<<
>>

Химический процесс

§410. Третье явление формообразования тела планеты – это процесс преобразования химического состава её вещества. Он также в основном протекал в далёком прошлом, в активный период формирования тела планеты, но отчасти продолжает проявлять себя и сейчас.

В небесной механике мы говорили о материи как о массе, в учении о планете – как о стихиях и как о различных веществах. Теперь же материя выступает перед нами в виде химических соединений. Различие составляющих плоть нашей планеты химических соединений обусловлено тем, что все они в своей особенности представляют собой застывшие фазы (ступени) развития единого в себе химического процесса.

Но для начала вспомним основные сведения о химическом строении вещества. Сегодня человечеству известно около 110 химических элементов, различия между которыми проходят по показателю их атомного веса. 89 из них обнаружены в природе, остальные получены искусственным путём. Из этих 89 элементов 22 являются неметаллами. Это:

- 5 активных газов: водород H, азот N, кислород O, фтор F, хлор Cl;

- 6 инертных газов: гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn;

- 11 неметаллов: бор B, углерод С, кремний Si, фосфор P, мышьяк As, сера S, селен Se, теллур Te, бром Br, иод I, астат At.

Остальные 67 элементов относятся к металлам. Почти половина из них (31) обладает амфотерными (переходными) свойствами. Это значит, что они могут входить как в состав кислот, выступая в них в качестве неметаллов, так и в состав оснований, играя в них роль собственно металлов. Их называют также металлами переходной группы. Остальные 36 элементов являются собственно металлами.

Подавляющее большинство химических элементов в естественных условиях всегда находится в связанном состоянии, т.е. они существуют в химической связи с другими элементами. Такие химические соединения называются простыми веществами, которых в природе известно более 500.

Только несколько элементов таблицы Менделеева способны находиться в природе в свободном, несвязанном состоянии. В атмосфере это: азот N, кислород O, а также в незначительном количестве инертные газы. В земной коре это: углерод С, сера S и золото Au.

§411. Предваряя рассмотрение содержательной стороны химического процесса, мы должны прежде вывести за пределы нашего внимания те вещества, которые являются только формальными соединениями, а не реальными. Таковы: суспензии, эмульсии, амальгамы, сплавы, взвеси, смеси и т.п. Они представляют собой простое смешение химически пассивных по отношению друг к другу веществ. Такие вещества не являются противоположными по своим свойствам, поэтому их соединение не вызывает химической реакции и, соответственно, их индивидуальные свойства не претерпевают в таких состояниях каких-либо качественных изменений. В настоящую химическую реакцию вступают вещества, обладающие противоположными свойствами.

§412. Ход реального химического процесса представляет собой определённую последовательность особенных химических реакций, образующих замкнутый круг. В этом процессе каждая особенная реакция выходит из предыдущей и своими продуктами порождает следующую реакцию. Соответственно, то или иное вещество участвует в одной реакции как её продукт, в другой – в качестве её реагента.

Тем, какое положение занимает в той или иной реакции вещество, определяется его своеобразие на данный момент. Это место в химическом процессе является единственным основанием для классификации различных типов химических соединений.

§413. Взятые сами по себе простые вещества природы являются устойчивыми соединениями. Поскольку им суждено вступить в реакцию друг с другом, постольку они должны сойтись в некой третьей среде. В качестве таковых сред, в которых протекают химические реакции, выступают стихии планеты:

а) вода – нейтральная, соединяющая среда,

б) воздух – разъедающая, дифференцирующая среда.

Следовательно, для протекания химической реакции требуется, во-первых, наличие веществ-реагентов, обладающих противоположными свойствами, а во-вторых, наличие среды, где они должны встретиться друг с другом.

§414. В ходе химической реакции происходит полное качественное преобразование участвующих в ней веществ. Они разлагаются на свои элементы, из которых тут же образуются новые соединения. Причем разложению на элементный состав подвергаются как вещества-реагенты, так и вещество той среды, в которой она протекает. Из воды в этих целях берутся образующие её элементы: кислород O и водород H, а из воздуха – только кислород O. Атмосферный азот N остаётся пассивным по отношению к участию в неорганическом химическом процессе.

Кислород O и водород H являются элементами противоположного свойства. Кислород O – это агрессивный, окисляющий элемент, захватывающий электроны других элементов. Водород H, напротив, является горючим, восстанавливающим элементом, легко отдающим свои электроны. Вода H2O представляет собой единство их противоположности.

