Номер 9, страница 67 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 13. Кислород. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 9, страница 67.

9. Присутствие кислорода в атмосфере Земли делает её пригодной для жизни. Однако известно и негативное влияние кислорода. Приведите примеры отрицательных явлений, связанных с наличием кислорода в воздухе. Предложите методы борьбы с этими явлениями.

Несмотря на то, что кислород ($O_2$) является основой аэробного дыхания и делает жизнь на Земле возможной, его высокая химическая активность и окислительные свойства являются причиной ряда негативных процессов.

Примеры отрицательных явлений, связанных с наличием кислорода в воздухе

• Коррозия металлов. Это процесс самопроизвольного разрушения металлов под воздействием окружающей среды. Наиболее известный пример — ржавление железа, которое происходит при обязательном участии кислорода и воды. Этот процесс приводит к потере прочности и разрушению металлических конструкций, изделий и оборудования. Упрощенная химическая схема образования ржавчины: $4Fe + 3O_2 + 6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$.
• Горение и пожары. Кислород является сильным окислителем, который активно поддерживает горение. Хотя этот процесс широко используется человеком, неконтролируемое горение, то есть пожар, приводит к колоссальным разрушениям, уничтожению лесов, зданий и гибели живых организмов.
• Порча пищевых продуктов. Кислород воздуха вызывает окисление жиров (что приводит к прогорканию), витаминов и других органических соединений в продуктах. Это ведет к потере их пищевой ценности, ухудшению вкуса и запаха. Также кислород необходим для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов (бактерий, плесени), вызывающих гниение.
• Старение материалов. Многие органические материалы, такие как резина, пластмассы, ткани, под действием кислорода (особенно под влиянием света и тепла) теряют свои полезные свойства — становятся хрупкими, теряют эластичность и цвет. Этот процесс называется окислительной деструкцией.
• Окислительный стресс в живых организмах. В процессе клеточного дыхания в организме образуются побочные продукты — активные формы кислорода (свободные радикалы). Эти частицы могут повреждать клеточные мембраны, белки и ДНК. Накопление таких повреждений связано с процессами старения и развитием многих заболеваний (сердечно-сосудистых, онкологических и других).

Методы борьбы с этими явлениями

• Борьба с коррозией:
  • Изоляция металла от контакта с кислородом и влагой с помощью защитных покрытий: нанесение красок, лаков, эмалей, масел.
  • Нанесение на поверхность защитного слоя другого, более или менее активного металла (например, цинкование или хромирование стали).
  • Создание сплавов, устойчивых к коррозии (например, нержавеющая сталь, в которую добавлены хром и никель).
  • Использование ингибиторов — веществ, замедляющих коррозию.
• Борьба с пожарами:
  • Основной метод тушения — прекращение доступа кислорода к очагу возгорания. Для этого используют огнетушащие средства: воду, пену, углекислый газ, порошки, песок или плотные ткани.
  • Соблюдение правил пожарной безопасности для предотвращения возгораний.
• Сохранение продуктов питания:
  • Использование герметичной упаковки: вакуумной или с модифицированной газовой средой, где воздух заменен на инертные газы (например, азот).
  • Добавление в продукты пищевых добавок-антиоксидантов (антиокислителей), которые замедляют процесс окисления (например, аскорбиновая кислота — витамин C).
  • Хранение продуктов при низких температурах (в холодильниках), что замедляет скорость химических реакций.
• Защита материалов от старения:
  • Введение в состав полимерных материалов специальных добавок — стабилизаторов (антиоксидантов), которые препятствуют их окислению.
• Борьба с окислительным стрессом в организме:
  • В организме существует собственная антиоксидантная система (специальные ферменты).
  • Употребление в пищу продуктов, богатых природными антиоксидантами (витамины C, E, флавоноиды), которые содержатся в свежих овощах, фруктах, ягодах и зелени.

Ответ: К отрицательным явлениям, связанным с кислородом, относятся коррозия металлов, горение и пожары, порча продуктов питания, старение полимерных материалов и окислительный стресс в живых организмах. Методы борьбы с ними включают: для металлов — защитные покрытия и создание специальных сплавов; для пожаров — использование огнетушащих средств, перекрывающих доступ кислорода; для продуктов — герметичную упаковку, охлаждение и добавление антиоксидантов; для материалов — введение стабилизаторов; для организма — поддержание работы собственной антиоксидантной системы и употребление пищи, богатой природными антиоксидантами.