> Энциклопедический словарь Гранат, страница 205 > Замещение

Замещение

Замещение, химическая реакция, при которой в частицу какого-либо химического соединения, вместо одного или двух атомов какого-либо элемента, входит атом другого элемента или же группа атомов. Схематические уравнения реакций 3. будут таковы: 1) АВ+С=АС+В и 2) AB+CD= =AD-fCB. Примером для первой схемы может служить реакция 3. (или, как говорят в этом случае, вытеснения) водорода кислот металлами, например: H2S04-f-Zn=ZnS04+H2, то есть при действии серной кислоты на цинк получается сернокислый цинк, и выделяется водород. Как показали исследования проф. Н. Н. Бекетова (1865) и В. Ипатьева и В. Верховского (1909), такого рода реакции могут идти и в обратную сторону, то есть водород может вытеснять металлы из солей, если только он производит высокое давление. Так, водород при давлении в 23 атмосфер вытесняет (замещает) водород из раствора сернокислого серебра (Бекетов); при давлении в 600 атмосфер при 130°—140° водород вытеснил медь из растворов сернокислой (CuS04), уксуснокислой Си(С2Н302)2 и хлорной (СиСИ2) меди; равным образом ник-кель вытесняется водородом при давлении в 600 атмосфер и 200° из уксуснокислой, сернокислой и хлористой соли. К реакциям по схеме: АВ-|-+CD=AD-(-CB относятся реакции двойного обмена, или двойного разложения (смотрите). 3. в органических (углеродистых) соединениях было открыто давно (Гей Люссак), а изучение этого явления французским химиком Ж. Дюма имело громадное значение для истории химии, так как ускорило падение электрохимической теории Берцелиуса и способствовало развитью унитарных взглядов. Ж. Дюма нашел, что „в органическом веществе, подвергнутом действию хлора, брома, иода, отнимается водород, а входят (на каждый объём водорода) равные объёмыхлора, брома, иода“. Дальнейшия исследования (Лорана и др.) показали, что при этой замене водорода столь ему противоположными по свойствам элементами, как хлор, бром, иод, характер соединения остается тем же самым: так, при замене водорода хлором в уксусной кислоте СН3.С02Н, получаются тоже кислоты: моно - (СН2С1.С02Н,), ди - (СНС12.С02Н) и три-хлороуксусная (СС13.С02Н). Если атомов водорода в частице много, то может получиться много замещенных продуктов: например, из метана СН4 получается СН3С1 (хлористый метил), СН2С12 (хлористый метилен), СНС13 (хлороформ) и СС14 (четырех-хлористый метил). Атомы водорода могут замещаться не только такими элементами, как галоиды и другие, но и группами атомов, как-то: ОН (гидроксил), NH2 (амид, или амин), N03 (нитро), S03 (сульфо) и т. под. Для решения вопроса о том, сколько атомов водорода может замещать тот или иной элемент или та или другая группа, можно руководиться законом 3., формулированным Д. И. Менделеевым следующим образом: „Уподобляя частицу системе тел, находящейся в движении, например совокупности солнца, планет и спутников, находящихся в условиях подвижного равновесия, мы должны ждать, что в этой системе действие одной части равно противодействию другой, как это следует по 3-му механическому закону Ньютона. Следовательно, если дана частица сложного тела, например Н20, NH3, NaCl и тому подобное., то всякие две ея части должны в химическом отношении представлять нечто одинаковое, силы и способности сходственные, а потому всякие две части, на которые можно разделить частицу сложного тела, способны замещать друг друга. Так. обр., водород, образующий с хлором соединение состава НС1, может быть замещен хлором атом за атом; на основании формул воды—Н20, аммиака—NH3, можно сказать, что один атом водорода может замещаться гидроксилом (ОН), группой NH2, один атом кислорода двумя, а азота тремя атомами водорода. Изследования над явлениями

Замещения привели к понятью об атомности элементов (смотрите химия) и теории строения органических соединений. Ив. Каблуков.