Проблемы химии

В пробирку из тугоплавкого стекла насыплем порошок железа (в продаже имеется металлический порошок, можно взять и очень тонкие металлические опилки) слоем в 2-3 см. Затем добавим по капле 0,5 мл воды. Пробирку закроем резиновой пробкой, через которую пропустим стеклянную изогнутую трубку с внутренним сечением 3-6 мм. При не слишком малом давлении газа увеличим как можно больше подвод воздуха, так чтобы пламя разделилось на внутренний конус и "несветящуюся" внешнюю часть. Он проходит через стеклянную трубку, а в улавливающем устройстве образуются пузырьки, которые собираются в наполненной водой пробирке. Исходя из нашего первого опыта, мы можем дать общий рецепт разложения химического соединения: чтобы освободишь компонент А из соединения АВ, нужно ввести в реакцию с ним вещество С, которое соединяется с В легче, чем А. Железо более склонно к образованию соединения с кислородом, чем водород, и вследствие этого вытесняет его из воды. Однако, если несколько минут кипятить в колбе немного магниевого порошка с 5 мл воды и несколькими каплями спиртового раствора фенолфталеина, то жидкость окрасится в красный цвет. Теперь нужно обнаружить водород, который получился в результате разложения воды магнием. Мы достигнем желаемого эффекта с помощью очень небольших количеств кислоты или солей, таких как хлорид железа (III) или хлорид магния. Одну из этих пробирок заполним водопроводной водой, другую водой, в которую уже добавлены очень незначительные количества кислоты или уксуса, третью-разбавленным раствором хлорида железа (III) пли поваренной соли. Возьмем кусок очень широкой стеклянной трубки (например, химический стакан или широкогорлую склянку без дна. Наполним изготовленный электролизный сосуд примерно на две трети водой, в которую добавим немного разбавленной серной кислоты. Осторожно даже разбавленная серная кислота разъедает кожу. Для этого поместим перевернутые наполненные водой пробирки над электродами - только, чтобы они не стояли на резиновой пробке, а то электрическая цепь прервется. Н2О, то на один атом кислорода приходится два атома водорода, и при разложении воды должно образовываться в два раза больше атомов водорода, чем кислорода. С другой стороны, мы знаем из школьного курса, что в равных объемах газов всегда содержится ровное число молекул (закон Авогадро), а как молекула водорода, так и молекула кислорода содержат два атома элемента. Правда, можно получить и положительную реакцию если водород смешивается с растворенным в воде пневматической ванны кислородом. Как только стакан начнет наполняться, осторожно приблизим его, отверстием вниз, к пламени бунзеновской горелки. Например, голубые кристаллы медного купороса [сульфата меди (II)] содержат до 30 % воды, а так называемая кальцинированная сода (карбонат натрия) - даже 60 %. Следовательно: в 100 г кристаллического сульфата меди содержится только 64 г безводной соли, а покупая 1 кг кальцинированной соды, мы приобретаем воды в два раза больше, чем соды. Внесем в термостойкую хорошо высушенную пробирку какую-нибудь соль (на кончике ножа) и нагреем ее сначала слабо, а затем сильнее на пламени бунзеновской горелки. Возьмем, например, сульфат меди, карбонат натрия, хлорид магния, хлорид натрия (поваренную соль) и другие соли. Из указанных солей только чистая поваренная соль не содержит кристаллизационной воды. После нагревания сульфата меди остается белый осадок безводной соли, голубая окраска полностью исчезает с уходом кристаллизационной воды. Можем проделать это с несколькими кристалликами хлорида кобальта (II) вначале нагреть соль в пробирке, а затем поместить ее во влажный воздух. В молекуле воды связи, идущие от центра атома кислорода к обоим атомам водорода, образуют угол около 104°. В результате молекулы воды приобретают свойства электрического диполя с отрицательным концом на атоме кислорода, а положительным на атомах водорода. На стеклах благодаря присоединению молекул воды силикатами щелочных металлов образуются поверхностные пленки, в которых вода довольно прочно связана. При нагревании на проволочной сетке в пламени бунзеновской горелки до температуры свыше 150 0С выделится значительное количество адсорбированной воды, которая при охлаждении частично поглотится хлоридом кобальта (II) и изменит его цвет с голубого на красный. Жидкий воздух является важнейшим источником для получения кислорода, азота и инертных газов. Инертные газы для заполнения люминесцентных и специальных ламп с металлической нитью (например, криптоновых) получаются в качестве ценных побочных продуктов на всех больших предприятиях, которые производят технические газы с помощью сжижения воздуха. Перманганат калия КМnО4 (калийная соль марганцевой кислоты) отдает при нагревании кислород и превращается при этом в оксид марганца (IV): После окончания опыта очистим ванну и трубку раствором тиосульфата (гипосульфита) натрия фотофиксажа, который немного подкислим разбавленной соляной кислотой. Разложение можно существенно ускорить, если добавить к пероксиду немного диоксида марганца МnО2 (пиролюзита), активного угля, металлического порошка, крови (свернувшейся или свежей), слюны. Мы можем в этом убедиться, если в маленькую пробирку поместим примерно 1 мл пероксида водорода с одним из названных веществ, а наличие выделяющегося кислорода установим с помощью пробы лучинкой. Если в химическом стакане к 5 мл трехпроцентного раствора пероксида водорода добавить равное количество крови животного, то смесь сильно вспенится, пена застынет и вздуется в результате выделения пузырьков кислорода. Затем испытаем каталитическое действие 10%-ного раствора сульфата меди (II) с добавкой гидроксида калия (едкого кали) и без нее, раствора сульфата железа (II), раствора хлорида железа (III) (с добавкой железного порошка и без него), карбоната натрия, хлорида натрия и органических веществ (молока, сахара, размельченных листьев зеленых растений и т. Внесем в наполненные кислородом