1. при рентгеноскопическом исследовании организма человека применяют так называемые рентгеноконтрастные вещества. так, перед просвечиванием желудка пациенту выпить суспензию труднорастворимого сульфата бария, не пропускающего рентгеновское излучение. какие количества оксида бария и серной кислоты потребуются для получения 100 сульфата бария?
решение. запишем уравнение реакции и условие в формульном виде:
bao + h2so4 = baso4 + h2o
m(baso4) = 100 г; m(baso4) = 233 г/моль
n(bao) = ?
n(h2so4) = ?
в соответствии с коэффициентами уравнения реакции, которые в нашем случае все равны 1, для получения заданного количества baso4 требуются:
ответ. для получения 100 г сульфата бария требуются 0,43 моль оксида бария и 0,43 моль серной кислоты.
2. прежде чем вылить в канализацию жидкие отходы лабораторных работ, содержащие соляную кислоту, полагается их нейтрализовать щелочью (например, гидроксидом натрия) или содой (карбонатом натрия). определите массы naoh и na2co3, необходимые для нейтрализации отходов, содержащих 0,45 моль hcl. какой объем газа (при н.у.) выделится при нейтрализации указанного количества отходов содой?
решение. запишем уравнения реакций и условия в формульном виде:
(1) hcl + naoh = nacl + h2o
(2) 2hcl + na2co3 = 2nacl + h2o + co2
n(hcl) = 0,45 моль; m(naoh) = 40 г/моль;
m(na2co3) = 106 г/моль; vm = 22,4 л/моль (н.у.)
n(naoh) = ? m(naoh) = ?
n(na2co3) = ? m(na2co3) = ?
v(co2) = ? (н.у.)
для нейтрализации заданного количества hcl в соответствии с уравнениями реакций (1) и (2) требуется:
для расчета объема углекислого газа, выделившегося при нейтрализации по реакции (2), дополнительно используется уравнение, связывающие между собой количество газообразного вещества, его объем и молярный объем:
v(co2) = n(co2) . vm = 0,225 . 22,4 [моль . л/моль] = 5,04 л
ответ. 18 г naoh; 23,85 г na2co3; 5,04 л co2
3. антуан-лоран лавуазье открыл природу горения различных веществ в кислороде после своего знаменитого двенадцатидневного опыта. в этом опыте он сначала длительное время нагревал в запаянной реторте навеску ртути, а позже (и при более высокой температуре) - образовавшийся на первом этапе опыта оксид ртути(ii). при этом выделялся кислород, и лавуазье стал вместе с джозефом пристли и карлом шееле первооткрывателем этого важнейшего элемента. рассчитайте количество и объем кислорода (при н. собранный при разложении 108,5 г hgo.
решение. запишем уравнение реакции и условие в формульном виде:
2hgo = 2hg + o2
m(hgo) = 108,5 г; m(hgo) = 217 г/моль
vm = 22,4 л/моль (н.у.)
v(o2) = ? (н.у.)
количество кислорода n(o2), который выделяется при разложении оксида ртути(ii), составляет:
а его объем при н.у. - v(o2) = n(o2) . vm = 0,25 . 22,4
[моль . л/моль] = 5,6 л
ответ. 0,25 моль, или 5,6 л (при н.у.) кислорода.
4. важнейшая проблема в промышленном производстве удобрений - получение так называемого "связанного азота". в настоящее время ее решают путем синтеза аммиака из азота и водорода. какой объем аммиака (при н.у.) можно получить в этом процессе, если объем исходного водорода равен 300 л, а практический выход (z) - 43 %?
решение. запишем уравнение реакции и условие в формульном виде:
n2 + 3h2 = 2nh3
v(h2) = 300 л; z(nh3) = 43% = 0,43
v(nh3) = ? (н.у.)
