Учебное пособие: Решение задач на уроках химии

Знаете ли Вы человека, который бы не был знаком со стеклом? Думаю, нет… Каждый день мы так или иначе соприкасаемся с эти волшебным материалом, и наша жизнь без него немыслима. Как же оно появилось на свет и кто его изобрел?

Стекло известно людям около 55 веков. Самые древние образцы обнаружены в Египте. В Индии, Корее, Японии найдены стеклянные изделия, возраст которых относится к 2000 году до нашей эры. Согласно раскопкам, на Руси знали секреты производства стекла более тысячи лет назад. Версий о происхождении стекла много, вот некоторые из них:

· рукотворное стекло было открыто случайно, как побочный продукт других ремесел. Обжиг глиняных изделий происходил в обычных ямах, вырытых в песке, а топливом служила солома или тростник. Образующаяся при сгорании зола (щелочь) при высокотемпературном контакте с песком дает стекловидную массу.

· другие считают стекло побочным продуктом выплавки меди.

· это была случайность, по крайней мере, так рассказывает древняя легенда в пересказе Плиния-старшего (79 - 23 гг. до н.э.). В ней говорится, что группа финикийских купцов, возвращаясь из Египта с большим грузом глыб селитры, остановилась отдохнуть на берегу реки в Сирии. Не найдя камней, чтобы поставить посуду для приготовления ужина, они решили воспользоваться глыбами из своего груза. Огонь, разложенный под массой селитры, продолжал гореть всю ночь. Утром купцы с изумлением увидели, что вместо речного песка и золы там был новый блестящий и прозрачный материал - образовалось стекло. Сирия была одним из первых мест изготовления стекла на земле (по другим версиям это был северо-запад Ирана), а финикийские торговцы продавали изделия из стекла во всех средиземноморских странах.

В любом случае, изобретение стекла в 2200 году до н. э. попало в список самых значимых открытий в истории эволюции материалов. Вслед за керамикой стекло стало вторым обрабатываемым неметаллом из известных на тот момент материалов.

Другой страной, где изготовление стекла было известно издревле, был Египет. Стеклянные бусы и амулеты находили в гробницах, которые относятся к 7000 году до н. э. Около 1500 года до н. э. египтяне уже делали собственное стекло. Для этого они использовали смесь измельчённой кварцевой гальки и песка. Они также обнаружили, что если прибавить к этой смеси кобальт, медь или марганец, то можно получить стекло голубого, зелёного и пурпурного цвета. После 1200 года до н. э. египтяне научились отливать стекло в стеклянных формах. Но трубка для выдувания стекла была неизвестна вплоть до начала христианской эры, когда её изобрели финикийцы. В некоторых странах мира такими трубками пользуются в стеклодувных мастерских и сечас.

Большими умельцами по части изготовления стекла были римляне, которые первыми начали делать тонкие оконные стекла. Художественными изделиями из стекла прославилась Венеция. В 13 веке многочисленные заводы по изготовлению изделий из стекла переместились из Венеции на соседний остров Мурано, из-за частых пожаров, вызываемых круглосуточной работой стекловаренных печей. Итальянский Мурано до настоящего времени - центр изготовления штучных изделий из стекла вручную.

В XVI-ом веке стекло уже производили по всей Европе. В настоящее время широко известно своей красотой богемское стекло, выпускаемое в Чехии. Далее благодаря изобретению англичанином Джорджем Равенкрофтом в 1674 г. нового способа производства хрусталя, был получен более качественный состав стекломассы, чем у итальянских мастеров.

Равенкрофт заменил поташ оксидом свинца высокой концентрации и получил стекло с высокими светоотражающими свойствами, которое очень хорошо поддавалось глубокой резке и гравировке. Основными странами производства высококачественной хрустальной столовой посуды из стекла с высоким содержанием свинца стали Швеция, Англия и Ирландия.

Первое упоминание о русском стекольном заводе - он был построен под Москвой возле деревни Духанино - относится к 1634 году.

11 класс

11.1. При полном термическом разложении 100,0 г смеси нитрата и нитрита аммония выделилось 47,69 г газообразных продуктов (н.у.). Определите состав смеси.

11.2. При сжигании некоторого органического вещества в кислороде образуется 16,8 л CO₂ , 2,80 л N₂ (н.у.), и 4,50 г H₂ O. Определите структурную формулу вещества, если известно, что при действии хлора в присутствии хлорида алюминия оно может образовать два изомерных монохлорпроизводных.

11.3. Жидкость A взаимодействует с газом B в молярном отношении 1:1. При этом образуется твердое белое вещество C , хорошо растворимое в воде. При добавлении к водному раствору, содержащему 1,00 г вещества C , избытка Pb(NO₃ )₂ выпадает 1,15 г золотистого осадка D , а при добавлении к такому же раствору C избытка NaClO₄ образуется 0,863 г белого осадка E .

 Определите вещества A , B , C , D и E .

 Напишите уравнения всех упомянутых в задаче реакций.

 Укажите возможное применение вещества C в органической и неорганической химии.

11.4. При сжигании в токе кислорода 10,00 г белого кристаллического вещества было получено 3,820 л CO₂ (н.у.) и 6,591 г желтого порошка.

Определите все перечисленные соединения, если известно, что желтый порошок представляет собой бинарное соединение переходного металла, содержащее (по данным химического анализа) 79,30% металла по массе.

11.5. Из экспериментальных данных известно, что уравнение скорости реакции разложения озона 2 O₃ = 3 O₂ описывается выражением:

v = k {[O₃ ]² / [O₂ ]}

Предположите, каков может быть механизм данной реакции.

11.6. Соединения A и B имеют одинаковый состав C₁₀ H₁₄ . Соединение A окисляется подкисленным раствором перманганата калия в жестких условиях с образованием кислоты C в качестве единственного органического продукта. При обработке вещества C гидроксидом натрия образуется соль D , в которой все атомы водорода неразличимы. Соединение B окисляется подкисленным раствором перманганата калия в более мягких условиях с образованием кислоты E , в качестве единственного органического продукта. Натриевая соль F , полученная из вещества E , также содержит только эквивалентные атомы водорода. Известно, что кислота C одноосновна, а кислота E - трехосновна.

 Определите строение соединений A , B , C , D , E и F .

 Запишите уравнения упомянутых в тексте задачи реакций окисления A и B , расставьте коэффициенты.

 Предложите методы синтеза соединений A и B из органических соединений, содержащих в своем составе не более четырех атомов углерода, и любых неорганических веществ.

11.7. Газообразное (20 ^о С, 1 атм) вещество X сожгли в кислороде. При этом образовалось только газообразное вещество Y , причем количество (моль) полученного вещества Y оказалось в 3 раза больше, чем взятого вещества X . Вещество X растворили в воде, а образовавшийся раствор разделили на две равные части. Первую половину сразу же оттитровали раствором щелочи, а вторую оттитровали щелочью после кипячения. В первом случае на титрование было израсходовано вдвое большее количество щелочи, чем во втором.

 Определите вещества X и Y .

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--