Страница 143 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

2. Приведите классификацию горных пород по происхождению.

1)

2)

3)

a)

б)

1) Осадочные горные породы. Это тип горных пород, которые формируются на поверхности земной коры в условиях относительно низких температур и давления. Их образование происходит в результате осаждения и последующего уплотнения (литификации) продуктов выветривания и разрушения других пород, химического осаждения из воды или накопления органических остатков. Характерной чертой является слоистость. Примеры: песчаник, известняк, каменный уголь.
Ответ: Осадочные горные породы.

2) Метаморфические горные породы. Это породы, которые образовались в результате глубоких изменений (метаморфизма) первоначальных осадочных или магматических пород. Эти изменения происходят в толще земной коры под воздействием высоких температур, большого давления и химически активных веществ, но без плавления исходного материала. В процессе метаморфизма меняется структура, текстура и минеральный состав породы. Примеры: мрамор (образуется из известняка), гнейс (из гранита), сланец (из глины).
Ответ: Метаморфические горные породы.

3) Магматические горные породы. Это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной силикатной массы) в результате её охлаждения и затвердевания. Они считаются первичными породами, так как из них могут образовываться породы других типов. В зависимости от условий застывания, они делятся на две основные группы, которые соответствуют подпунктам а) и б).
Ответ: Магматические горные породы.

а) Интрузивные (глубинные) горные породы. Это подвид магматических пород, которые образуются, когда магма застывает медленно на значительной глубине в земной коре. Медленное охлаждение способствует формированию крупных, хорошо различимых кристаллов, создавая полнокристаллическую (зернистую) структуру. Пример: гранит.
Ответ: Интрузивные (глубинные) горные породы.

б) Эффузивные (излившиеся) горные породы. Это подвид магматических пород, которые образуются при быстром остывании лавы, излившейся на поверхность Земли или на дно водоёмов. Из-за высокой скорости охлаждения кристаллы не успевают вырасти до больших размеров, поэтому такие породы имеют мелкокристаллическую, скрытокристаллическую или стекловатую структуру. Примеры: базальт, пемза.
Ответ: Эффузивные (излившиеся) горные породы.

3. Используя дополнительные источники информации, кратко изложите суть следующих документов:

1) Киотский протокол (1997)

2) Венская конвенция (1985)

3) Монреальский протокол (1987)

1) Киотский протокол (1997)
Это международное соглашение, принятое в декабре 1997 года в японском городе Киото в качестве дополнения к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН). Главная цель протокола — борьба с глобальным потеплением путем сокращения выбросов парниковых газов. Впервые в истории были установлены юридически обязательные количественные обязательства для развитых стран и стран с переходной экономикой (перечисленных в Приложении I к протоколу) по ограничению и сокращению выбросов парниковых газов. В первый период обязательств (2008-2012 гг.) эти страны должны были сократить свои совокупные выбросы шести основных газов (диоксид углерода ($CO_2$), метан ($CH_4$), закись азота ($N_2O$), гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ) и гексафторид серы ($SF_6$)) в среднем на 5,2% по сравнению с уровнем 1990 года. Для развивающихся стран количественные обязательства не устанавливались в соответствии с принципом «общей, но дифференцированной ответственности». Протокол также ввел гибкие рыночные механизмы для достижения поставленных целей: торговлю квотами на выбросы, механизм чистого развития и проекты совместного осуществления.
Ответ: Это международное соглашение, обязывающее развитые страны и страны с переходной экономикой сократить выбросы парниковых газов для борьбы с глобальным потеплением.

2) Венская конвенция (1985)
Полное название — Венская конвенция об охране озонового слоя. Это многостороннее экологическое соглашение, подписанное в Вене 22 марта 1985 года. Конвенция стала первым международным документом, посвященным проблеме истощения озонового слоя. Она носит рамочный характер, то есть не устанавливает конкретных, юридически обязательных целей по сокращению производства и потребления озоноразрушающих веществ (ОРВ), таких как хлорфторуглероды (ХФУ). Основная суть конвенции заключается в том, чтобы способствовать международному сотрудничеству в области научных исследований, мониторинга и обмена информацией о состоянии озонового слоя и о веществах, которые на него влияют. Она заложила правовую и организационную основу для дальнейших, более решительных действий и стала фундаментом для принятия Монреальского протокола, который уже содержал конкретные обязательства.
Ответ: Это рамочное международное соглашение, направленное на организацию международного сотрудничества в области исследований и мониторинга озонового слоя, которое стало основой для последующих мер по его защите.

