nekrasovI (1114433), страница 131
Текст из файла (страница 131)
22) С ассоцняцней жидкого амынвка связана ега бочьния теплатв испарения (5,6 ккал/моль). Так как крнтнческая температура МН» лежнт высоко (+133'С) и прн нспзренпн его от окружающей среды отнимается »нога тепла, жплкпГг эчмпэк может служить рзбочнм веществом х о л о д ил ь н ы х м з ш н п. Схеме лололнльной машины показана нв рнс. 1Х-7. Прн движении поршня Я вправо нзгревпю~цпйся от сжатия Я1л поступает в змеевик Б, охлаждэемый снаружи водой (нтп воздухом). Охлажденный змл>нзк уже прн пмеюшемся в системе дэвлеянн (7 — 8 ит) сжнжзется н стекает в приемник В. Затем жидкий аммиак поступзет в змее. впк Г, где пспаряется вследствие разрежения, вызываемого движением поршня А.
Не. обходнл>ое лля испарения тиио поглощается нз окружающего зыеевик Г пространстве. Последоязтегъное повторенне всего цикла процессов создвет непрерывное охлажденне этого »растр;шствп. 23) Выше О'С (.>оп давлением) жндкнй амынзк смешнвается с водой в любых б 1. Азот 39! соотношениях На крепких растворах воды в аммиаке при ЗО'С было показано, что ее ноннзацин мала.
Так, для 9 й( раствора имеем [ХН<1 [ОН [~[Н О[ 1 ° 10 '!. 24) Жидкой аммиак является хорощнм растворителем для очень большого числа органических соединений, а также многих неорганических. Например, карашо растворяется в жидком аммиаке элементарная сера, крепкие растворы которой нмеют красный цвет (н ниже +18'С содержат сольват 5(ХНз)з! Из солей лучше других растворимы производные аммония н щелочных металлов, причем по ряду С! — Вг — 1 растворимость солей возрастает. Прнчерамн могут зг служить следующие данные (гПОО г ХН, прн 25'С): КН»Щ НН»нг НН»! КП! Киг К! АКС( Аянг Ая! заз зза 999 о,оз 33,5 сзз а.зз 6,9 ют Подобный же хол изменения растворимости галоилных солей характерен п дтя других катионов.
Хорошо растворямы в жилкам аммнзкс также многие ннтраты (и -зл -ги и др вр КЧпО»), Напротив, окислы, фторалы, сульфаты н карбоо з наты, как правило, в нем нерастворнмы. Кзк и у волы (ь' й 2), растаорпзюсть солей в жнл «жлд«лн аммиаке с«зим г нзсз). ком аммиаке существенно зависит от состава равновесной с насыщенным рзствором твердой фазы. Весьма показателен в этан отношении ХаС! (рнс. (Х-8). 28) Пользуясь различием растворимостя солей в жидком ХН« н воле. можно иногда осуществлять абрзщепне обычно наблюдаемы«реакций ионного обмена.
Например, равновесие по схеме 2ЛКХО«+ ВаВгз 2дяВг+ Ва(ХОз)з в водной среле практически нацело смешается вправо (нз-за нерастварнмостн АКВг), а в аммиачной среде— влево (из.за нерастнорпмастн ВаВгз). 28) Характерным свойством аммиака как ионизирующего растворителя является его резко выраженное в ы р а в н и в а ю щ е е адиянне на лнссоцнацию различных электроднтов.
Например, несоизмеримые друг с друзам но лнссоцнацни в водной среде р. ч а е; Д 1)с Р дрдг йдс О,з лв иг лзраиир, »' -яуеС Р«е. 1Х-Ю. Злектропрееад« еть рле. тзлрое Мл л ж«деон зн«.жке. Рее. гл-9. Реетвлр«ность щелоч«ые меж«дол а «сед«он аммиаке (г-атолле/зам л МН«). НС(О» и НСХ в жидком аммиаке характеризуются почти одннаковымн константамп днссоциацпн (б. !О ' н 2 !О '). Соли ведут себя в жидком аммиаке как электролиты срежсей сиды нли слабые (например. К =- 2 !О ' для КВг). Хларнды обычно бывзкж днссоциированы несколько мепсе, з иоднлы — несколько более соответствующих бро. мидов.
27) Особенностью жидкого аммиака является его способность растворять наиболее активные м е та дл ы (рнс. 1Х-9), причем последние подвергаются ионнэацпи. Напри. мер, разбавленный раствор металлического натрия нчеет саннй цвет, проводит элен. трнческий ток подобно растворам обычных электролитов и содержит, по вяднмому, катионы Ха' (сальватнрованоые аммиаком) н анпоны (ХНз) .
!(ентральной частью 1Х Пятая гр(<ниа пер<<одичегко<! системы 392 Темп рзтгр». П. „...., -<< Р» <»ори«о <ъ........ г,тз 0 <О З> Щ Зо пм О,зт О,бз Оло о,гз 0.<з 007 5!акгичальной электропроволностью обладает при обычных условиях приблизительно 3 н, раствор ачннака Растворимость его в органических растворителях значительно л<еиьше, чсч в воле. 3!) Хотя сама по себе гндроокись аммония нрн обычных угтовнях совершенно неустойчива, однако в водных растворах аммиака она, несомненно, су<цествует.
