Способы получения металлов на примере железа

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Железо встречается в природе в виде минералов: Fe₃O₄ - магнитный железняк, Fe₂O₃ - красный железняк, Fe₂O₃·H₂O - бурый железняк, FeS₂- пирит.

Получение

Восстановлением оксидов при высокой температуре с помощью окиси углерода, кокса, водорода:

3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂,

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂,

FeO + C = Fe + CO,

Fe₂O₃ + 3H₂= 2Fe + 3H₂O.

Применение

Широко используются в промышленности сплавы железа с углеродом (стали, чугуны). На основе Fe2O3 получаются ферриты, важнейшие магнитные материалы для современной техники. Железо используется как катализатор во многих химических производствах. Оно входит в состав ферментов, катализирующих различные биохимические реакции.

Каучуки

После того как сырой натуральный каучук путем обработки серой научились превращать в резину (1839 г.), началось его промышленное использование. Название каучук (происходит от индейских слов cao - дерево и o-chu - течь, плакать) можно перевести как "слезы дерева".

Каучуконосные деревья в Южной Америке называют гевеями. Если сделать на стволе надрез, то из него вытекает млечный сок, постепенно на воздухе затвердевающий и принимающий темный цвет. В химическом отношении каучук представляет собой полимер, полученный при полимеризации бутадиена или его производных..

Изопреновый каучук

Долгое время непревзойденным по своим свойствам был натуральный каучук. Он имеет линейную полимерную цепь, в которой полимеризация молекул изопрена происходит в положении 1,4, и строго регулярное расположение заместителей относительно двойной связи (цис-конфигурация полимерной цепи). Почти 50 лет продолжались попытки получить полимеризацией изопрена каучук, который был бы близок по свойствам к натуральному. И только после того как были выяснены все особенности строения полимерной цепи у натурального каучука удалось научиться производить полимеризацию изопрена с получением, линейной (без разветвлений) цепи, имеющей цис-конфигурацию.

Бутадиеновый каучук (синтетический каучук)

Получение бутадиенового каучука имело важное значение в становлении отечественной резиновой промышленности. Большую роль в освоении этого производства сыграл С.В.Лебедев (1930 г.). Первые заводы были построены уже в 1932 г. Прежде всего необходимо было наладить производство мономера - бутадиена. По способу Лебедева бутадиен получают из этилового спирта

Белки

Аминокислоты - это органические кислоты, в которых один (как правило) или несколько атомов водорода в углеродной цепи заменены на группу -NH₂.

В состав белков входят 20 α-аминокислот.

Белки - это высокомолекулярные соединения, построенные из α -аминокислот. Во всех живых организмах - растительных и животных - белки выполняют жизненно важные функции. Ф.Энгельс говорил, что жизнь - это способ существования белковых тел. Белки входят в состав мозга, всех внутренних органов, скелета и суставов, кожи, волосяного покрова и т.д. В крови в растворенном виде содержится белок гемоглобин, обеспечивающий перенос кислорода по всему организму. Многие белки выполняют роль ферментов - катализаторов обмена веществ в живых организмах. В растениях белки концентрируются в основном в семенах. Все белки в организме человека постоянно разрушаются и синтезируются. Период полураспада белков в теле человека 80 дней, в мышцах, коже, мозгу - 180 дней, в сыворотке крови и печени - 10 дней, у ряда гормонов он исчисляется часами и даже минутами (инсулин). Белковый обмен тесно взаимосвязан с обменом углеводов и нуклеиновых кислот. Существенное влияние на белковый обмен оказывает характер питания, качественный и количественный белковый состав пищи.

Белки, которые с пищей попадают в организм, в желудочно-кишечном тракте под действием ферментов подвергаются гидролизу до a-аминокислот. Их всего 20. Из этих аминокислот и синтезируются все белки в организме в соответствии с той программой, которая содержится в ДНК. Те аминокислоты, которые организм может синтезировать сам в необходимых количествах, называют заменимыми. Если скорость расходования некоторых аминокислот организмом больше, чем скорость их синтеза, то такие аминокислоты называются незаменимыми и они обязательно должны поставляться с пищей. К заменимым относятся: глицин (a-аминоуксусная кислота), аланин (a-аминопропионовая кислота), аспаргиновая кислота, глутаминовая кислота, серин (b-гидрокси- α -аминопропионовая кислота), цистеин (b-меркапто- α -аминопропионовая кислота). К незаминимым аминокислотам относятся: валин (α -аминоизовалериановая кислота), лизин (a,e-диаминокапроновая кислота), метионин, триптофан, фенилаланин.

