Бенгальские огни и химия.

Вот и наступает Новый год! К празднику мы все покупаем бенгальские огни, и мало кто знает о их химическом составе. Как легко задорные искры бенгальских огней поднимают настроение, создают несравнимое ни с каким другим праздником ощущение именно Нового года. Бенгальский огонь - это специальный пиротехнический состав, который при горении разбрасывает сверкающие искры. Названием своим они обязаны жителям Бенгалии (находится в Индии), расположенной вдоль Бенгальского залива. Жители использовали похожий состав, только не для праздника, а для случаев сигнализации с помощью горящей горючей смеси в бамбуковых трубках. Бенгальские огни, или бенгальские свечи, из Индии распространились по всему миру.

С наступающим Новым годом!

В помощь учащимся. Готовимся к теме "Строительные материалы". 10 класс (часть - 1).

 

Опорный конспект-таблица. Стекло.

Что такое лауретсульфат натрия?

Лауретсульфат натрия или полное название Sodium lauryl ether sulfate, сокращенно SLES – это этоксилированный лаурилсульфат натрия. Лаурилсульфат, далее SLS, делают из лаурилового спирта. Для производства лауретсульфата, далее SLES, лауриловый спирт этоксилируют, получается этоксилированный лауриловый спирт. Из него уже получают SLES. SLES 70  (SPOLAPONAES 70, лауретсульфат натрия 70%, сульфоэтоксилат натрия 70%, Sodium Laureth Sulfate 70%) — водный раствор натриевых солей дваэтоксисульфатов алифаческих спиртов С12-14 природного происхождения.

CH₃-(CH₂)_n-1-(-O-CH₂-CH₂-)_~3-O-SO₃Na

Производство SLES 70 осуществляется путем непрерывного пленочного сульфирования газообразным триоксидом серы соответствующих дваэтоксиэтилированных спиртов, с последующей нейтрализацией продуктов сульфирования.

В помощь учащимся. Качественная реакция на многоатомные спирты.

Глицерин - простейший трехатомный спирт. Применяется в парфюмерной, фармацевтической, текстильной промышленности, производстве ВВ (нитросоединения), как смягчитель кожи и тканей. HOCH₂-СH(OH)-CH₂OH

Этиленгликоль - простейший двухатомный спирт. Применяется как антифриз, широко используется в органическом синтезе. Токсичен. HO-CH₂CH₂-OH

С увеличением числа гидроксильных групп в молекуле вещества возрастает подвижность атомов водорода, т.е. увеличиваются кислотные свойства. Поэтому атомы водорода в многоатомных спиртах могут замещаться не только щелочными металлами, но и менее активными металлами.

Поташ.

ПОТАШ – это карбонат калия K₂CO₃, образующий бесцветные кристаллы, плавящиеся при 891° С и хорошо растворимые в воде. Коэффициент растворимости K₂CO₃ (в г на 100 г воды) равен 111,0 при 20° С и 139,2 при 80° С, плотность – 2,428 г/см³. В водных растворах карбоната калия сильнощелочная среда за счет гидролиза. При взаимодействии карбоната калия в водном растворе с избытком диоксида углерода СО₂ получается гидрокарбонат калия KHCO₃. Нагревание кристаллического гидрокарбоната калия приводит к выделению газообразного диоксида углерода и паров воды и образованию исходного карбоната калия K₂CO₃.

Теория Льюиса.

Классическую электронную теорию химической связи предложил в 1916 г. американский химик Гилберт Ньютон Льюис (1875—1946). Как уже было известно, завершённые элек­тронные оболочки атомов благород­ных газов отличаются особенной ус­тойчивостью. Льюис предположил, что при образовании химической связи возникают пары электронов, которые принадлежат сразу двум ато­мам. Тем самым атомы заполняют до конца свой внешний электронный уровень и приобретают электрон­ную конфигурацию благородного газа. Льюис назвал это правилам ок­тета, так как атомы всех благород­ных газов (кроме гелия) имеют на внешнем уровне восемь электронов. С помощью правила октета удалось объяснить электронное строение ог­ромного числа соединений. А связь, образованная за счёт общей пары электронов, получила название ковалентной.

Готовимся к уроку. Как писать ионные уравнения?

С точки зрения теории электролитической диссоциации, растворы некоторых соединений способны проводить электрический ток, так как распадаются на положительные и отрицательные частицы – ионы. Такие вещества называются электролитами, к которым можно отнести соли, кислоты, основания. Большинство химических реакций протекает в растворах, а значит, между ионами, потому нужно уметь правильно писать ионные уравнения.

В помощь учителю и учащимся. Как провести качественную реакцию на непредельные углеводороды.

