В зависимости от соотношения графита и глины получают грифель различной мягкости чем больше графита, тем более мягкий грифель. В состав грифелей цветных карандашей входят каолин, тальк, стеарин (широкому кругу людей он известен как материал для изготовления свечей) и стеарат кальция (кальциевое мыло).

Спички Спички изготавливаются в соответствии с ГОСТом Спичечная соломка во избежание её тления пропитывается 1,5%- ным раствором ортофосфорной кислоты, а затем парафинируется (окунается в расплавленный парафин).ГОСТом

Стекло Стекло материал аморфно-кристаллитной структу­ ры, получаемый путем переохлаждения расплава. С постепенным увеличением вязкости стекло приобре­ тает механические свойства твердых тел. Процесс пере­хода из жидкого состояния в стеклообразное обрати­мый: при повышении температуры стекло постепенно размягчается, переходя вначале в вязкое, а затем в жидкое состояние; этот процесс лежит в основе формо­вания изделий.

Некоторые другие оксиды - алюминия, магния, используемые для повышения физических свойств стекла, включая сопротивление к атмосферным загрязнениям. В окрашенное в массе стекло могут быть включены другие оксиды металлов. Состав: кварц - сырье, в виде песка (70-72%); сода, катализатор реакции, карбонат и сульфат (около 14%); известь, стабилизатор, в твердой форме (около 10%);

Состав: Один из вариантов химического состава твёрдого мыла C 17 H 35 COONa (жидкого C 17 H 35 COOK). Современные жидкие мыла представляют собой водные растворы синтетических ионных или неионогенных поверхностно-активных веществ с добавлением консервантов, отдушек, красителей, солей для контроля вязкости, добавок для связывания ионов кальция и магния и т. д.. При охлаждении клеевого мыла получается хозяйственное мыло. Твёрдое мыло содержит % основного вещества, 0,1 0,2 % свободной щелочи, 1 2 % свободных карбонатов Na или К, 0,5 1,5 % нерастворимого в воде остатка.

Французским химик Шеврель открыл стеариновую, пальмитиновую и олеиновую кислоты, как продукты разложения жиров при их омылении водой и щелочами. В производстве мыла давно используют канифоль, которую получают при переработке живицы хвойных деревьев. Введение канифоли в больших количествах делает мыло мягким и липким. Кроме использования мыла в качестве моющего средства оно широко применяется при отделке тканей, в производстве косметических средств, для изготовления полировочных составов и водоэмульсионных красок.

Лучше всего, если место хранения такого рода средств будет вынесено за пределы собственно жилых помещений. Таким местом может стать, например, застекленная лоджия. Обязательное условие – располагать препараты бытовой химии на недосягаемом расстоянии от рук детей.

Ко всему прочему, имейте в виду, что все эти «услужливые помощники», вся эта химия в быту, при некоторых, безусловно, неоспоримых достоинствах, опасны тем, что любой из них может оказаться для вас или ваших близких аллергеном. Вот это обстоятельство, пожалуй, является самым главным и предопределяет необходимость аккуратного их использования.

Окружающий нас мир, при всём его богатстве и многообразии, живёт по законам, которые достаточно легко объяснить с помощью таких наук, как физика и химия. И даже в основе жизнедеятельности такого сложного организма, как человек, лежит не что иное, как химические явления и процессы.

Определения и примеры

Элементарный пример - чайник, поставленный на огонь. Через некоторое время вода начнёт нагреваться, затем закипать. Мы услышим характерное шипение, из горлышка чайника будут вылетать струйки пара. Откуда он взялся, ведь в посуде его изначально не было! Да, но вода, при определённой температуре, начинает превращаться в газ, меняет своё физическое состояние из жидкого на газообразное. Т.е. она осталась всё той же водой, только теперь в виде пара. Это

А химические явления мы увидим, если опустим в кипяток пакетик с чайной заваркой. Вода в стакане или другом сосуде окрасится в красно-коричневый цвет. Произойдёт химическая реакция: под воздействием тепла чаинки начнут запариваться, выделяя цветовые пигменты и вкусовые свойства, присущие этому растению. У нас получится новое вещество - напиток со специфическими, свойственными только ему качественными характеристиками. Если туда же добавим несколько ложек сахара, он растворится (физическая реакция), а чай станет сладким Таким образом, физические и химические явления часто связаны и взаимозависимы. К примеру, если тот же чайный пакетик поместить в холодную воду, реакции не произойдёт, чаинки и вода не будут взаимодействовать, да и сахар растворяться тоже не пожелает.

Таким образом, химические явления - это такие, при которых одни вещества превращаются в другие (вода в чай, вода в сироп, дрова в золу и т.д.) Иначе химическое явление называется химической реакцией.

Физическими называются явления, при которых химический состав вещества остаётся прежним, а изменяется размер тела, форма и т.д. (деформированная пружина, вода, замёрзшая в лёд, ветка дерева, разломанная пополам).

