капель крѣп-
кой сѣрной кислоты. Реакція идетъ съ небольшими взрывами,
и изъ пробирки выдѣляется зеленый газъ—хлоръ. Реакція
идетъ по слѣдующимъ двумъ уравненіямъ:
1. 4 КСЮз + 2Н28О4 = 2К28О4 + 4НСЮ3
бертолетова . сѣрная сѣрнокислый , хлорноватая
соль ‘ кислота = калій ‘ кислота
2. 4НСЮ, = 2НС1О4 + Н.,0 + С!.. Ч - 30
хлорноватая = хлорная , + м
кислота кислота ‘ г
Сперва при дѣйствіи на хлорноватокислый калій (бер-
толетову соль) крѣпкой сѣрной кислотой выдѣляется хлор-
новатая кислота, очень непрочная, которая разлагается на
болѣе постоянную хлорную кислоту, хлоръ и кислородъ.
Легкіе взрывы происходятъ оттого, что при реакціи обра-
зуется первоначально еще немного двуокиси хлора С102, ве-
щества чрезвычайно взрывчатаго, распадающагося на хлоръ
и кислородъ.
Задачи. 1) Сколько литровъ кислорода можно получить
изъ 145 граммъ бертолетовой соли и сколько граммъ хло-
ристаго калія при этомъ получится?
2) Сколько нужно взять бертолетовой соли, чтобы полу-
чить количество кислорода, достаточное для сожиганія 10 граммъ
металлическаго натрія?
Озонъ и перекись водорода.
Озонъ 03, получаемый обыкновенно при дѣйствіи тихаго
разряда на кислородъ, можетъ быть полученъ также и дру-
18 —
гими способами, напр., при дѣйствіи крѣпкой сѣрной кисло-
ты на перекись барія ВаО2.
Въ пробирку насыпаютъ немного перекиси барія и обли-
ваютъ крѣпкой сѣрной кислотой. Образуется озонъ, коли-
чество котораго можно увеличить, если вести реакцію при
охлажденіи, опустивъ пробирку въ охлаждающую смѣсь снѣ-
га съ солью.
Присутствіе озона узнается: 1) по характерному его за-
паху (запахъ раковъ), а 2) очень чувствительной реакціей
на іодо-крахмальную бумагу, называемую также озонометри-
ческой.
Такая бумага, смоченная водой, окрашивается отъ озона
въ темносиній цвѣтъ. Іодо-крахмальная бумага представляетъ
собою обыкновенную фильтровальную бумагу, пропитанную
растворами крахмала и іодистаго калія. Озонъ дѣйствуетъ
разлагающимъ образомъ на растворъ іодистаго калія, выдѣ-
ляя свободный іодъ и образуя ѣдкое кали по такому ура-
вненію:
2КЯ +П20 + О3 = 2КОН + + О2
іодистый калій 4- вода озонъ = Ѣдкое кали 4- + кислородъ.
Свободный іодъ даетъ съ крахмаломъ темносинее окра-
шиваніе.
Іодо-крахмальная бумага приготавливается слѣдующимъ
образомъ. Въ 50 граммахъ воды растворяютъ около 1 грам-
ма іодистаго калія и растворъ нагрѣваютъ до кипѣнія. Въ
ступкѣ растираютъ около 5 граммъ крахмала съ небольшимъ
количествомъ воды въ жидкость, подобную молоку, выливаютъ
ее въ кипящій растворъ, іодистаго калія и еще кипятятъ, по-
ка крахмалъ разварится; полученнымъ жидкимъ клейстеромъ
намазываютъ пропускную бумагу.
Высушенную и разрѣзанную на длинныя полоски бумагу
сохраняютъ въ стклянкѣ съ притертой пробкой.
Перекись водорода Н2О2 получается тоже при дѣйствіи
на перекись барія сѣрной кислоты, во кислота должна быть
очень слабая (1 ч. Н2 80, на 10 ч. Н2О). Реакція идетъ по слѣ-
дующему уравненію:
ВаО2 4” Н2 8О4 = ВаЗО, 4~ Н2О2
ііересись барія 4 вѣрна* сислота =г свовосвслый барій перекись водорода.
— 19 —
Въ пробирку насыпаютъ немного перекиси барія, нали-
ваютъ слабой сѣрпой кислоты въ избыткѣ и взбалтываютъ.
Получается слабый водный растворъ перекиси водорода и въ
осадкѣ сѣрнокислый барій.
Перекись водорода—вещество чрезвычайно непостоянное,
легко распадающееся на воду и кислородъ, такъ что въ чи-
стомъ видѣ его получить трудно; обладаетъ сильными оки-
слительными свойствами. Присутствіе перекиси водорода легко
доказывается очень чувствительной реакціей дѣйствія ея на
хромовую кислоту въ присутствіи эѳира. Къ образовавшему-
ся слабому раствору перекисп водорода приливаютъ эѳира,
который не смѣшивается съ остальной жидкостью и плаваетъ
слоемъ наверху. Затѣмъ приливаютъ въ пробирку одну—двѣ
капли раствора соли хромовой кислоты, такъ называемаго
двухромокислаго калія К2Сг2О7. Получается синее окра-
шиваніе, переходящее при взбалтываніи въ эѳирный слой,
который нѣкоторое время сохраняетъ синюю окраску. Реак-
ція происходитъ, благодаря окисляющему дѣйствію перекиси
водорода, причемъ хромовая кислота превращается въ высшую
степень окисленія хрома. Вещество это темносиняго цвѣта,
хорошо растворимое въ эѳирѣ, которымъ оно при взбалтыва-
ніи и извлекается изъ жидкости. Оно очень непостоянно, п
черезъ нѣкоторое время окраска эѳирнаго слоя исчезаетъ.
Хлористый водородъ НСІ.
Полученіе. Хлористый водородъ получается при дѣйствіи
крѣпкой сѣрной кислоты на хлористый натрій (поваренную
соль) по слѣдующему уравненію:
2 КаСІ + Н28О4 = Ха28О4 4-2 НСІ...........1)
хлористый | сѣрная ____ сѢрПО-кислый , хлористый
натрій "г кислота натрій ' водородъ.
Уравненіе это выражаетъ уже конечный результатъ реакціи,
которая идетъ въ 2 фазы.
Сначала частица хлористаго натрія реагируетъ съ ча-
стицей сѣрной кислоты; образуются кислый сѣрнокислый нат-
рій и хлористый водородъ по слѣдующему уравненію:
ХаСІ + Н28О4 = ХаП8О4 + НСІ.............2)
хлористый і сѣрпая __ хпелый сѣрво- . хлористый
натрій ’Т" кислота кислый натрій ' ।' водородъ.
2*
— 20 —
При слабомъ нагрѣваніи на этомъ реакція и заканчивается,
и другая частица хлористаго натрія остается неизмѣненной.
При сильномъ же накаливаніи образовавшійся кислый сѣрно-
кислый натрій, заключая въ себѣ водородъ, способный за-
мѣщаться металломъ, дѣйствуетъ какъ кислота па другую
частицу хлористаго натрія; образуется средній сѣрнокислый
натрій и еще частица хлористаго водорода:
КаН8О4 -Ь ХаСІ = Ка.80, + НС1...........3)
кислый сѣраокис- । хлористый средній сѣрпо* , хлористый
лый натрій * натрій кислый натрій I водородъ.
Полученіе хюристаго водорода въ лабораторіяхъ ведется
обыкновенно при слабомъ нагрѣваніи и ограничивается обра-
зованіемъ кислаго сѣрнокислаго натрія, почему въ реакцію
берутъ 1 частицу сѣрной кислоты на 1 частицу хлористаго
натрія.
Реакція идетъ очень легко, и весь взятый хлористый
натрій переходить въ кислую сѣрнокислую соль по урав-
ненію...^).
Въ стеклянную колбу А (рис. 21) вмѣстимостью 200—250
к. с. отвѣшиваютъ 50 граммъ поваренной соля, которая
(Рис. 21).
— 21
передъ этимъ должна быть сплавлена, такъ какъ несплявлен-
ная поваренная соль во время реакціи очень сильно вспѣ-
нивается и иногда выбрасывается изъ аппарата.
Лучше брать въ реакцію такъ называемую каменную соль.
Колбу укрѣпляютъ въ штативѣ на азбестовой пластинкѣ и въ
горло ея, съ помощью пробки съ двумя отверстіями, вста-
вляютъ воронку («) съ длинной трубкой, доходящей до дна
колбы, и газоотводную трубку (Ь). Въ колбу приливаютъ
черезъ воронку 85 граммъ концентрированной сѣрной ки-
слоты, разведенной небольшимъ количествомъ воды (‘/2 объема),
и смѣсь нагрѣваютъ.
Выдѣляющійся газъ проходитъ черезъ промывную стклянку
(С) съ небольшимъ количествомъ воды, гдѣ очищается отъ
слѣдовъ сѣрной кислоты, и затѣмъ поглощается водой въ
пріемникѣ (7>). Газоотводная трубка (с) должна едва касаться
поверхности воды; иначе воду можетъ втянуть въ аппаратъ.
Если нуженъ свободный хлористый водородъ, то выдѣ-
ляющійся газъ собирается въ сухой цилиндръ или колбу
вытѣсненіемъ воздуха. Такъ какъ плотность хлористаго водо-
рода по отношенію къ воздуху = 1,256. то сосудъ долженъ
быть обращенъ отверстіемъ кверху.
Хлористый водородъ—газъ безцвѣтный, съ удушливымъ
запахомъ, а потому полученіе его и опыты съ нимъ слѣ-
ду етъ производить въ вытяжномъ ткафЫ.
Опыты съ хлористымъ водородомъ. 1) Хлористый водо-
родъ не поддерживаетъ горѣнія и самъ не горитъ. Зажжен-
ная лучинка, опущенная въ стклянку съ хлористымъ водо-
родомъ, гаснетъ.
2) Хлористый водородъ жадно соединяется съ водой.
Выходя на воздухъ, онъ дымитъ, что происходитъ отъ со-
единенія его съ влагой воздуха.
Въ 1 ч. воды растворяется 450 ч. хлористаго водорода, и
растворъ называется хлористоводородной или соляной кислотой.
Для полученія такого раствора пропускаютъ газъ въ
воду до насыщенія. Синяя лакмусовая бумажка, опущенная
въ жидкость, дѣлается красной.
3) Хлористый водородъ легко реагируетъ съ основаніями,
образуя соли съ выдѣленіемъ воды. Такъ, если наполнить
— 22
сухую колбу хлористымъ водородомъ и всыпать немного крас-
наго порошка окиси ртути Н?О, то быстро начинается ре-
акція. Колба сильно разогрѣвается, и красный порошокъ
превращается въ бѣлое вещество—хлорную ртутило урав-
ненію:
Н§0 + 2НС1 - Н8СІ2+ 11,0.
окись хлористый хлорная . в
ртути. ' водородъ. == ртуть. ’
Выдѣляющаяся при этомъ вода собирается на стѣнкахъ
колбы въ видѣ капель.
Выдѣленіе кислаго сѣрнокислаго натрія. По прекращеніи
выдѣленія хлористаго водорода выдѣляютъ полученный при
реакціи кислый сѣрнокислый натрій, для чего въ колбу А
приливаютъ воды, фильтруютъ растворъ соли и выпариваютъ
въ фарфоровой чашкѣ до суха.
Задача. Какое количество сѣрной кислоты надо взять
при добываніи хлористаго водорода на 500 граммъ хлори-
стаго патрія? Сколько получится литровъ хлористаго водо-
рода и сколько граммъ средняго сѣрнокислаго натрія?
Хлоръ СІ — 35,5.
Полученіе. Въ лабораторіяхъ хлоръ обыкновенно полу-
чается при дѣйствіи крѣпкой соляной кислотой на перекись
марганца МпО2.
Происходящая при этомъ реакція протекаетъ въ два пе-
ріода. Сначала при дѣйствіи 2 частицъ соляной кислоты па
1 частицу перекиси марганца получаются: хлористая соль
марганца, вода и кислородъ.
1) МпО2 + 2НС1 = МпС12 + Н2О + О
перекись соляная = хлористый , . „сдороЛЪ
марганца «полота марганецъ ~ " и " •
Затѣмъ образующійся кислородъ дѣйствуетъ на другія двѣ
частицы соляной кислоты, образуя воду и выдѣляя хлоръ.
2) 2НС1 + О = Н20+ С12.
кислота + “«лоро»'* •= В0*8 + х«ръ.
— 23 —
Въ общемъ реакцію можно выразить однимъ общимъ урав-
неніемъ:
МпО2 + 4НС1 - МпСі, 4- 2Н,0 + СЕ.
перекись , соляная = хлористый , ,
марганца ~ кислота марганецъ ~ л т и
Аппаратъ для полученія хлора составляютъ, какъ изобра-
жено на рис. 22. Берутъ тубудатную реторту (В) емкостью
около 200 к. с. и въ тубулусъ вставляютъ воровку *С со
стекляннымъ краномъ. Горло реторты соединяютъ съ про-
мывной стклянкой (.4), въ которую налито немного воды
для промыванія газа, или, если газъ нуженъ сухой, налита
крѣпкая сѣрная кислота. Въ реторту всыпаютъ 30 граммъ
перекиси марганца, укрѣпляютъ реторту въ штативѣ на азбесто-
Рпс. 22.
вой пластинкѣ п черезъ воронку понемногу приливаютъ всего
около 50 гр. крѣпкой соляной кислоты.
При очень слабомъ нагрѣваніи начинается выдѣленіе хло-
ра. Собираютъ его въ какой-либо сосудъ, папр., колбу, вы-
тѣсненіемъ воздуха, опуская газоотводную трубку до дна со-
суда. (Плотность хлора по отношенію къ воздуху=2,47.)
Хлоръ—газъ желто-зеленаго цвѣта и непріятнаго запаха.
Онъ очень вреденъ для здоровья, и потому всѣ работы съ
24 —
хлоромъ производятся обязательно въ вытяжномъ шкафѣ.
Опыты СЬ хлоромъ. 1) Хлоръ способенъ вступать въ со-
единенія со многими веществами.
Соединяясь со всѣми металлами, съ нѣкоторыми изъ нихъ
онъ реагируетъ чрезвычайно легко даже при обыкновенной
температурѣ и образуетъ хлористые металлы, часто выдѣляя
при этомъ много свѣта и теплоты. Напр., если въ колбу,
наполненную сухимъ хлоромъ, всыпать немного очень мелко
истолченной металлической сурьмы 8Ь, происходитъ воспла-
мененіе сурьмы; она торить въ хлорѣ, при чемъ образуется
соединеніе металла съ хлоромъ, треххлористая сурьма 8ЬС18.
2) Сродство хлора къ водороду настолько сильно, что
эти два газа, смѣшанные въ равныхъ объемахъ, при зажи-
ганіи соединяются со взрывомъ, почему смѣсь ихъ и назы-
вается хлористоводороднымъ гремучимъ газомъ. Подобный
взрывъ происходить даже подъ вліяніемъ прямого солнечнаго
свѣта.
Хлоръ можетъ отнимать водородъ даже отъ другихъ со-
единеній. Напр., если въ цилиндръ, наполненный хлоромъ,
опустить кусокъ фильтровальной бумаги, смоченной нагрѣ-
тымъ скипидаромъ, то бумажка воспламенится сама собой, и
выдѣлится громадное количество сажи. При атой реакціи
хлоръ отнимаетъ водородъ отъ скипидара, представляющаго
собой соединеніе углерода и водорода и образуетъ хлористый
водородъ; углеродъ же выдѣляется въ видѣ сажи.
3) Хлоръ обладаетъ обезцвѣчивающими свойствами. Въ
колбу, наполненную хлоромъ, опускаютъ кусокъ какой-либо
окрашенной матеріи, предварительно смоченный водой. Че-
резъ нѣсколько времени на свѣту матерія теряетъ окраску.
Обезцвѣчивающимъ веществомъ при этомъ является пе
самъ хлоръ, а кислородъ, выдѣляемый хлоромъ изъ воды по
слѣдующему уравненію:
Н.О + 2С1 = 2НС1 + О
соляная ,
вода + ХЛ0Р? = кислота + ВИСЛО₽°ДЪ-
Хлоръ отнимаетъ водородъ у воды, образуя соляную ки-
слоту, и выдѣляетъ кислородъ, который, дѣйствуя въ моментъ
выдѣленія гораздо болѣе энергично, окисляетъ краску и та-
— 25 —
кимъ образомъ бѣлитъ матерію.
4) Въ водѣ хлоръ растворяется довольно хорошо, обра-
зуя такъ называемую хлорную воду. Для полученія ея про-
пускаютъ токъ хлора въ воду до насыщенія. На солнечномъ
свѣтѣ хлорная вода разлагается по предыдущему уравненію и
также обладаетъ бѣлящими свойствами.
5) Полученіе бѣлильныхъ солей. При насыщеніи хлоромъ
ѣдкихъ щелочей получаются такъ называемыя бѣлильныя соли.
Для опыта растворяютъ въ пробиркѣ 2 грамма ѣдкаго
патра въ 10 к. с. воды и въ растворъ при обыкновенной
комнатной температурѣ пропускаютъ хлоръ до насыщенія.
Реакція идетъ по уравненію
2ХаОН 4- СІа -= ЯаСі + КаСЮ + Н,0
Ьдкій натръ 4- хлоръ = хлористый Ц- хлорноватисто- Ц- вода,
натрій вислый натрій
Получается смѣсь хлористаго натрія и хлорноватисто-кисла-
го натрія, называемая въ общежитіи жавелевой водой.
Та же самая реакція идетъ при дѣйствіи хлора на га-
шеную известь Са(ОІІ2). Получается смѣсь хлористаго каль-
ція и хлорноватисто-кислаго кальція, носящая названіе хлор-
ной извести:
2Са(ОП)} + 2С1а = СаСІ3 + Са(СІО), 4- 2Н3О
Гашеная взнесть 4- хлоръ = хлористый 4- хлорноватисто- -|- вода.
кальцій. квелый кальцій.
Соли хлорноватистой кислоты очень непостоянны; при
дѣйствіи кислотъ, даже при дѣйствіи углекислаго газа, онѣ
разлагаются, выдѣляя хлоръ, а потому примѣняются для бѣ-
ленія тканей; хлорная же известь, кромѣ того, употребляется
для дезинфекціи.
Полученіе бертолетовой соли. Если насыщать хлоромъ
болѣе концентрированный растворъ ѣдкой щелочи, предва-
рительно нагрѣтый почти до кипѣнія, то реакція идетъ по
уравненію:
6КОН 4- ЗС13 - 5КСІ 4- КСЮз + зн,о
Ъдкое жали 4" хлоръ = хлористый кілій 4- бертолетова соль + вода.
Получается смѣсь хлористаго калія и хлорновато-кислаго
калія .или бертолетовой соли. Растворяютъ въ пробиркѣ
— 26 —
4—5 граммъ ѣдкаго кали въ 10 к. с. воды, нагрѣваютъ
почти до кипѣнія и въ жидкость пропускаютъ хлоръ.
Ііо прекращеніи насыщенія пробирку охлаждаютъ, и бер-
толетова соль по своей трудной растворимости въ холодной
водѣ выкристаллизовывается въ блестящихъ листочкахъ. Ее
отфильтровываютъ, промываютъ холодною водой и высуши-
ваютъ отжиманіемъ между пропускной бумагой.
Полученіе хлористаго марганца. По окончаніи выдѣленія
хлора, приливаютъ воды въ реторту (В), содержащую смѣсь
образовавшагося во время реакціи хлористаго марганца (МпС12)
съ избыткомъ перекиси марганца, не вошедшимъ въ реак-
цію. Хлористый марганецъ растворяется въ водѣ и отфиль-
тровывается отъ нерастворимой перекиси марганца.
Фильтратъ выпаривается въ фарфоровой чашкѣ
до тѣхъ поръ, пока при охлажденіи не начнутъ
выпадать кристаллы четырехводнаго хлористаго марганца
МпСІа4НаО, которые отфильтровываютъ и сушатъ между
пропускной бумагой.
Задача. Сколько перекиси марганца надо взять на 70
граммъ соляной кислоты для полученія хлора? Сколько ли-
тровъ хлора и сколько граммъ безводнаго хлористаго марганца
при этомъ получится? (Плотность хлора = 2,47, а литръ
воздуха при 0° п 760 ппп давленія вѣситъ 1,2930 граммъ).