Задания на определение веществ, относящихся к разным классам органических соединений – это достаточно распространенный вариант контроля знаний и умений по химии. Сюда можно отнести лабораторный опыт, задание из практической работы или теоретические вопросы с практической направленностью в контрольном тестировании.

Вам понадобится

1) прибор с собранным этиленом; 2) бромная вода или перманганат калия; 3) пробирки.

В помощь учащимся. Степень окисления.

Опорный конспект. Алгоритм определения степени окисления.

Степень окисления – это условный заряд атома в химическом соединении.
Степень окисления обозначается цифрой со знаком (+) или (-), ставится над символом элемента  ( например: H+Сl- ). Степень окисления кислорода равна -2, кроме соединения с фтором. Степень окисления водорода равна +1, кроме соединений с металлами. Высшая положительная  степень окисления элемента равна номеру группы периодической системы.

Ярко-розовое озеро.

В Сенегале есть необычное озеро, вода в котором розового цвета. Глядя на него, кажется, что в озеро высыпали не один килограмм марганцовки. Вода в этом уникальном водоеме такая соленая, что выжить здесь способен всего один вид организмов, из-за которого озеро и приобрело такой цвет. Сейчас это называется озером Ретба, а раньше было лагуной. Атлантическим прибоем постепенно намывался песок, и в итоге протока, которая соединяла лагуну и океан, оказалась полностью засыпанной. Долгое время водоем оставался ничем не примечательным, но в 70-х гг. Сенегал страдал от сильных засух, из-за которых озеро Ретба сильно обмелело, и добыча соли, залегающей на дне толстым слоем, стала довольно рентабельной.

Соль Мора.

МОР (Mohr), Карл Фридрих

14 ноября 1806 г. – 29 сентября 1879 г.

Карл Фридрих Мор – немецкий химик-аналитик и фармацевт. Родился в Кобленце. Окончил Гейдельбергский университет (доктор философии, 1831); изучал фармацию также в Бонне и Берлине (ученик Л. Гмелина и Г. Розе). В 1832-1857 гг. работал аптекарем в Кобленце, попутно занимаясь наукой. В 1857-1863 гг. руководил предприятием по производству минеральных удобрений, будучи одним из его совладельцев. После банкротства предприятия перешёл на преподавательскую работу в Боннском университете (с 1866 г. – профессор химии и фармации).

Основные исследования Мора относятся к аналитической химии. В своём руководстве по объёмному анализу "Учебник по химико-аналитическому методу титрования" (т. 1-2, 1855-1856) последовательно изложил различные методы титриметрического анализа и дал им теоретическое обоснование. Ввёл понятие нормальности раствора в современном понимании. Разработал метод определения серебра (метод Мора). Предложил (1852) двойной сульфат аммония и железа(II) (соль Мора), а также щавелевую кислоту как исходные вещества для приготовления стандартных расторов для установления титра. В 1873 описал капельные реакции на фильтровальной бумаге и стеклянных пластинках. 

Усовершенствовал технику титриметрических измерений (1853), сконструировал бюретку, зажим, пипетку, весы.

Карборан.

КАРБОРАН, более точное название – орто-карборан, борорганическое соединение состава В₁₀Н₁₀С₂Н₂, бесцветное кристаллическое вещество со слабым камфарным запахом, температура плавления 287–293° С, исключительно устойчиво к действию сильных кислот и оснований, а также окислителей, выдерживает нагревание до 450° С.

Историческая справка.

В 1960-е годы 20 в. возник повышенный интерес к бороводородам (соединениям, содержащим связь В-Н, чаще называемых боранами), которые были привлекательны как вещества, перспективные для создания эффективного ракетного топлива: теплота сгорания бороводородов (~70 кДж/г) много выше, чем углеводородов (45 кДж/г).

В помощь учащимся. Готовимся к контрольной работе.

Контрольная работа №1. 11 класс. «Углеводороды. Природные источники углеводородов»

Готовимся к уроку. Углеводы.

Моносахариды

В природе наиболее распространены моносахариды, в молекулах которых содержится пять углеродных атомов (пентозы) или шесть (гексозы). Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных.
Опорный конспект. Углеводы.

В помощь учащимся. Готовимся к контрольной работе. 7 класс.

1.      З наведенего переліку випиши окремо речовини й тіла: залізо, цвях, крохмаль, спирт, вода, сніжинка, краплина роси, сірник.

2.      Тільки речовини (на відміну від фізичних тіл) містяться в ряду

(а) глюкоза, повітря, крохмаль;

(б) туман, вода, пісок;

(в) вуглекислий газ, кисень, мідь;

(г) залізо, молоко, жир.

3.      Індивідуальні речовини (на відміну від сумішей) — це

(а) молоко;    (в) повітря;

(б) вода;    (г) вуглекислий газ.