3) Монреальский протокол (1987)
Полное название — Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. Этот протокол был подписан 16 сентября 1987 года в качестве дополнения к Венской конвенции и считается одним из самых успешных примеров международного сотрудничества в области экологии. В отличие от рамочной Венской конвенции, Монреальский протокол устанавливает конкретные, юридически обязательные графики поэтапного отказа от производства и потребления основных озоноразрушающих веществ (ОРВ). Изначально он был нацелен на хлорфторуглероды (ХФУ) и галоны, но впоследствии через ряд поправок (Лондонскую, Копенгагенскую, Пекинскую и др.) список контролируемых веществ был значительно расширен. Протокол предусматривает разные сроки для развитых и развивающихся стран, а также учредил Многосторонний фонд для оказания финансовой и технической помощи развивающимся странам в выполнении их обязательств. Благодаря его действию наблюдается постепенное восстановление озонового слоя.
Ответ: Это международный протокол, который устанавливает конкретные обязательства и жесткие сроки для поэтапного отказа от производства и использования химических веществ, разрушающих озоновый слой.

4. Парниковые газы — это _____

Формулы и названия парниковых газов:

4. Парниковые газы — это газы в атмосфере Земли, которые обладают способностью поглощать и переизлучать тепловое (инфракрасное) излучение, испускаемое поверхностью планеты. Они прозрачны для видимого солнечного света, который беспрепятственно достигает и нагревает Землю. Однако тепло, которое Земля излучает обратно в космос, частично задерживается этими газами. Этот процесс, известный как парниковый эффект, поддерживает температуру на планете на уровне, пригодном для жизни. Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере вследствие человеческой деятельности приводит к усилению парникового эффекта и глобальному потеплению.

Ответ: Парниковые газы — это газы, которые поглощают и удерживают тепло в атмосфере Земли, вызывая парниковый эффект.

Формулы и названия парниковых газов:
К основным парниковым газам относятся как природные, так и антропогенные (созданные человеком) вещества. Ниже приведены наиболее значимые из них:
1. Водяной пар ($H_2O$) — самый распространенный парниковый газ, его концентрация в атмосфере напрямую зависит от ее температуры и является ключевым элементом естественного круговорота воды.
2. Диоксид углерода (углекислый газ, $CO_2$) — основной антропогенный парниковый газ, концентрация которого растет в основном из-за сжигания ископаемого топлива (угля, нефти, газа), промышленных процессов и вырубки лесов.
3. Метан ($CH_4$) — второй по значимости антропогенный парниковый газ. Его источники включают сельское хозяйство (животноводство, рисоводство), утечки при добыче и транспортировке ископаемого топлива, а также разложение органических отходов на свалках.
4. Закись азота (оксид азота(I), $N_2O$) — выделяется в атмосферу в результате сельскохозяйственной деятельности (особенно использования азотных удобрений), сжигания биомассы и некоторых промышленных процессов.
5. Озон ($O_3$) — в нижних слоях атмосферы (тропосфере) озон действует как мощный парниковый газ. Он образуется в результате фотохимических реакций с участием загрязняющих веществ, таких как оксиды азота и летучие органические соединения.
6. Фторсодержащие газы — это группа искусственных газов с очень высоким потенциалом глобального потепления. К ним относятся хлорфторуглероды (ХФУ, например, $CCl_2F_2$), гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ) и гексафторид серы ($SF_6$).

Ответ:
- Водяной пар ($H_2O$)
- Диоксид углерода ($CO_2$)
- Метан ($CH_4$)
- Закись азота ($N_2O$)
- Озон ($O_3$)
- Фторсодержащие газы (ХФУ, ГФУ, ПФУ, $SF_6$)

5. Как кислотные дожди могут стать причиной уменьшения популяции птиц?

