nekrasovI (1114433), страница 185
Текст из файла (страница 185)
чнвается. Прн определенных температурных условиях (соответствующнх температуре воспламененнн) вблизи места нагрева создается такое положение, когда эа еднннпу времени тепла больше выделяется, чем рассенвается. Это приводит к нагреву до температуры воспламенення соседних >частков системы, от которых подобным же образоч массовая активация молекул распространяется на дальнейшие н т. д. Результатом является резкое увеличение скорости процесса во всем реакцноннолт пространстве, внешне выражающееся появдепнсч пламени. 178) Характер горения в той нлн иной снстеме определяется ее внутренней структурой. Если составные части системы хорошо перемешаны друг с др>гоч.
пламя быстро распространяетсн па весь ее объем н происходит взрыв. Папротнв, если реагнрующне газы смешиваются лишь в самым момент реакцнн (как в обычных горелках), горение протекает только в местах Б нх соприкосновения н получается спокойное пламя. 'Р:а, . 'с,'',у»?$' Тзк как горение жилкостей н твердых тел может пронсходить лишь на поверхностях их соприкосновения с воздухом, оно обычно протекает спокойно.
Кроче температуры воспламенения (опрелеляеыой началом горения всей сз — — - "— „т - я поверхности), горючесть жидкостей часто характернзуют Е с, „айс»т температурой вспышки. Под последней понимается та мнннмальная температура жидкости, при кото- - Ф»»»4 ')»о?.'.'"" рой поднесенне пламени вызывает вспышку ее паров (ко сама она не загорается). Например, по стандарту температура вспышкн продажных сортов керосина не должна быть ниже 28 'С. Воспламенение херасана происходит около 300 'С.
179) Электродами с схематически иокаэанной иа рис. Х-23 печк лля получения СаС? служат заполняющий ее дно толстый слой графита (А) н опускающийся сверху массивный угольный блок (Б). Около стенок работающей печи сохраняется корка нз исходной смеси, пробиваемая прн выпуске расплавленного карбила у отверстая В. Получение каждой тонны СаСт требует затраты 3 тыс. квг и.
Его ежегодная мировая выработка составляет около 5 млн. т. 180) Карбиды представляют собой твердые, в чистом состояннн хорошо крнсталднзующнеся вещества. Они нелетучн н нерастворнмы нн в одном из известных растворителей. В связи с этим истинные молекулярные веса карбидов неизвестны. н лля ннх приходятся довольствоваться простейшими формулами. Посдеднне в одних случаях соответствуют обычным валентностям углерода и соеднннвшегося с нпм лтеталла, н других — уже сами по себе указывают на сложность молекулярной структуры кар.
бида. В этом отношения, а также н по рялу свойств (устойчивости бодьшннства прк нагреваннн н т. д.) карбиды очень похожи на нвтрнды. По карбндам нмеется монографня ' 181) По отношению к воде н разбавленным кислотам карбиды распалаются па две большие группы: разлзгаемые этнмн веществами н не разлагаемые нми. Карбиды пер. вой группы в зависимости от химической природы летучих продуктов нх разложения можно в свою очередь подразлелнть на образующие: а) ацетнлен, б) метан н в) смесь различных продуктов. Карбиды первого типа следует рассматрнвать как продукты замещения водородов ацетилена. Их образуют главным образом наиболее активные металлы.
Общая фор. мула карбидов втой полгруппы имеет внд МеСэ лля одновалентпого металла, МСт— Х. Четвертая группа периодической системы для двухвалентяого н МеСе — трехвалентного. Ядерное расстояняе Ф(СС) в карбиде кальция (рис. Х 5) равно !.20 А. Подобным же образом карбиды второго типа следует рассматрнвать как продукты замещения на металл водородов метана. Известны онн только для бернллня н алюминия, причем в обоих случаях простейшие формулы (Ве,С н А1,С,) отвечают обычным валентностям элементов. При действии горячей воды нлн разбавленных кислот оба карбида разлагаются с выделением чистого метана, например, по схеме: А(,Сз + + 12НзО = 4А1(ОН)з+ ЗСНи Примерам карбидов третьего типа, дающих прн разложенян смесь разлнчныч продуктов, может служить МпзС, который реагирует с водой преимущественно по уравяенню: МпгС+6НзО ЗМп(ОН),+СНв+Нз.
Одновременно образуются также другие газообразные углеводороды. 162) Неразлагаемые разбавленными кислотамн карбиды обычно очень устойчивы также по отношению к другим химическим воздействиям н нагреванию. Все онн могут быть, однако, разрушены сплавленнем со щелочами прн доступе воздуха (например. по реакции: 2%С+ 8ХаОН+ 50з — — 2Хат%0т+ 2ХазСОз+ 4НтО). Некоторые карбиды этой группы хорошо проводят электрический ток. Из производных уже рассматрнвав. шихся металлов сюда относятся: МпыСе, МпзС, МпгСз, ТсС, Сг,Сз. СггСз, СгтзСь МоС, Мо,С, %С. %тС, ЧС, ХЬС, ХЬ,С, ТаС, ТазС.
Многие соединения этого типа прннад. лежат к наиболее тугоплавкям нз всех известных веществ. Прнмерамн могут служить %С (т. пл. 2600'С с разл.), %,С (2700), ЧС (2800), ХЬС (3500) н ТаС (3900 "С). Сплавы нз основе карбидов хрома весьма стойки к коррозии н наносу. Сцементированный никелем карбид тантала под названием срамет» находят применение в качестве сверхтвердого сплава, а карбиды ХЬ н Та — в ракетной технике. 183) Как н в случае синильной кислоты, для а нет плена (т. возг. — 84, т. пл. — 81'С под давл.) возможна таутомерия с образованием двух форм: Н вЂ” СзмС вЂ” Н (ацетилен) н Н,С С (нзоапетилен).