Великие химики. Семёнов Николай Николаевич.

СЕМЕНОВ, НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ (1896–1986), русский химикофизик. Родился 3 (15) апреля 1896 в Саратове. В 1913 окончил Самарское реальное училище, поступил на физический факультет Петербургского университета. С 1914 начал заниматься научной работой под руководством А.Ф.Иоффе. В 1917 окончил университет, в 1918–1920 работал ассистентом в Томском университете и Томском технологическом институте, в 1920 по приглашению Государственного физико-технического и рентгенологического института переехал в Петроград. В 1920–1931 – заведующий лабораторией, в 1921–1928 – заместитель директора Ленинградского физико-технического института. В 1931 Семенов возглавил Институт химической физики, организованный на базе его лаборатории, и оставался его директором до конца жизни.

С 1945 Семенов – заведующий кафедрой химической кинетики в МГУ. Создатель научной школы, среди его учеников – Л.Б.Зельдович, В.Н.Кондратьев, Ю.Б.Харитон, Н.М.Эмануэль и многие другие. Избран членом многих иностранных академий и обществ, почетным доктором ряда зарубежных университетов.

Готовимся к уроку. Ещё раз о гидролизе солей.

Химическая реакция обменного характера растворяемого вещества с растворителем называется сольволизом. Если растворителем является вода, то процесс – гидролиз (частный случай сольволиза). Суть гидролиза солей заключается в том, что происходит смещение равновесия диссоциации воды вследствие связывания одного из ее ионов с образованием малодиссоциированного или труднорастворимого продукта. Гидролиз идет по-разному в зависимости от силы кислоты и основания, образовавших соль. Рассмотрим различные случаи.

Сера.

Опорный конспект. Сера и её свойства.

 СЕРА (лат. Sulfur), S, химический элемент с атомным номером 16, атомная масса 32,066. Химический символ серы S произносится «эс». Природная сера состоит из четырех стабильных нуклидов: 32S (содержание 95,084% по массе), 33S (0,74 %), 34S (4,16%) и 36S (0,016 %). Радиус атома серы 0,104 нм. Радиусы ионов: иона S2– 0,170 нм (координационное число 6), иона S4+ 0,051 нм (координационное число 6) и иона S6+ 0,026 нм (координационное число 4). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома серы от S0 до S6+ равны, соответственно, 10,36, 23,35, 34,8, 47,3, 72,5 и 88,0 эВ. Сера расположена в VIA группе периодической системы Д. И. Менделеева, в 3-м периоде, и принадлежит к числу халькогенов. Конфигурация внешнего электронного слоя 3s23p4. Наиболее характерны степени окисления в соединениях –2, +4, +6 (валентности соответственно II, IV и VI).

Диспрозий.

Диспрозий – один ил самых распространенных элементов иттриевой подгруппы. В земной коре его в 4,5 раза больше, чем вольфрама. Выглядит он так же, как и остальные члены редкоземельного семейства, проявляет валентность 3+, окраска окиси и солей – светло-желтая, обычно с зеленоватым, реже с оранжеватым оттенком. Название этого элемента происходит от греческого δυσπροσιτος, что означает «труднодоступный». Название элемента №66 отразило трудности, с которыми пришлось столкнуться его первооткрывателю. Окисел этого элемента – землю диспрозию – открыл Лекок де Буабодран спектроскопически, а затем выделил ее из окиси иттрия.

Катализ. Можно ли поджечь сахар?

Вы когда-нибудь пробовали поджечь сахар? Казалось бы, сильно экзотер­мическая реакция С₁₂Н₂₂О₁₁+12О₂=12СО₂+11Н₂О должна идти легко. Не тут-то было — при сильном нагре­ве сахар плавится, приобретает ко­ричневую окраску и запах карамели, но не загорается. И всё же сжечь са­хар можно. Для этого надо посыпать его табачным пеплом и внести в пла­мя — тогда сахар загорится. Такое же воздействие на эту реакцию оказыва­ют и некоторые другие вещества, на­пример соли лития или оксид хрома (III). Реакции, которые «не желают» протекать сами по себе или идут с очень малой скоростью и требуют до­полнительного «стимула» — присут­ствия веществ, которые в результате реакции остаются неизменными, — происходят повсеместно. Это, во-первых, абсолютно все химические процессы, лежащие в основе жизне­деятельности клеток. Они протекают только в присутствии ферментов, а отсутствие в организме хотя бы одно­го из них нарушает обмен веществ и чревато тяжёлой болезнью или же просто несовместимо с жизнью. Кроме того, к таким реакциям от­носится большинство крупнотоннаж­ных процессов, используемых в хими­ческой промышленности. 

НОВАЯ ВЕХА В ХИМИИ: "ОЦИНКОВАННЫЙ" МЕТАН.

