Номер 5, страница 106 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 4. Вода. Растворы. Параграф 31. Вода. Подумай, ответь, выполни... - номер 5, страница 106.

Условие.

5. Выполните проект на тему «Исследование питьевой воды местности, где я живу».

Решение 2.

Проект на тему «Исследование питьевой воды местности, где я живу» представляет собой комплексное исследование, которое можно выполнить, следуя предложенному плану.

План проекта:

1. Введение
2. Теоретическая часть
3. Практическая часть (эксперимент)
4. Результаты и их обсуждение
5. Заключение
6. Список использованных источников

1. Введение

В этом разделе необходимо обосновать важность вашего исследования.

• Актуальность: Качество питьевой воды напрямую влияет на здоровье человека. Загрязнение источников водоснабжения является одной из глобальных проблем. Исследование воды в своей местности поможет оценить риски и принять меры для сохранения здоровья.
• Цель: Оценить качество питьевой воды из различных источников (водопровод, колодец, родник, бутилированная вода) в моей местности на соответствие гигиеническим нормативам.
• Задачи:
  1. Изучить теоретические основы о качестве воды и нормативах (СанПиН).
  2. Выбрать и описать точки отбора проб воды.
  3. Провести органолептический анализ образцов воды.
  4. Провести химический анализ образцов (определение pH, общей жесткости).
  5. Сравнить полученные результаты с нормативными показателями.
  6. Сформулировать выводы и дать рекомендации по употреблению исследованной воды.
• Объект исследования: Пробы питьевой воды из водопровода, колодца, родника.
• Предмет исследования: Органолептические и физико-химические показатели качества воды.
• Гипотеза: Предполагается, что качество воды из разных источников будет отличаться, и не все образцы будут полностью соответствовать нормам, установленным для питьевой воды.

Ответ: Введение задает структуру и цели всего проекта.

2. Теоретическая часть

Здесь собирается информация из учебников, научных статей и нормативных документов.

• Значение воды: Описать роль воды в природе и для организма человека.
• Источники водоснабжения: Рассказать о поверхностных (реки, озера) и подземных (артезианские скважины, родники) источниках. Кратко описать систему централизованного водоснабжения в вашем населенном пункте.
• Показатели качества питьевой воды (согласно СанПиН 1.2.3685-21):
  • Органолептические: Запах (не более 2 баллов), привкус (не более 2 баллов), цветность (не более 20 градусов), мутность (не более 1,5 мг/л).
  • Химические: Водородный показатель (pH) в пределах 6-9. Общая жесткость (не более 7 мг-экв/л). Содержание нитратов (не более 45 мг/л), хлоридов (не более 350 мг/л), сульфатов (не более 500 мг/л).

Ответ: Теоретическая часть является базой для проведения практического исследования и анализа результатов.

3. Практическая часть (эксперимент)

Это основная, исследовательская часть проекта. Необходимо подробно описать все действия.

3.1. Материалы и оборудование

Чистые пластиковые или стеклянные бутылки для отбора проб (объемом 1-1,5 л), индикаторные полоски для определения pH, набор для определения жесткости воды (тест-полоски или реагенты для титрования), химические стаканы, дистиллированная вода, фильтровальная бумага.

3.2. Отбор проб

Пробы воды отбираются из нескольких точек, например:

• Образец №1: Водопроводная вода (дома).
• Образец №2: Вода из местного родника.
• Образец №3: Вода из колодца (на даче).
• Образец №4: Бутилированная вода популярной марки (контрольный образец).

Правила отбора: Бутылки предварительно ополаскивают той же водой, которую будут набирать. Водопроводную воду спускают в течение 5-10 минут. Бутылку заполняют доверху, чтобы не было пузырьков воздуха, и плотно закрывают. Каждую пробу подписывают.

3.3. Проведение анализа

Органолептический анализ:

1. Цветность: Налить в стакан 100 мл воды и на белом фоне определить оттенок.
2. Мутность и прозрачность: Оценить наличие взвешенных частиц визуально. Можно измерить прозрачность по шрифту: налить воду в стакан высотой 20 см и попытаться прочитать текст через слой воды.
3. Запах: Понюхать воду при комнатной температуре, а затем подогреть до 60°C и снова оценить запах. Интенсивность оценивается по 5-балльной шкале.