У белков выделяют четыре уровня пространственной организации. Каждому белку присуща строго определенная последовательность аминокислот в полипептидной цепи (первичная структура)

Полипептидная цепь в той или иной степени закручивается в спирали и определенное время сохраняется за счет водородных связей между группами CO и NH (вторичная структура).

Третичная структура определяет, каким образом спирали объединяются в клубки (в этом принимают участие дисульфидные мостики). Четвертичная структура характеризует расположение в пространстве клубков. Гемоглобин представляет собой объединение 10000 атомов (молекулярная масса примерно 66000 а.е.м.), некоторые белки (даже у вирусов) объединяют до 10 миллионов атомов. Растворимые в воде белки представляют собой коллоидные.

При нагревании (когда варим куриное яйцо) или под действием некоторых химических реактивов происходит денатурация белков: частичное или полное разрушение пространственной структуры белка, но при этом сохраняется его первичная структура. При гидролизе белков под действием кислот, щелочей или ферментов получаются аминокислоты, из которых был построен белок.

Вопросы для повторения

Зачет №1. Вариант 1

1. (ПСХЭ, типы химических реакций, типы химической связи, ВМС, полимеры, скорость химических реакций, алканы, алкены, алкины, спирты)

2. ПСХЭ. Охарактеризуйте химический элемент с порядковым номерам 12 по плану: порядковый номер элемента, название, металл или неметалл, номер периода, номер группы, заряд ядра, количество электронных слоев, какие химические соединения образует?

3. Назовите химическую формулу метана. К каким углеводородам относится. Где встречается в природе? Какими физическими свойствами обладает? Где применяется?

4. Назовите химическую формулу этена. К каким углеводородам относится. Где встречается в природе? Какими физическими свойствами обладает? Где применяется?

5. Назовите химическую формулу ацетилена. К каким углеводородам относится. Где встречается в природе? Какими физическими свойствами обладает? Где применяется?

6. Назовите химическую формулу этанола. К каким углеводородам относится. Где встречается в природе? Какими физическими свойствами обладает? Где применяется? Чем опасен?

7. Назовите области применения ВМС. Приведите примеры. В результате каких реакций образуются?

8. Дайте определение химическим связям ионная, ковалентная полярная, ковалентная неполярная, металлическая. Приведите по два примера.

9. Перечислите основные типы химических реакций. Приведите примеры.

10. Расскажите о пагубном влиянии этилового спирта на организм человека. Чем опасен метанол.

11. Какие факторы влияют на скорость химических реакций? Приведите примеры.

Вариант 2

1. Магний – это:

А. Металл, порядковый номер 12, заряд ядра +12, электронных слое 3

Б. Металл, порядковый номер 24, заряд ядра +12, электронных слое 3

В.Неметалл, порядковый номер 12, заряд ядра +12, электронных слое 3

2. Метан - это

А. CH4 , газ, алкен, в природе не встречается, используется в химическом синтезе

Б. CH4 , газ, алкан, в природе встречается при добыче каменного угля, в на болоте используется в химическом синтезе

В. C2H4 , газ, алкан, в природе встречается при добыче каменного угля, в на болоте используется в химическом синтезе

3. Этен – это

А. CH4 , газ, алкен, в природе не встречается, используется в химическом синтезе

В. C2H4 , газ, алкен, в природе не встречается используется в химическом синтезе

4. Ацетилен – это

А. C2H2 , газ, алкин, в природе не встречается, используется в химическом синтезе

В. C2H4 , газ, алкен, в природе не встречается используется в химическом синтезе

5. Этанол – это

А. C2H2 , газ, алкин, в природе не встречается, используется в химическом синтезе

Б. C2H5 OH , жидкость, спирт, используется в парфюмерии, медицине

В. CH3 OH , жидкость, спирт, используется в парфюмерии, медицине

6. Полиэтилен образуется в результате реакции

А. поликондесации

Б. замещения

В. полимеризации

7. Ионная связь

А. частный случай ковалентной, когда образовавшаяся электронная пара полностью принадлежит более электроотрицательному атому

Б. наиболее общий вид химической связи, возникающий за счет обобществления электронной пары посредством обменного механизма, когда каждый из взаимодействующих атомов поставляет по одному электрону

В. возникает в решетке металлов. Силы связи обусловливают высокую тепло- и электропроводность.

8.Перечислите основные типы химических реакций. Приведите примеры.