Бромъ Вг = 80.
Для полученія свободнаго брома можетъ служить способъ
вытѣсненія его изъ бромистыхъ солей хлоромъ.
Отвѣшиваютъ въ колбочку около 10 граммъ бромистаго
натрія КаВг, растворяютъ его въ водѣ и въ растворъ
пропускаютъ струю хлора изъ аппарата, изображеннаго на
рис. 22. Хлоръ вытѣсняетъ изъ бромистаго натрія бромъ по
слѣдующему' уравненію:
2МаВг + С12 = 2ЯаС1 + Вг2.
броияст. ватріЯ + хлоръ = хлористый натрій бромЪ.
— 27 —
Получаются хлористый натрій п свободный бромъ, который
растворяется въ жидкости, окрашивая ее въ красно-бурый
цвѣтъ.
Краснобурую жидкость изъ колбочки выливаютъ въ тубу-
латную реторту А (рис. 23), укрѣпляютъ ее въ штативѣ на
азбестовой пластинкѣ и шейку ея вставляютъ въ горло колбочки
(5), служащей пріемникомъ. Колбу-пріемникъ опускаютъ въ
чашку и окружаютъ спѣтомъ. Затѣмъ реторту слабо нагрѣ-
ваютъ горѣлкой. Начинается перегонка, въ началѣ которой
Рис. 23.
отгоняется легко кипящій бромъ, сгущающійся въ охлажден-
номъ пріемникѣ въ темнобурую жидкость. Такъ какъ въ то
же время перегоняется отчасти и вода, то въ пріемникѣ надъ
слоемъ жидкаго брома собирается слой воды.
Перегонку слѣдуетъ продолжать до тѣхъ поръ, пока жид-
кость въ ретортѣ совершенно обезцвѣтится, что будетъ ука-
зывать на полную отгонку брома.
Бромъ представляетъ собою краснобурую тяжелую жид-
кость, кипящую при 58,7°. Будучи сильно летучей жидкостью,
бромъ испаряется даже при обыкновенной температурѣ, об-
разуя краснобурые пары.
Вещество это чрезвычайно ядовито; добываніе и опыты
съ нимъ слѣдуетъ производить въ вытяжномъ шкафѣ и съ
большою осторожностью-
— 28 —
Опыты съ бромомъ. На ѣдкія іцелочи бромъ дѣйствуетъ
такъ же, какъ хлоръ, и даетъ совершенно аналогичныя соеди-
ненія, т. е. бромноватистокаліеву и бромноватокаліеву соли.
1) Бромноватистокаліева соль получается при дѣйствіи
брома на слабый растворъ ѣдкаго кали при обыкновенной
температурѣ по уравненію:
2 КОН + Вг2 = КВг + КВгО + Н2О
ѣдкое кади -|- бромъ = б{о«истый бромяоватпстокисл. -|- вода.
калій калій
Полученная смѣсь бромистаго калія и бромноватистокаліевой
соли обладаетъ слабыми бѣлящими свойствами.
2) При дѣйствіи брома на крѣпкій растворъ ѣдкаго кали,
предварительно нагрѣтый почти до кипѣнія, реакція идетъ по
уравненію:
6 КОН + 3 Вг2 = 5 КВг + КВгО, +ЗН.0
Ѣдкое коли + бромъ = бромистый калій бромноватокислый вода.
Здѣсь получается смѣсь бромистаго калія и бромновато-ка-
ліевой соли.
Растворяютъ въ пробиркѣ 5 граммъ ѣдкаго кали въ 10 к. с.
воды, нагрѣваютъ и приливаютъ въ пробирку брома до тѣхъ
поръ, пока жидкость перестанетъ обезцвѣчиваться п окра-
сится въ желтый цвѣтъ, что означаетъ избытокъ прилитаго
брома. Полученныя двѣ соли можно раздѣлить, для чего охлаж-
даютъ пробирку, и при охлажденіи выпадаютъ кристаллы
бромповатокаліевой соли, трудно растворимой въ холодной водѣ.
Въ водѣ бромъ растворяется, образуя такъ называемую
бромную воду (1 ч. брома требуетъ для растворенія 29 ча-
стей воды при 15° С.).
Задача. Сколько надо литровъ хлора, чтобы вытѣснить
150 граммъ брома изъ бромистаго калія?
Бромистый водородъ НВг.
Бромистый водородъ, въ сравненіи съ хлористымъ водо-
родомъ, представляетъ собой менѣе прочное соединеніе и въ
газообразномъ состояніи не можетъ быть полученъ изъ бро-
мистыхъ солей при дѣйствіи крѣпкой сѣрной кислоты, такъ
— 29 —
какъ она разрушаетъ бромистый водородъ, выдѣляя свобод-
ный бромъ но уравненію:
2НВг + Н28О4 = Н.8О3 + НО, + Вг2.
бромистый водородъ. , сѣрная = сѣрнистая ' , б 1 кислота, кислота. 1 г
Для полученія газообразнаго бромистаго водорода поль-
зуются реакціей брома на фосфоръ. При дѣйствіи на фос-
форъ, бромъ вступаетъ сь нимъ въ соединеніе, образуя трех-
бромистый фосфоръ РВг3, который водою разлагается на
бромистый водородъ и фосфористую кислоту по слѣдующимъ
уравненіямъ:
1) 2Р + ЗВг2 = 2РВг3.
•осооръ. + бромъ. = 'РО-«<™й
г г Фосфоръ.
2) РВг3 4- ЗН,0 = Н31’О3 4- ЗНВг.
бромистый і «осФорист. , бромистый
ФОсооръ. *" ®°*а’ = кислота. ’’’ водородъ.
Для полученія бромистаго водорода собираютъ аппаратъ,
изображенный на рис. 24. Въ горло колбы (Л) емкостью
Рмс. 24.
— 30 —
около 100 к. е. вставлены, при помощи пробки съ 2 отвер-
стіями, воронка (а) съ крапомъ и газоотводная трубка (6),
соединенная съ «-образной трубкой (с), наполненной кусоч-
ками битаго стекла, которые предварительно смачиваются во-
дой и обсыпаются краснымъ фосфоромъ. П-образная трубка
соединяется въ свою очередь съ трубкой, снабженной піаромъ
(2?) и опущенной въ колбу-пріемникъ (В) съ водой.
Въ колбу (А) отвѣшиваютъ 10 граммъ краснаго фосфо-
ра, смѣшаннаго съ равнымъ вѣсовымъ количествомъ обыкно-
веннаго кварцеваго песка (чтобы умѣрить реакцію), смачи-
ваютъ его 17 грам. воды и черезъ воропку съ краномъ
приливаютъ осторожно по каплямъ 75 грам. брома.
Происходитъ довольно равномѣрное выдѣленіе бромистаго
водорода, который очищается отъ паровъ брома, проходя че-
резъ трубку съ краснымъ фосфоромъ. Далѣе чистый броми-
стый водородъ проходитъ въ колбу-пріемникъ (2?) и тамъ
поглощается водой.
Шарообразное расширеніе трубки (2?) дѣлается въ пре-
дупрежденіе всасыванія воды изъ колбы (7?) въ аппаратъ,
что возможно, если почему-либо реакція замедлится.
Бромистый водородъ по своимъ свойствамъ весьма схо-
денъ съ хлористымъ водородомъ. Онъ представляетъ собой
безцвѣтный газъ, дымящій на воздухѣ. Въ водѣ онъ легко
растворяется (1 объемъ воды при 10° растворяетъ около
600 об. бромистаго водорода), образуя бромисто-водородную
кислоту. Синяя лакмусовая бумажка окрашивается ею въ
красный цвѣта.
Іодъ ,1= 127.
Свободный іодъ выдѣляется изъ іодистаго натрія вытѣс-
неніемъ хлоромъ.
Въ небольшую колбочку отвѣшиваютъ 10 граммъ іодистаго
натрія, растворяютъ въ водѣ и въ растворъ пропускаютъ
струю хлора. Реакція идетъ по уравненію:
2Каа + С1в = 2ЯаС1 + «Г,.
іодистый , хлорист.
натрій . + "°РЪ = натрій.
+ ‘ОДЪ.
— 31 —
Выдѣляется свободный іодъ. Хлоръ пропускаютъ до тѣхъ
поръ, пока на днѣ въ колбѣ осядетъ весь твердый іодъ, а
жидкость сдѣлается прозрачной.
Выдѣлившійся іодъ отфильтровываютъ отъ воднаго рас*
твора хлористаго натрія, образовавшагося при реакціи. Оса-
докъ промываютъ водой, снимаютъ съ фильтра и для осу-
шенія прожимаютъ его между нѣсколькими листами фильтро-
вальной бумаги. Затѣмъ его очищаютъ, подвергая такъ на-
зываемой „возгонкѣ". Для этого высушенный іодъ помѣщает-
ся въ фарфоровую чашку
(рис. 25), которая ставится
на кольцо штатива, накры-
вается сверху сухой сте-
клянной воронкой и осто-
рожно нагрѣвается горѣл-
кой. Іодъ превращается
въ пары, которые сразу,
не переходя въ жидкость,
осаждаются на холодныхъ
стѣнкахъ воронки въ пла-
стинчатые кристаллы.
Кристаллы эти темно-
сѣраго цвѣта съ металли-
ческимъ блескомъ и пред-
'’ллітаіііііиил....!.пи........................................... ц.......................;......„я ставляютъ собою совер-
шенно чистый іодъ.
Рис. 25.
Опыты съ іодомъ. 1) Іодъ очень плохо растворяется въ
водѣ, окрашивая ее въ желтовато-бурый цвѣтъ (вода раство-
ряетъ ‘/дооо долю іода). Іодная вода обладаетъ уже очень сла-
быми бѣлильными свойствами.
2) Іодъ хорошо растворяется въ спиртѣ. Растворъ 1 ча-
сти іода въ 10 частяхъ спирта называется іодною тинктурой.
3) Іодъ соединяется легко съ многими элементами. Такъ,
напр., если въ колбочку валить іодной тинктуры, прибавить
туда немного металлической ртути и продолжительно взбал-
тывать, то первоначально темнобурый растворъ начнетъ обез-
— 32 —
цвѣчиваться, и въ колбѣ образуется желто-красный осадокъ
ІОДИСТОЙ ртути Н&<1.
4) При дѣйствіи іода на растворъ ѣдкихъ щелочей ни
при какихъ условіяхъ (подобно хлору и брому) бѣлильныхъ
солей не образуется, а реакція идетъ съ образованіемъ соли
іодноватой кислоты по уравненію:
6К0Н + 3<І2
+ Іодъ.
= 5М т као3 + зн2о.
_ іодистый , іодвовато- ,
—' кадій. ' кис*. калій. вада‘
Получается смѣсь іодистаго калія и іодновато-кислаго калія.
Для этой реакціи берутъ крѣпкій растворъ ѣдкаго каля
(5 грам. КОН на 10 грам. Н2О) и бросаютъ въ него кри-
сталлы іода. Кристаллы растворяются, и жидкость, въ нача-
лѣ безцвѣтная вслѣдствіе образованія безцвѣтныхъ раство-
ровъ солей іодистаго и іодновато-кислаго калія, наконецъ
окрашивается въ желтоватый цвѣтъ избыткомъ іода. Образо-
вавшіяся соли можно раздѣлить кристаллизаціей. Для этого
жидкость предварптельно выпариваютъ до половины, а затѣмъ
охлаждаютъ; при охлажденіи выпадаютъ кристаллы іодновато-
кислаго калія.
5) Реакція на Іодъ. Очень чувствительной реакціей на
свободный іодъ служить разведенный крахмальный клей-
стеръ *), дающій съ іодомъ темносинее окрашиваніе.
Опытъ производится такъ. Въ пробиркѣ растворяютъ въ
водѣ небольшое количество какой-либо іодистой соли, напр.
іодистаго натрія. Прибавляютъ къ этому раствору немного
разведеннаго крахмальнаго клейстера.
Реакціи никакой не происходитъ, и растворъ остается
прозрачнымъ, по стоитъ прибавить немного хлорной воды,
какъ жидкость окрасится въ темносиній цвѣтъ, что происхо-
дитъ вслѣдствіе вытѣсненія хлоромъ свободнаго іода, кото-
рый съ крахмаломъ и даетъ синее окрашиваніе.
За дача. Сколько іода можетъ быть получено изъ 1 ки-
лограмма іодистаго натрія?
•) Разведенный ірахмальный клейстеръ приготовляется слѣдующимъ обра-
зомъ. Растираютъ въ ступкѣ около 1/3 грамма крахмала съ небольшимъ ко-
личествомъ воды въ жидкость, подобную молоку, и выливаютъ ее въ 50 к. с.
кипящей воды.
Іодистый водородъ Ш.
Для полученія іодистаго водорода, какъ и при броми-
стомъ водородѣ, пользуются реакціей между фосфоромъ, іо-
домъ и водой. Іодъ съ фосфоромъ жадно соединяется съ вы-
дѣленіемъ большого количества тепла п свѣта, образуя трехъ-
іодистып фосфоръ, который при разложенія небольшимъ ко-
личествомъ воды даетъ іодистый водородъ и фосфористую
кислоту Н3РО3. Реакція пдетъ по слѣдующимъ двумъ урав-
неніямъ:
1) 2Р + 3,Ѵ~ 2Р<І3
фосфоръ. + іодъ. - трохъіодист.
г фос»оръ.
2) Р«І3 + ЗН„О = Н,РО, + 8ВД.
трехъіодист. , в _ «осФорпет. іодистый
ФООФиръ. * ’ кислотя. "г водородъ.
Въ колбу, вмѣстимостью около 100 к. с., отвѣшиваютъ
12 гр. іода и маленькими кусочками бросаютъ туда 1 гр.
обыкновеннаго (желтаго) сухого фосфора. Реакцію надо вести
съ осторожностью, такъ какъ при каждой прибавкѣ фосфора
происходить довольно сильная вспышка.
Лучше вести реакцію, наполнивъ колбу водородомъ пли
углекислымъ газомъ.
По окончаніи реакціи колбу оставляютъ на нѣкоторое
время охладиться, при чемъ образовавшійся трехъіодистый
фоіфоръ, расплавившись во время реакціи, застываетъ въ
твердую массу. Затѣмъ колбу (Л) укрѣпляютъ въ штативѣ
(рис. 26) п въ горло ея вставляютъ пробку съ двумя отвер-
стіями, въ одио изъ которыхъ входитъ воронка съ краномъ,
а въ другое газоотводная трубка, соединенная съ трехша-
рпковой промывалкой я, наполненной водой. Промывалка
соединяется съ помощью каучука съ трубкой, опущенной въ
колбу (7?) съ водой. Черезъ воронку съ краномъ по каплямъ
приливаютъ воду въ колбу. Реакція пдетъ даже безъ нагрѣванія.
Трехъіодистый фосфоръ разлагается, выдѣляется іодистый
водородъ, который или поглощается водой въ пріемникѣ (77)
или, если нуженъ въ газообразномъ состоянія, собирается
въ сухую колбу вытѣсненіемъ изъ нея воздуха (плотность
іодистаго водорода по отношенію къ воздуху=4,375).
34 -
Іодистый водородъ представляетъ собой безцвѣтный газъ
съ удушливымъ запахомъ, дымящій ва воздухѣ. Онъ чрезвы-
чайно лс проченъ и при нагрѣваніи разлагается, выдѣляя
свободный іодъ.
Опытъ: Въ колбу, наполненную іодистымъ водородомъ,
опускаютъ накаленную стеклянную палочку. Іодистый водородъ
разлагается па водородъ и іодъ, который п отлагается на
стѣнкахъ колбы.
Растворяясь въ водѣ, іодистый водородъ образуетъ рас-
творъ, называемый іодисто-водородной кислотой, окрашиваю-
щей лакмусъ въ красный цвѣтъ.
Сѣра к - 32.
Сѣра представляетъ собою желтое хрупкое тѣло кристалличе-
скаго сложенія, нерастворимое въ водѣ, но легко раство-
ряющееся въ сѣроуглеродѣ. При нагрѣваніи она плавится и,
зажженная, легко горитъ на воздухѣ и въ кислородѣ.
Опыты съ сѣрой. 1) Плавленіе. Сѣра плавится при
114° въ подвижную желтую жидкость, которая при даль-
нѣйшемъ нагрѣванія претерпѣваетъ характерныя видоизмѣ-
ненія.
Въ колбочку, емкостью 30 — 50 к. с„ кладутъ около 10
граммъ сѣры п нагрѣваютъ на горѣлкѣ. Полученная под-
вижная желтая жидкость съ повышеніемъ температуры тем-
нѣетъ, дѣлается все гуще п гуще и, наконецъ, настолько
густѣетъ (около 300°), что не выливается изъ колбы при ея
перевертываніи. Если нагрѣть сѣру еще выше, то она снова
дѣлается жидкой п подвижной и, наконецъ, закипаетъ (440°).
Если расплавленную при 114° сѣру вылить въ холод-
ную воду, то она застываетъ, превращаясь въ обыкновенную
желтую сѣру; по если расплавленную при 350° сѣру (т. е.
когда она пзъ густого состоянія вновь сдѣлается жидкой)
вылить въ холодною воду, то она не твердѣетъ, а остается
мягкой, желтаго цвѣта массой, которая можетъ тянуться въ
пити. Такая сѣра носитъ названіе пластической пли аморфной
сѣры. Опа еще отличается отъ обыкновенной сѣры тѣмъ,
что не вея растворяется въ сѣроуглеродѣ.
2) Кристаллизація. Сѣра диморфна, т. о. можетъ быть
получена въ двухъ згристал.іпческпхъ видоизмѣненіяхъ: 1) въ
формѣ ромбическихъ октаэдровъ и 2) въ формѣ призматиче-
скихъ крпсталловъ одноклііпомериой системы.
Первая форма выдѣляется изъ растворовъ сѣры въ сѣро-
углеродѣ.
Для этого берутъ кусокъ сѣры, растираютъ его въ ступ-
кѣ въ порошокъ, помѣщаютъ въ пробирку, обливаютъ сѣро-
углеродомъ п взбалтываютъ *). Сѣра растворяется. Растворъ
отфильтровываютъ въ чашку и оставляютъ ее нѣкоторое
время открытой. Сѣроуглеродъ испаряется, и па днѣ чашки
образуются призрачные кристаллы ромбической сѣръ».
Призматическая сѣра получается иначе. Въ фарфоровый
тигель кладутъ сѣру, расплавляютъ ее и даютъ медленно
охлаждаться, чтобы съ поверхности и сз, боковъ образова-
лась корка твердой сѣры. Пробиваютъ чѣмъ-либо острымъ въ
*) При работахъ съ сѣроуглеродомъ пало остерегаться огня, такъ какъ
онъ представляетъ собою вещество легко восплаяеаяюіцееся.
— 36 —
коркѣ отверстіе, черезъ которое выливаютъ незастывшую въ
серединѣ массу. Въ образовавшейся внутри полости выкри-
сталлизовываются длинныя призмы.
Изъ всѣхъ вышепоименоваппыхъ формъ сѣры одна только
ромбическая постоянна, остальныя же, призматическая и
аморфная, съ теченіемъ времени превращаются опять въ ром-
бическую.
3) Соединеніе сѣры съ металлами. Сѣра весьма энер-
гично соединяется со многими металлами.
Въ пробирку кладутъ кусокъ сѣры, въ верхнюю же часть
ея опускаютъ или топкую мѣдную пластинку или пучокъ
мѣдныхъ стружекъ (рис. 27). Пробирку укрѣпляютъ въ шта-
(Ряс. 27).
тпвѣ п нагрѣваютъ горѣлкой Бунзена. Сѣра плавится, за-
тѣмъ закипаетъ, и когда пары сѣры, подымаясь, коснутся
мѣди, происходитъ реакція соединенія съ выдѣленіемъ боль-
шого количества тепла и свѣта. Получается сѣрнистая
мѣдь Сн8.
37 —
Сѣрнистый ангидридъ 80,.