Как отмечалось в основном тексте, олин объем иоды поглощает приблизительно 700 объ. емов аммиака. Если бы имело э<есто лишь простое физическое растворение МН» (ана. логичное сжатию газообразной снстечы), то давление сто пара над раствором должно было бы быть несонзчсрн<ю больше того, которос <щбл<одается в действительности. Нэ двух основных нрнч<ш, которьш чогут об>словить стол~ резкое снижение давления растворенного МПг, первая — ионизация по схеме МН, + Н,О .
» )<!Н; + ОН— вгледствне се незначительности не может играть решаю<ней роли, Тен самым зта роль должна быть отведена второй возможной причине — гидратации чолекул 5(Н», кото. рая может осуществляться путем образованна водородных связей (!Ч э 3 доп. 7) но двул< типа»< Нг>1 НОН н 1!<О Н)(Н< Тзк как водород более положительно пата. рнзован и воде, а прото<шип сродство (Ч й 5 хоп 5) у азота выше. чеч у кислорода, вззнл<одействне нрниоднт н осноннол< к образованию молекул Н»5(НОН нлн ОН<ОН, т. е, гидр<кжнси ам<шинн Среднее время жизни нндиаадувльной молекулы Нг!хНОН в растворе аммиака, по-види»гому, очень мало (порядка 2 10-ы сек).
Такие молекулы все время и раз. рушаютсн, н вновь возникают (равновесие НН»+ Н<О»м Нг(<(НОН характеризуечмг эначе<ншм К 0,2). В связи с пх »<алой устойчивостью существование гидроокнся аммония — КН,ОН вЂ” иерелко вооб<де отрицается (даже в качестве промежуточиогв продукта ирн электролитнческой диссоциация: Нг)Х + НОН «~ МН<ОН «~ « ~ х(П; + ОН'). По существу в основе такого отрицания лежат сознательно вщ подсознательно действующие ионные представления. Само ио себе нзолнронанное рассмотрение М1<ОН является типичным примером метафизического подхода< «Лля метафизика нощи и их мысленные отображения, т, е поннтия, суть отдельные, неизменные, застывшие, раз навсегда данные предметы, подлежащие исследованию олин после другого и олин неззвисимо от другого» (Эи.
такого сложного аннона является свободный электрон, находящийся в поляриззционном взаимодействии с окруж,ношей срелой (т. и пол я р он). Прн более высоких концентрациях Ха его ращвор нр<юбр<тзст внд бронзы н пропадает металлическую элелтропроводно<ть (рнс. )Х.!О), т, е. наряду с сольватнровзнным змлшаком содер. жпт, по.инднмому, н свободные электрона<. !1нтересно. что ниже — 42 'С синяя и брон. зовая фазы способны сосуществовать, не сл<ешнвзясь. <длительное хранение растворов натрия в жидком аммиаке сопровождается нх обесивечивзинсм в результате очень медленной рсакшш но схеме 25а + 2>Н!г -=. 2Ма)<Н<+ Н,.
(' цезнем (растворимость 25 е-атомон пз 1000 е Я14 прп — 50'С) аналогичная реакция протекает за несколько МИНТТ. 28) Тенденн<в рзстноренного в Р)Н» четзл,ш к отшеплс<нио валснтных электронов создаст вот»<огкность проведения своеобразных реакции вытеснения. Например, пользуясь растворил<остью в жндкоч аммиаке КС! н нерастворнмостью СаС1ь можно осуществить нытесненне калин кальцием но схеме: 2К(1+ Сз СаС1<+ 2К. 29) 1Ь<еется ш<тер<юное указание на то, что пропнтка жидким аммиаком сильно повьпнает нластишнщть древесш<ы Н>то по.<воняет сравнительно легка придавать ей те нлн нные задзнные формы, которые после удаления аммиака сохраняются.
30) Растворение аммиака в воле сопровождается выделением тепла (около 8 кклл|.коли) Влияние температуры па растворимость иллюстрируется привозимыми ниже дзннычн. ноьазыва<оншчн число весовых частей< ННг, поглощаемое одной несо. вой частью волы [нод давлением ачмнала, равным атмосферном>): 303 б 1.
Азот г ел ь с). !Иежду тем от ХНоОН производятся все соли аммоппя, а уже теч салтык зто основанпс имеет право па сушествовачпе в хгмшческой практпке неззвяснмо от характера его ввутрямолеку тарных связей и устойчивости (ср 1 4 3 доп, 2). Аналнз данных по распредслеяпю ХН» между водой и оргаонческкмя логдкостячц показывает, что в гндратярованпой форме находится ботее 90",'о всего растворенного в воде аммпака. Для паровой фазы над водко-аммяачным расгвором устаяовлсяо налпчне равковесвя по схеме 2ХН» + Н»О»ы 2ХН» Н»О -1- 18 ккал, характерязуюшегося значением К = 1 !О ' пря 20'С. 32) Учитывая налпчпе в растворе одяовре»~с\но с ХН,ОН также молекул ХН» <как гпдратпровзяных по второму типу, так \ «просто» растворенных), выражение для константы дпссоцнэцзя гпдроокпсэ зммсшпя можно быто бы ааппсать а следующей уточненной форме: Однако уточнять его подобпыч образом прпчепптсльпо пмеппо к дзняочу случзю яет особых огпованяй.