- •1. Предмет и содержание дисциплин химии ос.
- •2. Современные представления о возникновении Вселенной и жизни на планете Земля.
- •3. Состав атмосферы, содержание микро- и макро-примесей. Единицы измерения концентрации примесей в атмосфере.
- •4. Строение атмосферы, зависимость давления и температуры от высоты над поверхностью океана.
- •5. Устойчивость атмосферы. Атмосферные инверсии.
- •6. Солнечное излучение. Ионосфера Земли. Состав ионосферы. Фотохимические реакции в ионосфере.
- •7. Озон в атмосфере Земли. Единицы выражения концентрации озона. Зависимость величины концентрации озона от расстояния до поверхности Земли, географической широты и времени года.
- •8. Процессы образования и разрушения озона в атмосфере. «Нулевой цикл» озона, причины его нарушения.
- •9. Водородный, азотный, хлорный, бромный цикл.
- •11. Причины и последствия возникновения «озоновой дыры» над Антарктидой. Пути ум-ия антропогенного влияния на озоновый слой планеты.
- •12. Свободные радикалы в атмосфере.
- •13. Процессы трансформации органических соединений в тропосфере. Окисление метана и его гомологов.
- •14. Дисперсные системы в атмосфере.
- •15. Трансформация соединений серы в тропосфере.
- •16. Трансформация соединений азота в тропосфере.
- •17. Городская атмосфера.
- •18. Парниковый эффект. Парниковые газы.
- •19.Аномальные свойства воды и состав природных вод. Закон Дитмара.
- •20. Способы классификации природных вод.
- •21.Процессы растворения газов в природных водах.
- •22. Кислотно-основное равновесие в природных водах.РН атм. Осадков.
- •23. Растворимость карбонатов и рН природных вод.
- •24.Жесткость природных вод.Классификация природных вод по величине жесткости. Способы уменьшения жесткости воды.
- •25. Щелочность природных вод. Процессы закисления поверхностных водоемов.
- •26. Окислительно-восстановительные процессы природных вод. Окислительно-восстановительные равновесия в гидросфере.
- •27. Редокс –буферность природных вод. Денитрификация, восстановление сулфатов, ферментация.
- •28.Окислительно-восстановительные процессы в озерах. Стратификация природных водоемов. Олиготрофные и эвтотрофные состояния водоемов.
- •29.Строение литосферы и элементный состав земной коры. Минералы и горные породы.
- •30.Элементный состав почвы. Орг вещ-ва в почве. Неспецифические орг соединения.
- •32.Поглотительная способность почв. Обменные катионы.
- •33.Щелостность и кислотность почв.
- •34.Соединения азота в почве.
- •35.Соединения фосфора в почве.
- •36. Виды ионизирующего излучения и единицы измерения.
- •38. Нефть и нефтепродукты в ос.
- •39. Полицикличекие ароматические углеводороды в ос.
- •40. Пестициды. Классификация. Токсичность пестицидов.
- •41. Хлорсодержащие органические соединения в биосфере. Диоксины.
- •Вторичные источники . Диоксины сохраняются в составе промышленных отходов производства дефолиантов, синтеза галогенпроизводных соединений ароматического ряда.
- •43. Ртуть. Цинк. Кадмий.
22. Кислотно-основное равновесие в природных водах.РН атм. Осадков.
Кислотно-осн. равновесие в природных водах определяется присутствием ионов карбонатна НСО3 и СО3.
При рН =7: [H+]=[ НСО3-]+2[CO32-]+[OH-]
Карбонатную систему образуют неорг. соединения углерода присутствующие в природных водах в виде производных уголной к-ты.
СО2газ→СО2(р-р)+Н2О→ Н2 СО3
Диссоциация Н2 СО3:
1 стадия: Н2 СО3→ НСО3-+Н+ k1=аН+*а НСО3-/а Н2 СО3
2 стадия: Н2 СО3→ Н+ + СО32- k2=а СО32-* аН+ /а НСО3-
k2< k1, примерно на 4 порядка, поэтому вклад во 2 ступени диссоциации величину рН можно не учитывать.
Выпадение кислотных дождей.
Кислотными дождями наз-ся осадки с рН<5,5. г Питлокри (Шотландия) рН=2,4.
Основной вклад в кислотность носит соединение S (до 80%) и азота (до 15%)
В 1872 году Роберт Смит ввел термин в своей книге «Воздух и дождь, начало химической климатологии ».
Последствия выпадения кислотных дождей:
1)закисление почвенных водоемов;
2)в почве уменьшается продуктивность, сокращается поступление питательных веществ, падает урожайность с/х культур.
3) страдают леса (высыхают,особенно хвойные)
4) разрушаются памятники архитектуры.
5) ухудшается состояние техногенных объектов следствии коррозии.
6)люди вынуждены употреблять загрязненную воду и т. Д. в климатической среде увеличивается подвижность тяжелых металлов. Для уменьшения кислотности осадков необходимо снижать выбросы в атм-ру осадков серы и азота.
23. Растворимость карбонатов и рН природных вод.
Среди карбонатов самыми распространенными яв-ся СаСО3
Кальцит преобладает в умеренной климатической зоне, а арагонит в теплых тропических морях.
Арагонит не стабильная форма постепенно переходит в кальцит. Растворение карбонатов в природных водоемах чаще протекает в присутствии СО2
СаСО3+ Н2О + СО2→Са2++2НСО3-
НСО3- - включается в общую систему карбонатных равновесий и влияет на рН природных вод.
[H+]= (pCO22 k2k1k г(СО2)γНСО3/k нсо3 γСО32+)1/3
k нсо3=аса2+*асо3-
для большинства поверхностных вод при наличии контакта с карбонатными породами рН =8,3-8,4. в литосфере помимо СаСО3 встречается еще Са Mg(СО3)2
растворение в природных водах:
Са Mg(СО3)2→Ca2+Mg 2+ +СO32-
в природных водах возможны взаимные преобразования кальцита и доломита:
Са Mg(СО3)2+ Ca2→Ca СO3+Mg 2+
K= а Mg 2+/а Ca2
Карбонатное равновесие в океане .
В морской воде помимо СО2 ,СО3 , НСО2 присутствуют другие ионы, кот нужно учитывать при расчетах.
В океанах по глубине выделяют 4 зоны с разной степенью насыщения воды карбонатами.
1 зона – до глубины 800м (пересыщен карбонатами)
2 зона – до 2000 м (недосыщена карбонатами)
3 зона – до 4000 м (равновесное состояние)
4 зона – до дна (недонасыщенное состояние связана с ростом гидростатического давления).
24.Жесткость природных вод.Классификация природных вод по величине жесткости. Способы уменьшения жесткости воды.
Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния. Различают следующие виды жесткости.
Общая жесткость. Определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.
Карбонатная жесткость. Обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.
Некарбонатная жесткость. Обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).
Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду соды или гашенной извести. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия иливодорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом — до 0,01 мг-экв/л.Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4: 3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2↓+ 6NaHCO3 3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4 Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому достигается лучшее умягчение воды. В промышленности с помощью ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду. Определенное умягчение воды происходит и в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи. Полностью очистить воду можно методом перегонки(дистилляцией)