Сѣра при горѣніи соединяется съ кислородомъ воздуха,
образуя двуокись сѣры 80», или сѣрнистый ангидридъ. Въ
большомъ количествѣ сѣрнистый ангидридъ получаютъ обык-
новенно сожиганіемъ сѣры пли чаще сожиганіемъ колчеда-
новъ, т. е. сѣрнистыхъ соединеній нѣкоторыхъ металловъ.
Въ лабораторіяхъ же сѣрнистый ангидридъ получаютъ при
дѣйствіи крѣпкой сѣрной кислоты на металлическую мѣдь.
Реакція идетъ въ 2 періода: 1) при дѣйствіи па 1 ча-
стицу мѣди 1 частицы сѣрной кислоты образуется окись
мѣди, выдѣляются сѣрнистый газъ и вода:
Си + Н2804 = СчО + 80» - ’-Н»0
, , сѣрная окись . сѣрнистый ,
1 виглота мѣди 1 лзгпдріпъ ' л
2) образовавшаяся окись мѣди реагируетъ со второй части-
цей сѣрной кислоты, образуя сѣрнокислую мѣдь и воду”
СнО + Н28О4= Си8О4 +Н»0
овись । сТ.рпая _сѣрнокислая ,
вѣди 1 кислота мѣдь 1 вл^а
Въ общемъ реакцію можно выразить однимъ уравне-
ніемъ:
Си -I- 2И28О4= Сіі8()4 ->-2Н.,0 80»
. . , сѣраая сѣрнокислая , _ _ . сѣрнистый
мѣдь —- = 1 - —- вода 4- 1
кислота вѣдь • 1 апгидридъ
Для полученія сѣрнистаго ангидрида собираютъ аппаратъ,
изображенный на рпс. 28.
Онъ состритъ изъ стеклянной колбы (А), емкостью около
500 к. с., въ горло которой вставлены плотно посредствомъ
пробки съ двумя отверстіями: ]) воронка (л) съ крапомъ и
2) газоотводная трубка, соединенная съ промывалкой (/?).
Вмѣсто воронки съ краномъ можно брать прямую открытую
воронку съ длинной трубкой, доходящей до два колбы.
Въ промывную стклянку (В) наливается немного воды
или крѣпкой сѣрной кислоты, если надо получить сухой
сѣрнистый ангидридъ. Колба укрѣпляется въ штативѣ па
азбестовой пластинкѣ. Въ псе насыпаютъ около 20 граммъ
мѣдныхъ стружекъ или обрѣзковъ мѣдной проволоки п черезъ
воронку понемногу приливаютъ 60 граммъ крѣпкой сѣрной
кислоты.
— 38 —
Уже при слабомъ нагрѣваніи начинаетъ выдѣляться сѣр-
нистый ангидридъ, который собираютъ вытѣсненіемъ воздуха
(Рис. 28).
въ сухую колбу черезъ газоотводную трубку (в), опущенную
до дна колбы. Если нуженъ растворъ сѣрнистаго ангидрида,,
то его прямо пропускаютъ въ воду.
Полученіе сѣрнистаго ангидрида и опыты съ нимъ слѣ-
дуетъ производитъ въ вытяжномъ шкафѣ.
Опыты съ сѣрнистымъ ангидридомъ. 1) Сѣрнистый ан-
гидридъ—безцвѣтный газъ съ удушливымъ запахомъ, не под-
держивающій горѣнія. Зажженная лучинка, опущенная въ
сосудъ, наполненный сѣрнистымъ газомъ, гаснетъ.
2) Сѣрнистый ангидридъ хорошо растворяется въ водѣ,
образуя растворъ, имѣющій кислую реакцію п содержащій
сѣрнистую кислоту На8()3, неизвѣстную въ свободномъ со-
стояніи. Растворъ обладаетъ обезцвѣчивающими свойствами.
Если опустить въ него кусокъ окрашенной матеріи пли ле-
пестокъ окрашеннаго цвѣтка, или прилить раствора индиго,
сейчасъ же происходитъ обезцвѣчивавіе.
Процессъ обезцвѣчиванія имѣетъ здѣсь иную причину,
чѣмъ при хлорѣ.
Въ то время, какъ хлоръ, обезцвѣчивая окрашенныя не
щества, дѣйствуетъ на нихъ какъ окислитель, сѣрнистый
- - 39 —
Н4804
сѣрная
«шслота.
ангидридъ является возстановителемъ, отнимая
веществъ кислородъ.
Способность сѣрнистаго ангидрида присоединять къ себѣ
кислородъ можно видѣть пзъ окисленія его кислородомъ воз-
духа въ присутствія воды по уравненію:
30, + Н2О + О
сѣрнистыя , .
_______ _ 4- вода н-квелоро
ангидридъ п ' 1
Получается сѣрная кислота,
3) Сѣрнистый газъ, представляя собой ангидридъ кислоты,
однако, не дастъ съ водой прочныхъ соединеній; соли же
сѣрнистой кислоты очень прочны.
а) Кислыя щелочныя соли сѣрнистой кислоты получаются
при насыщеніи ѣдкихъ щелочей сѣрнистымъ газомъ. Для
полученія, напримѣръ, калійной соли растворяютъ въ іфо-
биркѣ 5 граммъ ѣдкаго кали въ 10 к. с. воды п въ растворъ
пропускаютъ сѣрнистый газъ до тѣхъ поръ, пока жидкость
не станетъ обнаруживать кислой реакціи на лакмусъ. Обра-
зуется кислый сѣрнисто-кислый калій по уравненію:
КОН + 80, + 11,0 = КН80, + Н20
ѣдкое . сѣрнистый кислый сѣр-
+ 1 + вода = нисто-киелый -4- вода
вали ангидридъ калій.
Растворъ солп выпариваютъ въ фарфоровой чашкѣ до-
суха. Получается сухая соль.
в) Для полученія среднихъ щелочныхъ солей сѣрнистой
кислоты поступаютъ слѣдующимъ образомъ.
Приготовляютъ растворъ, яапр., ѣдкаго кали и раздѣля-
ютъ его пополамъ. Одну половину насыщаютъ сѣрнистымъ
газомъ ц сливаютъ съ половиной раствора КОН. Получается
средняя соль К28О2 по уравненію:
КН8О3 + К0ІІ= К,80, + Н20
кислый сѣр- ѣ . , средній сѣр
висто-кислый + * ' — пвето-кііелыгі 4- вода
калій. '' «алій.
Соли сѣрнистой кислоты на воздухѣ окисляются кисло-
родомъ воздуха въ сѣрнокислыя соли.
— 40 —
Полученіе сѣрнокислой мѣди. По окончаніи реакціи
содержимое выдѣлительной колбы, представляющее собою рас-
творъ мѣднаго купороса Си804, разводится водой, профиль-
тровывается въ фарфоровую чашку и выпаривается на азбес-
товой пластинкѣ или на песчаной банѣ до тѣхъ поръ, пока
при охлажденіи не начнутъ выдѣляться синіе кристаллы мѣднаго
купороса Сіі8О45Н2О. Ихъ отдѣляютъ отъ оставшагося ма-
точнаго раствора и просушиваютъ между бумагой.
При сильномъ нагрѣванія эги кристаллы теряютъ кри-
сталлизаціонную воду и превращаются въ совершенно бѣлый
порошокъ безводной сѣрнокислой мѣди Сн8О*.
Нагрѣваніе производится въ тиглѣ при постоянномъ по-
мѣшиваніи стеклянной палочкой.
Безводная сѣрнокислая мѣдь жадно соединяется съ водой,
выдѣляя большое количество тепла и образуя вновь мѣдный
купоросъ.
Задача Сколько надо взять металлической мѣди и сѣр-
ной кислоты, чтобы получить 5 литровъ сѣрнистаго ангид-
рида? (Піотноетъ 8О2 отпосительпо воздуха=2,27).
Сѣрнистый водородъ Н28.
Сѣрнистый водородъ (сѣроводородъ) можетъ бытъ полу-
ченъ прямымъ соединеніемъ сѣры съ водородомъ при про-
пусканіи водорода чрезъ нагрѣтую сѣру. Реакція эта проте-
каетъ очень трудно, и получается мало сѣрнистаго водорода,
потому для полученія большихъ его количествъ пользуются
реакціей кислотъ на сѣрнистые металлы.
Для этой цѣлп обыкновенно берутъ сѣрнистое желѣзо
ГеЗ и дѣйствуютъ на него разведенной соляной кислотой.
При этомъ желѣзо замѣщаетъ водородъ въ соляной кислотѣ,
образуя хлористое желѣзо ГеСІ.,; сѣра же, соединяясь съ во-
дородомъ, даетъ сѣрнистый водородъ по уравненію:
Ъ’е8 + 2НС1« КеСЬ г Я23
сѣрнастое , соляпая хлористое сѣрнистый
желѣзо ' кислота “ яелѣзо *" водородъ
— 41
Собираютъ приборъ, изображенный на рис. 29. Въ
стклянку Вульфа (4), въ одно горло которой вставлена во-
ронка {О) съ длинной трубкой, доходящей до дна стклянки,
кладутъ куски сѣрнистаго желѣза. Газоотводную трубку («)
(Рис. 29}.
соединяютъ при помощи каучука съ промывной стклянкой
(й), куда для промыванія выдѣляющагося сѣрнистаго водо-
рода наливается немного воды. Черезъ воронку въ стклянку
(А) приливается разведенная соляная кислота (1 ч. по объему
соляной кислоты на 2 ч. воды). Выдѣляющійся газъ, про-
мытый водой, собирается въ сухой цилиндръ плп колбу вы-
тѣсненіемъ воздуха, такъ какъ сѣроводородъ тяжелѣе его.
Сѣрнистый водородъ-—газъ ядовитый, почему полученіе
его и опыты съ нимъ слѣдуетъ производить въ вытяж-
номъ шкафѣ.
Опыты съ сѣрнистымъ водородомъ. 1) Сѣрнистый во-
дородъ—газъ безцвѣтный, обладающій запахомъ тухлыхъ
яицъ. Зажженный на воздухѣ, онъ горитъ синеватымъ пла-
менемъ, образуя сѣрнистый газъ и воду по уравненію:
ІЕ8 + 30
= ІГО , - 80.,
сѣрзпстый
водородъ
____ , сѣрпи.'тыі
,родъ = вода +
При горѣніи съ недостаточнымъ притокомъ воздуха
сѣрнистый водородъ выдѣляетъ сѣру, что легко воспроизве-
сти, если наполнить сѣрнистымъ водородомъ цилиндръ
— 42 —
(даже пробирку) и зажечь газъ, наклонивъ цилиндръ такъ,
чтобы пламя проникло внутрь. Тогда на стѣнкахъ осѣдаетъ
тонкій слой сѣры.
2) Сѣрнистый водородъ хорошо растворяется въ водѣ
(1 объемъ воды при 0у растворяетъ 4 объема газа). Растворъ
носитъ названіе сѣроводородной воды и получается насыще-
ніемъ воды сѣрнистымъ водородомъ.
3) Синяя лакмусовая бумажка, смоченная водой, окра-
шивается сѣрнистымъ водородомъ въ красный цвѣтъ.
4) Сѣрнистый водородъ, представляя собою кислоту, спосо-
бенъ замѣщать водородъ на металлы. При дѣйствіи газооб-
разнаго сѣрнистаго водорода или сѣроводородной воды на
растворы солей многихъ металловъ происходитъ такое замѣ-
щеніе, и получаются сѣрнистыя соединенія металловъ.
Такъ какъ многіе изъ этихъ послѣднихъ нерастворимы въ
водѣ, то выпадаютъ въ видѣ осадковъ, иногда характерно
окрашенныхъ.
Въ 3 пробирки наливаютъ растворы слѣдующихъ солей;
1) сѣрнокислой мѣди,
2) сѣрнокислаго цинка, прибавивъ немного уксусно-кислаго
натрія.
3) сѣрнокислаго кадмія.
Во всѣ три пробирки пропускаютъ сѣрнистый водородъ
или приливаютъ сѣроводородной воды. Реакціи идутъ по слѣ-
дующимъ уравненіямъ:
1) Сп§04 + Н,8 ~ Си 8
Сѣрнокислая сѣрнистый сѣрписг.
мѣдь. водородъ. мѣдь.
Получается черный осадокъ сѣрнистой мѣди.
2) Хн8()4 + Н28 = 7п8 н
Сѣрнокислый сѣрнистый _ сѣрнистый
циакъ. "г водородъ. циниъ.
Получается бѣлый осадокъ сѣрнистаго цинка.
з) сазо, + н.,8 = саз
сѣрнистый сѣриистый
водородъ. ьадмій.
+ Н28О4
. сѣрная
На804
сѣрная
кислота.
+ И.,8О4
, _ .... . . , сѣрвая
кадмій. г водородъ. = ьадмій. ’’’ кислота.
Получается желтый осадокъ сѣрнистаго кадмія.
5) При дѣйствіи сѣрнистаго водорода на гидраты окисей
получаются такъ называемые сулъфшдраты, которые пред-
— 43
ставляютъ собою сѣрнистый водородъ, одинъ водородъ кото-
раго замѣщенъ на металлъ.
Образованіе, напр., сульфгидрата калія идетъ по слѣдую-
щему уравненію:
КОН + Щ8 = КВ8 + 11,0
Ѣдкое । сѣрнистый _ сульігидрать
валя. водородъ. — калія. ‘ ІІОЯ ’
Растворяютъ въ пробиркѣ 5 граммъ ѣдкаго кали въ 10 к. с.
воды и въ растворъ пропускаютъ сѣрнистый водородъ до на-
сыщенія. Образовавшійся растворъ сульфгидрата выпарива-
ютъ въ фарфоровой чашкѣ до суха.
Полученіе хлористаго желѣза. По окончаніи реакціи вы-
дѣленія сѣрнистаго водорода содержимое выдѣлительной
стклянки, представляющее собою растворъ хлористаго желѣ-
за, разводится вемного водой, профильтровывается въ фар-
форовую чашку и выпаривается на азбестовой пластинкѣ или
на песчаной банѣ до кристаллизація. При охлажденіи вы-
падаютъ кристаллы зеленаго цвѣта соли закиси желѣза со-
става КеС124Н»О, которые отфильтровываются и просушива-
ются между листами фильтровальной бумаги.
Задача. Какое количество сѣрнистаго желѣза падо взять,
чтобы получить 10 литровъ сѣроводорода? Сколько при этомъ
можетъ быть получено кристаллическаго хлористаго желѣза?
Амміакъ ХН$.
Полученіе. Амміакъ получается при нагрѣваніи смѣси га-
шеной извести съ хлористымъ аммоніемъ. Реакція идетъ по
уравненію:
2ХЩСІ т Са(ПЦ),. -- 2ХН;1 + СаСі, + 2Н.0
хлористый , гатсііпя _ аии|аьъ • х.іористы»
амкопій. '• известь. ' ‘ 1 кальцій.
Кромѣ амміака получается еще хлористый кальцій п вода.
Въ колбу (рис. 30) вмѣстимостью 200—250 к. с., снаб-
женную плотно пригнанной пробкой съ выводной трубкой,
помѣщаютъ смѣсь 30 гр. хлористаго аммонія съ 20 гр. га-
44 —
шеной извести. Колбу укрѣпляютъ въ штативѣ на азбестовой
пластинкѣ или на песчаной банѣ и нагрѣваютъ. Выдѣляется
амміакъ, который для осушенія проходитъ черезъ хлоркальціеву
трубку (а), наполненную кусочками ѣдкаго кали или ѣдкаго натра.
Осуіпсиный газъ И" изогнутой вверхъ гяяоогиолной трубкѣ
Ряс. 30.
собирается въ опрокинутую колбу (В). Амміакъ нельзя со-
бирать надъ водой, такъ какъ онъ очень сильно въ пей рас-
творяется. Въ опрокинутую колбу амміакъ собирается потому,
что онъ почти въ два раза легче воздуха. (Удѣльный вѣсъ
амміака = 0,5901).
Опыты съ амміакомъ. 1) Амміакъ — безцвѣтный газъ съ
удушливымъ запахомъ, въ воздухѣ не горитъ п горѣнія не
поддерживаетъ. Зажженная лучинка, опущенная въ сосудъ
съ амміакомъ, гаснетъ.
2) Амміакъ весьма сильно растворимъ въ водѣ (1 объ-
емъ воды растворяетъ при 0° около 1150 объемовъ амміака).
Жадность, съ какой амміакъ соединяется съ водой, можно
видѣть на опытѣ. Берутъ небольшую колбу п предваритель-
но подбираютъ къ ней пробку, въ которой просверливаютъ
отверстіе и плотно вставляютъ стеклянную трубку, доходя-
щую почти до середины колбы. Другой, наружный
конецъ трубки, довольно длинный, закрывается каучуковымъ.
колпачкомъ. Еолбу наполняютъ сухимъ
амміакомъ, вставляютъ приготовленную
пробку съ трубкой п, перевернувъ
колбу, опускаютъ наружный конецъ
трубки съ колпакомъ въ стаканъ съ
водой, подкрашенной краснымъ лакму-
сомъ (рис. 31), Затѣмъ снимаютъ подъ
водой съ трубки колпачекъ п ждутъ,,
чтобы только первыя каплп воды под-
нялись по трубкѣ въ колбу. Сейчасъ
же- начинается жадное поглощеніе во-
дой амміака, въ колбѣ образуется раз-
рѣженное пространство, и вода лзъ
трубки бьетъ фонтаномъ внутрь колбы.
Амміакъ обладаетъ щелочными свой-
ствами, почему подкрашенная краснымъ
г-РЖ'
лакмусомъ вода, перейдя въ колбу и растворивъ амміакъ,
дѣлается синей.
3) Амміакъ способенъ нейтрализовать кислоты. При этомъ
онъ прямо соединяется съ кислотой, образуя амміачную соль,
вещество, обладающее всѣми свойствами металлической соло.
Если пропускать, напр., амміакъ въ слабую соляную кислоту,
то получается соединеніе амміака съ хлористымъ водородомъ,
и образуется хлористый аммоній, иначе называемый нашаты-
ремъ:
ЫН3 + І1С1 - ХЩС1
Для полученія хлористаго аммонія въ пробирку налива-
ютъ разведенной соляной кислоты и пропускаюсь амміачный
газъ до тѣхъ поръ, пока лакмусовая бумажна начнетъ пока-
зывать щелочную реакцію. Полученный растворъ хлористаго
аммонія выливаютъ въ фарфоровую чашку и выпариваютъ
до суха на водяной банѣ. Получается бѣлый порошокъ.
4) Хлористый аммопій при болѣе высокомъ нагрѣваніи
улетучивается, не плавясь, но при этомъ опъ первоначально
разлагается (диссоціируетъ) па амміакъ и хлористый водородъ.
Если нагрѣть нашатырь въ пробиркѣ, то въ накаленномъ
мѣстѣ пробирка дѣлается совершенно прозрачной. Здѣсь про-
исходитъ разложеніе нашатыря на безцвѣтные и НСІ.
Далѣе, въ холодныхъ частяхъ пробирки полученные газы
вновь соединяются, образуя опять нашатырь, который и
осаждается на холодныхъ стѣпкахь въ видѣ бѣлаго налета.
Благодаря такому свойству нашатыря, его можно очи-
щать возгонкой,
5) Основываясь на сходствѣ амміачныхъ солей съ метал-
лическими солями, предполагаютъ, что въ составъ амміач-
ныхъ солей такъ же, какъ и воднаго амміака, входитъ осо-
бая группа ХН„ называемая аммоніемъ и играющая роль
металла. Группа эта отдѣльно не получена, по возможность
ея существованія доказывается тѣмъ, что она, какъ и ме-
таллы, соединяется со ртутью, образуя амальгаму. Получаютъ
амальгаму аммонія танъ: въ пробиркѣ приготовляютъ крѣпкій
растворъ хлористаго аммонія и бросаютъ въ него кусочекъ
амальгамы натрія.
Н"Ха + ХН,СІ = Н§(ХН4)+ ХаСІ.
амальгама । хлористый _ амальгама р хлористый
Натрій п аммоній мѣняются мѣстами, получается хло-
ристый натрій и амальгама аммопія, которая имѣетъ видъ
губч'атой массы. Опа очень непостоянна и быстро разлагает-
ся на амміакъ, ртуть и водородъ.
Азотная кислота НХО3.
