Роль химии в решении экологических проблем
Стр. 216
Вопросы
1. Что изучает экология?
Экология изучает взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей средой. Она рассматривает, как животные, растения, грибы и микроорганизмы взаимодействуют друг с другом, как влияют на природу и зависят от неё, а также как человек воздействует на экосистемы и как можно сохранить природу.
Стр. 218
Подумай, ответь, выполни
1. Назовите известные вам экологические проблемы современности.
Современные экологические проблемы включают загрязнение воздуха и воды, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, накопление твёрдых бытовых отходов, уменьшение биоразнообразия, вырубку лесов, загрязнение почв тяжёлыми металлами и нефтепродуктами. Также важной проблемой является изменение климата и глобальное потепление, вызванное увеличением концентрации парниковых газов, таких как углекислый газ и метан.
2. Какие, по вашему мнению, «спасательные средства» могут предложить химики для решения следующих проблем:
а) энергетического кризиса;
б) выбросов вредных веществ в атмосферу;
в) контроля загрязнений воды и почвы;
г) озоновых дыр? Дайте аргументированный развёрнутый ответ.
а) Для решения энергетического кризиса химики разрабатывают альтернативные источники энергии — водородную энергетику, топливные элементы, солнечные батареи с повышенной эффективностью, а также технологии хранения энергии (аккумуляторы нового поколения).
б) Чтобы уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу, химики создают экологически чистые технологии, каталитические нейтрализаторы выхлопных газов, новые составы топлива с низким содержанием серы, а также системы очистки промышленных выбросов.
в) Для контроля загрязнений воды и почвы химики разрабатывают методы химического анализа и мониторинга, методы очистки сточных вод (например, с помощью коагулянтов и сорбентов), технологии биодеградации и утилизации токсичных отходов.
г) Для защиты озонового слоя химики предлагают использовать хладагенты нового поколения, не разрушающие озон, разрабатывают альтернативы фреонам, а также участвуют в международных программах по мониторингу атмосферы.
3. Используя знания химии, биологии, географии, подготовьте инфографику по теме «Участие живых организмов в перераспределении химических элементов в земной коре».
4. Один из методов улавливания оксида серы(IV) из продуктов сгорания топлива основан на поглощении его негашёной известью — оксидом кальция. Сколько карбоната кальция образуется при улавливании SO₂, образующегося при сгорании 1 т нефти, если массовая доля серы в ней составляет 1,6%?
1 т нефти = 1000 кг = 1 000 000 г
Масса серы:
(1 000 000 г × 1,6%) = 16 000 г = 16 кг
Химическая реакция:
(S + O₂ → SO₂)
(SO₂ + CaO → CaSO₃)
Молярная масса S = 32 г/моль
Количество вещества серы:
n(S) = 16 000 г / 32 г/моль = 500 моль
Из 1 моль S образуется 1 моль SO₂, а затем — 1 моль CaSO₃.
Молярная масса CaSO₃ ≈ 40 + 32 + 48 = 120 г/моль
m(CaSO₃) = 500 моль × 120 г/моль = 60 000 г = 60 кг
Ответ: при сгорании 1 тонны нефти с содержанием серы 1,6% образуется 60 кг карбоната кальция (CaSO₃).
Параграф 1. Классификация химических реакций