Экспериментальная часть

Тема работы “Кислотные осадки”.

Цель работы – определение значения рН атмосферных осадков и изучение влияния кислотных осадков на живые организмы и архитектурные сооружения.

Опыт 1. Определение значения рН чистой дождевой воды

Выполнение опыта

Налейте в две пробирки по 2-3 см³ дистиллированной воды с рН=7. Добавьте по 2-3 капли универсального индикатора в обе пробирки и отметьте цвет. Одну пробирку оставьте в качестве эталона, через воду другой пропустите углекислый газ (СO₂) , полученный в аппарате Киппа. Отметьте изменение окраски. В чем причина наблюдаемого явления?

Запись результатов опыта

Запишите уравнение реакции взаимодействия углекислого газа с водой.

Результаты опыта занесите в таблицу:

Окраска воды с индикатором	рН	Окраска воды после пропускания СO2	рН

В выводе объясните, почему чистые атмосферные осадки (дождь или снег) имеют слабокислую среду, величина рН ≈ 5,6.

Опыт 2. Определение значения рН атмосферных осадков, загрязненных антропогенными выбросами (опыт проводится в тяге)

Выполнение опыта

Налейте в две пробирки по 2-3 см³ дистиллированной воды. Добавьте по 2-3 капли универсального индикатора в обе пробирки и отметьте цвет. Одну пробирку оставьте в качестве эталона, через воду другой пропустите сернистый газ (SO₂), полученный следующим образом: в коническую колбу (250 см³) насыпьте Na₂SO₃ (взятого на кончике шпателя), добавьте 3-5 см³ концентрированной серной кислоты и быстро закройте колбу пробкой с газоотводной трубкой.

Отметьте изменение окраски воды и определите значение рН воды по шкале универсального индикатора.

Запись результатов опыта

Напишите уравнение химической реакции взаимодействия диоксида серы (SO₂) с водой.

Результаты опыта запишите в таблицу:

Окраска воды с индикатором	рН	Окраска воды после пропускания SO2	рН

В выводе объясните, почему атмосферные осадки иногда имеют величину рН < 5,6 .

Опыт 3. Влияние тяжелых металлов на белок

Выполнение опыта

На предметное стекло нанесите по 1 – 2 капли белка куриного яйца так, чтобы расстояние между каплями было не меньше 2-х см, после чего добавьте к первой – 1-2 капли раствора Pb(CH₃COO)₂, а в другую 1-2 капли раствора CuCl₂. Наблюдайте нарушение структуры белка, образование белковых осадков. Такой процесс называется денатурацией белка.

Запись результатов опыта

Результаты опыта запишите в таблицу:

№	Название исследуемого вещества	Название добавленного раствора	Наблюдаемый результат
1.
2.

В выводе объясните, как влияют кислотные осадки на образование ионов тяжелых металлов. Как ионы тяжелых металлов влияют на структуру белка?

Опыт 4. Влияние диоксида серы на растения

Выполнение опыта

В стакан на 100 см³ налейте 20 см³ концентрированной серной кислоты и опустите в нее кусочек медной проволоки. Будет происходить реакция:

Cu + 2Н₂SO₄ = СuSO₄ + SO₂ ↑ + 2Н₂O

В два других стакана налейте дистиллированной воды и поставьте в них растения. Стакан с серной кислотой и кусочком медной проволоки и один из стаканов с растением накройте стеклянным колпаком, а другой оставьте для сравнения. Результат опыта проанализируйте через пять дней.

В выводе запишите влияние диоксида серы на зеленые растения.

Опыт 5. Влияние кислотных осадков на памятники архитектуры

Выполнение опыта

В пробирку и налейте 2-3 см³ раствора гидроксида кальция.

Пропустите через этот раствор углекислый газ, полученный в аппарате Киппа, до образования осадка СаСO₃. Такой же химический состав имеет мрамор и известняк. Продолжайте пропускание углекислого газа до полного растворения осадка. Какие при этом протекают химические реакции?

Возьмите кусочек мрамора и капните на него разбавленной серной кислотой. Что Вы наблюдаете?

Запись результатов опыта

Напишите химические уравнения взаимодействия гидроксида кальция с диоксидом углерода и взаимодействия карбоната кальция СаСО₃ с избытком СO₂ и с серной кислотой.

В выводе объясните, почему кислотные осадки разрушают сооружения из мрамора и известняка.

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Что является количественной характеристикой кислотности растворов?

2. Дайте определение кислотных осадков, используя понятие “рН”.

3. В чем причины и сущность образования кислотных осадков?

4. Назовите две важнейшие кислоты, присутствующие в кислотных осадках.

5. Напишите уравнения химических реакций, показывающих образование кислотных осадков.

6. Почему чистая дождевая вода имеет слабокислую среду и чему равно значение рН?

7. Можно ли образование кислотных осадков отнести к процессу самоочищения атмосферы?

8. Почему кислотные осадки являются для многих регионов планеты экологической проблемой?

9. Каково влияние кислотных осадков на водные, лесные и почвенные экосистемы?

10. Каким образом тяжелые металлы, находящиеся в почве, попадают в организм человека?

11. Почему снижается плодородие почвы при попадании в нее кислотных осадков?

12. В чем проявляется экономический ущерб, наносимый кислотными осадками?