образом окись серебра облить аммиаком и оставить на некоторое время в покое, то часть Ag
2O перейдет в раствор, а часть образует черное кристаллическое вещество. Это соединение, открытое французским химиком Бертолле, обладает сильнейшими взрывчатыми свойствами. Достаточно легкого сотрясения, незначительного нагрева или просто падения капли воды, чтобы произошел взрыв. Недаром оно называется «гремучим» серебром.
Вообще с аммиаком серебро дает множество химических производных. Они хорошо растворимы в воде и относятся к классу комплексных соединений. Если к аммиачному комплексу серебра прибавить немного глюкозы или формалина, то на стенках стеклянного сосуда появится плотный блестящий слой металла. Этим способом в настоящее время серебрят внутреннюю поверхность термосов и готовят зеркала.
Разведенные кислоты в большинстве своем не действуют на серебро. Зато оно прекрасно растворяется в азотной кислоте, образуя нитрат. Это вещество, известное в обиходе под названием «ляпис», было хорошо знакомо еще алхимикам. Они называли его «лунными кристаллами», «адским камнем» и т. д. Последнее связано, по-видимому, с действием ляписа на кожу. Попав на кожу, серебро начинает восстанавливаться до металлического состояния, окисляя окружающие ткани. Именно потому и образуется коричневое пятно на том месте, куда попала соль. Окисляющее действие серебра губит инфекцию, и благодаря этому ляпис издавна применялся для прижиганий.
Если капнуть раствором ляписа в воду, содержащую хлористую соль, получится белый творожистый осадок, не растворимый даже в кислотах. Реакция очень чувствительна. С ее помощью можно обнаружить ничтожные количества ионов хлора, брома или йода. Поэтому она играет важную роль в химическом анализе. Белые хлопья хлористого серебра при стоянии на свету темнеют, так как происходит разложение соли с выделением металлического серебра. В еще большей степени такими свойствами обладают бромид и йодид серебра. Эта необычная светочувствительность используется в фотографии для приготовления эмульсионного слоя, который наносят на бумагу и пленку.
Две замечательные триады
В XVII веке в древнее государство ацтеков и инков вторглись испанские конкистадоры во главе с Фердинандом Кортесом. Расхитители богатств завоеванной страны, расположенной на территории нынешней Колумбии (Южная Америка), охотились в основном за золотом и серебром и поэтому были немало удивлены, когда нашли на берегах реки Платино-дель-Пинто крупинки металла, очень похожего на серебро, только более тяжелого. Странному металлу было присвоено имя «платина» — уменьшительное от «плата», что по-испански означает «серебро».
Впервые в Европу из Бразилии завез платину математик д’Уллоа в 1735 году. 20 лет спустя непонятный металл был, наконец, признан шведским химиком Шефером за самостоятельный химический элемент.
Новичок удивительно походил на своих древних собратьев — золото и серебро. Он был столь же пластичен, как и золото, не хуже серебра проводил тепло и электрический ток. Его удельный вес (21,4) был еще выше, чем у золота, которое до той поры слыло самым тяжелым металлом. Тугоплавкости мог позавидовать сам царь металлов: ведь температура плавления платины 1774 градуса. Что же касается химической сопротивляемости, то и здесь платина удовлетворяла всем требованиям, предъявляемым члену «благородного семейства».
Как и золото, платина растворяется только в «царской водке». При этом образуется комплексная платинохлористоводородная кислота: H2PtCl6. Уступает платина и атакам такого химического «агрессора», как фтор, образуя фториды PtF2 и PtF4.
Не удивительно, что подобные достоинства платины снискали уважение у инженеров и ученых. Она оказалась незаменимой там, где требуется высокая химическая и механическая стойкость, а также жаропрочность. Из платины делают тигли, реторты, котлы, применяемые в исследовательских лабораториях и заводских цехах.
Химическая пассивность платины на руку ювелирам и стоматологам. Около двух третей ежегодной добычи платины идет на изготовление украшений и протезирование в зубоврачебном деле. В электротехнике она употребляется для изготовления электродов измерительных приборов, спиралей для печей сопротивления.
Благородная платина выгодно отличается от золота и серебра своей недюжинной способностью ускорять химические реакции. Особенно заметно проявляется это качество у платины тогда, когда она переводится в мелкораздробленное состояние. Тончайший порошок платины — так называемая платиновая чернь — обладает развитой поверхностью. Он наносится на асбест или другой материал, иногда даже на саму платину. На шершавой поверхности катализатора, в его порах, углублениях, на острых выступах реакции протекают гораздо быстрее, чем в обычных условиях. Диапазон применения платины в качестве катализатора необыкновенно велик: от гигантских контактных аппаратов на сернокислотных заводах до миниатюрных приборчиков для дожигания вредных автомобильных выхлопных газов.
Исследования сырой платины привели к появлению на свет ее спутников-«близнецов». В 1803 году были открыты палладий и родий, в 1804 году — осмий и иридий, а еще через 40 лет — рутений, названный так в честь России (по-латыни: «Ruthenia»).
Рутений является первым по порядку членом «благородной династии», хотя и открыт в последнюю очередь. Сама платина замыкает семейство платиноидов — так были названы ее спутники. Вся компания «близнецов» в менделеевской таблице разбита на две тройки: рутений, родий, палладий (триада легких платиноидов) и осмий, иридий, платина (триада тяжелых платиноидов). Обе триады размещены в два этажа в восьмой группе периодической системы под одной крышей — триадой железа.
Более позднее открытие рутения объясняется тем, что он самый редкий среди спутников платины. Обнаруживший его профессор Дерптского университета Озанн впоследствии стал даже сомневаться в элементарной природе рутения. Однако в 1844 году Карл Карлович Клаус, профессор химии Казанского университета, доказал, что озанновская смесь действительно содержит новый элемент.
Рутений — типичный представитель «благородного семейства». На него не действуют никакие кислоты, в том числе «царская водка». Кислород воздуха окисляет рутений только при нагревании. Интересным соединением рутения является его четырехокись RuO4. Здесь он восьмивалентен. Четырехокись рутения получается не без труда: для этого необходимо действие какого-нибудь сильного окислителя (хлора, брома, перманганата калия) на растворы солей металла при нагревании.
«Близнецы» триады легких платиноидов похожи друг на друга как две капли воды. Но вместе с тем у каждого из них есть свои особенные черточки. Например, соли родия, как правило, отличаются розово-красным цветом. Именно потому элемент и получил свое название: «родон» по-гречески значит «роза». В остальном родий родствен своим собратьям по триаде. Он очень пассивен химически: не растворяется в кислотах и очень слабо в «царской водке». В растворимую форму переходит лишь при нагревании с дымящей серной кислотой, а также с расплавленными гидросульфатами щелочей, перекисью натрия, перекисью бария. Чтобы окислить родий на воздухе, нужно нагреть металл до температуры красного каления.
В мелкораздробленном состоянии металлический родий легко растворяет газы, и с этим связаны его каталитические свойства.
Триаду легких платиноидов завершает палладий, названный так в