Полученіе. Азотная кислота получается изъ натронной (чи-
лійской) селитры ХаХО, при нагрѣваніи ея съ крѣпкой
сѣрной кислотой по уравненію:
ХаХО, + Н25О, =Ха Н 50, +^НХО,.
патронная сѣрнпя кислый евр- ізптиая
селитра 1 кислота „атрій кислота.
Водородъ сѣрной кислоты становится на мѣсто натрія
въ селитрѣ, образуя азотную кислоту, которая улетучивается;
— 47 —
натрій же замѣщаетъ водородъ сѣрной кислоты, образуя
кислый сѣрнокислый натрій.
Полученіе азотной кислоты можно вести иначе, взявъ
въ реакцію на 1 частицу сѣрной кислоты 2 частицы се-
литры. Тогда образовавшійся въ началѣ реакціи вислый сѣр-
нокислый натрій при дальнѣйшемъ болѣе сильномъ нагрѣ-
ваніи дѣйствуетъ какъ кислота на другую частицу селитры,
образуя средній сѣрнокислый натрій и еще частицу азотной
кислоты по уравненію:
КаН80. + МаМО, = Иа, 80, + НПО,,
касіый еѣр- патровпая средаій йр- язотпая
повислый + селитра = вожвелый 4- _
натрій ватрій. жжелота
Но при этой реакціи приходится употреблять болѣе
сильное нагрѣваніе. Азотная же кислота очень непостоянна
п при нагрѣваніи частью разлагается на воду, кислородъ и
низшіе окислы азота, которые растворяются въ полученной
кислотѣ, придавая ей краснобурый цвѣтъ (красная дымящая
азотная кислота).
При полученіи азотной кислоты въ лабораторіяхъ обык-
новенно ведусь реакцію по первому уравненію; берутъ на 1
частицу селитры 1 частицу крѣпкой сѣрной кизлоты (даже
съ небольшимъ избыткомъ) и слабо нагрѣваютъ. Чистая ки-
слота безцвѣтна.
Ряе. 32.
Въ тубулатную реторту А (рис. 32) вмѣстимостью около
150 к. с. отвѣшиваютъ 30 гр. чилійской селитры и приди-
— 48 —
ваютъ 35 гр. крѣпкой сѣрной кислоты. Реторту укрѣпля-
ютъ въ штативѣ на азбестовой пластинкѣ или на песчаплі
банѣ и шейку реторты вставляютъ въ горло колбы-пріемника
(В), которую помѣщаютъ въ чашку и обкладываютъ снѣгомъ.
При нагрѣваніи реторты азотная кислота отгоняется и соби-
рается въ охлажденномъ пріемникѣ.
Опыты съ азотной кислотой. 1) Азотная кислота, весьма
легко распадаясь съ выдѣленіемъ кислорода, представляетъ
собою весьма сильный окислитель, что можно видѣть на
слѣдующемъ опытѣ.
Въ пробирку, укрѣпленную въ штативѣ (рис. 33), на-
ливаютъ немного добытой азотной кислоты и подставляютъ
стаканъ на случай,
если пробирка трес-
нетъ. Затѣмъ опуска-
ютъ въ пробирку съ
помощью щипцовъ тлѣю-
щую съ одного конца
лучинку. Какъ только
тлѣющій конецъ лучин-
ки коснется азотной
кислоты, лучинка заго-
рается, выдѣляя яркій
свѣтъ.
2) Азотная кисло-
та растворяетъ почти
всѣ металлы (за исключеніемъ золота л платины.)
Реакція при этомъ идетъ обыкновенно такимъ образомъ,
что первоначально азотная кислота окисляетъ металлъ, сама
же раскисляется, выдѣляя воду и различные окислы азота.
Полученная окись металла реагируетъ со слѣдующими части-
нами кислоты, образуя азотнокислую соль. Напр. при раст-
вореніи желѣза въ азотной кислотѣ реакція идетъ по слѣдую-
щимъ уравненіямъ:
желѣзо
+ 2НХ:О;1=1’0.,Оа +Н3О +2\О.
, азотная _ ОКІІС-Ь* , мда , окись
‘ кислота ягелѣва + азота
— 49 —
2) Ре А + 6НХ0»- 2 Ее(ЙО»)3 +ЗН3О.
окись азотная _ авотнохислая .
желѣза ' кислота окись желѣза ' в0”
Въ общемъ эти двѣ реакціи можно выразить однимъ
уравненіемъ:
2Ге + 8НХГО,= 2Ге(ХтО3)з + 4Н2О + 2ЪТО.
желѣзо I азотвая _ азотнокислая ,
> кислота окись желѣза '
вода 4-
окись
ааота
Въ данномъ случаѣ выдѣляется окись азота, по при
другихъ металлахъ азотная кислота можетъ раскисляться
иначе, образуя другіе окислы.
Такъ при раствореніи серебра выдѣляется азотистый
ангидридъ МаО,, я получается азотнокислая соль серебра.
4А§ХО, + ЗН2О + >Т,О3
іаотнокислое . , азотистый
серег'ро -г а -г аагидридъ
4А& + 6НХО,
пеЛпо 4-
При раствореніи цинка выдѣляется закись азота Х,О,
и получается азотнокислый цинкъ.
4Хп + ІОНМО, - 4Яп(ХО3)2 + 5Н,0 + ^ІО
, азотвая азотнокислый . _____ закись
пппкъ 4- -- 4- вода
1 кислота цинкъ. " азота
При дѣйствіи на олово, азотная кислота при нагрѣ-
ваніи переводить олово въ высшую степень окисленія 8пО,,
которая выпадаетъ въ видѣ бѣлаго, нерастворимаго уже въ
азотной кислотѣ, осадка въ формѣ такъ называемой метаоло-
вянной кислоты На8пО3. Выдѣляется прп этой реакціи
азотноватая окись ЫО,.
8п + 4НХ03 = Н38п03 + Н2О + 4X0,
азотная иетао.іовна. , _
лово -г- — __ — вода
• кислота кислота
Всѣ этп реакціи производятся въ пробиркахъ, куда кла-
дутъ кусочки металловъ, обливаютъ слабой азотной кислотой
и нагрѣваютъ осторожно на горѣлкѣ Бунзена. Гакъ какъ
окислы азота ядовиты, реакціи слѣдуетъ вести въ вы-
тяжномъ шкафѣ.
3) Пассивность желѣза. Металлическое желѣзо, чрез-
вычайно легко растворяющееся въ слабой азотной кислотѣ,
совершенно не растворяется въ дымящей азотной кислотѣ.
— 50 —
Низшіе окислы азота, содержащіеся въ вей, образуютъ на
поверхности желѣза слой окисла, предохраняющій желѣзо
отъ дальнѣйшаго дѣйствія азотной кислоты. Такое желѣзо
называется пассивнымъ. Оно уже не можетъ растворяться
и въ другихъ кислотахъ, пока образовавшійся слой не бу-
детъ удаленъ какимъ-либо механическимъ путемъ.
Въ пробирку наливаютъ немного дымящейся азотной ки-
слоты и бросаютъ въ нее кусокъ желѣзной проволоки. Ни-
какой реакціи не наблюдается.
4) При нейтрализаціи азотной кислоты амміакомъ про-
исходитъ реакція соединенія амміака съ азотной кислотой, и
образуется азотнокислый аммоній.
КН3 + НКО3 = ОТЦГО,
_ . , азотная азотнокислый
амтагь + кяслотн = амионій
Въ колбочку, содержащую азотную кислоту, охлажденную
снѣгомъ, приливаютъ растворъ амміака до средней реакціи.
Растворъ образовавшагося азотнокислаго аммонія выливается
въ фарфоровую чашку и выпаривается на водяной банѣ до
суха, при чемъ образуются кристаллы азотнокислаго ам-
монія.
Соль эта въ практикѣ употребляется для полученія ис-
кусственнаго холода. Растворяясь въ водѣ, она можетъ по-
низить температуру до 10°. Для этого берутъ равныя вѣсо-
выя количества соли и воды. Соль растираютъ въ порошокъ
и смѣшиваютъ съ водой.
Задача. Сколько надо взять азотной кислоты, чтобы рас-
творить 25 граммъ чистаго желѣза, и сколько получится при
этомъ азотнокислаго желѣза?
Закись азота Х,О.
Полученіе. Закись азота получается при разложеніи азот-
нокислаго аммонія. Азотнокислый аммоній при накаливаніи
разлагается на воду и закись азота по уравненію:
ЫЯДЯО, = 2Н,0 4 К,0
азотнокислый . затась
аымовів = в д. т азота
— 51 —
Въ пробирку А (рис. 34) помѣщаютъ нѣкоторое коли-
чество азотнокислаго аммонія, полученнаго въ предыдущемъ
опытѣ при нейтрализаціи азотной кислоты амміакомъ. Плот-
но запираютъ пробирку пробкой, въ отверстіе которой встав-
лена стеклянная изогнутая газоотводная трубка (а). Про-
бирку укрѣпляютъ въ штативѣ, газоотводную же трубку (а)
опускаютъ въ чашку съ водой подъ наполненную водой и
опрокинутую пробирку (В). Нагрѣваютъ осторожно про-
бирку съ азотноамміачной солью, при чемъ соль сначала пла-
вится, потомъ разлагается, выдѣляя закись азота. Первыя
порціи выдѣляющагося газа выпускаютъ на воздухъ, гакъ
какъ онѣ представляютъ смѣсь закиси азота съ воздухомъ,
находившимся въ пробиркѣ; когда убѣдятся, что выдѣляется
уже чистый газъ, его собираютъ въ пробирку В. Газъ луч-
ше собирать надъ теплой водой, такъ какъ въ холодной водѣ
онъ сильно растворимъ.
Нагрѣваніе слѣдуетъ производить осторожно, потому что
при очень сильномъ накаливаніи можетъ произойти разложе-
ніе образующейся закиси азота на азотъ и кислородъ, со-
провождаемое взрывомъ.
Закись азота представляетъ собою безцвѣтный газъ съ
сладковатымъ запахомъ. Опа легко разлагается при нагрѣ-
— 52 —
ваніи на азотъ и кислородъ, почему и поддерживаетъ го-
рѣніе.
Тлѣющая лучинка загорается въ закиси азота, какъ въ
кислородѣ.
Закись азота при вдыханіи производитъ опьяняющее дѣй-
ствіе, почему носитъ названіе веселящаго газа.
Окись азота МО.
Полученіе. Окись азота получается при дѣйствіи азотной
кислоты на металлическую мѣдь.
Реакція при этомъ протекаетъ въ 2 фазы.
Въ первую фазу часть азотной кислоты окисляетъ мѣдь,
образуя окись мѣди, сама же распадается на воду и окись
азота по уравненію:
ЗСп + 2НХО3
мѣдь I »зотпа«
1 кислота
ЗСиО + Н50 г 2X0
окись , , окись
мѣди ода “г азота
Во вторую фазу получившаяся окись мѣди образуетъ съ
другой частью азотной кислоты азотнокислую соль по урав-
ненію:
ЗСпО + 6НМО3 = ЗСн(ХО3)1 + ЗН,0
окись , азотная _ азотнокислая .
мѣди 1 кислота мѣдь " в°Ла
Оба эти уравненія можно выразить однимъ общимъ:
ЗСн + 8ПХЦ, =-• ЗСи(ХО3)5 + 4Н50 + 2X0
, азотная азотнокислая . , окись
мѣдь 4- = . -I- вода +
1 кислота мѣдь л л азота
Аппаратъ для полученія окиси азота изображенъ на рис.
35. Онъ состоитъ изъ колбы (А) вмѣстимостью приблизи-
тельно 300—400 куб. с., въ горло которой вставляется
пробка съ двумя отверстіями. Въ одно изъ отверстій входитъ
воронка (В) со стекляннымъ краномъ, а въ другое—изогну-
тая трубка (а), соединенная съ газоотводной трубкой (в).
Укрѣпивъ колбу въ штативѣ на азбестовой пластинкѣ, кладутъ
въ нее около 20 гр. металлической мѣди въ стружкахъ или
проволокѣ и черезъ воронку приливаютъ около 50 гр. раз-
— 53 —
веденной азотной кислоты (удѣльв. вѣса 1,18). Реакція на-
чинается уже при обыкновенной температурѣ, и вся колба
наполняется сначала краснобурымъ газомъ, который потомъ
исчезаетъ. Выдѣляющійся газъ собираютъ надъ водой въ ци-
линдръ ( С,'.
(Ряг. 35).
Окись азота представляетъ собою безцвѣтный газъ съ
удушливымъ запасомъ. Полученіе и опыты съ нимъ слѣдуетъ
производитъ въ вытяжномъ шкафѣ.
Опыты СЪ окисью азота. 1) Окись азота НС горитъ и
горѣнія обыкновенно не поддерживаетъ. Зажженная лучинка,
опущенная въ окись азота, гаснетъ.
2) Но такъ какъ окись азота около 500° разлагается на
азотъ и кислородъ, то нѣкоторыя тѣла, развивающія при
своемъ горѣніи очень высокую температуру, напр. фосфоръ,
сѣроуглеродъ, могутъ горѣть въ окиси азота, разлагая ее.
Если въ наполненный окисью азота цилиндръ (пробирку)
влить немного сѣроуглерода (С8г), жидкости очень летучей,
взболтать цилиндръ, чтобы образовалась смѣсь паровъ сѣро-
— 54
углерода съ окисью азота, и зажечь, то такая смѣсь горитъ
съ ослѣпительнымъ свѣтомъ.
3) Окись азота обладаетъ способностью легко соединяться
съ кислородомъ. Реакція идетъ съ выдѣленіемъ тепла, и по-
лучается азотноватый ангидридъ по уравненію:
2КО + О, = 2X0,
окись . ____ азотноватый
азота + = аеті,дриЯъ
Краснобурый газъ, наполнявшій въ началѣ опыта нашу
колбу, и былъ именно азотноватый ангидридъ, образовавшійся
отъ соединенія окиси азота съ кислородомъ воздуха, нахо-
дившагося въ колбѣ. Если цилиндръ, наполненный прозрач-
ной окисью азота, вынуть изъ воды и перевернуть отверсті-
емъ кверху, то онъ сейчасъ же начинаетъ наполняться кра-
снобурымъ газомъ, какъ только внутрь попадетъ воздухъ.
Если послѣ этого прилить въ цилиндръ теплой воды л хо-
рошенько взболтать, закрывъ пластинкой пли ладопыо, то
краснобурый цвѣтъ опять исчезаетъ, потому что образовав-
шійся азотноватый ангидридъ даетъ съ теплой водой азотную
кислоту и выдѣляетъ часть окиси азота по уравненію:
3X0, + Н,0 = 2НХО3 + хо
азотноватый . _ азотвая окись
ангидридъ ’ л кислота ' азота
По окончаніи добыванія окиси азота, содержимое колбы
А, представляющее собой растворъ азотнокислой мѣди, про-
фильтровывается въ фарфоровую чашку и выпаривается па
азбестовой пластинкѣ или на песчаной банѣ до кристаллиза-
ціи. Если растворъ очень киселъ, то передъ фильтрованіемъ
его надо разбавить водой. Получается соль голубого цвѣта,
кристаллизующаяся съ 3 частицами воды — Сп(ХОа),ЗН3О.
Ее отфильтровываютъ п сушатъ прожиманіемъ между про-
пускной бумагой. Соль эта настолько непостоянна, что изъ
нея нельзя даже нагрѣваніемъ выдѣлить кристаллизаціонную
воду, потому что опа начинаетъ разлагаться съ выдѣленіемъ
окиси мѣди.
Полученіе окиси мѣди и металлической мѣди. Кристаллы
азотнокислой мѣди помѣщаютъ въ фарфоровый тигель и на-
— 55 —
грѣваютъ на горѣлкѣ Бунзена подъ тягой. Происходитъ раз-
ложеніе азотно-кислой мѣди по уравненію:
Си(Кт0а)2 = СиО -ь 2\О2 4- О
азотнокислая окись . азотноватый ,
мѣдь = мѣди + ангидридъ + ВИ“°Р°АЪ
т. е. получается окись мѣди, и выдѣляется азотноватый ан-
гидридъ и кислородъ. Окись мѣди представляетъ собою чер-
ный порошокъ, изъ котораго легко получается металлическая
мѣдь.
Смѣшиваютъ окись мѣди съ небольшимъ количествомъ
древеснаго угля, всыпаютъ въ пробирку и накаливаютъ. Уголь
горитъ на счетъ кислорода окиси мѣди, образуя углекислый
газъ, и возстановляетъ металлическую мѣдь въ видѣ краснаго
порошка по уравненію:
2 СпО + С = 2 Си = СО,
+ У«еродъ = мѣдь + У«ек«с>»Й
МѢДИ т л г л л т газ>
Фосфоръ Р = 31.
1. Фосфорный ангидридъ.
Фосфоръ при горѣніи соединяется съ кислородомъ возду-
ха, образуя фосфорный ангидридъ Р5О..
Для полученія небольшого количества фосфорнаго анги-
дрида кладутъ въ фарфоровый тигель маленькій кусочекъ
желтаго фосфора, осушеннаго пропускной бумагой. Ставятъ
тигель на стеклянную илп металлическую пластинку (подъ
тягой) и зажигаютъ фосфоръ, прикоснувшись къ нему рас-
каленнымъ концомъ желѣзной проволоки. Какъ только фос-
форъ загорится, тигель накрываютъ сухимъ стекляннымъ ко-
локоломъ пли стаканомъ. Образующійся фосфорный анги-
дридъ осаждается на стѣнкахъ колокола въ видѣ бѣлыхъ
рыхлыхъ хлопьевъ.
По окончаніи горѣнія колоколъ снимаютъ, и фосфорный
ангидридъ сбрасываютъ посредствомъ стеклянной палочки въ
— 5С
стаканчикъ съ небольшимъ количествомъ воды. Происходитъ
бурная реакція, такъ какъ фосфорный ангидридъ жадно со-
единяется съ водой, выдѣляя такое большое количество теп-
ла, что часть воды превращается въ паръ. Образуется рас-
творъ метафосфорной кислоты по уравненію:
При нагрѣваніи такого раствора или при долгомъ его
стояніи метафосфорная кислота присоединяетъ еще частицу
воды и превращается въ ортофосфорную кислоту Н3РО4.
2. Трехводородистый фосфоръ РН3.
Трехводородистый фосфоръ представляетъ собою безцвѣт-
ный газъ съ непріятнымъ чесночнымъ запахомъ. Онъ чрез-
вычайно ядовитъ, почему полученіе его и опыты съ нимъ
надо производить еъ большой осторожностью и обязательно
въ хорошемъ вытяжномъ шкафѣ.
Трехводородистый фосфоръ какъ по составу, такъ и по
многимъ свойствамъ соотвѣтствуетъ амміаку. Хотя онъ вооб-
ще не насыщаетъ кислотъ, но съ нѣкоторыми изъ нихъ, по-
добно амміаку, прямо соединяется. Напр., еъ іодистымъ водо-
родомъ онъ образуетъ такъ называемый іодистый фосфо-
ній РН*-І. Соединеніе это аналогично нашатырю и, подобно
тому, какъ нашатырь служитъ для полученія амміака, іоди-
стый фосфоній служитъ для полученія чистаго, лишеннаго
всякой примѣси, трехводородистаго фосфора. Іодистый фос-
фоній разлагаютъ растворомъ ѣдкой щелочи. Реакція идетъ
по уравненію:
О + Н3О
РІЫ + КОН
РН3
іодистий
ѣдкое _ трехводородпет- іодист. . в
коли оосіоръ * калій ‘ А
Аппаратъ для полученія трехводородистаго фосфора изо-
браженъ на рис. 36. Въ горло колбочки (А) вмѣстимостью
около 50 к. с. вставлена плотно съ помощью пробки ворон-
ка (В) съ краномъ и изогнутая подъ прямымъ угломъ труб-
57 —
ка (а), соединенная съ газоотводной трубкой (в). Въ колбу
отвѣшиваютъ 10 граммъ іодистаго фосфонія и черезъ ворон-
ку приливаютъ по каплямъ водный растворъ ѣдкаго калп
(4 гр. КОН на 10—15 гр. воды). Реакція идетъ легко безъ
нагрѣванія. Первыя порціи выдѣляющагося газа не собира*
ются, такъ какъ онѣ представляютъ смѣсь съ воздухомъ, на-
ходившимся въ колбѣ; чистый газъ собираютъ въ цилиндръ
(С) надъ водой.
