Category Chemia nieorganiczna

Różnice w składzie chemicznym i własnościach wymienionych powyżej kopalin wynikają nie tylko z różnego ich wieku, lecz także i z różnicy materiałów wyjściowych. Powstały one bowiem z rozkładu różnych rodzajów roślin szczególnie rozpowszechnionych w odnośnych epokach geologicznych, więc: antracyty i węgle kamienne głównie z widłaków, skrzypów i paprotników epoki syluru, dewonu i karbonu, węgle brunatne z drzew liściastych i iglastych epoki trzeciorzędowej, torf zaś ze szczątków mchów i innych roślin błotnych.

Czysty kwas siarkowy (ciężar cząst. 98,082) jest cieczą bezbarwną o konsystencji oleistej, prawie dwa razy cięższą od wody (djs = 1,836 g/cm3. Trzymany przez dłuższy czas w temperaturze 0°C, krzepnie na masę krystaliczną, topniejącą w 10,35°C. Ta skłonność do przechładza- nia się ciekłego H2SC>4 wynika z jego dużej lepkości, dzięki której powstawanie i wzrost kryształów jest utrudniony. Prężność pary kwasu siarkowego w niskich temperaturach jest znikomo mała: kwas siarkowy należy do kwasów nielotnych. Podczas ogrzewania czysty kwas siarkowy traci częściowo trójtlenek siarki, wskutek czego powstaje w nim pewna ilość wody. Kwas o zawartości 1,7% wody ma maksymalną temperaturę wrzenia 338°C, stanowi więc mieszaninę azeotropową.

Związek ten o ciężarze cząst. 62,032 powstaje przez ostrożne utlenienie hydroksyloaminy tlenkiem miedziowym lub srebrowym (I) albo też kwasem azotawym (II): – 2AgaO -i- 2NH2OH =4Ag + 2H20 + H2N202, HONIIa + ONOH = H20 + H2N202. (II)

Kwas nadjodowy, HsJOfi, powstaje przez działanie kwasem siarkowym na jego sól barową: Ba5(JOe)3 + 5H2S04 = 5EaSO4 + 2H5JOs. Tworzy bezbarwne kryształy, rozpływające się na powietrzu i topniejące w 128°C. Jednakże już od 115DC rozpoczyna się rozkład kwasu nadjodowego, podczas którego traci on nie tylko wodę, ale również i tlen, przechodząc powyżej 150°C w pięciotlenek jodu. Jest kwasem słabszym niż kwas jodowy. Jako kwas pięciozasadowy tworzy obok soli obojętnych także różnego rodzaju sole kwaśne. Sole te noszą nazwę nadjodanów. Można je utrzymać bądź przez ogrzewanie stałych jodanów (I), bądź przez ich utlenianie chlorem (II), bądź wreszcie na drodze elektrolitycznej (III): 5Ba(J03)2 = Ba5( J06)2 + 4 J2 + 902, (I) JO + Cl + 6 OH“ = JO“ + 2 Cl“ + 3H20, (II) JO3 3HaO = JOg -|-6n+-|-20. (ITI)

Na podstawie prawa stałości sum cieplnych, będącego jedną z wielu postaci, w jakich ujawnia się ogólna zasada zachowania energii, można poddawać równania termochemiczne takim samym działaniom i prze- kszałceniom, jakie wykonywa się na równaniach stechiometrycznych na podstawie prawa zachowania masy. W zastosowaniu do przytoczonego wyżej przykładu równania mają następującą postać: C + i/a Oa =

Na tej reakcji, szczegółowo zbadanej przez J. Zawadzkiego i jego szkołę, oparta była metoda otrzymywania kwasu siarkowego, stosowana w fabryce w Wizowie (por. § 151),

Trójtlenek arsenu, ciężar cząst. 197,82, tworzy się podczas spalania arsenu w powietrzu. Na skalę techniczną otrzymuje się go przez prażenie arsenopirytu oraz innych minerałów arsenowych. Również i podczas prażenia pirytów w celu otrzymania dwutlenku siarki do fabrykacji kwasu siarkowego zawarty w nich arsen przechodzi w trójtlenek i osadza się następnie w komorach pyłowych wraz z innymi domieszkami w postaci subtelnego proszku (mączka arszenikowa). Z mączki tej można wydzielić arszenik przez sublimację. .

Inne substancje organiczne, jak cukier, skrobia, błonnik, ulegają pod wpływem kwasu siarkowego zwęgleniu. Stężony kwas siarkowy, zwłaszcza na gorąco, jest silnym środkiem utleniającym. Jak już stwierdzono (podczas omawiania metod otrzymywania S02, § 148), utlenia on siarkę, węgiel, fosfor, redukując się na SO2 lub nawet (w reakcji z fosforem) na wolną siarkę. Utleniającemu działaniu kwasu siarkowego ulega też wiele metali, jak miedź, rtęć,

Przez szybkie oziębienie pary arsenu poniżej — 40°C powstaje tzw. arsen żółty, jako woskowata masa krystaliczna o gęstości 1,97 g/cm3, odpowiadająca pod każdym względem fosforowi białemu. Jest znacznie bardziej aktywny niż arsen metaliczny, rozpuszcza się w dwusiarczku węgla itd. Jest to odmiana nietrwała, ulegająca w zwykłej temperaturze powoli, szybciej po ogrzaniu lub pod wpływem światła, przemianie w trwałą odmianę metaliczną. Przejściowo tworzy się przy tym tzw. arsen czarny, który powstaje też przez rozkład arsenowodoru na rozgrzanych powierzchniach szklanych w postaci dobrze przylegającego ,,lustra arsenowego” o metalicznym połysku. Niektórzy chemicy nie uważają arsenu czarnego za osobną odmianę, lecz za arsen metaliczny w szczególnym stanie rozdrobnienia. To samo dotyczy też arsenu brunatnego, otrzymywanego przez redukcję związków arsenu chlorkiem cynawym w kwaśnym roztworze.

W wodzie rozpuszcza się klarownie tylko w obecności nadmiaru kwasu. Czysta woda powoduje częściową hydrolizę. Wydzielają się przy tym trudno rozpuszczalne chlorki zasadowe jako biały bezpostaciowy osad, którego skład ilościowy zależy od warunków reakcji. Udało się wyodrębnić dwa takie związki o określonym składzie: SbO Cl — chlorek antymonylu, oraz SbCls. Ten drugi związek stosowany był przez czas jakiś w lecznictwie pod nazwą proszku Algarota. Pod wpływem wody zasadowe chlorki antymonu po dłuższym czasie ulegają całkowitej hydrolizie i przekształcają się w tlenek. Przemiana następuje szybciej, jeśli do roztworu doda się nieco węglanu sodowego. Kwas solny przeprowadza tlenochlorki z powrotem w SbCl3.