CC BY
44УДК 343.9 ББК 67
DOI 10.24411/2073-3313-2019-10322
СТАНОВЛЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И СОСТОЯНИЕ ЗНАНИЙ О СЛЕДАХ, ОБРАЗОВАННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Николай Васильевич КАРЕПАНОВ, доцент кафедры криминалистики Уральского государственного юридического университета (Екатеринбург), кандидат юридических наук
E-mail: karepanovvv@gmail.com
Научная специальность: 12.00.12 — криминалистика; судебно-экспертная деятельность;
оперативно-розыскная деятельность
Аннотация. В статье обозначена история развития знаний о химических следах, судебной токсикологии, судебной серологии (определение ядов и отравляющих веществ, анализ следов крови). Исследуются практические наработки для разрешения самых разнообразных вопросов (определение состава пуль, дроби и других боеприпасов; установление следов выстрела по остаткам продуктов сгорания пороха; обнаружение копоти и смазочных масел на «пояске обтирания»; выявление спиленного номера оружия, автомобиля).
Анализируются химические исследования, которые по делам, связанным с подделкой документов, служат для установления однородности или различия материалов документов (бумаги, чернил, карандашей, клея, штемпельной краски), для выявления удаленного (травлением, стиранием) и закрытого красящим веществом текста; для прочтения текста, выполненного симпатическими чернилами, и для восстановления обуглившихся документов.
При расследовании преступных абортов химические исследования помогают установлению составов различных жидкостей и порошков, обнаруженных и изъятых у подозреваемых в производстве абортов лиц.
При расследовании автотранспортных происшествий химические методы исследования вещественных доказательств необходимы для установления однородности или различия состава ткани одежды пострадавшего и волокон ткани, обнаруженной на автомашине, или пятен краски и масла, найденных на автомашине.
Химические исследования пыли с одежды и обуви и грязи из-под ногтей способствуют установлению факта пребывания подозреваемого в преступлении лица в каком-либо определенном месте и др.
В статье рассматривается механизм образования химических следов и их классификация.
Ключевые слова: следы; доказательства; физический, химический и биологический процессы; судебно-медицинское исследование; физические следы; химические следы; химические реакции: соединения, разложения, замещения, обмена.
Annotation. The article marks the history of development knowledge about chemical footprint, forensic toxicology, forensic serology (determination of poisons and poisonous substances, analysis of traces of blood). Practical developments are investigated to resolve a wide variety of issues (determining the composition of bullets, fractions and other munitions; To determine the traces of the shot on the residue of the gunpowder combustion products; to detect the grease and lubricating oil on the «wiping belt», to identify the cut number of weapons, car).
Chemical research is analyzed, which on cases related to forgery of documents serve for the establishment of uniformity or difference of documents (paper, ink, pencils, glue, stamp paint), to detect the remote (etching, abrasion) and closed dye substance Text, to read the text in sympathetic ink, and to restore the charred documents.
In the investigation of criminal abortions, chemical investigations help to establish the composition of various liquids and powders found and confiscated from suspects in the production of abortions.
In the investigation of motor accidents, chemical methods of investigation of physical evidence are necessary to establish uniformity or differences in the composition of the fabric of the victim's clothing and fibers found on the car, or stains Paints and oils found on the car.
Chemical researches of dust from clothes and footwear, and dirt from under nails help to establish fact of stay of the suspect in a crime of the person in any certain place etc.
The article considers the issues of the mechanism of formation of chemical traces and their classification.
Keywords: traces; evidence; physical, chemical and biological processes; forensic medical examination; physical traces; chemical traces; chemical reaction: connection, decomposition, substitution, exchange.
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
Химические исследования первоначально использовались преимущественно для ядов и отравляющих веществ во внутренних органах трупа, остатках пищи и напитках. Такие знания относятся к судебной токсикологии.
Важной задачей токсикологии в период ее становления являлось обнаружение яда в трупе человека. Долгое время сделать этого не мог никто. Наличие яда пытались обнаружить в ходе вскрытия трупа. Однако оказалось, что совершенно невозможно констатировать отравление на основе одних лишь данных патологоанатомического обследования. Редкие исключения из этого касались только едких ядов, например кислот, вызывающих очевидные разрушения тканей, а также воспалительных ядов (порошок «шпанская мушка), которые приводили к явным изменениям в организме, в частности, к разрушению почек.
Знаменитый нидерландский клиницист Герман Бёрхааве считается первым, кто попытался решить проблему обнаружения яда химическим способом. Он предложил класть вещества, в которых подозревают наличие яда, на пылающие угли и проверять их затем по запаху. Сгорая или испаряясь, различные яды издают различные, специфичные для каждого из них запахи.