Прореагировав, т.е. поучаствовав в химической реакции, элементы стихий вновь сплавляются друг с другом и возвращаются в своё исходное состояние. Кислород, воссоединившись с водородом, превращается в воду, а его свободный остаток возвращается в атмосферу.

§415. Последовательность развития химического процесса в целом содержит в себе четыре фазы преобразования вещества, каковыми являются:

1 – чистые химические элементы,

2 – оксиды и гидроксиды,

3 – кислоты и основания,

4 – соли.

Это значит, что всё многообразие простых веществ планеты подразделяется на четыре названных класса неорганических химических соединений.

Преемственность между ними в ходе развития химического процесса представляет собой так называемую генетическую связь различных классов химических соединений.

С точки зрения всеобщности развития химического процесса эта генетическая связь различных классов химических соединений осуществляется через последовательность трёх типов химических реакций:

- окисления,

- горения,

- нейтрализации.

§416. Реакция окисления. Первым типом химической реакции, с которой, собственно, и начинается химический процесс как таковой, является реакция окисления. В природных условиях она возбуждается под воздействием электрического напряжения. Средой её протекания выступают вода и воздух.

Возникающее между двумя различными металлами электрическое напряжение разлагает связующую их среду – воду. Её кислород присоединяется к одному из металлов, в результате чего тот окисляется и становится оксидом. Водород же воссоединяется с кислородом оксида второго металла, в результате чего тот раскисляется, либо водород соединяется с самим активным металлом, в результате чего образуется гидрид данного металла: LiH, AlH3.

Тем самым из своего исходного индифферентного (равнодушного) состояния, в котором они пребывали в составе простых природных веществ, данные металлы, напрягаясь по отношению друг к другу, возбуждают химический процесс. В ходе начавшейся реакции один металл окисляется, становится оксидом или гидроксидом, а другой, наоборот, раскисляется и восстанавливается, либо в отдельных случаях гидрируется, т.е. соединяется с водородом. В итоге мы получаем первый класс химических соединений: оксиды СuО2 и гидроксиды Са(ОН)2.

§417. Здесь важно обратить внимание на то, что в естественных условиях начало самой реакции окисления вызывается явлением электрического напряжения, возникающего между разными по своим свойствам веществами. Современная промышленная химия нацелена главным образом на производство каких-либо химических соединений с заданными параметрами. При таком отношении собственная природа химического процесса как такового остаётся за пределами её интересов. Поэтому причинная связь природного электричества с началом химического процесса в промышленной химии не видна.

Однако почти во всех промышленных химических производствах используют катализатор. А что такое катализатор? Это вещество, которое, как сообщают нам химики, позволяет возбуждать химические реакции и ускорять их ход. Он применяется в первую очередь как раз в окислительно-восстановительных реакциях, а также в реакциях гидрирования и дегидрирования. В большинстве случаев роль катализатора выполняют амфотерные металлы (металлы переходной группы) и их соединения, способные как отдавать, так и принимать электроны. Они подбираются опытным путём по их способности образовывать связь с нужным химическим реагентом. Причём, как поясняют химики, катализатор только участвует в протекании химической реакции, но не входит в состав готового продукта, т.е. того продукта, который интересует промышленников и ради которого затевалась сама реакция!

Что всё это напоминает? Правильно, то, что в промышленной химии называется катализатором, является по своей сути вторым металлом, присутствие которого необходимо для возбуждения реакции окисления. Металл-катализатор выступает в качестве второго электрода, создающего необходимое для начала реакции естественное электрическое напряжение. В тех же случаях, когда электрическое напряжение подаётся искусственным путём, катализатор играет роль второго конечного пункта следования данной реакции. То, что с промышленной точки зрения мы рассматриваем как катализатор, является по своей естественной сути второй стороной противоположности, благодаря наличию которой возбуждается химическая реакция. Поэтому рассматривать катализатор лишь как какой-то сторонний по своей природе ускоритель процесса химического преобразования вещества – всё равно, что смотреть на мужчину как на ускоритель детородного процесса; дескать, женщины и так бы рожали детей, но с участием мужчин это происходит побыстрее.

Конечно, реакция окисления может возникнуть и без такого явного введения в неё второго "электрода" в форме катализатора. Но это не значит, что она будет протекать без его участия. Вещество-реагент само отыщет необходимую ему для возбуждения реакции противоположную сторону где-нибудь в примесях воды, в воздухе, в стенках сосуда – так, как это и происходит в реальных условиях.

Причиной возникновения окислительно-восстановительных реакций в естественных условиях природы является электрическое напряжение, возникающее между двумя различными по своим свойствам веществами. Поэтому Гегель и называет данный тип реакции гальванической, по имени Луиджо Гальвани (1737-1798), являющегося одним из основоположников учения об электричестве.

