ЭСБЕ/Аллотропия/ДО

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
< ЭСБЕ‎ | Аллотропия
Перейти к навигации Перейти к поиску
Yat-round-icon1.jpg

Аллотропия
Энциклопедическій словарь Брокгауза и Ефрона
Аа — Аѳины
Brockhaus Lexikon.jpg Словникъ: А — Алтай. Источникъ: т. I (1890): А — Алтай, с. 468 ( сканъ · индексъ ); доп. т. I (1905): Аа — Вяхирь, с. 84—85 ( сканъ · индексъ ) • Другіе источники: МЭСБЕЭСБЕ/Аллотропия/ДО въ новой орѳографіи
 Википроекты: Wikipedia-logo.png Википедія


[468] Аллотропія — свойство нѣкоторыхъ химическихъ простыхъ тѣлъ (элементовъ) являться въ двухъ или нѣсколькихъ столь различныхъ видоизмѣненіяхъ, что ихъ можно принять за совершенно различныя тѣла, еслибы тождество ихъ химической природы не было твердо установлено химическими превращеніями. Аллотропическія видоизмѣненія, или модификаціи, извѣстны для многихъ элементовъ. Хорошій примѣръ тому представляетъ углеродъ, являющійся или въ видѣ алмаза, или въ видѣ графита, или, наконецъ, въ видѣ аморфнаго угля. Такія же видоизмѣненія бываютъ у бора и кремнія. Безцвѣтный, легко воспламеняющійся фосфоръ, нагрѣтый въ безвоздушномъ пространствѣ, точно также превращается въ красно-аллотропическое видоизмѣненіе, не воспламеняющееся на воздухѣ и не имѣющее ядовитыхъ свойствъ, въ такой сильной степени свойственныхъ обыкновенному (желт.) фосфору.