Примерно в 1775 г. уроженец Штральзун-да Карл Вильгельм Шееле, работавший аптекарем в шведском местечке Кёпинг, установил, что белый мышьяк под воздействием хлора или «царской водки» преобразуется в мышьяковистую кислоту. Если эта кислота приходит в соприкосновение с металлическим цинком, то образуется ядовитый, пахнущий чесноком газ. Так был открыт газообразный мышьяковый водород, которому вскоре предстояло сыграть решающую роль в токсикологии. Затем было сделано открытие, что в жидких веществах, где предполагается наличие мышьяка (например, в желудке), последний выпадает в виде желтоватого осадка в случае добавления соляной кислоты и сероводорода. Так сероводород стал необходимым реагентом для обнаружения металлических ядов.
В 1787 г. Иоганну Даниэлю Мецгер удалось, выпаривая вещество с мышьяком над медной пластинкой и вновь нагревая получившийся осадок вместе с древесным углем, получить снова мышьяк.
Немецкий исследователь Валентин Розе, асессор Берлинского медицинского общества, в 1806 г. предпринял шаги по выявлению мышьяка в человеческом организме, в кишках и стенках желудка, даже в том случае, когда таких следов в содержании желудка уже не было. Он обрабатывал стенки желудка, уничтожая «органическую материю», а затем по методу Мецгера получал в осадке мышьяк1.
В 1824 г. профессор Медико-хирургической академии А. П. Нелюбин опубликовал в «Военно-медицинском журнале» «Правила для руководства судебного врача при исследовании отравления», где им впервые в мире была высказана мысль о невозможности обнаружения металлических ядов в трупном материале без разрушения органических веществ. Через 15 лет эту идею поддержал французский токсиколог Орфила, который также предложил при исследовании трупного материала на наличие соединений металлов применять азотную кислоту2.
Вместе с тем эта наука подчинена (пожалуй, еще больше, чем судебная медицина) неумолимому закону. Это было и раньше, действует и сейчас и будет действовать в будущем. Пока раскрывается загадка одной группы ядов, в естественной науке открываются, иногда создаются, все новые яды.
Открыты методы обнаружения металлических ядов: сурьмы, свинца, фосфора, серы и многих других. Некоторые растительные яды известны человечеству несколько тысячелетий, и их перечень огромен.
Начало освоению этих ядов положил немецкий аптекарь Зертюнер, когда в 1803 г. выделил из опиума морфий. Естествоиспытатели и фармацевты стали выделять, особенно из экзотических растений, постоянно растущее число ядов. Из рвотного ореха выделили стрихнин, в коре хинного дерева нашли хинин, выделили никотин из табака, получили атропин из белладонны; итого — около двух тысяч таких ядов: от кокаина, гиосциамина, гиосцина и колхицина до аконитина. Все они имели один базисный характер, были подобны щелочам, поэтому получили название алкалоидов.
Эти яды приводят к смерти, не оставляя, в отличие от металломинеральных ядов, казалось бы, никаких следов в организме умершего, которые можно было бы обнаружить.
К 1850 г. токсикологам удалось найти некоторые химические реактивы, при помощи
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
которых можно было доказать наличие алкалоидов, если они были в виде чистого вещества или относительно «чистых растворов». Дубильная кислота, сулема и другие реактивы образовывали в таких растворах осадки или вызывали некоторое их помутнение. Были открыты реактивы, меняющие окраску в присутствии алкалоидов (азотная кислота в растворе морфия окрашивала его в красный цвет). Но в чистом виде вещества растительного яда в трупе не встречается3.
Впоследствии был открыт способ обнаружения растительных алкалоидов и метод выделения их из человеческого организма, открыты цветовые реакции, выдающие наличие различных алкалоидов.
К середине ХХ в. выявлены методы безупречного обнаружения ядов. Этому способствовало развитие фармацевтической химии и промышленности. Стала возможной идентификация алкалоидов на основе определения точки их плавления и кристаллизации.
Прогресс в токсикологии связан с развитием физики. Идентификация алкалоидов стала возможной с применением рентгеност-руктурного анализа, колоночной и бумажной хроматографии.
Научились распознавать действие других ядов, в том числе синтетических, обнаруживать их и определять количество при помощи ультрафиолетового излучения, радиоактивных элементов.
Между тем химия и фармакология создавали и создают огромное количество новых веществ, которые можно использовать в качестве ядов. Сфера токсикологии распространилась чрезвычайно широко, проникла в повседневную работу сотен тысяч врачей. Остаются нераскрытыми многочисленные отравления и убийства при помощи яда, потому что еще не научились распознавать многоликие симптомы отравлений.