пробирки небольшие, по возможности тонкоизмельченные, пробы свинца, меди, алюминия, цинка и олова и неплотно закроем пробирки ватой. Проволоку как можно скорее внесем в широкий химический стакан, наполненный кислородом. Если на налитую в фарфоровую чашку концентрированную серную кислоту насыпать немного тонкораспыленного перманганата калия, образуется озон. ) Будем держать над чашкой: а) кусок крахмальной бумаги, смоченной иодидом калия, б) полоску лакмусовой бумажки. Наконец, погрузим на стеклянной палочке в смесь серной кислоты и перманганата немного ваты, пропитанной спиртом или скипидаром. В процессе изучения этой реакции удалось кроме практически важного результата выяснишь многие важнейшие вопросы, связанные с теорией химических реакций (сдвиг равновесия под влиянием температуры и давления, действие катализатора и др. Аммиак и азотная кислота служат для получения удобрений и других продуктов. По способу Габера-Боша из воздуха, водяного пара и бурого угля (или буроугольного кокса) либо используя газификацию масел нефтяных остатков получают смесь азота и водорода. После очистки (удаления серы, оксида и диоксида углерода) на смешанном катализаторе при давлении 240 кгс/см2 и температуре 420-610 °С смесь превращается в аммиак: Из продажного 25%-ного раствора аммиака (гидроксида аммония, NH4OH, нашатырного спирта) выделим при нагревании аммиак, который соберем в сухую круглодонную колбу. ) Затем закроем колбу резиновой пробкой, в отверстие которой вставлена оттянутая на конце стеклянная трубка. Большой химический стакан наполним водой с несколькими каплями фенолфталеина. В колбе возникнет разрежение, и внешнее давление воздуха выбросит с большой силой воду из химического стакана в колбу. С помощью каталитического окисления (метод Оствальда) можно перевести аммиак в азотную кислоту. На химическом комбинате Биттерфельд, смесь аммиака и воздуха с большой скоростью пропускают над платино-кобальтовым катализатором. Возникающий при этом бесцветный монооксид азота NO сначала превращается на воздухе в коричневый диоксид азота NO2, а затем при действии кислорода и воды - в азотную кислоту: Для того, чтобы приготовить катализатор, добавим по каплям раствор хлорида железа (III) к раствору гидроксида аммония. Отфильтруем его, промоем на фильтре холодной водой, смешаем сырую еще массу с асбестом (можно отщипнуть волокна от подставки под утюг, использовать кусочек асбестового шнура и т.п.) и сильно прокалим массу. Поток воздуха увлекает аммиак, который после сушки в U-образной трубке с негашеной известью СаО окисляется на катализаторе с образованием оксида азота. А он, взаимодействуя в конической колбе (так называемая колба Эрленмейера) с кислородом воздуха, превращается в диоксид. Хотя она очень разбавлена, мы можем обнаружить кислую среду с помощью лакмусовой бумажки, а наличие нитрат-иоиов - как описано в разделе "Анализ минеральных удобрений". Азотная кислота - бесцветная, очень едкая жидкость. Золото она не разрушает, поэтому можно отделить золото от серебра с помощью азотной кислоты. Однако смесь одной объемной части концентрированной азотной кислоты и трех объемных частей соляной кислоты - царская водка - растворяет и золото и платину. Если мы хотим получить азотную кислоту более высокой концентрации, то смешаем в реторте 56 г сухой тонкораспыленной калийной селитры КNО3 с 32 мл концентрированной серной кислоты и перегоним получившуюся кислоту в хорошо охлаждаемый сборник. Во всех случаях здесь действует один и тот же углекислый газ (диоксид углерода). В природном круговороте веществ он играет решающую роль, на нем основаны многие химические процессы, а в твердом виде он представляет собой чрезвычайно распространенное охлаждающее средство-сухой лед. С помощью нескольких опытов мы можем познакомиться с важнейшими свойствами диоксида углерода, который является ангидридом угольной кислоты: Диоксид углерода можно получить из солей угольной кислоты (карбонатов), если вытеснить его с помощью более сильных кислот. Для этого в аппарате для получения газов, например в аппарате Киппа, зальем кусочки мрамора (карбоната кальция CaCO3) 20 %-ным раствором соляной кислоты: Само собой разумеется, что пригодны и другие карбонаты: сода (карбонат натрия Na2CO3), поташ (карбонат калия К2СО3), питьевая сода (гидрокарбонат натрия NaHCO3), и ряд кислот, в том числе даже относительно слабые - уксусная, винная и лимонная. Полученный в аппарате диоксид углерода уловим в пневматической ванне или лучше вытеснением воздуха. Диоксид углерода образует при взаимодействии с известковой водой осадок карбоната кальция, который при дальнейшем действии газа переходит в растворимый гидрокарбонат кальция: Для того чтобы получить известковую воду, зальем водой в химическом стакане негашеную или гашеную известь (защитить глаза! ) и профильтруем отстоенный раствор или бросим кусочек карбида кальция в химический стакан с водой и после прекращения выделения газа профильтруем раствор. Даже незначительные количества солей угольной кислоты можно обнаружить с помощью следующей пробы: в маленькую пробирку введем несколько частичек карбоната и 2 капли соляной кислоты. Наполним химический стакан углекислым газом, и осторожно. Для этого добавим в стакан с газом две капли концентрированной соляной кислоты и две капли концентрированного гидроксида аммония (нашатырного спирта), затем осторожно перемешаем стеклянной палочкой образовавшийся туман хлорида аммония (нашатыря) с диоксидом углерода. Раствор для мыльных пузырей приготовим из жидкого мыла, которое смешаем с холодной дистиллированной водой и куда через несколько часов добавим несколько капель пропантриола (глицерина). Наполним пробирку углекислым газом, вольем 1-2 мл раствора едкой щелочи (гидроксида калия или натрия), тотчас закроем пробирку смоченным большим пальцем и встряхнем ее. Диоксид углерода взаимодействует со щелочами с образованием карбонатов, в результате в пробирке образуется вакуум. Эту реакцию применяют, если необходимо удалить диоксид углерода из газовой смеси. Газ выделится с сильным шипением, белые пары пройдут через поры ткани, а в самом платке останется белый осадок твердый диоксид углерода, так называемый сухой лед. Диоксид углерода можно сжижать под давлением при температуре ниже ) Полученную массу смешаем в фарфоровой чашке с пропиловым спиртом или денатуратом до образования кашицы. Температура охлаждающей смеси примерно -80 °С. Вытащенный резиновый шланг станет твердым и расколется, если по нему ударить молотком. После добавки 1 капли разбавленной соляной кислоты (20%-ной) будем прибавлять раствор хлорида железа (III) до тех пор пока раствор не приобретет слабую желтую окраску. Для этого поставим часовое стекло на асбестированную проволочную сетку и осторожно нагреем с помощью пламени бунзеновской горелки или спиртовки. Через лупу на нашем часовом стекле можно разглядеть, что сначала, по краю стекла, выделился сульфат калия, затем следует полоска хлорида натрия, а бесцветные прозрачные кубики в середине стекла -это кристаллы хлорида калия. Она представляет собой соединение химически активного, требующего осторожного обращения щелочного металла натрия с чрезвычайно ядовитым хлором. Это соединение можно получить, если в течение длительного времени в хорошо закрытом сосуде воздействовать газообразным хлором на кусочки натрия. Она состоит, как все простые соли, из иона металла и кислотного остатка, которые находятся в водном растворе в виде свободных подвижных ионов: На аноде электролизной ячейки, заполненной водным раствором поваренной соли, хлорид-ионы отдают электроны и разряжаются. Если описанный процесс будет протекать в одном и том же сосуде, то между гидроксидом натрия и выделяющимся хлором произойдет реакция. ) Она вытекает из ячейки в аппарат для разложения, где при действии воды натрий превращается в 40%-ный раствор гидроксида натрия: амальгама натрия + 2Н2О ® 2NaOH + ртуть + Н2( Ртуть откачивается назад, в ячейку. В результате образуется хлористый водород: Н2 + Сl2 ® 2НСl В так называемом абсорбере хлористый водород растворяется в воде и получается высококонцентрированная соляная кислота. Большое количество химически чистого водорода применяется для гидрогенизации жиров и масел, для резки и сварки и в качестве газообразного топлива. От 400 до 600 кг хлора, от 10 до 16 кг водорода и от 450 до 750 кг едкого натра (в пересчете на 100 %-ную щелочь) может производить в день одна ячейка при потреблении тока около 3 кВт-ч на килограмм 100 %-ного NaOH. В то время как еще несколько лет назад едкий натр получали каустированием соды Na2CO3 + Са(ОН)2 = 2NaOH + CaCO3 Во многих странах сейчас уже идут другим путем и получают соду из каустика. Фабрика по производству едкого натра на химическом комбинате Биттельфельда была отстроена в 1950 г. Затем поставим его в химический стакан на 50 мл, который на 3/4 наполним концентрированным раствором поваренной соли. Мы заметим, что на угольном стержне образуются мелкие пузырьки газа, в котором легко узнать хлор - и по запаху, и с помощью влажной крахмальной бумажки, смоченной иодидом калия (посинение). Осторожно сольем раствор поваренной соли, находящийся в тигле над ртутью. Оставшиеся капли высушим полоской фильтровальной бумаги. ) и нальем в нее примерно 3 мл дистиллированной воды. Для получения кислой среды (проверим с помощью лакмуса) добавим к другой пробе того же раствора разбавленную азотную кислоту и затем несколько капель раствора нитрата серебра. Если осадок не выпадет, то это означает, что полученный едкий натр не загрязнен хлором. Хлорид серебра растворяется при добавлении нескольких капель концентрированного водного раствора аммиака, в результате образуется диамминохлорид серебра (I); Другая часть едкого натра получается в промышленности по диафрагменному способу. Иногда диафрагму получают также из портланд-цемента и раствора поваренной соли. Промоем ее вначале разбавленной соляной кислотой, а затем - многократно водой. Подвесим скорлупу в держателе из толстой изолированной проволоки на стенку не слишком маленького химического стакана и заполним скорлупу и стакан концентрированным раствором поваренной соли. Из катодного пространства возьмем примерно 20 мл полученной щелочи, а к остатку добавим каплю раствора фенолфталеина. В технике 10-15%-ный раствор едкого натра выпаривают в вакуумных аппаратах. Реакция нейтрализации - взаимодействие водородных ионов кислоты с гидроксил-нонами основания, в результате чего получается вода: H+ + ОН- ( Н2О Это уравнение лежит в основе нашего метода. раствора соляной кислоты содержится 36,5 г НСl, серной кислоты -49 г H2SO4, гидроксида натрия - 40 г NaOH и гидроксида кальция - 37 г Са(ОН)2. Будем добавлять к точно отмеренному объему щелочи соляную кислоту известной концентрации до тех пор, пока добавленный в небольшом количестве индикатор не укажет на переход от основной среды к кислой. К каждой пробе добавим около 15 мл дистиллированной воды и 3-4 капли индикатора. В этот момент зафиксируем показания на бюретке Е, затем добавим еще 1-2 капли кислоты и посмотрим, не станет ли окраска интенсивнее. Теперь займемся хлором, который получается при электролизе раствора поваренной соли. На дно колбы положим несколько кристалликов перманганата калия, а капельную воронку до середины заполним концентрированной соляной кислотой. Когда соляная кислота будет капать на перманганат калия, образуется желто-зеленый газ, он постепенно наполнит колбу и затем начнет проходить через трубку. Он окисляет до воды содержащийся в соляной кислоте водород и освобождает хлор: 2КМnО4 + 16НСl ® 2КС1 + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 В качестве окислителей можно применить также оксид марганца (IV) МnО2 (пиролюзит) или бихромат калия К2Сr2О7. Поэтому опыты с хлором нужно проводить обязательно в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. В первую пробирку поместим зеленые листочки и цветы разной окраски, в другую несколько полосок голубой и красной лакмусовой бумаги, несколько цветных лоскутков материи, а также влажный лист бумаги, на котором сделаны надписи простым карандашом, чернилами и разноцветными химическими карандашами. Дело в том, что при взаимодействии хлора с водой в испытываемых объектах происходит реакция: Н2О + Cl2 ® НСlO + НСl Хлорноватистая кислота НClO, которая образуется наряду с соляной кислотой, полностью разлагается с выделением чрезвычайно реакционноспособного атомарного кислорода: НСlO ® НСl + О Ему в конечном счете и следует приписать отбеливающий эффект. Насыплем в заполненную хлором пробирку порошок железа (0,25-0,5 г), который предварительно нагреем на железном шпателе или на полоске жести. Для того чтобы его высушить, пропустим через промывную склянку с концентрированной серной кислотой. В одном будем получать водород из разбавленной серной кислоты и цинка, а в другом хлор из соляной кислоты и перманганата калия. Пропустив оба газа через концентрированную серную кислоту, высушим их и затем, сжигая водород в атмосфере хлора, получим хлористый водород. В отверстия в верхней пробке вставим кусок стеклянной трубки, на которую надет шланг с зажимом, и согнутую под прямым углом трубку, которую отведем в сосуд с водой. Еще раз напоминаем: его необходимо высушить, пропустив через концентрированную серную кислоту. Укрепим на промывной склянке кусок шланга длиной не менее 20 см и вставим в конец шланга стеклянную трубку с оттянутым носиком, на которую надета пробка, точно соответствующая диаметру широкого отверстия. Если проба на гремучий газ дала отрицательный результат, то подожжем водород, выходящий из оттянутого конца стеклянной трубки. В результате образуется хлористый водород, который мы можем обнаружить, если откроем верхний зажим и подержим перед отверстием шланга стеклянную палочку, смоченную гидроксидом аммония образуется туман нашатыря. Газообразный хлористый водород растворяется в первой промывной склянке (абсорбере), в результате получается соляная кислота. Проверим наличие кислой среды с помощью лакмуса, а хлорид-ионы обнаружим, добавив нитрат серебра По окончании реакции сначала надо прекратить подачу водорода а затем отсоединить цилиндр от абсорбера. Хлористый водород мы можем получить также при взаимодействии хлорида натрия и концентрированной серной кислоты 2NaCI + Н2SО4 ® Na2SO4 + 2НС1 а затем провести с ним опыт с образованием фонтана (см. Когда мы разберем аппаратуру, все резиновые части следует промыть разбавленным раствором едкого натра или водой. Хлористый водород - бесцветный газ с резким запахом, он тяжелее воздуха и во влажном воздухе образует белый туман. В промышленности хлористый водород получают почти исключительно синтезом из элементов. Горячий газообразный хлористый водород охлаждают и, растворяя в воде, получают соляную кислоту. Сырая (техническая) соляная кислота чаще всего желтоватая из-за примеси FеСl3, чистая кислота представляет собой бесцветную жидкость. Для их изготовления применяли карбонат натрия (соду), который добывали на берегах содовых озер в Африке и Америке или получали из золы морских и прибрежных растений на побережьях Европы. сода используется в производстве силиката натрия, фосфатов, селитры и алюминия, эмалей, смоляных красок и в фармацевтической промышленности. Сначала из аммиака, диоксида углерода и воды получают гидрокарбонат аммония NH4НСО3, который при взаимодействии с раствором поваренной соли даст в результате гидрокарбонат натрия NaHCO3 и хлорид аммония NH4Cl: NaCI + NH4HCO3 ® NaHCO3 + NH4Cl Выпадает плохо растворимый гидрокарбонат натрия, его отделяют фильтрованием, а в результате прокаливания ( кальцинирования) он переходит в карбонат натрия: 2NaHCO3 ® Na2CO3 + Н2О + CO2 ( Особенно рентабельным делает процесс регенерация аммиака и частично диоксида углерода. Для этого опыта применим аппарат, в котором при небольшом давлении получим диоксид углерода (углекислый газ). Диоксид углерода получим при взаимодействии кусочков мрамора и 20%-ного раствора соляной кислоты. Избыток диоксида углерода улетучится в воздух через открытую вверху трубку. Если имеется подходящее оборудование, можно сделать вокруг реакционного сосуда охлаждающую рубашку (так как температура при реакции не должна превышать 30 °С), а реакционный сосуд закрыть сверху пробкой с двумя отверстиями, в одном из которых помещается термометр, а в другом отводная трубка (как показано на рисунке). Его мы можем приготовить двумя путями: или смешав 20 мл концентрированного раствора гидроксида аммония с 40 мл насыщенного раствора поваренной соли (14 г NaCl в 40 мл Н2О), или растворив до насыщения поваренную соль в концентрированном растворе гидроксида аммония. Поместим его в пробирку из термостойкого стекла, закроем ее пробкой со вставленной газоотводной трубкой и укрепим на штативе. Докажем с помощью горящей лучины и взаимодействием с известковой водой, что это диоксид углерода. В пробирке останется карбонат натрия, при взаимодействии которого с разбавленной соляной кислотой выделяется диоксид углерода: Na2CO3 + 2НСl ® 2NaCl + H2O + СО2 ( По способу Сольве аммиак регенерируют, смешивая раствор хлорида аммония с известковым молоком. Добавим в пробирку с несколькими миллилитрами раствора хлорида аммония немного гашеной извести Са(ОН)2, выделяющийся аммиак обнаружим известным способом: 2NH4Сl + Са(ОН)2 ® CaCl2 + 2H2O + 2NН3 Безводная, или кальцинированная, сода - гигроскопичный белый порошок, который очень хорошо растворяется в чуть теплой воде. Это значит, что при кристаллизации на 1 моль карбоната натрия всегда приходится 10 молей кристаллизационной воды. Благодаря "выветриванию" они теряют воду, и на поверхности остается безводный карбонат натрия. многочисленные предприятия по производству серной кислоты перерабатывают ее далее в различных процессах. Почти половину всей производимой в ГДР серной кислоты (это составляет около полумиллиона тонн в год) потребляют две отрасли хозяйства: производство синтетических волокон и суперфосфата. Серная кислота также необходима для получения красителей, взрывчатых веществ, средств для консервирования, ядохимикатов, медикаментов и моющих средств. В промышленности концентрированную серную кислоту используют для сушки газов (нам это также известно из лабораторных опытов), а из нефти с помощью серной кислоты можно удалить примеси. Не случайно перспективные планы развития химической промышленности каждой страны предусматривают увеличение производства серной кислоты и числа требующихся для этого многочисленных установок. В настоящее время серную кислоту получают на 13 предприятиях ГДР. Самыми известными среди них являются химический комбинат в Биттерфельде, предприятия по производству серной кислоты и суперфосфата в Косвиге, завод а Магдебурге, свннцовоплавильный завод во Фрайберге комбинат им. Производство серной кислоты на душу населения составляет в ГДР более 60 кг в год. Сульфид железа используют для получения сероводорода, который применяют в химическом анализе для осаждения металлов. Поместим в пробирку немного (с горошину) полученного сульфида железа и добавим разбавленной соляной кислоты. Химически сероводород обнаруживают с помощью влажной свинцовой реактивной бумаги. Чтобы получить ее, смочим фильтровальную бумагу разбавленным раствором ацетата или нитрата свинца, высушим ее и разрежем на полоски шириной 1 см. Другие полоски приготовленной свинцовой реактивной бумаги используем для опытов с природным сероводородом - проверим наличие сероводорода в испорченных продуктах питания (мясе, яйцах) или исследуем воздух над выгребной ямой и в хлеву. Для этой цели расплавим в фарфоровой чашке около 25 г парафина (остатки свечки) и смешаем с расплавом 15 г серного цвета. В процессе реакции водород парафина взаимодействует с серой, в результате чего образуется сероводород, а в пробирке остается углерод, например: C40H82 + 41S ® 41Н2S+40С Чтобы рассмотреть окраску выпадающих в осадок сульфидов металлов, пропустим сероводород через растворы различных солей металлов. Сульфиды марганца, цинка, кобальта, никеля и железа выпадут, если в растворе создать щелочную среду (например, добавив гидроксид аммония). Оксид серы (IV) - сернистый газ - чрезвычайно хорошо растворяется в воде, в результате этого образуется сернистая кислота: Н2O + SO2 ® Н2SО3 Она убивает микробы и обладает отбеливающим действием. Он является ангидридом серной кислоты: Н2О + SO3 ® H2SO4 При сгорании серы в обычных условиях всегда получается оксид серы (IV). ® SO2 + О2 При производстве серной кислоты главной проблемой является превращение SO2 в SO3. Заполним оксидом серы (IV) SO2 большой сосуд (круглодонную колбу на 500 мл), поместив в него на некоторое время горящие кусочки серы или подведя газ из аппарата, где он образуется. Оксид серы (IV) можно также относительно легко получить, капая концентрированную серную кислоту в концентрированный раствор сульфита натрия Na2SO3. В одно, как показано на рисунке, вставим согнутую под прямым углом стеклянную трубку, соединенную с боковым отводом пробирки, в которой при взаимодействии кусочков меди и азотной кислоты образуется оксид азота (IV): Под действием водяного пара оксид азота (IV) окисляет оксид серы (IV) до оксида серы (VI), который тотчас же, взаимодействуя с водяным паром, превращается в серную кислоту: 2NO2 + 2SO2 = 2NO + 2SO3 Выльем бесцветную жидкость из колбы в пробирку, проверим кислую реакцию лакмусовой бумажкой и обнаружим сульфат-ионы SO42- полученной серной кислоты, добавив раствор хлорида бария. Раньше реакционные камеры были футерованы свинцом, так как он устойчив при воздействии паров серной кислоты. При производстве серной кислоты применяют различное сырье. В технике чаще всего в качестве катализатора используют оксид ванадия (V) V2O5 или ванадат натрия NaVO3, а мы для этой цели применим красный оксид железа (III) Fe2О3. Если нет пирита, то в пробирке с боковым отводом получим оксид серы (IV) из сульфита или гидросульфита натрия и серной кислоты, и затем пропустим над катализатором полученный газ вместе с потоком воздуха или кислорода.

Географические факты

Наивысшим" озером на Земном шаре считается АРПОРТ-ЦО в Китае. Оно расположено в Тибете на высоте 5465 м над уровнем океана. Но это еще не все: на его берегах находятся руины древних, неизвестно кем построенных городов с остатками портовых сооружений. Какой же тогда возраст руин городов на его берегах и в особенности Тгуанаку, название которого в переводе с языка местных индейцев аймара означает "город мертвых"? Самое глубокое озеро земного шара - это широко известный БАЙКАЛ - 1620 м. Из них - пятнадцать в Тихом, три в Атлантическом и только одна в Индийском океанах. В Атлантический океан река вливает 1/5 часть воды всех рек земного шара. Интересно, что истоки Амазонки, как и Ориноко, еще до нашего времени окончательно не установлены, и если измерять длину реки не от начала Мараньона из перуанского озера Лаурикоча, а от истока Укаяли, то она составит 6751 км. Самой короткой рекой планеты, как зафиксировано в "Книге рекордов Гиннесса", является река РОУ, протекающая в американском штате Монтана неподалеку от городка Грейт Фолс. Протяженность этого ручья, название которого в переводе на русский язык означает "икринка", составляет всего 80 м. Интересно, что включения в книгу рекордов этой реки добились пятиклассники местной школы имени Авраама Линкольна, приславшие в издательство необходимые документальные подтверждения ее первенства. Самую большую речную дельту в мире образует при впадении в Индийский океан река ГАНГ. На многих реках земного шара есть водопады. Оказывается, это отнюдь не общеизвестные африканская Виктория или североамериканская Ниагара, а "южный американец" ИГУАСУ, расположенный по реке того же названия на расстоянии 26 км от ее впадения в Парану, на границе Бразилии и Парагвая. Ежесекундно поток шириной в 2,7 км сбрасывает с 72-метровой высоты 12866 т