6.25. ПЕРОКСИД ИЗ ЛЬДА
Что произойдет, если пламя горящего водорода направить на кусок льда?
При горении водорода на воздухе образуется не только вода:
но и пероксид водорода:
а из-за большого выделения энергии в форме теплоты пероксид водорода тотчас же разлагается на воду и кислород. Если же пламя горящего водорода направить на кусок льда, разложение H2O2 приостановится, и стекающая со льда вода будет содержать пероксид водорода. Если к такой воде прилить крахмальный раствор с добавкой иодида калия KI, подкисленный серной кислотой, то этот раствор окрасится в бурый цвет из-за выделения иода (см. 551):
6.26. ОГНЕОПАСНО ЛИ ЖЕЛЕЗО?
Казалось бы, ответ очевиден: ведь человечество живет в мире железных конструкций и машин.
Железо Fe самовоспламеняется на воздухе, если оно находится в виде очень мелкого порошка. Тонкий порошок Fe можно получить при термическом разложении оксалата железа FeC2O4 в атмосфере водорода:
Такой порошок, высыпаемый с некоторой высоты, дает вспышку или сноп искр из-за окисления:
Будучи оставлен на воздухе, а не в защитной атмосфере, очень мелкий порошок железа начинает постепенно раскаляться и часто вспыхивает. Это свойство веществ самовоспламеняться на воздухе называют пирофорностью.
Более крупный порошок или стружки железа горят в атмосфере хлора:
с образованием трихлорида железа. Наконец, в атмосфере кислорода горит и компактное железо (в виде листов, проволоки, балок и др.), если предварительно будет раскалена какая-либо его часть.
6.27. «ДОБЫТЧИК» КИСЛОРОДА
Как извлечь из воздуха кислород, не прибегая к сложным процессам сжижения и перегонки жидкого воздуха?
Для этого воспользуемся свойством оксида бария BaO поглощать кислород воздуха при нагревании до 500–600°C:
с образованием пероксида бария BaO2. Однако при дальнейшем нагреве (выше 700°C) пероксид бария отщепляет кислород и переходит в оксид бария BaO. Описанным способом получения кислорода пользовались в XIX в. вплоть до 90-х годов, когда было предложено сжижать и перегонять воздух. А в лаборатории можно с успехом использовать данный способ и теперь, если нет возможности приобрести кислородный баллон.
Другой вариант добычи кислорода из воздуха (см. 4.36) чисто химическим путем — это длительное нагревание металлической ртути до 300–350°C:
Оксид ртути неустойчив и при нагревании выше 400°C отщепляет кислород:
6.28. МОЖНО ЛИ ПРИ ПОМОЩИ ЛУПЫ ПОЛУЧИТЬ СЕРЕБРО?
Для этого надо растворить нитрат серебра AgNO3 в воде и к полученному раствору добавить карбонат калия K2CO3:
Теперь остается отфильтровать выпавший светло-желтый осадок карбоната серебра Ag2CO3 и с помощью лупы сфокусировать на нем солнечные лучи. Карбонат серебра при нагревании легко разлагается с выделением диоксида углерода CO2 и кислорода O2:
Карбонат серебра превращается в порошок металлического серебра черно-серого цвета. Подобное разложение карбоната серебра произвел в 1774 г. французский химик Лавуазье (см. 2.28) по просьбе шведского химика Шееле (см. 2.7). У Лавуазье была «большая зажигательная машина» с двумя линзами, с помощью которой он пытался сплавить алмазы (см. 10.7).
6.29. КАПРИЗНЫЙ КАРБИД
Всегда ли при взаимодействии карбида кальция CaC2 с водой выделяется ацетилен C2H2?
В обычных условиях при действии воды на карбид кальция выделяется ацетилен (см. 9.50):
Если же карбид кальция нагреть до красного каления и пропускать над ним водяной пар, то вместо ацетилена образуются диоксид углерода CO2 и водород H2: