Затаившийся, инертный и чужой, но лучистый, солнечный и новый (8 класс)
(для решения требуется авторизация)
Источник: Всесибирская олимпиада школьников по химии
О том, что воздух представляет собой смесь газов, ученые стали догадываться во второй половине XVIII века. В 1754 году шотландский ученый Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не однородную субстанцию. Вот как описал его эксперименты другой шотландский химик нобелевский лауреат Уильям Рамзай в своей статье «История химии», (1920 г). «В старые годы казалось каким-то чудом, что воздух может быть в большом количестве выделен из камня. Только с открытием Блэка «фиксируемого» воздуха было обращено внимание на то, что газ может быть получен из твердого тела... Получив мягкую магнезию осаждением из горькой соли с поташом [реакция 1], Блэк нашел, что она «быстро растворяется с бурным выделением воздуха кислотами купороса [2], селитры [3] или обыкновенной соли [4]». Если сильно нагреть мягкую магнезию [5], то она превращается в белый порошок, растворяющийся в кислотах без выделения пузырьков. Кроме того, она при накаливании теряет около 25/48 своего веса. Чтобы снова получить улетучивающуюся часть, Блэк растворяет остаток в купоросной кислоте [6] (при этом получается раствор горькой соли) и снова осаждает его поташом. Полученный белый порошок «снова получает все свойства, которые он потерял при накаливании. Кроме того, он увеличился в весе на столько же, сколько он потерял при накаливании; а так как он растворяется в кислотах с выделением пузырьков, то часть его веса, без сомнения, должна быть приписана «фиксируемому» воздуху». Блэк сделал здесь огромный шаг вперед: он взвесил газ в связанном состоянии...».
В 1772 г. британский химик и физик Генри Кавендиш многократно пропустил воздух над раскаленным углем [7] (при этом часть воздуха превращается в «фиксируемый»), а полученную газовую смесь пропустил через раствор калиевой щелочи [8] (образуется поташ), получив остаток, который он назвал «удушливым» или «испорченным» воздухом. В том же году шведский химик Карл Шееле повторил эти эксперименты, а через 5 лет написал: «Я склонен думать, что атмосферный воздух состоит главным образом из двух видов воздуха – «огненного», поддерживающего дыхание и горение, и «испорченного (безжизненного)», не поддерживающего горение. Французский ученый Антуан Лоран Лавуазье, которого не без оснований считают основателем современной химии, в 1772-75 годах произвел анализ и синтез воздуха, также сделав вывод о том, что весь воздух в основном состоит из «огненного», и «безжизненного», в пропорциях 1/5 и 4/5 объема соответственно. Он показал, что вес металлов (в частности, олова [9] и железа [10]) при их нагревании в закрытых сосудах увеличивается за счет присоединения части воздуха. Он также показал увеличение массы при сгорании серы [11] и фосфора [12].
-
Напишите современные названия «фиксируемого», «безжизненного» и «огненного» воздуха, приведите их содержание в атмосферном воздухе в объемных процентах (с точностью до целых для «безжизненного» и «огненного», с точностью до сотых для «фиксируемого»).
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Какие коэффициенты следует использовать для каждого из этих газов, чтобы пересчитать объемные проценты: а) в массовые; б) в мольные?
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Напишите формулы и современные названия мягкой магнезии (56,9), горькой соли (53,2), поташа (34,7), кислот купороса (65,3), селитры (76,2) и обыкновенной соли (0). В скобках приведена массовая доля кислорода в составе этих соединений. Если не получается, внимательно перечитайте условие задачи.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Напишите уравнения реакций [1] – [12]. Массовая доля металлов в продуктах реакций [9] и [10] составляет 78,8 и 72,4 % соответственно.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Как в настоящее время получают «безжизненный» и «огненный» воздух в промышленности? Предложите также по 2 лабораторных способа получения этих газов.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
В работе 1785 г Кавендиш описал эксперименты, в которых ему удалось установить, что около 1 % атмосферного воздуха составляют другие газы. Он зафиксировал «безжизненный» воздух, пропуская через его смесь с «огненным» воздухом электрические разряды. Образующийся в результате реакции [13] бесцветный газ быстро превращался в бурый газ [14], для удаления которого использовался раствор гидроксида калия [15] (в этой реакции образуются две соли, одна из которых называется селитрой). Газовый остаток после этих экспериментов обладал необыкновенной химической стойкостью. Напишите уравнения реакций [13] – [16]. Какой основной способ фиксации «безжизненного» воздуха в настоящее время используется в промышленности (уравнение реакции с условиями проведения).
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Об открытии какого элемента Рамзай и Рэлей сообщили в 1894 г.? Исходя из данных Рэлея, вычислите:
а) объемную долю этого газа в составе воздуха; б) количество атомов этого элемента в 1 м3 воздуха. в ответ введите параметр n с точностью до сотых,где n * 1023 - искомое количество.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Какой элемент Рамзай обнаружил на Земле в 1895 г., а какие – в 1898 г.? В какую группу (номер) Рамзай предложил поместить открытые им элементы? Какое общее название имеют элементы этой группы? Соотнесите русские названия каждого из этих элементов с эпитетами, приведенными в названии этой задачи.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
-
Помимо всех упомянутых в задаче газов при анализе обычного воздуха можно обнаружить заметное количество еще одного компонента, содержание которого очень сильно зависит от погоды, температуры и географического положения местности, в которой был взят образец этого воздуха. В частности, при 25 оС его объемная доля в составе воздуха может достигать 3,1 %.
Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти
Решение