Пояснение:

Уравнение:

Пояснение:

Кислотные дожди приводят к уменьшению популяции птиц в основном через косвенное воздействие на их среду обитания и пищевые цепи. Главной причиной является нарушение кальциевого обмена.
1. Кислотные дожди, содержащие серную и азотную кислоты, попадают в почву и водоемы, повышая их кислотность.
2. В кислой среде из почвы вымывается жизненно важный для живых организмов кальций ($Ca^{2+}$). Также в воду высвобождаются токсичные для многих организмов ионы металлов, например, алюминия.
3. Многие беспозвоночные, особенно улитки, нуждаются в кальции для построения своих раковин. Из-за его дефицита в почве и на растениях популяции улиток и других беспозвоночных сокращаются.
4. Птицы, особенно в период размножения, нуждаются в большом количестве кальция для формирования прочной яичной скорлупы. Улитки и панцири насекомых являются важным источником кальция для многих видов птиц.
5. Поедая пищу, обедненную кальцием, самки птиц откладывают яйца с очень тонкой и хрупкой скорлупой. Такие яйца легко повреждаются во время насиживания, что приводит к гибели эмбрионов и резкому падению успешности размножения.
Кроме того, закисление водоемов приводит к гибели рыбы и водных насекомых, сокращая кормовую базу для некоторых птиц, а повреждение лесов кислотными дождями лишает птиц мест обитания.
Ответ: Основная причина — нарушение кальциевого обмена. Кислотные дожди вымывают кальций из почвы, что ведет к его дефициту в пищевой цепи (например, у улиток). Птицы, не получая кальций с пищей, откладывают яйца с тонкой, непрочной скорлупой, что снижает выживаемость потомства и ведет к сокращению популяции.

Уравнение:

Химический процесс, иллюстрирующий разрушение источников кальция (например, раковин моллюсков или минералов в почве) под действием серной кислоты ($H_2SO_4$), содержащейся в кислотном дожде. Карбонат кальция ($CaCO_3$) — основное вещество раковин моллюсков и яичной скорлупы.
$H_2SO_4 + CaCO_3 \rightarrow CaSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$
Эта реакция показывает, как кислота растворяет карбонат кальция, делая кальций недоступным для птиц в привычной для них форме.
Ответ: $H_2SO_4 + CaCO_3 \rightarrow CaSO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$

6. Принципы зелёной химии:

Зелёная химия — это концепция разработки химических продуктов и процессов, которая направлена на уменьшение или полное исключение использования и образования вредных для окружающей среды и здоровья человека веществ. Её основы были заложены Полом Анастасом и Джоном Уорнером в виде 12 принципов.

1. Предотвращение отходов (Prevention)
Этот фундаментальный принцип гласит, что лучше предотвратить образование отходов, чем заниматься их переработкой или очисткой после их образования. Эффективное планирование химического синтеза позволяет минимизировать количество побочных продуктов и неиспользованных реагентов, что является наиболее предпочтительным подходом с экологической и экономической точек зрения.
Ответ: Главная цель — проектировать химические процессы так, чтобы отходов образовывалось как можно меньше или не образовывалось совсем.

2. Атомная экономия (Atom Economy)
Синтетические методы должны быть спланированы так, чтобы максимальное количество атомов из исходных материалов было включено в состав конечного продукта. Это мера эффективности реакции. Атомная экономия рассчитывается как отношение молярной массы целевого продукта к сумме молярных масс всех исходных реагентов. Чем выше этот показатель, тем «зеленее» процесс. $Атомная \ экономия (\%) = \frac{M_r(целевого \ продукта)}{\sum M_r(исходных \ веществ)} \times 100\%$
Ответ: Химические реакции должны быть максимально эффективными, чтобы большинство атомов исходных реагентов перешло в конечный продукт, а не в отходы.

3. Синтез менее опасных химических веществ (Less Hazardous Chemical Syntheses)
По возможности, методы синтеза должны быть разработаны таким образом, чтобы использовать и производить вещества, обладающие минимальной токсичностью или не обладающие ею вовсе для человека и окружающей среды. Это касается как реагентов, так и продуктов.
Ответ: Необходимо стремиться к использованию и получению веществ, которые не представляют опасности для здоровья и природы.

