- •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
Загрязнение стойкими биоцидами
Вещества, которые лишь медленно разлагаются химическим, фотохимическим или микробиологическим путем; могут накапливаться в почве; к ним относятся, в частности, органические соединения хлора. Полихлорированные дифенилы. Полихлорированные дибензодиоксины («диоксины») и дибензофураны. |
Заражение ядовитыми тяжелыми металлами
Элемент |
Источник |
Хроническое отравляющее действие на человека |
Свинец |
Антидетонаторы тетраэтилсвинец, краски, аккумуляторы |
Головная боль, анемия, расстройство нервной системы, слабость мышц |
Кадмий |
Краски, антикоррозионные средства, аккумуляторы, отходные газы цинкоплавильных заводов |
Анемия, потеря обоняния, повреждение костного мозга, остеопороз |
Ртуть |
Промышленные отходы, катализаторы, пестициды |
Диметилртуть (СH3)2 Hg и катионы метилртути СH3 Hg+ вызывают расстройство центральной нервной системы, ослабление памяти |
Методы санации зараженных почв
По месту санации различают: | |
Метод без выемки почвы |
Метод с выемкой почвы |
Промывка почвы в целях биологического разложения (отработанный масел). |
Обработка в специальных устройствах; например, промывка соответствующими растворителями, нагревание без доступа воздуха или выжигание (полихлоррированных органических соединений). |
Отходы в окружающей среде
Отходы Материалы, которые накапливаются в значительных количествах во время процессов синтеза и производства или из-за потребительских запросов и используются или почти не используются; твердые отходы называются Taк же мусором. Различают бытовые, сельскохозяйственные и промышленные отходы, а также обычные и специальные отходы. |
Принципы уменьшения отходов Должно осуществляться в соответствии с установленным порядком, при этом действуют следующие приоритеты: 1) лучше всего – избегать их, 2) уменьшать, 3) утилизировать, 4) в крайнем случае – отправлять на свалку. |
Виды утилизации отходов После сбора, сортировки и предварительной обработки (размельчения) отходы могут быть утилизированы по следующим принципам: | |
Утилизация материалов |
Вторичная бумага, стекло, пластмасса, металлы. |
Биологическая утилизация аэробное разложение анаэробное разложение |
Компостирование Производство биогаза |
Термическая утилизация |
Газообразование, пиролиз, сжигание для получения энергии |
Остатки от всех методов утилизации, а также неутилизированные отходы отправляются на свалку. |
Вторичное использование
Утилизация отходов или побочных продуктов для производства новых продуктов (утилизация материалов); требует значительных затрат для сбора, размельчения (разрывания на клочки), сортировки, чистки, складирования и перевозки; экологически выгодно. Вторичные материалы содержат иные загрязнения, чем первичные, которые ограничивают применимость и срок службы. |
Вторичное использование отходов пластмасс Пластмассы часто используются для производства одноразовых товаров и поэтому скапливаются в больших количествах. Вторичное использование ценных материалов в общем предполагает тщательную сортировку и точное распознание; при этом происходит снижение ценности искусственных материалов, что значительно ограничивает области их применения; научно-исследовательские работы должны открыть новые области применения. Применение производственных отходов термопластов: прием упаковочных материалов, бутылок, жестяных и алюминиевых банок одноразового пользования. |
Использование отходов синтетических материалов Утилизация отсортированных отходов в качестве сырья путем разложения на низкомолекулярные продукты, которые могут быть использованы в хозяйстве. Пиролиз до высокоароматических масел. Гидрирование в дизельное топливо. Превращение в синтез-газ (частичное окисление). Сольволитическое расщепление поликонденсатов и полимерных аддуктов. |
Использование макулатуры Осуществляется уже в больших количествах. Ввиду уменьшения во вторичной бумаге длины целлюлозного волокна прежде всего осуществляется производство изделий с кратким сроком использования. Доля вторичной целлюлозы в картоне и упаковочной бумаге составляет до 8%, в газетной бумаге – до 60%. |
Компостирование Биологическое разложение и преобразование органических бытовых oтходов, растительного материала и очистных шламов бактериями и грибами; происходит быстрее всего при аэробных условиях, при этом температура доходит до 70 °С. Компост годится в качестве удобрения, особенно если при компостировании добавить древесную кору; необходимо учитывать возможное заражение остатками стойких биоцидов или тяжелых металлов. |
Производство биогаза Анаэробное бактериальное разложение органических отходов, таких, как навоз, навозная жижа, трава, солома или отходы при забое скота, а также отстойный шлам; производится биогаз, который состоит из метана (50 – 70 %) и диоксида углерода (27-43%); годен для отопления. |
Сжигание отходов Метод ликвидации отходов, в частности бытового мусора, но используется также и для специальных отходов и отстойных шламов; главная цель – превратить отходы в полностью неопасные для окружающей среды вещества; побочная цель – использование выделяющегося тепла. Тенденция к сжиганию бытовых отходов повышается, с увеличением числа установок выбросы достигают предельных значений. Для сжигания специальных отходов предписываются более высокие температуры и эффективные методы очистки дымовых газов (включая установку дожигания с минимальной температурой 12000С). |
Предельные значения выбросов для установок по сжиганию отходов | |
Вещество |
Предельное значение на 1 м3дымового газа |
Диоксид серы SO2 Оксиды взота NOx Монооксид углерода CO Хлороводород HCl Полихлорированные дибензодиоксины |
100 мг 500 мг 50 мг 50 мг 0,1 нг |
Хранение отходов на свалках Упорядоченное длительное захоронение на свалках неутилизированных отходов или остатков сжигания мусора; не должно вести к заражению грунтовых вод; при высокой органической доли образуется «газ свалок» (в основном метан), который может быть использован. |
Удаление промышленных побочных продуктов Удаление накапливающихся в промышленности в большом количестве побочных продуктов часто требует специальных решений. Подземное захоронение побочных продуктов горной промышленности ( жильные породы). Сжигание лигнина – побочного продукта в производстве целлюлозы. |
Захоронение радиоактивных отходов Неприменяемые радиоактивные материалы, которые накапливаются при переработке или после использования, особенно при работе атомных реакторов; их удаление является главной проблемой атомной техники. Высокорадиоактивные отходы перерабатываются химическим путем, средние и слаборадиоактивные отходы концентрируются, закрепляются в матрице подложке для вторичного использования (битум, цемент) и окончательно захораниваются в безопасных контейнерах, например в соляных куполах. |