Verbum

ВАДАРО́ДНАЯ СУ́ВЯЗЬ,

від трохцэнтравай хімічнай сувязі тыпу A—H​^δ+... B​^δ-, якая ўзнікае, калі атам вадароду H адначасова злучаны з двума электраадмоўнымі атамамі A і B. З атамам A (вуглярод, азот, кісларод, сера) вадарод злучаны моцнай кавалентнай сувяззю (A—H​^δ+). З атамам B (фтор, кісларод, азот, радзей хлор, сера), які мае непадзельную пару электронаў, утварае дадатковую вадародную сувязь (абазначаецца кропкамі). Вадародная сувязь на парадак слабейшая за кавалентную сувязь.

Атамы A і B могуць належаць адной (унутрымалекулярная вадародная сувязь) і розным малекулам (міжмалекулярная вадародная сувязь). Выклікае асацыяцыю аднолькавых (вада, кіслоты, спірты) ці розных малекул у асацыяты і комплексы, уплывае на крышталізацыю, растварэнне, вызначае структуру бялкоў, нуклеінавых кіслот і інш. біялагічна важных злучэнняў.

І.В.Боднар.

т. 3, с. 434

ГА́ЗЫ НАФТАПЕРАПРАЦО́ЎКІ,

сумесі газаў, якія ўтвараюцца пры перапрацоўцы нафты на нафтаперапрацоўчых заводах. Састаў залежыць ад працэсу перапрацоўкі (перагонка, тэрмічны і каталітычны крэкінг, каксаванне, каталітычны рыформінг, гідракрэкінг).

Газы нафтаперапрацоўкі маюць насычаныя і ненасычаныя, у асн. нізкамалекулярныя вуглевадароды (малекулы з 1—4 атамамі вугляроду), а таксама вадарод, серавадарод і невялікую колькасць арган. злучэнняў серы. На ўстаноўках першаснай перагонкі атрымліваюць нязначную колькасць раствораных у нафце (1—1,2% ад масы нафты) газападобных вуглевадародаў. Газы крэкінгу і каксавання маюць даволі многа алкенаў (напр., газы каксавання прыкладна маюць у сабе этылену 5, прапілену 6, бутану 4, ізабутэну 1% па масе). Газ каталітычнага рыформінгу мае толькі насычаныя вуглевадароды і да 60% (па аб’ёме) вадароду. Выкарыстоўваюць як паліва і сыравіну для хім. прам-сці.

Я.І.Шчарбіна.

т. 4, с. 434

ГІДРАГЕНІЗА́ЦЫЯ

(ад лац. hydrogenium вадарод),

гідрыраванне, хімічны працэс далучэння вадароду (пераважна малекулярнага) да розных рэчываў у прысутнасці каталізатара пры высокай т-ры і ціску. У якасці каталізатараў найчасцей выкарыстоўваюць металы VIII гр. перыяд. сістэмы (напр., нікель, кобальт, плаціну, паладый), аксіды металаў (напр., аксід хрому Cr₂O₃, алюмінію Al₂O₃) і інш.

Гідрагенізацыяй азоту ў прам-сці атрымліваюць аміяк, аксіду вугляроду — метылавы спірт. Практычнае значэнне мае гідрагенізацыя арган. злучэнняў з кратнымі сувязямі. Далучэнне вадароду па падвойных сувязях (С=С) ляжыць у аснове ператварэння вадкіх алеяў і тлушчаў у цвёрдыя прадукты (напр., пры вытв-сці маргарыну). Гідрагенізацыя — адна з асн. рэакцый многіх працэсаў нафтаперапрацоўкі (напр., каталітычнага рыформінгу, гідракрэкінгу). Гідрагенізацыя можа адбывацца адначасова з гідрагенолізам: разрывам сувязі С—Х (Х — вуглярод, азот, сера, кісларод) у малекуле арган. злучэння пад уздзеяннем вадароду (напр., пры атрыманні шмататамных спіртоў з поліцукрыдаў).

Я.Г.Міляшкевіч.