Условия возникновения и протекания

О том, происходят ли химические и физические явления, мы можем судить по некоторым признакам и изменениям, которые наблюдаются у того или иного тела или вещества. Так, большинство химических реакций сопровождается следующими «опознавательными знаками»:

• в результате или при протекании таковой выпадает осадок;
• происходит изменение цвета вещества;
• может выделяться газ, например, угарный при горении;
• происходит поглощение или, наоборот, выделение теплоты;
• возможно излучение света.

Чтобы химические явления наблюдались, т.е. реакции происходили, необходимы некоторые условия:

• реагирующие вещества должны соприкасаться, быть друг с другом в контакте (т.е. ту же заварку нужно насыпать в кружку с кипятком);
• вещества лучше измельчать, тогда реакция будет протекать быстрее, скорее наступит взаимодействие (сахар-песок скорее растворится, растает в горячей воде, чем кусковой);
• чтобы многие реакции могли произойти, нужно изменить температурный режим реагирующих компонентов, охлаждая или нагревая их до некоторой температуры.

Понаблюдать за химическим явлением можно опытным путём. А вот описать его на бумаге можно при помощи химического химической реакции).

Некоторые из этих условий работают и для возникновения физических явлений, например, изменение температуры или непосредственный контакт предметов, тел между собой. Допустим, если ударить достаточно сильно молотком по шляпке гвоздя, он может деформироваться, потерять свою обычную форму. Но она так и останется шляпкой гвоздя. Или же, при включении электролампы в сеть, вольфрамовая нить внутри неё начнёт греться и светиться. Однако вещество, из которого нить сделана, так и останется прежним вольфрамом.

Описание физических процессов и явлений происходит через физические формулы, решение физических задач.

Катасонов Никита, Савостьянова Евгения, Задорина Елизавета, Дмитриев Илья, Ермаков Павел

Исследовательский проект "Химические реакции в повседневной жизни" подготовлен группой учащихся 8-9 классов для школьной конференции исследовательских работ . Цели и задачи:

1. Выявление наиболее используемых в быту химических реакций.

2. Анализ литературы для установления сути реакций.

3. Опредилить степень безопасности (опасности) продуктов реакций для человека.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Химические реакции в нашей повседневной жизни Участники проекта: 1.Савостьянова Евгения Константиновна 9класс 2.Задорина Елизавета Вадимовна 8 класс 3.Ермаков Павел Игоревич 9 класс 4.Дмитриев Илья Алексеевич 9 класс 5. Катасонов Никита Сергеевич 9 класс Руководитель: Лазарева Елена Александровна 2014 год Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 17»

Актуальность выбранной темы В наше время, известны миллионы различных веществ. Многие из них используются не только в промышленности и сельском хозяйстве, но и в быту. К сожалению, не все люди владеют элементарными химическими знаниями о веществах и их превращениях. Мы считаем, что ещё со школьной скамьи необходимо прививать химическую грамотность. Поэтому тема «Химические реакции в нашей повседневной жизни» будет актуальна.

Цели и задачи: 1. Выявление наиболее используемых в быту химических реакций. 2. Анализ литературы для установления сути реакций. 3. Опредилить степень безопасности (опасности) продуктов реакций для человека.

Горение природного газа Россия является лидером по запасам и добыче природного газа. Поэтому в наших домах мы используем реакцию горения природного газа для получения тепловой энергии. Природный газ - смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. Химический состав: этан (C 2 H 6),пропан (C 3 H 8)бутан (C 4 H 10). А также другие не углеводородные вещества: водород (H 2), сероводород (H 2 S), диоксид углерода (СО 2), азот (N 2), гелий (Не). Основную часть природного газа составляет метан (CH 4) - от 92 до 98 %. Это бесцветный, лёгкий, горючий газ, не имеющий запаха, почти не растворим в воде. Смесь метана в воздухе взрывоопасна. Реакция горения метана CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q. Метан горит синеватым или почти бесцветным пламенем, выделяя большое количество теплоты (879 кДж/моль). При использовании газового оборудования в доме необходимо: проверять дымоход, проветривать помещение, следить за состоянием газовых трубопроводов, не оставлять работающее газовое оборудование без внимания.

Горение спички При большом выборе разнообразных зажигалок, спички пользуются высокой популярностью. Какие процессы происходят во время поджигания спички? Вот ею чиркнули о коробок. Появилось пламя и резкий запах «серы». Процесс начался под действием трения. Сначала загорелся красный фосфор, который был на спичечной коробке 4Р+5О 2 =2Р 2 О 5 Фосфор, дающий при трении высокую температуру, поджег смесь серы и бертолетовой соли в спичечной головке S+O 2 =SO 2 (SO 2 - сернистый газ, источник резкого запаха). Головка подожгла древесину С 6 Н 10 О 5 +6О 2 =6СО 2 +5Н 2 О Почти все продукты горения вредны для организма. Только при горении одной спички их выделяется ничтожное количество, что не оказывает существенного воздействия на человека. Но при использовании спичек химически образованный человек должен помнить, что «CПИЧКИ – ЭТО НЕ УГРУШКА!»

