Номер 5, страница 92 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

В основе трагедии экспедиции Роберта Скотта лежит физико-химический процесс, известный как «оловянная чума». Этот процесс представляет собой аллотропное превращение олова — его переход из одной кристаллической модификации в другую под воздействием низких температур.

Олово (химический элемент $Sn$), из которого была сделана пайка на баках с горючим, может существовать в двух основных формах:

1. Белое олово ($β-Sn$) — это привычная нам металлическая форма олова, пластичная, ковкая, серебристо-белого цвета. Она устойчива при температурах выше +13,2 °C.
2. Серое олово ($α-Sn$) — это неметаллическая, порошкообразная модификация серого цвета. Она образуется из белого олова при его охлаждении ниже +13,2 °C.

Процесс превращения белого олова в серое можно представить следующим образом:

$Sn_{\beta} \text{ (белое олово, металл)} \xrightarrow{t \le 13,2^\circ C} Sn_{\alpha} \text{ (серое олово, порошок)}$

Ключевым моментом является то, что этот переход сопровождается значительным изменением физических свойств. Во-первых, плотность серого олова (~5,77 г/см³) значительно ниже плотности белого олова (~7,31 г/см³), из-за чего при превращении происходит увеличение объема почти на 27%. Это приводит к тому, что оловянное изделие вздувается, трескается и в итоге полностью рассыпается в порошок. Во-вторых, процесс является автокаталитическим: контакт серого олова с белым резко ускоряет дальнейшее превращение.

В условиях сурового антарктического климата, где температура постоянно держалась значительно ниже нуля (до -40 °C и ниже), оловянная пайка на баках с керосином у экспедиции Скотта подверглась «оловянной чуме». Паяные швы разрушились, превратившись в труху. Это привело к разгерметизации емкостей и полной утечке жизненно важного запаса горючего. Лишившись топлива для обогрева, приготовления пищи и растапливания льда для питья, экспедиция была обречена.

Ответ:

В основе гибели экспедиции лежал процесс «оловянной чумы» — аллотропное превращение металлического белого олова ($β-Sn$) в порошкообразное серое олово ($α-Sn$) под действием низких антарктических температур. Это привело к разрушению оловянной пайки на баках и полной потере запаса горючего.