объем аммиака v(nh3), который можно получить в соответствии с условием , составляет:
Загрязнители окружающей природной среды (ОПС). Их классификация
Окружающая природная среда (ОПС) - это вся земная природа, окружающая человека, где естественные факторы функционируют в органическом единстве с продуктами человеческого труда. Загрязнители (загрязняющие вещества - ЗВ, поллютанты, токсичные, опасные или вредные вещества) - это неутилизированные материальные и энергетические отходы производства, а также естественные компоненты, нехарактерные для данной среды, оказывающие нежелательное действие на человека и ценные для него ресурсы живой (биотической) и неживой (абиотической) природы. К основным ЗВ обычно относят: взвешенные частицы, диоксид серы, оксид углерода, диоксид углерода, углеводороды и др. Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это экологический норматив, максимальная концентрация 3В в элементах ландшафта, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени не вызывает негативных воздействий на организм человека или другого рецептора (определенный вид животных, растениЗагрязнение - неблагоприятное изменение окружения, являющегося побочным результатом деятельности человека. Привнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических компонентов или превышение естественного многолетнего содержания этих компонентов. Воздух, вода, почва - объекты загрязнения. Растения, животные микроорганизмы, человек. Классификация загрязнений: 1. Индигриентное (химическое) ? неорганические и органические вещества. 2. Параметрическое (физическое) ? тепловое, световое ЭМ, шумовое, радиационное. 3. Биотическое (на популяции). 4. Стационарное деструкционное изменение ландшафта. Главные загрязнители биосферы: 1. CO2 - парниковый эффект. 2. CO - баланс верхних слоев. 3. NxOy (N20, NO, N2O3, NO2, N2O5) - смог, респираторные заболевания. 4. SO2. 5. Фосфаты (гидросфера). 6. Тяжелые металлы Hg, Pb. 7. Нефть и нефтепродукты. 8. Пестициды. 9. Радиация. Технологические причины глобального загрязнения: 1. Осваивание невозобновимых и возобновимых природных ресурсов. 2. Строительные и горные работы. 3. Сжигание топлива. 4. Производство минеральных удобрений. 5. Развитие химической промышленности. 6. Несовершенство технологий. Загрязняющее вещество - вещество или смесь веществ, количество и/или концентрация которых - превышают нормативы, установленные для химических и иных веществ, а также для микроорганизмов; - оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Все виды загрязнителей можно разделить по их природе на: - Физические (тепловое, шумовое, электромагнитно, световое, радиоактивное) - Химические (тяжелые металлы, пестициды, пластмассы и др. химические вещества) - тяжелые металлы, пестициды, нефть и нефтепродукты; - Биологические (биогенное, микробиологическое, генетическое) - Информационные (информационный шум, ложная информация, факторы беспокой-ства) По происхождению загрязняющие вещества делятся на: - загрязняющие вещества природного происхождения - попадающие в природную среду в результате естественных, обычно катастрофических процессов (пример - загрязнение прилегающих территорий пеплом при извержении вулкана) - загрязняющие вещества антропогенного происхождения. По характеру загрязняющие вещества делятся на: - первичные (поступившие в окружающую среду непосредственно из источников за-грязнения) - вторичные, образующиеся из первичных в объектах окружающей среды в результа-те биогенных и абиогенных трансформаций. Наиболее распространёнными антропогенными загрязняющими веществами являются: - в атмосфере - кислые газы (диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота), взвешен-ные частицы (сажа, аэрозоли кислот и соединений тяжёлых металлов), органические соединения, в том числе формирующие фотохимический смог и разрушающие озоно-вый слой атмосферы, пары нефтепродуктов. - в гидросфере - растворимые соли тяжёлых металлов, органические соединения, неф-тепродукты.
1. при рентгеноскопическом исследовании организма человека применяют так называемые рентгеноконтрастные вещества. так, перед просвечиванием желудка пациенту выпить суспензию труднорастворимого сульфата бария, не пропускающего рентгеновское излучение. какие количества оксида бария и серной кислоты потребуются для получения 100 сульфата бария?
решение. запишем уравнение реакции и условие в формульном виде:
bao + h2so4 = baso4 + h2o
m(baso4) = 100 г; m(baso4) = 233 г/моль
n(bao) = ?
n(h2so4) = ?