Гидролиз мыла В производстве и быту мылом называют технические смеси водорастворимых солей высших жирных кислот часто с добавками некоторых других веществ, обладающим моющим действием. Основу смесей обычно составляют натриевые (реже калиевые и аммониевые) соли насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с числом атомов углерода в молекуле от 12 до 18 (стеариновой, пальмитиновой, миристиновой, лауриновой и олеиновой). К мылам часто относят также соли нафтеновых и смоляных кислот, а иногда и другие соединения, обладающие в растворах моющей способностью. Мыла образованы сильным основанием и слабой кислотой, поэтому легко подвергаются гидролизу: С 17 Н 35 СООNa + Н 2 О = С 17 Н 35 СООН + NaОН Среда при гидролизе щелочная, поэтому мыла достаточно агрессивны по отношению к коже и частое их применение приводят к обезжириванию. Сортов и марок мыла существует великое множество, и прежде чем выбрать самое подходящее, надо определить тип своей кожи. Жирная кожа часто блестит из-за сильного пота и жиро отделения, на ней обычно крупные поры. Уже через 2 часа после умывания на приложенной к лицу салфетке жирная кожа оставляет пятна. Для такой кожи требуется мыло с легким осушающим действием. Сухая кожа тонкая и очень чувствительная к ветру и непогоде, а поры на ней мелкие и тонкие; она легко трескается, так как недостаточно эластична. Такой коже надо создавать максимальный комфорт и щадящий режим, лучше использовать дорогие сорта мыла. Нормальная кожа мягкая, гладкая, имеет поры среднего размера.

Пероксид водорода Пероксид водорода - простейший представитель пероксидов. Бесцветная жидкость с «металлическим» вкусом, неограниченно растворимая в воде, спирте и эфире. Эго часто используют в быту в качестве отбеливателя и антисептика. При разложении пероксида водорода (когда мы обрабатываем рану) выделяется вода и газообразный кислород. 2Н 2 О 2 =О 2 +2Н 2 О При не больших дозах соответственно выделяется небольшое количество кислорода. В малом объёме чистый кислород не опасен, а при большом объёме? А при большом количестве чистый кислород токсичен и может вызвать легочную форму кислородного отравления и вредное действие на центральную нервную систему. Первое воздействие сопровождается такими симптомами: раздражение легочной ткани. Оно может начаться с легкого раздражения глотки и последующего кашля. В тяжелых случаях может отмечаться продолжительное жжение в груди и неконтролируемый кашель. Легочная форма кислородного отравления также может вызывать уменьшение жизненной емкости легких и снижение способности к газообмену, хотя эти осложнения встречаются крайне редко. А симптомы второго воздействия (токсического поражения ЦНС) включают: нарушения зрения (туннельное зрение, неспособность сфокусироваться), нарушение слуха (звон в ушах, появление посторонних звуков), тошноту, судорожные сокращения (особенно мышц лица), повышенную чувствительность к внешним раздражителям и головокружение. Но все это возможно только при использовании больших объемов пероксида водорода, а обычная 3% перекись неспособна на такое.

Гашение соды уксусом Процесс гашения соды уксусом используется при замесе теста для булочек и блинов. Пищевая сода при воздействии на нее высокой температуры или кислой среды дает усиленную реакцию по выделению углекислого газа, что в свою очередь приводит к пышности и пористости. CH 3 COOH+NaHCO 3 =CH 3 COONa + H 2 O+CO 2 Вопрос «гасить или не гасить соду уксусом при выпечке» настолько же вечен, как и вопрос: «что было раньше – курица или яйцо». Однако, покопавшись в литературе, перерыв кучу сайтов, в том числе и зарубежных, пришла к выводу, что вопросу этому от силы лет 70-80. Перерыв великое множество рецептов старинной русской кухни не нашла ни одного, где упоминалась бы сода. Выпечка раньше в нашей стране была преимущественно дрожжевая, либо без добавления вообще каких-либо ускорителей подъема и разрыхления. Итак, пищевая сода была изобретена французским химиком Лебланком в конце XVIII столетия. До России это изобретение дошло значительно позже, после получения нового способа ее изготовления. Как только у русских хозяек появился такой продукт, как сода, они стали применять и использовать ее в кулинарии. Почему соду был решено гасить? Да просто потому, что наша традиция есть все «с пылу, с жару» в данном случае – только вредна. Негашеная сода в горячей выпечке имеет очень неприятный «мыльный» вкус. Что «исправлялось» ее гашением, а именно, добавлением в соду кипятка либо, кисломолочных продуктов. Для блинов данный способ и сейчас дает очень неплохие результаты. Однако, можно представить себе, что произойдет с песочным тестом, если туда влить стакан кипятка? Ответ очевиден. Поэтому и было придумано заменять кипяток или кисломолочные продукты разведенным 9% уксусом или лимонным соком.