Трехводородистый фосфоръ плохо растворимъ въ водѣ;
будучи зажженъ, онъ горитъ, но самъ собою не воспламе-
няется.
Обыкновенно получаютъ трехводородистый фосфоръ дру-
гой реакціей, именно при дѣйствіи раствора щелочи на фос-
форъ по уравненію:
Р4 + ЗКОН + ЗН,0 ~ 3(КН2Р()3) + ГН-
•ОСИПЪ 4- ®диіе + воаі = ♦<’с«°Р!">в»™сто-. трехводородист
г ' кали ~ *' коліева соль «оСФОръ.
Выдѣляется газообразный трехводородистый фосфоръ, а
въ растворѣ остается фосфорноватисто-каліева соль.
Получающійся въ данномъ случаѣ газъ самъ воспламе-
няется на воздухѣ, такъ какъ при реакціи вмѣстѣ съ РНЭ
58 —
образуется еще небольшое количество самовоспламеняющагося
жидкаго фосфористаго водорода Р5Н4, который и зажигаетъ
газообразный трехводородистый фосфоръ.
Для полученія трехводородистаго фосфора этой реакціей
составляютъ приборъ, изображенный на рис. 37. Въ неболь-
шую колбу вмѣстимостью около 100 к. с. наливаютъ рас-
творъ ѣдкаго кали (1 вѣс. ч. ѣдкаго каля на 2 вѣс. ч. воды)
(Рис. 37).
и кладутъ небольшіе кусочки, всего около 3—4 гр., обык-
новеннаго желтаго фосфора. Колбу укрѣпляютъ въ штативѣ
па азбестовой пластинкѣ или на песчаной бапѣ, такъ какъ
реакція идетъ только при нагрѣваніи, и въ горло колбы
вставляютъ пробку съ газоотводной трубкой, идущей въ чашку
съ водой. Конецъ трубки загнутъ кверху.
Передъ началомъ опыта необходимо вытѣснить изъ колбы
весь воздухъ. Иначе можетъ произойти взрывъ, такъ какъ
выдѣляющійся при реакціи въ небольшомъ количествѣ жидкій
фосфористый водородъ можетъ воспламениться въ воздухѣ
колбы и зажечь уже образовавшійся тамъ трехводородистый
фосфоръ.
Для вытѣсненія воздуха изъ колбы есть нѣсколько спо-
собовъ.
— 59 —
1) Вытѣсняютъ воздухъ, пропуская въ колбу струю во-
дорода, для чего въ пробку вставляется изогнутая стеклян-
ная трубка, доходящая почти до дна колбы и соединенная
съ аппаратомъ, выдѣляющимъ водородъ,
2) Наливаютъ на растворъ въ колбѣ очепъ небольшой
слой эѳира, жидкость чрезвычайно летучую, которая при* на-
чалѣ нагрѣванія быстро испаряется, вытѣсняя воздухъ и за-
полняя своими парами колбу.
Когда весь воздухъ вытѣсненъ, колбу нагрѣваютъ, и изъ
отверстія газоотводной трубки, опущенной въ чашку съ во-
дой*), выдѣляются пузырьки газа, воспламеняющіеся на воз-
духѣ, образуя бѣлыя поднимающіяся кверху кольца фосфор-
ной кислоты—продукта горѣнія трехводородистаго фосфора
по уравненіямъ:
2РН3 + 402 = РА + ЗН,0
трехводородистый + ки(:лОр0дъ = «опорный
•осеоръ ~ г ангидридъ т "
РаО._ + ЗН2О = 2НаРО1
«осФорный _ «осФоряая
ангидридъ кислота
Мышьякъ Ах_75.
Мышьякъ представляетъ собою вещество довольно хруп-
кое, сѣровато-стального цвѣта съ металлическимъ блескомъ.
При нагрѣваніи онъ, не плавясь, переходитъ въ паръ, при
охлажденіи котораго выдѣляется въ кристаллахъ. Прп нака-
ливаніи на воздухѣ мышьякъ легко окисляется, образуя трех-
окись мышьяка (мышьяковистый ангидридъ) Аз2Оа-
Возстановленіе мышьяка изъ мышьяковистаго анги-
дрида. При накаливаніи кислородныхъ соединеній мышьяка,
папр. мышьяковистаго ангидрида съ углемъ, легко возстапов-
ляется мышьякъ въ металлическомъ видѣ. Реакція идетъ по
слѣдующему уравненію:
*) Необходимо наблюдать, чтобы отверстіе трубки не высовывалось
изъ-подъ воды.
60 —
Ав,О, + зс
мышьяковистый
ангидридъ
ЗСр + Аз,
Для опыта стеклянную трубку оттягиваютъ съ одного
конца, какъ на рис. 38. Въ конецъ трубки («) насыпаютъ
незлого тщательно стертой въ ступкѣ смѣси мышьяковистаго
(Рис. 38).
ангидрида съ древеснымъ углемъ и накаливаютъ на пламени
горѣлки (6). Уголь отнимаетъ кислородъ отъ мышьяковистаго
ангидрида, образуя окись углерода; возстановленный же мышьякъ
превращается въ паръ и сгущается въ болѣе холодной ча-
сти трубки (с) тонкимъ металлическимъ налетомъ въ видѣ
зеркала.
Мышьяковистый водородъ АзН3.
Мышьякъ соединяется съ водородомъ, образуя мышья ко*
вистый водородъ АзН3—газъ безцвѣтный, горючій, мало рас-
творимый въ водѣ, съ непріятнымъ чесночнымъ запахомъ и
чрезвычайно ядовитый. Благодаря такой ядовитости, всѣ
опыты съ нимъ надо производить вз 'хорошемъ вытяжномъ
шкафѣ и съ большой осторожностью*).
Получается мышьяковистый водородъ очень легко изъ ки-
слородныхъ соединеній мышьяка при дѣйствіи на нихъ водо-
*) Вдыханіе большого количества мышьяковистаго водорода можетъ
причинить смерть.
- 61
рода въ моментъ выдѣленія (іп зіаіи пазсешіі). Возстанов-
ляемый при этомъ мышьякъ соединяется съ водородомъ, об-
разуя мышьяковистый водородъ.
Аз,О3 + 6Н = 2Ая + ЗН2О
"Ыад?вдрид™Й + воюроцъ = мышьякъ 4- вода
2АЗ + 6Н
мышьякъ + водородъ
2АаН,
311,0
водородъ
Оба эти уравненія можно выразить однимъ:
А8дО3 + 6Н2 .=- 2АзН3 +
иышьяковистый. . ________ мышьяковистыя .
_ - Ч- водородъ — __ ~ Ч—
авгидридъ 1 ” г водородъ
Опытъ полученія мышьяковистаго водорода производится
обыкновенно въ такъ называемомъ аппаратѣ Марша.
Аппаратъ Марша состоитъ изъ прибора (а), выдѣляю-
щаго водородъ (рис. 39). Водородъ осушается, проходя че-
(Гие. 39).
резъ п-образную трубку (с), наполненную кусочками безвод-
наго хлористаго кальція, жадно поглощающаго воду, и вхо-
— 62 —
датъ въ длинную трубку (<?) съ нѣсколькими суженіями; ко-
нецъ трубки (гі) оттянутъ и загнутъ кверху.
Сначала добываютъ одинъ водородъ, и когда онъ вытѣснитъ
изъ аппарата весь воздухъ (испытаніе см. при водородѣ, стр.
11), его зажигаютъ. Водородъ, какъ извѣстно, горитъ без-
цвѣтнымъ пламенемъ. Тогда черезъ воронку приливаютъ въ
колбу (й) немного раствора мышьяковистой соли. Выдѣляется
мышьяковистый водородъ, что сейчасъ же замѣчается по из-
мѣненію вида пламени. Оно дѣлается болѣе яркимъ, синева-
тымъ, и появляется бѣлый дымъ мышьяковистаго ангидрида,
такъ какъ при горѣніи мышьяковистаго водорода образуется
мышьяковистый ангидридъ и вода по уравненію:
2Аз Н, + ЗОа = Аз2О, + ЗШО
мышьаювлстыВ , ______ мышьяковистый .
вотгоп + + »*
Если въ пламя горящаго мышьяковистаго водорода внести
холодную фарфоровую крышку отъ тпгля, то па ней обра-
зуются темныя блестящія пятна металлическаго мышьяка.
Происходитъ это потому, что при охлажденіи пламени сго-
раніе дѣлается неполнымъ: горитъ одинъ водородъ, а мышь-
якъ выдѣляется.
Мышьяковистый водородъ при накаливаніи очень легко
разлагается на мышьякъ и водородъ. Если накаливать го-
рѣлкой трубку (</) передъ суженіемъ, то мышьяковистый во-
дородъ, проходя черезъ накаленный участокъ трубки, разла-
гается, и выдѣляющійся металлическій мышьякъ отлагается
въ узкомъ мѣстѣ- трубки въ видѣ зеркала.
Такъ какъ мышьякъ летучъ, то при нагрѣваніи горѣлкой
такого зеркала его можно перегонять по трубкѣ съ мѣста
на мѣсто.
Этимъ свойствомъ мышьяковистаго водорода пользуются
всегда при анализѣ, когда нужно открыть въ чемъ-нибудь
присутствіе мышьяка даже въ самомъ ничтожномъ количе-
ствѣ. Способъ этотъ по имени автора носить названіе «спо-
соба Марша».
При примѣненіи этого способа однако легко впасть въ
ошибку по слѣдующимъ причинамъ.
63 —
Во-первыхъ, потому, что продажный металлическій цинкъ
и продажная сѣрная кислота, употребляемые для полученія
водорода, сами часто содержатъ мышьякъ, почему необходимо
сперва убѣдиться въ абсолютной чистотѣ взятыхъ продук-
товъ.
Во-вторыхъ, совершенно подобное явленіе даетъ другой
металлъ, аналогъ мышьяка — сурьма 8Ь. Сурьма при тѣхъ
же самыхъ условіяхъ образуетъ сурьмянистый водородъ 8ЬНа,
газъ весьма похожій па мышьяковистый водородъ, такъ что
эти два металла очень легко смѣшать.
Главныя различія между ними слѣдующія:
1) мышьяковое зеркало темнаго цвѣта, тогда какъ сурь-
мянное—серебря но-бѣлое;
2) металлическій мышьякъ летучъ, и мышьяковое зеркало,
какъ было уже указано, при нагрѣваніи можетъ быть пере-
гоняемо по трубкѣ съ мѣста на мѣсто; сурьма же не лету-
ча, зеркало ея отлагается гораздо ближе къ пламени и прп
накаливаніи плавится, собираясь въ капли.
Углеродѣ С=12.
Сухая перегонка дерева. Сухой перегонкой называется
процессъ разложенія какого-либо вещества, лаприм. дерева,
каменнаго угля, костей и т. п., при высокой температурѣ
безъ доступа воздуха.
Дерево, въ составъ котораго входитъ главнымъ образомъ
клѣтчатка С6Ні0О5., при горѣніи въ воздухѣ сгораетъ, обра-
зуя воду и углекислый газъ. При накаливаніи же дерева
безъ доступа воздуха (прп сухой перегонкѣ) реакція идетъ
иначе и гораздо сложнѣе. Водородъ клѣтчатки соединяется
частью съ кислородомъ, образуя воду, частью соединяется съ
углеродомъ или съ углеродомъ и кислородомъ вмѣстѣ, образуя
жидкіе и газообразные продукты. Большая же часть углерода
остается въ видѣ угля.
Сухую перегонку дерева обыкновенно производятъ для
полученія древеснаго спирта, уксусной кислоты, дегтя и
угля.
— 64 —
Опытъ производится слѣдующимъ образомъ: въ тубу лат-
ную тугоплавкую реторту (А) (ряс. 40) кладутъ кусочки
дерева или древесныя стружки. Укрѣпляютъ реторту въ
штативѣ на кольцѣ, подложивъ мѣдную сѣтку; шейку ре-
торты вставляютъ плотно на пробкѣ въ пріемникъ (В).
Въ другое же горло пріемника вставляется тонкая стеклян-
ная трубочка («). Пра сильномъ нагрѣваніи реторты дерево
(Рис. 40).
начинаетъ обугливаться, и въ пріемникъ стекаютъ капли
жидкости, располагающіяся въ немъ въ два слоя. Верхній
слой, болѣе прозрачный я подвижный, содержитъ главнымъ
образомъ воду, древесный спиртъ и уксусную кислоту; ниж-
ній слой, темный и болѣе густой, содержитъ деготь.
Кромѣ того, образуются газы, которые выходятъ изъ тру-
бочки (а) и могутъ быть зажжены; они представляютъ собой
обыкновенный свѣтильный газъ. Въ ретортѣ же остается
уголь.
Углекислый газъ СОа.
Полученіе. Углекислый газъ (угольный ангидридъ) обра-
зуется при горѣніи въ кислородѣ угля и всѣхъ углеродистыхъ
веществъ.
— 65 —
Въ лабораторіяхъ онъ получается при дѣйствіи кислотъ
на углекислыя соли, для чего обыкновенно употребляется
мраморъ, представляющій собою углекислый кальцій СаСО3)
и соляная кислота. Реакція идетъ по уравненію:
СаСО3 + 2НС1 = СаСЬ + Н2О + СО,
прапоръ + = "«Р™™» + вода . углежисжай
н т висіота кальцій ~ ' гааъ
Собираютъ аппаратъ, изображенный на рис. 41. Въ
двугорлую стклянку (А) кладутъ кусочки мрамора и черезъ
воронку, вставленную въ горло стклянки, приливаютъ разве-
(Рии. 41).
денную равномѣрнымъ объемомъ воды соляную кислоту. Выдѣ-
ляющійся газъ пропускается черезъ промывную стклянку (В) съ
водой и собирается въ колбу или цилиндръ вытѣсненіемъ воз-
духа, такъ какъ углекислый газъ тяжелѣе воздуха въ I1,’» раза.
Опыты съ углекислымъ газомъ. 1) Углекислый газъ без-
цвѣтенъ, съ слабымъ кислымъ вкусомъ; не горитъ и горѣнія
не поддерживаетъ. Зажженная лучинка, опущенная въ колбу,
наполненную газомъ, гаснетъ,
2) Углекислый газъ принадлежитъ къ очень прочнымъ
соединеніямъ. Но нѣкоторые металлы, напр. калій, магній,
могутъ разлагать его при накаливаніи.
Зажженную лепту магнія, горящаго съ ослѣпительнымъ
свѣтомъ, опускаютъ въ колбу съ углекислымъ газомъ. Маг-
ній продолжаетъ горѣть, хотя уже не такъ ярко, какъ въ
воздухѣ, и съ слабымъ трескомъ. Горѣніе происходитъ на
счетъ кислорода углекислаго газа. Магній, отнимая отъ угле-
кислаго газа кислородъ, образуетъ окись магпія—бѣлый по-
рошокъ, и выдѣляетъ уголь, который покрываетъ чернымъ
налетомъ стѣнки колбы и образовавшуюся окись магнія. Ре-
акція идетъ по уравненію:
С02 + 2М§ = 2М§0 + С
углекислый + = окись
гавъ 1 • магнія г '
Если по окончаніи горѣнія прилить въ колбу слабой со-
ляной кислоты, то окись магнія растворяется, и остаются
плавающія частички угля.
Этотъ опытъ наглядно показываетъ, что углекислый гавъ
состоитъ изъ углерода и кислорода.
3) Такъ какъ углекислый газъ очень тяжелъ, то его
можно переливать изъ сосуда въ сосудъ, какъ жидкость.
Берутъ двѣ пробирки; въ одну изъ нихъ собираютъ угле-
кислый газъ, а затѣмъ осторожно переливаютъ его въ дру-
гую пробирку. Посредствомъ зажженной лучинки можно убѣ-
диться, что теперь первая пробирка наполнена воздухомъ, а
вторая—углекислымъ газомъ.
4) Углекислый газъ растворяется довольно хорошо въ
водѣ (на 100 объемовъ воды при 0° и 760 ішп. давленія
растворяется 180 объемовъ углекислаго газа). Растворъ имѣ-
етъ кислый вкусъ и окрашиваетъ въ красный цвѣтъ синюю
лакмусовую бумажку. Его можно разсматривать, какъ рас-
творъ въ водѣ угольной кислоты Н2 СОз, которая не можетъ
быть получена вь свободномъ состояніи, такъ какъ непрочна
и распадается на С02 и Н2О. Растворъ приготовляютъ на-
сыщеніемъ дистиллированной воды углекислымъ газомъ.
5) Соли угольной кислоты очень прочны и легко обра-
зуются.
Для полученія, напр., углекислой соли кальція пропуска-
ютъ углекислый газъ въ пробирку съ растворомъ прозрач-
ной известковой воды *). Образуется бѣлый осадокъ углеки-
слаго кальція по уравненію:
*) Известковая вода готовится настаиваніемъ воды надъ гашеной
известью прч частомъ взбалтываніе. Известь въ водъ растворяется мало
(Г ч. извести при обыкновенной температурѣ требуетъ 800 ч. воды).
— 67
Са(ОН), + СО2 = СаСОа + Н2О
известь + = углекислый
т газъ кальцій ' в'|дв
При дальнѣйшемъ пропусканіи газа осадокъ углекислаго
кальція совершенно растворяется, и жидкость дѣлается вновь
прозрачной. Эго зависитъ отъ того, что образующійся угле-
кислый кальцій, нерастворимый въ чистой водѣ, обладаетъ
способностью растворяться въ водѣ, насыщенной углекислымъ
газомъ. Предполагаютъ, что изъ средней соли образуется
кислая, растворимая въ водѣ.
СаСО;1 + СО3 + Н,0 - Са(НСО»)2
углекислый углекислый . ___ кислый углекислый
кальцій газъ д — кальцій.
Полученная кислая соль очень непостоянна.
Если нагрѣть прозрачный растворъ, содержащій кислую
соль, то выдѣляются пузырьки углекислаго газа, и выпадаетъ
снова осадокъ средней соли.
Задача. Сколько надо взять мрамора и соляной кислоты,
чтобы получить 15 литровъ углекислаго газа?
Полученіе хлористаго кальція. По окончаніи реакціи по,
лученія углекислаго газа содержимое двугорлой стклянки,
представляющее собою растворъ хлористаго кальція (СаС12),
-фильтруется въ фарфоровую чашку и выпаривается до суха.
Получается бѣлый порошокъ безводнаго хлористаго кальція.
Соль эта чрезвычайно жадно поглощаетъ воду, почему
она и употребляется какъ осушитель, напр. въ экссикато-
рахъ, также для осушенія нѣкоторыхъ газовъ.
Соединяясь съ водой, она выдѣляетъ много тепла, что
легко можно замѣтить, если остывшую чашку съ сухой солью
поставить на ладонь и облить соль водой; происходитъ
сильное разогрѣваніе, чувствуемое рукой.
Окись углерода СО.
Полученіе. Вь лабораторіяхъ окись углерода обыкновенно
получается при нагрѣваніи кристаллической щавелевой ки-
слоты съ концентрированной сѣрной кислотой. Реакція идетъ
по уравненію:
— 68 —
С2Н2О< = СО» + СО 4- н,о
щавелевая ______ углекислый . опись а
кислота газъ 1 углерода воя
Сѣрная кислота отнимаетъ воду отъ щавелевой кислоты,
образуя окись углерода и углекислый газъ. Отъ иослѣдвяго
окись углерода освобождается пропусканіемъ черезъ растворъ
ѣдкаго натра, который поглощаетъ углекислый газъ съ обра-
зованіемъ углекислаго натрія по уравненію:
2ИаОН + СОг - Ыа2С03 Ь Н2О
ѣдкій углекислый _ углекислый ,
ввтръ ‘ газъ ~' натрій + ’
Аппаратъ для полученія изображенъ па рис. 42. Въ
колбу (А) вмѣстимостью около 100 к. с. отвѣшиваютъ около
10 граммъ кристаллической щавелевой кислоты и прилива-
ютъ около 50 граммъ крѣпкой сѣрной кислоты. Колбу укрѣп-
ляютъ въ штативѣ на азбестовой пластинкѣ или на песча-
ной банѣ, а газоотводную трубку (й) соединяютъ съ промы-
валкой (В), въ которую налитъ растворъ ѣдкаго натра (I
вѣс. ч. ЙаОН на 3 ч. воды). При слабомъ нагрѣваніи
выдѣляется газъ, который собираютъ надъ водой.
