Неорганические соединения
вокруг нас

Урок–пресс-конференция • 8–9 классы

Время на занятие – 2 урока по 45 мин.

Цель. Соединить теоретические знания учащихся по теме «Классы неорганических соединений» с практическим применением таких соединений в жизни.

Эпиграф. «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие... Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются пред очами нашими успехи ее прилежания» (М.В.Ломоносов).

Оборудование и реактивы. У  х и м и к о в: три стаканчика, три стеклянных палочки, пипетки, асбестовая сетка, бумажная салфетка, песок в стакане, тигельные щипцы, тигель, колба; фенолфталеин, вода, стружки детского и хозяйственного мыла, стиральный порошок, KMnO₄ (крист.), глицерин, дихромат аммония, лучина, спички, спирт.

У  д о м о х о з я е к: пипетка, две чашечки Петри (в одной – вода, в другой – раствор щавелевой кислоты); два кусочка хлопчатобумажной материи, раствор KMnО₄, кипяченая вода, сахар, лимон, сода.

У  а г р о н о м о в: стакан с землей, стеклянная палочка, ложка, стаканчик, коллекция «Минеральные удобрения»; универсальный индикатор со шкалой кислотности, раствор CuSО₄, СаO (тв.), вода в стакане.

У  х у д о ж н и к о в: стеклянные палочки, два стаканчика, кисточки, цветная бумага; четыре стеклянных стаканчика – три оксида (PbO, Cr₂O₃, ZnO) и малахит CuСО₃•Cu(ОН)₂, вода в стакане, растворы FeCl₃, K₄[Fe(CN)₆] (желтая кровяная соль), FeSO₄, K₃[Fe(CN)₆] (красная кровяная соль), CuSO₄.

У  г е о л о г о в: коллекции «Карбонаты», «Цветные камни», «Минералы и горные породы».

ХОД УРОКА

Столы в классе сдвинуты полукругом. У представителей каждой профессии своя эмблема, на столах таблички с надписями: химики, экологи, строители, историки, художники, биологи, врачи, агрономы, домохозяйки, геологи.

Учитель. Мы закончили изучение темы «Классы неорганических соединений». У вас имеется определенный теоретический и практический запас знаний. На практических занятиях вы работали со многими неорганическими соединениями. Но это здесь, в кабинете химии.

Сегодня мы собрались в пресс-центре за «круглым столом», чтобы каждый из вас, знатоков в определенном деле, специальности, поделился знаниями в этом вопросе. При необходимости можете задавать друг другу волнующие вас вопросы.

Химики. Мы знаем четыре класса неорганических соединений: кислоты, основания, соли и оксиды.

Кислоты – это электролиты, которые при диссоциации распадаются на катионы водорода и анионы кислотных остатков. Например:

HCl H⁺ + Cl^–.

Основания при диссоциации образуют катионы металлов и анионы гидроксильных групп ОН^–. Например:

KOH K⁺ + OH^–.

Соли бывают трех видов: нормальные, кислые, основные.

Нормальные соли – это электролиты, которые при диссоциации распадаются на катионы металлов и анионы кислотных остатков. Например:

NaNO₃ Na⁺ +

Кислые соли – это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металла и водорода и анионы кислотных остатков. Например:

LiHSO₄ Li⁺ + H⁺ +

Осно'вные соли – это электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металлов и анионы гидроксильных групп и кислотных остатков. Например:

MgOHCl Mg²⁺ + OH^– + Cl^–.

Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород. Оксиды в воде не диссоциируют и поэтому электролитами не являются. Примеры формул оксидов: Na₂O, CaO, Cu₂O, CO₂.

Историк. Первая химическая книга в России была написана в 1629 г. на латинском языке. Автор книги – алхимик (сын известного английского математика) Артур Дее, или, как его знали в Москве, Артемий Иванович Дий.

Терапевт. В моей профессии постоянно приходится сталкиваться с самыми разными медикаментами, в состав которых входят соли, оксиды, кислоты, основания.

Так, сульфат натрия (или глауберова соль) Na₂SO₄•10H₂O – кристаллы горьковато-соленого вкуса. В медицине применяется как слабительное средство и как противоядие при отравлении солями бария и свинца.

Карбонат калия (или поташ) K₂СО₃ применяется как составная часть пилюль Бло.

Гидроксид кальция (гашеная известь) Са(ОН)₂ используется для дезинфекции.

Сульфат магния (горькая соль) MgSO₄•7Н₂О применяется внутрь как слабительное, а также при лечении столбняка и других судорожных состояний. При гипертонии его вводят в вену, а как желчегонное – в двенадцатиперстную кишку.

Хлорид кальция СаCl₂ применяют как успокаивающее средство при лечении неврозов, при бронхиальной астме, туберкулезе. Широкое применение эта соль получила в качестве противоаллергического и противовоспалительного средства.

Сульфат цинка ZnSO₄•7Н₂О входит в состав глазных капель как противовоспалительное средство при конъюнктивитах.

Хлорид цинка ZnCl₂ применяется в пастах как прижигающее средство, в растворах – при язвах, а также как антисептик.

Сульфат марганца MnSО₄ применяется для лечения атеросклероза.

Cульфат железа(II) (железный купорос) FeSO₄•7Н₂О используется при лечении малокровия, входит в состав лекарства «Ферроплекс» для повышения содержания гемоглобина в крови.

Хлорид железа(III) FeCl₃•6Н₂О применяется в медицине как дезинфицирующее и кровоостанавливающее средство.

Сульфат бария BaSO₄ применяется в гастроскопии.

Борная кислота Н₃ВО₃ используется как дезинфицирующее средство, а 3%-м раствором промывают глаза и полость рта.

В больнице нам постоянно требуется 0,5%-й раствор KMnО₄ (перманганат калия) для промывания горла, а почти всегда есть только 6%-й раствор KMnО₄. Чтобы приготовить 1 кг 0,5%-го раствора KMnО₄ из 6%-го раствора этого вещества, необходимо решить самую обычную химическую задачу. В ней надо узнать, сколько следует взять Н₂О и 6%-го KMnО₄ для приготовления 0,5%-го раствора KMnО₄. Как решать подобные задачи, домохозяйки тоже должны знать, потому что им часто требуется столовый 9%-й уксус, а продается 70%-я уксусная кислота. Мы решаем задачу методом «креста»:

Цифра 0,5 на пересечении линий в методе «креста» – требуемая концентрация раствора. Слева от нее цифры 6 и 0 – соответственно исходный 6%-й раствор KMnО₄ и вода (растворитель). Цифры справа от центральной 0,5 – тоже 0,5 и 5,5. Они получаются путем вычитания по диагонали из большей цифры меньшей: 0,5 – 0 = 0,5 и 6 – 0,5 = 5,5. Значения 0,5 и 5,5 – это весовые части, в которых необходимо взять соответственно 6%-й раствор KMnО₄ и воду для приготовления целевого 0,5%-го раствора. Найдем эти весовые части в граммах.

Обозначим через х массу необходимой воды, а через y – массу 6%-го раствора KMnО₄. Найдем их значения, зная массу 0,5%-го раствора (6 частей):

х = 5,5•1000 /6 = 916,7 г,

y = 0,5•1000 /6 = 83,3 г.

Ответ. m(6%-го KMnО₄) = 83,3 г, m(H₂O) = 916,7 г.

Вопрос биологам. Соединения бария ядовиты, однако сульфат бария принимают внутрь (до 200 г) при рентгеновском исследовании желудка. Как вы можете это объяснить?

Биологи. Ядовиты те соединения бария, которые растворимы в воде с образованием ионов бария. ВаSO₄ – нерастворимая соль сильной кислоты, поэтому она не растворяется в слабой кислоте HCl (желудочный сок):

BaSO₄ + HCl нет реакции.

Дерматолог. Мне в своей работе часто приходится на практике применять лекарства, в состав которых входят неорганические вещества.

Например, слабые растворы сульфата меди используют при лечении острых воспалительных заболеваний кожи. При ожогах кожи белым фосфором ее обильно смачивают 5%-м раствором сульфата меди(II).

Нитрат серебра («ляпис») обладает прижигающим действием. Он взаимодействует с белками тканей. Ему свойственно бактерицидное действие, как и всякой растворимой соли серебра. Эту соль широко применяют в практике. Также нитрат серебра применяют в виде карандашей для прижигания бородавок, грануляций. Разбавленные растворы используют как вяжущее и противомикробное средство для примочек. В прошлом «нитрат серебра» использовали для прижигания язв и называли лунным каустиком. Напомню, что алхимики связывали серебро с луной, а слово «каустик» в переводе с греческого означает жгучий, едкий.