Другим знанием является судебная серология (исследование крови).
Научное исследование пятен крови имеет свою полную драматизма историю.
Еще пионеры судебной медицины и криминалисты XIX в. искали способы, которые позволили бы им точно определять следы крови на месте преступления или на одежде подозреваемых. Опыт свидетельствовал о том, что не каждое красное пятно является кровью и что следы крови могут принимать коричневый, желтоватый, серый оттенки.
Это происходило с течением времени и в результате внешних воздействий на следы, таких, как температура, влажность и снег. Были даже составлены таблицы с обозначением следов крови всех видов и цветов, чтобы путем сравнения устанавливать, не являются ли подозрительные пятна кровью4.
Следующим этапом исследования следов крови явилось открытие красных кровяных телец (эритроцитов), белых кровяных телец (лейкоцитов) и поиск при помощи микроскопа (который тоже только что появился) типичных форм эритроцитов. Но при этом следы не должны были быть высохшими, старыми и мелкими.
В 1893 г. немец Шёнбейн обнаружил в красящем веществе красных кровяных телец гемоглобин, который поглощает кислород и доставляет его органам человека. При соединении его с перекисью водорода образуется белая пена. Кровь при помощи этого способа стало можно обнаружить даже там, где ее смыли. Но такая реакция возможна не только с кровью, но и с другими веществами. То есть абсолютной надежности этот способ не давал5.
В это же время голландский ученый Ван Дин открыл пробу для определения крови вытяжками западноиндийского гваякового дерева, окрашивающего кровь в синий цвет.
В середине XIX в. Людвиг Тейхман-Ставларски из Кракова открыл геминовые кристаллы, при помощи которых стал применяться один из самых добротных методов определения следов крови.
На рубеже ХХ столетия двое ученых — О. и Р. Адлеры открыли бензидин как пробу крови. Немецкими учеными Бунзеном и Киргофом разработан спектральный анализ, который позволил определять наличие крови даже в очень малом количестве вещества. Таким образом, в это время судебные медики и химики создали целый арсенал методов, которые позволяли точно определить, являются ли подозрительные следы пятнами крови.
Некоторые судебные медики пытались определить обстоятельства преступления исходя из расположения и формы следов крови. Французы Флоренс и Фрикон разработали теорию о том, как выглядят следы, если кровь капает, фонтанирует, разбрызгивается или смазывается, образуя помарки6. И хотя эти изыскания лежат в области физики, механики, а не химии и биологии, их результа-
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
ты и по настоящее время подаются как исследование следов крови.
Следует отметить значительный вклад в развитие серологии русских ученых.
В 1891 г. Д.Л. Романовский предложил метод так называемой паноптической окраски сухих фиксированных мазков крови.
В 1899 г. ученик И.И. Мечникова Ф.Я. Чис-тович впервые установил, что при введении в кровь кроликам сыворотки лошади или угря сыворотка иммунизированных таким образом кроликов приобрела способность при смешивании ее с сывороткой крови лошади или угря давать помутнения — преципитацию.
Это открытие Ф.Я. Чистовича легло в основу нового научно обоснованного метода определения вида крови. Реакция преципитации в судебной медицине впервые была применена в 1901 г. Уленгутом и носит название реакции Чистовича — Уленгута.
Почти одновременно таких же результатов добился ассистент берлинского Института гигиены фон Вассерман (который позднее прославился как автор реакции Вассермана для диагностики сифилиса) и его сотрудник Альберт Шютце. Феномен их исследований позволил определять, кому принадлежит та или иная проба крови: человеку или животному7.
Позднее, в 1911 — 1915 гг., М.И. Райским и его учениками был открыт феномен ревакцинации (повторной иммунизации).
В 1970 — 1985 гг. в СССР были разработаны и внедрены в экспертную практику методы исследования вещественных доказательств, в том числе и следов крови. В частности, методы определения в пятнах крови сывороточных и ферментных систем, что значительно расширяет экспериментальные возможности8.
Эти исследования положили начало современной науке о следах крови. Одним из направлений развития криминалистической, или судебной, серологии явились исследования в области установления принадлежности крови определенному, данному человеку.
В 1900 г. ученый из Вены Карл Ланд-штейнер выяснил, что у различных людей различные группы крови. Это позволяло определить, какой группе людей принадлежит кровь в обнаруженных следах.
Итальянцу Леону Латтесу, ассистенту института судебной медицины в Пвии, в 1916 г. удалось найти первый действенный способ определения группы крови в сухих следах.
Стало возможным устанавливать принадлежность крови к группе А, В или О9.