— 69 —
Окись углерода горитъ синимъ пламенемъ, образуя при
этомъ угольный ангидридъ.
При зажиганіи надо убѣдиться въ чистотѣ выдѣляющагося
газа (мыльной пробой, какъ при водородѣ) и не зажигать
прежде, чѣмъ изъ аппарата не будетъ вытѣсненъ весь воз-
духъ, такъ какъ смѣсь окиси углерода съ воздухомъ при за-
жиганіи взрываетъ.
Окись углерода—безцвѣтный газъ, нерастворимый въ водѣ.
Она очень ядовита, и потому полученіе ея и опыты съ
ней слѣдуетъ производить въ хорошей тягѣ.
Вдыханіе ея въ незначительномъ количествѣ вызываетъ
такъ называемый угаръ.
Окись углерода, соединяясь при высокой температурѣ съ
кислородомъ, способна отнимать его отъ другихъ тѣлъ, и
потому' служитъ хорошимъ возстановителемъ.
Опытъ возстановленія окисью углерода можно произвести
еъ окисью мѣди подобно тому, какъ поступаютъ при водо-
родѣ (рис. 18). Въ стеклянную трубку (О) кладутъ окись
мѣди, накаливаютъ ее и пропускаютъ окись углерода. Полу-
чается углекислый газъ, и выдѣляется металлическая мѣдь но
уравненію:
СпО + СО = С02 + Си
окись . окись _ углекислый . ы
мѣди ' углерода газъ
Задачи. Какое количество окиси углерода должно полу-
чить изъ 25 граммъ кристаллической щавелевой кислоты?
Какое количество окиси мѣди могла бы возстановить полу-
ченная окись углерода въ металлическую мѣдь? (Щавелевая
«полота кристаллизуется съ 2 частицами воды— С2Н4О42Н.О).
Кремній 8і—28.
Кремнеземъ 8іОг.
Кремнеземъ (кремневый ангидридъ) извѣстенъ въ двухъ
видоизмѣненіяхъ: кристаллическомъ и аморфномъ.
Въ природѣ онъ встрѣчается главнымъ образомъ въ кри-
10 —
сталлическомъ состояніи (кварцъ, горный хрусталь, песокъ).
Удѣльный вѣсъ его=2,6.
Аморфный кремнеземъ, получаемый проваливапіемъ ги-
дратовъ кремнезема, обладаетъ нѣкоторыми иными свойствами
въ сравненіи съ кристаллическимъ видоизмѣненіемъ. Удѣль-
ный вѣсъ его—2,2. Онъ легче растворяется во фтористо-во-
дородной кислотѣ; въ нагрѣтыхъ растворахъ щелочей онъ
растворяется вполнѣ, тогда какъ кристаллическое видоизмѣ-
неніе растворяется очень трудно.
Полученіе аморфнаго кремнезема. Аморфный кремневемъ
получается обыкновенно прокаливаніемъ гидратовъ кремне-
зема, полученныхъ при дѣйствіи кислотъ на растворимыя въ
водѣ щелочныя соли кремневой кислоты, которыя носятъ на-
званіе <растворииаго стекла». Готовится растворимое стекло
сплавленіемъ мелкаго песка съ углекислой щелочью. Напр.,
для полученія патроннаго растворимаго стекла сплавляютъ
3,5 ч, прокаленнаго углекислаго натрія съ 2 ч. песка. Ре-
акція идетъ по уравненію:
8іО2 + Хя2СО3 — СО2 -|" Ха28іО,
_________ , углекислый углекислый . кремнекислый
«Ремезв« + натрій = ’ газъ + па1рій
Выдѣляется углекислый газъ, и получается растворимый
кремнекислый натрій (растворимое стекло).
Растворъ послѣдняго наливаютъ въ фарфоровую чашку в
приливаютъ понемногу соляной кислоты, помѣшивая стек-
лянной палочкой. Разложеніе идетъ по уравпепію:
Ха28іО3 4 2НС1 =» 2ХаСІ + Н28іО.,
растворимое . соляпая _ хлористый . кремневая
стекло ‘ кислота натръ кислота
Выдѣляется гидратъ кремнезема (кремневая кислота) въ
видѣ бѣлаго студенистаго осадка.
Жидкость вмѣстѣ съ осадкомъ выпариваютъ до суха въ
фарфоровой чашкѣ, постоянно помѣшивая палочкой, чтобы
не происходило разбрасыванія, причемъ кремневая кислота
теряетъ воду и переходитъ въ кремневый ангидридъ 8іОг.
Для отдѣленія его отъ образовавшагося при реакціи хлори-
стаго натрія, весь сухой остатокъ обрабатываютъ водой и
фильтруютъ. Кремнеземъ остается на фильтрѣ, а хлористый
натрій растворяется и переходитъ въ фильтратъ.
Осадокъ кремнезема промываютъ еще нѣсколько разъ
водой и, высушивъ, прокаливаютъ въ тиглѣ. Полученяыъ
такимъ образомъ кремнеземъ представляетъ собою . бѣлый,
чрезвычайно мелкій и легкій порошокъ, плавящійся при очень
высокой температурѣ.
Водородистый кремній 8Ш4.
Кремній, соединяясь съ водородомъ, образуетъ водороди-
стый кремній 8іН4, безцвѣтный газъ, самовоспламеняющійся
па воздухѣ.
Получается водородистый кремній прп дѣйствіи соляной
кислоты на сплавъ кремнія съ магніемъ $ІМ§2.
Въ пробирку насыпаютъ немного смѣси магнія (въ по-
рошкѣ) съ пескомъ, представляющимъ собой почти чистый
кремнеземъ. Магнія должно быть въ смѣси въ 2—3 раза
болѣе взятаго песку. Смѣсь нагрѣваютъ па горѣлкѣ только
до начала реакція, послѣ чего нагрѣваніе прекращаютъ, и
реакція идетъ сама собой съ выдѣленіемъ большого количе-
ства тепла и свѣта.
Магній какъ бы горитъ въ кремнеземѣ. Ояъ отнимаетъ
отъ него кислородъ, образуя окись магнія и выдѣляя свобод-
ный кремній, который соединяется съ избыткомъ взятаго маг-
нія, образуя кремнистый магній,
8іО2 + 4М? = 2М»О + 5іМ&
кремнеземъ 4* магній = окись иагиія -4- кремнистый магній.
По окончаніи реакціи и но охлажденія пробирки, содер-
жимое ея растираютъ въ ступкѣ и высыпаютъ въ стаканъ
съ водой, куда приливается немного слабой соляной кисло-
ты. Кремнистый магній при дѣйствіи соляной кислоты раз-
лагается по уравненію:
8ІМ& + 4НС1 - 2МдС12 -Ь 8іН4
кремнистый . соляная хлористый , ьодороджтый
магній ‘ кислота “ магній кремній
Водородистый кремній, выдѣляющійся здѣсь въ смѣси съ
водородомъ, воспламеняется на воздухѣ съ легкимъ тре-
скомъ.
Фтористый кремній 8іЕ4.
Фтористый кремній образуется при дѣйствіи фтористо-
водородной кислоты на кремнеземъ.
Для полученія фтористаго кремнія не употребляютъ го-
товой фтористо-водородной кислоты, а выдѣляютъ фтористый
водородъ во время реакціи.
Въ стеклянную колбу (рис. 43) вмѣстимостью около 200
к. с. помѣщаютъ смѣсь 10 гр. мелко истолченнаго стекла,
10 гр. фтористаго кальція (СаІ\) и приливаютъ 50 гр.
крѣпкой сѣрной кислоты. Колбу укрѣпляютъ въ штативѣ наазбе-
стовой пластинкѣ, запираютъ пробкой съ газоотводной трубкой
и смѣсь нагрѣваютъ. Реакція идетъ слѣдующимъ образомъ.
Прн дѣйствіи крѣпкой сѣрной кислоты на фтористый каль-
цій выдѣляется фтористый водородъ по уравненію:
*) Полученіе и опыжы должно производитъ въ вытяжномъ шка/т.
— 73 —
СаК2
Н28О4 = Са8О4 + 2НГ
, сѣрная _ сѣрнокислый . отористый
иаляіій ‘ кислота кальцій ' водородъ
Далѣе фтористый водородъ реагируетъ съ кремнеземомъ
стекла, образуя фтористый кремній по уравненію:
8і02 4- 4НЕ = 8іГ4 + 2Н2О
времвезеиъ + *™₽«с™е = «гористы» ,
р ' водородъ прежній г “
Фтористый кремній представляетъ собою безцвѣтный газъ
«ъ ѣдкимъ запахомъ. Выходя изъ отверстія газоотводной
трубки ва воздухъ, онъ сильно дымитъ вслѣдствіе реакціи
съ парами воды.
При пропусканіи фтористаго кремнія въ воду, онъ раз-
лагается, выдѣляя гидратъ кремнезема и фтористый водородъ
по уравненію:
8іГ4 + 4Н2О = 8:(0Н)4 + 4НГ
«торнетый , ___ гидратъ , «гористый
кремній • Е°Аа — ирежневеиа 4- водородъ
Реакція за этомъ не останавливается, такъ какъ выдѣ-
ляющійся фтористый водородъ соединяется съ неразложив-
шимся фтористымъ кремніемъ, образуя кремне-фтористо-водо-
родную кислоту по уравненію:
8іГ, + 2НР
•гористый , «-гористый
крайній водородъ
Разложеніе фтористаго кремнія
креине-фгорясто-водородную кислоту можно выразить однимъ
общимъ уравненіемъ:
38іГ4 Ч- 4Н2О
•тористый ,
кпемк'й ' ‘ а0*а
Н28іК,
__ кренае-»тористо-
водородная кислота
на гидратъ кремнезема и
8:<он)4
гидратъ времне-»тористо-
ирежиезежа ' водородная кислота
Газоотводную трубку отъ аппарата, выдѣляющаго фтори-
стый кремній, опускаютъ въ цилиндръ, наполненный водой.
На дно цилиндра наливается слой ртути, въ которую и по-
гружается конецъ газоотводной трубки. Эго дѣлается для
предосторожности, такъ какъ при разложеніи водою фтори-
стаго кремнія, какъ было указано, выдѣляется гидратъ кре-
мнезема въ видѣ плотнаго студенистаго осадка, который могъ
74 —
бы закупорить, отверстіе газоотводной трубки, и послѣдовалъ
бы взрывъ.
По окончаніи реакціи растворъ кремне-фтормсто-водород-
ной кислоты отфильтровываютъ отъ осадка гидрата кремне-
зема и производятъ съ нимъ слѣдующія реакціи.
1) Растворъ окрашиваетъ синюю лакмусовую бумажку
въ красный цвѣтъ.
2) При дѣйствіи на растворъ кремне-фтористо-водородпой
кислоты раствора хлористаго барія получается кристалличе-
скій осадокъ кремне-фтористо-водороднаго барія Ва8ІЕ6 по
уравненію:
ВаСі2 + Н28іІ'в = ВаЗіРв + 2НС1
хлористый «реилв-«торието- _ креинеоторнсто- , солиная
барій ' водородная кислота“ водородный барій ~ кислота
3) При дѣйствіи на растворъ. кремнефтористоводородной
кислоты раствора хлористаго калія получается полупрозрач-
ный осадокъ крсмне-фтористо-водородяаго калія К28іГв по
уравненію:
2КС1
хлористый
+ Н28іЬ’в «= Кг8іРв +
кремпе отористо- ____хремпе-Фтористо- ,
‘водородная лислоіа~ водородный калій
2НС1
соляная
Боръ В= 11.
Полученіе борной кислоты Н3ВО3. Борная кислота полу-
чается въ чистомъ видѣ изъ буры, которая представляетъ
собою натронную соль тетраборлой кислоты *), кристалли-
зующуюся съ 10 частицами воды—Ха2 В40.10Н2О.
При дѣйствія на насыщенный растворъ буры крѣпкой
соляной кислотой образуется борная кислота и хлористый
натрій по уравненію:
Ха2В4О7 + 5Н2О
бура -} вода
2 НСІ
солапая
кколота
4Н,В0,
борная
ке слота
= 2ХтаСі
_ хлористый
натрій
*) Тетраборпая кислота получается------ - г-
помъ нагрѣваніи съ потерею воды по уравненію:
изъ бораой кислоты при сизь-
4ЩВО, — 5Н,0 = НДО,
борная кислота — вода = тетраборпая кеслота
- 75 -
Въ колбѣ растворяютъ при нагрѣваніи 12—15 гр. буры
въ 50 гр. воды. Если растворъ непрозраченъ или если въ
немъ осталась часть нерастворившейся буры, то его про-
фильтровываютъ въ стаканъ и приливаютъ къ нему крѣпкой
соляной кислоты. Выдѣляется борная кислота въ видѣ топ-
кихъ пластинчатыхъ кристалловъ, которые отфильтровываютъ
отъ раствора хлористаго натрія.
Реакціи борной КИСЛОТЫ. Водный растворъ борлой кислота
1) измѣняетъ синій цвѣтъ лакмусовой бумаги въ красный;
2) окрашиваетъ желтую куркумовую бумагу въ красно-
бурый цвѣтъ.
3) Норная кислота окрашиваетъ пламя горящаго спирта
въ зеленый цвѣтъ, для чего нѣсколько кристалликовъ кисло-
ты кладутъ въ чашку, обливаютъ небольшимъ количествомъ
виннаго или древеснаго спирта и спиртъ зажигаютъ. При
помѣшиваніи стеклянной палочкой получается ярко-зеленая
окраска пламени.
Металлы.
Способы полученія металловъ.
Въ природѣ немногіе металлы встрѣчаются въ свобод-
номъ состояніи. Обыкновенно они находятся въ соединеніи
съ кислородомъ, сѣрой, въ видѣ солей и проч., и изъ этихъ
соединеній одни легко, другіе съ трудомъ выдѣляются въ
свободномъ состояніи.
Изъ кислородныхъ соединеній металлы получаются:
1) прокаливаніемъ ихъ окисей. Нѣкоторые металлы,
напр. ртуть, серебро, выдѣляются при этомъ очень легко.
Опытъ. Въ пробирку помѣщаютъ немного краснаго по-
рошка окиси ртути Н§0 и нагрѣваютъ на горѣлкѣ. Окись
ртути разлагается на металлъ ртуть и кислородъ.
Выдѣляющійся кислородъ узнается по воспламененію тлѣ-
ющей лучипки, опущенной въ пробирку. Ртуть же, превра-
щаясь въ паръ, осѣдаетъ на холодныхъ частяхъ пробирки въ
видѣ мелкихъ блестящихъ капель. Реакція разложенія идетъ
но уравненію:
Н§0 = Н" + О
ртути = РТУТЬ + кислородъ
2) возстановленіемъ углемъ. Кислородное соединеніе ме-
талла смѣшивается съ углемъ и наваливается при высокой
температурѣ въ тигляхъ или въ особыхъ печахъ. Уголь при
вакаіивавіи отнимаетъ кислородъ, образуя окись углерода
или углекислый газъ, а металлъ выдѣляется въ свободномъ
состояніи.
Опытъ возстановленія легко произвести на углѣ съ па-
яльной трубкой. Двуокись олова 8пО2, такъ называемый
оловянный камень, смѣшиваютъ тщательно въ ступкѣ съ из-
мельченнымъ древеснымъ углемъ приблизительно въ равныхъ
количествахъ. Берутъ кусокъ хорошо обожжеяаго древеснаго
угля, па поверхности котораго ножомъ или металлической
лопаточкой (шпателемъ) дѣлаютъ углубленіе. Въ углубленіе
насыпаютъ смѣсь двуокиси олова съ углемъ и накаливаютъ
возстановительнымъ пламенемъ паяльной трубки (см. рис. 6).
Получается королекъ (сплавленный шарикъ) металлическаго
олова. Реакція идетъ по уравненію;
8пО2 + 2С = 8п
2 СО
олова 1 ‘ ' углерода
3) возстановленіемъ водородомъ. Черезъ нагрѣтую окись
металла пропускаютъ сухой водородъ. Водородъ отнимаетъ
кислородъ отъ окиси, выдѣляя металлъ въ свободномъ состоя-
ніи (см. возстановленіе мѣди стр. 12).
Опытъ. Въ стеклянную трубку (Г)) (рис. 18) кладутъ
окись желѣза или лучше щавелевокислую окись желѣза п
соединяютъ трубку съ аппаратомъ, выдѣляющимъ водородъ.
Трубку нагрѣваютъ не очень сильно (до темнаго каленія) и
пропускаютъ въ пее токъ сухого водорода. Образуется сперва
безводная зикпсь желѣза въ видѣ тонкаго чернаго порошка,
который, будучи высыпанъ на воздухъ, самъ воспламеняется
и сгораетъ, образуя І*>а04.
Такое желѣзо называется пирофорическимъ.
Реакція возстановленія идетъ по уравненію:
ГеД + 2Н = 2Ь'еО 4- Н,0
олвсь завись ,
~ 4- водородъ = .4- вода.
желѣза г желѣза 1
При дальнѣйшемъ, болѣе сильномъ накаливаніи въ токѣ
водорода образуется сѣрый порошокъ чистаго желѣза, уже не
воспламеняющагося на воздухѣ.
Изъ сѣрнистыхъ соединеній металлы въ свободномъ со-
стояніи легко выдѣляются простымъ обжиганіемъ на воздухѣ,
при чемъ сѣра сгораетъ въ сѣрнистый газъ, а металлъ пре-
вращается въ окись п затѣмъ возстановляете» углемъ
Чаще же металлы выдѣляются при накаливаніи сѣр-
нистыхъ соединеній съ другими металлами, обладающими
большимъ сродствомъ къ сѣрѣ. Для этой цѣли употребляютъ
обыкновенно желѣзо.
ОПЫТЪ. Въ пробирку насыпаютъ смѣси сѣрнистой ртути
ІІ§8 (киновари) съ порошкомъ желѣза и накаливаютъ аа
горѣлкѣ.
Желѣзо отнимаетъ отъ киновари сѣру и образуетъ сѣр-
нистое желѣзо, а свободная ртуть превращается въ паръ и
осѣдаетъ на холодныхъ стѣнкахъ пробирки ѣъ видѣ блестя-
щихъ капель. Реакція идетъ по уравненію:
Н{?8 + Г’е = Ее8 + Н<х
киноварь + желѣзо = + ₽туть
Изъ растворовъ солей нѣкоторые металлы легко выдѣляются
въ свободномъ состояніи при вытѣсненіи ихъ другими метал-
лами. Напр. мѣдь выдѣляется цинкомъ и желѣзомъ.
Опытъ 1. Если растворъ сѣрнокислой мѣди палить въ
пробирку и опустить въ него пластинку ципка, то сейчасъ
же начнетъ выдѣляться на пластинкѣ металлическая мѣдь, а
цинкъ, становясь на мѣсто мѣди въ сѣрнокислой мѣди, обра-
зуетъ сѣрнокислый Цинкъ, переходящій въ растворъ. Реакція
идетъ по уравненію:
Сп8О, + 2п = 2п80< + Си
сѣрнокислая сѣрпожиеіый +
мѣдь Т ЦИ11В1. я
Когда жидкость обезцвѣтится, чго будетъ указывать на вы-
дѣленіе почти всей мѣди, то, для доказательства присутствія
въ растворѣ сѣрнокислаго цинка, приливаютъ къ нему сѣро-
водородной воды для удаленія слѣдовъ мѣди; отфильтровы-
ваютъ образовавшійся осадокъ сѣрнистой мѣди Си8 и къ
фильтрату прибавляютъ амміака и сѣрнистаго аммонія ((ХЩ),?).
Выдѣляется бѣлый осадокъ.сѣрнистаго цинка по уравненію:
Хп8( )4 + (ХНД8 Хп8 + (*Ш4),8О*
і*.ѣрппіпіс-іыіі , сѣрнистый _ сѣрнистый , сѣрновислый
цшиъ аммоній — цинкъ аммоній.
