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. Здесь thorlabs официальный сайт

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:

Организм ребенка как саморазвивающаяся и саморегулирующаяся система
Организм ребенка - это живая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся система, живой аппарат, обеспечивающий удовлетворение всех родовых и прижизненно возникающих потребностей и психическую деятельность человека. Организм состоит из огромного числа клеток различного строения, в зависимости от того, к ...

Цели образования и структурные элементы содержания общего образования
В Концепции модернизации российского образования до 2020 года, исходя из роли образования в развитии российского общества, тенденции мирового развития, определяются, новые социальные требования к системе образования в России. Развивающемуся российскому обществу нужны современно образованные, нравст ...

Психология сказки. Толкование волшебных сказок. Психологический смысл мотива искупления в волшебной сказке
Как видите, даже далеко не полный перечень определений сказки позволяет увидеть и разнообразие подходов, и почти полностью совпадающие взгляды. Обращает на себя внимание, что авторы толковых словаре обычно говорят о фольклорном происхождении сказки, но не фиксирует в определении такой вид сказки, к ...