В 1930 г. Франц Иосиф Хольцер, профессор судебной медицины университета в Инс-бурге, разработал метод абсорбции для определения группы крови в следах. В отличие от метода Латтеса, его метод позволяет определять групповую принадлежность самих кровяных телец10.
Новые открытия касались, во-первых, тех фактов, что кровь человека, помимо деления на группы А, В. АВ и О, имеет и другие индивидуальные свойства. Удалось установить подгруппы А.1 и А.2 и факторы крови М, N, MN и P. Во-вторых, не только кровь, но и все выделения человеческого тела: слюна, слезы, сперма и пот имеют групповые свой-ства11.
Обнаружение новых факторов в крови человека стали следующими направлениями в истории развития судебной серологии.
Ландштейнер, Винер, а затем французы Ж. Дюкло и Ж. Рюффье открыли резус-фактор, который назвали Rh-фактором.
Затем выяснилось, что резус-фактор, самое последнее дитя ряда факторов M, MN и P, подразделяется на подфакторы C, D, E, c, d, e. Последовало открытие и новой наследственной группы факторов, которые получили общее название «Lewis», выявлено свойство крови под названием «Kell».
Австралийцы Уолч и Монтгомери открыли антитело S, англичанам Паркину, Моли-сону и Кьюрблу удалось обнаружить наследственное антитело Даффи, американцы Олен, Диамон и Нидзила открыли группу факторов «Kidd», был обнаружен и фактор «Lutheran».
Винер высчитал теоретическую возможность различать при помощи групп и факторов крови 507 000 типов крови. Каждый отдельный след может получить свою «формулу крови», как, например, A.2BNPRh, характерную лишь для 0,12% населения, и это без учета факторов «Lutheran», «Kell», «Lewis», S,
«Kidd», или Даффи. Это хорошие шансы для
12
точного определения происхождения крови12.
Дальнейшим развитием судебной серологии можно назвать и открытие шведа Оух-терлони, которое так и назвали тестом Оух-терлони и «смешанной агглютинации». Этот новый метод позволяет выявлять групповые
13
антигены в пятнах крови малого размера13.
В настоящее время к химическим исследованиям, кроме использования их для опре-
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
деления ядов и отравляющих веществ, анализа следов крови, прибегают для разрешения самых разнообразных вопросов (определение состава пуль, дроби и других боеприпасов; установление следов выстрела по остаткам продуктов сгорания пороха; обнаружение копоти и смазочных масел на «пояске обтирания»; выявление спиленного номера оружия, автомобиля).
По делам, связанным с подделкой документов, химические исследования служат для установления однородности или различия материалов документов (бумаги, чернил, карандашей, клея, штемпельной краски), для выявления удаленного (травлением, стиранием) и закрытого красящим веществом текста, для прочтения текста, выполненного симпатическими чернилами, и для восстановления обуглившихся документов.
При расследовании преступных абортов химические исследования помогают установлению составов различных жидкостей и порошков, обнаруженных и изъятых у подозреваемых в производстве абортов лиц.
При расследовании автотранспортных происшествий химические методы исследования вещественных доказательств необходимы для установления однородности или различия состава ткани одежды пострадавшего и волокон ткани, обнаруженной на автомашине, или пятен краски и масла, найденных на автомашине.
Химические исследования пыли с одежды и обуви и грязи из-под ногтей способствуют установлению факта пребывания подозреваемого в преступлении лица в каком-либо определенном месте.
При расследовании хищений химические исследования используются для установления однородности или различия остатков похищенного товара и образцов товаров, обнаруженных у подозреваемых.
При кражах сыпучих материалов химическим методом обнаруживаются следы этих материалов на одежде или обуви лиц, совершивших хищение.
По делам, связанным с падежом скота, вызванным отравлением, химические исследования помогают установить яд, который явился причиной отравления.
При расследовании пожаров путем химического исследования могут быть обнаружены остатки различных горючих и легковоспламеняющихся веществ.
В следственной практике химические исследования используются для выявления следов пальцев рук на пористых и шероховатых поверхностях (на бумаге, картоне, дереве), имеющих давность свыше двух — трех
14
дней, и для многих других целей14.
В этой работе описываются химические исследования ядовитых (отравляющих) веществ, материала документов [бумаги, чернил (выявление невидимого текста, определение давности написания текста), карандашных штрихов, штемпельной краски, клеящих веществ], изделий из волокнистых материалов, боеприпасов и следов действия огнестрельного оружия.