Опытъ 2. Вь пробирку наливаютъ разведенный растворъ
уксуснокислаго свинца (I ч. уксуснокислаго свинца на 10 ч.
— 79 —
воды) и опускаютъ въ растворъ пластинку цинка. На вей
выдѣляются кристаллы металлическаго свинца, сросшіеся обык-
новенно въ вѣтвистую массу, носящую названіе „сатурнова
дерева". Въ растворѣ—уксуснокислый цинкъ. Реакція идетъ
по уравненію:
РЪ(С2И,О2)2 + 7м = Хп(С3Н8О2)2 + РЪ
укеусвожисдый = уксуснокислый свипеііъ.
свивецъ цинкъ 1
Задача. Сколько получится чистаго желѣза при возста-
новленіи водородомъ 125 граммъ окиси желѣза и сколько
для этого потребуется литровъ водорода?.
Способы полученія окисловъ металловъ.
1) Нѣкоторые металлы соединяются съ кислородомъ чрез-
вычайно легко; такъ напр. щелочные металлы быстро оки-
сляются при обыкновеннной температурѣ на воздухѣ, почему
мхъ хранятъ обыкновенно въ керосипѣ.
2) При накаливаніи въ кислородѣ и даже въ воздухѣ почти
всѣ металлы соединяются съ кислородомъ (за исключеніемъ
такъ называемыхъ благородныхъ металловъ, напр. золота, пла-
тины). Нѣкоторые же металлы, какъ напр. магній, будучи разъ
зажжены, продолжаютъ горѣть въ воздухѣ безъ дальнѣйшаго
нагрѣванія.
Опытъ 1. Сжигаютъ кусокъ ленты магнія надъ фарфо-
ровой чашкой. Магній горитъ еъ ослѣпительнымъ свѣтомъ,
образуя окись магнія М»0, бѣлый порошокъ, падающій въ
чашку.
+ О = М§0
Магній 4~ кислородъ = окись мягкія.
Опытъ 2. Металлическій цинкъ, положенный въ желѣзную
ложку и нагрѣтый на горѣлкѣ, сначала плавится (при 450°),
затѣмъ съ поверхности начинаетъ покрываться бѣлымъ на-
летомъ образовавшейся окиси. Если такой расплавленный
ципкъ нагрѣть до болѣе высокой температуры и удалить съ
его поверхности образовавшуюся ранѣе окись, соскабливая,
напр., желѣзной лопаточкой, то накаленный цинкъ загорается
— 80 —
яркимъ синимъ пламенемъ, при чемъ образуется и разлетается
по воздуху масса чрезвычайно мелкаго бѣлаго порошка—окиси
цинка ИвО.
Опытъ 3. Горѣніе цинка можетъ быть произведено иначе-
На кускѣ хорошо обожженнаго древеснаго угля дѣлаютъ
углубленіе, въ которое кладутъ кусочекъ цинка и накалива-
ютъ его окислительнымъ пламенемъ (см. рис. 5) паяльной
трубки. Цинкъ ярко загорается, и образовавшаяся окись
цинка покрываетъ поверхность угля желтымъ налетомъ, ко-
торый по охлажденіи бѣлѣетъ.
3) Полученіе окисей при разложеніи гидратовъ. Гидраты
окисей или водныя окиси, т. е. соединенія окисей метал-
ловъ съ водой при накаливаніи теряютъ воду и даютъ окиси.
При этомъ для разложенія нѣкоторыхъ гидратовъ, напр,,
щелочныхъ и щелочно-земельныхъ металловъ, требуется очень
высокая температура.
Опытъ. Въ фарфоровый тигель кладутъ порошокъ гаше-
ной извести (гидрата окиси кальція) Са(ОН)2 и прокалива-
ютъ на паяльной лампѣ. Гидратъ теряетъ воду (около 530")
и образуетъ окись кальція по уравненію:
Са(ОН)3 = Н2О + СаО
гидратъ окиси — и , ояись
каліціи — ода + каіьція
Окись кальція жадно соединяется съ водой. Въ охлаж-
денномъ тиглѣ обливаютъ известь водой. Черезъ нѣсколько
времени начинается реакція со столь сильнымъ выдѣленіемъ
тепла, что часть воды превращается въ паръ, который и
поднимается изъ тигля.
4) Полученіе окисей при разложеніи азотно-кислыхъ солей.
Азотно-кислыя соли многихъ металловъ при нагрѣваніи легко
разлагаются, выдѣляя окиси.
Опытъ. Въ пробирку насыпаютъ немного высушеннаго
мелко истолченнаго азотно-кислаго барія Ва (ЬГО3)2 и нагрѣ-
ваютъ осторожно на горѣлкѣ Бунзена. Соль разлагается съ
выдѣленіемъ краснобурыхъ паровъ двуокиси азота и свобод-
наго кислорода по уравненію:
— 81 —
Ва(Д'О3)2 = ВаО + 2Д7О2 + О
азотпо-ьислый окись . двуокись .
барій = барія + азота + КИ«ОР°А*-
Выдѣляющійся свободный кислородъ обнаруживается вос-
пламененіемъ тлѣющей лучинки, опущенной въ пробирку во
время разложенія. По прекращеніи реакціи на днѣ пробирки
остается плотно спекшаяся масса окиси барія.
Если, охладивъ пробирку, налить въ пее воды и хоро-
шенько взболтать, получается растворъ съ сильно щелочной
реакціей (проба лакмусовой бумажкой), такъ какъ окись ба-
рія, соединяясь съ водой, образуетъ гидратъ окиси, раство-
римый въ водѣ и обладающій щелочными свойствами.
Полученіе окиси мѣди изъ азотнокислой мѣди было раз-
смотрѣно при окиси азота (стр. 55).
5) Полученіе окисей изъ углекислыхъ солей. Углекислыя
соли многихъ металловъ при нагрѣваніи выдѣляютъ углеки-
слый газъ, и получается окись металла.
ОПЫТЪ. Въ пробирку (рис. 44) насыпаютъ мелко истол-
44).
ченнаго малахита, встрѣчающагося часто въ природѣ и пред-
ставляющаго собой основную углекислую соль мѣди СііСО;іСп
(ОН)>. Отверстіе пробирки запирается пробкой съ газоотвод-
б
— 82 —
ной трубкой, идущей въ другую' пробирку съ прозрачнымъ
растворомъ известковой воды. При нагрѣваніи малахита на-
чинается выдѣленіе углекислаго газа, который, проходя въ
известковую воду, осаждаетъ бѣлый порошокъ углекислаго
кальція, а зеленый порошокъ малахита чернѣетъ, превраща-
ясь въ окись мѣди:
СиСО.Си(ОН).,
Н,0 4- СО2
вода | угле.кисіый
2СпО
МИДИ
Полученіе гидратовъ окисей.
Полученіе ѣдкаго натра. Ѣдкій натръ ХаОН получается
обыкновенно при дѣйствіи гидрата окиси кальція (гашеной изве-
сти) нарастворъ углекислаго натрія. Реакція идетъ по уравненію:
2Ш0Н -|- СаСО,
патръ
Ха2СОа + Са(ОН>> =
углекислый . гашеной __
натрій известь =
т. е. при дѣйствіи гидрата окиси кальція па растворъ угле-
кислаго натрія образуется ѣдкій патръ, растворяющійся въ
водѣ, и выдѣляется въ осадкѣ нерастворимый углекислый кальцій.
Приготовляютъ 10%-яый растворъ углекислаго натрія.
Крѣпкій растворъ его употреблять нельзя, такъ какъ
тогда реакція совершенно нейдетъ.
Приготовленный растворъ выливаютъ въ фарфоровую чаш-
ку, нагрѣваютъ на азбестовой пластинкѣ и приливаютъ къ
пему такъ называемаго известковаго молока, т. е. известь,
.хорошо смѣшанную съ водой въ фарфоровой ступкѣ и пред-
ставляющую собой молочно-бѣлую жидкость. Извести берется
избытокъ противъ взятаго въ реакцію количества углекислаго
натрія. Нагрѣваютъ смѣсь почти до кипѣнія, все время по-
мѣшивая стеклянной палочкой. Происходитъ вышеуказанная
реакція, конецъ которой можно опредѣлить слѣдующимъ об-
разомъ. Отфильтровываютъ небольшую пробу въ пробирку
и приливаютъ къ ней слабой соляной кислоты. Если реакція
еще не кончена, т. е. не весь углекислый натрій перешелъ
въ ѣдкій натръ, то присутствіе въ пробѣ соды сейчасъ же
обнаружится при дѣйствіи соляной кислоты, такъ какъ бу-
детъ выдѣляться съ шипѣніемъ углекислый газъ. Если же
— 83 —
превращается въ
Н,0
ни фарфоро-
реакція копчена, п весь углекислый натрій перешелъ въ ѣдкій
натръ, то при прибавленіи къ пробѣ соляной кислоты выдѣ-
ленія газа пе происходитъ.
По окончаніи реакціи содержимое чашки фильтруютъ,
при чемъ на фильтрѣ собирается углекислый кальцій съ при-
мѣсью пе вошедшей въ реакцію извести; фильтратъ же пред-
ставляетъ собою растворъ ѣдкаго натра, который и выпари-
вается до суха.
ѣдкій натръ или гидратъ окиси натрія представляетъ со-
бой бѣлое вещество, жадно соединяющееся съ водой съ вы-
дѣленіемъ большого количества теплоты. На воздухѣ, благо-
даря притягиванію влаги, онъ расплывается и кромѣ того,
жадно соединяясь съ углекислотой воздуха,
углекислый патрій по уравненію:
2ХаОН 4- СО» = Ха.С03
। углекислый углекислый
ѣдк.8 натръ +’ гмъ = яатрі8
Для полученія очень чистаго ѣдкаго натра
выхъ, ни стеклянныхъ сосудовъ не употребляютъ, такъ какъ
ѣдкія щелочи хотя немпого, но все-таки .разъѣдаютъ стекло.
Реакція ведется или въ желѣзныхъ или въ серебряныхъ со-
судахъ.
Такъ же получается ѣдкое кали.
Гидраты большинства металловъ получаются при дѣйствіи
на растворы ихъ солей ѣдкихъ щелочей и амміака. Боль-
шинство изъ нихъ нерастворимо въ водѣ и выдѣляется въ
видѣ осадковъ.
Опытъ 1. Полученіе гидрата окиси мѣди. Къ раствору
мѣднаго купороса приливаютъ слабаго раствора ѣдкаго натра.
Образуется гидратъ окисп мѣди, нерастворимый въ водѣ и
выпадающій въ видѣ объемистаго голубого осадка, и сѣрно-
кислый натрій, переходящій въ растворъ. Реакція идетъ по
уравненію:
Си8О, 4- 2ХаОП >= Си(ОН)» + Ха,8О4
сѣрнокислая , _ . „ гидратъ . сѣрнокислый
иѣдь + ”К1В П8ТРЪ == окиси иѣди + натрій.
Полученный гидратъ окиси мѣди очень непостояненъ и,
при слабомъ кипяченіи раствора, уже теряетъ часть воды,
84
превращаясь въ черный гидратъ состава ЗСиОН2О. Отфиль-
трованный и прокаленный въ фарфоровомъ тиглѣ, онъ те-
ряетъ всю воду, переходя въ окись мѣди СиО.
Опытъ 2. Полученіе гидрата окиси алюминія. Къ ра-
створу сѣрнокислаго алюминія А12(8О4)3 приливаютъ осторожно
по каплямъ растворъ ѣдкаго натра. Образуется студенистый
бѣлый осадокъ гидрата окиси алюминія, а въ растворѣ—
сѣрнокислый натрій.
аіі(8О1)8 + бкаон » аі2(ОН), + задо*
сѣрнокислый , ѣдкій _ гидратъ окиси , сѣрнокислый
адюиипій натръ алюминія натрій
Гидратъ окиси алюминія растворяется въ щелочахъ и кисло-
тахъ и представляетъ собою промежуточный окиселъ.
Съ щелочами онъ реагируетъ, какъ кислота.
Если прилить въ пробирку избытокъ раствора ѣдкаго натра,
то осадокъ вновь растворяется. Ѣдкій натръ вступаетъ во
взаимодѣйствіе съ образовавшимся уже гидратомъ. Атомы
водорода въ гидратѣ замѣщаются натріемъ, и получаются
такъ называемые алюминаты — соли, растворимыя въ водѣ,
различнаго состава, напр. АІ^ОХа^, А1(0Ха)2(0Ні4, и др.,
зависящаго отъ числа атомовъ водорода, замѣщенныхъ метал-
ломъ:
АЦОН).’ + 6Ж0Н - АІ,(ОХа). + 6Н2О
гидратъ ояиси . ѣдкій алюминатъ .
алюяппія + натръ = натрія + водв’
Къ сильнымъ кислотамъ гидратъ окиси алюминія относится,
какъ основаніе, образуя соли, соотвѣтствующія взятой кислотѣ.
Если въ пробирку къ осадку прилить, напр., соляной
кислоты, то онъ растворяется, прн чемъ получается хлористый
алюминій и вода:
АѴОІІ)в + 6НСІ = Л12С16 + 6П,О
гидратъ окиси , соляная _ хлористый ,
алюиинік 1 кислота — алюминій ~г в0Да.
Гидратъ окиси алюминія, осаждаясь, обладаетъ способно-
стью увлекать съ собой изъ раствора многія красящія веще-
ства, образуя такъ называемые лаки, которые и употребляются
въ техникѣ.
85
Наливаютъ въ пробирку раствора сѣрнокислаго алюминія,
подкрашиваютъ его синимъ растворомъ лакмуса и приливаютъ
растворъ амміака ЫН40Н. Образуется осадокъ гидрата по
уравненію:
А12(804)., + 6.\Л4ОН = АІ3(ОН)„ + 3(ХНД8О4
сѣрнокислый амміакъ = ГВДРПЛ"Ь окиси . сѣрнокислый
алюминій алюминія ' алюминій.
Образовавшійся гидратъ осядетъ на дно пробирки и увле-
четъ съ собой всю бывшую въ растворѣ краску; растворъ
дѣлается совершенно прозрачнымъ.
Гидраты окисей нѣкоторыхъ металловъ могутъ быть полу-
чены прямымъ присоединеніемъ воды къ безводнымъ окисямъ
этихъ металловъ.
Опытъ. Приготовляютъ окись калія, для чего въ фарфо-
ровомъ тпг.іѣ сжигаютъ подъ тягой кусочекъ калія. Калій
горитъ очень энергично фіолетовымъ пламенемъ. Тигель съ
полученной окисью калія охлаждаютъ и приливаютъ въ него
осторожно воду. Вода съ жадностью присоединяется къ окиси,
образуя гидратъ окиси калія (КОН). При этомъ выдѣляется
такъ много тепла, что часть воды превращается въ паръ.
Реакція идетъ по уравненію:
К.,0 Н.2О = 2КОН
Способы полученія сѣрнистыхъ металловъ.
Сѣрнистые металлы получаются:
1) Прямымъ соединеніемъ металла сь сѣрой.
Опытъ. Смѣшиваютъ въ фарфоровой ступкѣ порошокъ
желѣза съ 2 объемами сѣрнаго цвѣта. Смѣсь помѣщаютъ
въ пробирку, укрѣпляютъ ее въ зажимѣ штатива, подставивъ
фарфоровую чашку на случай, если пробирка треснетъ, и
нагрѣваютъ горѣлкой до тѣхъ поръ, пока не начнется реак-
ція. Далѣе она идетъ безъ нагрѣванія, прп чемъ выдѣляется
большое количество тепла и свѣта. Сѣра соединяется съ же-
лѣзомъ, и получается сѣрнистое желѣзо Ее8.
- 86 —
Для доказательства того, что образовавшійся продуктъ
представляетъ собой сѣрнистое желѣзо, приливаютъ въ охла-
жденную пробирку слабой соляной кислоты. Выдѣляется сѣро-
водородъ, который узнается: 1) по запаху и 2) бумажкой,
смоченной уксуснокислымъ свинцомъ. Такая бумажка, под-
несенная къ отверстію пробирки, чернѣетъ отъ дѣйствія на
нее выдѣляющагося сѣроводорода, такъ какъ образуется чер-
ный сѣрнистый свинецъ РЬ8.
2) При дѣйствіи сѣры на окиси металловъ.
Опытъ. Берутъ окись свинца РЬО, желтый порошокъ, и
смѣшиваютъ его въ фарфоровой ступкѣ съ двойнымъ объ-
емомъ мелко истолченной сѣры. Смѣсь высыпаютъ въ фар-
форовый тигель и, закрывъ его крышкой, нагрѣваютъ на го-
рѣлкѣ {подъ тягой). Часть сѣры сгораетъ на счетъ кислоро-
да окиси сзпнца. Выдѣляется свинецъ, который, соединяясь,
съ другой частью сѣры, образуетъ черный сѣрнистый сви-
нецъ по уравненіямъ:
1) 2РЬО + Я - 8О2 + 2Ро
окись . _ сѣрнистый ,
свивка + С*Р* = ангидридъ + свипе,'ъ
2) 2РЬ 4- 28 = 2РЬ8
свинецъ 4- сѣра = «Р-сгый
г свинецъ.
3) Возстановленіемъ сѣрнокислыхъ солей углемъ.
Опытъ. Смѣсь сѣрнокислаго барія Ва8О4 съ древеснымъ
углемъ помѣщаютъ въ фарфоровый тигель п, закрывъ его
крышкой, накаливаютъ на паяльной лампѣ. Уголь отнимаетъ
кислородъ отъ сѣрнокислаго барія, образуя сѣрнистый барій
Ва8 и выдѣляя окись углерода по уравненію:
Ва8О4 + 4С = Ва8 + 4СО
Ьрнокислый , __ сѣрнистый , окись
барій т . • — барій ' углерода.
Образованіе сѣрнистаго барія можно доказать выдѣлені-
емъ сѣроводорода при дѣйствіи слабой соляной кислоты.
4) Полученіе сѣрнистыхъ соединеній при дѣйствіи сѣро-
водорода на растворы солей металловъ было описано при.
сѣроводородѣ (стр. 42).
— 87 —
Способы полученія солей.
Соли получаются:
1) При раствореніи металловъ въ кислотахъ, про чемъ ме-
таллъ становится на мѣсто водорода кислоты, образуя соль,
водородъ же часто выдѣляется въ свободномъ состояніи.
Опытъ. Нагрѣваютъ въ пробиркѣ кусокъ олова съ раз-
веденной соляной кислотой. Образуется хлористое олово 8пС12,
соль, растворяющаяся въ водѣ, и выдѣляется водородъ. Ре-
акція идетъ по уравненію:
8п Н- 2НС1 - 8пСі2 + 2Н
олово + сохииая = хлористое водородъ.
-г нислотц олово ~
Выдѣленіе водорода можетъ быть доказано зажиганіемъ.
Растворъ выпаривается на азбестовой пастипкѣ, и полу-
чается сухая соль хлористаго олова.
2) При дѣйствіи кислотъ на окиси металловъ. Реакція
идетъ съ выдѣленіемъ воды, и получается соль дѣйствующей
кислоты.
Опытъ. Порошокъ безводной окиси магнія МцО, нерас-
творяющейся въ водѣ, помѣщаютъ въ пробирку и прилива-
ютъ раствора сѣрной кислоты. Образуется растворимая въ
водѣ соль сѣрнокислаго магнія по уравненію:
МёО -і- Н>80., - ЛТ-НО* + Н,Л)
окись , сѣрпан _ сѣрнокислый
иагвіи кислота кілгаій ' А
Растворъ выпариваютъ и получаютъ сухую соль.
3) При насыщеніи основаній кислотами. Реакція идетъ
съ выдѣленіемъ воды, и получаются соли кислоты, взятой для
насыщенія, папр.
