Разложение молекул растворителем

Раздел: 
Русская Химия

55. Разложение молекул растворителем

Растворители могут не только разделять сложные молекулы, но и разлагать их на более мелкие молекулы и даже на отдельные атомы.

В процессе такого разложения давление блуждающих электронов может возрасти настолько, что они своим электронным клином могут разложить даже молекулы самого растворителя.

В результате в растворе могут появиться осколки разрушенных молекул, которые затем соединяются между собой уже в иных комбинациях.

Приведём несколько примеров подобных химических процессов, и возьмём в качестве растворителя обычную воду. При соединении карбида кальция (C2Ca) с водой (OHm) оба эти компонента разлагаются на составные части:

 

C2Ca + OHm => C2 + Ca + O + Hm =>

 

А далее эти составные части комбинируются уже между собой и образуют другие, более прочные соединения – ацетилен (C2Hm) и гидроксид кальция (OCa)(OHm):

 

  • C2 + Ca + O + Hm => C2Hm +  (OCa)(OHm)

 

Ацетилен из раствора улетучивается, и остаётся один гидроксид кальция. Этот процесс оказывается необратимым.

Подобные необратимые превращения происходят при соединении сульфида алюминия (S3Al2)  с водой (OHm), в результате чего образуются гидроксид алюминия (O3Al2)(OHm)3 и сероводород (SHm):

 

S3Al2 + OHm => S + Al + O + Hm => (O3Al2)(OHm)3 + SHm

 

В некоторых случаях вновь образованные соединения оказываются ненамного прочнее исходных компонентов, и тогда в растворе сохраняются и те и другие.

Такое происходит, например, при растворении хлорида железа (Cl2)3Fe2 в воде (OHm), в результате чего в растворе оказываются и эти исходные компоненты и вновь образованные соединения:

 гидроксид железа (O3Fe2)(OHm)3, дигидроксохлорид железа (O3Fe2)(Cl2Hm)(OHm), гидроксохлорид железа (OFe)(Cl2Hm) и хлороводород (Cl2Hm):

 

(Cl2)3Fe2 + OHm => Cl2 + Fe + O + Hm + OHm =>

=> (O3Fe2)(OHm)3 + Cl2Hm + (O3Fe2)(Cl2Hm)(OHm) + 

+ (OFe)(Cl2Hm) + (Cl2)3Fe2 + OHm

 

Гидроксид железа (O3Fe2), в свою очередь, представляет собой смесь (OFe) и (O2Fe).

Похожее происходит и с карбонатом натрия (CO2)(ONa2) при растворении его в воде:

 

(CO2)(ONa2) + OHm => CO2 + ONa2 + OHm =>

=> (CO2)2(ONa2)(OHm) + (ONa2)(OHm) +

+ (CO2)(ONa2) + OHm

 

(CO2)2(ONa2)(OHm) – гидрокарбонат натрия.

(ONa2)(OHm) – гидроксид натрия.

 

Как видим, этот процесс – обратим, и его можно представить как

 

(CO2)(ONa2) + OHm =><= (CO2)2(ONa2)(OHm) +

+ (ONa2)(OHm) + (CO2)(OHm) + OHm

 

Из него видно, что отдельные молекулы карбоната натрия (CO2)(ONa2) сохраняются в слипшемся состоянии даже тогда, когда к ним прилипает молекула воды (OHm).

Другие молекулы при этом распадаются, в результате чего образуются гидроксид (ONa2)(OHm) и угольная кислота (CO2)(OHm).

Углекислый газ (CO2), слипаясь с другими молекулами, образует непрочные соединения; такие соединения легко разрушаются водой.

Так карбонат алюминия (CO2)3Al2 в воде полностью распадается на металл и угольную кислоту:

 

(CO2)3Al2 + OHm => (CO2)(OHm) + Al + OHm

 

Приведём ещё пару примеров разложения сложных веществ под воздействием воды.

В водном растворе хлорида кремния (Cl2)2Si разделёнными оказываются  хлор, кремний, кислород и водород:

 

(Cl2)2Si + OHm => Cl2 + Si + O + Hm =>

 

Из этой смеси образуются кремниевая кислота (SiO2)(OHm) и хлороводород (Cl2Hm):

 

  • (SiO2)(OHm) + OHm + Cl2Hm

 

Хлороводород частично улетучивается, и поэтому указанный процесс становится необратимым.

Подобное происходит при разбавлении водой сульфата фосфора (P2S5):

 

P2S5 + OHm => P2 + S + O + Hm =>

=> (P2O5)(OHm)3 + OHm + SHm

 

Сероводород (SHm) улетучивается, и в растворе остаётся практически одна фосфорная кислота (P2O5)(OHm)3. Процесс также – не обратим.

Разложение сложных веществ под воздействием воды на более мелкие простые составляющие называется в химии гидролизом.

В комбинации с нагревом гидролиз может разлагать такие сложные органические соединения, как углеводы, белки, жиры и даже целлюлозу.

Разложение углеводов, белков и жиров на более простые составляющие происходит при обычной варке пищи.

В химической промышленности путём гидролиза жиров получают глицерин, карбоновые кислоты и мыло, а из крахмала – глюкозу.

При длительном кипячении древесных опилок их целлюлоза распадается на глюкозу, а из неё уже получают этиловый (древесный) спирт, органические кислоты и многие другие промышленные продукты.

Ещё раз напомним, что в основе гидролиза лежат электрические явления.

При слипании жёлобов во время смачивания с участков слипания выдавливаются электроны; они образуют блуждающие группы с повышенным электронным давлением. Эти блуждающие группы примыкают к другим слипшимся жёлобам с меньшим усилием слипания и разделяют их.

Подобные электрические явления возникают и при разложении сложных молекул другими растворителями, например органическими.

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга