Номер 12, страница 52 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 2. Химическая связь и строение вещества. Параграф 7. Ионная химическая связь - номер 12, страница 52.

Условие.

12. Подготовьте сообщение о роли трёх соединений с ионным типом связи в природе и в жизни человека. Аргументируйте свой выбор веществ.

Решение.

Решение 2.

Для демонстрации роли соединений с ионной связью в природе и жизни человека были выбраны три вещества: хлорид натрия ($NaCl$), карбонат кальция ($CaCO_3$) и нитрат калия ($KNO_3$). Этот выбор аргументирован их фундаментальной значимостью и широчайшим распространением. Хлорид натрия незаменим для всех живых организмов и является основой мировой химической промышленности. Карбонат кальция составляет значительную часть земной коры, формирует скелеты множества организмов и является ключевым строительным материалом. Нитрат калия играет важнейшую роль в сельском хозяйстве, обеспечивая продовольственную безопасность, и имеет большое историческое значение.

1. Хлорид натрия (поваренная соль)

Хлорид натрия, химическая формула которого $NaCl$, — это ионное соединение, более известное как поваренная или каменная соль.

Роль в природе:

Хлорид натрия является одним из самых распространенных минералов на Земле. Он определяет соленость вод Мирового океана, влияя на морские течения, климат и условия жизни морских организмов. В виде минерала галита он образует огромные подземные залежи. Для живых организмов ионы натрия ($Na^+$) и хлора ($Cl^-$) являются жизненно важными электролитами. Они поддерживают осмотическое давление в клетках, участвуют в проведении нервных импульсов и сокращении мышц. Без хлорида натрия невозможна нормальная жизнедеятельность животных и человека.

Роль в жизни человека:

Значение поваренной соли для человека огромно. Во-первых, это важнейшая пищевая добавка, без которой пища кажется пресной, и незаменимый компонент рациона. Во-вторых, соль с древних времен используется как консервант для сохранения продуктов (мяса, рыбы, овощей). В-третьих, хлорид натрия — это сырье для химической промышленности, из которого получают хлор, гидроксид натрия (едкий натр), соду, соляную кислоту. Эти вещества, в свою очередь, используются для производства пластмасс, мыла, стекла, бумаги и многого другого. Также соль применяют для борьбы с обледенением дорог зимой.

Ответ: Хлорид натрия является жизненно важным соединением, играющим ключевую роль в физиологии живых организмов, формировании гидросферы Земли и как незаменимое сырье в химической промышленности и быту.

2. Карбонат кальция

Карбонат кальция ($CaCO_3$) — ионное соединение, которое в природе встречается в виде таких минералов и пород, как известняк, мел и мрамор.

Роль в природе:

Карбонат кальция является основой многих геологических структур. Из него состоят целые горные массивы. Он участвует в формировании уникальных ландшафтов, например, карстовых пещер со сталактитами и сталагмитами. Это соединение играет огромную роль в биосфере. Из карбоната кальция состоят раковины моллюсков, панцири ракообразных, скелеты кораллов, которые образуют гигантские коралловые рифы. Яичная скорлупа птиц также практически полностью состоит из $CaCO_3$. Карбонат кальция является важным участником глобального круговорота углерода.

Роль в жизни человека:

Человек использует карбонат кальция с древнейших времен. Известняк и мрамор — важнейшие строительные и отделочные материалы. При обжиге известняка получают негашеную известь ($CaO$), которая используется для приготовления строительных растворов, цемента, а также в металлургии для удаления примесей из руды. В сельском хозяйстве известняк вносят в почву для снижения ее кислотности. Очищенный карбонат кальция используется в качестве пищевой добавки (источник кальция), антацидного средства для снижения кислотности желудочного сока, а также как наполнитель при производстве бумаги, пластмасс и красок. Школьный мел — это тоже карбонат кальция.

Ответ: Карбонат кальция — фундаментальное соединение, составляющее основу многих геологических формаций и скелетных структур в биосфере, а также являющееся одним из важнейших материалов в строительстве и промышленности.

3. Нитрат калия (калийная селитра)

Нитрат калия, или калийная селитра ($KNO_3$), — ионное соединение, соль азотной кислоты и калия.

Роль в природе:

Нитрат калия встречается в природе в виде минерала нитратина (индийская селитра). Он образуется в почве в результате жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий, которые разлагают органические остатки. Являясь хорошо растворимой солью, нитрат калия служит для растений источником сразу двух важнейших питательных элементов — калия и азота. Калий необходим для регуляции водного баланса растений и активации ферментов, а азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот.

Роль в жизни человека:

Основное применение нитрата калия — это использование его в качестве ценного азотно-калийного удобрения в сельском хозяйстве. Его применение позволяет значительно повысить урожайность многих культур. Исторически нитрат калия был основным компонентом дымного (чёрного) пороха, что на протяжении веков определяло его стратегическое военное значение. В настоящее время он также используется в пиротехнике для создания фейерверков. Кроме того, $KNO_3$ применяется как пищевая добавка-консервант (E252) при производстве мясных и колбасных изделий для сохранения их цвета и предотвращения развития бактерий. В медицине его добавляют в некоторые зубные пасты для снижения чувствительности зубов.

Ответ: Нитрат калия является стратегически важным веществом для сельского хозяйства как источник питательных элементов, а также имеет историческое и современное значение в оборонной промышленности, пищевой отрасли и медицине.