Статистические данные последних десятилетий свидетельствуют о росте применения оперативными сотрудниками правоохранительных органов специальных химических веществ. Нанесение на различные предметы-носители специальных химических веществ (СВХ) позволяет выделить эти объекты из большого множества других однородных предметов, а микроследы СВХ, обнаруженные на руках задержанного, его одежде, личных вещах, позволяют установить факт передачи заблокированных объектов15.
Химическое исследование СВХ позволяет установить фактические данные (марку СВХ, общую родовую или групповую принадлежность исследуемых объектов), факт контактного взаимодействия заблокированных объектов и рук подозреваемого, а также механизм переноса микроследов СВХ с одних объектов-носителей на другие.
Разработке исследований специальных химических веществ посвящены работы Г.А. Бей-хольдт, С. Ф. Бычковой, Ю.М. Воронкова, Э.П. Ким, Т.Ф. Моисеевой и других ученых.
Имеет свою историю и терминология СВХ. Наиболее старый из терминов — химические ловушки. Данный термин отражает как суть использованного специального средства, так и ожидаемый результат, но это словосочетание ближе к сленгу, чем к научной терминологии, так же, как и термин «метка».
Термин «криминалистические идентификационные препараты» достаточно научный, но его использование указывает на процесс идентификации, тогда как целью применения этих веществ является визуализация скрытых, латентных видов событий посредством микроследов, обнаруженных на
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
субъектах, объектах деятельности, элементах вещной обстановки. Поэтому более приемлемыми являются термины «специальные химические вещества» или «специальные препараты», так как все вещества имеют химическую природу и определенный состав.
Для формирования и исследования СВХ большое значение имеют химические дисциплины, такие, как неорганическая, органическая и аналитическая химия, химическая технология веществ. Так, неорганическая химия является источником информации о составе и свойствах неорганических люминофоров, а органическая — о составе, структуре и свойствах органических люминофоров. Без знаний химических свойств исследуемых веществ, их структуры невозможен анализ и последующая интерпретация полученных результатов.
Здесь следует обратить внимание на то, что когда речь заходит о химических следах, то всегда имеется в виду классификация следов событий или преступлений.
Нужно отметить, что, так же, как понятие о следах есть лишь относительное, то и основания деления их заимствуются по большей части не от внутреннего свойства материальных тел или физических полей, в чем собственно оно содержится, но от различных отношений этих объектов материи к другим предметам.
С нашей точки зрения, такими отношениями могут являться и являются, несомненно, отношения следов к стадиям их возникновения, выявления (обнаружения), исследования и использования. Такой подход к классификации следов кажется нам более приемлемым и охватывающим в своей сущности все или почти все предлагаемые криминалистами основания деления их на классы, роды и виды.
Таким образом: по отношению к стадии возникновения следов они разделяются на физические и химические следы, возникающие в результате физических и химических процессов (заметим, биологические процессы не указаны).
Здесь мы использовали термин возникновение, поскольку он по сути верно отражает первую стадию трансформации отношений к следам.
Возникновение — есть начало чего-нибудь, появление, зарождение16. Часто используемое словосочетание «образование следов», на наш взгляд, абсолютно правильно отражает
появление так называемых трасологических следов. Что же касается всего спектра этой категории, оно слишком заужено, поскольку означает только действия по глаголу образовывать, образовать и образоваться, образо-вываться17. В нашем толковании следы являются продуктом не только действий человека или действий вообще, но и результатом развития иных явлений, без участия самостоятельных субъектов. В этом случае понятие возникновение как нельзя лучше характеризует данную стадию.
Это основание классификации особенно важно тем, что оно дает нам представление, какие именно следы возникли, их сущность, кардинальное отличие друг от друга, оригинальные их характеристики, свойства.
Мы полагаем, что сущность следов выражается в их способе появления. По большому счету, все объекты материи имеют физические и химические свойства. Но появляются они в реальном мире по-разному, в результате принципиально отличных процессов: физических или химических, или их монолита.
Следы, возникающие в результате химических процессов, условно можно называть химическими следами. Химический процесс, протекающий с участием конкретных веществ (исходные вещества) в определенных условиях и приводящий к образованию известных веществ (продукты), называется химической реакцией18.
Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и неживые. В настоящее время известно более 100 элементов, большинство из них встречается в живых организмах. К самым распространенным в живой природе элементам следует отнести углерод, кислород, водород и азот.
Учение о химических процессах является областью глубокого взаимопроникновения физики, химии и биологии. Действительно, в основе этого учения лежат химическая термодинамика и кинетика, которые в равной степени относятся и к химии, и к физике. А живая клетка, исследуемая биологической наукой, представляет собой в то же время микроскопический химический реактор, в котором происходят превращения, многие из которых химия изучает и пытается реализовать в макроскопическом масштабе.