Химический анализ:

а) Определение водородного показателя (pH)

В каждый образец воды опустить универсальную индикаторную полоску на 1-2 секунды, затем сравнить ее цвет со шкалой на упаковке и зафиксировать значение pH.

б) Определение общей жесткости

Определение жесткости можно провести с помощью экспресс-теста. Например, с помощью титрования раствором трилона Б в присутствии индикатора. Рассмотрим примерный расчет.

Дано:

$V_{пробы}$ = 50 мл (объем пробы воды)
$V_{трилона}$ = 3.5 мл (объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование)
$C_{трилона}$ = 0.05 моль-экв/л (концентрация раствора трилона Б)

Найти:

$Ж_{общ}$ - общая жесткость воды, мг-экв/л

Решение:

Общая жесткость ($Ж_{общ}$) рассчитывается по формуле: $Ж_{общ} = \frac{C_{трилона} \cdot V_{трилона} \cdot 1000}{V_{пробы}}$
Подставляем наши значения:
$Ж_{общ} = \frac{0.05 \cdot 3.5 \cdot 1000}{50} = \frac{175}{50} = 3.5$ мг-экв/л

Ответ: Общая жесткость исследуемого образца воды составляет 3.5 мг-экв/л.

в) Качественные реакции на ионы

Наличие хлорид-ионов ($Cl^{-}$): К 10 мл пробы добавить несколько капель раствора нитрата серебра ($AgNO_3$). Появление белого творожистого осадка ($AgCl$) говорит о присутствии хлоридов.
$Ag^{+} + Cl^{-} \rightarrow AgCl\downarrow$

Наличие сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$): К 10 мл пробы добавить несколько капель раствора хлорида бария ($BaCl_2$). Выпадение белого мелкокристаллического осадка ($BaSO_4$) указывает на наличие сульфат-ионов.
$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$

Ответ: В ходе практической части собраны и проанализированы образцы воды по ключевым показателям.

4. Результаты и их обсуждение

Все полученные данные следует свести в итоговую таблицу для наглядности.

Показатель	Норма (СанПиН)	Образец №1 (Водопровод)	Образец №2 (Родник)	Образец №3 (Колодец)	Образец №4 (Бутилированная)
Цветность	без оттенка	-	-	-	-
Мутность	прозрачная	-	-	-	-
Запах, баллы	$\le 2$	-	-	-	-
pH	6.0 - 9.0	-	-	-	-
Жесткость, мг-экв/л	$\le 7$	-	-	-	-
Хлориды ($Cl^{-}$)	есть/нет	-	-	-	-
Сульфаты ($SO_4^{2-}$)	есть/нет	-	-	-	-

(В таблицу вносятся реальные данные, полученные в ходе эксперимента)

После заполнения таблицы необходимо проанализировать результаты по каждому образцу, сравнивая их с нормативами. Например: "Водопроводная вода (Образец №1) по всем исследованным показателям соответствует норме. Обнаружены хлорид-ионы, что связано с процессом хлорирования воды на станциях водоочистки. Вода из колодца (Образец №3) имеет повышенную жесткость (например, 8 мг-экв/л), что превышает норму. Это может приводить к образованию накипи".

Ответ: Результаты исследования сведены в таблицу и проанализированы путем сравнения с установленными нормами.

5. Заключение

В заключении подводятся итоги всей работы.

• Кратко повторить цель и задачи, отметить, что они были достигнуты.
• Сформулировать основные выводы на основе анализа результатов. Например: "В ходе исследования было установлено, что вода из водопровода и бутилированная вода являются безопасными для питья. Родниковая вода также соответствует нормам, но требует регулярной проверки. Вода из колодца не рекомендуется к употреблению без предварительной очистки (кипячения и/или фильтрации) из-за высокой жесткости".
• Подтвердить или опровергнуть выдвинутую гипотезу. ("Гипотеза о том, что качество воды из разных источников отличается, подтвердилась").
• Дать практические рекомендации жителям вашей местности по использованию воды из исследованных источников.

Ответ: Проект завершается формулировкой выводов и практических рекомендаций.