Номер 1, страница 93 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Домашний эксперимент. 9. Углерод, кремний и их соединения - номер 1, страница 93.

Условие.

1. Адсорбция с помощью активированного угля

Всем знакомы таблетки активированного угля — одного из обязательных компонентов домашней аптечки. Активированный уголь — прекрасный адсорбент, т. е. он способен поглощать и удерживать на своей поверхности вещества в разном агрегатном состоянии. Именно на этом свойстве и основано применение активированного угля в медицине — его используют для адсорбции вредных веществ при отравлениях. Проверим способность активированного угля поглощать вещества.

Для наблюдения за процессом адсорбции газообразных веществ возьмите две одинаковые по объёму стеклянные баночки с крышками. На дно первой баночки положите 3—4 таблетки активированного угля, а на дно второй — столько же таблеток активированного угля, предварительно растёртых в порошок. С помощью тлеющей лучины заполните обе баночки дымом и быстро закройте крышки. Старайтесь делать это быстро, чтобы время наблюдений было примерно одинаковым. Зафиксируйте время, за которое уголь адсорбирует дым.

Какое вещество в данном эксперименте является адсорбентом?

В каком случае процесс адсорбции протекал быстрее? Почему? Приведите примеры использования способности активированного угля адсорбировать газообразные вещества.

Активированный уголь способен адсорбировать не только газообразные вещества. Кстати, именно поэтому при отравлениях не надо принимать таблетки активированного угля вместе с другими лекарственными средствами — адсорбируется всё! Для проведения следующего эксперимента вам опять понадобятся две стеклянные баночки. В каждую из них налейте примерно одинаковые объёмы спиртовой настойки иода, предварительно разбавив её водой примерно $1:1$. На дно первой баночки положите 3—4 таблетки активированного угля, а вторую баночку с настойкой иода оставьте для контроля. Через несколько часов сравните окраску и сделайте выводы из эксперимента.

Где используется способность активированного угля адсорбировать жидкости?

Предложите другие вещества или продукты питания, на которых можно исследовать адсорбционную способность активированного угля.

Решение.

Решение 2.

Какое вещество в данном эксперименте является адсорбентом?

Адсорбент — это вещество, которое своей поверхностью поглощает (адсорбирует) другие вещества. В первом эксперименте, где банки наполняются дымом, адсорбентом выступает активированный уголь. Именно он поглощает частицы дыма из воздуха внутри банки.

Ответ: В данном эксперименте адсорбентом является активированный уголь.

В каком случае процесс адсорбции протекал быстрее? Почему?

Процесс адсорбции протекал значительно быстрее в той банке, где находился активированный уголь, растертый в порошок. Адсорбция — это физическое явление, происходящее на поверхности вещества. Скорость этого процесса прямо пропорциональна площади активной поверхности адсорбента. При измельчении таблеток угля в порошок их суммарная площадь поверхности многократно возрастает. Это обеспечивает большую площадь контакта между углем и частицами дыма, что и приводит к более быстрой адсорбции.

Ответ: Процесс адсорбции протекал быстрее в случае с порошком активированного угля, так как измельчение увеличивает общую площадь поверхности адсорбента, что ускоряет поглощение.

Приведите примеры использования способности активированного угля адсорбировать газообразные вещества.

Способность активированного угля поглощать различные газы и пары нашла широкое применение в разных сферах:
1. Фильтрующие элементы в противогазах и респираторах: уголь очищает вдыхаемый воздух от токсичных газов, паров и аэрозолей.
2. Бытовые и промышленные воздухоочистители: угольные фильтры эффективно удаляют неприятные запахи, табачный дым и летучие органические загрязнители из воздуха в помещениях.
3. Кухонные вытяжки: угольные фильтры в вытяжках поглощают запахи, образующиеся во время приготовления пищи.
4. Автомобильные салонные фильтры: задерживают не только пыль, но и вредные выхлопные газы.

Ответ: Примеры использования: фильтры в противогазах, очистители воздуха, кухонные вытяжки.

Где используется способность активированного угля адсорбировать жидкости?

Эксперимент с настойкой йода показывает, что активированный уголь эффективно поглощает вещества, растворенные в жидкостях, что приводит к обесцвечиванию раствора. Эта способность используется для очистки жидкостей.
Основные области применения:
1. Фильтры для очистки воды: в бытовых кувшинах и стационарных системах уголь удаляет из воды хлор, органические примеси, улучшает ее вкус и запах.
2. Пищевая промышленность: для обесцвечивания и рафинации сахарных сиропов, растительных масел и жиров, осветления фруктовых соков.
3. Производство алкогольных напитков: для очистки спирта (например, при производстве водки) от сивушных масел и других примесей, смягчения вкуса.
4. Медицина: при пищевых отравлениях и интоксикациях для связывания и выведения токсинов из желудочно-кишечного тракта.

Ответ: Способность угля адсорбировать вещества из жидкостей используется в фильтрах для воды, в пищевой промышленности (очистка сахара, масел), в производстве напитков и в медицине при отравлениях.

Предложите другие вещества или продукты питания, на которых можно исследовать адсорбционную способность активированного угля.

Для наглядной демонстрации адсорбционной способности активированного угля можно использовать любые интенсивно окрашенные растворы, наблюдая за их постепенным или полным обесцвечиванием. Для этого подойдут:
• сладкие газированные напитки с красителями (например, «Кока-Кола», «Тархун»);
• фруктовые соки (вишневый, виноградный, гранатовый);
• крепко заваренный черный чай или кофе;
• водный раствор перманганата калия (марганцовка);
• водный раствор бриллиантового зелёного (зелёнка).

Ответ: Можно использовать чай, кофе, окрашенные газированные напитки, соки, а также водные растворы марганцовки или зелёнки.