т. 5, с. 223

ГАЗАЎСТО́ЙЛІВАСЦЬ

(біял.),

здольнасць раслін, а таксама арганізмаў і іх згуртаванняў (часцей раслін) пераносіць вял. канцэнтрацыі шкодных газападобных рэчываў атмасферы (серавадарод, вокіслы вугляроду, серы, азоту, фтор, фторысты вадарод, хларыды і інш.). У выніку пранікнення газаў у раслінныя клеткі ў іх назапашваюцца ядавітыя рэчывы, якія парушаюць працэсы абмену рэчываў. Пры высокай газаўстойлівасці раслін адбываецца эфектыўнае ачышчэнне паветра ў прамысл. гарадах. Для гэтай мэты выкарыстоўваюць віды раслін, якія ўтвараюць вял. біямасу і маюць інтэнсіўны газаабмен: з травяністых — аўсяніцу, мятліцу, райграс, кавыль і інш., з дрэвавых і кустовых — лох серабрысты, вяз, клён серабрысты, брызгліну, бружмель і інш. На Беларусі даследаванні па падборы газаўстойлівых раслін для азелянення тэр. прамысл. прадпрыемстваў пачаліся ў 1970-я г. ў Цэнтр. бат. садзе АН. Для прамысл. і гарадскіх умоў рэкамендавана больш за 150 відаў і сартоў дрэвава-кустовых і кветкава-дэкар. раслін, устойлівых да фітатаксікантаў.

Г.А.Семянюк.

т. 4, с. 430

ГІДРЫ́ДЫ,

хімічныя злучэнні вадароду з інш. элементамі. Простыя ці бінарныя гідрыды вядомыя для ўсіх элементаў, акрамя інертных газаў, плацінавых металаў (за выключэннем паладыю), серабра, золата, кадмію, ртуці, індыю, талію.

Гідрыды шчолачных і шчолачназямельных (акрамя магнію) металаў — солепадобныя іонныя злучэнні. Крышт. рэчывы, устойлівыя пры адсутнасці вільгаці (напр., гідрыды літыю LiH t_пл 680 °C, кальцыю CaH₂ t_пл 815 °C). Пры ўзаемадзеянні з вадой утвараюць шчолачы і вадарод. Гідрыды пераходных металаў і рэдказямельных элементаў (металападобныя гідрыды) светла- ці цёмна-шэрыя крышт. рэчывы з метал. бляскам, устойлівыя на паветры пры пакаёвай т-ры (напр., гідрыды тытану TiH₂ мае т-ру раскладання 600—700 °C). Гідрыды неметалаў — кавалентныя злучэнні, у асн. газападобныя рэчывы (высокатаксічныя, асабліва гідрыды мыш’яку AsH₃ і фосфару PH₃). Моцныя аднаўляльнікі, пры 100—300 °C раскладаюцца да элемента і вадароду. Бор і крэмній утвараюць вышэйшыя гідрыды: боравадароды і сіланы. Выкарыстоўваюць як аднаўляльнікі ў арган. сінтэзе і пры атрыманні металаў, як каталізатары, у вытв-сці паўправадніковых матэрыялаў (германію, крэмнію). Гл. таксама Алюмінію злучэнні, Літыю злучэнні.

т. 5, с. 240

ВА́ДКАСНЫ РАКЕ́ТНЫ РУХАВІ́К,

ракетны рухавік, які працуе на вадкім паліве; асн. тып рухавікоў касм. апаратаў. Схему рухавіка распрацаваў К.Э.Цыялкоўскі (1903). Адрозніваюць асноўныя (для разгону ракеты) і дапаможныя (рулявыя, тармазныя і інш.). У залежнасці ад акісляльніку бываюць кіслародныя, азотнакіслотныя, фторныя і інш. Гаручае — газа, вадарод, аміяк і інш.

Складаецца з камеры згарання, рэактыўнага сапла, сістэм сілкавання, рэгулявання падачы і ўзгарання паліва і дапаможных агрэгатаў. Сістэма сілкавання палівам — выцясняльная (газабалонная) ці турбапомпавая. Гаручае і акісляльнік змешваюцца і ўзгараюцца ў камеры, адкуль газавы струмень праз сапло з вял. скорасцю выкідваецца ў навакольнае асяроддзе і стварае цягу. Асн. ахалоджванне камеры ажыццяўляецца цёкам гаручага па каналах у сценцы. У сучасных вадкасных ракетных рухавіках выкарыстоўваецца двухкампанентнае ракетнае паліва (складаецца з акісляльніку і гаручага, якія захоўваюцца ў асобных баках) і аднакампанентнае (вадкасць, здольная да каталітычнага раскладання). Выкарыстоўваюцца таксама ў балістычных ракетах далёкага дзеяння, зенітных кіроўных ракетах і інш.

Літ.:

Бычков В.Н., Назаров Г.А., Прищепа В.Н. Космические жидкостноракетные двигатели. М., 1976.

