Учебное пособие для студентов-химиков Рецензент ы: доктор филологических наук, профессор А. Ш. Алтаева
Задание 71. Прочитайте тексты. Составьте к ним три вида плана. ТЕКСТ 1
жүктеу/скачать 1 Mb.
|
| Задание 71. Прочитайте тексты. Составьте к ним три вида плана.
ТЕКСТ 1 Вещества, не расходующиеся в результате протекания реакции, но влияющие на её скорость, называются катализаторами. Явление изменения скорости реакции под действием таких веществ называется катализом. Реакции, протекающие под действием катализаторов, называются каталитическими. В большинстве случаев действие катализатора объясняется тем, что он снижает энергию активации реакции. В присутствии катализатора реакции проходят через другие промежуточные стадии, чем без него, причём эти стадии энергетически более доступны. Иначе говоря, в присутствии катализатора возникают другие, активированные комплексы, причём для их образования требуется меньше энергии, чем для образования активированных комплексов, возникающих без катализатора. Таким образом, энергия активации реакции понижается; некоторые молекулы, энергия которых была недостаточна для активных столкновений, теперь оказываются активными. Различают гомогенный и гетерогенный катализ. В случае гомогенного катализа катализатор и реагирующие вещества образуют одну фазу (газ или раствор). В случае гетерогенного катализа катализатор находится в системе в виде самостоятельной фазы. Широкое применение в химической промышленности находит гетерогенный катализ. При гетерогенном катализе реакция протекает на поверхности катализатора. Отсюда следует, что активность катализатора зависит от величины и свойств его поверхности. ТЕКСТ 2 Алмаз – бесцветное, прозрачное вещество, чрезвычайно сильно преломляющее лучи света. Он кристаллизуется в кубической гранецентрированной решетке. При этом одна половина атомов располагается в вершинах и центрах граней одного куба, а другая – в вершинах и центрах граней другого куба, смещенного относительно первого в направлении его пространственной диагонали. Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии гибридизации и образуют трехмерную тетраэдрическую сетку, в которой они связаны друг с другом ковалентными связями. Расстояние между атомами в тетраэдрах равно 0,154 нм. Из всех простых веществ алмаз имеет максимальное число атомов, приходящихся на единицу объема, атомы углерода «упакованы» в алмазе очень плотно. С этим, а также с большой прочностью связи в углеродных тетраэдрах связано то, что по твердости алмаз превосходит все известные вещества. Поэтому его широко применяют в промышленности: почти 80% добываемых алмазов используются для технических целей. Его используют для обработки различных твердых материалов, для бурения горных пород. Будучи весьма твердым, алмаз в то же время хрупок. 11. Получающийся при измельчении алмаза порошок служит для шлифовки драгоценных камней и самих алмазов. Должным образом отшлифованные прозрачные алмазы называются бриллиантами. Ввиду большой ценности алмазов было предпринято много попыток получить их искусственным путем из графита. Однако долгое время эти попытки кончались неудачей. 15. Только в 1955 г., применив очень высокое давление и длительный нагрев при температуре около 3000°С, американским, а одновременно и шведским ученым удалось получить синтетические алмазы. ТЕКСТ 3 Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород (степень окисления кислорода в оксидах равна – 2. Оксиды бывают твердые (оксид кремния, оксид алюминия), жидкие (вода, оксид серы (1V) и газообразные (оксид углерода (1V), оксид азота (1V). По химическим свойствам оксиды классифицируют на кислотные и основные. Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов, им соответствуют кислоты. Основные оксиды – это оксиды металлов, им соответствуют основания. Оксиды делят на 2 группы: несолеобразующие (их немного, например NO, CO) и солеобразующие (их подавляющее большинство). В отличие от несолеобразующего каждому солеобразующему оксиду соответствует определенный гидроксид (основание, амфотерный гидроксид или кислота). В зависимости от этого солеобразующие оксиды подразделяют на основные, амфотерные и кислотные. Основные оксиды образованы металлами с низким значением степени окисления (+1,+2), например Na 2O, K2O, CaO, MgO. Все основные оксиды – твердые вещества. Кислотные оксиды могут быть образованы как неметаллами в различных степенях окисления, так и металлами только в высокой степени окисления (больше 4). Кислотные оксиды, образованные металлами при обычных условиях, - твёрдые вещества, а образованные неметаллами – не только твердые, но и жидкие, и газообразные. Амфотерные оксиды