Дополненіе

[84]* Аллотропія (хим.). — Понятіе А. введено въ науку Берцеліусомъ («Jahresb.», 1841, стр. 13. «L. A.», 49, 247 [1844]; ср. Изомерія, XII, 871) для обозначенія изомерныхъ видоизмѣненій элементовъ; одновременно онъ предполагалъ, повидимому, примѣнить его и къ изомеріи соединеній, если судить по словамъ: «можетъ быть нѣсколько причинъ того, что мы называемъ изомеріей, а именно: 1) А., если… примѣръ двухъ желѣзныхъ колчедановъ обусловленъ содержаніемъ въ одномъ Sα а въ другомъ Sβ[1]; 2) различное относительное положеніе атомовъ въ соединеніи… и 3) въ нѣкоторыхъ случаяхъ и А., и неодинаковое положеніе атомовъ». Въ настощее время понятіе А. большею частью прилагается къ «изомеріи» элементовъ; иногда, впрочемъ, говорятъ и объ А. соединеній, подразумѣвая при этомъ такъ называемую «физическую» изомерію и, наконецъ, только въ самое послѣднее время въ «твердыхъ растворахъ» мы тоже возвратились къ взгляду Берцеліуса и объясняемъ «изомерію», наприм., стали (при различныхъ условіяхъ закалки) предсуществованіемъ въ ней аллотропическихъ формъ желѣза. Число извѣстныхъ случаевъ А. громадно. Между элементами они главнымъ образомъ наблюдены для металлоидовъ. Только для галоидовъ (F, Cl, Br и J) ихъ неизвѣстно, если не принимать, однако, взгляда Лемана (см. ниже). Для металлоидовъ VI-ой вертикальной группы періодической системы Менделеева извѣстны явленія А.: для кислорода (озонъ — XXI, 780), сѣры (XXIV, 855 и XXXII, 361) и селена (XXIX, 350), но не теллура. Объ А. металлоидовъ V-ой группы см. Азотъ (доп.) и Фосфоръ (XXXVI, 378—382); для мышьяка извѣстны теперь тоже три аллотропич. формы, а именно: 1) желтый прозрачный мышьякъ, кристаллизующійся въ правильной системѣ (въ ромбическихъ додекаэдрахъ), растворимый порядочно въ сѣроуглеродѣ и хуже въ бензолѣ, глицеринѣ и жирныхъ маслахъ, быстро переходящій на свѣту и при нагрѣваніи во 2-ое видоизмѣненіе (Schuller; Retgers, «Z. an. Ch.», 1894; Мс. Leod, «Chem. News», 70 и Linck, «Berl. Ber.», 1899); 2) мышьякъ, кристаллизующійся въ гексагональныхъ ромбоэдрахъ, просвѣчивающій, отвѣчающій красному фосфору, и 3) мышьякъ, тоже кристаллизующійся въ гексагональныхъ ромбоэдрахъ, но не просвѣчивающій, съ металличвскимъ серебристо-бѣлымъ блескомъ, отвѣчающій металлическому фосфору (см. Retgers, «Z. an. Ch.», 1893 и XX, 287); для сурьмы аллотропич. формъ неизвѣстно и такъ назыв. «взрывчатая» или аморфная сурьма оказывается содержащей значительныя количества треххлористой сурьмы (E. Cohen u. W. E. Ringer, «Z. ph. Ch.», 1904). Въ IV-ой группѣ аллотропическія формы извѣстны для углерода (XXXIV,483), кремнія (XVI, 635) и въ III-й для бора (см.). Случаевъ А. металловъ извѣстно пока мало; наиболѣе изучены аллотропическія формы олова (XXI, 889) и желѣза (см.; ср. Retgers, «Zeit. ph. Ch.», 1894), но имѣются еще указанія на полиморфизмъ цинка, иридія, палладія, серебра (?) и золота (?) (Arzruni, «Beziehungen zw. Krystallform u. ch. Zusammensetzung», З ч. 1-го т. Graham-Otto’s «Ausführl. Lehrb. d. Ch.», стр. 36 [1898]; ср. еще М. И. Коноваловъ, «О видоизмѣненіяхъ (А.) простыхъ тѣлъ или элементовъ», «Рѣчи и Отчеты Моск. Сельскохоз. Инст. за 1899 г. и E. Petersen, «Zeitsch. ph. Ch.», 1891).— Что касается А. химически сложныхъ тѣлъ, то вопросъ и для нихъ сводится обыкновенно на явленія полиморфизма (см.), такъ какъ химическихъ различій въ большинствѣ случаевъ для нихъ не извѣстно[2]. Болѣе извѣстные случаи полиморфизма [85]неорганическихъ веществъ указаны въ ст. Полиморфизмъ; изъ органическихъ веществъ полиморфизмъ наблюденъ на бензофенонѣ, уксуснокисломъ изогидробензоинѣ (Цинке), дибромопропіоновой кисл. (Толленсъ), толилфенилкетонѣ (фанъ Дорпъ, Цинке), метахлорнитробензолѣ, хлординитробензолѣ (1, 3, 4) (Лаубенгеймеръ), бромистомъ углеродѣ (Леманъ) и мн. другихъ (списокъ у Arzuni. l. c., 55—58; болѣе новыя данныя у Tammann'а, «Kristallisieren u. Schmelzen», Лпц., 1903). Никакой связи между полиморфизмомъ и составомъ пока не удалось установить, что, вѣроятно, находитъ объясненіе въ отрывочности имѣющихся наблюденій (систематичны только работы Тамманна). Что касается общихъ условій полиморфизма (аллотропіи), то достаточно указать, что явленіе это связано съ твердымъ (кристаллическимъ) состояніемъ матеріи и неизвѣстно для аморфнаго (жидкаго), и что потому пары (?), растворы и жидкости (?), полученные плавленіемъ аллотропныхъ формъ, тождественны; что изъ двухъ аллотропныхъ формъ одна обыкновенно находится въ малоустойчивомъ состояніи по отношенію къ другой (метастабильное состояніе Оствальда; оно можетъ быть довольно постряннымъ благодаря пассивнымъ сопротивленіямъ); только при температурѣ (и давленіи) точки перехода обѣ формы одинаково устойчивы, но возможность осуществленія этой послѣдней (точки перехода) зависитъ отъ того, имѣется ли случай «энантіо»- или «монотропіи» (XXXVI, 381). Исчерпывается ли возможное разнообразіе только этими двумя типами, нельзя еще считать окончательно установленнымъ, судя по многимъ опытнымъ даннымъ (ср. Энолизація, XL, 850—52); возможно, однако, что усложненіе (сравнительно съ теоріей) кажущееся, обусловленное медленностью превращеній (W. Bancroft, «Journ. Ph. Ch.», 1898; P. Duhem, «Zeitschr. ph. Ch.», 1897). Въ заключеніе замѣчу, что факторами, вызывающими то или другое аллотропическое превращеніе, являются, при данной природѣ превращающагося тѣла, измѣненія температуры и давленія; всѣ такія превращенія подчинены правилу фазъ (XXIV, 852); и, смотря по тому имѣемъ ли мы дѣло съ ин- или униваріантными системами, мы можемъ отождествить наблюдаемыя явленія или съ плавленіемъ системы изъ одного слагаемаго (конденсированныя системы фан'т Гоффа, системы инваріантныя), или съ испареніемъ однородной жидкости въ замкнутомъ пространствѣ (при сосуществованіи жидкости и пара — система униваріантная). Едва ли есть потому необходимость, какъ это дѣлаетъ Леманъ (Lehmann, «Molekularphysik», I, 605—703), предполагать, что «твердое и жидкое состояніе (одного и того же тѣла) представляютъ химически различныя тѣла», что «въ сущности ялавленіе представляетъ химическое разложеніе, а застываніе обратное образованіе» первоначалвваго твердаго тѣла, и что «ни одно тѣло не обладаетъ болѣе, чѣмъ однимъ аггрегатнымъ состояніемъ, а такъ называемыя три аггрегатныя состоянія одного, тѣла фактически суть три химически различныхъ тѣла, хотя порядка не атомныхъ, а молекулярныхъ изомеровъ». Взглядъ Лемана имѣетъ, однако, сторонниковъ между минералогами и изложенъ у Браунса («Химическая минералогія», пер. Белянкина. подъ ред. Левинсона-Лессинга, 175—180 [1904]; его критику см. К. Schaum, «Die Arten der Isomerie», Марбургъ, 4—13 [1897]).

Примѣчанія[править]

  1. Знаками α и β Берцеліусъ отличилъ аллотропическія видоизмѣненія сѣры.
  2. „Диморфныя вѳщества, по моему мнѣнію, говоритъ Пастеръ, изомерныя вещества съ очень мало различимымъ расположеніемъ молекулъ, потому и химическія свойства ихъ мало измѣнены“.