
- •Химия Учебное наглядное пособие
- •Содержание
- •Раздел 1. Основные понятия и законы химии
- •1.1. Атомно-молекулярное учение
- •1.2. Законы химии
- •Закон сохранения массы вещества
- •Способы выражения количества вещества эквивалентов
- •Раздел 2. Классификация неорганических веществ
- •2.1.Оксиды
- •Химические свойства оксидов
- •2.2. Гидроксиды металлов
- •Химические свойства гидроксидов
- •Доказательство амфотерности
- •2.3. Кислоты
- •2.4. Соли
- •Средние кислые основные
- •Получение солей
- •2.5. Комплексные соединения
- •Раздел 3. Растворы
- •3.1. Способы выражения концентрации растворов
- •3.2. Растворы неэлектролитов
- •3.3. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация
- •3.4. Ионно-молекулярные уравнения реакций
- •3.5. Гидролиз
- •Раздел 4. Элекрохимические системы
- •Законы Фарадея
- •4.1. Степень окисления
- •4.2. Окислительно-восстановительные реакции (овр)
- •Направление овр
- •4.3. Гальванический элемент Даниэля-Якоби
- •4.4. Электродвижущая сила (эдс)
- •Стандартный водородный электрод
- •4.5. Электролиз
- •Электролиз с инертным анодом
- •Электролиз с растворимым анодом
- •4.6. Коррозия и защита металлов от коррозии
- •Защита металлов от коррозии
- •Раздел 5. Периодический закон д.И.Менделеева
- •5.1. Строение атома
- •Состав ядра
- •5.2. Модель состояния электрона в атоме Квантовые числа
- •Возможные значения квантовых чисел
- •5.3.Основные положения строения электронных оболочек атома
- •Ряд последовательного заполнения электронами орбиталей
- •Раздел 6. Химическая связь
- •Раздел 7. Химическая кинетика и равновесие
- •Раздел 8. Химическая термодинамика
- •8.1. Параметры состояния системы
- •8.2. Закон Гесса
- •Раздел 9. Химия элементов
- •Углерод c
- •Физические свойства аллотропных модификаций c
- •Химические свойства с
- •Соединения с
- •Кремний Si
- •Соединения Si
- •Соединения n
- •Соли аммония
- •Особые химические свойства
- •Разложение нитратов: фосфор p
- •Соединения р
- •Халькогены
- •Кислород
- •Соединения s
- •Галогены f, Cl, Br, I хлор Cl2
- •Соединения Cl
- •Подгруппа хрома
- •Хром Cr
- •Подгруппа железа
- •Железо Fe
- •Раздел 10. Органическая химия
- •10.1.Углеводороды Предельные углеводороды. Алканы
- •Непредельные углеводороды. Алкены
- •Диеновые углеводороды
- •Ароматические углеводороды. Ряд бензола. Арены
- •Нефть и ее переработка
- •10.2. Кислородсодержащие органические соединения Спирты
- •Альдегиды
- •Формальдегид
- •Ацетальдегид
- •Поликонденсация
- •Кетоны r – c – r
- •Карбоновые кислоты
- •Определение строения веществ
- •11.1. Методы качественного анализа (реакции обнаружения) Окрашивание пламени (предварительная проба)
- •Реакции осаждения
- •Реакции с выделением газа
- •Качественный элементный анализ
- •Цветные реакции
- •Обнаружения газов
- •Реакции обнаружения органических соединений
- •Индентификация синтетических материалов
- •11.2. Методы количественного анализа Титриметрический анализ (объемный анализ)
- •Кондуктометрическое титрование
- •Потенциометрия
- •Окислительно-восстановительное титрование
- •Комплексонометрия
- •Осадительное титрование
- •Аргентометрия
- •Гравиметрия
- •11.3. Спектроскопические методы анализа
- •Ультрафиолетовая спектроскопия и абсорбционная спектроскопия в видимой области
- •Характерные инфракрасные полосы поглощения
- •Спектроскопия ядерного магнитного резонанса
- •11.4. Дифрактометрический метод анализа
- •Дифракция рентгеновых лучей для определения типа кристаллической решетки
- •Дифракция рентгеновых лучей для определения электронной плотности
- •Раздел 12. Химия окружающей среды Глобальные аспекты
- •Загрязнение окружающей среды
- •Охрана окружающей среды
- •Атмосфера как область окружающей среды
- •Загрязнение воздуха
- •Влияние вредных веществ на окружающую среду
- •Методы очистки воздуха
- •Гидросфера как область окружающей среды
- •Вредные примеси питьевой воды
- •Жёсткость воды
- •Сточные воды
- •Вредные вещества в сточных водах
- •Поступления сточных вод
- •Литосфера как область окружающей среды
- •Удобрения
- •Загрязнение стойкими биоцидами
- •Заражение ядовитыми тяжелыми металлами
- •Методы санации зараженных почв
- •Отходы в окружающей среде
- •Вторичное использование
- •Продовольствие и питание
- •Углеводы в качестве пищевого продукта
- •Жиры в качестве пищевого продукта
- •Протеины как продукт питания
- •Витамины
- •Минеральные вещества
- •Микроэлементы
- •Пищевые добавки
- •Консерванты
- •Раздел 13. Коллоидная химия
- •Адсорбция, ее виды
- •Дисперсные системы
- •Коллоидные растворы
- •Строение коллоидных частиц
- •Приложение а Физико-химические постоянные
- •Групповые названия химических элементов
- •Растворимость веществ в воде при температуре 25 °с
- •Эбуллиоскопические (Кэ) и криоскопические (Ккр) константы некоторых растворителей
- •Произведения растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25 °с
- •Возможные степени окисления элементов
- •Электронное строение атомов в основном состоянии
- •Стандартные термодинамические функции образования
- •Нормальные (стандартные) окислительно-восстановительные потенциалы е0 в водных растворах при 25 0с по отношению к нормальному водородному электроду