образованы металлами, находящимися в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева либо в главных подгруппах вблизи диагонали борастат, либо в побочных подгруппах (при этом степень окисления элемента в оксиде чаще всего промежуточная). Все амфотерные оксиды – твёрдые вещества. ТЕКСТ 4 Первый уровень химического знания. Учение о составе вещества. Учение о составе веществ является первым уровнем химических знаний. До 20-30-х гг. XIX в. вся химия не выходила за пределы этого подхода. Но постепенно рамки состава (свойств) - стали тесны химии, и во второй половине XIX в. главенствующую роль в химии постепенно приобрело понятие «структура», ориентированное, что и отражено непосредственно в самом понятии, на структуру молекулы реагента. Первый действенный способ решения проблемы происхождения свойств вещества появился в XVII в. в работах английского ученого Р. Бойля. Его исследования показали, что качества и свойства тел не имеют абсолютного характера и зависят от того, из каких химических элементов эти тела составлены. У Бойля наименьшими частичками вещества оказывались неосязаемые органами чувств мельчайшие частички (атомы), которые могли связываться друг с другом, образуя более крупные соединения - кластеры (по терминологии Бойля). В зависимости от объема и формы кластеров, от того, находились они в движении или покоились, зависели и свойства природных тел. Сегодня мы вместо термина «кластер» используем понятие «молекула». В период с середины XVII в. до первой половины XIX в. учение о составе вещества представляло собой всю химию того времени. Оно существует и сегодня, представляя собой первую концептуальную систему химии. На этом уровне химического знания ученые решали и решают три важнейшие проблемы: химического элемента, химического соединения и задачу создания новых материалов с вновь открытыми химическими элементами. Первое научное определение химического элемента, когда еще не было открыто ни одного из них, сформулировал английский химик и физик Р. Бойль. Первым был открыт химический элемент фосфор в 1669 г., потом кобальт, никель и другие. Открытие французским химиком А. Л. Лавуазье кислорода и установление его роли в образовании различных химических соединений позволило отказаться от прежних представлений об «огненной материи» (флогистоне). В Периодической системе Д.И. Менделеева насчитывалось 62 элемента, в 1930-е гг. она заканчивалась ураном. В 1999 г. было сообщено, что путем физического синтеза атомных ядер открыт 114-й элемент. Долгое время химики эмпирическим путем определяли, что относится к химическим соединениям, а что - к простым телам или смесям. В начале XIX в. Ж. Пруст сформулировал закон постоянства состава, в соответствии с которым любое индивидуальное химическое соединение обладает строго определенным, неизменным составом и тем самым отличается от смесей. Теоретическое обоснование закона Пруста было дано Дж. Дальтоном в законе кратных отношений. Согласно этому закону состав любого вещества можно было представить как простую формулу, а эквивалентные составные части молекулы - атомы, обозначавшиеся соответствующими символами, - могли замещаться на другие атомы. Химическое соединение - понятие более широкое, чем «сложное вещество», которое должно состоять из двух и более разных химических элементов. Химическое соединение может состоять и из одного элемента. Это О2, графит, алмаз и другие кристаллы без посторонних включений в их решетку в идеальном случае». Дальнейшее развитие химии и изучение все большего числа соединений приводили химиков к мысли, что наряду с веществами, имеющими определенный состав, существуют еще и соединения переменного состава - бертоллиды. В результате были переосмыслены представления о молекуле в целом. Молекулой, как и прежде, продолжали называть наименьшую частичку вещества, способную определять его свойства и существовать самостоятельно. Но в XX в. была понята сущность химической связи, которая стала пониматься как вид взаимодействия между атомами и атомно-молекулярными частицами, обусловленный совместным использованием их электронов. На этой концептуальной основе была разработана стройная атомно-молекулярная теория того времени, которая впоследствии оказалась не в состоянии объяснить многие экспериментальные факты конца XIX - начала XX вв. Картина прояснилась с открытием сложного строения атома, когда стали ясны причины связи атомов, взаимодействующих друг с другом. В частности, химические связи указывают на взаимодействие атомных электрических зарядов, носителями которых оказываются электроны и ядра атомов. жүктеу/скачать 1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|