Книга по химии для домашнего чтения

5.50. ЧТО ТАКОЕ КРАСНАЯ АЗОТНАЯ КИСЛОТА?

Термин «дымящая красная азотная кислота» использовался вплоть до сороковых годов нашего века (см. 1.48). Это раствор диоксида азота NO₂ в азотной кислоте HNO₃. Он может быть получен как насыщением концентрированной азотной кислоты диоксидом азота, так и путем взаимодействия компонентов смеси, содержащей 2 моль нитрата натрия NaNO₃ и 1 моль серной кислоты H₂SO₄ при нагревании. Сначала при 100-110ºC, согласно уравнению

NaNO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HNO₃↑,

из смеси выделяется и перегоняется чистая азотная кислота HNO₃. Если повысить температуру до 150–170°С, то в реакцию вступает образовавшийся в растворе гидросульфат натрия NaHSO₄:

NaHSO₄ + NaNO₃ = HNO₃↑ + Na₂SO₄

и одновременно большая часть азотной кислоты начинает разлагаться с выделением диоксида азота и кислорода:

4HNO₃ = 2Н₂O↑ + O₂↑ + 4NO₂↑.

Диоксид азота, растворяясь в первых порциях отгоняемой азотной кислоты, и сообщает ей красно-оранжевый цвет. Никакого другого красителя здесь нет.

5.51. ДО ПОСИНЕНИЯ…

Каждая хозяйка и каждый школьник знают: крахмал, на который попал иод, синеет. Почему?

Крахмал состоит из длинных полимерных молекул, построенных из фрагментов глюкозы:

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.