Таким образом, человек вскрывает глубокую связь, существующую между физическими, химическими и биологическими яв-
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
лениями, и одновременно перенимает у живой природы опыт, необходимый ему для получения новых веществ и материалов.
Следы, возникшие в результате химических процессов (химические следы), неоднородны и, в свою очередь, могут быть разделены на четыре вида по признаку, влияющему на появление таких следов, а именно, по числу и составу исходных веществ и продуктов при прохождении химических реакций: соединения (из нескольких простых или сложных веществ образуется одно сложное); разложения (из сложного вещества образуется несколько простых или сложных веществ); замещения (атом простого вещества замещает один из атомов сложного) обмена (сложные вещества обмениваются своими составными частями).
Рассмотрев различные виды процессов19, в которые вступают вещества в органической и неорганической химии, следует остановиться более подробно именно на реакции соединении.
Данная реакция отличается от всех остальных тем, что, независимо от количества реагентов в ее начале, в финале они все соединяются в одно. В качестве примера можно вспомнить процесс гашения извести: СаО + Н2О ^ Са(ОН)2.
В данном случае происходит реакция соединения оксида кальция (негашеной извести) с оксидом гидрогена (водой). В результате образуется гидроксид кальция (гашеная известь) и выделяется теплый пар. Кстати, это означает, что данный процесс действительно экзотермический.
При этом для простых реагентов неорганического происхождения возможны окислительно-восстановительные реакции соединения (А + В ^ АБ).
В качестве примера можно рассмотреть процесс получения трехвалентного хлорида железа. Для этого проводится реакция соединения между хлором и ферумом (железом):
3С12! + 2Бе ^ 2БеС13.
В случае, если речь идет о взаимодействии сложных неорганических веществ (АБ + ВГ ^ АБВГ), процессы в них способны происходить, как влияя, так и не влияя на их валентность.
Как иллюстрацию к этому рассмотрм пример образования гидрокарбоната кальция
из углекислого газа, оксида гидрогена (воды) и белого пищевого красителя Е170 (карбоната кальция):
СО2| + Н2О +СаСО3 ^ Са(СО3)2.
В данном случае имеет место классическая реакция соединения. При ее осуществлении валентность реагентов не меняется. Чуть более совершенное (нежели первое) химическое уравнение —
2БеС12 + С12| ^ 2БеС13
является примером окислительно-восстановительного процесса при взаимодействии простого и сложного неорганических реагентов: газа (хлора) и соли (хлорида железа).
Виды реакций присоединения в органической химии.
В веществах органического происхождения рассматриваемая реакция именуется «присоединением». Как правило, в ней принимают участие сложные вещества с двойной (или тройной) связью. Например, реакция между дибромом и этиленом, ведущая к образованию 1,2-дибромэтана:
(С2Н4) СН2= СН2 + Вг2 ^ (С2И4Бг2) ВгСН2 - СН2Вг.
В зависимости от того, какие из соединений выступают в роли реагентов, выделяются несколько разновидностей рассматриваемого процесса присоединения:
• гидрирование (добавляются молекулы гидрогена Н по кратной связи);
• гидрогалогенирование (присоединяется галогеноводород);
• галогенирование (добавление галогенов Вг2, С12| и подобных);
• полимеризация (образование из нескольких низкомолекулярных соединений веществ с высокой молекулярной массой).
В качестве иллюстрации гидрирования можно обратить внимание на уравнение взаимодействия пропена с водородом, в результате которого возникнет пропан: (С3Н6|) СН3 - СН=СН2| + Н2| ^ (С3Н8|) СН3 - СН2 - СН3|.
В органической химии реакция соединения (присоединения) может происходить между соляной кислотой (неорганическое вещество) и этиленом с формированием хло-рэтана:
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
(С2Н4!) СН2= СН2| + HCl ^ CH3 - CH2 -Cl (C2H5C1).
Представленное уравнение является примером гидрогалогенирования. Что касается галогенирования, то его можно иллюстрировать реакцией между дихлором и этиленом, ведущей к образованию 1,2-дихлорэтана:
(С2Н4|) СН2= СН2 + C12T ^ (C2H4C12) C1CH2 - CH2C1.
Множество полезных веществ образовывается благодаря органической химии. Реакция соединения (присоединения) молекул этилена с радикальным инициатором полимеризации под воздействием ультрафиолета — тому подтверждение: n СН2 = СН2 (R и УФ-свет) ^ (-СН2-СН2-) n.
Образованное таким способом вещество хорошо известно каждому человеку под именем полиэтилена. Из этого материала изготавливаются различные виды упаковок, пакеты, посуда, трубы, утепляющие вещества и 20
многое другое20.