ХяОІІ НІЯ = ХаСІ 4- Н2О
ѣдкій . соляная __ хлористый , В(1
ватръ ' кислота ~~ натрій
2ХаОН + Н,8О, = Хя28О4 + 2Н,0
Ѣдкій сѣрная _ сѣрнокислый
ватръ + кислота натрій '
Опытъ. Приготовляютъ въ стаканѣ растворъ 10 гр. ѣд-
каго натра въ 100 к. с. воды и подкрашиваютъ его нѣсколь-
— 88 —
кими каплями раствора синяго лакмуса. Затѣмъ осторожно
приливаютъ понемногу 10%-наго раствора соляной кислоты до
нейтральной реакціи, при чемъ растворъ дѣлается фіолето-
вымъ *). Этотъ моментъ означаетъ, что въ растворѣ нѣть ни
свободной щелочи, ни свободной кислоты. Одна прибавленная
капля кислоты уже окрашиваетъ жидкость въ красный цвѣтъ,
одна капля щелочи—-въ синій. Такой нейтральный растворъ
выпариваютъ на песчаной банѣ до суха. Получается хлори-
стый натрій (если осадокъ представляетъ собою хлористый
натрій, какъ онъ долженъ относиться къ сѣрной кислотѣ?).
4) При реакціяхъ двойного разложенія между кислотой
и солью. Водородъ кислоты и металлъ соли обмѣниваются
мѣстами, и получается соль введенной въ реакцію кислоты.
Но взаимодѣйствіе идетъ здѣсь до конца только въ томъ
случаѣ, если одинъ изъ продуктовъ реакціи или удаляется,
представляя собою летучее вещество, или выпадаетъ въ видѣ
осадка, будучи нерастворимъ въ водѣ.
Опытъ I. Въ пробирку кладутъ кусовъ мрамора СаСО3 и
приливаютъ разведенкой соляной кислоты. Мраморъ раство-
ряется. Образуется хлористый кальцій и угольная кислота
НаСО3, которая сейчасъ же распадается па воду и угольный
ангидридъ, выдѣляющійся изъ раствора. Реакція идетъ по
уравненію:
СаСО3 + 2 НСІ = СаСІ, + Н.О + СО,
углекислый соляппя _ хлористый угольный
кальцій кислота кальцій д т ангидридъ
По окончаніи реакціи растворъ выпариваютъ, и получа-
ютъ сухой хлористый кальцій (какъ онъ относится къ водѣ?).
Опытъ 2. Порошокъ хлористаго натрія обливаютъ въ
пробиркѣ крѣпкой сѣрной кислотой. Образуется кислый сѣр-
нокислый натрій, и выдѣляется газообразный хлористый водо-
родъ, дымящій на воздухѣ, по уравненію:
НаСі + Н28О. = К*Н8О4 + НСІ
хлористый . сѣрная кислый сірчо- хлористый
патріб ' кислота кислый натрій 1 водородъ
*) Для болѣе яснаго различенія оттѣнковъ окраски стаканъ ставятъ
на бѣлую бумагу.
— 89 —
Опытъ 3. Въ пробирку наливаютъ раствора азотноки-
слаго серебра и прибавляютъ къ нему слабой соляной ки-
слоты. Получается хлористое серебро Л§Сі, нерастворимое
въ водѣ и кислотахъ и выпадающее въ видѣ бѣлаго осадка;
въ растворѣ образуется азотная кислота по уравненію:
А§М)а + НС1 = А§С1 + НХО,
азотнокислое . соляная _ хлористое , азотная
серебро ' кислота серебро кислота
5) При реакціяхъ двойного разложенія между двумя солями.
Взаимодѣйствіе здѣсь идетъ до конца, какъ и въ предыду-
щемъ случаѣ, только при условіи, когда одна изъ вновь по-
лученныхъ солей или значительно отличается по раствори-
мости отъ другой соли, или нерастворима въ водѣ и выпа-
даетъ въ видѣ осадка.
Опытъ 1. Полученіе азотнокислаго калія №Оа (селитры).
Азотнокислый калій обыкновенно получается изъ азотноки-
слаго натрія (чилійской селитры) и хлористаго калія.
Смѣсь крѣпкихъ растворовъ азотнокислаго натрія и хло-
ристаго калія наливается въ фарфоровую чашку, при чемъ
берется эквивалентное количество солей (на 10 гр. азотно-
кислаго натрія около 9 гр. хлористаго калія). Происходить
реакція двойного разложенія по уравненію:
ХаХО;1 + КСІ = КХО3 ХаСІ
азотнокислый , хлорксгый_ азотнокислый хлористый
натрій калій — калій ’’ натрій
т. е. азотнокислый натрій съ хлористымъ каліемъ образуютъ
азотнокислый калій и хлористый натрій.
При такихъ условіяхъ реакція нейдетъ до конца, и не
весь азотнокислый натрій переходитъ въ азотнокислый калій.
Имѣется извѣстный предѣлъ, за которымъ реакція идетъ уже
въ обратную сторону.
і\аС1 + КХО, = КСІ + ХаХОз
хлористый , азотнокислый _ хлористый азотнокислый
натрій калій калій ' натрій
Такимъ образомъ въ растворѣ будутъ всѣ 4 соли въ нѣ-
которомъ равновѣсіи.
Ихъ раздѣляютъ, пользуясь различной растворимостью
90 —
въ холодной и горячей водѣ хлористаго натрія и азотноки-
слаго калія. Хлористый натрій какъ въ горячей, такъ и въ
холодной водѣ растворяется почти въ одинаковомъ количе-
ствѣ, между тѣмъ какъ азотнокислый калій въ холодной водѣ
растворяется плохо, а въ горячей—очень сильно (при обык-
новенной температурѣ 1 ч. селитры растворяется въ 4 ч.
воды, а при 100°—въ 0,5 ч. воды).
Растворъ выпариваютъ въ фарфоровой чашкѣ на азбестовой
пластинкѣ. Вода испаряется, и растворъ дѣлается все гуще, пока
не начнетъ выдѣляться осадокъ хлористаго натрія, между
тѣмъ какъ азотнокислый калій, хорошо растворимый въ го-
рячей водѣ, остается въ растворѣ. Благодаря выдѣленію хло-
ристаго натрія и, стало быть, вслѣдствіе нарушенія установив-
шагося было подвижнаго равновѣсія 4 солей, новое количе-
ство азотнокислаго натрія реагируетъ па хлористый калій,
образуя опять азотнокислый калій и хлористый натрій.
Когда въ чашкѣ соберется довольно много кристалловъ
хлористаго натрія, прекращаютъ выпариваніе и жидкость
фильтруютъ; на фильтрѣ собирается хлористый натрій. За-
тѣмъ охлаждаютъ фильтратъ, представляющій собою растворъ
главнымъ образомъ азотнокислаго калія съ небольшой при-
мѣсью хлористаго натрія.
При охлажденіи выкристаллизовываются длинныя ромби-
ческія призмы селитры; примѣсь же хлористаго натрія остаетсяі
въ маточномъ растворѣ.
Полученные кристаллы калійной селитры отфильтровыва-
ютъ и сушатъ между пропускной бумагой.
Селитра при пагрѣвапіп легко выдѣляетъ кислородъ, а
потому при высокой температурѣ служитъ сильнымъ окисли-
телемъ. Въ пробирку насыпаютъ немного селитры, нагрѣва-
ютъ ее на горѣлкѣ, чтобы она расплавилась, н бросаютъ въ
нее тлѣющій уголь. Уголь горитъ ярко, какъ въ кисло-
родѣ.
Опытъ 2. Полученіе углекислаго натрія (соды). Углекис-
лый натрій Ма2СО3 получается обыкновенно изъ хлористаго
натрія, для чего чаще примѣняется слѣдующій способъ.
Въ концентрированный холодный растворъ продажнаго
— 91
углекислаго аммонія пропускаютъ при взбалтываніи продол-
жительное время углекислый газъ для превращенія углекис-
лаго аммонія въ двууглекислый по уравненію:
(МН4),СОЯ + С02 + НЮ = 2(МІ4)НСО3
углекислый , углекислый , __ двууглекислый
аивовіП ' газъ + вод “ иииоиій
Въ отдѣльной колбѣ приготовляется насыщенный па хо-
лоду растворъ поваренной соли, и обѣ жидкости сливаются
вмѣстѣ въ равныхъ объемахъ. Происходитъ реакція двойного
разложенія между хлористымъ натріемъ и двууглекислымъ ам-
моніемъ по уравненію:
ЫаСІ + (Ш4)НС0, - іѴН*Сі- + Ха II СО:,
хлористый .кислый углекислый^ хлористый । двууглекислый
натрій ’ Зиновій ' аммоній ’ натрій
Получаются хлористый аммоній и двууглекислый натрій.
Послѣдній представляетъ собою соль, трудно растворимую въ
водѣ и выдѣляющуюся въ осадокъ, который отфильтровыва-
ютъ, высушиваютъ и прокаливаютъ,
При прокаливаніи двууглекислая соль теряетъ углекислый
газъ и даетъ среднюю соль—углекислый натрій пли соду:
2КаНСО, = Кв,С<Х + Н,0 + СО,
двууглекислый = _ углекислый
натрій д 1 а -г га;)ъ
Углекислый натрій представляетъ собою солг. бѣлаго цвѣта,
кристаллизующуюся съ 10 частицами воды—\'а,С0аЮН40.
Задача. Какое количество углекислаго натрія можно по-
лучить при прокаливаніи 350 граммъ двууглекислаго натрія,
и сколько при этомъ выдѣлится углекислаго газа?
Сплавы.
Металлы обладаютъ способностью соединяться между со-
бой, образуя сплавы, которые въ большинствѣ случаевъ раз-
сматриваются, какъ растворы опредѣленныхъ химическихъ
соединеній металловъ.
Что между многими металлами происходитъ не простое
.смѣшеніе, а частію химическое соединеніе, можно заключить
— 92 —
азъ того, что при образованіи многихъ сплавовъ или погло-
щается или выдѣляется тепло.
Опытъ 1. Въ фарфоровую чашку наливаютъ около 30
гр. ртути и бросаютъ въ нее очень маленькими кусочками
всего около 1 грамма металлическаго натрія. Натрій соеди-
няется со ртутью съ такимъ большимъ выдѣленіемъ тепла,
что часть ртути превращается въ пары и разбрызгивается.
Каждый кусочекъ натрія надо прибавлять только тогда, когда
прореагировалъ предыдущій. Полученную амальгаму *) натрія
выливаютъ на желѣзный листъ, и оиа застываетъ въ твер-
дую массу.
Реакцію полученія амальгамы надо обязательно вести
въ вытяжномъ шкафѣ, такъ какъ пары ртути очень
ядовиты.
Опытъ 2. Въ пробирку кладутъ небольшой кусокъ метал-
лическаго олова, наливаютъ ртути и осторожно нагрѣваютъ
на горѣлкѣ. Олово растворяется въ ртути съ поглощеніемъ
тепла, и образуется амальгама олова.
Кромѣ того, сплавы обладаютъ иными свойствами, чѣмъ
взятые металлы: они измѣняютъ плотность, твердость, ков-
кость, цвѣтъ. Точки плавленія сплавовъ ниже точекъ плав-
ленія взятыхъ металловъ. Нѣкоторые металлы, введенные въ
сплавъ, чрезвычайно сильно понижаютъ температуру плавле-
нія, напр. металлъ висмутъ.
Опытъ 3. Въ фарфоровомъ тиглѣ на горѣлкѣ Бунзена
сплавляютъ слѣдующіе металлы:
2 части свинца; точка плавленія—326°
4 ,, олова „ 321°
2 ,, кадмія „ 315й
8 „ висмута „ .. 26 >°
Получается сплавъ (сплавъ Вуда), температура плавленія
котораго— 6 6 — 7 0й.
Сплавы, въ которые входитъ ртуть, носятъ назвавіе амальгамъ
или сортучекъ.
ТАБЛИЦА 1.
1. Атомные вѣса элементовъ.
НАЗВАНІЕ.
Азотъ.................!
Алюминій..............
Барій..................
Боръ..................I
Бромъ .................
Висмутъ ...............
Водородъ...............
Вольфрамъ..............
Желѣзо.............
Золото.....•..........I
ІОДЪ ................ ’
Кадмій................।
Калій.................!
Кальцій....................
Кислородъ .............
Кобальтъ..............и
Кремній............. Іі
Литій................!
Магдій................'
Марганецъ..............
Молибденъ..............
Мышьякъ................
Мѣдь.................і,
Натрій.................
Нпккель... ...........;
Олово................і!
Платина..............|!
Ртут»..................
Свинецъ................
Серебро....................
Селенъ.................
Стронцій...............
Сѣра...................
Сурьма.................
Углеродъ..............-
Уранъ................ • і
Фосфоръ...............і
Фторъ.................I
Хлоръ............... I
Хромъ.......... ..... • • I
Цинкъ................ • • I
Атомный ОкруглевпыЯ атомный
знавъ.
У 14,01 14,0
Аі 27,04 27,0
Ва 136,86 137.0
В 10,90 11,0
Вг 79,76 207,50 80,0
Ві 207,5
Н 1,00 1,0
АѴ 183,60 184,0
Ре 55,88 56,0
Аи 196,20 196,0
I 126,54 126,5
са 111,70 112.0
39,03 39,0
Са 39,91 40,0
О 15,96 16,0
Со 58,60 59,0
8і 28,00 28,0
Ьі 7,01 7,0
»в 23,94 24,0
Мп 54,80 55,0
Но 95,90 96,0
А8 74,90 63,18 75,0
Си 63,0
Ха 22,99 23,0
Кі 58,60 59,0
8п 117,35 117,5
Рі 194,30 194,5
199,80 200,0
РЬ 206,39 206,5
А? 107,66 108,0
78,87 79,0
8г 87,30 87,3
8 31,98 32,0 120,0
8Ь 119,60
С 11,97 12,0
ѵ 239,80 240,0
Р 30,96 31,0 19>0
Г 19,06
С1 35,37 35,5
Сг 52,45 52,5
Зп 64.88 65,0
— 94 —
ТАБЛИЦА 2.
Удѣльный вѣсъ и содержаніе сѣрной кислоты при 15°.
Удѣльный Содержаніе Н,8О4 т процентъ Содержаніе 30;І въ процентъ Удѣльный Содержаніе [ Содержаніе . 80,
въ процентъ въ проиент.
1,007 1,9 1,5 1,308 40,2 32,8
1,014 2,8 2,3 1,320 41,6 33,9
1,022 3,8 1,332 43,0 35,1
1,029 4,8 3,9 1,345 41,4 36,2
1,037 5,8 4,7 1,357 45,5 3 7,2
1,045 6,8 5,6 1,370 46,9 38,3
1,052 7,8 6,4 1,383 48,3 39,5
1,060 8,8 7,2 1,397 49,8 40,7
1,067 9,8 8,0 1,410 51,2 41,8
1,075 10,8 8,8 1,424 52,6 42,9
1,083 11,9 9,7 1,438 54,0 44,1
1,091 13,0 10,6 1,453 55,4 45,2
1,100 14,1 11,5 1.468 56,9 46,4
1,108 15,2 12,4 1,483 58,3 47,6
1,116 16,2 13,2 1,498 59,6 48,7
1,125 17,3 14,1 1,514 61,0 49,8
1,134 18,5 15,1 1,530 62,5 51,0
1,142 19,6 16,0 1,540 64,0 52,2
1,152 20,8 17,0 1,563 65,5 53,5
1,162 22,2 18,0 1.580 67,0 54,9
23,3 19,0 1,597 68,6 56,0
1,180 24,5 20,0 1,615 70,0 57,1
і, 90 25,8 21,1 1,634 71,6 58,4
1.200 27,1 22,1 1,652 73,2 59,7
1,210 28,4 23,2 1,671 74,7 61,0
1.220 29,6 24.2 1,691 76,4 62,4
1,231 31,0 25,3 1 711 78,1 63,8
1,241 32,2 26.3 1,732 79,9 65,2
1,252 33,4 27,3 1,753 81,7 66,7
1,263 31,7 28,3 1,774 81,1 68,7
1,274 36,0 29,4 1,796 86.5 70,6
1,285 37,4 30,5 1,819 89,7 73,2
1.297 38,8 31,7 1,842 100,0 81,6
ТАБЛИЦА 3.
Удѣльный вѣсъ и содержаніе азотной кислоты при 15".
Удѣльный Содержаніе НКОа въ процевт. Содержаніе ад, въ процент. Удѣльный Содержаніе НКО въ ароцент. Содержаніе 5..О, въ враиеит.
1,007 1,3 1,231 37,0 31,7
1,014 2,6 2,2 1,242 38,6 33,1
1,022 3,4 1,252 40,2 34,5
1,029 4,4 1,261 41,5 43,5 35,6
1,036 6,3 Г» 4 1,275 37,3
1,044 7,6 6 6 1,286 45,0 38,6
1,052 9,0 7,7 1.298 47,1 40,4
1,060 10,9 8,7 1.309 48,6 41,7
1,067 11,4 9,8 1,321 50,7 43,5
1,075 12,7 10,9 1,334 52,9 45,3
1,083 14,0 12,0 1,346 55,0’ 47,1
1.091 15,3 13,1 1,359 57,3 49,1
1,100 16,8 14,4 1,372 59,6 51,1
1,108 18,0 15,4 1.384 61,7 52,9
1,116 19,4 16,6 1,398 64,5 55,3
1,125 20,8 17,8 1,412 67,5 5/ ,9
1,134 22,2 19,0 1.426 70,6 60,5
1,143 23,6 20,2 1,440 74,4 63,8
1,152 24,9 21,3 145 4 78,4 67,2
1,161 26,3 22,5 1,470 83 0 71,1
27,8 23,8 1,485 87,1 74,7
1,180 29,2 25,0 1,501 92,6 79,4
1,190 30,7 26,3 1,516 96,0 82,3
1,199 32,1 27,5 1,524 98,0 84,0
1,210 1,221 33,8 28,9 30,4 1,530 100,0 85,7
— У6 —
ТАБЛИЦА 4.
Удѣльный вѣсъ и содержаніе соляной кислоты при 15°.
Удѣльный вѣсъ. Содержаніе НСІ въ процентахъ. Удѣльный вѣсъ. Содержаніе НСІ въ процентахъ.
1.007 1,134 26,6
1,014 2,9 1,143 28,4
1,022 і 4,5 1,152 30,2
1,029 । 3,8 1,157 31,2
1,036 7,3 1,161 32,0
1,044 8,9 1,166 33,0
1,052 10,4 1.171 33,9
1,060 12,2 1,175 34.7
1,067 13,4 1,180 35,7
1,075 15,0 1,185 36,8
1,083 16.а 1,190 37,9
1.091 18,1 1,195 39,0
1,100 19,9 1.199 39,8
1,108 21,5 1,205 41,2
1,116 23,1 1,210 42,4
1,125 24,8 1,212 42,9
ТАБЛИЦА 5.
Удѣльный вѣсъ и содержаніе воднаго амміака при 14°.
Удѣльный Содержаніе 1?Н3 въ проиепт. Удѣльный Содержаніе кня въ процегтт. Удѣльный Содержаніе ЛН3 въ процеят.
0,9959 і 0,9484 13 0,9106 25
0,9915 2 0,9449 14 0,9078 26
0,9873 3 0.9414 15 0,9052 27
0,9831 4 0,9380 16 0,9026 28
0,9790 О 0,9347 17 0,9001 29
0,9749 0,9314 18 0,8976 30
0,9709 0,9283 19 0,8953 31
0,9670 8 0,9251 20 0,8929 32
0,9631 0 0,9221 21 0,8907 33
0,9593 10 0,9191 22 0,8885 34
0,9556 11 0.9162 23 0,8864 35
0,9520 12 0,9133 24 0,8844 36
ТАБЛИЦА 6.
Вѣсъ литра газовъ при О” температуры и 760 к.м. ртутнаго столба
для 45° широты на уровнѣ моря *).
Водородъ н, 0,0895 гр
Кислородъ 0. 1,4292 >
Хлоръ СІ, 3,1674 >
Хлористый водородъ. 1ІСІ 1,6284 >
Бромистый водородъ. НВг 3,6160 »
Іодистый водородъ. . .. П.Т 5,7106 >
Окись углерода СО 1,2505 >
Угольный ангидридъ.. сой 1,9651 >
Сѣрнистый ангидридъ. 5Оа 2.8611 »
Сѣрнистый водородъ.. 1,5219 >
Окись азота хо 1,3419 >
Атмосферный воздухъ. — 1,2930 >
’) По ЬапОоІСу и Вогваіеіау РЬу»іка1.-СІіет. ТаЬеІІеь.