Вывод Многие химические реакции мы можем наблюдать не только на уроках химии, но и в быту. Эти реакции не только безопасны (при соблюдении правил безопасности) , но и некоторые из них бесполезны. Например: гашение соды уксусом,любой умелый повар сказал бы, что это пустая трата времени. Но без таких реакций как гидролиз и горение мы просто не имеем представления о дальнейшем существовании. Во время протекания этих химических реакций выделяются газы. Они безопасны (в определённом количестве). При использовании химических веществ в быту необходимы соблюдение правил техники безопасности.

Источники информации 1. Крицман, В.А., Станцо, В.В. Энциклопедический словарь юного химика [ Текст ]- М. : Педагогика, 1990. 2. Лаврова, С.А. Занимательная химия [ Текст ] -М. : Белый город, 2009. 3. Рюмин, В. Занимательная Химия [ Текст ]- М.: Центрполиграф,2012. 4. Курдюмов, Г.М. 1234 вопроса по Химии [ Текст ]- М. : Мир, Бином, 2007. 5. Гузей, Л.С., Кузнецов, В.Н. Новый справочник по химии [ Текст ] -М. : Большая медведица, 1999 6. Википедия [Электронный ресурс] - Режим доступа: ru.wikipedia.org 7. Егорова, А.С. Репетитор по химии [ Текст ]-М. : Феникс, 2007 8. Химия и Жизнь [ Электронный ресурс] - Режим доступа: http: //www.hij.ru 9 . Химия вокруг нас [ Электронный ресурс] - Режим доступа: http://interestingchem.narod.ru/chemaround.htm

Ручаюсь, вы не раз замечали что-нибудь вроде того, как мамино серебряное кольцо со временем темнеет. Или как ржавеет гвоздь. Или как сгорают в золы деревянные поленья. Ну а если мама не любит серебро, а в походы вы не никогда не ходили, и как заваривается чайный пакетик в чашке видели точно.

Что общего у всех этих примеров? А то, что все они относятся к химическим явлений.

Химические явления в быту

К ним относятся те, что можно наблюдать в повседневной жизни современного человека. Некоторые из них совсем простые и очевидные, любой может наблюдать их на своей кухне: например, заваривания чая. Нагретые кипятком чаинки меняют свои свойства, в результате меняется и состав воды: она приобретает другой цвет, вкус и свойства. То есть получается новое вещество.

Если в этот же чай насыпать сахар, в результате химической реакции получится раствор, который снова будет обладать набором новых характеристик. В первую очередь, новым, сладким, вкусом.

На примере прочной (концентрированной) чайной заварки можете самостоятельно провести и еще один опыт: осветлить чай с помощью дольки лимона. Через кислоту, содержащиеся в лимонном соке, жидкость еще раз изменит свой состав.

Еще явления можно наблюдать в быту? Например, к химическим явлениям относится процесс сгорания топлива в двигателе.

Если упростить, реакцию сгорания топлива в двигателе можно описать так: кислород + топливо = вода + углекислый газ.

Вообще в камере двигателя внутреннего сгорания происходит несколько реакций, в которых задействованы топливо (углеводороды), воздух и искра зажигания. А точнее, не просто топливо - топливно-воздушная смесь из углеводородов, кислорода, азота. Перед зажиганием смесь сжимается и нагревается.

Сгорания смеси происходит в доли секунды, в итоге связь между атомами водорода и углерода разрушается. Благодаря этому высвобождается большое количество энергии, которая приводит в движение поршень, а тот - коленчатый вал.

В дальнейшем атомы водорода и углерода соединяются с атомами кислорода, образуется вода и углекислый газ.

В идеале реакция полного сгорания топлива должна выглядеть так: CnH2n + 2 + (1,5n + 0,5) O2 = nCO2 + (n + 1) H2O. В реальности же двигатели внутреннего сгорания не столь эффективны. Допустим, если кислорода при реакции не хватает незначительно, в результате реакции образуется СО. А при большей нехватки кислорода образуется сажа (С).

Образование налета на металлах в результате окисления (ржавчина на железе, патина на меди, потемнение серебра) - тоже из категории бытовых химических явлений.

Возьмем железо для примера. Ржавления (окисления) происходит под воздействием влаги (влажность воздуха, прямой контакт с водой). Результатом этого процесса становится гидроксид железа Fe2O3 (точнее, Fe2O3 * H2O). Вы можете увидеть его в виде рыхлого, шероховатого, оранжевого или красно коричневого налета на поверхности металлических изделий.

Другим примером может послужить зеленый налет (патина) на поверхности изделий из меди и бронзы. Он образуется со временем под воздействием атмосферного кислорода и влажности: 2Cu + O2 + H2O + CO2 = Cu2CO5H2 (или CuCO3 * Cu (OH) 2). Полученный в результате основной карбонат меди встречается и в природе - в виде минерала малахита.