воды, то есть 766 тыс. 275 водяных лавин среди отвесных скал и зелени тропического леса производят неизгладимое впечатление. Ведь до этого безусловное первенство принадлежало гораздо более мощному водопаду СЕТИ-КЕДАС, или ГУАЙРА, который был расположен неподалеку, на самой Паране, как раз в том месте, где реку пересекает Южный тропик, возле города Гуайра (теперь Итайпу), также на границе Бразилии и Парагвая. Расположен водопад в труднодоступной пустынной местности на реке Оранжевая. Вторым по высоте, так сказать "серебряным призером", является ТУГЕЛА на одноименной речке в Южной Африке. Оказывается, на дне пролива имеется скалистый уступ высотой 400 м и шириной 150 км, с которого ежесекундно спадает около 30 тыс. Как установили ученые, в акватории между Гренландией и Шотландскими островами холодные воды Северного Ледовитого океана обрушиваются с подводных порогов, расположенных на глубине 300-500 м от поверхности, огромной стеной высотой 3000 м и попадают в Атлантический океан. Океанологи считают, что такой водообмен играет важную роль в глубинной циркуляции вод Атлантического океана. Самый большой материк земного шара - ЕВРАЗИЯ. Самый высокий материк земного шара - АНТАРКТИДА. км, а самый большой залив - БЕНГАЛЬСКИЙ у южных берегов Азии. Самый уединенный уголок Земли это вулканический островок ТРИСТАН-ДА-КУНЬЯ, находящийся в Южной Атлантике. Самая большая низменность на Земле - АМАЗОНСКАЯ в Южной Америке. Средняя высота его составляет 4875 м, в то время как многочисленные горные хребты поднимаются здесь на 6-7 тыс. км простираются они, подобно застывшей гигантской набежавшей волне, вдоль всего тихоокеанского побережья Северной и Южной Америки. Эта горная система состоит из ряда параллельных хребтов различной высоты, протянувшихся с северо-запада на юго-восток примерно на 2400 км, при ширине до 350 км. Чтобы представить себе величину этого гигантского нагромождения горных пород, отметим, что если бы возможно было разрушить Гималаи и рассыпать камни, их слагающие, по всей суше нашей планеты, поверхность ее приподнялась бы в среднем на 18-20 м. Известно, например, что средний уровень воды в Атлантическом и Тихом океанах бывает одинаковым только в феврале, в другие же месяцы зеркало Тихого океана выше. Но это еще не все: наблюдения из космических кораблей и измерения с искусственных спутников обнаружили удивительную картину пестроты поверхности Мирового океана. Коваленок, пролетая над Индийским океаном, в районе Тиморского моря, заметил поднятие водной поверхности высотой в 63 м, длиной около 100 км и почти 2 км шириной. В Атлантическом океане, вблизи острова Пуэрто-Рико, уровень воды, наоборот, на 25 м ниже уровня окружающих вод, а уровень центра так называемого "Бермудского треугольника" - даже на 64 м. Уровень воды вблизи побережья Калифорнии в Тихом океане ниже окружающего на 56 м, а участок Индийского океана к югу от острова Шри-Ланка даже на 112 м! К востоку от Австралии, в районе экватора, океаническая поверхность поднимается на 78 м выше среднего уровня Тихого океана, а обширный регион в его северо-западной части даже на 150 м! Выяснено, например, что уровень Тихого океана у северо-восточного побережья Австралии на 2 м выше, чем возле юго-восточного. Ученые объясняют все эти аномалии поверхности Мирового океана неодинаковой силой тяжести в различных местах планеты в силу ее формы и слагающих ее горных пород. Согласно последним данным Международного Астрономического Союза, на основании измерений с помощью искусственных спутников, расстояние от центра Земли к Северному и Южному полюсам составляет 6356863 м, а до любой точки земной поверхности на экваторе 6378245 м, то есть на 21382 м дальше. Таким образом горы, расположенные ближе к экватору, получив такую весомую "фору", значительно превышают те, которые находятся дальше от него, если, конечно, считать высоту от центра земного шара. северной широты, где радиус земного эллипсоида короче экваториального почти на 5000 м, на 2181 м ниже расположенного возле экватора в южноамериканской республике Эквадор потухшего вулкана Чимборасо, хоть он и поднимается "всего" на 6262 м над уровнем океана, т. Другие возвышенности ядра Земли лежат под Восточной Австралией, Центральной частью Северной Атлантики, Центральной Америкой и югом Центральной Азии, а "низменности" под юго-западной частью Тихого океана, Индонезией, Европой и Мексикой. Самым высоким сухопутным "спящим" вулканом земного шара является АКОНКАГУА в южноамериканских Андах (6960 м). Кратер этого вулкана похож на гигантское озеро кипящей огненной жидкости площадью в 4,5 кв. Районом рекордного количества вулканов являются острова Индонезии, расположенные в Тихоокеанском огненном кольце, которое простирается на многие тысячи километров вдоль азиатского и американского берегов Тихого океана. Когда морская вода вдруг попадает в кратеры действующих вулканов, которые являются своего рода "природными паровыми котлами" планеты, ее "выхлопными клапанами" по меткому выражению писателя Жюля Верна, происходят взрывы необычной силы. Это относится не только к Западному побережью Америки, к Японии, Индонезии и Филиппинам в Восточной Азии, но и к Российскому Дальнему Востоку: Камчатке, Курильским островам и Сахалину. К наиболее "тряским" районам земного шара принадлежит и область, прилегающая к озеру Байкал. Огромные волны цунами, протяженностью свыше 100 км и высотой 30-40 м, мчавшиеся со скоростью реактивного самолета, обрушились на Чилийское побережье. Шутка сказать: самый мощный ледяной покров в 4780 м зафиксирован в 400 км от побережья на Земле Уилкинса в точке с координатами 69 гр. Значительно короче - второе место по протяженности среди известных пещер земного шара - ОПТИМИСТИЧЕСКАЯ ПЕЩЕРА. Дело в том, что после эксперимента по окрашиванию протекающих в них потоков специальными красителями, "меченые" воды вышли на поверхность из недр массивов с таким перепадом высот, который свидетельствует, что в недрах массива Арабика содержится глубочайшая из ныне известных на Земле карстовая водоносная система с глубиной до 2300 м. Такой же глубины достигает шахта ЧЕМПИОН-РИФ в Индии, где добывают драгоценные камни. Самая глубокая скважина на Земле, пробуренная в России на Кольском полуострове возле города Заполярный, сейчас достигла глубины 12260 м. Как считалось до недавнего времени, самые древние горные породы на Земле расположены в 700 км к северо-востоку от австралийского города Перта, в районе Хемерли. ученые открыли вблизи Большого Невольничьего озера на северо-западе Канады еще более древние горные породы возрастом 4,96 млрд. А в России древние горные породы открыты вблизи Онежского озера, а также на территории Центральной и юго-восточной Карелии. Их возраст, как и возраст горных пород некоторых областей Антарктиды и острова Гренландия, превышает 3,5 млрд. Приблизительно такого же возраста горные породы залегают в Украинском кристаллическом массиве в районе на запад от города Запорожья, а также в Южной Африке и Индии. Выявление наиболее преклонных горных пород важно для изучения происхождения и развития Земли. По геологическим пластам этого "чуда света", как по страницам гигантской каменной книги, можно читать геологическую историю Земли. Так, в районе ливийского города Триполи, в селении Эль-Азизия, термометр однажды показал в тени +58 гр. ПОЛЮС ХОЛОДА расположен в Центральной части Антарктиды, на расстоянии 1260 км от берега, на вершине ледникового купола высотой 3488 м над уровнем океана. зафиксировали самую низкую на Земле температуру воздуха -89,2 гр. И все-таки кое-кого с диагнозом горной болезни приходится отправлять "вниз" в обсерваторию "Мирный", расположенную на берегу океана. Зимой на полюсе холода из-за нехватки кислорода даже техника теряет свою мощность, самолеты едва взлетают. Рекорд мощности многолетней мерзлоты принадлежит Сибири: у северных берегов реки Вилюй она уходит на глубину свыше 1370 м. км воды, или столько же миллиардов тонн, а на всю поверхность земного шара - почти в 5 раз больше: свыше 500000 куб. Что касается количества воды, которое выпадает ежедневно на нашу планету, то его можно представить себе в виде озера площадью 1024 кв. В южных предгорьях Гималаев есть небольшое индийское местечко Черапунджа, расположенное в штате Ассам на плато Шилонг на высоте 1313 м. ЧЕРАПУНДЖА и есть "самым мокрым местом" земного шара, где в среднем выпадает ежегодно свыше 12000 мм осадков. Теплые, щедро напоенные океанической влагой юго-западные муссоны, наталкиваясь на препятствие, поднимаются вверх, охлаждаются и выпадают на землю в виде дождя. Здесь на стыке теплого Северо-Атлантического и холодного полярного течений не утихают циклоны и штормы. С островом Ян-Майен "конкурируют" острова, прилегающие к берегам североамериканского полуострова Лабрадор, а также расположенные в Беринговом море Тихого океана Командорские острова, как их называют "острова ветров и туманов", где ежегодно бывает не более четырех ясных дней. В это время тают снега в Гималаях и льют проливные дожди в Непале и на севере Индии, и вся эта вода скатывается в реки Ганг и Брамапутру. К своеобразным рекордам климатического постоянства следует отнести дождь, который регулярно выпадает в городе Уайсберг штата Огайо (США). Так, в Великобритании, на северо-западе полуострова Уэльс, на карте вы сможете найти гору СНОУДОН (1085 м), на вершине которой расположено необычное озеро ДУЛИН. Не удивляйтесь, но есть на земном шаре так называемая ЗЕМЛЯ ВЕЖЛИВЫХ ДОЖДЕЙ. Это юг африканской Республики Того и сопредельных с нею стран по побережью Гвинейского залива. Ученые подсчитали, что если бы нам посчастливилось использовать хотя бы один процент того тепла, которое приходится только на пустыню Сахара, человечество получило бы в 10 раз больше энергии, чем ее требуется для всего населения нашей планеты. Из-за чрезвычайной сухости воздуха в алжирской Сахаре в городе Фази (или Тегази) все его здания от фундаментов до крыш, и даже старинная крепость с башней и высокие городские стены, сооружены из обыкновенной каменной соли. Занимая почти весь север Африки, Сахара вытянулась на восток от побережья Атлантики до Красного моря на 5700 км и с севера на юг от побережья Средиземного моря к широтному участку течения реки Нигер и северному берегу озера Чад - свыше 2000 км. Очевидно, при упоминании об этой крупнейшей пустыне в вашем представлении возникают картины раскаленных палящим африканским солнцем безбрежных песков, верблюжьи караваны, рощи финиковых пальм в небольших оазисах. т песчаной пыли ежегодно оседает на дне Атлантического океана, а еще почти 50 млн. Так рекордная для Африки низкая температура зафиксирована именно в Сахаре в нагорье Тибести на территории Ливии -18 гр. Но полюс засухи находится в южноамериканской пустыне АТАКАМА в Республике Чили, которая простирается вдоль западного побережья узкой и длинной полосой. Страной "вечной жажды" называют Республику Ботсвана в Южной Африке, территория которой расположена в большой безводной пустыне КАЛАХАРИ. "Виновником" этого опасного природного явления, как считают ученые, является озеро Виктория, над которым обычно собираются грозовые тучи, а почти постоянные ветры систематически переносят их к кенийским берегам, где они отдают свою влагу в сопровождении электрических атмосферных разрядов. А вот смотрителю национального парка в штате Вирджиния (США) Рою Салливану "повезло" больше, и он даже попал в "Книгу рекордов Гиннесса" как единственный человек на планете, переживший. Однако позже выяснилось, что бедный крестьянин неграмотный, никогда не бывал в Стране восходящего солнца и японского языка, естественно, не изучал. Еще не так давно полюсом холода считали Оймякон в Якутии, а теперь, как вы знаете, он уже "вынужден довольствоваться" более скромным званием "вице-чемпиона" и полюсом холода только северного полушария, поскольку настоящая "столица Деда Мороза" переместилась в Антарктиду, то есть не только в другую