Раствор коллоидного серебра («колларгон») применяют для промывания гнойных ран и мочевого пузыря при хронических циститах, а также в виде глазных капель.

Стоматолог. Зуб состоит из трех частей: из коронки – видимая часть зуба, покрытая эмалью, из корня – часть, погруженная в десну, и шейки – место перехода коронки в корень. Самой прочной тканью является эмаль. Ее состав близок к минералу гидроксиапатиту Ca₅ОН(РО₄)₃.

Оксид мышьяка As₂O₃ используется в стоматологической практике для удаления нервной ткани. Для этого на обнаженную пульпу зуба наносят кусочек пасты величиной с булавочную головку. Содержащийся в ней As₂O₃ диффундирует в пульпу, и через 24–48 ч нерв погибает.

Широко распространенные зубные цементы (цинк-фосфатные) в основном состоят из ZnO с добавками MgO, SiO₂, Al₂O₃, Вi₂О₃. В качестве жидкости затвердевания используют ортофосфорную кислоту.

Слюна содержит ионы Са²⁺ иОни препятствуют растворению эмали зуба, но, откладываясь в мягком налете в виде малорастворимой соли, приводят к его минерализации.

Зубные порошки состоят из абразивного материала: чаще всего это мел СаСO₃, реже СаНРО₄, а иногда их смеси. Эти абразивы получают химическим осаждением, например, в соответствии с уравнением:

Са(NО₃)₂ + Na₂СО₃ = СаСО₃ + 2NaNО₃.

Природный мел использовать нельзя, т.к. в нем содержатся твердые частицы от панцирей морских организмов. Считают, что упрочнению эмали способствуют также фторидные ионы. Поэтому в небольших количествах в некоторых странах их вводят в питьевую воду. Они же включаются в состав некоторых зубных паст.

Хирург. В хирургической практике для гипсовых перевязок при переломах костей используется жженый гипс. Жженый гипс (алебастр) 0,5CaSO₄•H₂O получается при прокаливании природного гипса CaSO₄•2H₂O при температуре 150–180 °С. При замешивании алебастра с водой он быстро твердеет, превращаясь опять в кристаллический гипс:

CaSO₄•0,5H₂O + 1,5H₂O = CaSO₄•2H₂O.

На этом свойстве основано его применение в медицине.

Часто к нам в реанимацию попадают больные с 6ольшими потерями крови. В этих случаях мы используем 0,85%-й раствор поваренной соли, который называется физиологическим раствором.

Историк. В средние века окреп союз химии и медицины. Химия училась излечивать людей от тяжких недугов. Так родилось новое направление – иатрохимия. Одним из известнейших химиков и врачей был Парацельс (Филипп Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм).

Домохозяйки. Каждый день и каждый час мы встречаемся с неорганическими соединениями, не выходя из дома. Заходим на кухню и видим пищевую соду NаНСО₃ – это гидрокарбонат натрия, кислая соль. Она используется: а) для выпечки кондитерских изделий; б) для полоскания горла, промывания глаз, при ожогах, для ингаляций; в) в качестве абразивного материала для мытья посуды; г) для смягчения воды; д) для приготовления шипучих напитков. (Демонстрируется опыт получения газированного напитка в результате добавления в стакан с кипяченой водой лимона и пищевой соды.)

Карбонат аммония (NH₄)₂CO₃ – разрыхлитель. Он входит в состав пекарского порошка. Действие этого разрыхлителя, а также пищевой соды основано на выделении газов, которые поднимают тесто:

Неверно делают те хозяйки, которые при приготовлении теста отдельно на ложке гасят соду уксусом, т.к. происходит реакция:

NaHCO₃ + СН₃СOOH = СН₃СOONa + CO₂ + H₂O,

+ H⁺ = H₂O + CO₂

При этом углекислый газ, который должен поднимать тесто, улетучивается. Вам совет: добавляйте соду и кислоту прямо в тесто, чтобы реакция пошла там, и ваш пирог будет великолепен.

Не обойдемся мы и без поваренной соли – хлорида натрия NaCl. Эта соль дополняет вкус любого блюда.

Оксиды цинка (ZnO) и алюминия (Al₂O₃) защищают нашу посуду от дальнейшего окисления и перехода ионов Al³⁺ и Zn²⁺ в пищу.

Вопрос химикам. Что такое накипь и какие реакции лежат в основе ее удаления?

Химик. Накипь – это нерастворимые соли CaCO₃ и МgСО₃. В воде содержатся гидрокарбонаты магния и кальция, которые обуславливают временную жесткость воды. При нагревании они распадаются на МgСО₃ и CaCO₃, которые выпадают в осадок:

Mg(HCO₃)₂ = MgCO₃ + H₂O + CO₂,

Ca(HCO₃)₂ = СaCO₃ + H₂O + CO₂.

Накипь можно удалить кислотой:

MgCO₃ + 2H⁺ = Mg²⁺ + H₂O + CO₂.

Домохозяйки. А вот и аптечка! Что же там есть? Нашатырный спирт NН₄OH, борная кислота H₃BO₃, перманганат калия KMnO₄. Это средства для смазывания ожогов, кровоостанавливающего и дезинфицирующего действия.

Вопрос химикам. Недавно произошло чрезвычайное происшествие, и никто не признает в этом своей вины. Загорелась салфетка, на которой стояли пузырьки с лекарствами. Возможно ли возгорание?

Химик. Салфетка загорелась оттого, что лекарства находились в неплотно закрытых склянках, и, возможно, просыпались или пролились на салфетку. В этом мы убедимся на о п ы т е.

Советую пятна от «марганцовки» выводить щавелевой кислотой. (Демонстрирует о п ы т выведения пятен от KMnO₄ на хлопчатобумажной ткани раствором щавелевой кислоты.)

Домохозяйки. Заходим в ванную. В состав мыла входит NaОH – гидроксид натрия. Чем больше его, тем лучше отстирывается белье, но хуже для кожи рук. Некоторые стиральные порошки содержат карбонат натрия. Они обеспечивают удаление загрязнений различных типов, освежают и защищают краски тканей. Кальцинированная сода Na₂CO₃ хорошо стирает и отбеливает.

Краска для волос содержит соли свинца, серебра, меди, висмута. 3%-м раствором пероксида водорода обесцвечивают волосы. При этом происходит реакция разложения:

H₂O₂ = H₂O + O.

Атомарный кислород разрушает пигменты волос.

Вопрос химикам. Как определить, каким мылом лучше пользоваться, чтобы кожа на руках не шелушилась?

Химик. Мыло сушит кожу, потому что в нем содержится щелочь.

Демонстрационный о п ы т. В стружки детского мыла, хозяйственного мыла и стирального порошка нальем немного воды и размешаем, капнем раствор фенолфталеина. (В домашних условиях вместо фенолфталеина можно взять слабительное «Пурген».) В стакане с детским мылом раствор стал слабо-розового цвета – среда почти нейтральная. В стакане с хозяйственным мылом розовый раствор – среда слабощелочная. В стакане со стиральным порошком малиновый раствор – среда сильнощелочная. Итак, мы установили, что мыть руки лучше всего детским мылом. Оно не сушит и не раздражает кожу.

1-й эколог. В последние десятилетия все чаще говорят о парниковом эффекте. Сущность этого эффекта в том, что слои воздуха, обогащенного СО₂, хорошо пропускают солнечную радиацию (т. е. ультрафиолет) и в то же время задерживают тепловое излучение Земли (инфракрасные волны), что приводит к повышению температуры в нижних слоях атмосферы. За последние 100 лет концентрация СО₂ в атмосфере увеличилась в 1,2 раза. За счет поглощения молекулами СО₂ теплового излучения произошло повышение температуры в северном полушарии на 0,2–0,6 °С. Расчеты показывают, что удвоение содержания СО₂ в атмосфере приведет к среднему повышению температуры на планете на 2–3 градуса. Уровень моря поднимется, суша окажется затоплена на 4–8 м. Начнут таять ледники. Изменится циркуляция вод Мирового океана. Зоны вечной мерзлоты превратятся в торфяники, выделяющие новые порции СО₂ и метана (второго парникового газа).

Изменение климата могут вызвать озоновые дыры, т.е. утончение атмосферного озонового слоя, который находится на расстоянии 20–30 км от поверхности Земли. Соединения углерода с хлором и фтором вступают в фотохимические реакции, разрушая озон. Это позволяет беспрепятственно проходить на Землю УФ-лучам, сжигающим все живое.