И еще один пример медленной окислительной реакции металла в бытовых условиях - это образование темного налета сульфида серебра Ag2S на поверхности серебряных изделий: украшений, столовых приборов и т.п.

«Ответственность» за его возникновения несут частицы серы, которые в виде сероводорода присутствуют в воздухе, которым мы с вами дышим. Потемнеть серебро может и при контакте с сирковмистнимы пищевыми продуктами (яйцами, например). Реакция же выглядит так: 4Ag + 2H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O.

Вернемся на кухню. Здесь можно рассмотреть еще несколько интересных химических явлений: образование накипи в чайнике одно из них.

В бытовых условиях нет химически чистой воды, в ней всегда в разной концентрации растворенные соли металлов и другие вещества. Если вода насыщена солями кальция и магния (гидрокарбонатами), ее называют жесткой. Чем выше концентрация солей, тем более жесткой является вода.

Когда такая вода нагревается, эти соли подвергаются разложению на углекислый газ и нерастворимый осадок (СаСО3 и MgСО3). Эти твердые отложения вы и можете наблюдать, заглянув в чайник (а также взглянув на нагревательные элементы стиральных и посудомоечных машинок, утюгов).

Кроме кальция и магния (из которых следует карбонатный накипь), в воде также часто присутствует железо. В ходе химических реакций гидролиза и окисления с него образуются гидроксиды.

Кстати, собравшись избавиться от накипи в чайнике, можно наблюдать еще один пример интересной химии в быту: с отложениями хорошо справляются обычный столовый уксус и лимонная кислота. Чайник с раствором уксуса / лимонной кислоты и воды кипятят, после чего накипь исчезает.

А без другого химического явления не было вкусных маминых пирогов и булочек: речь о гашения соды уксусом.

Когда мама гасит соду в ложке уксусом, происходит вот такая реакция: NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + H2O + CO2. Полученный в ее результате углекислый газ стремится покинуть тесто - и тем самым изменяет его структуру, делает пористым и рыхлым.

Кстати, можете рассказать маме, что гасить соду совсем не обязательно - она ​​и так прореагирует, когда тесто попадет в духовку. Реакция, правда, будет проходить немного хуже, чем при тушении соды. Но при температуре от 60 градусов (а лучше 200) происходит разложение соды на карбонат натрия, воду и все тот же углекислый газ. Правда, вкус готовых пирогов и булочек может оказаться хуже.

Список бытовых химических явлений не менее впечатляющий, чем список таких явлений в природе. Благодаря им у нас есть дороги (изготовление асфальта - это химические явление), дома (обжиг кирпича), красивые ткани для одежды (покраска). Если задуматься об этом, становится четко понятно, насколько многогранна и интересна наука химия. И сколько пользы можно извлечь из того ее законов.

Ручаюсь, вы не раз замечали что-нибудь вроде того, как мамино серебряное кольцо со временем темнеет. Или как ржавеет гвоздь. Или как сгорают до золы деревянные поленья. Ну ладно, если мама не любит серебро, а в походы вы не никогда не ходили, уж как заваривается чайный пакетик в чашке видели точно.

Что общего у всех этих примеров? А то, что все они относятся к химическим явлениям.

Химическое явление происходит тогда, когда одни вещества превращаются в другие: у новых веществ другой состав и новые свойства. Если припомнить еще и физику, то запомните, что химические явления происходят на молекулярном и атомарном уровне, но не затрагивают состав ядер атомов.

С точки же зрения химии это не что иное, как химическая реакция. А для каждой химической реакции обязательно возможно выделить характерные признаки:

• в ходе реакции может выпасть осадок;
• может измениться цвет вещества;
• следствием протекания реакции может стать выделение газа;
• может быть выделена либо поглощена теплота;
• также реакция может сопровождаться выделением света.

Также давно определен список необходимых для протекания химической реакции условий:

• контакт: чтобы реагировать, вещества должны соприкасаться.
• измельчение: для успешного протекания реакции, вступающие в нее вещества должны быть как можно мельче измельчены, идеальный вариант – растворены;
• температура: очень многие реакции напрямую зависят от температуры веществ (чаще всего их требуется нагреть, но некоторые наоборот – охладить до определенной температуры).

Записывая буквами и цифрами уравнение химической реакции, вы тем самым описываете суть химического явления. А закон сохранения массы – одно и самых главных правил при составлении таких описаний.

Химические явления в природе

Вы, конечно, понимаете, что химия происходит не только в пробирках в школьной лаборатории. Самые впечатляющие химические явления вы можете наблюдать в природе. И значение их так велико, что не было бы никакой жизни на земле, если бы не некоторые из природных химических явлений.

Итак, первым делом поговорим про фотосинтез . Это процесс, во время которого растения поглощают углекислый газ из атмосферы и под воздействием солнечного света вырабатывают кислород. Этим кислородом мы и дышим.