При обычных условиях равновесие практически нацело смещено в сторону нормальной формы, а при нагревании яесколько смещается, по.видимому, в сторону изоформы. Критнческан температура ацетилена равна ( Збеч 164) Связи С вЂ” Н в молекуле ацетилена характеризуются длиной д(СН) = 1,05А и силовой константой к = 5,0, а связь СииС вЂ” длиной д(СС) = 1,21 А, энергией 194 квал/моль и силовой константой к = !5.7. Для (с(НС) в ацетилене предлагается значение 0,5)3, ИоянзационныА потепцнач молекулы апетнлепа равен 11,4 е. 166) Образование ацетилена нз элементов идет лишь выше йЮО'С н сопровождается поглощением тепла (54 вхая(коль). Будучи сильно эидотермичным соединеняем, ацетилен способен разлагаться со взрывом.
В газообразном состоянии такой распад прн обычных условиях не происходит, но под повышенным давлением, и особенно в жидком нлн твердом состоянии, может пронзодтн от самых пячтожных воздействий (сотрясения н т. и.). Растворимость ацетилена в воде (1: ! по объему при обычных условиях) значительно меньше, чем в Различных органических растворителях. Охлаждением насышенного воаного раствора может бмть получен кристаллогндрат СзНе 6НтО. 166) Водороды ацетилена ямеют очень слабо выраженный кислотный характер ()(, = 10-ы). для него известны соли некоторых металлов (а пети лиды), как правило, взрывчатые. Сравнительно устойчивые бесцветные соли натрия — средняя (ХатСт) н кислая (ХаНСз) — могут быть получены действием ацетялена на раствор ХаХНз в жидком аммиаке.
Известны н некоторые комплексные соедянения, содержащие ноны (СииСН) во внутреннеА сфере. Примерами могут служить розовый Кз(Мп(СтН)с) и оранжевый Кз(Сг(СзН)е]. Оба онн очень неустойчивы. Интересно, что в ближайшем гомологе ацетилена — метилацетнлене (СНзСяиСН) — удалось, по-видимому, заместить на литий все четыре атома водорода. 167) В молекуле д я а ц е т н л е н а — НСиз С вЂ” СзыСН вЂ” центральная связь С вЂ” С имеет длину 1.38А прн неизменности по сравнению с ацетиленом данны связей СчиС. Положение здесь совершенно такое же, как в случае циаяа (доп. 120). Днацетнлен э 2.
Органические соединения представляет собой бесцветный газ (т. пл. — 35, т. кнп. +10'С), легко полимернэующнйся. Известен и трнацетилеи — НСзмС вЂ” СзяС вЂ” СмзСН. 186) Дальнейшей полнмеризацней ацетилена может быть получен поляацетилен (пол инн), молекулы которого слагаются из цепей тина Н( — СзмС вЂ” СемС вЂ” ),Н. Валентные образования такого рода — с правильно чередующимися кратными и простыми связямн между атомвмя — носят название систем с сопряженными связями. Входящие в них л.элентроны всегда более иля менее д е л о к а л и э о в а н ы, т.
е. в большей яли меньшей степени способны переходить на соседние простые связи. Так как образующие в своей совокупности твердый полиацетилен углеводородные цепи соприкасаются. возможен не только переход и-электронов вдоль них, ио и обмен этями электронами между цепями. Такой обмен связан с преодолением энергетического барьера, величина которого сравнительно (с обычной для органических полимеров) невелика. Этим обусловлены полупроводниковые свойства полнацетилена, который может считаться простейшим представителем ор га и и чес к их пол уп р о в одн як о в.
Ширина его запрещенной зоны равна 0,4 зэ. 189) Для автогенной сварня и резки металлов пользуются специальной горелкой, содержащей три вставленные друг в друга трубия. Ацетилен входит по средней трубкц кислород — по обеим крайним, благодаря чему достигается лучшее перемешиванне газов.
Кислород поступает из содержащих его баллонов, а ацетилен плн получают на месте работы, илн выделяют из раствора его в ацетоне. Под давлением !2 аг ! объем ацетона растворяет ЗОО объемов СтНз, под обычным давлением — только 25. Поэтому при открывании крана у баллона с таким раствором из него выделяется ток С,Нз. Содержащие его баллоны имеют белую окраску с крааюй надписью «Ацетилен», 190) Образующиеся прн неполном сгорании СтНз твердые частичка углерода. сильно накаливаясь, обусловливают яркое свечение пламени, что делает возможным использование ацетилена для освещения.
Применением специальных горелок с усиленным притоком воздуха удается добиться одновременно сочетания яркого свечения и отсутствия копоти: сильно накаливающиеся во внутренней зоне пламени частички углерода затем сполна сгорают во внешней зоне. Газы, не образующие при сгорании твердых частиц (например, Нз), в противоположность ацетилену дают почти иесветящее пламя. Так как в пламени обычно применяемых горючих веществ (соединеняй С с Н и отчасти О) твердые частички могут образоваться за счет неполного сгорании только углерода, пламя газов и паров жидкостей бывает при одних и тех же условиях тем более коптящим, чем больше относительное содержание в молекулах горящего вещества углерода н меньше кислорода и водорода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