в соответствии с коэффициентами уравнения реакции, которые в нашем случае все равны 1, для получения заданного количества baso4 требуются:
n(bao) = n(baso4) = m(baso4) / m(baso4) = 100 : 233
[г : (г/моль)] = 0,43 моль
n(h2so4) = n(baso4) = m(baso4) / m(baso4) = 100 : 233
[г : (г/моль)] = 0,43 моль
ответ. для получения 100 г сульфата бария требуются 0,43 моль оксида бария и 0,43 моль серной кислоты.
2. прежде чем вылить в канализацию жидкие отходы лабораторных работ, содержащие соляную кислоту, полагается их нейтрализовать щелочью (например, гидроксидом натрия) или содой (карбонатом натрия). определите массы naoh и na2co3, необходимые для нейтрализации отходов, содержащих 0,45 моль hcl. какой объем газа (при н.у.) выделится при нейтрализации указанного количества отходов содой?
решение. запишем уравнения реакций и условия в формульном виде:
(1) hcl + naoh = nacl + h2o
(2) 2hcl + na2co3 = 2nacl + h2o + co2
n(hcl) = 0,45 моль; m(naoh) = 40 г/моль;
m(na2co3) = 106 г/моль; vm = 22,4 л/моль (н.у.)
n(naoh) = ? m(naoh) = ?
n(na2co3) = ? m(na2co3) = ?
v(co2) = ? (н.у.)
для нейтрализации заданного количества hcl в соответствии с уравнениями реакций (1) и (2) требуется:
n(naoh) = n(hcl) = 0,45 моль;
m(naoh) = n(naoh) . m(naoh) = 0,45 . 40
[моль . г/моль] = 18 г
n(na2co3) = n(hcl) / 2 = 0,45 : 2 [моль] = 0,225 моль;
m(na2co3) = n(na2co3) / m(na2co3) = 0,225 . 106
[моль . г/моль] = 23,85 г
для расчета объема углекислого газа, выделившегося при нейтрализации по реакции (2), дополнительно используется уравнение, связывающие между собой количество газообразного вещества, его объем и молярный объем:
n(co2) = n(hcl) / 2 = 0,45 : 2 [моль] = 0,225 моль;
v(co2) = n(co2) . vm = 0,225 . 22,4 [моль . л/моль] = 5,04 л
ответ. 18 г naoh; 23,85 г na2co3; 5,04 л co2
3. антуан-лоран лавуазье открыл природу горения различных веществ в кислороде после своего знаменитого двенадцатидневного опыта. в этом опыте он сначала длительное время нагревал в запаянной реторте навеску ртути, а позже (и при более высокой температуре) - образовавшийся на первом этапе опыта оксид ртути(ii). при этом выделялся кислород, и лавуазье стал вместе с джозефом пристли и карлом шееле первооткрывателем этого важнейшего элемента. рассчитайте количество и объем кислорода (при н. собранный при разложении 108,5 г hgo.
решение. запишем уравнение реакции и условие в формульном виде:
2hgo = 2hg + o2
m(hgo) = 108,5 г; m(hgo) = 217 г/моль
vm = 22,4 л/моль (н.у.)
v(o2) = ? (н.у.)
количество кислорода n(o2), который выделяется при разложении оксида ртути(ii), составляет:
n(o2) = 1/2 n(hgo) = 1/2 m(hgo) / m(hgo) = 108,5 / (217 . 2}
[г : (г/моль)] = 0,25 моль,
а его объем при н.у. - v(o2) = n(o2) . vm = 0,25 . 22,4
[моль . л/моль] = 5,6 л
ответ. 0,25 моль, или 5,6 л (при н.у.) кислорода.
4. важнейшая проблема в промышленном производстве удобрений - получение так называемого "связанного азота". в настоящее время ее решают путем синтеза аммиака из азота и водорода. какой объем аммиака (при н.у.) можно получить в этом процессе, если объем исходного водорода равен 300 л, а практический выход (z) - 43 %?
решение. запишем уравнение реакции и условие в формульном виде:
n2 + 3h2 = 2nh3
v(h2) = 300 л; z(nh3) = 43% = 0,43
v(nh3) = ? (н.у.)