2-й эколог. Состав атмосферы удивительно постоянен, точнее, был постоянным на протяжении последних десяти тысяч лет. Сейчас же противоречие между цивилизацией и природой достигло предела.

1-й эколог. Чем мы дышим? Мы дышим воздухом. Воздух представляет собой смесь газов: азота (78% по объему) и кислорода (21%). Всего лишь 1% должен приходиться на примеси – благородные газы, водяные пары, углекислый газ СО₂. Так должно быть, но в результате деятельности человека воздух меняет состав. Основными загрязнителями становятся аммиак NH₃, сероводород Н₂S; синильная кислота HCN, азотная кислота HNO₃, фосфорная кислота H₃PO₄; оксиды: угарный газ СО, оксиды азота NO и NO₂, сернистый газ SO₂, серный ангидрид SO₃.

2-й эколог. Каковы оcновные источники образования этих веществ? Вещества-загрязнители воздуха образуются при сжигании топлива. Ежедневно в мире сжигается 3 млрд т каменного угля, 2 млрд т нефти, 800 млрд м³ природного газа; на это расходуется 15 млрд т кислорода.

При выплавке металлов из серных руд образуется сернистый газ SO₂:

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂.

На состав воздуха влияет в том числе естественный природный цикл Земли, вулканические газы, бактериальная деятельность, разложение органических веществ, деятельность океанов.

В крупных промышленных городах бывает густой туман, токсичный от наличия в нем ядовитых газов. Смог появляется в результате того, что образующийся в автомобильных двигателях оксид азота(II) на воздухе окисляется до оксида азота(IV):

2NO + O₂ = 2NO₂.

Оксид NО₂ под действием солнечных лучей разлагается на NO и атомарный кислород:

Атомарный кислород, вступая в реакцию с кислородом воздуха, образует озон. Суммарное уравнение этих реакций:

Атомарный кислород и озон реагируют с несгоревшими углеводородами, образуя ядовитые вещества, раздражающие слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.

Миллионы тонн оксидов серы и азота соединяются с дождевой водой, образуя «кислотные дожди», которые закисляют почву, усиливают коррозию металлов:

SO₂ + H₂O = H₂SO₃, CO₂ + H₂O = H₂CO₃,

SO₃ + H₂O = H₂SO₄,

4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃.

Историк. Петром I в 1715 г. был издан указ о штрафах за самовольную порубку леса:
за дуб – 15 р., за иное дерево – 10 р. Кроме штрафа порубщику грозил еще и кнут.

Художник. Многие соли металлов так же, как и оксиды, являются пигментами художественных красок. Вообще, в пигменты художественных красок входят оксиды, соли, высокомолекулярные соединения (ВМС). Хромовую зелень, замечательную устойчивую краску, приготовил Л.Н.Воклен, после обнаружения в 1797 г. в сибирской красной руде неизвестного элемента – хрома. Хромофором этой краски является водный оксид хрома.

В начале XIX в. в петербургском «Технологическом журнале» можно было прочитать: «Живопись имеет одну только синюю краску, на чистоту и прочность которой можно положиться, – это ультрамарин». Ультрамарин приготавливается из лазуревого камня.

(Рассказывает по схеме «Неорганические пигменты».)

Сурик – смешанный оксид свинца P₃O₄ – имеет цвет от светло-оранжевого до красного.

Железный сурик – природный оксид железа Fe₂О₃ с примесью глины и кварца – темно-вишневый, но некоторые сорта бывают ярко-желтого цвета.

Серный цвет – мелкодисперсный порошок серы, образующейся при быстром охлаждении паров серы.

Д е м о н с т р а ц и о н н ы е  о п ы т ы.

1) Получение берлинской лазури из FeCl₃ и K₄[Fe(CN)₆] (желтая кровяная соль).

2) Получение турнбулевой сини из FeSО₄ и K₃[Fe(CN)₆] (красная кровяная соль).

3) Приготовление водных суспензий ZnO, PbО, Cr₂О₃ и малахита.

4) Синтез сульфата бария из BaCl₂ и H₂SO₄.

Химик. Оксид хрома(III) можно получить в результате разложения дихромата аммония:

(Демонстрируется о п ы т «Вулканчик».)

