Внеклассное мероприятие по химии

Брейн-ринг по химии между командами учащихся 8-10 классов

Такое мероприятие можно проводить в рамках Недели химии. На него приходят болельщики, поддерживающие выступающую команду. Ставится задача продемонстрировать интеллектуальное развитие учащихся в области химии, прочное усвоение программного минимума. Проведение смотра в игровой форме обеспечивает повышенный эмоциональный фон, поддержку команд болельщиками. Команда имеет в своем составе 6 человек от каждой параллели среди 8-10 классов по два человека, включая капитана команды.

Конкурс «Интеллектуальная разминка»

За 10 минут каждая команда должна ответить на 16 вопросов. Вопросы высвечиваются на мультимедийном экране для всех, присутствующих в зале. Ведущий зачитывает их вслух. Команды на листочках с нумерованными цифрами дают свои ответы. Один правильный ответ – 1 балл.

Приложение № 1

Вопросы для команды № 1

Определить формулы веществ

Вопросы для команды № 2

Определить формулы веществ

Конкурс «Интеллектуальная игра»

Вопросы для команд

(первая цифра номер команды, вторая цифра номер вопроса)

Большая стирка вопрос №1/ 1

Две хозяйки готовились к стирки. Первая подогрела воду до 60 градусов и замочила в ней белье, вторая нагрела воду до кипения, и прокипятила белье 5 минут, охладила до 60 градусов и только после этого начала стирку. У кого белье отстирается лучше?

Ответ:

Мыло и другие моющие средства намного эффективнее действуют в мягкой воде. Жесткость воды обусловлена присутствием в ней гидрокарбонатов и сульфатов кальция и магния. При кипячении гидрокарбонаты выпадают в осадок в виде карбонатов:

Ca(HCO₃)₂→CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑

Mg(HCO₃)₂→MgCO₃↓+H₂O+CO₂↑

Большая стирка вопрос № 1/2

Иногда в продаже можно встретить очень своеобразное моющее средство, которое называется «Мыло с желчью». Как вы думаете, в чем сущность его моющего действия с точки зрения химии? Какие загрязнения им лучше всего отстирывать, и в каких условиях? Будет ли это мыло эффективным при стирке рабочей одежды автомеханика?

Ответ:

Желчь- жидкий секрет, вырабатываемый печенью позвоночных животных. Под действием желчи происходит расщепление, эмульгирование и омыление жиров. Поэтому мыло с желчью хорошо отстирывает жирные пятна, но стирать надо при температуре не выше 40 градусов, т.к. многие биологически активные вещества при более высоких температурах разрушаются. Будучи веществами природного происхождения, компоненты, желчи разлагают только природные вещества, в данном случае растительные и животные жиры. Поскольку спецовки автомехаников обычно загрязнены машинными маслами, которые производят из нефти, то желчь их разлагать не может.

Большая стирка вопрос № 2/1

Вы прокипятили белое белье со стиральным порошком и содой в старом баке из оцинкованной жести и обнаружили, что на белье, которое находилось на дне бака, появились, появились желтые пятна, а на стенках бака- белый рыхлый налет. Почему это произошло? Напишите уравнение реакций. Как можно удалить пятна с белья и налет со стенок бака?

Ответ:

Раствор в баке имеет щелочную реакцию вследствие гидролиза соды:

Цинк — химически активный металл, легко растворяется в кис лотах, а при нагревании — и в щелочах:

Кроме того, необходимо учитывать, что оцинкованная поверх­ность бака покрыта тонкой пленкой оксида цинка, который является амфотерным оксидом и может растворяться как в кислотах, так и в щелочах. В щелочной среде при нагревании происходит реакция:

ZnO + 2NaOH + H₂0 - Na₂[Zn(OH)₄].

Так что белый рыхлый налет на стенках бачка может содер­жать цинкаты натрия. Возможно также присутствие гидроксида цинка Zn(OН)₂ и гидроксокарбонатов цинка Zn₂(OH)₂C0₃. Растворить этот налет можно в любой слабой кислоте, напри­мер в уксусной или в слабом растворе соляной кислоты.

При длительном использовании бачка тонкий слой цинка постепенно растворяется, и обнажаются участки жести. Жесть, как и все сплавы железа, легко подвергается коррозии с об­разованием Fe₂0₃ • nH₂0, который и обусловливает цвет ржав­чины. Так что желтые пятна на белье — это следы ржавчины или гидратов оксида трехвалентного железа. Вывести эти пятна непросто, так как все соединения Fe(III) имеют интенсивную желтую окраску. Обесцветить их можно, капнув несколько капель лимонного сока или раствора лимонной кислоты, так как лимонная кислота образует с Fe(III) бесцветные комплекс­ные соединения. Чтобы не испортить белье, надо положить на дно бака тряпку, которая будет препятствовать соприкос­новению белья с ржавчиной.

Большая стирка вопрос №2/2

Вам надо прокипятить белое белье. В качестве отбеливателя вы взяли персоль. На пакете написано, что отбеливать надо при температуре 60 градусов, т.е. довести воду до кипения, снять бак с огня и добавить персоль, нагреть, не доводя до кипения, и снять бак с огня.

Ответ:

Персоль отбеливает ткани за счет окисления органических за­грязнений пероксидной группой -О-О-. Реакция окисления за­грязнений, как и все химические реакции, протекает с опре­деленной скоростью, поэтому для отбеливания необходимо время. С другой стороны, разложение персоли также проте­кает с определенной скоростью, которая сильно возрастает с повышением температуры. Для эффективного отбеливания важно, чтобы скорость разложения была оптимальной, иначе весь отбеливатель разложится, прежде чем будут окислены загрязнения. Именно поэтому необходимо поддерживать тем­пературу, указанную в инструкции.

Большая стирка вопрос №3/1

Вы пролили йод на белую салфетку. Попытались вывести пятно с помощью отбеливателей: персоли, затем хлорной извести, но неудачно – ни одно их этих не обесцветило пятно. Однако через несколько дней пятно исчезло. Можно ли написать уравнение реакции, благодаря которой исчезло пятно? Почему оно не исчезло под действием персоли и хлорной кислоты?

