Книга по химии для домашнего чтения - [122]
Любопытно, что применение другой реакции Вёлера сохранилось до наших дней. Она лежит в основе современного промышленного способа получения белого фосфора (см. 4.26):
Фосфат кальция Ca>3(PO>4)>2 (апатит, фосфорит, см. 10.49) смешивают с коксом C и диоксидом кремния SiO>2 (песок), а затем прокаливают. Фосфор состава P>2 возгоняется из реакционной смеси и конденсируется в холодильнике уже в виде белого воскообразного вещества состава P>4 — белого фосфора. Вместе с ним удаляется и газообразный монооксид углерода СО, а в реакторе остается расплавленный метасиликат кальция CaSiO>3.
8.6. СТАРЕЙШИЙ СПОСОБ
Знаете ли вы, что в основе одного из самых старых способов получения чистой ортофосфорной кислоты лежит реакция Маргграфа?
Маргграф (см. 1.61) предложил получать ортофосфорную кислоту H>3PO>4 нагреванием белого или красного фосфора с азотной кислотой:
После удаления газообразного диоксида азота остается только водный раствор ортофосфорной кислоты (см. 5.75).
8.7. ЗНАМЕНИТАЯ БЕРТОЛЕТОВА СОЛЬ
Для получения триоксохлората калия KClO>3 Бертолле (см. 2.41) предложил пропускать хлор Cl>2 в горячий раствор гидроксида калия KOH в воде. Уже через несколько минут из раствора начинают выпадать белые пластинчатые кристаллы KClO>3:
Кристаллы отфильтровывают и высушивают при температуре не выше 100°С. Триоксохлорат калия применяют в производстве спичек (см. 1.30–1.32). Описанная выше простая реакция получила впоследствии название реакции Бертолле, а ее продукт — «бертолетова соль» (см. 9.39).
8.8. СМЕСЬ КИБАЛЬЧИЧА
Так называли смесь, состоящую из триоксохлората калия KClO>3 и сахара C>12H>22O>11. Ее использовали в качестве запала к кустарно изготовленным бомбам. Если смочить смесь каплей концентрированной серной кислоты H>2SO>4, то происходит сильная вспышка (см. 1.28):
Выделяющийся диоксид хлора ClO>2 тотчас же разлагается на хлор Cl>2 и кислород O>2:
воспламеняя сахар:
Примечание. Николай Иванович Кибальчич (1854–1881) — русский инженер, участник покушения на Александра II, создатель проекта реактивного летательного аппарата.
8.9. КАК ПОЛУЧИТЬ КИСЛОТУ КАРО?
Реакция Каро (Никодем Каро, 1871–1935, немецкий химик) — это реакция взаимодействия триоксохлоросульфата водорода HSClO>3 с безводным пероксидом водорода H>2O>2 (см. 5.63):
Один из продуктов реакции — пероксомоносерную кислоту H>2SO>5 — еще до сих пор называют кислотой Каро. Она образует легкоплавкие бесцветные красивые кристаллы, прикосновение которых к бензолу C>6H>6 сопровождается взрывом. Это один из сильнейших окислителей. Есть еще способ получения кислоты: надо смешать концентрированную серную кислоту с пероксодисульфатом калия K>2S>2O>8, а затем добавить в полученную кашицу лед:
8.10. ЖИДКОСТЬ ВАККЕНРОДЕРА
Эта жидкость — смесь политионовых кислот состава H>2SxO>6, где x > 3, тонкодисперсной серы и небольших количеств серной кислоты H>2SO>4 (см. 1.49; 5.71).
В 1845 г. немецкий химик, врач и аптекарь Генрих-Вильгельм-Фердинанд Ваккенродер (1798–1854) установил, что при пропускании сероводорода H>2S в охлаждаемый ниже 0ºC водный раствор диоксида серы SO>2 образуется «необычная смесь», получившая впоследствии его имя. Образование одной из политионовых кислот такой смеси:
8.11. ПРОБА ПО ГЕМПЕЛЮ
Вальтер Гемпель (1851–1916) — немецкий химик-аналитик — предложил проводить восстановление серосодержащих веществ натрием Na, магнием Mg или алюминием Al. Для этого исследуемый образец в сухом виде он помещал на листочек или пластинку металла, заворачивал в бумагу и обертывал тонкой проволокой, а затем поджигал. Серосодержащие вещества в процессе восстановления металлами превращались в сульфиды. Потом Гемпель растягивал проволоку и погружал продукты сгорания в пробирку с водой. Если теперь слегка подкислить раствор, произойдет выделение сероводорода H>2S:
который можно обнаружить по почернению фильтровальной бумажки, смоченной раствором нитрата свинца Pb(NO>3)>2 или сульфата меди CuSO>4:
Образующиеся сульфиды свинца PbS или меди CuS вызывают появление на бумаге черных пятен (см. 9.33).
8.12. ДВА ОТКРЫТИЯ ГЛАУБЕРА
Немецкий алхимик Глаубер (см. 1.48; 2.25) впервые получил многие соли и кислоты. В истории химии наиболее известны две реакции Глаубера.
Первая реакция Глаубера — получение сульфата натрия при взаимодействии хлорида натрия NaCl с серной кислотой H>2SO>4 (см. 152):
Вторая из предложенных Глаубером реакций связана с синтезом трихлорида сурьмы SbCl>3 («сурьмяного масла», см. 3.47):
При нагревании смеси хлорида ртути HgCl>2 и сульфида сурьмы Sb>2S>3 хлорид сурьмы отгоняется и собирается в охлаждаемом приемнике.
8.13. СОПЕРНИЧЕСТВО КИСЛОРОДА И ХЛОРА
Генри Дикон (1822–1876) — английский химик-технолог — в 1867 г. разработал способ непрерывного получения хлора Cl