В чашку с оранжевым веществом (дихромат аммония) капнем спирта и поднесем горящую лучину. Происходит энергичная химическая реакция, напоминающая извержение вулкана. Вещество, вылетающее из чашки, и есть Cr₂О₃.

Историк. В 1839 г. на Урале была обнаружена огромная глыба малахита массой 250 т. Из нее в Эрмитаже был создан уникальный малахитовый зал.

В 1778 г. Карл Вильгельм Шееле, изучая соединения мышьяка, открыл пигмент, названный «зеленая Шееле» – мышьяковистокислую медь.

1-й агроном. Я расскажу вам о минеральных удобрениях. Удобрения – это вещества органического и неорганического происхождения, при внесении в почву улучшающие условия развития сельскохозяйственных растений. Удобрения способствуют увеличению урожая, а также и улучшению его качества.

Минеральные удобрения – это вещества, содержащие три важнейших питательных элемента – азот N, фосфор P, калий K и способные в почвенном растворе диссоциировать на ионы.

Комплексные – это более ценные удобрения, содержащие два или все три важнейших питательных элемента. (Демонстрирует коллекцию «Минеральные удобрения».)

2-й агроном. Я расскажу о фунгицидах, средствах борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур. Раньше наиболее распространенным средством против возбудителя килы капусты (заболевание корневой системы) служила каломель Hg₂Cl₂. Поскольку в этом веществе содержится ртуть, оно было запрещено. Сейчас используют серо- и азотсодержащие фунгициды. Очень распространен фунгицид, состоящий из смеси гидроксида меди с хлоридом меди, но самым эффективным средством является бордоская жидкость: суспензия
Cu(OH)₂•CaSO₄.

Д е м о н с т р а ц и о н н ы й  о п ы т. Чтобы приготовить бордоскую жидкость, к оксиду кальция добавляют воду, а затем – раствор сульфата меди. Уравнения протекающих реакций:

CaO + H₂O = Ca(OH)₂,

Ca(OH)₂ + CuSO₄ = Cu(OH)₂ + CaSO₄.

1-й агроном. Старейшим гербицидом (средство против сорняков) была соль NaClO₃. Она относится к гербицидам сплошного действия, т.к. уничтожает все растения подряд. Первым из гербицидов избирательного действия была серная кислота.

Д е м о н с т р а ц и о н н ы й  о п ы т. Для того, чтобы определить кислотность почвы, возьмем образец земли и добавим туда воды. После этого опустим в почву полоску универсального индикатора. Если цвет индикатора стал темно-зеленым, значит, среда слабощелочная, если розовым – кислая.

Историк. Минеральные удобрения начали применять сравнительно недавно. Инициатором и активным поборником их использования в земледелии был немецкий химик Юстус Либих. В 1841 г. по его почину в Англии была построена первая суперфосфатная установка. Калийные удобрения начали производить в 1870-х гг.

Впервые бордоская смесь была использована в 1889 г. для борьбы с мучнистой росой виноградных лоз. Нетрудно догадаться, что это произошло во Франции в окрестностях города Бордо.

Геолог. Я геолог. Вы, наверно, знаете, что делают геологи: они разведывают месторождения полезных ископаемых. Наша работа не легка, как кажется на первый взгляд. Многие камни очень похожи, и нам, геологам, надо узнать, какова основа этих камней и где именно искать их.

Мы добываем и полудрагоценные камни. Это – халцедон, яшма, агат. Они все в основном состоят из SiO₂.

Бирюза – природный минерал, имеющий состав 2Al₂O₃•P₂О₅•5H₂O. Его голубая окраска обусловлена примесями солей меди(II).

Обратите внимание на обработанный доломит. Он представляет собой смешанный карбонат CaCO₃•MgCO₃. А вот доломит, который можно встретить на нашем карьере (демонстрация образцов).

Посмотрим на сульфаты. Вот гипс, состоящий из сульфата кальция и двух молекул воды, гипс пластичный (безводный сульфат кальция), или ангидрит.

Обратимся к галогенидам – это калийная соль, каменная соль и т.д. (Демонстрирует коллекции «Минералы и горные породы», «Карбонаты», «Цветные камни».)