объем аммиака v(nh3), который можно получить в соответствии с условием , составляет:
v(nh3)практ = v(nh3)теор . z(nh3) = 2/3 . v(h2) . z(nh3) =
= 2/3 . 300 . 0,45 [л] = 86 л
Окружающая природная среда (ОПС) - это вся земная природа, окружающая человека, где естественные факторы функционируют в органическом единстве с продуктами человеческого труда.
Загрязнители (загрязняющие вещества - ЗВ, поллютанты, токсичные, опасные или вредные вещества) - это неутилизированные материальные и энергетические отходы производства, а также естественные компоненты, нехарактерные для данной среды, оказывающие нежелательное действие на человека и ценные для него ресурсы живой (биотической) и неживой (абиотической) природы. К основным ЗВ обычно относят: взвешенные частицы, диоксид серы, оксид углерода, диоксид углерода, углеводороды и др.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это экологический норматив, максимальная концентрация 3В в элементах ландшафта, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени не вызывает негативных воздействий на организм человека или другого рецептора (определенный вид животных, растениЗагрязнение - неблагоприятное изменение окружения, являющегося побочным результатом деятельности человека. Привнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических компонентов или превышение естественного многолетнего содержания этих компонентов. Воздух, вода, почва - объекты загрязнения. Растения, животные микроорганизмы, человек.
Классификация загрязнений:
1. Индигриентное (химическое) ? неорганические и органические вещества.
2. Параметрическое (физическое) ? тепловое, световое ЭМ, шумовое, радиационное.
3. Биотическое (на популяции).
4. Стационарное деструкционное изменение ландшафта.
Главные загрязнители биосферы:
1. CO2 - парниковый эффект.
2. CO - баланс верхних слоев.
3. NxOy (N20, NO, N2O3, NO2, N2O5) - смог, респираторные заболевания.
4. SO2.
5. Фосфаты (гидросфера).
6. Тяжелые металлы Hg, Pb.
7. Нефть и нефтепродукты.
8. Пестициды.
9. Радиация.
Технологические причины глобального загрязнения:
1. Осваивание невозобновимых и возобновимых природных ресурсов.
2. Строительные и горные работы.
3. Сжигание топлива.
4. Производство минеральных удобрений.
5. Развитие химической промышленности.
6. Несовершенство технологий.
Загрязняющее вещество - вещество или смесь веществ, количество и/или концентрация которых
- превышают нормативы, установленные для химических и иных веществ, а также для микроорганизмов;
- оказывают негативное воздействие на окружающую среду.
Все виды загрязнителей можно разделить по их природе на:
- Физические (тепловое, шумовое, электромагнитно, световое, радиоактивное)
- Химические (тяжелые металлы, пестициды, пластмассы и др. химические вещества) - тяжелые металлы, пестициды, нефть и нефтепродукты;
- Биологические (биогенное, микробиологическое, генетическое)
- Информационные (информационный шум, ложная информация, факторы беспокой-ства)
По происхождению загрязняющие вещества делятся на:
- загрязняющие вещества природного происхождения - попадающие в природную среду в результате естественных, обычно катастрофических процессов (пример - загрязнение прилегающих территорий пеплом при извержении вулкана)
- загрязняющие вещества антропогенного происхождения.
По характеру загрязняющие вещества делятся на:
- первичные (поступившие в окружающую среду непосредственно из источников за-грязнения)
- вторичные, образующиеся из первичных в объектах окружающей среды в результа-те биогенных и абиогенных трансформаций.
Наиболее распространёнными антропогенными загрязняющими веществами являются:
- в атмосфере - кислые газы (диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота), взвешен-ные частицы (сажа, аэрозоли кислот и соединений тяжёлых металлов), органические соединения, в том числе формирующие фотохимический смог и разрушающие озоно-вый слой атмосферы, пары нефтепродуктов.
- в гидросфере - растворимые соли тяжёлых металлов, органические соединения, неф-тепродукты.