Владимир Рюмин - Занимательная химия
Новейшие достижения физики показали ошибочность этого взгляда.
Атом не является пределом деления материи. Он состоит из центрального ядра и окружающих его электронов. Состав ядер атомов в свою очередь сложен. Они заряжены положительно, а окружающие их внешние электроны - отрицательно. Химические свойства атома зависят от числа внешних электронов, а атомный вес - от числа протонов ядра. Новейшие исследования показали, что атомный вес, например, хлора не потому равен 35,456, что атом хлора в 35,456 раз тяжелее атома водорода, а потому, что в хлоре, откуда бы он ни был получен, мы всегда имеем смесь атомов с атомными весами, в 35 и в 36 раз большими атомного веса водорода в определенном отношений друг к другу. Те и другие имеют 17 внешних электронов, а потому по своим химическим свойствам и не отличаются друг от друга. Такие одинаковые по числу электронов атомы, имеющие различный атомный вес, носят название изотопов (стоящих на том же месте таблицы Менделеева). Отсюда вытекает следствие, что свойства элементов зависят от их порядкового номера в таблице Менделеева, находясь от него в той периодической зависимости, которая была Менделеевым указана.
Новейшие достижения науки не поколебали периодический закон нашего великого химика, а уточнили и развили его.
Перечень наиболее применяемых в технике элементов
Водород (Н). Для наполнения аэростатов, для реакций восстановления, для крэкинга нефти, т. е. отделения от нее легкокипящих продуктов перегонки, для гидрогенизации твердого топлива ("искусственная нефть" из каменного угля), гидрогенизации жидких жиров в твердые.
Гелий (He). Для наполнения дирижаблей (не горюч!) и газосвечных ламп (светит красным светом, проникающим через туман).
Аргон (Ar), Неон (Ne) и Криптон (Kr). Для газосветных ламп.
Углерод (С). В виде угля - как топливо; в виде графита - тигли, сухая смазка, карандаши, краски; в виде алмаза - для резки стекла, для наконечников буров, для шлифовки. В бесчисленных соединениях имеет разнообразнейшие применения. Например, в соединениях с водородом, как светильный газ, газообразное и жидкое топливо.
Азот (N). Газосветные лампы, азотирование стали, в синтезе аммиака и азотистых соединений. Соединения: вещества взрывчатые, удобрения, краски, пищевые вещества (так называемые белковые).
Кислород (О). Автогенная сварка в смеси с водородом и другими горючими газами, взрывчатый оксиликвит в смеси с угольной пылью, для дыхания в подлодках и гондолах стратостатов. В соединениях с металлами - кислородные руды, краски, окислы, разнообразные применения в химпроизводствах и металлургии.
Кремний (Si). В соединении с кислородом (кремнезем); кварцевое стекло, для строительного дела (песок), в керамике, в стекольном производстве, для химической аппаратуры, в электротехнике (изоляторы), цементное производство, бетон и пр.
Фосфор (Р). Спички, удобрения, отравляющие вещества, сплав с медью (фосфористая бронза).
Мышьяк (As). Отравляющие вещества, краски, лекарства.
Сурьма (Sb). Сплавы, краски.
Висмут (Bi). Легкоплавкие сплавы, краски, лекарства, керамика.
Сера (S). Серная кислота, сернистые краски, инзектотоксин (вещества, отравляющие насекомых и вообще вредителей).
Селен (Se). В электротехнике (меняет свою электропроводимость в зависимости от степени освещения, отсюда ранее применялся в телевизорах и т. п. устройствах).
Фтор (F). Для травления стекла, в электротехнике, в керамике, в металлургии.
Хлор (Сl). Беление, дезинфекция, отравляющие вещества, краски.
Бром (Br). Краски, лекарства.
Йод (I). Лекарства, краски.
Натрий (На) и Калий (К). В фотоэлементах, в виде солей в химпроизводствах, в медицине, удобрения (селитры).
Медь (Cu). Применение общеизвестно, в соединениях - краски.
Серебро (Ag) и Золото (Au). Применение общеизвестно, в соединениях - в фотографии и стекольном производстве.
Магний (Mg). Для освещения, в соединениях (магнезиты) в строительном деле, в сплавах для легких металлов.
Кальций (Са). В виде извести и известняков в строительном деле, для удобрений, в химических производствах и пр.
