ГДЗ по Химии 8 Класс Страница 55 Рабочая тетрадь (2018) Габриелян — Подробные Ответы

6. Заполните таблицу «Металлы». Данные для таблицы найдите с помощью дополнительных источников информации, в том числе Интернета.

7. С помощью Интернета и других источников информации
(_____________________________________________________)
(укажите)
подготовьте небольшое сообщение на тему «Ртуть в жизни человека» по следующему плану:
1) знания о ртути в древности и в Средние века;
2) токсичность ртути и меры безопасности при работе с ней;
3) применение ртути в современной промышленности.

Вопрос 6

Вопрос 7

Ртуть в жизни человека

1) Ртуть известна человечеству на протяжении тысячелетий. Древние египтяне, греки и римляне ценили её за уникальное жидкое состояние и металлический блеск. В средние века алхимики считали, что ртуть является ключевым элементом для создания золота, и использовали её в своих экспериментах по поиску философского камня.

2) Ртуть обладает высокой токсичностью. В виде паров или в составе различных соединений она негативно влияет на центральную нервную систему, что может привести к серьезным отравлениям, вплоть до смертельного исхода. В лабораториях и на производственных объектах существуют строгие нормы безопасности при работе с ртутью: необходима хорошая вентиляция, использование защитных перчаток и средств, а также специальные правила для хранения и транспортировки ртутных соединений.

3) Ртуть широко применяется в промышленности; например, её используют (в небольших дозах) в люминесцентных лампах и аккумуляторах. Она также применяется для производства термометров и барометров, хотя из-за соображений безопасности традиционные модели постепенно заменяются электронными устройствами.

Вопрос 6

Медь (Cuprum)

— Кем и когда впервые получен: Медь – один из первых металлов, освоенных человеком. Ее история насчитывает более 10 000 лет. В отличие от многих других металлов, медь часто встречается в природе в самородном (чистом) виде, что делало ее доступной для древних цивилизаций без сложных металлургических процессов. Это привело к «Медному веку» (или Хальколиту), который предшествовал Бронзовому веку и Железному веку. Древние египтяне, шумеры, греки и римляне активно использовали медь.

— Свойства: Медь обладает высокой электро- и теплопроводностью, хорошей ковкостью и пластичностью. Она устойчива к коррозии (хотя со временем покрывается патиной – зеленоватым налетом).

— Области применения (подробнее):

• Электротехника: Благодаря своей выдающейся электропроводности, медь является основным материалом для производства электрических проводов, кабелей, обмоток двигателей, трансформаторов и печатных плат.
• Строительство: Используется в кровельных материалах, водопроводных трубах (благодаря устойчивости к коррозии и антибактериальным свойствам), а также в декоративных элементах.
• Транспорт: Применяется в радиаторах автомобилей, тормозных системах, электропроводке.
• Сплавы: Медь является ключевым компонентом для многих важных сплавов:
  Бронза (с оловом) – использовалась для изготовления инструментов, оружия, скульптур.
  Латунь (с цинком) – применяется в сантехнике, музыкальных инструментах, декоративных изделиях.
• Искусство и быт: Из меди изготавливают посуду, ювелирные изделия, монеты, скульптуры.

Золото (Aurum)

— Кем и когда впервые получен: Золото, как и медь, известно человечеству с глубокой древности (более 6000 лет назад). Оно также встречается в природе в самородном виде (в виде крупинок, самородков), что позволило древним цивилизациям легко его находить и обрабатывать. Его уникальный блеск, устойчивость к коррозии и редкость сделали его ценным с самого начала.

— Свойства: Золото – очень мягкий, ковкий и пластичный металл. Оно не окисляется на воздухе, не реагирует с большинством кислот (кроме «царской водки»), обладает высокой электропроводностью.

— Области применения (подробнее):

• Ювелирное дело: Основное применение золота. Его красота, редкость и долговечность делают его идеальным для украшений. Часто используется в сплавах (с медью, серебром, палладием) для повышения твердости и изменения цвета (например, белое золото).
• Стоматология: Золотые сплавы используются для изготовления зубных коронок и мостов благодаря их инертности (не вызывают аллергии), биосовместимости и устойчивости к коррозии в ротовой полости.
• Электроника: В микроэлектронике золото применяется для покрытия электрических контактов, разъемов, проводников в высоконадежных устройствах (компьютеры, смартфоны, космическая техника). Это обусловлено его отличной электропроводностью и абсолютной устойчивостью к окислению, что обеспечивает стабильный сигнал.
• Инвестиции и монетарная система: Золото традиционно служит средством сбережения, инвестиционным активом и резервным активом для центральных банков многих стран.