т. 3, с. 438

БРОМ

(лац. Bromum),

Br, хімічны элемент VII групы перыяд. сістэмы. Ат. н. 35, ат. м. 79,904; належыць да галагенаў. Прыродны складаецца са стабільных ізатопаў ​⁷⁹Br (50,56%) і ​⁸¹Br (49,44%). Вядомы штучныя радыеактыўныя ізатопы (​⁸⁰Br, ​⁸²Br). Адкрыты франц. хімікам Ж.Баларам (1826).

Бром — чырвона-бурая вадкасць з непрыемным рэзкім пахам, лёгка выпараецца, t_пл -7,25 °C, t_кіп 59,2 °C, шчыльн. 3105 кг/м³. Слаба раствараецца ў вадзе (насычаны водны раствор наз. бромнай вадой), добра ў арган. растваральніках. Малекула двухатамная. Бром непасрэдна рэагуе з большасцю металаў (акрамя плаціны і танталу) і з некаторымі неметаламі (сера, фосфар) з утварэннем брамідаў. З вадародам пры награванні ўтварае бромісты вадарод. З кіслародам і азотам непасрэдна не рэагуе. Моцны акісляльнік Атрымліваюць з марской вады, азёрных і падземных расолаў, шчолаку калійнай вытв-сці акісленнем брамідаў хлорам. Бром і яго злучэнні выкарыстоўваюць у вытв-сці антыдэтанатараў (для бензіну), фота- і кінаматэрыялаў, медыкаментаў, інсектыцыдаў, фарбавальнікаў. Ядавіты; ГДК у паветры 0,5 мг/м³.

Літ.:

Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, иода и их соединений. М., 1979.

т. 3, с. 259

АКІСЛЕ́ННЕ-АДНАЎЛЕ́ННЕ, акісляльна-аднаўляльныя рэакцыі,

хімічныя рэакцыі, пры якіх адбываецца пераход электронаў ад атамаў, малекул ці іонаў аднаго злучэння да атамаў, малекул і іонаў другога. Паводле электроннай тэорыі акісленне вызначаецца як страта (напр., Zn-2e = Zn​²⁺), а аднаўленне як далучэнне (напр., Cl₂ + 2e = 2Cl​^–) электронаў. Рэчыва, якое далучае электроны, наз. акісляльнікам, а якое іх страчвае — аднавіцелем. Акісленне-аднаўленне ўзаемазвязаныя працэсы, якія адбываюцца адначасова: Zn + Cl₂ = Zn Cl₂ (Zn аднавіцель, акісляецца да Zn​²⁺, а Cl₂ акісляльнік, аднаўляецца да 2Cl​^–). Важнейшыя акісляльнікі: кісларод, хлор, пераксід вадароду, марганцавакіслы калій і інш. Аднаўляльнікі: вугаль, вадарод, ёдзісты калій, аксід вугляроду і інш. Пры складанні ўраўненняў акіслення-аднаўлення ўлічваецца электраадмоўнасць атамаў (здольнасць атама ў малекуле прыцягваць і ўтрымліваць электроны) і акіслення ступень. Перамяшчэнне электронаў у акісленні-аднаўленні адбываецца за кошт розніцы энергій сувязі, у аднаўляльніку электроны звязаны слабей. Рэакцыямі акіслення-аднаўлення карыстаюцца пры атрыманні металаў і неметалаў, розных хім. прадуктаў (аміяку, азотнай і сернай кіслот і інш.), яны ляжаць у аснове гарэння ўсіх відаў паліва, карозіі металаў, электролізу раствораў і расплаваў, дзеяння хім. крыніц току. Уласціва біял. сістэмам (гл. ў арт. Акісленне біялагічнае, Фотасінтэз).

