Номер 1, страница 209 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в начале параграфа. Параграф 46. Химия в быту. Глава VIII. Химия и жизнь - номер 1, страница 209.

Условие.

• Какие органические вещества используют в средствах бытовой химии?

Решение.

Решение 2.

В средствах бытовой химии используется широкий спектр органических веществ, которые выполняют различные функции: моющие, чистящие, дезинфицирующие, ароматизирующие и другие. Основные классы этих соединений приведены ниже.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Это основной компонент моющих и чистящих средств (стиральных порошков, гелей для душа, шампуней, средств для мытья посуды). Молекулы ПАВ имеют дифильное строение: гидрофильную («любящую воду») «голову» и гидрофобный («боящийся воды») «хвост». Благодаря этому они снижают поверхностное натяжение воды и «отрывают» частицы грязи от поверхности, заключая их в мицеллы.

• Анионные ПАВ: Имеют отрицательно заряженную гидрофильную часть. Они эффективно удаляют загрязнения и создают обильную пену. Примеры: алкилбензолсульфонаты, лаурилсульфат натрия ($C_{12}H_{25}SO_4Na$), соли высших карбоновых (жирных) кислот (мыла), например, стеарат натрия ($C_{17}H_{35}COONa$).
• Катионные ПАВ: Имеют положительно заряженную гидрофильную часть. Обладают бактерицидными свойствами и используются в дезинфицирующих средствах и кондиционерах для белья (смягчают ткань). Пример: четвертичные аммониевые соединения.
• Неионогенные ПАВ: Не имеют заряда в водном растворе. Они хорошо удаляют жировые загрязнения и менее чувствительны к жесткости воды. Примеры: этоксилированные высшие спирты, полигликоли.
• Амфотерные ПАВ: Могут проявлять свойства как анионных, так и катионных ПАВ в зависимости от pH среды. Они очень мягкие и часто используются в детских шампунях и средствах личной гигиены. Пример: кокамидопропилбетаин.

Ответ: Основными органическими веществами в моющих средствах являются поверхностно-активные вещества (анионные, катионные, неионогенные, амфотерные), такие как соли жирных кислот, алкилсульфаты и алкилбензолсульфонаты.

Растворители

Используются для растворения жиров, смол, лаков и других загрязнений, которые не растворяются в воде. Они являются основой стеклоочистителей, полиролей, пятновыводителей.

• Спирты: этанол ($C_2H_5OH$), изопропанол ($C_3H_7OH$). Быстро испаряются, не оставляя разводов.
• Гликоли и их эфиры: этиленгликоль, пропиленгликоль, гликолевые эфиры. Используются в чистящих средствах для полов и поверхностей.
• Углеводороды: уайт-спирит (смесь алифатических и ароматических углеводородов), используется в растворителях для красок.
• Кетоны: ацетон ($CH_3COCH_3$), применяется в жидкостях для снятия лака и как сильный растворитель.

Ответ: В качестве растворителей в бытовой химии применяют органические спирты (этанол, изопропанол), гликоли, углеводороды (уайт-спирит) и кетоны (ацетон).

Отбеливатели, энзимы и комплексообразователи

Эти компоненты усиливают действие ПАВ и помогают удалять специфические загрязнения.

• Оптические отбеливатели: Органические соединения (например, производные стильбена), которые поглощают УФ-излучение и флуоресцируют в синей области спектра, создавая эффект белизны.
• Энзимы (ферменты): Биологические катализаторы белковой природы. Каждый тип энзимов удаляет определенный вид загрязнений: протеазы – белковые (кровь, трава), амилазы – крахмальные (картофельное пюре), липазы – жировые, целлюлазы – обновляют цвет ткани, удаляя микроворсинки.
• Комплексообразователи (смягчители воды): Связывают ионы кальция и магния, предотвращая их взаимодействие с ПАВ. Примеры: соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), лимонная кислота и её соли (цитраты).

Ответ: Для усиления моющего эффекта используют органические оптические отбеливатели, энзимы (протеазы, липазы, амилазы) и комплексообразователи, такие как соли лимонной и аминокарбоновых кислот.

Ароматизаторы (отдушки) и консерванты

Придают продукту приятный запах и обеспечивают его сохранность.

• Отдушки: Чаще всего это сложные смеси синтетических и натуральных органических веществ: сложные эфиры (например, бензилацетат с запахом жасмина), терпены и терпеноиды (лимонен — запах цитрусовых, ментол), альдегиды.
• Консерванты: Подавляют рост микроорганизмов. Примеры: парабены (сложные эфиры пара-гидроксибензойной кислоты), формальдегид и его производные, бензойная кислота и её соли.

Ответ: Для запаха и сохранности в бытовую химию добавляют органические отдушки (сложные эфиры, терпены) и консерванты (парабены, бензойная кислота).

Прочие органические компоненты

• Загустители: Придают продуктам (гелям, кремам) необходимую вязкость. Примеры: производные целлюлозы (карбоксиметилцеллюлоза), полиакрилаты.
• Увлажнители: Добавляются в жидкие мыла, кремы для рук для смягчения кожи. Пример: глицерин ($C_3H_5(OH)_3$).
• Репелленты: Вещества, отпугивающие насекомых. Пример: диэтилтолуамид (ДЭТА).
• Полимеры: Входят в состав полиролей для мебели и автомобилей (воски, силиконы), а также клеев (поливинилацетат — ПВА).

Ответ: Также в бытовой химии применяются органические загустители (производные целлюлозы), увлажнители (глицерин), репелленты (ДЭТА) и полимеры (воски, поливинилацетат).