nekrasovI (1114433), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Свойства этого интересного соединения пока не описаны. 70) Хлорный ангидрид (т. пл. — 93, т. кнп, 83'С) является сильна зилатермичным со»динением (теплота образования нз этемснтов — 60 ккал(моль) Строение гго малекулы отвечает формуле О»С| — Π— С|О». Угол прн кислородном атоме, соединяющем обе пирамиды СЮз, составляет 119' (прн <7(ОС() = 1,71 Л], а угот Π— С|=О равен 115' (при <7(С(О) = 1,41 А).
Молекула характеризуется отчетливо выраженной полярностью (р = 0,72). С такими веществами, как сера, фосфор, бумага, апнлкн н т п, С|зО, при обычных температурах не реагирует, на соприкосновение его с иодом сопровождается взрывом Хлорный ангидрид смешивается с четырехтлорнстым углералои в любых соотношениях. При термическом разложении СВО< первичным актом является разрыв одной из связей Π— С| (с образованием ралнкалав СЮ» и С|О,). Энергия этой связи оценивается а 48 икал(молл. 71) Из двух радикалов, первично возникающих прн термическом распахе хчорного ангидрида, к более или менее устойчивому супгествованню способен, па.внлнмоыу, лишь С|О».
Трекокись тюро (хлортрнокснл) образуется при действии на С|От озона и представляет собой темно. красное масла (т. замерз. +3 'С), Жидкость примерно иа 999» состоит нз удвоенных молекул (С|»О<), гасла как в парообразнам состоянии равновесие С|70< + 2 кка.гиь 2С|О, очень сильно смещено вправо. 'Хутор»який В.
М., Охлобыстина Ли В., Фаинзильберг А. А6Успехи»киви, |эа7. ю 3, 377. !'П. Седьмлл грцчпо периодической системы й>олекулы С!Оз > же при обычиых температурах постепеиио разлагаются, в осиовиом иа С10з и Оз (эиергия активации этого распада составляет лишь 12 ккол/моль), тогда как в жидком спстояиии С1зОг гораздо устойчивее. Ве сравнительно высокая температура замерзаиия говорит о иаличии в жидкости равновесия по схеме С10з+ + С10, чь С!0+гС!О, Из всех окислов хлора трехокись иаимепее летуча и сама по себе наименее взрывчата.
Взаимодействие ее с безводной НР вдет по уравиекию С!зОг+ НР = НС10ь+ + РС!Оз С водой протекает энергичная (вплоть до взрыва) реакция по схеме: С!зОг+ Н,О = НС>Оз+ НС(Оь Рассматриваемый окксел является, такиы образом, смешанным аигидридом хлориоватой и х.зоркой кислот. 72) Радикал С10, образуется как промежуточиый прод>кт, в частиости при элен. тролизе перхлоратов. Ни сам ои, ип его дкмериая фариа (С1зОь) к сколько.иибудь устойчивому существованию, по.видииому, ие способиы. Предполагавшееся ранее образование перекиси хлора в эфириом растворе по реакции 1з+ 2АИС10ь — — 2ЛИЦ + + С1тОг ие подтверждается.
73) Так как наиболее устойчивой из всех ккслородиых кислот хлора является НС(Ои можио было бы ожидать, что при взаимодействии хлора со щелочью должны сразу образовываться ее соли. Одиако сперва пол>чаются менее устойчивые соедиие. иия, которые затем .тишь постепеиио (быстрсе — при нагревании) переходят в более устойчивые. На пскове изучения ряда подобных случаев уже Гейсдюссак (!В42 г.) иаметил так называемое и р а в и л о с т у п е и е й р е а к ц и и: при химических процессах вначале обычио образуются ие иаиболее устойчивые вещества, а самые бтизкие по пеустойчявости к исходиой системе. Во всех тех случаях, когда дальиейшке превращения отяосительио менее устойчивых продуктов реакции осуществляются очень быстро плп, иаоборот, пчеиь медлеиио, мы практически их либо ие замечаем.
либо ие считаем промежуточиыми про. дуктами. Поэтому выражаемое правилом ступеней реакции обобшеипе сразу и ие бросается в глаза. Между тем при рассмотрении хода протекаиия химических процессов оио часто оказывается весьма полезным. 5 3. Адсорбция. Еще в конце ХН1И века было известно, что на поверхности твердых тел способны поглощаться газы, пары и растворенные вещества. Явление это носит название адсорбг(иа. Особенно часто приходится встречаться с адсорбцией паров воды, более илн менее поглогцаемых понерхностыо всех предметов, находящихся в соприкосновении с воздухом. Такая адсорбнрованная или, как се иногда называют, гигроскопическая вода существенно влияет на некоторые свойства самих поглощаю- (.
) С) С) ( ) ( ) щнх веществ, и поэтому с ней приходится счи- таться при многих производственных процессах. „сх„'ж е„„„'ад„бцио„. Одним из веществ с наиболее сильно Развиього поля. той способностью к адсорбцни, т. е. поглоа(е- ниго на поверхности, является древесный уголь. Обработка перегретым паром прн высокой температуре сильно позы. шает его адсорбционные качества, и такой а к т и в и р о в а н н ы й уголь стал важнейшей составной частью основного средства защиты дыхательных путей от отравляющих веществ — противогаза. Происхождение адсорбционной способности можно наглядно представить себе на основе рис, Н11-!1.
