Страница:БСЭ-1 Том 12. Воден - Волховстрой (1928).pdf/50

Эта страница не была вычитана

его протекает весьма энергично. С хлором соединение происходит с большой скоростью под действием света; смесь водорода с кислородом (гремучий газ) при обыкновенной температуре совершенно не реагирует, но под действием искры или местного нагревания взрывает с большой силой. При сгорании грамм-молекулы (2, 02 г) В. выделяется 68, 4 больших калорий. При повышенной температуре В. соединяется с целым рядом элементов, напр., с серой, фосфором, бромом, щелочными и щелочно-земельными металлами, а при достаточно высокой температуре образует и с углеродом соответствующие водородистые соединения. Окислы меди, свинца, железа, никеля и нек-рых других металлов при нагревании в струе В. восстанавливаются в соответствующие металлы. Активность В. чрезвычайно возрастает в присутствии нек-рых катализаторов, а также при повышении давления. При обыкновенной температуре такими катализаторами являются в особенности мелкораздробленные металлы — платина, палладий и никель (Сабатье). В присутствии этих катализаторов В. легко присоединяется к ненасыщенным органическим соединениям; на этом основан целый ряд процессов, имеющих большое техническое значение (см. Гидрирование), как, напр., получение твердых жиров из жидких, содержащих ненасыщенные жирные кислоты, к-рые, присоединяя в присутствии никеля В., переходят в насыщенные. Реакция соединения В. с кислородом настолько ускоряется платиной, что губчатая платина, насыщенная В., самопроизвольно раскаляется на воздухе (водородное огниво). Весьма вероятно, что действие этих катализаторов основано на их способности растворять В., при чем водород переходит в атомарное состояние. Количество водорода, которое может быть поглощено металлом, особенно значительно в случае палладия. Целый ряд др. важнейших реакций, при которых происходит присоединение В. как-то: синтез аммиака по Габеру (см. Азот), получение метилового спирта из окиси углерода, получение синтетической нефти по Фишеру (см. Гидрирование), протекает также только в присутствии соответствующих катализаторов, и осуществление их сделалось возможным только тогда, когда эти катализаторы были найдены и были определены условия их действия.

Высокое давление также чрезвычайно увеличивает активность В.; так, при высоком давлении В. вытесняет медь и др. металлы из растворов их солей (Ипатьев); на применении высоких давлений основан и способ Бергиуса, при к-ром уголь под действием В. превращается в смесь жидких углеводородов. Из числа указанных выше каталитических процессов реакции образования аммиака и метилового спирта также требуют применения высоких давлений.

Об электрохимических свойствах В. см.

Водородный ион, Перенапряжение, Ряд напряжений, Электродные потенциалы.

Технические применения В. основаны частью на его малом удельном весе (напр., наполнение воздушных шаров), частью на высокой температуре, получающей 88

ся при горении В. (напр., применение В. при пайке свинца и при автогенной сварке металлов). Далее идут многочисленные реакции гидрирования и восстановления, в первую очередь гидрирование жидких жиров и получение синтетического метилового спирта; из других реакций этого рода очень важно еще гидрирование нафталина и получение этилового спирта из уксусного альдегида. Однако, наибольшее количество В. потребляется в настоящ. время заводами, производящими синтетический аммиак по Габеру; огромные количества водорода потребуются также и для получения синтетического жидкого топлива (см. Гидролиз), когда способы Бергиуса и Фишера получат техническое осуществление.

Лит.: Stavenhagen A., Der Wasserstoff, Braunschweig, 1925; Taylor H. S., Industrial Hydrogen, New York, 1927.

Соединения В. Соединения, к-рые В. образует с др. элементами (гидриды), могут быть разбиты на три класса: 1. Летучие водородистые соединения. К этому классу относятся соединения элементов F, С1, Вг и J (типа HF, см. Галоиды), О, S, Se, Те и Ро (типа Н2О), N, P, As. Sb и Bi (типа NH3), C, Si, Ge, Sn, Pb (типа СН4) с В-дом. Как видно из этого перечня, сюда входят важнейшие соединения В., как вода, аммиак, углеводороды, хлористый В. Соединения этого класса при обыкновенной температуре газообразны; в нек-рых случаях это — жидкости со сравнительно низкой точкой кипения; в твердом состоянии они дают молекулярные, а не ионные решетки (см. Кристаллы). У соединений типа HF и Н2О В. имеет ясно выраженный положительный характер (см. Химические соединения), так что, например, частицу хлористого В. можно считать состоящей из атома В. с положительным зарядом и атома хлора с отрицательным: Н+ С1“ ; водные растворы этих соединений обладают кислыми свойствами (см. Кислоты), особенно ясно выраженными в случае галоидоводородных соединений. В. в этих соединениях может быть легко заменен металлами с образованием соответствующих солей. У соединений типа NH3 эта способность В. замещаться металлами выражена уже гораздо слабее, хотя из аммиака и натрия еще может быть получен амид натрия, NaNH2; в соединениях типа СН4 В. непосредственно металлами не замещается. Эти соединения уже не имеют ясно выраженного полярного характера, и вопрос о том, какой заряд имеет в них атом В., еще не может считаться решенным.

Для многих из перечисленных элементов, кроме простейшего соединения, построенного по одному из указанных выше типов, известны еще и более сложные соединения, в к-рых два или несколько атомов соединяющегося с В. элемента связаны между собою,, гидракак, напр., перекись водорода зин

многочисленные углеводороды

и др. Для бора известны только такие более сложные соединения с водородом.

2. Солеобразные соединения В.

К этому классу относятся гидриды щелоч-