§418. Реакция горения. Те химические элементы, которые являются горючими – сера S, фосфор P, хлор Cl и другие неметаллы, превращаются в оксиды непосредственно в ходе их горения. Соединяясь с водой, они преобразуются в кислоты. Металлы переходной группы загораются, лишь находясь в окисленном состоянии (имея форму оксида). Поскольку они обладают амфотерными свойствами, то в результате их сгорания могут образовываться как кислоты, так и основания. Посредствующими средами здесь также являются воздух и вода.

Для нас реакция горения более привычна на примере сгорания органических веществ: дров, каменного угля, нефти, природного газа. Но в неорганической природе реакция горения также имеет место. Там горят неорганические вещества, представленные как в чистом виде (неметаллы), так и в виде оксидов (металлов). При горении металлических оксидов образуются основания (растворимые в воде основания называются щёлочами), а при горении неметаллов и их оксидов, а также оксидов металлов переходной группы, – кислоты.

§419. Отличие кислот от оснований (щелочей) состоит лишь в том, что у них различно наполнение среднего члена. Существуют так называемые амфотерные кислото-основания, которые, с одной стороны, представляют собой кислоты, с другой – основания, в зависимости от того, что является вторым реагентом в данной химической реакции. Например: при таком написании: HZnO – это кислота, а при таком: ZnOH – основание.

Кислоты и основания (щёлочи) являются противоположными по свойствам химическими соединениями. При промышленном производстве они хранятся в закрытых резервуарах. А когда они остаются открытыми по отношению к воздуху, то начинают активно взаимодействовать с содержащимися в нём твёрдыми частицами и парами воды, в результате чего их острота, как выражаются химики, "притупляется". В силу своей противоположности они не существуют в природе в устойчивой форме. Возникнув, они тут же стремятся соединиться друг с другом. Соединение кислоты с основанием даёт третий тип реакции – реакцию нейтрализации.

§420. Реакция нейтрализации. Будучи сторонами противоположности, кислоты и щёлочи всегда устремлены навстречу друг другу. Их соединение даёт реакцию нейтрализации, в результате которой образуются соль и вода.

Соль – это соединение металла с кислотным остатком. Например: CaCO3, NaCl. Кислотный остаток соли может быть бескислородным и состоять из одного элемента-неметалла. Такие солеобразующие элементы-неметаллы называются галогенами, к каковым относятся: фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I, астат At.

Соли являются нейтральными соединениями, в силу чего они устойчиво существуют в природе, где находятся в ассоциативной связи с оксидами металлов и неметаллов. Такие химические ассоциации составляют основную массу вещества земной коры. Иначе говоря, то, что мы называем землями, породами, недрами и т.д., представляет собой комбинацию солей с оксидами металлов и неметаллов. По преимуществу они состоят из кремния Si – 29,5%, алюминия Al – 8,05%, железа Fe – 4,65%, углерода С – 0,1%, серы S – 0,05% и связующего их кислорода О, которого в теле планеты содержится более всего – 47%. (В космосе доминируют лёгкие элементы – водород и гелий. Распространённость остальных элементов резко уменьшается по мере нарастания их атомного веса.)

§421. Реакция обмена. Соединение кислоты и основания (щёлочи) даёт соль. Соль – это единство противоположности, выражающееся в том, что в ней соединены в одно целое: а) металл, взятый из основания, и б) неметалл, входящий в кислотный остаток.

Противоположность металла и неметалла (кислотного остатка), рассматриваемая сама по себе, может быть более сильной или более слабой. В зависимости от этого вся образуемая ими соль может быть более устойчивой либо менее устойчивой. Здесь играет роль валентность входящих в неё элементов. Слабая противоположность компонентов соли (металла и кислотного остатка) побуждает её вступать во взаимодействие с другой солью с целью обмена с ней своими кислотными остатками. Цель такого обмена – образование более сильной соли. Распадение каждой соли на металл и на кислотный остаток совершается ради дальнейшего обмена ими друг с другом.

Составляющие соль компоненты – металл и кислотный остаток – стремятся выйти из своей связанности друг с другом и образовать новое соединение с другим, более удобным для каждого из них партнёром, разбив для этого другую соль на её компоненты. В этом проявляется избирательное сродство кислотного остатка первой соли с металлом второй соли, и наоборот – металла первой соли с кислотным остатком второй соли.