Вообще фотосинтез протекает в две фазы, и освещение нужно только для одной. Ученые проводили различные опыты и выяснили, что фотосинтез протекает даже при слабом освещении. Но с увеличением количества света процесс значительно ускоряется. Также было замечено, что если одновременно увеличивать освещенность растения и повышать температуру, скорость фотосинтеза увеличивается еще больше. Происходит это до известного предела, по достижении которого дальнейшее увеличение освещенности перестает ускорять фотосинтез.

В процессе фотосинтеза задействованы фотоны, которые излучает солнце, и специальные пигментные молекулы растений – хлорофилл. В клетках растений он содержится в хлоропластах, именно благодаря которым листья зеленые.

С точки зрения химии при фотосинтезе происходит цепочка преобразований, результатом которой является кислород, вода и углеводы в качестве запаса энергии.

Первоначально считалось, что кислород образуется в результате расщепления углекислого газа. Однако позже Корнелиус Ван Ниль выяснил, что кислород образуется в результате фотолиза воды. Позднейшие исследования подтвердили эту гипотезу.

Описать суть фотосинтеза можно с помощью вот такого уравнения: 6СО 2 + 12Н 2 О + свет = С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 6Н 2 О.

Дыхание , наше с вами в том числе, – это тоже химическое явление. Мы вдыхаем выработанный растениями кислород, а выдыхаем углекислый газ.

Но не только углекислый газ образуется в результате дыхания. Главное в этом процессе то, что благодаря дыханию выделяется большое количество энергии, и этот способ ее получения очень эффективен.

Кроме того, промежуточным итогом разных этапов дыхания является большое число различных соединений. А те в свою очередь служат основой для синтеза аминокислот, белков, витаминов, жиров и жирных кислот.

Процесс дыхания сложный и разбит на несколько этапов. На каждом из которых в ход идет большое количество ферментов, выполняющих роль катализаторов. Схема химических реакций дыхания практически одинаковая у животных, растений и даже бактерий.

С точки зрения химии дыхание – это процесс окисления углеводов (как вариант: белков, жиров) с помощью кислорода, в результате реакции получаются вода, углекислый газ и энергия, которую клетки запасают в АТФ: С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = СО 2 + 6Н 2 О + 2,87 * 10 6 Дж.

Кстати, мы говорили выше, что химические реакции могут сопровождаться излучением света. В случае с дыханием и сопутствующими ему химическими реакциями это тоже верно. Светиться (люминесцировать) могут некоторые микроорганизмы. Хотя при этом энергетическая эффективность дыхания снижается.

Горение тоже происходит при участии кислорода. В результате древесина (и другое твердое топливо) превращается в золу, а это вещество с совершенно другим составом и свойствами. Кроме того, в процессе горения выделяется большое количество теплоты и света, а также газа.

Горят, конечно, не только твердые вещества, просто с их помощью было удобнее привести пример в данном случае.

С химической точки зрения горение – это окислительная реакция, которая протекает с очень большой скоростью. А при очень-очень высокой скорости реакции может произойти взрыв.

Схематически реакцию можно записать так: вещество + О 2 → оксиды + энергия.

Как природное химическое явление рассматриваем мы и гниение .

По сути, это тот же процесс, что и горение, только протекает он гораздо медленней. Гниение представляет собой взаимодействие сложных азотосодержащих веществ с кислородом при участии микроорганизмов. Наличие влаги является одним из факторов, способствующих возникновению гниения.

В результате химических реакций из белка образуется аммиак, жирные летучие кислоты, углекислота, оксикислоты, спирты, амины, скатол, индол, сероводород, меркаптаны. Часть из образованных в результате гниения азотосодержащих соединений ядовито.

Если снова обратимся к нашему списку признаков химической реакции, то многие из них обнаружим и в этом случае. В частности, имеется исходное вещество, реагент, продукты реакции. Из характерных признаков отметим выделение теплоты, газов (сильнопахнущих), изменение цвета.

Для круговорота веществ в природе гниение имеет очень большое значение: позволяет перерабатывать белки погибших организмов в соединения, пригодные к усвоению растениями. И круг начинается сначала.

Уверена, вы замечали, как летом легко дышится после грозы. И воздух тоже становится особенно свежим и приобретает характерный запах. Каждый раз после летней грозы вы можете наблюдать еще одно распространенное в природе химическое явление – образование озона.

Озон (О 3) в чистом виде представляет собой газ синего цвета. В природе наибольшая концентрация озона – в верхних слоях атмосферы. Там он выполняет роль щита нашей планеты. Который защищает ее от солнечной радиации из космоса и не дает Земле остывать, поскольку поглощает и ее инфракрасное излучение.

В природе озон в большинстве своем образуется благодаря облучению воздуха ультрафиолетовыми лучами Солнца (3О 2 + УФ свет → 2О 3). А также при электрических разрядах молний во время грозы.