9.Чем опасен метанол.

10.Какие факторы влияют на скорость химических реакций? Приведите примеры.

Зачет №2. Вариант 1

1. Изомеры. Электролиз. Природные источники углеводородов. Положение металлов в ПСХЭ. Аллотропия. Фенол.

2. Карбоновые кислоты. Оксиды.

3. Альдегиды. Кислоты. Жиры.)

4. Какие вещества называются изомерами? Назовите виды изомерии и приведите примеры.

5. Дайте определение понятию электролиз. Как называется положительный электрод? Как называется отрицательный электрод? Приведите пример электролиза поваренной соли (NaCl). Где применяется электролиз?

6. Назовите природные источники углеводородов. Какие вещества из них получают и где их используют?

7. Дайте общую характеристику положения металлов в ПСХЭ. Какими физическими и химическими свойствами обладают металлы? Применение металлов.

8. Дайте определение аллотропии. Приведите примеры аллотропных видоизменений.

9. Молекулярная формула фенола. Охарактеризуйте области применения, физические свойства, химические свойства фенола.

10. Назовите химические формулы муравьиной и уксусной кислот. К каким органическим соединениям они относится. Где встречается в природе? Какими физическими и химическими свойствами обладают? Где применяется?

11. Назовите химические формулы метаналя и этаналя. К каким органическим соединениям они относится. Где встречается в природе? Какими физическими и химическими свойствами обладают? Где применяется?

12. Дайте определение кислот с точки зрения диссоциации. Как классифицируются кислоты? Какими свойствами обладают. Применение кислот. Назовите формулы серной, азотной, соляной, фосфорной кислот. Какую первую медицинскую помощь нужно оказать при ожоге кислотой?

13. Дайте определение оксидов. Как классифицируются оксиды? Какими свойствами обладают. Применение оксидов. Назовите формулы угарного газа, углекислого газа.

14. Дайте определение жирам. Состав жиров. Применение жиров.

Зачет №3. Вариант 1

1. Основания, глюкоза, соли, крахмал, теория Аррениуса, коррозия, целлюлоза, получение железа, каучук, белки).

2. Дайте определение оснований с точки зрения диссоциации. Как классифицируются основания? Какими свойствами обладают. Применение оснований. Назовите формулы гидроксида калия, гидроксида натрия, гидроксида железа..

3. Формула глюкозы. Как была получена глюкоза? Применение. Уравнение спиртового брожения.

4. Дайте определение солей с точки зрения диссоциации. Как классифицируются соли? Какими свойствами обладают (запишите УХР). Применение. Назовите формулы хлорида натрия, соды, нитрата серебра.

5. Формула крахмала. Физические свойства. Применение. Качественная реакция на крахмал.

6. Определение коррозии. Меры борьбы с коррозией.

7. Формула целлюлозы. Физические свойства. Применение.

8. Что изучает электрохимия. Основные положения теории Аррениуса. Примеры диссоциации кислот, щелочей, оснований.

9. В каком виде встречается железо в природе? Запишите реакции получения железа. Где применяется железо?

10. Что такое каучук? Как изготавливают резину. Опишите бутадиеновый каучук и изопреновый каучуки.

11. Что такое аминокислоты. Из чего состоят белки. В каких продуктах содержаться белки. Функции белков. Свойства белков.

12. Запишите формулы: метан, этен, ацетилен, метанол, этанол, этаналь, метаналь, уксусная кислота, муравьиная кислота, глюкоза, целлюлоза, крахмал, фенол, угарный газ, углекислый газ, серная кислота, азотная кислота, гидроксид натрия, гидроксид калия, хлорид натрия, кислород, водород, вода, йод.

Зачет 4. Вариант 1

Химия в профессии повара

1. Какие химические вещества находятся в пище?

2. Как определить прозрачность воды?

3.Что такое «меланоидинообразование»?

4. Дайте определения понятию «углеводы».

5. Дайте определения понятию «белки».

6. Дайте определения понятию «коагуляция»

7. Изобразите при помощи схемы вторичную структуру белковой молекулы.

8. На что может повлиять степень нарезки овощей?

9. Какие способы тепловой обработки уменьшают потери питательных веществ?

10. Дайте определение понятию «прогоркание»?

11. Дайте определение понятию «денатурация»?

12. Почему позеленевший картофель нельзя использовать в пищу? (Он содержит яд- соланин, который в больших количествах может вызвать тошноту, одышку, понос)

Вариант 2

Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 94; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!