Такое взаимное отрицание двумя солями своих кислотных остатков, осуществляемое в порядке обмена, означает проявление того же самого принципа полярности, который мы имеем в явлении магнетизма и электричества, но уже на более высокой ступени его развития. Магнитная полярность возникает по принципу диаметрального противополагания однородного вещества относительно центра. Электрическая полярность возникает между разнородными телами. Электрическое напряжение снимается через искру света и механическое сотрясение тел. В химическом процессе мы имеем стремление металлов к поиску не просто своей противоположности, которую они находят в лице неметаллов как таковых, а к обретению ими более сильной, более подходящей для них противоположности. В ходе реакции обмена устраняется изначальная случайно обретённая противоположность металла и неметалла, на место которой приходит более сильная противоположность, дающая более устойчивое химическое соединение (соль).

§422. Средой протекания реакции обмена также служат вода и воздух. Сама же реакция протекает "по полной программе", совершая весь круг особенных реакций, составляющих химический процесс в целом. Сначала между элементами разных солей возникает взаимное электрическое напряжение. Под воздействием этого напряжения вода разлагается на водород и кислород. Соли распадаются на металл и кислотный остаток. Металлы окисляются, становясь гидроксидами и основаниями. Кислотные остатки превращаются в кислоты. А далее вновь происходит реакция нейтрализации, которая завершается образованием новых солей, имеющих уже более устойчивую внутреннюю связь своих компонентов или, иначе говоря, представляющих собой единство более сильной противоположности.

Реакция обмена представляет собой, таким образом, весь химический процесс в целом в его стремительном исполнении. В ходе реакции обмена происходит полный круг преобразования вещества, начинающийся с нейтральных соединений (воды и солей) и завершающийся образованием таких же нейтральных соединений (воды и новых солей). Если в самом химическом процессе все три типа реакций (окисление, горение, нейтрализация) разделены между собой и не содержат имманентного перехода друг в друга, то в реакции обмена они даны в своём полном непрерывном развитии.

§423. В ходе химического процесса свойства отдельных элементов становятся свойствами образуемого им соединения и, наоборот, свойства всего химического соединения становятся свойствами составляющих его элементов. Соответственно, описание свойств каждого конкретного химического элемента станет полным только тогда, когда будет указан весь круг его особенных состояний, приобретаемых им в ходе всего химического процесса в целом. Во всех реакциях, составляющих химический процесс: окислении, горении, нейтрализации, обмене, каждый элемент сохраняет свою определённость, но как остающуюся лишь "в себе", а не как достигающую существования "для себя". Железо, например, всегда остаётся железом, но только "в себе", а не по способу своего существования. В природе оно не существует в чистом виде, а только в виде химических соединений: FeS, FeS2, Fe2O3. В железных рудах, например, собственно железа содержится от 25 до 45 %.

§424. Химический процесс в целом представляет собой разомкнутый круг особенных химических реакций; он разделён в самом себе на свои отрывочные фрагменты. И это отличает его от жизни. В ходе химических реакций наблюдается, правда, некоторая видимость жизненной активности, которая особенно проявляется в стремлении кислот и оснований к соединению друг с другом, но она исчезает в образовавшемся нейтральном продукте – в солях и в воде. Если бы продукты химических реакций могли сами побуждать себя к вступлению в следующую реакцию, то это было бы уже жизнью. В этом смысле только жизнь представляет собой увековеченный химический процесс.

§425. Химические реакции никогда не прекращаются на нашей планете. Они продолжаются и по сей день, но не глобально, как это происходило на ранней стадии её формирования, а локально и скоротечно. Метеорологический процесс Земли постоянно порождает условия для возникновения химических реакций, но возбуждаются они лишь благодаря проявлению природного электричества. Со своей стороны, электричество представляет собой лишь частный случай действия земного магнетизма. Магнетизм же имеет своей причиной гравитационное сжатие вещества планеты, которое, в свою очередь, обусловлено партикуляризующей деятельностью тяжести материи.

§426. Геология. Результатом формообразующей деятельности магнетизма, электричества и химического процесса на нашей планете является современный геологический состав её вещества – реальное единство различных классов химических соединений, которые мы обнаруживаем в недрах нашей планеты. Таковыми являются, в первую очередь, гранит и базальт, наиболее распространённые магматические горные породы. Входящие в их состав кварц, слюда, полевой шпат, плагиоклазы, авгит, оливин – представляют собой кристаллизованные ассоциации противоположных по свойствам химических соединений. Все они включают в себя: а) сильный металл, б) слабый (амфотерный) металл, в) неметалл, г) связующий их кислород.