В грозу под воздействием молний часть молекул кислорода распадается на атомы, молекулярный и атомарный кислород соединяются, и образуется О 3 .

Вот почему мы ощущаем особую свежесть после грозы, нам легче дышится, воздух кажется более прозрачным. Дело в том, что озон гораздо более сильный окислитель, чем кислород. И в небольшой концентрации (как после грозы) безопасен. И даже полезен, поскольку разлагает вредные вещества в воздухе. По сути, дезинфицирует его.

Однако в больших дозах озон очень опасен для людей, животных и даже растений, для них он ядовит.

Кстати, дезинфицирующие свойства полученного лабораторным путем озона широко используются для озонирования воды, предохранения продуктов от порчи, в медицине и косметологии.

Разумеется, это далеко не полный список удивительных химических явлений в природе, которые делают жизнь на планете такой разнообразной и прекрасной. Вы сможете узнать о них больше, если будете внимательно смотреть по сторонам и держать уши открытыми. Вокруг полно удивительных явлений, которые только и ждут, чтобы вы ими заинтересовались.

Химические явления в быту

К ним относятся те, что можно наблюдать в повседневной жизни современного человека. Некоторые из них совсем простые и очевидные, любой может наблюдать их на своей кухне: например, заваривание чая. Нагретые кипятком чаинки меняют свои свойства, в результате меняется и состав воды: она приобретает другой цвет, вкус и свойства. То есть получается новое вещество.

Если в этот же чай насыпать сахар, в результате химической реакции получится раствор, который снова будет обладать набором новых характеристик. В первую очередь, новым, сладким, вкусом.

На примере крепкой (концентрированной) чайной заварки можете самостоятельно провести и еще один опыт: осветлить чай при помощи дольки лимона. Из-за кислот, содержащихся в лимонном соке, жидкость еще раз изменит свой состав.

Какие еще явления вы можете наблюдать в быту? Например, к химическим явлениям относится процесс сгорания топлива в двигателе .

Если упростить, реакцию сгорания топлива в двигателе можно описать так: кислород + топливо = вода + углекислый газ.

Вообще в камере двигателя внутреннего сгорания происходит несколько реакций, в которых задействованы топливо (углеводороды), воздух и искра зажигания. А точнее, не просто топливо – топливно-воздушная смесь из углеводородов, кислорода, азота. Перед зажиганием смесь сжимается и нагревается.

Сгорание смеси происходит в доли секунды, в итоге связь между атомами водорода и углерода разрушается. Благодаря этому высвобождается большое количество энергии, которая приводит в движение поршень, а тот – коленчатый вал.

В дальнейшем атомы водорода и углерода соединяются с атомами кислорода, образуется вода и углекислый газ.

В идеале реакция полного сгорания топлива должна выглядеть так: C n H 2n+2 + (1,5 n +0,5) O 2 = nCO 2 + (n +1) H 2 O . В реальности же двигатели внутреннего сгорания не настолько эффективны. Предположим, если кислорода при реакции не хватает незначительно, в результате реакции образуется СО. А при большей нехватке кислорода образуется сажа (С).

Образование налета на металлах в результате окисления (ржавчина на железе, патина на меди, потемнение серебра) – тоже из категории бытовых химических явлений.

Возьмем железо для примера. Ржавление (окисление) происходит под воздействием влаги (влажность воздуха, прямой контакт с водой). Результатом этого процесса становится гидроксид железа Fe 2 O 3 (точнее, Fe 2 O 3 * H 2 O). Вы можете увидеть его в виде рыхлого, шероховатого, оранжевого или красно- коричневого налета на поверхности металлических изделий.

Другим примером может послужить зеленый налет (патина) на поверхности изделий из меди и бронзы. Он образуется со временем под воздействием атмосферного кислорода и влажности: 2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 = Cu 2 CO 5 H 2 (или CuCO 3 * Cu(OH) 2). Полученный в итоге основной карбонат меди встречается и в природе – в виде минерала малахита.

И еще один пример медленной окислительной реакции металла в бытовых условиях – это образование темного налета сульфида серебра Ag 2 S на поверхности серебряных изделий: украшений, столовых приборов и т.п.

«Ответственность» за его возникновение несут частички серы, которые в виде сероводорода присутствуют в воздухе, которым мы с вами дышим. Потемнеть серебро может и при контакте с серосодержащими пищевыми продуктами (яйцами, например). Реакция же выглядит так: 4Ag + 2H 2 S + O 2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O.

Вернемся на кухню. Здесь можно рассмотреть еще несколько любопытных химических явлений: образование накипи в чайнике одно из них.

В бытовых условиях нет химически чистой воды, в ней всегда в различной концентрации растворены соли металлов и другие вещества. Если вода насыщена солями кальция и магния (гидрокарбонатами), ее называют жесткой. Чем выше концентрация солей, тем более жесткой является вода.