Реакция разложения. Понятие реакции разложения противоположно понятию реакции соединения. Реакции разложения характерны для сложных веществ. При разложении оксида ртути образуются два простых вещества — ртуть и кислород:
2HgO-^-t2Hg+O2|.
При разложении воды под действием электрического тока образуются водород и кислород:
2H2O-^—эл. ток2 H2+02|.
В рассмотренных реакциях из одного сложного вещества в результате реакций образовалось два простых вещества. При разложении гидроксида меди образуются оксид металла и вода:
Cu(O H)2-^-tCuO+H2O.
При разложении карбоната кальция образуются оксид кальция и углекислый газ: CaCO3-^-tCaO+CO2|.
В этих двух реакциях из одного сложного вещества образовалось два других сложных вещества. В результате реакции разложения также может образоваться несколько веществ. Продукты реакции могут являться как сложными, так и простыми веществами. Так, при разложении перманганата калия (марганцовки) образуются два сложньх вещества и одно простое:
2КМп04-^—К2Мп04+Мп02+02|.
Рассматривая различные способы разъединения сложных веществ, следует уделить особое внимание реакции разложения алка-нов. Под этим названием скрываются предельные углеводороды с общей формулой СХН2Х+2.
В молекулах рассматриваемых веществ все атомы карбона соединены одинарными связями. Представители этого ряда встречаются в природе во всех трех агрегатных состояниях (газ, жидкость, твердое тело). Все алканы (реакция разложения представителей этого ряда — ниже) легче воды и не растворяются в ней. При этом они сами являются отличными растворителями для других соединений.
Среди основных химических свойств таких веществ (горение, замещение, галогени-рование, дегидрирование) — и способность расщепляться. Однако данный процесс может происходить как полностью, так и частично. Вышеупомянутое свойство можно рассмотреть на примере реакции разложения метана (первый член алканового ряда). Этот термолиз происходит при 1000°С: СН4| ^ С+2Н2|.
Однако если проводить реакцию разложения метана при более высокой температуре (1500°С), а потом резко снизить ее, этот газ расщепится не полностью, образуя этилен и водород:
2СН4! ^ С2Н4! + 3И2|.
Разложение этана; второй член рассматриваемого алканового ряда — это С2Н4 (этан). Реакция разложения его происходит также под воздействием высокой температуры (50°С) и при полном отсутствии кислорода или других окислителей. Выглядит она следующим образом:
С2Н6| ^ С2Н4! + Н2|.
Представленное выше уравнение реакции разложения этана до водорода и этилена нельзя считать пиролизом в чистом виде. Дело в том, что данный процесс происходит с присутствием катализатора (например, металла никеля N1 или водяного пара), а это противоречит определению пиролиза. Поэтому о представленном выше примере расщепления корректно говорить как о процессе разложения, происходящем при пиролизе.
Отметим, что рассмотренная реакция в промышленности широко используется для
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
получения самого производимого органического соединения в мире — газа этилена. Однако из-за взрывоопасности С2Н6 чаще этот простейший алкен синтезируют из других веществ.
Рассмотрев определения, уравнение, виды и различные примеры реакции разложения, можно сделать вывод, что она играет очень большую роль не только для человеческого организма и природы, но и для промышленности. Также с ее помощью в лабораториях удается синтезировать многие полезные вещества, что помогает ученым про-
21
водить важные химические исследования21.
Реакция замещения. Реакцию замещения можно представить в виде общей схемы: ЛВ+С=ЛС+В,
где Л, В, С — условные обозначения составных частей веществ.
Суть реакции заключается в том, что атомы простого вещества «С» замещают атомы вещества «В» в сложном веществе «ЛВ». При этом образуется новое сложное вещество «ЛС» и новое простое вещество «В». Так, при взаимодействии цинка с соляной кислотой атомы цинка замещают атомы водорода соляной кислоты. При этом образуются хлорид цинка и водород:
гп+НС1-^-2пС12+Н2Т.
При взаимодействии железа с раствором сульфата меди (II) атомы железа замещают атомы меди. При этом образуются медь и раствор сульфата железа (II):
Ре+Си504-^-Си+Ре504.
При взаимодействии оксида железа (III) с алюминием образуются оксид алюминия и железо:
Ре203+2Л1-^-1Л120 3+2Бе.
В рассмотренных случаях из одного сложного вещества и одного простого вещества в результате реакций образовались два новых вещества — одно сложное и одно простое. При этом атомы простого вещества замещают атомы одного из химических элементов в сложном веществе.