часть света, но и в другое полушарие. А так как расстояние между ними составляет 5000 древнегреческих стадий (по нашей мере каждая стадия 158 м, а расстояние между городами 780 км), то перемножив 5000 стадий на 50, Эратосфен и получил протяженность окружности земного шара, которая в наших мерах составила 39500 км, а радиус - 6287 км. Первым русским географическим атласом считают "чертежную книгу Сибири", составленную географом Семеном Ремизовым с сыновьями в 1701 г. Общий объем воды в Мировом океане составляет 1338 млн. км, тогда как запасы поверхностных вод на суше все время уменьшаются, что вызывает общее уменьшение континентов. Северо-Атлантическое течение ежесуточно поставляет Баренцеву морю около 150 куб. теплой воды, что в 22 раза больше, чем от стока в океан всех рек земного шара. Подумайте только: всего за час эта океаническая река проносит мимо берегов полуострова Флорида около 90 куб. Ряд стран стремится пополнить дефицит воды за счет строительства на морских берегах атомных установок по опреснению морской воды. Всего же, по подсчетам ученых, масса айсбергов, которые плавают в водах Мирового океана, составляет колоссальное количество 7 триллионов 650 млрд. Общее количество соли в морях и океанах составляет 50 000 000 000 млн. Подсчитано, что из океанической соли можно было бы также насыпать вдоль всего экватора вал шириной в километр и высотой 280 м. морской воды содержится примерно 300 кг серебра и 6 - золота. Недавно в Тихом океане в 400 км от японского острова Огасавара ученые обнаружили неизвестное течение, вода в котором циркулирует по кругу диаметром около 100 км. Он расположен в Центральных Андах на высоте 4320 м над уровнем океана. Он принадлежит, как зарегистрировано в "Книге рекордов Гиннесса", новому городу Вэнчунь, находящемуся в Китае на высоте 5100 м над уровнем моря. Самым северным городом на Земле является российский арктический порт Диксон, расположенный на 73 гр. Самым южным - поселок Пуэрто-Уильямс, на берегу острова Наварино в Чили, в 1090 км к северу от Антарктиды. км, то есть равняется стоку всех рек земного шара за 500 лет, а вес его - 12 млрд. Если бы растопить лед Антарктиды, уровень Мирового океана поднялся бы больше чем на 60 м, а площадь его увеличилась бы почти на 20 млн. Создавая на основе подробной геодезической съемки первую карту абсолютных высот поверхности тогдашней европейской России, нанес их на карту и присвоил им эти названия выдающийся русский географ А. На экваторе высота этого "вздоха" земной коры составляет 55 см, а на широте Москвы - 40 см. ежедневно из недр вулкана в составе горных пород извергалось примерно 2,5 кг золота и 9 кг серебра, а также много цинка, олова, ртути. необыкновенное по богатству месторождение золота и серебра в подводном кратере вулкана в 75 милях к востоку от побережья Республики Папуа-Новая Гвинея. Пробы, взятые с морской глубины 2200 м, дали фантастический результат: на тонну породы приходится в среднем 21 г золота и 500 г серебра. Но самым популярным у местных жителей является тот, который несет молочно-белую, насыщенную газами минеральную воду, называемую "белым нарзаном". В таком засушливом месте земного шара, как пустыня Сахара, под толщей песков на глубине 2300 м, недавно открыты водоносные горизонты на площади 900 тыс. м пресной воды, количество достаточное, чтобы за несколько лет превратить большую часть пустыни в цветущий сад. Ученые даже составили карту караванных путей, на которых обозначены места, где перед путешественниками появляются обманчивые оазисы, колодцы, пальмовые рощи, горные хребты и т. м земной поверхности ежесекундно попадает столько солнечного тепла, сколько его требуется, чтобы довести до кипения стакан воды, а на 1 гектар Земли ежесуточно падает такое количество энергии, которое может привести в движение электродвигатель мощностью 10 тыс. В некоторых странах Южной Америки сухой сезон, который выпадает там на зимние месяцы, называют "верано", что в переводе с испанского означает "лето", а летние месяцы, которые выпадают на дождливый сезон, называются "инверио", то есть "зима". Дело в том, что авторам этих названий - выходцам из Испании - местный сухой зимний сезон показался очень похожим на засушливое лето их родины, а влажный летний напоминал влажную зиму Южной Европы. Ежегодно реки земного шара выносят в океан около 43,7 тысяч куб. Водопад Виктория на реке Замбези, расположенной в Африке на границе между республиками Замбией и Зимбабве, так энергично разрушает ложе реки, что примерно через 15-20 лет отодвинется вверх по реке и, оставив Зимбабве, целиком "уйдет" в Замбию. Озеро Самбар в Индии восемь месяцев в году бывает соленым и четыре - пресным. Пресной является западная, куда впадает полноводная река Или, а соленой - восточная, которая не пополняется значительным количеством пресной воды. Самые разнообразные виды деревьев на Земле сосредоточены в области верхнего течения Амазонки в Перу, где ученые насчитали 300 видов на одном гектаре. Называется он королевской примулой, но местное население чаще всего называет его "цветком разрушения". Местное население использует это явление как своеобразную сигнализацию о предстоящей опасности. Самым длинным растением на земном шаре является лианоподобная пальма, растущая в горном районе Индии. Один гектар хвойного леса в день выделяет до 30 кг эфирного масла, которое уничтожает все вредные микроорганизмы в атмосфере и таким образом очищает воздух. Вся растительность земного шара на протяжении года забирает из атмосферы около 550 млрд. Тропический лес покрывает лишь 7% территории земного шара, а служит приютом 4/5 части всех видов животных и растений в мире. В тропических джунглях Центральной Америки водятся небольшие бабочки, которых местное население называет "летающей крапивой". Центр Европы располагается на территории Украины в Закарпатской области между городами Тячев и Рахов, вблизи поселка Деловое, а центр Азии - в городе Кизыл Тувинской республики.