Ответ:

Нет, уравнения реакции написать нельзя, так как пятно исчезло в результате физического процесса — постепенной сублимации йода, адсорбированного тканью. Хлорная известь Са(СIO)₂ и персоль обладают окислительными свойствами, поэтому они не обесцветили пятна йода так как йод тоже является окислителем. Можно попытаться вывести такое пятно с помощью восстановителей, например водного раствора сульфита натрия Na₂S0₃:

J₂ + Na₂S0₃ + 2NaOH ↑→ 2NaJ + Na₂S0₄ + Н₂0;

SO^2-₃ + J₂ + OH^-→ I^- + SO^2-₄ + Н₂О.

Большая стирка вопрос №3/2

Многие предметы, необходимые для стирки- ведра, бачки, корыта, тазы-изготовлены из металла, покрытого тонким слоем цинка. Обычно говорят, что эти предметы изготовлены из оцинкованного железа или оцинкованной жести. В обыденной жизни эти названия равнозначны. Однако равнозначны ли они с точки зрения химика?

Ответ:

Нет, не равнозначны. «Оцинкованное железо» с позиции хи­мика — бессмысленное понятие, так как железо — название химического элемента, а все, что называют железом в быту, представляет собой сплавы железа с другими элементами, то есть смеси. Все предметы, о которых шла речь, изготовлены из оцинкованной жести — тонкого стального проката. Поэто­му человеку, изучающему химию, следует употреблять термин «оцинкованная жесть».

Большая стирка № 4/1

Почему пятна от растительного масла, особенно горячего, через несколько дней уже невозможно вывести с одежды с помощью растворителя и в то же время пятно от растопленного сала или сливочного можно без труда удалить с помощью того же растворителя даже спустя довольно длительный период времени?

Ответ:

Растительные жиры состоят преимущественно из непредель­ных соединений, в их молекулах имеются двойные связи, и они могут полимеризоваться, как все соединения с двойными связями. За счет этих процессов происходит, например, вы­сыхание масляных красок с образованием прочного покрытия, так как все олифы, изготовлены на основе растительных ма­сел. При старении пятна растительного масла, особенно на свету и при повышенных температурах, не только образуются прочные полимерные молекулы, но также за счет двойных связей происходит взаимодействие молекул жира с полимер­ными молекулами ткани. Вывести такое пятно очень трудно.

Животные жиры относятся к предельным соединениям, их мо­лекулы не вступают в химическое взаимодействие ни между собой, ни с волокнами ткани, поэтому такие пятна можно без труда вывести и спустя длительное время.

Большая стирка вопрос №4/2

Вам надо удалить пятна различного происхождения: ржавчины, сливочного масла (свежее пятно), кофе, йода, морковного сока, вишневого сока, мясного соуса. В вашем распоряжении следующие средства: персоль, стиральный порошок, УФ-лампа, зубной порошок, бензин, лимонная кислота. Подберите средства выведения для каждого пятна.

Ответ:

Ржавчину можно обесцветить раствором лимонной кислоты. Сливочное масло (свежее пятно) легко удалить бензином или зубным порошком. Кофе, морковный сок, вишневый сок обесцвечиваются под действием персоли. Мясной соус можно отстирать порошком «Био-С», содержащим ферменты. Пятна от морковного сока, в котором много каротина, обусловливающего его окраску, обесцвечивается на солнце, т.к. каротин-природный светочувствительный пигмент, значит, его можно вывести с помощью УФ-лампы. Пятно йода можно вывести бензином, а также путем возгонки его с ткани при нагревании.

Большая стирка вопрос № 5/1

В 50-е года, когда еще не появились стиральные порошки на основе синтетических моющих средств, многие женщины кипятили белое белье в растворе силикатного клея. Как можно объяснить моющие свойства силикатного клея?

Ответ:

Силикатный клей представляет собой водный раствор сили­ката натрия Na₂Si0₃, который в водных растворах подвергает­ся гидролизу:

2Na⁺.+ SiO²_-3 → 2Н₂О-+ 2Na⁺ + 20H^- + H₂Si0₃,

сокращенно

SiO²⁺₃ + 2Н₂0 → 20Н^- + H₂Si0₃.

Поэтому водный раствор силикатного клея имеет щелочную реакцию.

Образующаяся в результате гидролиза щелочь эмульгирует и частично разлагает жиры. Так что действие силикатного клея аналогично действию соды и мыла.

Большая стирка вопрос №5/2

Изделия из натуральной шерсти нельзя отбеливать кислородсодержащими отбеливателями, но можно отбеливать препаратами на основе гидросульфита натрия. Однако хозяйки, которые пользуются этими отбеливателями, замечают, что отбеленные вещи приобретают неприятный запах, имеет раствор в процессе отбеливания. Чем обусловлено появление неприятного запаха при использовании отбеливателей этого типа? Безопасны ли они для здоровья?

Ответ:

Гидросульфит натрия в водных растворах при нагревании гидролизуется:

Na⁺ + HSO^-₃ + Н₂О «- Na⁺ + H₂S0₃ + ОН^-.

Неустойчивая сернистая кислота H₂SO₃, в свою очередь, разлагается с выделением S0₂. Именно этот газ и является отбеливающим агентом и в то же время обусловливает неприятный запах раствора и обработанных им вещей. Отбеливание происходит за счет окисления, так как соединения сер (IV) при взаимодействии с более сильными восстановителями проявляют окислительные свойства: SO, + 2H₂S = 3S + 2Н₂0.

Сернистый газ (оксид серы (IV) не является безвредным человека, так как он раздражает слизистую оболочку дыхательных путей за счет образования кислоты: Н₂0 + S0₂ =H₂S0₃). Поэтому отбеливание лучше проводить в закрытой емкости и в хорошо проветриваемом помещении.

Салон красоты № 1/1

Жирную кожу, склонную к воспалительным процессам, не рекомендуют слишком часто мыть водой с мылом, хотя мыло хорошо удаляет кожное сало и обладает антисептическими свойствами?

Ответ:

Верхний тончайший слой кожи имеет слабокислую реакцию (рН 5,5) и за счет этого препятствует проникновению болез­нетворных бактерий в более глубокие слои кожи. Частое умы­вание с мылом изменяет значение рН кожи и приводит к по­нижению естественной защитной реакции.

Салон красоты вопрос № 1/2

Если после нанесения на волосы осветляющего красителя посидеть с непокрытой головой на ярком солнечном свете, повлияет ли это на эффективность окраски?

Ответ:

Зная свойство Н₂0₂ ускоренно разлагаться под действием тепла и света, можно предположить, что при таком способе осветления скорость разложения Н₂0₂ будет слишком высокой и пигмент волос не успеет обесцветиться.

Салон красоты № 2/1

Известно, что избыточное потребление сладостей способствует развитию кариеса. Как это можно объяснить с точки зрения химического разрушения зубной эмали - одной из серьезных причин кариеса? Можете ли вы предложить способ защиты зубов, позволяющий любителям сладостей потреблять без ограничения?

Ответ:

Глюкоза, содержащаяся во всех сладостях, легко подвергается процессу молочнокислого брожения: С₆Н₁₂О₆ - 2СН₃-СНОН-СООН. Поэтому остатки сладкой пищи в полости рта превра­щаются в молочную кислоту, которая растворяет зубную эмаль. Любителям сладостей можно посоветовать полоскать рот раствором питьевой соды после каждого приема пищи

Салон красоты вопрос № 2/2

Некоторые старые люди до сих не признают зубные пасты и чистят зубы только мылом и у некоторых из них зубы хорошо сохранились. Можно ли это объяснить с точки зрения химии?

Ответ:

В состав любой, даже самой современной, зубной пасты вхо­дят моющие и пенообразующие вещества, чаще всего натри­евая соль лаурилсульфоновой кислоты. Их действие анало­гично действию мыла, а преимущество в том, что они не имеют неприятного запаха и вкуса мыла. Поэтому и с помощью мыла можно неплохо очистить зубы. К тому же все зубные пасты содержат абразивные вещества, обеспечивающие механичес­кую очистку зубов, но при этом способствующие истиранию зубной эмали. Мыло лишено этого недостатка. Так что, не­смотря на то, что этот способ очистки зубов кажется стран­ным, можно признать его вполне удовлетворяющим требова­ниям гигиены. А если мы обратимся к старым рецептам зуб­ной пасты, то увидим, что мыло было их обязательным ком­понентом. Вот один из старинных составов: хорошее нейт­ральное мыло — 200 г, глицерин — 300 г, тончайший отмучен­ный мел — 500 г.

Салон красоты № 3/1

На тюбике зубной пасты «Пепсодент-плюс» указан ее состав: монофторфосфат натрия, оксид алюминия, лаурилсульфат натрия, диоксид титана, карбоксиметилцеллюлозная, вкусовые и ароматические вещества, сахарин, бензойная кислота.

Объясните, какую функцию выполняет в этом составе каждый из компонентов.

Ответ:

Абразивы — оксиды алюминия (III) А1₂О_э и титана (IV) ТiO₂, очи­щающий пенообразователь — лаурилсульфонат натрия, антисептик — бензойная кислота C₆H₅COOH, фторсодержащий ком­понент для профилактики кариеса — монофторфосфат, натрия Na₂P0₃F, загуститель — карбоксиметилцеллюлоза, точнее ее натриевая соль (C₆H₇0₂) [(OCH₂COONa)₃].

Салон красоты вопрос № 3/2

Всем известно ощущение оскомины летом, после потребления кислых фруктов. При этом зубы, становятся очень чувствительны к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если два раза в день чистить зубы фтористой зубной пасты. Как это можно объяснить все эти явления с позиций химии, если знать, что состав зубной эмали очень близок к минералу гидроксиапатиту?

Ответ:

Зубная эмаль по своему составу относится к классу основных
солей, так как содержит группу ОН. Все основные соли легко
растворяются в кислотах, даже в таких слабых, как яблочная,
лимонная, щавелевая, содержащихся в кислых фруктах. Частичное растворение эмали и делает зубы чувствительными к горячему и холодному.

Салон красоты № 4/1

Для ухода за жирной кожей врачи-косметологи рекомендуют применять различные дезинфицирующие и подсушивающие маски. В одной из книг, приводятся такие рецепты дезинфицирующих масок для жирной кожи:

Тальк-1 часть, глина белая-1 часть, зубная паста-1 часть. Разбавьте перекисью водорода и борной кислотой.

Зубной порошок-1 часть, раствор фурацилина-1 часть, одеколон-1 ч.ложка, настойка календулы-1 ч.ложка

Сможете ли вы по приведенным рецептам приготовить эти маски?

Ответ:

В первом рецепте не указано, растворами какой концентрации следует разбавлять смесь. Перекись (точнее пероксид) водо­рода чаще всего продается в аптеках в виде 3%-ного раство­ра, но в косметологии очень часто применяют и более кон­центрированные растворы — 5- и 10%-ные, которые готовят разбавлением пергидроля.

Борная кислота — химическое соединение формулы Н₃В0₃, хо­рошее антисептическое средство, которое продается как в твердом виде, так и в виде спиртовых растворов концентра­ции 0,5; 1; 2; 3 и 5% , а также в виде 10%-ного раствора в глицерине. Можно приготовить и водный раствор борной кислоты. К сожалению, в рецепте не содержится никакой информации ни о растворителе, ни о концентрации растворов борной кислоты.

То же можно сказать и о рекомендации добавить настойку календулы. В аптеках продается спиртовая настойка календу­лы, но ведь можно приготовить и водную из сухих или свежих цветов этого растения.

Второй рецепт еще менее точен. Непонятно, о каких частях идет речь, если рекомендуется на 1 ч. твердого вещества — зубного порошка 1 ч. раствора фурацилина. Скорее всего речь идет о весовых частях, но об этом можно только догадывать­ся. Возникает и тот же вопрос, что и в первом рецепте: ка­кова концентрация раствора фурацилина? Фурацилин — силь­ный антибактериальный препарат, в продажу поступает в твер­дом виде, обычно в таблетках. Плохо растворим и. в воде, и в спирте. Применяют его в виде или водного 0,Ю2%-ного раствора или 0,066%-ного спиртового. Не указано в этом ре­цепте, какая необходима настойка календулы — водная или спиртовая.

Можно сделать вывод: приведенные рецепты невозможно вос­произвести даже человеку, знакомому с основами химии, так как в них очень много неточностей.

Салон красоты вопрос № 4/2

Для так называемой «легкой химии», когда надо добиться не образования крутых завитков, а общей пышности волос, применяют составы сульфита натрия, гидросульфита натрия или сульфида натрия. Препараты на основе тиогликолевой кислоты являются токсичными, т.к. выделяют сероводород и меркаптаны (тиолы, тиоспирты). Можно ли считать, что препараты для «легкой химии» практически безвредны.

Ответ:

Нет, эти препараты тоже нельзя считать безвредными, так как они могут выделять токсичные газы: S0₂ или H₂S. Это проис­ходит вследствие гидролиза названных солей в водных ра­створах:

Na⁺ + HSO^-₃ + Н₂0 → Na⁺ + H₂SO₃ + ОН^-;

so₂ + н₂о

сокращенно: HSO^-₃ + Н₂0 → H₂S0₃ + ОН^-;

2Na⁺ + S²- + 2Н₂О → 2Na⁺ + H₂S + 20Н^-,

сокращенно: S₂ + 2Н₂0 →H₂S + 20Н^-.

Поэтому при работе с препаратами на основе этих солей не­обходимо соблюдать те же меры предосторожности, что и при работе с тиогликолевой кислотой, то есть обеспечить хоро­шую вентиляцию, а еще лучше — вытяжку над рабочим мес­том.

Салон красоты №5/1

При осветлении волос перекисными растворами очень важно регулировать скорость реакции. Регулировать скорость разложения можно только с помощью щелочных агентов, изменяя их количество и способ внесения в рабочий раствор. Обычно на 1 мл 30% пероксида водорода добавляют одну каплю 3% гидроксида аммония. Если вместо гидроксида аммония использовать гидрокарбонат аммония, то разложение протекает не так бурно. Как это можно объяснить?

Ответ:

При использовании гидрокарбоната аммония гидроксид-ион накапливается в растворе постепенно, по мере гидролиза соли:

NH₄HCO₃ + Н₂О

При этом образуется также и угольная кислота, которая, как и другие слабые кислоты, в определенной степени замедляет разложение пероксида водорода. Замечено также, что при ис­пользовании NН₄НСО_э получаются более естественные оттен­ки волос.

Салон красоты вопрос № 5/2

Во время Великой Отечественной войны и в первые послевоенные годы, когда дефицит мыла, многие женщины мыли волосы процеженным настоем древесной золы. И сейчас иногда в деревьях принято мыться в бане и мыть голову хоть и с мылом, но не чистой водой, а настоем золы. Особенно это распространено там, где пользуются не речной, а колодезной водой.

Как можно объяснить применение золы для этих целей?

Ответ:

Зола содержит большое количество K₂CО₃, который при рас­творении в воде гидролизуется:

2К⁺ + СО₃^2-+ Н₂О→2К⁺ + HCO₃^- + ОН^-

СО₃^2- + Н₂0 → НСО₃^- + ОН^-

Ионы Н⁺ образуют с ионами СО₃^- устойчивые ионы НС0₃. Накапливаются ионы ОН^-, поэтому среда становится щелоч­ной. Образующаяся щелочь и обусловливает моющее действие золы.

Кроме того, зола хорошо смягчает воду, так как К₂С0₃ осаж­дает растворимые соли кальция и магния;

СаНСО_э + К₂СО_э →СаСО_э-↓ + КНС0₃;

MgS0₄ + К₂СОз → МgС0₃-↓ + K₂S0₄.

Химия и быт № 1/1; 1/2

Какие предметы домашнего обихода можно изготовить из жира, который мы употребляем в пищу?

Ответ:

Глицерин, стеариновые свечи, мыло

Химия и быт № 2/1

Вы собрались бетонировать дорожку на дачном участке. Когда лучше этим заняться: в жаркую сухую погоду или дождливую, влажную?

основным химическим процессом, происходящим при «схватывании» бетона, является гидратация. Поэтому все бетонные J работы нежелательно проводить в жаркую, сухую погоду, ког-, да вода быстро испаряется из бетона и процессы гидратации и последующей кристаллизации не могут протекать нормаль­но. Для нормального «схватывания» бетона по технологии' строительных работ его надо поливать водой.

Можно ли для приготовления известкового побелочного раствора использовать алюминиевый бак?

Ответ:

Поверхность всех алюминиевых изделий покрыта тонкой плен­
кой оксида, который является амфотерным и растворяется в
щелочах.

Поэтому в алюминиевом бачке с побелочным раствором бу­дет протекать реакция:

Al₂0₃ + 2Са(ОН)₂ + Н₂0 →2[СаАЮ₂.Н₂0]

В результате материал бачка будет постепенно растворяться.

Если раствор держать в бачке недолго, то бачок в общем со­хранится, только его стенки изнутри будут разъедены и станут неровными.

Химия и быт вопрос №2/2

Можно ли для приготовления известкового побелочного раствора использовать алюминиевый бак?

Ответ:

Поверхность всех алюминиевых изделий покрыта тонкой плен­
кой оксида, который является амфотерным и растворяется в
щелочах.

Поэтому в алюминиевом бачке с побелочным раствором бу­дет протекать реакция:

Al₂0₃ + 2Са(ОН)₂ + Н₂0 →2[СаАЮ₂.Н₂0]

В результате материал бачка будет постепенно растворяться.

Если раствор держать в бачке недолго, то бачок в общем со­хранится, только его стенки изнутри будут разъедены и станут неровными.

Химия и быт № 3/1

В двух ведрах приготовлены материалы для ремонта: суспензия мыла для побелки потолков в комнате и суспензия гашеной извести для побелки кухни. Как их можно отличить?

Ответ:

При взаимодействии карбонатов как в твердом виде, так и в растворах с кислотой образуется СО₂, который выделяется с характерным шипением. Поэтому различить два раствора можно с помощью уксусной кислоты: при ее добавлении к суспензии мела будет выделяться С0₂, который обнаружива­ется по пузырькам и шипению, а при добавлении кислоты к суспензии Са(ОН)₂ происходит реакция нейтрализации, кото­рая не сопровождается внешними эффектами.

Химия и быт вопрос №3/2

Вам необходимо проводить штукатурные работы. Все материалы были куплены заранее. Как можно определить , пригодна ли запасенная вами известь для приготовления штукатурного раствора?

Ответ:

Изменения при хранении гашеной извести описаны в решении заданий 7, 8. Присутствие карбоната в гашеной извести мож­но обнаружить пробой с любой кислотой (выделение СО₂). Если газ выделяется очень сильно, известь не пригодна для побелки.

Химия и быт № 4/1

Почему свежеоштукатуренные и сразу же побеленные известью поверхности долго не высыхают?

Ответ:

При взаимодействии Са(ОН)₂ с С0₂ (процесс затвердевания штукатурки) образуется также вода (см. задания 1, 2). Поэто­му при побелке свежеоштукатуренных стен известью наруж­ные участки подпитываются влагой, и штукатурка долго не высыхает.

Химия и быт вопрос №4/2

К празднику «Последний звонок» выпускники решили наполнить воздушный шарик легким газом. На торжественной линейке привязать к шарику письмо с дружеским напутствием тому, кто его найдет и отпустить шарик в небо-пусть летит куда захочет. Заполнить шарик легким газом оказалось делом сложным. Помогите выпускникам справиться с этой проблемой.

Ответ:

Заполнить шарик водородом непосредственно из аппарата Киппа сложно, т.к. давление газа на выходе для этого недостаточное. Можно собрать водород из аппарата в кислородную подушку, а затем наполнить шарик из подушки, нажав на нее руками. Однако для заполнения аппарата Киппа требуется много кислоты. Реакцию между кислотой и металлом можно проводить в стеклянной бутылке, на горлышко которой надеть шарик. Водород можно получить при взаимодействии алюминия с водным раствором щелочи.

Химия и быт вопрос №5/1

Опытные мастера определяют окончание «схватывания» штукатурки по внешним признакам

Можно ли определить это химическим путем-с помощью индикатора?

Ответ:

При полном «схватывании» весь Са(ОН)₂ превращается в кар­бонат, и проба с фенолфталеином не дает окрашивания. Если же штукатурка не схватилась полностью, то присутствующий Са(ОН)₂ даст с фенолфталеином малиновое окрашивание.

Химия и быт вопрос №5/2

При большом ремонте, когда выполняются штукатурные работы, для ускорения затвердевания штукатурки в помещение вносят жаровни с горящими углями

Можно ли заменить эту процедуру прогреванием помещения электрическими нагревателями?

Ответ:

Одним, из основных компонентов штукатурных растворов яв­
ляется гашеная известь Са(ОН)₂. Затвердевание штукатурки
происходит за счет взаимодействия Са(ОН)₂ с С0₂ воздуха:

Са(ОН)₂ + С0₂ = СаС0₃ + Н₂О.

Этот процесс можно ускорить за счет повышения концентра-:, ции в воздухе С0₂ (повторяем закономерности протекания хи- _; мических реакций). Сжигание в помещении угля позволяет не только поднять температуру воздуха, но и повысить концен­трацию СО₂ за счет реакции сгорания:

С + О₂ = СО₂.

Электронагреватели дают только тепло и не влияют на состав

воздуха.

Однако нельзя считать, что прогревание помещения электро- \ нагревателем не оказывает никакого влияния на процесс. По­скольку скорость большинства химических реакций возраста­ет с повышением температуры, процесс «схватывания» тоже-несколько ускоряется. Кроме того, при взаимодействии Са(ОН)₂ с СО_г выделяется вода, испарение которой ускорится при повышении температуры в помещении.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 1/1

Что такое химическая мелиорация?

Ответ:

Химическая мелиорация –улучшение свойств грунтов химическим способом. Кислые почвы превращают в плодородные известкованием, засоленные почвы –гипсование, торфяные болота-внесение в почву солей меди.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 1/2

Препараты для борьбы с грибными заболеваниями растений называют фунгицидными. Один из самых распространенных фунгицидных препаратов- бордосская жидкость, которую готовят смешиванием водного раствора медного купороса и суспензии свежегашеной извести. Но если известь не свежегашеная , ее следует брать в избытке. Почему?

Ответ:

При старении извести происходит превращение Са(ОН)₂ в СаСО_э за счет взаимодействия с С0₂ воздуха, в результате общее количество Са(ОН)₂ в извести уменьшается.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 2/1

Солома- грубый малопитательный корм. Для улучшения переваримости соломы ее перед скармливанием подвергают обработке: запаривают водой или щелочными растворами (соды, гидроксида натрия, аммиачную воду). Какой реактив, по-вашему, следует предпочесть, если стоимость обработки примерно одинакова, а скармливать солому будут бычкам?

Ответ:

При об­работке аммиачной водой происходит взаимодействие NH₄OH с органическими кислотами, содержащимися во всех расте­ниях, при этом образуются их аммонийные соли, например соль яблочной кислоты:

НООС-СН(ОН)-СН₂-СООН + 2NH₄OH -»

-NH₄OOC-CH(OH)-CH_a-COONH₄ + 2H_gO.

За счет таких реакций растительный корм не только размягча­ется, но и обогащается азотом, из которого в желудке жвач­ных может синтезироваться дополнительное количество бел­ка, так что обработка аммиачной водой не только повышает переваримость соломы, но и ее питательность. Такая обработка кормов, называемая аммонизацией, широко применяется в животноводстве. Скармливать обработанные таким способом корма можно только после выдерживания до полного исчезно­вения запаха аммиака, чтобы не допустить ожогов дыхатель­ных путей и пищеварительного тракта животных.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 2/2

При сжигании серы SO₂ образуется в результате реакции соединения. Но можно получить его для обработки погреба и путем реакции обмена. Какие для этого потребуются исходные вещества и как это лучше всего осуществить технологически?

Ответ:

Оксид серы (IV) при взаимодействии с водой образует серни­стую кислоту: S0₂ + Н₂0 -► H₂S0₃. Сернистая кислота — не­стойкая, существует только в разбавленных растворах и бы­стро S0₂ + Н₂0.

Чтобы обработать таким способом погреб, надо сульфит на­трия в 2-3 кислотоустойчивых неглубоких емкостях, например в пластмассовых кюветах, поместить в верхней части погреба и добавить 10%-ной серной кислоты. Очень важно, чтобы емкости находились в верхней части погреба, так как серни­стый газ тяжелее воздуха.

Конечно, предварительно надо рассчитать, сколько потребу­ется сульфита натрия и серной кислоты. Необходимо отме­тить, что: это довольно дорогой способ обработки, дороже, чем сжигание серы, и пользоваться им целесообразно только для обработки небольших объемов и только тогда, когда нет возможности получить S0₂ другим способом.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 3/1

Минеральные подкормки, содержащие кальций добавляют в корм птице в виде мела, ракушек, известняка, мраморной крошки. Если этих веществ нет, можно воспользоваться известью. Но во всех руководствах по птицеводству указано, что птице можно скармливать только старую известь, после гашения которой прошло не менее полугода. Как это можно объяснить?

Ответ:

Гашеная известь Са(ОН)₂ обладает щелочными свойствами и при соприкосновении со слизистыми оболочками организма может вызвать их сильные ожоги. При старении извести про­исходит ее взаимодействие с С0₂ воздуха, и Са(ОН)₂ превра­щается в СаС0₃.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 3/2

Если телята упорно слизывают побелку со стен и перегородок телятника, недостаток какого элемента питания в их рационе можно предположить?

Ответ:

Телятам скорее всего не хватает кальция, так как побелку про­изводят или мелом — CaCO3, или известью — Са(ОН)₂.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 4/1

Все птицеводы-любители знают, что курам надо дать возможность «купаться» в чистой древесной золе. Это помогает птице избавиться от паразитов, обитающих в оперении. Выполняет ли зола и еще какие –либо функции в содержании птицы?

Ответ:

Зола содержит значительное количество карбонатов калия, магния, кальция, а также серу, фосфор, кремний и микроэлементы, поэтому она может служить и минеральной подкормкой для кур.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 4/2

Для того чтобы, процесс обмена веществ в организме животных развивался в нужном направлении (у коров- в сторону образования молока, у бычков –мяса), применяют кормовые добавки, которые изменяют соотношение различных кислот в желудке животных. Это позволяет значительно повысить продуктивность скота. Какие химические соединения вы предложили бы для этой цели?

Ответ:

Включать в рацион животных непосредственно кислоты нежелательно, так как они могут вызвать раздражение пищевари­тельного тракта, к тому же эти кислоты — жидкие вещества, которые трудно хранить и дозировать. Поэтому пользуются их натриевыми солями: ацетатом и пропионатом натрия. В же­лудке они подвергаются гидролизу с образованием соответствующих кислот;

СН₃СООН + NaOH→ С₂Н₅СООН + NaOH.

Молочным коровам дают ацетат натрия, бычкам — пропионат.1 Широкого распространения этот метод повышения продуктив­ности не получил из-за высокой стоимости указанных солей.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 5/1

В одном из колхозов находились коровы айрширской породы, которая отличалась высокими удоями и жирностью, но январе случилась беда, сгорел весь запас сена. В течение месяца коров кормили только силосом и концентратами. Через месяц у коров снизились удои, а 4 высокоудойные коровы погибли. Как вы думаете, почему снизились удои и почему погибли самые высокопродуктивные животные?

Ответ:

Силос имеет/ кислую реакцию за счет содержания органических, кислот: молочной, которая образуется в результате молочнокис­лого брожения углеводов: С_вН₁₂О_в- 2СН₃-СНОН-СООН, а так­же небольших количеств уксусной. В хорошем силосе содержа­ние уксусной кислоты не превышает 0,6%, в плохом — достига­ет 2% и может присутствовать также масляная или бутановая кислота С₃Н₇СООН.

К сожалению, из-за нарушения технологий закладки силоса! очень часто в силосной массе протекают процессы не только; молочнокислого, но и маслянокислого брожения, и накапливается масляная кислота

Поэтому скармливание коровам больших количеств силоса нарушает баланс кислот в их желудке и весь обмен веществ в организме.

А чем выше продуктивность животного, тем сильнее оно под­вержено этому влиянию. Поэтому самые продуктивные живот­ные погибли. Скорее всего силос был не самого лучшего ка­чества.

Химия и сельское хозяйство вопрос № 5/2

Часто в животноводческих помещениях ставят поддоны с суперфосфатом для улучшения состава воздуха. Какие вредные примеси поглощает суперфосфат и за счет каких процессов?

Ответ:

Суперфосфат поглощает аммиак за счет реакции: Са(Н₂Р0₄)₂ + 2NH₃ + 2Н₂0 - 2NH4H₂P0₄ + Ca(OH)₂

Всякая всячина вопрос № 1/1

Почему оливковое масло не теряет своих вкусовых качеств в течении 2-3 лет, а подсолнечное при таком хранении становится прогорклым. Какие меры можно предпринять, чтобы продлить срок хранения?

Ответ:

Все непредельные кислоты и их эфиры из-за наличия в молекулах двойных связей лег окисляются. Но в молекуле олеиновой кислоты только одна двойная связь, а в молекуле линолевокислоты две, поэтому олеиновая кислота окисляется медленнее, чем линолевая, а оливковое масло хранится намного дольше подсолнечного.

В настоящее время селекционеры заняты выведением таких сортов подсолнечника, в который преобладал бы глицерид олеиновой кислоты. Уже выведен сорт «Первенец», в масле ко­торого содержится 70-75% глицерида олеиновой кислоты. Правда, такого стойкого масла пока нет в широкой продаже, поэтому домохозяйкам можно посоветовать хранить запасы ' подсолнечного масла в плотно закупоренных бутылях в прохладном и обязательно темном месте, так как на свету все реакции с. участием двойных связей ускоряются.

Всякая всячина вопрос № 1/2

В какой воде – мягкой или жесткой – более токсичны ионы тяжелых металлов?

Ответ:

В жесткой воде образуются нерастворимые карбонаты, сульфаты, хлориды тяжелых металлов. Таким образом снижается их токсическое действие. В мягкой воде такие ионы более токсичны.

Всякая всячина вопрос № 2/1

Всем известен способ заготовки капусты на зиму заквашиванием. Таким же способом можно заготовить и арбузы. Почему нельзя законсервировать огурцы таким способом?

Ответ:

При заквашивании капусты консервация происходит за счет молочной кислоты, образующейся при молочнокислом брожении, поэтому заквасить можно только те продукты, которые содержат много сахаристых веществ и подвержены молочно­-
кислому брожению. В огурцах таких веществ недостаточно.

Всякая всячина вопрос № 2/2

Для проведения урока биологии, посвященного дыханию, потребовалась известковая вода. Предложите быстрый способ приготовления известковой воды.

Ответ:

Известковую воду можно быстро получить при взаимодействии кальция с дистиллированной водой. Поверхность кальция следует тщательно очистить от масла. Бросать в воду следует маленькие кусочки, перемешивая при этом раствор. О качестве полученной известковой воды можно судить по наличию углекислого газа в выдыхаемом воздухе.

Всякая всячина вопрос № 3/1

Почему при заквашивании капусты с большим количеством соли она иногда значительно хуже сохраняется, чем при добавлении очень малых количеств соли- ведь соль является консервантом?

Ответ:

Молочнокислые бактерии, вызывающие молочнокислое бро­жение, могут, как и все живые организмы, развиваться только в определенных условиях: при рН 3,5. Соль губительно дей­ствует на многие микроорганизмы, в том числе и на молоч­нокислые бактерии. Поэтому при избытке соли процесс мо­лочнокислого брожения подавляется, и в капусте не образу­ется достаточного количества консерванта — молочной кис­лоты.

Всякая всячина вопрос № 3/2

В школьном химическом кабинете провели следующий опыт: к порошку оксида железа (III) добавили раствор азотной кислоты. Никаких изменений не произошло. Изучите возможности протекания этой реакции.

Ответ:

Никаких изменений не произошло, т.к. реакция протекает медленно. Для увеличения скорости реакции реакционную смесь необходимо нагреть. К увеличению скорости реакции приводит и использование более концентрированной азотной кислоты.

Всякая всячина вопрос № 4/1

Нередко садоводы, закладывая компостную кучу, загружают в нее все, что может служить удобрениями: навоз, зеленую массу сорных растений, а слои кучи пересыпают древесной золой. Можно ли считать это правильным?

Ответ:

Зола содержит К₂СО₃, который гидролизуется с образованием щелочи:

2К⁺+СО₃^-+Н₂О→2К⁺+НСО₃^-+ОН^-

В щелочной среде (NH₄)CO₃ разлагается с потерей NH₃ еще быстрее. Поэтому золу в компост лучше не добавлять, если он содержит навоз.

Всякая всячина вопрос № 4/2

В 1629 г. голландский ученый Ван Гельмонт поставил опыт. В высушенную землю он посадил побег ивы, предварительно взвесив и землю, и побег. В течение пяти лет побег поливали дождевой водой. Через 5 лет побег превратился в дерево, прибавив в весе 70 кг. Земли убавилось только на 700 грамм. Ученый сделал вывод: растение питалось только водой. Правильный ли сделал ученый?

За счет каких химических процессов и веществ могло произойти увеличение массы растения?

Ответ:

Ван Гельмонт сделал ошибочный вывод: он не учел процесса фотосинтеза, за счет которого и происходит накопление растительной массы на планете.

Всякая всячина № 5/1

У вас возникло подозрение, что работники автозаправочной станции добавляют в бензин воду. У вас есть в хозяйстве гашеная и негашеная известь. Можно ли с помощью этих веществ проверить свои подозрения? Потребуются ли для этого еще какие-либо реагенты?

Ответ:

Если бензин содержит воду, при добавлении в него как гаше­ной, так и негашеной извести образуется раствор со щелоч­ной реакцией, что можно обнаружить с помощью индикатора'
фенолфталеина.

Так что вам необходим еще и кислотно-щелочной индикатор.

Всякая всячина вопрос № 5/2

В процессе получения растительных масел их для очистки от примесей свободных жирных кислот обрабатывают растворами щелочей. Отработанный раствор можно использовать как кормовую добавку в скотоводстве. Этот раствор называют «соапсток». Как вы думаете, почему возникло это название?

Ответ:

При обработке неочищенных растительных масел щелочными растворами присутствующие в них свободные жирные кисло­ты — чаще всего стеариновая и пальмитиновая — взаимодей­ствуют со щелочью, образуя натриевые соли, то есть мыла. Поэтому полученный раствор и называют «соапстоком», или «мыльным стоком». В рационе крупного рогатого скота не­большие добавки хлопкового соапстока используют как до­полнительный источник жиров.

Химия и реклама вопрос № 1/1

В самом ли деле жевательная резинка «Dirol» с ксилитом и карбамидом защищает ваши зубы с утра до вечера?

Ответ:

Разрушение зубной эмали можно предотвратить путем нейт­рализации образующейся в полости рта молочной кислоты каким-либо безопасным для организма веществом. В данном случае эту роль выполняет мочевина, или амид угольной кис­лоты, имеющий формулу (NH₂)₂CO. С некоторыми свойствами мочевины мы познакомились во время урока «Салон красо­ты». В данном случае основную роль играет способность мочевины гидролизоваться с образованием гидроксида ам­мония:

(NH₂)₂CO + 2Н₂0 -+ 2NH₄OH + С0₂

Постепенно образующийся при жевании гидроксид аммония и нейтрализует молочную кислоту:

СН₃-СН(ОН)-СООН + NH₄OH -* CH,-CH(OH)-COONH₄ + Н₂0.

Роль ксилита мы выяснили в предыдущем задании и знаем, что жевательная резинка с ксилитом в отличие от жеватель­ных резинок с сахаром не является дополнительной причиной развития кариеса, но считать, что ксилит защищает от кари­еса, как это делает мочевина, тоже было бы неверно. Поэто­му защита от кариеса с помощью жевательной резинки «Ди-рол» все же не двойная, а одинарная.

Действительно ли сочетание ксилита и карбамида уникально? Судя по информации, которую изготовители помещают на обертке жевательной резинки — да, такое сочетание есть только в «Дироле».

А почему реклама обещает защиту «с утра до вечера»? Не­смотря на преувеличение, которое присутствует в любой рек­ламе, это утверждение не лишено смысла с точки зрения химика. Карбамид гидролизуется довольно медленно, поэто­му и гидроксид аммония образуется в полости рта постепен­но. К сожалению, многие школьники понимают «с утра до вечера» буквально и действительно постоянно жуют резинку в любом месте, забывая о том, что это выглядит не эстетично, а в некоторых случаях, например на уроке или во время разговора, и просто неприлично.

Химия и реклама вопрос № 1/2

«Каждый раз во время еды вы подвергаете свои зубы воздействию бактерий, вырабатывающих кислоту»-гласит одна из реклам. Как может химик прокомментировать это утверждение?

Ответ:

Для этой рекламы необходимы комментарии не только хими­ка, но и биолога. Бактерии, вырабатывающие кислоту, посто­янно присутствуют в полости рта и постоянно вырабатывают кислоту. Поэтому наши зубы постоянно подвергаются действию этих бактерий, а не только во время еды. В этом и заключа­ется ошибка рекламного текста. А «каждый раз во время еды» мы поставляем этим бактериям углеводы, то есть дополни­тельное сырье, необходимое им для вырабатывания кислоты, поэтому во время еды разрушительное действие бактерий усиливается.

Химия и реклама вопрос № 2/1

Во время рекламы жевательной резинки «Дирол без сахара» на экране появляется график изменения рН полости рта. Оцените с позиции химии эффект «Дирола» и изменение рН полости рта

Ответ:

Кислотно-щелочное равновесие в полости рта действительно нарушается в процессе приема пищи, но далеко не сразу и не от всех продуктов. Слюна здорового человека имеет нейтраль­ную реакцию (рН 7-7,5), и только поступление большого коли­чества кислых продуктов способно быстро изменить рН в по­лости рта в сторону кислотности, как это показано на кривой. Углеводы, особенно сахара, под действием бактерий, содер­жащихся в полости рта, подвергаются брожению с образова­нием молочной кислоты, которая также изменяет рН во рту и способствует разрушению зубной эмали (см. «Урок Мойдоды-ра»). Процесс брожения протекает довольно медленно и ло­кализуется в местах скопления мягкого зубного налета, где обитает основное количество бактерий и оседают остатки углеводов. Но если предположить, что человек питается толь­ко белковой пищей, не содержащей углеводов, например мясом, то изменений рН в полости рта после приема пищи не ( должно происходить вообще.

Так что теоретически далеко не каждый раз после приема пищи во рту нарушается кислотно-щелочное равновесие. Но посколь­ку в рационе современного человека практически всегда при­сутствуют углеводы, то после каждого приема пищи образу­ется со временем некоторое количество молочной кислоты и рН изменяется в сторону кислотности, как и утверждает рек­лама.

Как может помочь «Дирол без сахара»? Чтобы ответить на воп­рос, надо иметь информацию о составе этого продукта. На упа­ковке указано, что резинка содержит различные заменители сахара, преимущественно ксилит ОН-СН₂'-(СНОН)_э-СН₂-ОН и сорбит ОН-СН_г-(СНОН)₄-СН_г-ОН. Оба этих соединения отно­сятся к классу многоатомных спиртов и широко применяются в качестве заменителей сахара для больных диабетом. Какую функцию выполняют ксилит и сорбит в составе жевательной ре­зинки? Их задача — обеспечивать приятный сладкий вкус и в то же время не поставлять дополнительное «сырье» в виде глюко­зы бактериям, вырабатывающим молочную кислоту. По хими­ческим свойствам ксилит и сорбит можно сравнить с глицери­ном, Так что какого-то существенного влияния на кислотность в полости рта они оказать не могут. При жевании происходит частичная механическая очистка зубов от остатков пищи, а по­скольку сама резинка сахара не содержит, то и не приводит к дополнительному образованию молочной кислоты. Так что ре­комендации использовать эту резинку для профилактики кариеса не лишены оснований, но все же лучше после каждого при­ема пищи тщательно прополаскивать рот, а при возможности даже чистить зубы.

Химия и реклама вопрос № 2/2

В продаже много видов зубной пасты «Бленд-а-мед» с различными добавками. Реклама утверждает, что из них «Блед-а –мед-сода-бикарбонат» наиболее эффективна для профилактики кариеса. Обоснованно ли это утверждение?

Ответ:

Да, вполне обоснованно. NaHC0₃ в составе пасты нейтрали­зует молочную кислоту:

CH₃-CH(OH)-COOH+NaHC0₃ - CH₃-CH(OH)-CO0Na+H₂O+CO₂

и повышает эффективность профилактического действия па­сты. Кстати, эта идея не нова: еще несколько десятилетий назад в нашей стране начали выпускать зубной порошок «Осо­бый», содержащий двууглекислую соду (так иногда называли тидрокарбонат натрия NaHC0₃), и именно эти слова были написаны на коробке порошка.

Химия и реклама вопрос № 3/1;3/2

Почему особенно опасны для зубов остатки пищи, которая содержит много углеводов, причем не только сахара, но и белого хлеба, печенья?

Ответ:

Углеводы подвергаются молочнокислому брожению с образованием молочной кислоты, разрушающей зубную эмаль

Химия и реклама вопрос № 4/1;4/2

Почему не рекомендуется в течение часа чистить зубы после употреблении кислых ягод или фруктов?

Ответ:

Кислотно-щелочное равновесие в полости рта нарушается в процессе приема пищи, но далеко не сразу и не от всех продуктов. Слюна здорового человека имеет нейтральную реакцию, и только поступление большого количества кислых продуктов способно изменить реакцию в полости рта в сторону кислотности.

Химия и реклама вопрос№5/1;5/2

В рекламе зубных паст нас уверяют, что уникальная фтористая система флористат эффективно укрепляет зубную эмаль. Возможно ли то, что обещает эта реклама?

Ответ:

В последнее время выпускают очень много лечебно-профи­лактических паст. Борьбу с кариесом ведут по двум направ­лениям: укрепление минеральной ткани зуба и предупрежде­ние образования зубного налета. Для укрепления минераль­ной ткани зуба в пасту добавляют монофторфосфат натрия NaF.NaPO, (или Na₂FP0₃), а также фторид натрия NaF или фторид олова (II) SnF₂. Состав зубной эмали ближе всего к минералу гидроксиапатиту Са₅ОН(Р0₄)₃. Как и все основные соли, это соединение легко растворяется в кислотах.

На влияние фторид-ионов существуют две точки зрения:

1. Ионы фтора переводят гидроксиапатит в менее растворимый в кислотах фторапатит Ca₅F(P0₄)₃:

Са₅ОН(Р0₄)₃ + NaF -► Ca₅F(P0₄)₃ + NaOH.

2. В результате обменной реакции в пасте образуется CaF₂,
который адсорбируется на гидроксиапатите и предохраняет
его от воздействия кислот: СаНР0₄ + 2NaF → CaF₂ + Na₂HP0₄
(во многие пасты соли кальция включают как абразивы).

Известно также, что фториды частично подавляют жизнедея­тельность бактерий.