Впервые химикам из University of Arizona удалось включить атом металла в молекулу метана! Тем самым получены соединения, которые могут дать толчок развитию новых производственных процессов химической промышленности, в частности, для синтеза органических веществ - полупродуктов лекарственных препаратов. В химическом мире, казалось бы, простые действия могут иметь далеко идущие последствия. Наглядный пример этому - "втискивание" атомов цинка в молекулы метана. Эта, так называемая, металл - метановая вставка не представляет собой ни сложную химическую реакцию, ни имитацию природного процесса, но её очень трудно выполнить в лаборатории. Еще труднее установить, как в итоге такая молекула выглядит.

До сих пор "металл - гибридная метановая" молекула, предсказанная теоретическими расчётами, в реальности не наблюдалась и её точная структура не была определена.

ЕСЛИ ЗОЛОТО МЕНЯЕТ ЦВЕТ НА ПУРПУРНЫЙ…

Химики из Brigham Young University предположили, что обычный белок способен взаимодействовать с солнечными лучами и накапливать их энергию - подобно тому, как это делает хлорофилл в процессе фотосинтеза.

Исследователи выделили лимонную кислоту из апельсинов и смешали её с белком. Затем в этот раствор добавили золотой порошок и поместили пузырьки с полученной смесью желтого цвета под прямые солнечные лучи в ожидании, что она окрасится в пурпурный цвет. Если раствор побагровеет, это будет означать, что атомы золота получили электроны и использовали полученную энергию, чтобы образовать маленькие конгломераты наночастиц фиолетового цвета.  И это будет означать, что белок использует солнечный свет для возбуждения лимонной кислоты и передачи энергии. Конечно, прямые солнечные лучи - это шуточное испытание, длившееся 20 минут. На самом деле, мощное излучение ртутной лампы работает гораздо быстрее:  полученный раствор при облучении изменяет цвет с жёлтого на багровый, что и доказывает правильность высказанной концепции.

Красота этого эксперимента заключается не только в изменении цвета. Теперь можно думать о новом потенциальном "зеленом" источнике энергии, не загрязняющем окружающую среду.
 Источники: ресурсы Интернет
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10867.html

В помощь учащимся. Готовимся к письменному опросу.

Письменная работа. 10 класс. Неметаллы и их соединения.

Бура.

БУРА (декагидрат тетрабората натрия Na₂B₄O₇·10 H₂O) – большие бесцветные кристаллы, растворимые в воде, которые в сухом воздухе выветриваются c поверхности и плавятся при 61° С, при 320–380° С теряет кристаллизацонную воду. Безводный тетраборат натрия – бесцветное кристаллическое вещество с плотностью 2,367 г/см3, плавится при 741° С без разложения. Термически неустойчивым тетраборат натрия становится только при 1575° С. Коэффициент растворимости (в г на 100 г воды) равен 2,5 (при 20° С) и 24,3 (при 80° С). В природе бура встречается главным образом в воде и донных осадках некоторых озер.

Растение - катализатор.

Уголь из растений с наночастицами платины станет катализатором. Если на отвале шахты, где добывали платину, посеять кукурузу или горчицу, которые адаптированы к высокому содержанию тяжелых металлов в почве, то можно получить много пользы. А именно — очистить землю от грязи и добыть драгоценное, в прямом смысле этого слова, сырье для промышленности. Такие растения концентрируют в себе тяжелые металлы, если они имеются в почве, и, чтобы не отравиться, откладывают их в своих клетках в виде наночастиц. Наноразмер очень хорош для химиков — именно в такой форме платиноиды служат катализаторами многих химических реакций. И главнейшая из них — дожигание выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.

Реакция Вюрца.

РЕАКЦИЯ ВЮРЦА – химическая реакция, позволяющая получать простейшие органические соединения – предельные углеводороды. Сама реакция Вюрца заключается в конденсации алкилгалогенидов под действием металлического Na, Li или реже K: 2RHal + 2Na = R–R + 2NaHal.
Иногда ее трактуют как взаимодействие RNa или RLi с R'Hal.
Реакция была открыта французским химиком-органиком Шарлем Вюрцем (Wurtz Charles (1817–1884) в 1855 при попытке получения этилнатрия из хлористого этила и металлического натрия. Несмотря на то, что реакция Вюрца приводит к образованию новой углерод-углеродной связи, она нечасто применяется в органическом синтезе. В основном с ее помощью получают предельные углеводороды с длинной углеродной цепью, особенно она полезна при получении индивидуальных углеводородов большой молекулярной массы, и, как видно из приведенной схемы, для получения заданного углеводорода следует брать только один алкилгалогенид, так как при конденсации двух алкилгалогенидов получается смесь всех трех возможных продуктов сочетания.