У любого твердого тела отдельные его частицы (атомы, молекулы или ноны) расположены в известном порядке. При этом частица внутри тела находится в иных условиях, чем расположенная на его поверхности. Действительно, частица А окружена другими равномерно со всех сторон. Ее внешнее гиловое поле, б Я. Адсорбчяя следовательно, с о в с е х с т о р о н о д н н а к о в о компенсировано подобнымн же полями соседних частнц. В ином положении находится частица Б, так как ее поле с внешней стороны н е ко м и е н с и р ова но. Поэтому на поверхности сохраняется свободное снловое поле, за счет которого к твердолгу телу н могут притягиваться частицы тех илн друпгх веществ нз соприкасающегося с ннм газа нлн раствора.
Сила адсорбцнонного поля н его характер определяются природой данного адсорбента (поглотнтеля) н расположением частиц на его поверхности. Кроме того, адсорбцнонная способность завнснт и от величины поверхности. Поэтому естественно, что отдельные адсорбенты могут сильно отличаться друг от друга по своей поглотнтельной способности как количественно, так н качественно.' 'в Практическое значение адсорбцнонных явления очень велико. Противогазы той нлн иной конструкция широко применяются прн работе в различных вредных производствах.
Адсорбцяя непосредственно нспользуется прн выработке сахара (для его очистка), в нефтяной промышленности (для улавливания бензина нз природных газов) н т. д. Адсорбцпонные процессы лежат в основе крашения тканей, дубления кож н т. д. В результате адсорбуцнн некоторых веществ поня>кается твердость металлов н горных пород, что обзегчает нх механнческую обработку. Адсорбцня играет основную роль прн протеканнн многих каталнтн.
ческнх реакций н в химии коллопдных растворов. На ней основаны также некоторые важные реакции н методы аналитической химия. Так, лучшая реакция для открытия свободного нада — синге окрашпваннс ям крахмала — обусловлена образованном адсорбцнонного соединения. Очень большое значение для науки н техники имеет т. и. х р о м а т огр а ф н ч ес к н й метод разделения веществ, основанный на различном поглощении адсорбентом отдельных составных частей исходной смеси." Дополнения 1) Осиовиую роль при вдсорбпии игрвют обычно диспгрсиакиые силы (!!! й 7), Няибатее часто применяемыми поглотителями являются в к т и в и р о в в и я ы й у г од ь и пригатовлеииый в особых условиях кремиезем (5ГОт) — т и.
сил як э ге.т ь Хотя удельивя поверхность обоих этих злсорбеитов примерка олиизкавв (порялкв соток квадратных метров ив грамм), по характеру своего действия оии существенно ряз. личны Тзк, из растворов различных оргвиических веществ в воде уголь посла~изет преимуществеиио эти вещества, а силиквгеть — глввиым образах волу, уголь хорошо лдсарбирует из водных растворов кислоты и плахо щелочи, силикягель — наоборот. Характер пот.ющеиия и его величиив восьми сильно зависят от предварительной обрз. битки вдсарбеитв и структуры его активной иавертиасти.
В еще болыпей степени проявляется их зввпсимость от природы самого влсарбпруемога веществв (э л с о р б в т я ). Няпримср, уголь горвзла лучще пагтоигэсг из валиых растворов аргяиические вещества, чеи иеоргвиические, хваткую кислоту лучше, чем соляиую, и т. л. 2) Адсорбпиоиивя сиасабиость ивлястся свойством ие талька твердого тела, ко в вообпге любой поверхиости раздела лвух фвз. Првктически приходится иметь дела глвввым образом с влсорбпией кз твердых телах. При этом к перваку ряду влсорби. роввяиых молекул мажет, вообще говоря, притяиуться следующий и т.
д., в результате чего около поверхности поглотители образуется и ол и и о.тек тля р и ы й (т е. состоящий из многих рядов) влсарбииоииый слой. Оливка притяжсиие квжлого последующего рвдз быстро ослвб.жется и часто происхолит обрвзаввиие лищь м о и ам о л е к у л я р и о г о с.тая. 3) Адсарбироввииые поверхностью чвстипы ке неподвижны, в совершают известиме катебвтельиые движеиия в ее гьтоскости.
При этом иекоторые из иих могут 'лбй >77 Седьлшл груляи периодической системы оторваться н вновь перейти в соприкасающуюся с поглотителем фазу (газ или раствор). С другой стороны, о поверхность поглотнтеля непрерывно ударяются новые молекулы, и часть пх может на ней задержаться В результате одновременного наличия обоих процессов устанавливается дннамичесное адсорбяионнос равновесие, т, е. состояние, прн котором за единицу времени столько же частни на поверхности вновь задерживается, сколько н удаляется с нее.
4) Помимо природы адсорбента иа поюжение адсорбциоиного равновесия сильно влияет к о н и е н т р а ц н я поглощаемого вещества в соприкасающейся с поглотителем фазе. Действительна, пра ее увеличении возрастает н число частиц, находящихся в каждый данный момент на поверхности поглотителя, т. е. величина адсорбцин. Однако отношение числа адсорбнрованных молекул к их общему числу в системе будет прн этом становиться меньше.
Таким образом, вместе с возрастанием а б с оп юг и о й вели шны адсорбцаи ес о т н о с н т е л ь н а я величина (адсорбированная часть в ем) по мере повышения концентрации уменьшается. Существенное влияние на положение адсорбциониого равновесия оказывает и иэ. менекве т е и п е р а т у р ы. Так как энергия движения молекул увеличивается с ее повышением, последнее вызывает у м с и ь ш е н не адсорбцнн. Это находится в соот. ветствни с принципом смещения рапповеспй, так как адсорбцня сопровождается выделением тента. Теплота адсорбции может быть в отдельных случаях очень различной.