Номер 6, страница 12 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 1. Предмет химии. Роль химии в жизни человека. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 6, страница 12.

6. Предложите свои примеры применения конкретных веществ и материалов в зависимости от их физических свойств. За информацией обратитесь к Интернету.

Применение веществ и материалов напрямую связано с их уникальными физическими свойствами. Ниже приведены несколько примеров, иллюстрирующих эту зависимость.

Медь (Cu)

Медь широко используется в различных отраслях промышленности благодаря совокупности своих физических характеристик.Ключевые свойства меди, определяющие её применение:
1. Высокая электропроводность. Медь является одним из лучших проводников электрического тока (уступает только серебру). Это свойство делает её незаменимым материалом для изготовления силовых и слаботочных кабелей, проводов, обмоток электродвигателей и трансформаторов.
2. Высокая теплопроводность. Способность меди эффективно проводить тепло используется в системах охлаждения и теплообмена. Из неё делают радиаторы для автомобилей и компьютерных процессоров, тепловые трубки и высококачественную кухонную посуду.
3. Пластичность и ковкость. Медь легко поддаётся механической обработке: её можно вытягивать в тончайшую проволоку или прокатывать в листы (фольгу). Это позволяет производить изделия сложных форм.
4. Коррозионная стойкость. Медь медленно окисляется на воздухе и устойчива к воздействию пресной и морской воды, что позволяет использовать её для производства водопроводных труб и кровельных материалов, которые служат десятилетиями.

Ответ: Медь применяется в электротехнике (провода, кабели), теплотехнике (радиаторы, теплообменники) и строительстве (трубы, кровля) благодаря своей высокой электро- и теплопроводности, пластичности и стойкости к коррозии.

Алюминий (Al)

Алюминий — легкий и прочный металл, чьё применение обусловлено следующими физическими свойствами:
1. Низкая плотность. Алюминий примерно в три раза легче стали ($ \rho_{Al} \approx 2700 \text{ кг/м}^3 $ в сравнении с $ \rho_{стали} \approx 7850 \text{ кг/м}^3 $). Это делает его основным конструкционным материалом в авиа- и ракетостроении, а также в автомобильной промышленности для снижения массы транспортных средств и экономии топлива.
2. Высокая коррозионная стойкость. На воздухе поверхность алюминия мгновенно покрывается тонкой, но очень прочной оксидной пленкой ($Al_2O_3$), которая защищает металл от дальнейшего окисления и воздействия агрессивных сред. Благодаря этому алюминий используют для изготовления оконных рам, фасадов зданий, кухонной посуды и пищевой фольги.
3. Хорошая электропроводность. Хотя электропроводность алюминия составляет около 60% от проводимости меди, его низкая плотность делает его предпочтительным для линий электропередач. Алюминиевый провод с той же проводимостью, что и медный, весит примерно в два раза меньше.

Ответ: Алюминий применяется в авиастроении и транспорте (из-за низкой плотности), в строительстве и упаковке (из-за коррозионной стойкости), а также в линиях электропередач (из-за сочетания электропроводности и малого веса).

Алмаз (кристаллическая модификация углерода, C)

Алмаз ценится не только как драгоценный камень, но и как уникальный технический материал благодаря своим экстремальным физическим свойствам.
1. Исключительная твёрдость. Алмаз — самое твёрдое из всех известных природных веществ (10 по шкале Мооса). Это свойство позволяет использовать его для изготовления режущих, буровых и шлифовальных инструментов (свёрла, резцы, абразивные порошки), способных обрабатывать любые другие материалы.
2. Высокая теплопроводность. Парадоксально, но алмаз, будучи диэлектриком, обладает теплопроводностью, в 4-5 раз превышающей теплопроводность меди. Это свойство используется в электронике для создания эффективных теплоотводов (подложек) для мощных полупроводниковых лазеров и процессоров, предотвращая их перегрев.
3. Оптические свойства (прозрачность и высокий показатель преломления). Высокий показатель преломления и сильная дисперсия света (способность разлагать свет на спектр) обуславливают его знаменитую "игру света" и применение в ювелирном деле. Прозрачность в широком диапазоне (от УФ до ИК) делает его материалом для окошек в научных приборах, работающих в экстремальных условиях.

Ответ: Алмаз применяется в промышленности для изготовления режущих и абразивных инструментов (из-за высочайшей твёрдости), в электронике в качестве теплоотводов (из-за высокой теплопроводности) и в ювелирном деле (из-за уникальных оптических свойств).

Кварцевое стекло (SiO₂)

Кварцевое стекло — это материал с особыми свойствами, отличающими его от обычного силикатного стекла.
1. Очень низкий коэффициент теплового расширения. Это означает, что кварцевое стекло почти не изменяет свои размеры при нагревании и охлаждении. Благодаря этому оно выдерживает резкие перепады температур (термический удар). Например, раскалённое докрасна кварцевое изделие можно бросить в холодную воду, и оно не треснет. Это свойство незаменимо при изготовлении лабораторной посуды для нагрева, смотровых окон в печах и тиглей для плавки металлов.
2. Прозрачность для ультрафиолетового излучения. В отличие от обычного стекла, которое поглощает УФ-лучи, чистое кварцевое стекло для них прозрачно. Поэтому его используют для изготовления колб бактерицидных ламп, линз и призм в УФ-спектроскопии, а также в качестве основного материала для оптоволокна в телекоммуникациях.
3. Высокая химическая чистота и инертность. Кварцевое стекло практически не вступает в реакцию с большинством кислот и других химических веществ, что важно для проведения чистых химических экспериментов и в полупроводниковой промышленности.

Ответ: Кварцевое стекло используется для производства термостойкой лабораторной посуды (из-за низкого коэффициента теплового расширения), колб УФ-ламп и оптики (из-за прозрачности в УФ-диапазоне), а также в химической и полупроводниковой промышленности (из-за химической инертности).