Проведи эксперимент, страница 139 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Исследуем кислотные дожди

Вы можете проследить за воздействием кислотных дождей на различные продукты и вещества. Сожгите в ложечке для сжигания небольшое количество серы. Заполните выделяющимся газом полулитровую бутылку. Разделите содержимое бутылки на три меньшие емкости. В первую поместите кусочек кожуры яблока, во вторую — кусочек мела, в третью — листочек любого домашнего растения. Подержите эти предметы 5–10 минут. Понаблюдайте, что произошло с образцами. Объясните результаты опыта.

Решение

Этот эксперимент наглядно демонстрирует процесс образования кислотных дождей и их разрушительное воздействие на окружающую среду.

1. Получение кислотного оксида. При сжигании серы в кислороде воздуха образуется диоксид серы ($SO_2$) — газ, который является одним из основных загрязнителей атмосферы, приводящих к кислотным дождям. Реакция горения серы:

$S + O_2 \xrightarrow{t} SO_2$

2. Образование кислоты. Собранный в бутылке диоксид серы ($SO_2$) взаимодействует с парами воды ($H_2O$), которые всегда присутствуют в воздухе, образуя сернистую кислоту ($H_2SO_3$).

$SO_2 + H_2o \rightleftharpoons H_2SO_3$

Сернистая кислота является слабой и неустойчивой, но именно она (а также образующаяся из нее в присутствии кислорода более сильная серная кислота $H_2SO_4$) создает кислую среду в бутылке, имитируя кислотный дождь.

Ниже представлены наблюдения и объяснения для каждого из образцов, помещенных в кислую среду.

Первая емкость (кусочек кожуры яблока)

Через 5-10 минут на кожуре яблока можно будет заметить изменение цвета (появление бурых или обесцвеченных пятен) и размягчение ткани. Это происходит потому, что кислота разрушает сложные органические молекулы. Она воздействует на пигменты, придающие кожуре цвет, и разрушает целлюлозу и пектины в клеточных стенках, что приводит к нарушению их структуры. Это демонстрирует, как кислотные дожди наносят вред растениям и урожаю.

Ответ: Произошло разрушение пигментов и клеточных структур кожуры яблока под действием кислоты, что привело к изменению ее цвета и размягчению.

Вторая емкость (кусочек мела)

Кусочек мела при контакте с кислотной средой начнет шипеть и разрушаться. Будет видно выделение пузырьков газа. Это объясняется тем, что мел — это в основном карбонат кальция ($CaCO_3$), который активно реагирует с кислотами. В результате реакции образуется соль, вода и углекислый газ ($CO_2$), пузырьки которого мы и наблюдаем.

Уравнение реакции с сернистой кислотой:

$CaCO_3 + H_2SO_3 \rightarrow CaSO_3 \downarrow + H_2o + CO_2 \uparrow$

Этот опыт показывает, как кислотные дожди разрушают здания и памятники из известняка и мрамора.

Ответ: Мел (карбонат кальция) вступает в химическую реакцию с кислотой, в результате чего он разрушается с выделением углекислого газа.

Третья емкость (листочек растения)

На живом зеленом листочке появятся желтые или бурые пятна, похожие на ожоги, и он может начать увядать. Кислота разрушает хлорофилл — зеленый пигмент в клетках листа, ответственный за фотосинтез. Потеря хлорофилла приводит к изменению цвета. Также кислота повреждает клеточные мембраны и защитный восковой налет на поверхности листа, что ведет к гибели клеток и обезвоживанию. Это наглядно иллюстрирует прямой вред, который кислотные дожди наносят лесам и другим растительным экосистемам.

Ответ: Кислота вызвала разрушение хлорофилла и повреждение клеток листа, что проявилось в виде пятен (ожогов) и увядания.