Книга по химии для домашнего чтения - Степин Борис Дмитриевич

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

…[ I2—I-—I2] … [I2— I-—I2]…

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

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

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

CuSO4 + Ca(OH)2 = Cu(OH)2↓ + CaSO4↓,

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

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

5.53. «ФИЛОСОФСКАЯ ШЕРСТЬ»

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

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

ZnCO3 = ZnO + CO2↑,

который препятствует распространению огня.

5.54. ЧЕРНО-БЕЛЫЙ МИР РЕСТАВРАЦИИ

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

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

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

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

PbS + 4Н2O2 = PbSO4 + 4Н2O.

5.55. СВИНЦОВОЕ ЗЕРКАЛО

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

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

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

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

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

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

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

5.56. ЦВИТТЕР-ИОН — ЧТО ЭТО?

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

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

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

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

H3N+CH2COO- + OH- ↔ NH2CH2COO- + H2O.

5.57. БЕЛАЯ САЖА И БЕЛЫЙ ГРАФИТ

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

5.58. ХИМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР — ГИПЕРБОЛОИД?

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

«Может быть, что в недрах кабинета

Измышлял он генератор света —

Фантазер, новатор по природе…»