Номер 2, страница 94 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

2. Заполните схему «Области применения технической соды», используя дополнительные источники информации.

NaHS + CO₂

$Na_{2}O + CO_{2}$

$Na_{2}CO_{3}$

с водой, $CO_{2}$ + $H_{2}O$ =

вымывает, а сплавы становятся однородными.

основными оксидами:

6) Физические свойства:

а) Как типичный кислый оксид взаи...

1) благодаря этому

$CO_{2}$ + Mg =

являет

2. Получаев CO

$CO_{2}$ + C =

($S_{8}$)

Решение

Техническая сода, или карбонат натрия ($Na_2CO_3$), является важным химическим продуктом с широким спектром применения в различных отраслях промышленности. Ниже представлены основные области ее использования.

1. Производство стекла

Карбонат натрия является одним из ключевых компонентов шихты в производстве стекла (особенно силикатного, или натрий-кальций-силикатного). Его добавляют к кварцевому песку ($SiO_2$) и известняку ($CaCO_3$) для снижения температуры плавления кремнезема с ~1700°C до ~1000°C. Выступая в роли флюса, сода делает стекольную массу более легкоплавкой и однородной, что значительно сокращает энергетические затраты на производство. В процессе варки происходит реакция: $Na_2CO_3 + SiO_2 \rightarrow Na_2SiO_3 + CO_2\uparrow$.

Ответ: Производство стекла.

2. Производство мыла и моющих средств

Техническая сода используется как компонент в синтетических моющих средствах и мыловарении. Основная ее функция — умягчение воды. Она связывает ионы кальция ($Ca^{2+}$) и магния ($Mg^{2+}$), которые обуславливают жесткость воды, в нерастворимые карбонаты. Это предотвращает их взаимодействие с мылом (что приводило бы к образованию нерастворимого "мыльного шлака") и повышает эффективность моющих средств. Также сода создает щелочную среду, способствующую расщеплению жиров. Пример реакции: $Ca^{2+}(aq) + Na_2CO_3(aq) \rightarrow CaCO_3(s)\downarrow + 2Na^{+}(aq)$.

Ответ: Производство мыла и моющих средств.

3. Химическая промышленность

Карбонат натрия служит сырьем для получения множества других химических соединений натрия. Методом каустификации из него получают гидроксид натрия (каустическую соду): $Na_2CO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2NaOH + CaCO_3\downarrow$. Также он используется в производстве гидрокарбоната натрия (пищевой соды), фосфатов натрия, силиката натрия (жидкого стекла), сульфита натрия и других веществ. Кроме того, он применяется для нейтрализации кислот и регулирования pH в различных технологических процессах.

Ответ: Химическая промышленность (сырье для синтеза).

4. Черная и цветная металлургия

В металлургии сода используется в нескольких целях. В черной металлургии (производство чугуна и стали) она применяется для десульфурации — удаления вредной примеси серы из расплава. В цветной металлургии карбонат натрия используют при переработке руд, например, для извлечения алюминия из бокситов по методу спекания, а также в гидрометаллургии вольфрама, урана, свинца, цинка и других металлов, где он служит реагентом для перевода нужных компонентов в растворимую форму.

Ответ: Металлургия (обработка руд, удаление серы).

5. Целлюлозно-бумажная промышленность

В этой отрасли карбонат натрия используется в процессе варки целлюлозы, в частности, в сульфатном методе. Он входит в состав варочного раствора (белого щелока) и помогает регулировать щелочность среды, что необходимо для эффективного отделения целлюлозных волокон от лигнина. Также сода применяется на этапах отбеливания бумажной массы и при переработке макулатуры.

Ответ: Целлюлозно-бумажная промышленность.

6. Водоподготовка и очистка воды

Карбонат натрия является одним из наиболее распространенных и доступных реагентов для умягчения воды в промышленных масштабах (например, для котельных, систем охлаждения) и в быту. Он осаждает ионы жесткости ($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$) в виде нерастворимых солей, которые затем могут быть удалены фильтрацией. Также он используется для повышения и стабилизации pH воды, например, в плавательных бассейнах, предотвращая коррозию оборудования и создавая комфортные условия для купающихся.

Ответ: Умягчение и очистка воды.