Барий (Ва). Для белил.
Ртуть (Hg). Краски, лекарства, в технике.
Алюминий (Al). В чистом виде присадка к стали и в сплавах в авиастроении и машиностроении, в соединениях для очистки воды (квасцы), в красильном деле, в химических производствах, в нефтяном деле и пр.
Олово (Sn). Подуда, паяние, легкоплавкие сплавы, в соединениях в керамике и красильном деле (белила).
Свинец (Рl). Водопроводное дело, химаппаратура, типографский и легкоплавкие сплавы, в соединениях краски (сурик для окраску металлических изделий, белила).
Хром (Cr). Для хромирования металлов, для изготовления Хромовой и нержавеющей стали, в соединениях в красильном деле и как окислитель (хромовый ангидрид) в химпроизводствах.
Вольфрам (W). В электротехнике (нити ламп), в металлургии для сверхтвердых сплавов.
Марганец (Mn). Присадка к стали, придающая исключительную прочность, в соединениях в красильном деле, как дезинфектор.
Железо (Fe). Применение в виде чугуна (сплав железа с углеродом и другими присадками) и различных сортов стали общеизвестно, в соединениях в красильном деле, как инзектотоксин, в медицине.
Никкель (Ni). Для никкелирования, присадка к стали для увеличения вязкости, в соединениях в красильном деле и для изготовления красок.
Кобальт (Со). В последнее время для кобальтирования (покрытия слоем кобальта других металлов), в соединениях - как краски, для производства специальной стали.
Платина (Pt). Химическая аппаратура и лабораторная посуда, в электротехнике, соединения в фотографии. Губчатая платина в химпроизводствах, как абсорбирующее (сгущающее на поверхности газы) вещество.
Примечания
1
Настоятельно советую с этим дополнением ознакомиться раньше, чем приступать к опытам, описанным в книге.
2
Если, конечно, иметь в виду так наз. химически чистое железо, потому что технически применимое железо по составу далеко не просто.
3
Подробно обо всем этом сказано в моей книге "Химия вокруг нас".
4
В общежитейском, а не специально химическом смысле этого слова.
5
Кстати, надо отметить, что в 1933 г. у нас пущен завод химических реактивов, так что недостатка в них вскоре не будет. Возможно, что не все упоминаемые в этой книжке вещества, нужные для опытов, читатель сможет раздобыть. Но для большинства опытов реактивы добыть можно.
6
Азот в количестве 4/5 по объему входит в состав воздуха, являющегося смесью азота с 1/5 частью (приблизительно) кислорода и ничтожными количествами других газов.
7
См. дополнение в конце книжки, с которым, повторяю, советую ознакомиться раньше, чем приступить к опытам.
8
Н. В. Гоголь: "О средних веках".
9
Д. Мартин - "Чудеса и завоевания современной химии".
10
Перекись марганца можно заменить марганцево-калиевой солью; тогда и нагревать не нужно.
11
Йод - элемент группы хлора, твердое тело; его спиртовой раствор - обычное средство лечения порезов, опухолей и др.
12
Бром - элемент группы хлора, красно-бурая, дурно-пахнущая жидкость. Вся эта группа элементов с водородом дает кислоты, не содержащие кислорода (например, соляная кислота).
13
Бронза - сплав меди с оловом, свинцом или алюминием.
14
К. А. Чернышев, "Физик-любитель", т. II, № 6-7.
15
Фосфор известен в двух видах: желтый - огнеопасен, светится в темноте и весьма ядовит. Из него нагреванием без доступа воздуха получают безопасный красный фосфор.
16
Металл, по своим химическим свойством сходный с кальцием.
17
Впрочем, для этой цели врачи теперь перестали ее прописывать
18
Газохранилище
19
Д. Мартин, "Чудеса и завоевания химии".
20
Чтобы окись натрия не рассеивалась в воздухе комнаты, цилиндр надо прикрыть стеклом, а после того, как горение окончится, влить немного воды и взболтать. Образовавшийся едкий натр окрашивает лакмус в синий цвет.
21
В последнее время, впрочем, доказано, что линии, приписывавшиеся гипотетическому небулию, в действительности соответствуют наличию на Солнце азота и кислорода в особых состояниях их атомов.