- •Рыбалкин Евгений Михайлович Ковалик Ольга Юрьевна химия
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Сточные воды
Бытовые сточные воды После мытья, стирки и сантехнические; в развитых странах- около 150 л в день на человека; содержат органические загрязнители. |
Промышленные сточные воды. Заводы по производству целлюлозны, сахара, мыла, кожи, сельскохозяйственные предприятия – с преобладанием органических загрязнителей, горная и калийная промышленность – с преобладанием неорганических загрязнителей. |
Вредные вещества в сточных водах
Суммарный параметр |
Пояснение |
Химический расход кислорода |
Указывает количество окисляющихся примесей; определяется при помощи дихромата калия (в мг/л О2) |
Биохимический расход кислорода за 5 сут |
Мера для органических веществ, может быть использована при аэробном микробиологическом окислении (в мг/л О2) |
Органические производные |
Суммарная массовая концентрация абсорбируемых на активном угле органических галогенопроизводных; определяется аргентометрическим методом (в мг/л X) |
Тяжелые металлы |
Сумма концентраций Hg, Cd, Ni, Cr, Pb, Cu |
Токсичность для рыбы |
Определяется при помощи тех разбавленных растворов, при которых сточная вода больше не является ядовитой в пробе на рыбе (используется золотистая язь) |
Поступления сточных вод
Фосфаты. Поступают из домашнего хозяйства (экскременты, средства чистки и стирки) и сельскохозяйственных предприятий (фосфорные удобрения, содержание сельскохозяйственных животных); ведет к скоплению питательных веществ в водах и тем самым к усиленному росту в них вредных растений. |
Нитраты. Создаются, в частности, сельским хозяйством (содержание скота, навозная жижа, минеральные удобрения), кислотными дождями и выхлопными газами автомобилей; ведет к накоплению питательных веществ поверхностных вод; оказывает вредное влияние на питьевую воду (предельное значение для нитрат-иона 50 мг/л). |
Соли. Поступают из соляной промышленности (хлориды, сульфаты). |
Поверхностно-активные вещества. Ранее высокое загрязнение вод поверхностно-активными веществами сегодня значительно снижено благодаря применению биологически разлагаемых классов ПАВ. Замена изоалкилбензолсульфонатов н-алкилбензолсульфонаты. Замена алкилфенолэтоксилатов на этоксилаты предельных спиртов. |
Очистка сточных вод на очистных станциях На очистных станциях сточные воды проходят через несколько стадий очистки: | ||
Механическая очистка |
Биологическая очистка |
Химическая очистка |
Удаление твердых, плавающих и (после возможной нейтрализации) осаждаемых веществ. |
Аэробное микробиологическое разложение органических веществ до диоксида углерода, нитратов и сульфатов, затем содержание азота понижается при помощи анаэробной денитрификации (восстановление нитрат-ионов до азота). |
Дополнительная очистка, например выделение и осаждение фосфатов хлоридом железа (III), сульфатом алюминия или гидроксидом кальция; выделение тяжелых металлов путем осаждения гидроксидов или карбонатов. |
Суммарный параметр |
Станция очистки сточных вод | |
Приток (мг/л) |
Сток (мг/л) | |
Химический расходО2 Биохимический расход О2 Органический азот Аммонийный азот Нитратный азот Фосфор Тяжелые металлы |
300–1000 150–500 10–20 20–40 0,1–2 10–15 1 |
20–80 5–20 2–6 10–20 5–15, с денитрификацией < 5 при осаждении < 5 0,3 |
Отстойный ил | ||
Первичный ил |
Вторичный ил |
Третичный ил |
Получается благодаря седиментации при механической очистке. |
Активный ил. Получается на стадии биологической очистки. |
Получается при коагуляции на стадии химической очистки. |
Гниение отстойного ила. Контролируемое анаэробное разложение в биогаз (прежде всего в метан) и сапропель. При сохранении предельных значений по тяжелым металлам можно использовать в сельском хозяйстве, большая часть отстойного шлама складируется или сжигается. |
Эвтрофикация вод Накопление питательных веществ в водах; массовое развитие растительной биомассы. Анаэробное разложение биомассы благодаря бактериям ведет к повышению недостатка кислорода, по этой причине в конечном итоге начинают преобладать анаэробные процессы гниения, при котором образуются метан, сероводород и аммиак. Эти вещества при почти полном отсутствии кислорода приводят к отмиранию существ, жизнь которых зависит от наличия кислорода. Контрмеры: уменьшение концентрации фосфорных и азотных соединений путем очистки сточных вод. |
Класс качества |
Признаки |
Ι – от отсутствия до очень малого загрязнения |
Число зародышей <102 мл-1, вода представляет собой здоровое жизненное пространство |
ΙΙ – умеренное загрязнение |
Число зародышей <104 мл-1, большое многообразие видов и высокая плотность, есть рыба |
III – сильное загрязнение |
Число зародышей <105 мл-1, сильное разрастание водорослей, рыбы почти нет |
ІV – чрезмерное загрязнение |
Число зародышей >106 мл-1, очень много бактерий, преобладают процессы гниения, рыбы нет |
Качество водных бассейнов Оценка производится при помощи организмов-индикаторов (сапробий - живых или растительных организмов, питающихся продуктами гниения; например, мошки chironomidae , живущие в загрязненных органических веществами водах. |