Страница 56 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

1. Оформите схему, используя дополнительные источники информации.

Кислород в природе

в свободном виде

$21 \text{ % по объёму}$

воздушная оболочка

формула

в связанном виде

твёрдая оболочка

$\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{ %}$

водная оболочка

$\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{\_}\text{ %}$

формулы оксидов

Для оформления схемы необходимо заполнить пропуски, используя данные о распространении кислорода в различных оболочках Земли.

в свободном виде

Кислород в свободном виде представляет собой простое вещество, которое является основной частью воздушной оболочки Земли — атмосферы. Его объёмная доля в воздухе составляет 21%. Молекула кислорода двухатомна, её химическая формула — $O_2$.

Ответ: В пустые клетки под надписью «воздушная оболочка» необходимо вписать слово «атмосфера». На строке под надписью «формула» следует написать $O_2$.

в связанном виде

В связанном виде, то есть в составе химических соединений, кислород является самым распространённым элементом на планете. Он входит в состав твёрдой и водной оболочек.

твёрдая оболочка

Твёрдая оболочка Земли называется литосферой. Кислород составляет около 47% её массы. Он входит в состав большинства минералов и горных пород, образующих земную кору. Наиболее важными из них являются оксиды и силикаты. Примеры формул оксидов: оксид кремния(IV) — $SiO_2$ (основной компонент песка), оксид алюминия — $Al_2O_3$ (основной компонент глины), оксид железа(III) — $Fe_2O_3$.

Ответ: В пустые клетки над надписью «твёрдая оболочка» необходимо вписать слово «литосфера». На строке для процентов следует указать «47%». На строке «формулы оксидов» нужно написать, например: $SiO_2, Al_2O_3, Fe_2O_3$.

водная оболочка

Водная оболочка Земли называется гидросферой. Кислород составляет около 86% её массы. Основным соединением, содержащим кислород в гидросфере, является вода, которая по своей химической природе — оксид водорода с формулой $H_2O$.

Ответ: В пустые клетки над надписью «водная оболочка» необходимо вписать слово «гидросфера». На строке для процентов следует указать «86%». На строке «формулы оксидов» нужно написать $H_2O$.

2. Оформите схему, используя дополнительные источники информации.

Применение углекислого газа

$CO_2$

Углекислый газ ($CO_2$), или диоксид углерода, является важным химическим соединением, которое находит широкое применение в различных отраслях промышленности и сферах человеческой деятельности. Ниже представлены четыре основных направления его использования для заполнения предложенной схемы.

1. Применение в пищевой промышленности

Диоксид углерода широко используется в производстве продуктов питания и напитков. В качестве пищевой добавки E290 он выступает как консервант, регулятор кислотности и пропеллент. Наиболее известное применение — газирование напитков, таких как лимонад, пиво, сидр и шампанское, что придает им освежающий вкус и "игристость". В твердом состоянии, известном как "сухой лед", $CO_2$ используется как эффективный и безопасный хладагент для охлаждения, заморозки и транспортировки пищевых продуктов, поскольку при испарении он не оставляет влаги. Также углекислый газ применяется в технологии упаковки в модифицированной газовой среде (МГС) для продления срока годности продуктов за счет вытеснения кислорода и подавления роста аэробных бактерий и плесени.

Ответ: Производство газированных напитков, использование в качестве хладагента ("сухой лед") и консерванта (пищевая добавка E290).

2. Применение для пожаротушения

Углекислый газ является эффективным огнетушащим веществом. Его действие основано на двух принципах: во-первых, будучи тяжелее воздуха, он вытесняет кислород из зоны горения, прекращая доступ окислителя; во-вторых, при расширении из сжиженного состояния газ резко охлаждается (до $-78.5^\circ C$), что способствует снижению температуры горящих материалов ниже точки воспламенения. Углекислотные огнетушители ($ОУ$) особенно эффективны для тушения пожаров класса B (горючие жидкости) и класса E (электроустановки под напряжением), так как $CO_2$ не проводит электрический ток и не оставляет после себя остатков, которые могли бы повредить оборудование. Однако их нельзя применять для тушения веществ, способных гореть без доступа кислорода, например, щелочных металлов.

Ответ: Заправка углекислотных огнетушителей для тушения пожаров, в том числе на электроустановках и транспорте.

3. Применение в химической промышленности

В химической промышленности диоксид углерода служит важным и доступным сырьем (C1-источник) для синтеза различных органических и неорганических соединений. Одним из самых масштабных процессов является синтез мочевины (карбамида), которая является основным азотным удобрением в мире. Реакция протекает между аммиаком и $CO_2$ при высоком давлении и температуре: $2NH_3 + CO_2 \rightarrow (NH_2)_2CO + H_2O$. Также углекислый газ используется в производстве салициловой кислоты (реакция Кольбе-Шмитта), которая является полупродуктом для получения аспирина. Ведутся активные исследования по использованию $CO_2$ для синтеза полимеров (например, полипропиленкарбоната) и метанола, что открывает перспективы его применения в качестве сырья для производства топлива и пластиков.

Ответ: Сырье для синтеза химических продуктов, в первую очередь мочевины (минеральные удобрения) и салициловой кислоты.

4. Применение в сельском хозяйстве и биотехнологиях

Углекислый газ является ключевым элементом процесса фотосинтеза, в ходе которого растения преобразуют его в органические вещества, необходимые для роста: $6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$. В условиях закрытого грунта (теплицах и оранжереях) концентрация $CO_2$ может стать лимитирующим фактором для роста растений. Поэтому для повышения урожайности овощей, ягод и цветов применяется искусственное обогащение воздуха углекислым газом. Поддержание его концентрации на оптимальном уровне (0.1–0.4%) позволяет значительно ускорить развитие растений и увеличить урожайность. Также $CO_2$ в сверхкритическом состоянии используется как растворитель для экстракции биологически активных веществ, например, для получения безкофеинового кофе или извлечения эфирных масел.

Ответ: Обогащение воздуха в теплицах для стимуляции фотосинтеза и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.