Алюминий (Aluminium)

— Кем и когда впервые получен: Алюминий – относительно «молодой» металл по сравнению с медью и золотом. Впервые он был получен в чистом виде датским химиком Хансом Кристианом Эрстедом в 1825 году. Однако процесс был сложным, и алюминий оставался очень дорогим и редким металлом, дороже золота, вплоть до конца XIX века. Его широкое промышленное производство стало возможным только после изобретения электролитического метода (процесс Холла-Эру) в 1886 году.

— Свойства: Алюминий – легкий, но прочный металл. Он обладает высокой коррозионной стойкостью (благодаря образованию тонкой, но прочной оксидной пленки на поверхности), хорошей тепло- и электропроводностью.

— Области применения (подробнее):

• Авиация и космос: Благодаря исключительному соотношению прочности к весу, алюминиевые сплавы являются основным материалом для строительства самолетов, космических кораблей, ракет.
• Транспорт: Широко используется в автомобилестроении (кузова, двигатели, диски), железнодорожном транспорте и судостроении для уменьшения веса и экономии топлива.
• Упаковка: Алюминиевая фольга (для пищевых продуктов), банки для напитков – благодаря легкости, гигиеничности и способности к переработке.
• Строительство: Оконные рамы, дверные профили, элементы фасадов, кровельные материалы.
• Бытовая посуда: Кастрюли, сковороды, формы для выпечки – благодаря хорошей теплопроводности.
• Электротехника: Иногда используется в проводах и кабелях (особенно высоковольтных линиях) как более дешевая альтернатива меди, хотя имеет меньшую проводимость.

Железо (Ferrum)

— Кем и когда впервые получен: Железо – самый распространенный металл на Земле и один из важнейших для человечества. Как и медь с золотом, железо и его соединения (в виде руд) известны с древних времен. «Железный век» пришел на смену Бронзовому веку, примерно с XII века до нашей эры, когда люди научились выплавлять железо из руды и обрабатывать его. Это стало революцией, так как железо было значительно прочнее бронзы и более доступно.

— Свойства: Чистое железо относительно мягкое, но его сплавы (стали и чугуны) обладают высокой прочностью, твердостью и износостойкостью. Железо является ферромагнетиком.

— Области применения (подробнее):

• Металлургия (основа): Железо является основой для производства сталей (сплав железа с углеродом и другими элементами) и чугунов (сплав железа с высоким содержанием углерода). Эти сплавы составляют львиную долю всех производимых металлов.
• Строительство: Сталь – основной материал для возведения каркасов зданий, мостов, арматуры в железобетоне, железнодорожных рельсов.
• Машиностроение: Из стали и чугуна изготавливают детали машин, двигателей, инструменты, станки.
• Военно-промышленный комплекс: Броня, оружие, военная техника.
• Транспортная промышленность: Кузова автомобилей, рамы велосипедов, детали поездов, кораблей.
• Быт: Множество бытовых предметов, от кухонной утвари до бытовой техники, содержат железо или его сплавы.

Таким образом, каждый из этих металлов сыграл и продолжает играть уникальную и незаменимую роль в развитии человеческой цивилизации благодаря своим специфическим свойствам и доступности.

Вопрос 7

Ртуть в жизни человека

1. Знания о ртути в древности и в Средние века:

Ртуть, или «гидраргирум» (жидкое серебро), как её называли древние греки, действительно известна человечеству на протяжении тысячелетий. Её уникальные свойства – способность быть жидкой при комнатной температуре, высокий удельный вес и характерный металлический блеск – всегда привлекали внимание.

— В Древнем мире: Древние египтяне, греки и римляне использовали ртуть в различных целях. Например, в Египте её находили в гробницах, что указывает на её возможное ритуальное или декоративное применение. Римляне использовали ртуть для амальгамирования золота и серебра, чтобы извлекать их из руд, а также в косметике (хотя это было опасно) и в качестве пигмента. В традиционной китайской медицине и алхимии ртуть также играла важную роль, иногда её даже употребляли внутрь, что приводило к тяжёлым отравлениям.

— В Средние века: Эпоха Средневековья была временем расцвета алхимии, и ртуть занимала в ней центральное место. Алхимики верили, что ртуть, благодаря своей подвижности и способности растворять другие металлы, является одним из «первоэлементов» или «принципов» всех металлов (наряду с серой). Они считали, что, изменяя соотношение ртути и серы, можно трансмутировать неблагородные металлы в золото. Поиск «философского камня» – мифической субстанции, способной превращать металлы в золото и даровать бессмертие – часто включал сложные эксперименты с ртутью. Несмотря на то, что эти попытки не привели к созданию золота, алхимики, работая с ртутью, открыли множество химических реакций и соединений, заложив основы для будущей химии.

