Борис Степин - Книга по химии для домашнего чтения

Во времена Платона (см. 4.2) в природе находили самородный сплав золота и меди — «медистое золото», ковкий и мягкий сплав, испускающий «огнистое блистание». Находят такие самородки и теперь (см. 10.12).

Слово «термит» происходит от греч. «терме» — жар, тепло, а слово «термиты» от латинск. «термитис» — отряд «общественных» насекомых.

Термитная смесь состоит из порошков алюминия Al и оксида железа Fe 2O 3. При ее поджигании протекает химическая реакция

с выделением большого количества теплоты, позволяющего достичь температуры порядка 2500° С. При такой температуре железо легко плавится. Поэтому термитную смесь используют для сварки железных изделий, например рельсов, и в зажигательных снарядах.

«Белая» и «черная» магия — это колдовство с добрыми или, наоборот, злыми намерениями. В химии еще недавно использовали термины «белая магнезия» и «черная магнезия».

«Белая магнезия» — это карбонат магния MgCO 3и оксид магния MgO. Оксид магния — рыхлый белый порошок (его еще называют «жженой магнезией»). Важная область применения MgO — изготовление огнеупорных материалов. Кроме того, он в смеси с MgCO 3входит в состав порошка, которым пользуются спортсмены — гимнасты, тяжелоатлеты — для обработки ладоней' и ступней, чтобы уменьшить потоотделение. Белую магнезию используют и для медицинских целей.

«Черная магнезия» — диоксид марганца MnO 2, самый устойчивый из оксидов марганца. В природе он встречается в виде минерала пиролюзита, а в лаборатории может быть получен из нитрата марганца Mn(NO 3) 2термическим разложением:

Диоксид марганца используется в химических источниках тока (элементы Лекланше). Черный цвет этой магнезии не мешает ей «белить» и делать более прозрачным стекло: MnO 2вносят в расплав стекла как осветляющую добавку (см. 1.24).

Цементит — это карбид железа состава Fe 3C, очень твердое вещество; он придает чугуну и стали высокую механическую прочность (см. 530; 6.31, 6.32).

А строительный цемент — это смесь силикатов и алюминатов состава Ca 2SiO 4, Ca 3SiO 5, Ca 3Al 2O 6и др., которая при смешивании с водой превращается в гидраты силикатов кальция и затвердевает в прочную массу. Цемент — составная часть бетонов и строительных «растворов», которые используют при кирпичной кладке стен.

Под цементацией понимают различные процессы. В одном случае цементацией называют процесс насыщения углеродом и азотом Поверхностного слоя металла. Его ведут, нагревая металлическое изделие в присутствии угля (или газообразного монооксида углерода СО) и азотсодержащих веществ. В результате такой цементации поверхностный слой металла толщиной 0,2–2,0 мм приобретает твердость и прочность (см. 5.26; 5.30).

В цветной металлургии термин «цементация» применяют к процессам выделения (восстановления) металлов из растворов их солей цинком, например кадмия из водных растворов сульфата кадмия:

или золота из раствора дицианоаурата натрия:

(см. 6.3).

Различные непищевые масла (машинное, веретенное и др.), как это следует из их названий, служат для смазывания различных трущихся частей машин и аппаратов. Такие масла состоят из смеси углеводородов. Не зря бытуют поговорки «не подмажешь — не поедешь», «поехал как по маслу»… А есть ли «масла», вовсе не пригодные для смазки?

Есть. Это прежде всего химически активные маслообразные жидкости, которые в старину называли «маслами» за их высокую вязкость. Например, «купоросное масло» — это концентрированная серная кислота H 2SO 4, которую получали перегонкой железного купороса (см. 1.49). «Мышьяковое масло» — хлорид мышьяка AsCl 3— бесцветная маслообразная жидкость, «сурьмяное масло» — хлорид сурьмы SbCl 3— бесцветное вещество консистенции коровьего масла (см. 8.12). А вот еще экзотическое «масло виннокаменное чрез осырение»: насыщенный раствор поташа K 2CO 3, полученного прокаливанием гидротартрата калия KHC 4H 4O 6(«винного камня») (см. 3.30). Поташ в сыром воздухе расплывается, превращаясь в маслоподобную жидкость, — отсюда и название.

Ни одно из упомянутых «масел» не пригодно для смазки металлических трущихся поверхностей, так как они реагируют с металлами, разрушая их.

Барит — это минерал состава BaSO 4, химическое название которого сульфат бария (см. 4.18). Он практически нерастворим в воде. А «баритовая вода» — это концентрированный водный раствор гидроксида бария Ba(OH) 2, содержащий около 1,5 г этого вещества в 100 г воды. Этот реактив применяют для качественного и количественного определения содержания диоксида углерода CO 2в газах в соответствии с реакцией

Появление осадка карбоната бария BaCO 3свидетельствует о наличии в анализируемом газе диоксида углерода.

Если химик обладает поэтическим складом ума, то он вполне может считать кетен потомком, например, сыном, кетона. Так, простейший кетон — ацетон (CH 3) 2CO при 700° C разлагается на два газообразных вещества: метан CH 4и кетен H 2C…—C…—O. Кетен — весьма реакционноспособное соединение, по токсичности приближающееся к фосгену (см. 9.28).

Существуют ли в природе «золотая», «платиновая» или «железная» кислоты и «золотые соли»?

«Золотой солью» называли одно время дигидрат тетрахлороаурата(III) натрия Na[AuCl 4]∙2H 2O. Наименование «золотая», «платиновая», «железная» кислоты имели когда-то соединения состава AuO(OH), H 2[Pt(OH) 6] и H 2FeO 4соответственно. Современные названия этих веществ — метагидроксид золота, гексагидрооксоплатинат(IV) водорода и тетраоксоферрат(VI) водорода. Все три вещества в той или иной степени обладают кислотными свойствами.

Манганин — сплав на основе меди Cu, содержащий 12% марганца Mn и 2% никеля Ni. Манганин применяют в виде проволоки для изготовления эталонных электрических сопротивлений. Проволока обладает большим удельным электрическим сопротивлением, равным 0,43 Ом∙см. Для сравнения: проволока из серебра Ag имеет электрическое сопротивление всего 1,5∙10 -6Ом∙см при той же температуре.

Манганаты — соли не существующей в свободном состоянии кислоты тетраоксоманганата(VI) водорода H 2MnO 4. Они образуют кристаллы зеленого цвета, например K 2MnO 4.