т. 1, с. 192

ВАЛЕ́НТНАСЦЬ

(ад лац. valentia сіла),

здольнасць атама хім. элемента ўтвараць пэўную колькасць хімічных сувязяў з інш. атамамі. Паняцце «валентнасць» увёў англ. хімік Э.Франкленд (1853). Велічыня валентнасці атама хім. элемента вызначаецца колькасцю атамаў вадароду (прынята лічыць аднавалентным), якія ён далучае пры ўтварэнні гідрыдаў (злучэнні з вадародам). Напр., атам хлору далучае 1 атам вадароду (хлорысты вадарод HCl), атам кіслароду — 2 атамы (вада H₂O), таму валентнасць хлору і кіслароду ў гэтых злучэннях адпаведна 1 і 2. Паняцце «валентнасць» атрымала развіццё ў квантава-хім. тэорыі хім. сувязі. Паводле гэтай тэорыі велічыня валентнеасці атама (спін-валентнасць) вызначаецца колькасцю электронных пар, якія фарміруюцца пры ўтварэнні хім. сувязяў паміж дадзеным і інш. атамамі за кошт абагульнення іх электронаў з няспаранымі спінамі. Электроны атама, якія могуць удзельнічаць у фарміраванні агульных электронных пар, наз. валентнымі (электроны вонкавых электронных слаёў). У атамах элементаў з недабудаваным перадапошнім слоем (напр., у атамаў жалеза Fe, марганцу Mn, вальфраму W) валентнымі могуць быць і некаторыя электроны гэтага слоя. Многія элементы маюць пераменную валентнасць (напр., у серавадародзе H₂S, аксідах SO₂ і SO₃ валентнасць серы адпаведна 2, 4, 6).

Валентнасць вызначаецца толькі колькасцю кавалентных сувязяў. Для злучэнняў з іоннай сувяззю выкарыстоўваецца паняцце акіслення ступень, якая колькасна роўная валентнасці, але дадаткова характарызуецца дадатным ці адмоўным знакам. У комплексных злучэннях і іонных крышталях каардынацыйны лік атамаў (іонаў) перавышае велічыню спін-валентнасці, таму карыстаюцца паняццем каардынацыйнай валентнасці, якая колькасна роўная суме спін-валентнасці і колькасці атамаў (іонаў), дадаткова звязаных з валентнанасычаным атамам. Напр., у комплексным злучэнні гексафтораалюмінат (III) натрыю Na₃[AlF₆] спін-валентнасць атама алюмінію 3, ступень акіслення +3, але пры ўтварэнні злучэння з AlF₃ і NaF атам валентнанасычанага Al дадаткова хімічна звязваецца з 3 іонамі F​^-, таму каардынацыйная валентнасць алюмінію ў гэтым злучэнні 6. Гл. таксама Комплексныя злучэнні, Малекула, Крышталі.

Літ.:

Чаркин О.П. Проблемы теории валентности, химической связи, молекулярной структуры. М., 1987.

В.В.Свірыдаў.

т. 3, с. 479

БРАДЖЭ́ННЕ,

анаэробны ферментатыўны акісляльна-аднаўляльны працэс расшчаплення (катабалізму) арган. рэчываў, што адбываецца ў жывых арганізмах і эксперым. умовах пераважна пад уздзеяннем мікраарганізмаў або вылучаных з іх ферментаў. Зыходным субстратам для браджэння з’яўляюцца гал. ч. вугляводы, арган. к-ты, пурыны і пірымідзіны. Пры браджэнні ў выніку шэрагу спалучаных акісляльна-аднаўляльных рэакцый вызваляецца энергія, неабходная для жыццядзейнасці арганізмаў, і ўтвараюцца хім. злучэнні, што выкарыстоўваюцца імі для біясінтэзу амінакіслот, бялкоў, тлушчаў і інш. «будаўнічых» кампанентаў цела (некаторыя бактэрыі, мікраскапічныя грыбы і прасцейшыя жывуць толькі за кошт энергіі браджэння). Адначасова назапашваюцца канчатковыя прадукты браджэння: у залежнасці ад віду зброджвальнага субстрату і шляхоў яго метабалізму ўтвараюцца спірты (этанол і інш.), карбонавыя к-ты (малочная, алейная і інш.), ацэтон і інш. арган. злучэнні, вуглякіслы газ, у шэрагу выпадкаў — вадарод. Паводле ўтварэння асн. прадуктаў адрозніваюць браджэнне спіртавое, малочнакіслае, масленакіслае, прапіёнавакіслае, ацэтона-бутылавае, ацэтона-этылавае і інш. Характар і інтэнсіўнасць браджэння, колькасныя суадносіны канчатковых прадуктаў, а таксама кірунак залежаць ад асаблівасцяў яго ўзбуджальніка і ўмоў, пры якіх яно адбываецца (pH, ступень аэрацыі, від субстрату і інш.). Найб. вывучана спіртавое браджэнне.

