Книга по химии для домашнего чтения

Образующийся очень ядовитый бесцветный газ арсин пропускают через нагретую стеклянную трубку. Арсин разлагается на водород и мышьяк, оседающий на холодных частях трубки в виде буро-черного зеркала:

2AsH₃ = 2As + 3Н₂↑.

8.18. АРГЕНТОМЕТРИЯ ПО МОРУ И ФОЛЬГАРДУ

При количественном определении содержания галогенид-ионов титрованием анализируемой пробы раствором нитрата серебра AgNO₃ очень трудно зафиксировать точку эквивалентности, когда пора прекратить добавление раствора AgNO₃.

Карл-Фридрих Mop (1806–1879) — немецкий химик и фармацевт — предложил для определения конца титрования добавлять в анализируемый раствор хромат калия K₂CrO₄. Как только все галогенид-ионы будут израсходованы в реакции осаждения галогенида серебра, например хлорида серебра AgCI:

Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓,

начнется выделение более растворимого хромата серебра Ag₂CrO₄ кирпично-красного цвета. Это и будет сигналом появления точки эквивалентности (см. 5.38).

По способу Фольгарда (см. 2.68) окончание реакции осаждения галогенида серебра замечают по появлению красной окраски раствора, вызванной образованием тиоцианата железа [Fe(NCS)₃]. Фольгард предложил добавлять в титруемый раствор тиоцианат калия KNCS и нитрат железа Fe(NO₃)₃. В точке эквивалентности тиоцианат серебра AgNCS превращается в галогенид серебра, а освободившиеся тиоцианат-ионы NCS^- немедленно образуют с катионами железа ярко-красный тиоцианат железа:

Ag⁺ + NCS^- = AgNCS↓,

AgNCS + Cl^- = AgCl↑ + NCS^-,

Fe(NO₃)₃ + 3KNCS ↔ [Fe(NCS)₃] + 3KNO₃.

8.19. РЕАКТИВ И РЕАКЦИЯ ЧУГАЕВА

Для осуществления реакции Чугаева (см. 2.38) к анализируемому раствору прибавляют аммиак NH₃ до слабощелочной реакции, а затем несколько капель спиртового раствора диметилглиоксима (CH₃)₂C2(NOH)₂. Если в растворе содержится примесь никеля (см. 4.44), то появляется красно-фиолетовая окраска. При большом содержании никеля выпадает осадок красного цвета:

NiCl₂ + 2(CH₃)₂C₂(NOH)₂ + 2NH₃ = [Ni{(CH₃)₂C₂(NOH)NO}₂] + 2NH₄Cl.

Образующееся в этой реакции комплексное соединение носит название бис(диметилглиоксимато)никель(II).

8.20. ЧТО ТАКОЕ РЕАКТИВ ШВЕЙЦЕРА?

В 1857 г. швейцарский химик Матиас-Эдуард Швейцер (1818–1860) обнаружил, что концентрированный водный раствор гидроксида тетраамминмеди(II) [Cu(NH₃)₄](OH)₂, получаемый в реакции

Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂

при взаимодействии гидроксида меди Cu(OH)₂ и водного раствора аммиака NH₃, растворяет целлюлозу (см. 1.36 и 1.62). Если полученный раствор целлюлозы пропускать через фильеры (отверстия малого диаметра) в ванну с разбавленной серной кислотой, то получаются тонкие «шелковые» нити медно-аммиачного волокна — чистой регенерированной целлюлозы, не содержащей ни меди, ни азота: реактив Швейцера в серной кислоте разрушается:

[Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 3H₂SO₄ = CuSO₄ + 2(NH₄)₂SO₄ + 2Н₂O

и выделяет растворенную в нем целлюлозу. В растворе остаются сульфат меди CuSO₄ и сульфат аммония (NH₄)₂SO₄.

8.21. УНИВЕРСАЛЬНАЯ РЕАКЦИЯ ГРИНЬЯРА

Франсуа-Огюст-Виктор Гриньяр (1871–1935) — французский химик-органик, лауреат Нобелевской премии — предложил свою реакцию для синтеза металл органических соединений. Например, получение диметилцинка (CH₃)₂Zn осуществляют прямым взаимодействием в среде органического растворителя иодметана и цинка:

2CH₃I + 2Zn = (CH₃)₂Zn + ZnI₂.

Так как цинкорганические соединения самовоспламеняются на воздухе, то значительно удобнее использовать для работы магнийорганические соединения, которые чаще всего и называют реактивами Гриньяра. C помощью реактивов Гриньяра можно получить спирты, карбоновые кислоты, насыщенные углеводороды — алканы. В частности, чтобы синтезировать этан C₂H₆, на бромэтан C₂H₅Br действуют магниевым порошком Mg, а затем выделенный бром-магнийэтан (бромид этилмагния) разлагают водой:

C₂H₅Br + Mg = C₂H₅MgBr,

C₂H₅MgBr + H₂O = C₂H₆↑ + Mg(OH)Br.

8.22. КАК «ВЫРАСТИТЬ» ОРГАНИЧЕСКУЮ МОЛЕКУЛУ?

Химики-органики любят говорить, что они в состоянии строить молекулы веществ, как строители складывают здание из кирпичей или блоков. Как им это удается?

Если в качестве реагентов использовать органические вещества, одно из которых содержит атом металла, а другое — атом галогена, и при этом создать условия, благоприятные для возникновения новых химических связей металл — галоген, то можно добиться соединения остающихся фрагментов молекул исходных реактивов между собой. Такие процессы характерны, например, для реакции Вюрца. Реакция была открыта Вюрцем в 1855 г. и является одной из важнейших для получения насыщенных углеводородов (алканов). Например, для получения этана C₂H₆ к раствору иодметана CH₃I в этиловом эфире (C₂H₅)₂O добавляют металлический натрий (см. 6.44):

2CH₃I + 2Na = C₂H₆↑ + 2NaI.