Експериментуємо: Стр.271

Експериментуємо вдома.

Зразок	Спостереження	Висновок
Бавовна	М’яка, добре вбирає вологу, зминається	Природне рослинне волокно
Вовна	Пружна, тепла, може змінюватися від відбілювача	Природне білкове волокно
Капрон	Гладенький, міцний, мало зминається	Синтетичне волокно

Висновок: волокна відрізняються за міцністю, зминанням і дією хімічних речовин; експеримент проводять із дотриманням правил безпеки.

§ 50. Стійкі органічні забруднювачі

544. Порівняйте вплив на довкілля природних і синтетичних органічних речовин.

Природні органічні речовини частіше розкладаються в природі, а деякі синтетичні дуже стійкі й довго накопичуються. Водночас вплив залежить від конкретної речовини й способу використання.

545. Чому нафтопродукти створюють тривалі забруднення земної поверхні?

Багато компонентів нафтопродуктів погано розчиняються у воді, повільно розкладаються й можуть тривалий час зберігатися у ґрунті та воді.

546. Укажіть заходи, визначені Стокгольмською конференцією щодо СОЗ, які потребують додаткових наукових досліджень.

Додаткових досліджень потребують пошук безпечних замінників стійких органічних забруднювачів, способи їх виявлення, очищення довкілля та оцінювання впливу на здоров’я.

547. У переліку стійких органічних забруднювачів є речовини, назви яких доповнено термінами «пестицид», «фунгіцид», «інсектицид». За інформацією в інтернеті з’ясуйте зміст кожного терміна.

Пестицид — засіб проти шкідливих організмів; фунгіцид — проти грибів; інсектицид — проти комах.

548. З 1 січня 2023 року набув чинності закон «Про обмеження обігу пластикових пакетів на території України». За відомостями з інтернету дізнайтеся, на які види пакетів установлено заборону і чому. Чим варто замінювати такий пакувальний матеріал?

Обмеження стосуються насамперед тонких і надтонких пластикових пакетів, які легко стають відходами. Їх варто замінювати багаторазовими сумками або відповідною паперовою тарою.

549. Скориставшись інтернетом, з’ясуйте, яких правил безпеки потрібно дотримуватися під час застосування на присадибній ділянці хімічних засобів для боротьби зі шкідниками овочевих культур.

Дотримуватися інструкцій, використовувати рукавички й захист дихання за потреби, не перевищувати доз, не обробляти рослини біля водойм або за сильного вітру, зберігати препарати окремо від їжі.

550. Сполука, яка належить до стійких органічних забруднювачів, утворена трьома елементами — Карбоном, Гідрогеном і Хлором. Виведіть її формулу, якщо кількості атомів кожного хімічного елемента в молекулі сполуки однакові, а її молярна маса становить 291 г/моль.

Нехай у сполуці однакова кількість атомів C, H, Cl: (CHCl)ₙ.

M(CHCl) = 12 + 1 + 35,5 = 48,5 г/моль.

n = 291 : 48,5 = 6.

Відповідь: C₆H₆Cl₆.

551. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.

Стійкий органічний забруднювач — persistent organic pollutant; пестицид — pesticide; інсектицид — insecticide; довкілля — environment; біорозклад — biodegradation.

552. Складіть двомовний словничок із ключових слів і словосполучень, виписаних вами з параграфів 46-50.

Амінокислота — amino acid; білок — protein; волокно — fibre; синтетична речовина — synthetic substance; стійкий забруднювач — persistent pollutant.

§ 51. Місце хімії серед природничих наук. Значення хімії для людства

555. Доведіть, що хімія є природничою наукою.

Хімія вивчає речовини, їхній склад, будову, властивості й перетворення, тобто об’єкти та явища природи; тому вона є природничою наукою.

556. Досить популярною ще недавно була книжка «Хімія в центрі наук». Чому автори так висловилися про хімічну науку?

Хімія пов’язана з фізикою, біологією, геологією, медициною та матеріалознавством і пояснює склад речовин, які досліджують ці науки.

557. Назвіть штучні матеріали, які використовують у виготовленні одягу та взуття.

Синтетичні волокна, штучна шкіра, поліуретан, гума, пластмаси, поліестер і нейлон.

558. Спробуйте пояснити такий факт: атмосфера Марса майже повністю складається з вуглекислого газу, кисень у ній є домішкою, а в атмосфері нашої планети кисню майже в 500 разів більше, ніж вуглекислого газу.

На Землі фотосинтез рослин і водоростей утворює O₂ і поглинає CO₂. На Марсі немає настільки потужної біосфери, тому в атмосфері переважає CO₂.

559. За матеріалами з інтернету з’ясуйте, які речовини використовують у медицині для заміни зубів, ушкоджених або зламаних кісток.

Для заміни зубів використовують кераміку (зокрема цирконій оксид), титанові імпланти; для кісток — титанові сплави, біокераміку та гідроксиапатит.

560. Обчисліть об’єм газу амоніаку (н. у.), який потрібно розчинити у воді об’ємом 100 л для приготування розчину з масовою часткою амоніаку 25 % (цей розчин застосовують як рідке добриво).

Дано: V(H₂O) = 100 л;

w(NH₃) = 25 %.

Знайти: V(NH₃, н. у.) — ?

Розв’язання:

m(H₂O) ≈ 100 кг.

Нехай m(NH₃) = x: x : (100 + x) = 0,25.

0,75x = 25; x = 33,33 кг = 33 333 г.

n(NH₃) = 33 333 : 17 ≈ 1961 моль.

V(NH₃) = 1961 • 22,4 ≈ 43 900 л = 43,9 м³.

Відповідь: 43,9 м³.

561. Запропонуйте спосіб очищення відпрацьованого промислового газу (його основні компоненти — азот, кисень і пара) від домішки сірководню.

Пропустити газ через розчин лугу: H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2H₂O. Сірководень поглинається розчином, решта газів проходять далі.

562. Які знання з хімії вам знадобилися в житті?

Знання про склад мийних засобів, безпечне використання кислот і лугів, приготування розчинів, поводження з газом та збереження довкілля.

§ 52. Хімічна наука у світі та в Україні

563. Чому розвиток науки хімії є важливим для людства?

Хімія допомагає створювати ліки, добрива, матеріали, очищувати воду, берегти довкілля й раціонально використовувати природні ресурси.

564. Як представлено хімію в дослідницьких закладах Національної академії наук та університетах України?

Хімічні дослідження проводять в інститутах НАН України, університетах та наукових лабораторіях: вивчають нові речовини, матеріали, каталізатори й хімічні технології.

565. Опанування яких наук, крім хімії, студентами / студентками хімічного факультету є необхідним для майбутньої професії і чому?

Потрібні знання з фізики, математики, біології, інформатики та іноземних мов, бо хіміки виконують вимірювання, розрахунки, моделюють процеси й читають наукову літературу.

566. Чому, на ваш погляд, роботу французького дослідника A. Myaccaна з одержання фтору дуже високо оцінили й науковця було нагороджено Нобелівською премією? За потреби скористайтеся інтернетом.

Анрі Муассан уперше одержав надзвичайно реакційноздатний фтор у вільному стані. Це був складний і небезпечний експеримент, важливий для розуміння властивостей елементів.

567. Назвіть один-два напрями, на яких потрібно зосередити дослідження хіміків / хімікинь. Свою пропозицію обґрунтуйте.

Важливі напрями: створення безпечних матеріалів, перероблення відходів, очищення води та отримання екологічно чистої енергії.

568. Якій хімії — органічній чи неорганічній — ви надаєте пріоритет щодо значення досягнень у цій науковій галузі для кожного з нас? Відповідь аргументуйте.

Обидві галузі однаково важливі: органічна хімія необхідна для ліків, полімерів і палива, неорганічна — для металів, добрив, кераміки та багатьох матеріалів.

§ 53. Моя кар’єра в хімії

569. Які особливості молодої людини вказують на можливість досягти успіху на ниві хімічної науки та інженерії?

Допитливість, уважність, наполегливість, логічне мислення, уміння працювати в команді та відповідально виконувати експерименти.

570. Які здібності та людські риси мають бути в сучасного / сучасної викладача / викладачки або вчителя / вчительки хімії?

Учитель хімії має добре знати предмет, зрозуміло пояснювати, бути терплячим, уважним, доброзичливим і суворо дотримуватися правил безпеки.

571. За матеріалами з інтернету з’ясуйте зміст терміна «зелена хімія». Назвіть кілька завдань, які постають перед цією сферою науки і технології.

Зелена хімія — напрям, що прагне запобігати утворенню небезпечних речовин і відходів. Завдання: безпечні розчинники, економія енергії, використання відновлюваної сировини та зменшення забруднення.

572. На початку ряду активності металів (форзац II) перебувають найактивніші серед них — літій, калій, барій, стронцій, кальцій, натрій. Чому їх не використовують для здійснення реакцій металів із солями у водному розчині, на відміну, наприклад, від цинку (Zn + CuCI2 = Cu + ZnCl2)?

Літій, калій, барій, стронцій, кальцій і натрій дуже активно реагують із водою, тому в розчині солі насамперед відбувається реакція з водою, а не витіснення металу із солі.

573. Поясніть, чому в порожні клітинки періодичної таблиці не внесено загальні формули гідридів хімічних елементів I–III груп EH, EH₂ і EH₃, хоча ці сполуки відомі (наприклад, NaH, CaH₂).

Гідриди багатьох металічних елементів є йонними сполуками, а загальні формули на схемі описують типові молекулярні сполуки з Гідрогеном; тому EH, EH₂, EH₃ для цих груп не наведено.

574. Метал магній, а також кожна сполука цього хімічного елемента містять ізотопи Магній-24, Магній-25 і Магній-26. Чи різнитимуться зразки цього металу або сполуки Магнію за хімічними властивостями, якщо в одному з них буде лише нуклід 24Mg, у другому — нуклід 25Mg, а в третьому — нуклід 2nMg? Відповідь аргументуйте.

Хімічні властивості ізотопів Магнію майже однакові, бо вони мають однакову кількість електронів і однакову електронну будову; відрізняються кількістю нейтронів і масою.

575. Масова частка Гідрогену в літосфері становить 0,15 % (елемент посідає 10-те місце з-поміж усіх хімічних елементів за поширеністю), а його атомна частка1 — 3,0 % (4-те місце). Яка величина, на ваш погляд, об’єктивно характеризує поширеність Гідрогену і чому?

Атомна частка показує частку атомів Гідрогену серед усіх атомів, а масова — його внесок у масу літосфери. Для оцінки поширеності за кількістю атомів доцільна атомна частка.

576. Чому в промисловості та лабораторіях одержують деякі прості речовини і солі, які є в природі?

Природні речовини можуть містити домішки або бути недоступними для прямого використання. Промислове одержання дає змогу отримати потрібну чистоту, кількість і властивості.

577. Складіть план характеристики: а) будови речовини; б) будови молекули.

а) Будова речовини: склад частинок, тип зв’язку, кристалічна ґратка або молекулярна будова.

б) Будова молекули: склад атомів, їх послідовність, види зв’язків і просторове розміщення.

578. Уявімо, що ви рецензуєте навчальний посібник з хімії. У ньому є таке означення: кислота — речовина, яка складається з одного або кількох атомів Гідрогену і кислотного залишку. Укажіть неточність у цьому означенні й поясніть свою думку. Запропонуйте коректний варіант означення кислоти.

Неточність: не кожна кислота складається з «атомів Гідрогену і кислотного залишку» як із окремих частинок. Коректно: «Кислоти — молекулярні сполуки, молекули яких містять атоми Гідрогену, здатні заміщуватися катіонами металічних елементів, і кислотний залишок».

§ 54. Хімія в моїй кар’єрі

579. Люди яких професій мають бути добре обізнаними з хімічними властивостями речовин?

Хіміки, фармацевти, медики, агрономи, інженери-хіміки, матеріалознавці, екологи.

580. Фахівцям яких професій потрібно знати особливості перебігу хімічних реакцій?

Інженери-технологи, лаборанти, пожежники, металурги, фармацевти, екологи, кухарі та працівники харчової промисловості.

581. Обчисліть масу та об’єм (н. у.) амоніаку в приміщенні об’ємом 80 м³, які відповідають ГДК цього газу 20 мг/м.

Дано: V(приміщення) = 80 м³;

ГДК(NH₃) = 20 мг/м³.

Знайти: m(NH₃), V(NH₃) — ?

Розв’язання:

m(NH₃) = 80 • 20 = 1600 мг = 1,6 г.

M(NH₃) = 17 г/моль.

n(NH₃) = 1,6 : 17 ≈ 0,0941 моль.

V(NH₃) = 0,0941 • 22,4 ≈ 2,1 л.

Відповідь: 1,6 г; 2,1 л.

582. За відомостями з інтернету з’ясуйте, з яких тканин не можна виводити плями за допомогою розчинника на основі вуглеводнів. Думаймо

Розчинниками на основі вуглеводнів не слід чистити тканини, що пошкоджуються органічними розчинниками, або вироби з нестійкими фарбниками та спеціальними покриттями; потрібно керуватися ярликом тканини.

583. Спеціалісти яких профілів використовують знання про такі хімічні явища: а) корозія металів; б) взаємодія жирів із лугами; в) утворення накипу під час кипіння природної води?

а) Корозія металів — металурги, інженери, будівельники.

б) Взаємодія жирів із лугами — виробники мила, хіміки-технологи.

в) Утворення накипу — енергетики, сантехніки, технологи водопідготовки.

584. Яких екологічних вимог має дотримуватися агроном, використовуючи добрива?

Використовувати добрива в рекомендованих дозах, не забруднювати водойми, враховувати потреби рослин і склад ґрунту, дотримуватися строків внесення та правил зберігання.

585. Уявіть, що вам потрібно визначити, із золота чи латуні зроблено прикрасу. Як ви діятимете, застосовуючи свої знання з хімії?

Порівняти густину прикраси зі значеннями для золота й латуні (за відсутності камінців). Можна також використати спеціальну пробу в ювелірній майстерні; не слід псувати прикрасу кислотою самостійно.