АТОМАРНЫЙ ВОДОРОД

Каждый, кто хотя бы немного знаком с химической литературой, наверняка встречал выражение: вещество «в момент выделения» или по-латыни «in statu nascendi». Особенно часто так говорят о во­дороде. Чем же отличается «све­жевыделенный» водород от обыкновенного? Ведь, казалось бы, свойства веществ не должны за­висеть от времени, прошедшего с момента их получения. Однако это не всегда верно. Дело в том, что водород (как, впрочем, и не­которые другие вещества), полу­чающийся в результате химиче­ских и электрохимических реак­ций, выделяется в виде отдельных атомов, которые немедленно объ­единяются попарно, образуя мо­лекулы. Индивидуальные атомы водорода очень активны, чего нельзя сказать о молекулах.

Для того чтобы использовать химические свойства атомарного водорода, нужно «поймать» оди­ночные атомы раньше, чем они соединятся в молекулы Н₂. Зна­чит вещество, которое мы хотим подвергнуть их действию, должно находиться непосредственно в том месте, где эти атомы образуются.

Проследить деятельность ато­мов водорода можно в несколь­ких очень простых опытах.

Возьмите обычную пробирку и налейте в нее бурый раствор хлорного железа FeCl₃, затем, прилейте туда же разбавленной соляной кислоты и бросьте кусо­чек металлического цинка. Вы за­метите, что вскоре раствор из бу­рого станет бледно-зеленым.

В пробирке протекает следую­щий процесс: Zn + 2НСl = ZnСl₂ + 2Н. Часть атомов водорода прежде, чем соединиться между собой, встречает на своем пути ионы Fе³⁺. Происходит реак­ция: Н + Fе³⁺ = Fе²+ + Н⁺ или в молекулярной форме: Н + FеСlз = НСl + FеСl₂. Ионы Fе²⁺ и при­дают раствору светло-зеленую окраску. Если через такой же ра­створ хлорного железа пропустить «готовый» водород, цвет раствора не изменится. Отсюда ясно, что столь сильными восстановительны­ми свойствами обладают атомы, а не молекулы водорода.

Если у вас есть любая раство­римая соль ванадиевой кислоты (КVОз, NаVОз, NН₄VОз), то, при­лив к ней соляную кислоту и бро­сив кусочек цинка, вы увидите уже несколько переходов окра­ски, причем каждый новый цвет соответствует определенной сте­пени восстановления ванадия. Эти превращения также объясняются большой восстановительной актив­ностью атомарного водорода, вытесняемого цинком из кислоты.

ПРОБА БЕЙЛЬШТЕЙНА

Молекулы многих органических веществ содержат галогены. Есть очень простой способ распозна­вания таких веществ — проба Бейльштейна.

Для того чтобы провести про­бу Бейльштейна, вам потребуется специальный прибор, который легко сделать самому. Это — медная проволочка длиной примерно в десять сантиметров. На одном конце проволочки сделайте пет­лю, другой воткните в корковую или резиновую пробку.

Чтобы подготовить его к рабо­те, требуется одно — прокалите кольцо в пламени газовой горел­ки, чтобы выжечь с его поверх­ности возможные загрязнения (признаком исчезновения этих за­грязнений будет бесцветность пламени, в котором вы будете прокаливать кольцо; в начале про­цесса пламя может принимать са­мые разнообразные цвета и от­тенки). Остывшую петлю, покрыв­шуюся черным налетом окиси меди, опустите в испытуемое ве­щество, затем проволочку с не­большим количеством вещества вновь внесите в пламя горелки. Если в вещество входят галогены, появится характерная ярко-зеле­ная окраска пламени.

Проба Бейльштейна — очень простой и надежный способ обна­ружения галогенов в органиче­ских соединениях. Суть процесса состоит в том, что галогены, вхо­дящие в состав органического ве­щества, взаимодействуют с окисью меди, давая летучий продукт, ко­торый и окрашивает пламя. Опыт можно проводить с любым орга­ническим веществом, содержащим атомы галогена, например с дихлорэтаном, хлороформом, бром-бензолом.