§427. Каждый из названных минералов представляет собой, следовательно, единство противоположных по своим свойствам химических элементов. Их формулы имеют следующий вид:

– полевой шпат – K,Na,Ba [AlSi3O8];

– плагиоклаза – Na [AlSi3O8] или Ca [Al2Si2O8];

– авгит – Ca,Mg,Fe,Al,Ti [(Al Si)O6];

– оливин – Mg2SiO4·Fe2SiO4·Mn2SiO4;

– ортоклаз – K2O·Al2O3·SiO2.

Базальтовые и гранитные породы представляют собой нечто прочное и устойчивое именно потому, что они содержат в единстве всю тройственность ступеней химического процесса:

а) металлический оксид – щелочное начало,

б) неметаллический оксид – кислотное начало и

в) образуемое ими нейтральное соединение – соль.

§428. Геологические породы, составляющие плоть нашей планеты, представляют собой итоговый (финальный) продукт всего химического процесса, вобравший в себя все порождённые им (процессом) химические соединения. Причём эти соединения существуют в геологических породах в своём взаимосвязанном единстве, где главным уже является само это единство. Геологические породы являют нам собой застывший в своих членах безжизненный организм. Этот организм ещё не стал жизнью, но тем не менее он уже представляет собой организованную систему различных типов химических соединений, объединившихся по принципу:

Возьмёмся за руки, друзья, чтоб не пропасть поодиночке.

§429. Мы завершаем рассмотрение качественных определений неорганической природы. Тяжесть даёт обособленные сгустки масс. Далее начинается процесс их гравитационного сжатия. В ходе сжатия принцип гравитации преобразуется в явление магнетизма, которое приводит к появлению шарообразной формы планеты, к слоистому расположению и кристаллической структуре её вещества. Электричество представляет собой частную, половинную форму явления магнетизма. Возникающая между разнородными телами электрическая напряжённость в одном случае приводит к их искрению и сотрясению, в другом – к началу процесса преобразования их вещества. Развитие химического процесса обусловило появление различных классов химических соединений, которые в своём ассоциированном единстве составляют геологическую плоть планеты.

§430. Вот та вязь определений, которую мы проследили в учении о планете:

Космические компоненты

свет – звёзды

темные тела

кометы – астероиды

планета

подвижные стихии (атмосфера и гидросфера) – литосфера

стихия огня

разрыв – единство

метеорологический процесс

Вещество

вес – объём

удельный вес

цвет – запах – вкус

упругость – сцепление

звук – теплота

Формообразовательный процесс

шарообразность – точка единства тела

гравитация

сферичность – кристаллизация

магнетизм

разнородное вещество – напряжённость

электричество

искра – сотрясение

химический процесс

окисление – горение

нейтрализация

обмен – ассоциации

геологические породы

Параллельно неорганическому химическому процессу на нашей Земле развивался и органический химический процесс, благодаря которому возникли живые организмы. Он состоялся на базе тех химических элементов, которые оставались относительно свободными от участия в неорганическом химическом процессе.

<< | >>
Источник: С.Н. Труфанов. ГРАММАТИКА РАЗУМА. 2003

Еще по теме Химический процесс:

  1. Глава 5. РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ФОРМЫ МАТЕРИИ КАК ЗАКОНОМЕРНЫЙ ПРОЦЕСС
  2. Статья 9.20. Нарушение порядка использования объектов по хранению химического оружия и объектов по уничтожению химического оружия Комментарий к статье 9.20
  3. Статья 23.76. Федеральный орган исполнительной власти, уполномоченный на осуществление функций по надзору и контролю за целевым использованием объектов по хранению химического оружия и объектов по уничтожению химического оружия Комментарий к статье 23.76
  4. Химический объект
  5. § 1. Специфика химической формы материи
  6. ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНИТЕЛИ
  7. § 1. Направленность развития химической формы материи
  8. § 2. Специфика химического способа развития
  9. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
  10. § 3. Направленность химической эволюции и периодический закон
  11. Васильева Т. С.. Химическая форма материи и закономерный мировой про­цесс.1984, 1984
  12. § 1. Вклад химического способа развития в биологический
  13. § 2. Критерий сложности химических элементов и соединений
  14. Химические и физические методы, используемые в криминалистике
  15. Особенности использования земелъ, подвергшихся радиоактивному и химическому загрязнению.
  16. § 2. Основные ступени и закономерности развития химической формы материи
  17. Предметы, подлежащие микроскопическапу и химическому анализу
  18. § 3. Проблема соотношения химического и биологического в аспекте понятия сложности