Предельные соединения (хим.). — Довольно трудно проследить, каким образом исторически выработалось понятие о П., или, как иногда выражаются, насыщенных соединениях. Само понятие о насыщении химического сродства появилось при изучении реакций кислот со щелочами; Бертолле думал, что этим путем можно даже выразить числами степень насыщения; так, в «Recherches sur les lois de l’affinité» он пишет: «определить избирательное сродство двух тел по отношению к третьему… значит… найти, в каком отношении это последнее распределяет свою деятельность между двумя первыми, и найти, какой степени насыщения достигают эти оба тела, когда они борются друг с другом… Говоря о насыщении какого-нибудь тела, я подразумеваю не абсолютное насыщение, когда взаимодействие становится уже невозможным, а только некоторую степень насыщения, которую можно легко узнать… Таково, например, состояние нейтральности, в котором не проявляются своеобразные особенности составных частей… Степень насыщения кислой винно-калиевой соли можно найти, определив количество едкого кали, необходимого для превращения ее в нейтральное соединение». Определяя количества оснований, потребных для нейтрализации данного количества кислоты, азотной, например, мы теперь находим эквиваленты (см.) этих оснований, а не степень их насыщения. Понятие о последней в интересующем нас смысле выработалось над многоосновными кислотами. [1]. Возможность соединения фосфорной кислоты (см.), например, с одним, двумя и тремя «атомами» воды или эквивалентами оснований с образованием PO5—HO, PO5—2HO и PO5—3HO (Р = 15,5, О = 8) и т. д. подготовила до известной степени почву для развитого впоследствии Франкландом представления о многоатомных радикалах (см. Замещение, Радикалы и Структура). Исследования цинкорганических соединений Франкландом, мышьяково-органических Байером (см. Какодил) и оловянно-органических Кагуром выяснили, что свойства радикалов, способных соединяться с другими элементами подобно простым телам, должны быть сведены, с одной стороны, к свойствам атомов, эти радикалы образующих, а с другой — к типу данного соединения; так, все соединения общего типа Sn2X4 (Sn = 59) оказались неспособными к реакциям присоединения или в одинаковой степени насыщенными (Кагур), между тем как соединения типа Sn2X2 (или nSn2X2 (Sn = 59), относившиеся к закисному типу, были найдены ненасыщенными, способными к реакциям соединения с переходом в насыщенный, предельный тип Sn2X4 (Кагур). Впоследствии Д. И. Менделеев, руководствуясь законом замещения (см.), и сам Кагур распространили это типическое воззрение на большое число органических соединений. Теперь мы относим к П. соединениям, как к соединениям типа CX4: углеводороды формулы CnH2n+2 (см. Парафины), спирты одноатомные состава CnH2n+2O и многоатомные CnH2n+2Om (mn), альдегиды и кетоны одноатомные формулы CnH2nO, двухатомные CnH2n-2O2 и т. д., кислоты одноосновные CnH2nO2, двухосновные состава CnH2nO4 и т. д.; такая классификация является, однако, не вполне соответствующей понятию о предельности и, следовательно, в некоторой степени условной. Из всех только что перечисленных веществ для углеводородов CnH2n+2 действительно неизвестно соединений высшего типа, что же касается остальных, то все они более или менее способны к реакциям присоединения; спирты, кетоны (?), кислоты, эфиры, простые и сложные, образуют так называемые «молекулярные» соединения, а альдегиды реагируют как настоящие ненасыщенные соединения, напоминая всего ближе — по легкой способности к соединению с кислородом, — например, так называемые «закиси» неорганической химии. Дальнейшим шагом в развитии понятия о предельных соединениях надо считать появление периодического закона (см.). Периодическая система Д. И. Менделеева, указав, что формулы высших окислов типа воды («высших солеобразных окислов», как называет их Менделеев) правильно изменяются с нарастанием атомного веса и отвечают общим формулам: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7 и RO4 (R — соответственный элемент), вместе с тем выяснила, что эти предельные «солеобразные» соединения на самом деле не являются вполне насыщенными кислородными соединениями, так как «перекиси» этих элементов содержат более кислорода; с другой стороны, тот же периодический закон, подметив, что для элементов, образующих и кислородные, и водородные соединения, сумма атомности по кислороду (в «солеобразных окислах») и водороду постоянна и равна восьми, заставляет нас считать водородные соединения RH4, RH3, RH2 и RH между собой равноценными и столь же предельными, насколько предельны и «высшие солеобразные окислы» этих элементов RO2, R2O5, RO3 и R2O7. Это обстоятельство наиболее ясно позволяет уловить разницу между прежним и современным взглядом на П. соединения, так как по типу RH3 (NH3 и PH3 например) является во многих отношениях веществом не насыщенным, т. е. способным к многообразным реакциям прямого присоединения. Дюма, как известно, давно пытался уподобить аммиак этилену (см.); очевидно, что для каждого данного «химического» тела существуют свои П. соединения и что каждый раз, когда мы называем какое-нибудь соединение П., мы должны еще указать и элемент, по отношению к которому оно является таковым (см. Типы химические Жерара и Дюма).
Примечания
править- ↑ Совершенно случайно Бертолле выбрал для своего примера соль двухосновной кислоты.