1-й биолог. Неорганические вещества в живом организме находятся в различных формах. Большинство ионов металлов образуют соединения с биологическими объектами. Уже сегодня установлено, что многие ферменты (биологические катализаторы) содержат ионы металлов. Например, марганец входит в состав 12 различных ферментов, железо – в 70, медь – в 30, а цинк – более чем в 100. Естественно, соли металлов совершенно необходимы для нормального функционирования живых организмов.

В организме взрослого человека: 12,6 кг С, 7 кг Н, 4,5 кг О, 2,1 кг N, 1,4 кг Са, 530 г P, 11 г Mg. Встречаются такие ядовитые и экзотические элементы, как олово Sn, свинец Pb, золото Au, мышьяк As.

Кислород O₂ образует при обычной температуре непрочное соединение с гемоглобином крови – оксигемоглобин. Оксигемоглобин переносит О₂ во все ткани и клетки, где тот окисляет белки, жиры и углеводы, т. е. нашу пищу, образуя при этом Н₂О, СО₂ и энергию, необходимую для жизни.

За 1 ч взрослый человек выдыхает 20 л (40 г) углекислого газа. При физической работе это количество увеличивается до 35 л. В то же время известно, что 6 объемов углекислого газа на
10 000 объемов воздуха считается пределом его допустимого содержания. Поэтому роль вентиляции в жилых и рабочих помещениях очень важна.

Знаете ли вы, что вопреки расхожему мнению, будто сероводород пахнет тухлыми яйцами, сами тухлые яйца и другие гниющие продукты пахнут сероводородом, образующимся при гниении.

2-й биолог. Важнейшие из неорганических веществ живого организма – минеральные соли. Из нерастворимых солей строятся кости позвоночных животных (фосфат кальция). Костная ткань представляет собой кристаллы гидроксиапатита, состав которого можно выразить формулой Са₁₀(PO₄)₆(ОН)₂. Карбонат кальция входит в состав раковин моллюсков, в оболочку птичьих яиц. Растворенные соли в каждой клетке составляют 1% от ее массы. Роль их в жизнедеятельности клетки чрезвычайно многообразна.

Соляная кислота также участвует в образовании гормона секретина и некоторых других гормонов, стимулирующих деятельность поджелудочной железы. Кроме того, она способствует переходу пищевых масс из желудка в двенадцатиперстную кишку и обезвреживанию микробов, попадающих в желудок из внешней среды. Однако хлорид натрия нужен организму человека или животного не только для образования соляной кислоты в желудочном соке. Эта соль входит в тканевые жидкости и в состав крови.

Строитель. Основным сырьем для производства цемента являются известняк и глина. Эти вещества тщательно перемешивают, и смесь обжигают в печах. При повышенной температуре между глиной и известняком происходят сложные химические реакции: образование силикатов и алюминатов кальция. Образовавшиеся в результате реакции вещества спекаются в виде отдельных кусков. После охлаждения их размалывают в порошок.

Для использования извести в качестве связующего ее гасят, готовят тесто, которое затем смешивают с песком в количестве от двух до четырех частей по объему. Твердение извести связано с физическими и химическими явлениями. Во-первых, происходит испарение механически примешанной воды. Во-вторых, гидроксид кальция кристаллизуется, образуя известковый каркас из сросшихся кристаллов Са(ОН)₂ и окружающих их частиц песка. Кроме того, происходит взаимодействие гидроксида кальция с СО₂ воздуха с образованием карбоната:

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О.

Стекло не является индивидуальным веществом, а представляет собой сплав нескольких веществ. Состав обычного оконного стекла можно выразить формулой: Na₂О•СаО•6SiО₂. Если при выплавке соду заменяют поташом K₂СO₃, то получают более тугоплавкое стекло. Если в качестве сырья берут поташ, оксид свинца(II) и песок, то получают хрустальное стекло.

Химик (заключительное слово). Классы соединений взаимосвязаны друг с другом. Генетическая связь классов неорганических соединений:

Возможны переходы от одних классов к другим:

1) 4Na + О₂ = 2Na₂О;

2) Na₂О + Н₂О = 2NaОН;

3) S + O₂ = SО₂;

4) SO₂ + Н₂O = Н₂SO₃;

5) 2NaОН + Н₂SО₃ = Nа₂SО₃ + 2Н₂О.

О.Ю.БАЖЕНОВА,
учитель химии школы № 11
(г. Щелково, Московская обл.)