2. Токсичность ртути и меры безопасности при работе с ней:

Ртуть является одним из наиболее токсичных тяжёлых металлов. Её опасность заключается в том, что она может существовать в различных формах (элементарная ртуть, неорганические и органические соединения), каждая из которых обладает своей степенью токсичности и путями воздействия на организм.

— Пути воздействия и последствия:

• Пары элементарной ртути: Наиболее распространённый и опасный путь отравления. Ртуть легко испаряется при комнатной температуре. Вдыхание паров приводит к их быстрому поглощению лёгкими и распространению по всему организму, включая мозг.
• Органические соединения (например, метилртуть): Чрезвычайно токсичны. Они могут накапливаться в пищевой цепи (например, в рыбе), и их употребление приводит к тяжёлым, часто необратимым неврологическим нарушениям.
• Неорганические соединения: Могут быть токсичны при проглатывании или контакте с кожей, вызывая повреждение почек и желудочно-кишечного тракта.

— Влияние на организм: Ртуть оказывает разрушительное воздействие на центральную нервную систему (вызывая тремор, потерю памяти, изменения личности, депрессию), почки (почечная недостаточность), пищеварительную систему, дыхательные пути и иммунную систему. Хроническое воздействие может привести к серьёзным, необратимым повреждениям и даже к смертельному исходу.

— Меры безопасности: Учитывая высокую токсичность, при работе с ртутью и её соединениями необходимы строжайшие меры безопасности:

• Вентиляция: Обязательное использование мощных вытяжных систем для предотвращения накопления паров ртути в воздухе.
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ): Работники должны использовать специальные перчатки (не пропускающие ртуть), защитные очки, респираторы с противортутными фильтрами и защитную одежду.
• Герметичность и хранение: Ртуть и её соединения должны храниться в герметичных, прочных контейнерах в специально отведённых, хорошо вентилируемых и контролируемых помещениях.
• Процедуры уборки разливов: Наличие специальных наборов для уборки ртути (ртутных абсорбентов, средств для демеркуризации) и обученный персонал для оперативного реагирования на разливы.
• Мониторинг: Регулярный мониторинг концентрации паров ртути в воздухе рабочих зон и медицинские осмотры персонала.
• Утилизация: Строгое соблюдение правил утилизации ртутьсодержащих отходов, чтобы предотвратить их попадание в окружающую среду.

3. Применение ртути в современной промышленности:

Несмотря на свою токсичность, уникальные свойства ртути (жидкое состояние, высокая плотность, хорошая электропроводность, стабильность) долгое время делали её незаменимой во многих областях. Однако в последние десятилетия, благодаря растущему осознанию экологических и медицинских рисков, использование ртути значительно сокращается, и многие страны вводят запреты на её применение.

— Люминесцентные лампы (энергосберегающие лампы): Это одно из наиболее известных применений. Внутри лампы находится небольшое количество паров ртути. При подаче электричества пары ртути ионизируются и излучают ультрафиолетовое (УФ) излучение. Это УФ-излучение затем поглощается люминофорным покрытием на внутренней поверхности лампы, которое преобразует его в видимый свет. Из-за содержания ртути такие лампы требуют специальной утилизации. В настоящее время активно разрабатываются и внедряются светодиодные (LED) лампы, которые не содержат ртути и являются более энергоэффективными.

— Аккумуляторы: Ранее ртуть использовалась в некоторых типах батареек, таких как ртутно-оксидные батареи, благодаря их стабильному напряжению и длительному сроку службы. Однако из-за экологических проблем, связанных с утилизацией, их производство и продажа были в значительной степени прекращены, и на смену им пришли щелочные, литий-ионные и другие типы батарей.

— Термометры и барометры: Традиционные жидкостные термометры и барометры использовали ртуть из-за её равномерного термического расширения и высокой плотности. Ртутные термометры были очень точными. Однако риск разбития и выброса ртути привёл к их постепенной замене на спиртовые (для низких температур), галлиевые (для медицинских целей) или электронные термометры. Аналогично, ртутные барометры уступают место анероидным и электронным.

— Другие применения (сокращающиеся):

• Химическая промышленность: Исторически ртуть использовалась в хлор-щелочном процессе для производства хлора и гидроксида натрия, но этот метод постепенно вытесняется более экологичными мембранными технологиями.
• Стоматология: Амальгамные пломбы, содержащие ртуть, долгое время были распространены, но их использование сокращается в пользу композитных материалов из-за опасений по поводу выделения ртутных паров и экологических проблем.
• Электрические выключатели и реле: В некоторых старых устройствах ртуть использовалась в качестве проводника для замыкания электрических цепей.

Таким образом, история ртути – это история её уникальных свойств, которые привели как к её широкому применению и даже мистификации в прошлом, так и к осознанию её серьёзной опасности, что ведёт к постепенному отказу от её использования в большинстве сфер современной жизни.