К реакциям замещения относится реакция образования метилового спирта СН30Н. В бромметане СН3Вг разрыв молекулы носит гетеролитический характер, заряженные частицы являются стабильными. Метил приобретает положительный заряд, а бром — отрицательный:
СН3Вг ^ СН3+ + Вг-; №0Н ^ + 0Н-; СН3+ + 0Н- ^ СН30Н; №+ + Вг- ~ №Вг22.
Реакция обмена. Реакцию обмена можно представить в виде общей схемы: ЛВ+СБ=ЛС+ВБ,
где Л, В, С, Б — условные обозначения составных частей веществ.
Суть реакции обмена заключается в том, что два сложных вещества обмениваются друг с другом своими составными частями. Так, при взаимодействии нитрата серебра с соляной кислотой соль и кислота обмениваются своими кислотными остатками и образуются хлорид серебра и раствор азотной кислоты:
Ля^ 3+НС1-^-ЛяС14+НМ03.
При взаимодействии раствора гидроксида натрия с раствором сульфата меди (II) вещества обмениваются ионами металлов и образуются раствор сульфата натрия и гидроксид меди (II):
2№0Н+Си504-^—Си(0Н)2+№2804.
При взаимодействии кислот со щелочами образуются соль и вода:
Ма0Н+НС1-^-ЫаС1+Н20.
В рассмотренных случаях из двух сложных веществ в результате реакций образовались два новых сложных вещества. В неорганической химии это может быть блок реакций, характеризующих, например, свойства щелочей: реакция нейтрализации, идущая с образованием соли и воды; реакция между щелочью и солью, идущая с образованием газа; реакция между щелочью и солью, идущая с образованием осадка:
Си504 + 2КОН = Си(ОН)2 + К2504
или в ионном виде:
Си2+ + 20 Н- = Си(ОН)2.
В органической химии можно рассмотреть блок реакций, характеризующих, например, свойства уксусной кислоты:
• реакция, идущая с образованием слабого электролита:
Н20: СН3СООН + №ОН ^ №(СН3СОО) + Н20;
• реакция, идущая с образованием газа: 2СН3СООН + СаС03 ^ 2СН3СОО + Са2+ +
С02 + Н20;
• реакция, идущая с образованием осадка:
2СН3СООН + К2503 ^ 2К(СН3СОО) +
Н2503 или 2СН3СООН +5Ю ^ 2СН3СОО + Н25Ю3.
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
Все рассмотренные виды химических реакций и их подвиды в итоге образуют вещества, а, по сути, следы какого-либо события, осуществленного с применением определенных действий, направленных на совершение преступлений разного рода, в том числе террористических актов, убийств посредством отравления, экономических преступлений с использованием технологических построений и др. Образованные химические следы подлежат обнаружению, исследованию и использованию в процессе предварительного расследования и судебного разбирательства.
1 Торвальд Ю. Век криминалистики: Пер. с нем. / Под ред. и вступ. ст. Ф.М. Решетникова. 3-е изд. М.: Прогресс, 1991. С. 198—203.
2 См.: Там же. С. 6;
Швайкова М.Д. Судебная химия. М., 1965, С. 12.
3 Там же. С. 217.
4 Торвальд Ю. Век криминалистики...
5 Там же. С. 26.
6 Там же. С. 27.
7 Там же. С. 28.
8 Торвальд Ю. Криминалистика сегодня. Развитие судебной серологии / Пер. с нем. М.: Юрид. лит., 1980. С. 5, 6.
9 Там же. С. 34—35.
10 Там же. С. 50.
11 Там же. С. 77—78.
12 Там же. С.139-141.
13 Там же. С. 183—190.
14 Выборнова А.А. Судебно-химические исследования вещественных доказательств: Метод. пособие. М., Гос. изд-во юрид. лит., 1955. С. 3—6.
15 Парамонова Л.Ф. Криминалистическая экспертиза специальных химических веществ: Монография. М.: Юрлитинформ, 2013. С. 3—19.
16 Ушаков Д.Н. Толковый словарь. М., 1935, 1940.
17 Там же.
18 real-cottage.ru/556/
19 http://fb.ru/article/332521/reaktsiya-soedineniya-primeryi-геакзи-зоеёшешуа
20 http://fb.ru/article/332521/reaktsiya-soedineniya-primeryi-reaktsii-soedineniya
21 http://fb.ru/article/330584/chto-takoe-reaktsiya-razlojeniya-v-himii-primeryi-reaktsii-razlojeniya
22 http://fb.ru/article/145725/reaktsii-zamescheniya-opisanie-uravnenie-primeryi
ЗАКОН И ПРАВО • 07-2019
