Лабораторный опыт №23, страница 137 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Лабораторный опыт № 23. Изготовление гипсового отпечатка

В фарфоровую чашечку насыпьте 2 г полуводного гипса — алебастра $2CaSO_4 \cdot H_2O$. Добавьте немного воды и перемешайте смесь, чтобы получилась тестообразная масса. Вдавите в неё монету или брелок, предварительно смазав их вазелином. Если удалить их, то в твёрдой массе останется отпечаток этих предметов. Почему? Как этот процесс используется в медицине, производстве гипсовых статуэток?

Отпечаток в гипсовой массе остается благодаря химическому процессу, который происходит при смешивании полуводного гипса (алебастра) с водой. Алебастр представляет собой полугидрат сульфата кальция, формула которого $CaSO_4 \cdot 0.5H_2O$ или $2CaSO_4 \cdot H_2O$.

При добавлении воды начинается реакция гидратации — присоединение молекул воды. В результате этой реакции полуводный гипс переходит обратно в свою природную, твердую форму — двуводный гипс (гипсовый камень), имеющий формулу $CaSO_4 \cdot 2H_2O$.

Уравнение химической реакции выглядит следующим образом:

$2CaSO_4 \cdot H_2O + 3H_2O \rightarrow 2(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$

Этот процесс, называемый схватыванием или затвердеванием, сопровождается образованием и переплетением мелких кристаллов двуводного гипса. Они формируют прочный кристаллический каркас, который и придает застывшему гипсу твердость. Поскольку вдавленный предмет (монета или брелок) находился в массе в момент ее застывания, гипс в точности повторяет и сохраняет его форму, создавая негативный отпечаток.

Ответ: Отпечаток остается потому, что пластичная смесь полуводного гипса с водой в результате химической реакции гидратации превращается в твердый кристаллический двуводный гипс, который сохраняет приданную ему форму.

Свойство гипса быстро затвердевать с образованием прочной, твердой массы, точно повторяющей форму, находит широкое применение в различных сферах.

В медицине:

В травматологии и ортопедии это свойство используется для иммобилизации (обездвиживания) костей при переломах и других травмах. Для этого используют гипсовые бинты: их смачивают в воде и накладывают на поврежденную часть тела. Затвердевая, гипс образует прочную повязку (шину), которая фиксирует кости в правильном положении, обеспечивая условия для их срастания. В стоматологии гипс применяют для изготовления точных слепков (моделей) челюстей и зубов пациента, по которым затем создают протезы, коронки и брекет-системы.

В производстве гипсовых статуэток и в искусстве:

В этой области используется метод литья. Жидкую гипсовую смесь (раствор алебастра в воде) заливают в специальные формы, например, из силикона или резины. После затвердевания гипс в мельчайших деталях повторяет внутренний рельеф формы. Таким образом получают статуэтки, барельефы, элементы архитектурного декора (лепнину, карнизы, розетки) и другие художественные изделия.

Ответ: В медицине это свойство используется для фиксации костей при переломах (гипсовые повязки) и для создания точных моделей в стоматологии. В производстве статуэток и декоративных элементов гипсовую смесь заливают в формы, где она затвердевает, принимая нужную конфигурацию.