Спіртавое браджэнне адкрыў франц. вучоны Каньяр дэ ла Тур (1836), які вызначыў, што яно звязана з ростам і размнажэннем дражджэй. Хім. ўраўненне спіртавога браджэння — C₆H₁₂O₆·2C₂H₅OH + 2CO₂ выведзена франц. хімікамі А.Лавуазье (1789) і Ж.Гей-Люсакам (1815). Л.Пастэр (1857) вызначыў, што спіртавое браджэнне выклікаюць толькі жывыя дрожджы ў анаэробных умовах. Ням. хімік Э.Бухнер (1897) высветліў, што яго могуць ажыццяўляць таксама выцяжкі з дражджэй. Пры т-ры, роўнай або большай за 50 °C, працэс браджэння спыняецца. Вылучаны і ідэнтыфікаваны 11 метабалітаў гэтага працэсу — прамежкавых прадуктаў спіртавога браджэння глюкозы і 11 ферментаў, што паслядоўна каталізуюць усе рэакцыі і спіртавога браджэння (сумарнае ўраўненне якога C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2АДФ → 2CH₃CH₂OH + 2CO₂ + 2АТФ). Існуе цесная сувязь паміж браджэннем і дыханнем мікраарганізмаў, раслін і жывёл. У прысутнасці кіслароду спіртавое браджэнне прыгнечваецца ці зусім спыняецца. Працэс ператварэння глюкозы ў жывых арганізмах (гліколіз) падобны да спіртавога браджэння і ідзе з удзелам тых жа ферментаў (адметныя рысы ён набывае на апошніх этапах). Зброджванне вугляводаў (глюкозы, ферментатыўных гідралізатаў крухмалу, кіслотных гідралізатаў драўніны) шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах прам-сці з мэтай атрымання этылавага спірту, гліцэрыну і інш. тэхн. і харч. прадуктаў. На спіртавым браджэнні заснаваны прыгатаванне цеста ў хлеба-пякарнай прам-сці, малочнакіслых прадуктаў, вінаробства і піваварэнне. Малочнакіслае браджэнне бывае гомаферментатыўнае (яго асн. прадукт — малочная к-та; выклікаецца бактэрыямі Streptococcus lactis, S. diacetilactis, Lactobacillus delbrückii) і гетэраферментатыўнае (акрамя малочнай утвараюцца бурштынавая і воцатная к-ты, этанол і інш.; выклікаецца бактэрыяй Escherichia coli — кішачнай палачкай). Малочнакіслае браджэнне выкарыстоўваюць пры вырабе кісламалочных прадуктаў, малочнай к-ты, у хлебапячэнні, квашанні агародніны, сіласаванні кармоў і інш. Масленакіслае браджэнне вугляводаў з утварэннем масленай к-ты ажыццяўляюць многія анаэробныя бактэрыі з роду Clostrobium; выкарыстоўваецца для атрымання масленай к-ты, пры вымочванні валакністых раслін (лёну, канапель, джуту і інш.). Ацэтона-бутылавае браджэнне вугляродаў з утварэннем бутылавага спірту і ацэтону (таксама невял. колькасці вадароду, вуглякіслага газу, воцатнай і масленай к-т і этылавага спірту) выклікае бактэрыя Clostridium acetobutilicum; выкарыстоўваюцца для прамысл. атрымання бутылавага спірту і ацэтону, неабходных для хім. і лакафарбавай прам-сці. Некаторыя бактэрыі з роду Clostridium (гніласныя анаэробы) здольныя зброджваць таксама амінакіслоты бялкоў. Гэты працэс мае вял. значэнне ў кругавароце рэчываў у прыродзе. Прапіёнавакіслае браджэнне вугляводаў з утварэннем вуглякіслага газу, прапіёнавай і воцатнай к-т выклікаюць некалькі відаў бактэрый з роду Propionibacterium. На гэтым працэсе заснавана сыраробства. Ёсць віды браджэння, якія суправаджаюцца і аднаўленчымі працэсамі, напр. зброджванне цукру плесневым грыбам Aspergillus niger, які да 90% засвоенага ім цукру ператварае ў лімонную к-ту, што выкарыстоўваецца ў харч. прам-сці для мікрабіял. сінтэзу лімоннай к-ты. Традыцыйна браджэнне называюць таксама кіслародныя акісляльныя працэсы, напр. воцатнакіслае і глюконавакіслае браджэнне, што ажыццяўляюць аэробныя бактэрыі з роду Acetobacter і некаторыя плесневыя грыбы, якія акісляюць этылавы спірт з утварэннем воцатнай, а глюкозу — глюконавай к-т.

Літ.:

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 2. М., 1985;

Кретович В.Л. Биохимия растений. 2 изд. М., 1986.

А.М.Ведзянееў.

т. 3, с. 228