4. Создание более безопасных химических продуктов (Designing Safer Chemicals)
Химические продукты должны разрабатываться так, чтобы они эффективно выполняли свою предназначенную функцию, но при этом их токсичность была минимальной. Этот принцип направлен на проектирование конечных продуктов (лекарств, пестицидов, полимеров) с учётом их жизненного цикла и воздействия на живые организмы.
Ответ: Конечные химические продукты должны быть не только функциональными, но и максимально безопасными по своей химической природе.

5. Использование безопасных растворителей и вспомогательных веществ (Safer Solvents and Auxiliaries)
Следует избегать использования вспомогательных веществ (растворителей, агентов для разделения смесей), либо делать их применение безвредным. Если их использование необходимо, следует отдавать предпочтение безопасным альтернативам, таким как вода, сверхкритические жидкости (например, $CO_2$) или проведение реакций в безрастворительных условиях.
Ответ: Необходимо минимизировать или полностью исключить использование токсичных и летучих растворителей и других вспомогательных веществ.

6. Снижение энергозатрат (Design for Energy Efficiency)
Энергетические потребности химических процессов должны быть оценены с точки зрения их воздействия на окружающую среду и экономику и сведены к минимуму. В идеале, синтетические методы следует проводить при температуре окружающей среды и атмосферном давлении, чтобы сократить потребление энергии, получаемой из ископаемого топлива.
Ответ: Химические процессы должны быть энергоэффективными; в идеале их следует проводить при нормальных условиях (комнатная температура и давление).

7. Использование возобновляемого сырья (Use of Renewable Feedstocks)
Исходное сырьё для химического производства должно быть возобновляемым, а не исчерпаемым (как, например, нефть или природный газ), когда это технически и экономически целесообразно. В качестве такого сырья может выступать биомасса (растительные масла, целлюлоза, крахмал).
Ответ: Вместо ископаемых ресурсов (нефть, газ, уголь) в качестве сырья следует использовать возобновляемые источники, например, растительную биомассу.

8. Сокращение числа стадий (Reduce Derivatives)
Следует минимизировать или избегать излишних стадий в процессе синтеза, таких как введение и удаление защитных групп или временная модификация молекулы. Каждая дополнительная стадия требует дополнительных реагентов и приводит к образованию отходов, а также снижает общий выход продукта.
Ответ: Необходимо упрощать процессы синтеза, избегая ненужных промежуточных стадий, чтобы уменьшить количество отходов и повысить эффективность.

9. Катализ (Catalysis)
Использование каталитических реагентов (максимально селективных) предпочтительнее стехиометрических. Катализаторы ускоряют реакции, используются в малых количествах, могут быть регенерированы и повторно использованы, а также часто позволяют проводить реакции более избирательно, с меньшим количеством побочных продуктов.
Ответ: Каталитические процессы более предпочтительны, чем стехиометрические, так как они более эффективны, требуют меньше реагентов и производят меньше отходов.

10. Создание продуктов, способных к биодеградации (Design for Degradation)
Химические продукты должны быть спроектированы таким образом, чтобы по окончании срока их службы они не оставались в окружающей среде, а разлагались на безвредные вещества. Этот принцип лежит в основе создания биоразлагаемых пластиков, моющих средств и пестицидов.
Ответ: Продукты химии должны быть спроектированы так, чтобы после использования они разлагались на безопасные компоненты, не накапливаясь в природе.

11. Анализ в реальном времени для предотвращения загрязнений (Real-time analysis for Pollution Prevention)
Необходимо развивать аналитические методики, которые позволяют осуществлять мониторинг и контроль химического процесса в реальном времени. Это помогает предотвратить образование опасных побочных продуктов и избежать аварийных ситуаций до их возникновения.
Ответ: Необходимо внедрять методы анализа, позволяющие контролировать химический процесс непосредственно во время его протекания, чтобы вовремя предотвращать загрязнения.

12. Предотвращение аварий (Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention)
Вещества и их физические формы (газ, жидкость, твёрдое тело), используемые в химическом процессе, должны выбираться таким образом, чтобы минимизировать вероятность химических аварий, включая утечки, взрывы и пожары. Например, предпочтение следует отдавать менее летучим и более стабильным реагентам.
Ответ: Выбор веществ и условий проведения процесса должен быть нацелен на максимальное снижение риска аварий, таких как взрывы, пожары и выбросы токсичных веществ.