3.3. «СПИРИТУС НИТРИ» РАСТВОРЯЕТ «ВЕНЕРУ», «МАРС» И «ЛУНУ». ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ?
Аптекари XVI в. в России концентрированную азотную кислоту HNO3 называли «спиритус нитри» (см. 1.48; 5.50). «Венера», «марс» и «луна» — это названия металлов (см. табл. 1) — меди Cu, железа Fe и серебра Ag.
Азотная кислота взаимодействует с этими металлами так:
В первой реакции образуется нитрат серебра AgNO3, во второй — нитрат меди Cu(NO3)2, в третьей — нитрат железа Fe(NO3)3. Во всех приведенных реакциях выделяется бурого цвета газ — диоксид азота NO2.
3.4. ХИМИЧЕСКИЕ ЗАПИСИ ПЕТРА I
В бумагах Петра I, датированных 1720 г., были обнаружены записи химических реакций и символов:
Петр I использовал алхимическую символику (см. 3.2) для обозначения следующих веществ соответственно слева направо: карбоната калия K2CO3, или поташа; хлорида аммония NH4Cl, или нашатыря; нитрата калия KNO3, или селитры; меди Си, мочи, воды H2O.
3.5. СИСТЕМА СИМВОЛОВ БЕРЦЕЛИУСА
Торнберн-Улаф Бергман (1735–1784) — шведский химик и минералог, член Шведской королевской академии наук — советовал в последние годы своей жизни французскому химику Гитону де Морво, инициатору создания первой номенклатуры химических веществ: «Не щадите ни одного неправильного наименования, знающие поймут всегда, незнающие поймут тем скорее».
Шведский химик Берцелиус (см. 2.19) использовал этот совет для разработки своей системы химических символов, которая сохранилась и в современной химии. Он предложил в качестве символов химических элементов принимать первую букву их латинских названий, а в случае совпадения первых букв — использовать и вторую букву. Так, для обозначения кислорода он взял символ «О» — первую букву от Oxygenium (оксигениум), для водорода — «Н» — от Hydrogenium (гидрогениум), для углерода — «С» — от Carboneum (карбонеум). Символ химического элемента кальция «Ca» уже содержит две первые буквы слова Calcium (кальциум) — во избежание совпадения с символом углерода. Две буквы нужны и для символа химического элемента меди: «Cu» от Cuprum (купрум) — по той же причине.
Если же кислород входит в состав сложного вещества, то Берцелиус рекомендовал пользоваться точками над символом элемента.
Например, Ċa — оксид кальция CaO;
— серная кислота H2SO4;
— азотная кислота с формулой HNO3. Если в составе вещества два атома одинакового вида, Берцелиус предлагал ставить поперечную черту на расстоянии 1/3 от нижней части символа:
Реакция получения аммиака NH3 взаимодействием хлорида аммония NH4Cl и оксида кальция CaO по Берцелиусу записывалась так:
Современная запись этой реакции:
Уже после Берцелиуса число атомов в соединениях стали указывать цифрами справа вверху символа химического элемента. Например, K2SO4 — сульфат калия, NH3 — аммиак, Al2O3 — оксид алюминия. Надстрочные индексы в формулах соединений сохранились до конца XIX в. и использовались Менделеевым во всех восьми изданиях его знаменитого учебника «Основы химии». Принятое в настоящее время указание числа атомов в молекулах соединений подстрочной цифрой (K2SO4, NH3) было предложено еще в 1834 г. Либихом (см. 2.17).
3.6. СОЛИ ТАХЕНИЯ
Содержание понятия «соль» впервые раскрыл немецкий аптекарь Отто Тахений (1620–1699). В одном из своих сочинений он писал: «Все соли состоят из какой-либо кислоты и из какой-либо щелочи… из этих двух универсальных принципов составлены все тела мира».
Сейчас мы с вами знаем, что соли — продукты реакций замещения атомов водорода кислоты на металл или гидроксид-ионов OH-оснований на анионы кислот. При полном замещении атомов водорода образуются средние соли, например K2SO4 — сульфат калия, а при неполном — кислые, например KHSO4 — гидросульфат калия. При взаимодействии некоторых солей с водой (реакции гидролиза) образуются основные соли. В частности, в реакции сульфата меди CuSO4 с водой в растворе появляется основный сульфат меди (CuOH)2SO4: