Экологическая составляющая химического образования

Задача 15. Самый дешевый щелочной реагент для нейтрализации кислотных промышленных стоков – гашеная известь (гидроксид кальция). Используют как суспензию гидроксида кальция ("известковое молоко"), так и прозрачный раствор ("известковую воду"). Рассчитайте рН 0,02М раствора Ca(OH)2.

Решение.

Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:

Ca(OH)2 = Ca2+ + 2 OH-; рН > 7

c{Ca(OH)2} = 0,02 моль/л; pH = ?

В соответствии с уравнением реакции равновесная молярная концентрация анионов OH- вдвое больше концентрации гидроксида кальция c{Ca(OH)2}:

[OH-] = 2c{Ca(OH)2}

рН = 14 - pOH = 14 + lg[OH--] = 14 + lg 2c{Ca(OH)2} = 12,6

Ответ. Водородный показатель известковой воды равен 12,6.

Задача 16. Рассчитайте, на сколько градусов поднялась бы температура вашего тела после стакана сладкого чая, если бы весь поступивший с чаем сахар сразу окислился в организме до углекислого газа и воды. В расчетах следует принять, что в одной чайной ложке содержится 10 г сахара; теплоемкость тела равна теплоемкости воды и составляет 4,2 кДж/(кг * К); тепловой эффект реакции окисления сахарозы равен 5650 кДж/моль; масса человека 60кг.

Решение

С тремя чайными ложками (m = 30г) в организм попадет сахароза количеством вещества:

n = m/M;

n = 30/342 = 0,088 (моль).

В результате его полного окисления выделится примерно 497 кДж (5650 кДж/моль * 0,088 моль) энергии.

Если вся эта энергия пойдет на нагрев тела, его температура поднимется на 2˚C(497/(60×4,2)), т.е. с 36,6 до 38,6˚C. На самом деле перегревания организма после приема пищи человек не чувствует, так как выделение тепловой энергии идет медленно и компенсирует естественные затраты, в том числе и на поддержание постоянной температуры тела.

Задание 17. Кислотность выше нормы могут иметь различные виды атмосферных осадков (дождь, снег, туман, роса). Главными кислотообразующими выбросами в атмосферу являются диоксид серы SO2 и оксиды азота. Назовите еще два вида кислотообразующих видов, их основные источники. Предложите способ обнаружения в воздухе вредных выбросов.

Решение

За счет выбросов химических предприятий, сжигания отходов, фотохимического разложения фреонов в атмосфере происходит образование радикалов хлора, которые при соединении с метаном образуют газообразный хлороводород. Последний, в свою очередь, хорошо растворяется в воде, образуя аэрозоль соляной кислоты:

Cl* + CH4 = CH*3 + HCl

CH*3 + Cl2 = Cl* + CH3Cl.

Для обнаружения в воздухе вредных выбросов можно использовать индикаторную трубку с оксидом кремния(IV) – силикагелем, который является хорошим сорбентом. Силикагель предварительно следует пропитать химическим реагентом, способным давать цветную реакцию с определяемым выбросом. Так, для обнаружения хлора применяется силикагель, пропитанный раствором йодида калия и крахмала. В результате продувания через индикаторную трубку воздуха, содержащего примесь хлора, выделяется йод, дающий с крахмалом синее окрашивание. По степени окраски сорбента достаточно точно можно определить концентрацию примеси.

Еще один источник кислотных дождей – аэрозоль плавиковой кислоты – образуется в воздухе за счет выбросов фтороводорода. Источник выбросов – производство алюминия и стекла.

Задача 18. Будет ли вредна для здоровья питьевая вода, если в ней обнаружено:

а) 3,3*10-6 моль/л ионов железа (II);

б) 1,7*10-7 моль/л ионов никеля (II);

в) 1,9*10-7 моль/л ионов хрома (III)?

Санитарные нормы допускают присутствие в питьевой воде ионов железа(II)в количестве 0,2 г/м3; ионов никеля(II) – 0,1 г/м3; ионов хрома(III) – 0,05 г/м3.

Образование, педагогика, воспитание:

Анализ программ и технологий
Основной целью воспитания ребенка является всестороннее и гармоничное развитие его личности. Физическое воспитание - неотъемлемая часть этого процесса. В обществе ведется активная пропаганда здорового образа жизни: отказ от вредных привычек, активный отдых и, конечно, занятия физкультурой, которой ...

Проектная методика
Преподавание иностранных языков, являясь составной часть общей системы образования, подчиняется основным тенденциям развития этой системы. Наиболее очевидно это выражается в методах обучения. В последние два десятилетия в образовании формируется такая тенденция, как проективность. Это понятие было ...

Трудности социальной адаптации одаренного ребенка
Многочисленные исследования показывают преимущества одаренных детей в когнитивной сфере, они свидетельствуют также о том, что дети с необычайно высоким интеллектуальным коэффициентом сочетают в себе черты социальной привлекательности, физического и психологического здоровья, эффективного лидерства ...