Когда такая вода нагревается, эти соли подвергаются разложению на углекислый газ и нерастворимый осадок (СаСО 3 и Mg СО 3). Эти твердые отложения вы и можете наблюдать, заглянув в чайник (а также взглянув на нагревательные элементы стиральных и посудомоечных машинок, утюгов).

Кроме кальция и магния (из которых получается карбонатная накипь), в воде также часто присутствует железо. В ходе химических реакций гидролиза и окисления из него образуются гидроксиды.

Кстати, собравшись избавиться от накипи в чайнике, вы можете наблюдать еще один пример занимательной химии в быту: с отложениями хорошо справляются обычный столовый уксус и лимонная кислота. Чайник с раствором уксуса/лимонной кислоты и воды кипятят, после чего накипь исчезает.

А без другого химического явления не было бы вкусных маминых пирогов и булочек: речь о гашении соды уксусом .

Когда мама гасит соду в ложке уксусом, происходит вот такая реакция: NaHCO 3 + C H 3 COOH = CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 . Полученный в ее результате углекислый газ стремится покинуть тесто – и тем самым изменяет его структуру, делает пористым и рыхлым.

Кстати, можете рассказать маме, что гасить соду вовсе не обязательно – она и так прореагирует, когда тесто попадет в духовку. Реакция, правда, будет проходить немного хуже, чем при гашении соды. Но при температуре от 60 градусов (а лучше 200) происходит разложение соды на карбонат натрия, воду и все тот же углекислый газ. Правда, вкус готовых пирогов и булочек может оказаться хуже.

Список бытовых химических явлений не менее впечатляющий, чем список таких явлений в природе. Благодаря им у нас есть дороги (изготовление асфальта – это химические явление), дома (обжиг кирпича), красивые ткани для одежды (окрашивание). Если задуматься об этом, становится отчетливо ясно, насколько многогранная и интересная наука химия. И сколько пользы можно извлечь из понимания ее законов.

Среди многих и многих придуманных природой и человеком явлений есть особенные, которые сложно описать и объяснить. К ним относится и горение воды . Как такое, может быть, спросите вы, ведь вода не горит, ею тушат огонь? Как она может гореть? А дело вот в чем.

Горение воды – это химическое явление , при котором в воде с примесью солей под воздействием радиоволн разрываются кислородно-водородные связи. В результате образуется кислород и водород. И горит, конечно, не сама вода, а именно водород.

При этом он достигает очень высокой температуры горения (больше полутора тысяч градусов), плюс в ходе реакции снова образуется вода.

Это явление давно интересует ученых, мечтающих научиться использовать воду в качестве топлива. Например, для автомобилей. Пока это нечто из области фантастики, но кто знает, что ученые сумеют изобрести совсем скоро. Одна из главных загвоздок в том, чтобы при горении воды энергии выделялось больше, чем затрачивается на проведение реакции.

Кстати, нечто подобное можно наблюдать и в природе. Согласно одной из теорий, большие волны-одиночки, появляющиеся словно бы из ниоткуда, на самом деле являются следствием водородного взрыва. Электролиз воды, который к нему приводит, осуществляется благодаря попаданию электрических разрядов (молний) на поверхность соленой воды морей и океанов.

Но не только в воде, но и на суше можно наблюдать поражающие воображение химические явления. Если бы вам довелось побывать в природной пещере, наверняка вы смогли бы увидеть там причудливые, красивые природные «сосульки», свисающие с потолка – сталактиты. То, как и почему они появляются, объясняется еще одним интересным химическим явлением.

Химик, глядя на сталактит, видит, конечно, не сосульку, а карбонат кальция СаСО 3 . Основой для его образования служат сточные воды, природный известняк, а сам сталактит выстраивается благодаря осаждению карбоната кальция (рост вниз) и силе сцепления атомов в кристаллической решетке (рост вширь).

К слову, аналогичные образования могут подниматься от пола к потолку – их называют сталагмиты . А если сталактиты и сталагмиты встречаются и срастаются в цельные колонны, они получают название сталагнаты .

Заключение

В мире ежедневно происходит множество удивительных, прекрасных, а также опасных и пугающих химических явлений. Из многих человек научился извлекать пользу: создает строительные материалы, готовит пищу, заставляет транспорт перемещаться на огромные расстояния и многое другое.

Без многих химических явлений не было бы возможным существование жизни на земле: без озонового слоя люди, животные, растения не выжили бы из-за ультрафиолетовых лучей. Без фотосинтеза растений животным и людям нечем было бы дышать, а без химических реакций дыхания этот вопрос вообще не был бы актуальным.

Брожение позволяет готовить продукты питания, а сходное с ним химическое явление гниения разлагает белки на более простые соединения и возвращает те в круговорот веществ в природе.

Образование оксида при нагревании меди, сопровождающееся ярким свечением горение магния, плавление сахара и др. тоже считают химическими явлениями. И находят им полезное применение.

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.