Решение:
Зная объем вещества и его плотность, найдем массу:
m = V. r
m = 5,0.0,689 = 3,445 г. = 3445 мг
Для сравнения концентрации со значением ПДК этиламина найдем его концентрацию в приведенном помещении:
С = m/V = 3445 мг/ 54 м3 = 63,8 мг/м3.
63,8 / 18 = 3,5 раза
Ответ: Концентрация этиламина в помещении превышает значение его ПДК в 3,5 раза.
2. В результате аварии в цеху, размеры которого составляют 4 ´ 9 ´ 10 м произошла утечка 23 г. 50%-ного раствора триэтиламина (ПДК = 10 мг/м3). Превышает ли концентрация триэтиламина а помещении его ПДК?
Решение:
Найдем объем помещения:
V = 4´9´10 = 36000 м3
Найдем массу триэтиламина, зная его концентрацию:
23 г. ´ 0,5 = 11,5 г триэтиламина
С = m/V = 1150 мг/3600 м3 = 0,32 мг/м3
Ответ: концентрация триэтиламина не превышает значение его ПДК
3. В цеху хранится 8,5 г аллиламина. Каков должен быть объем помещения, чтобы в случае аварии концентрация аллиламина не превысила значение его ПДК (ПДК = 0,5 мг/м3)?
Решение:
Найдем объем помещения из выражения для его концентрации:
С = m/V; V = m/C
V = 8500 / 0,5 = 17000 м3
Ответ: Объем помещения должен быть больше 17000 м3.
4. В лаборатории размерами 28 ´ 20 ´ 3 м было разлито 1,62 мл бутиламина (ПДК = 10 мг/м3, r = 0,7401 г./мл) и 1,2 мл дипропиламина (ПДК = 5 мг/м3,r = 0,7384 г./мл). Составляет ли угрозу здоровью персонала такая ситуация?
Решение:
Найдем массу веществ:
m = r´ V
для бутиламина m = 0,7401 ´ 1,62 = 1,2 г = 1200 мг
для дипропиламина m = 0,7384 ´ 1,2 = 0,9 г = 900 мг
Найдем объем помещения:
V = 28 ´ 20 ´ 3 = 1680 м3
Концентрация веществ:
С1 = m/V = 1200 / 1680 = 0,71 мг/м3
С2 = m/V = 900 / 1680 = 0,54 мг/м3
Ответ: Данная утечка не представляет особой угрозы здоровью персонала.
По вышеприведенным схемам учащимся предлагается составить задачи.
Задача 5. Самый дешевый щелочной реагент для нейтрализации кислотных промышленных стоков – гашеная известь (гидроксид кальция). Используют как суспензию гидроксида кальция («известковое молоко»), так и прозрачный раствор («известковую воду»). Рассчитайте рН 0,02М раствора Ca(OH)2.
Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:
Ca(OH)2 = Ca2+ + 2 OH-; рН > 7
c {Ca(OH)2} = 0,02 моль/л; pH =?
В соответствии с уравнением реакции равновесная молярная концентрация анионов OH – вдвое больше концентрации гидроксида кальция c {Ca(OH)2}:
[OH-] = 2c {Ca(OH)2}
рН = 14 – pOH = 14 + lg[OH--] = 14 + lg 2c {Ca(OH)2} = 12,6
Ответ. Водородный показатель известковой воды равен 12,6.
Задача 6. Одно из самых дешевых азотных удобрений – аммиачная вода, раствор аммиака. Определите степень диссоциации гидрата аммиака NH3. H2O в 0,002М растворе, если его рН равен 10,3 при 25 oС.
Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:
NH3. H2O <<здесь знак обратимости>> NH4+ + OH-; рН > 7
c(NH3. H2O) = 0,002 моль/л; pH = 10,3
a =?
В соответствии с уравнением реакции равновесная молярная концентрация анионов OH – связана с концентрацией гидрата аммиака и степенью диссоциации:
[OH-] = a.c(NH3. H2O)
рН = 14 – pOH = 14 + lg[OH--] = 14 + lg {a.c(NH3. H2O)}
a = (10 pH - 14): с = 10 10,3 - – 14 / 0,002 = 0,093 = 9,3%
Ответ. Степень диссоциации гидрата аммиака равна 9,3. [9 – 11]
Как известно, изложение материала тем доступнее, чем оно ближе к практике. Благодаря тому, что в преподавании темы «Основания», наряду с общеучебными, преследуются и экологические цели, происходит сближение теории и практики. В этом ключе, на наш взгляд, и следует преподавать многие разделы общей, неорганической и органической химии.
На основе материала, рассмотренного и проанализированного в данной курсовой работе, можно сделать следующие выводы:
1. Анализ литературных данных по проблеме преподавания темы «Основания» как с общеучебной, так и с экологической точки зрения позволил выявить наиболее целесообразные приемы преподавания.
2. Предложен блок, освещающий демонстрационные опыты и практические работы по теме «Амины как органические основания».
3. Разработаны варианты тестовых заданий по теме «Основания», имеющие как общеучебное, так и с экологическое направление.
4. В работе приведены варианты задач по теме «Основания» экологического характера, а также предлагается самостоятельное составление задач.
1. Т.Н. Кровельщикова, А.В. Коршунов. Из опыта реализации экологического подхода к обучению химии / Химия в школе. 2002, №8, с. 40–42.
2. H.В. Егорова. Вопросы Экологического образования при изучении химии / Химия в школе, 2001, №5, с. 46 – 49.
3. Зверев И. Охрана природы и экологическое воспитание школьников. // Воспит. школьников. – 1985. – N6. – с. 30–36.
4. Программы для средних общеобразовательных учебных заведений. Химия. // Под ред. В.И. Сивоглазова. М., «Просвещение», 1993.
5. Обучение химии в 11 классе. В 2 ч. Ч 1: Кн. Для учителя / Под ред. И.Н. Черткова. – М.: просвещение, 1992. – с. 6 – 20.
6. Азотсодержащие органические соединения. // Химия в школе. №6, 1996, с. 18–22.
7. И.Г. Афонина. Тестовые задания в курсе химии. // Химия в школе. №7, 2002, с. 43 – 45.
8. Единый государственный экзамен 2002: Контрольные измерительные материалы: Химия / А.А. Каверина, Д.Ю. Добротин, М.Г. Снастина и др.; М-во образования РФ. – М.: Просвещение, 2002. – с. 20–35.
9. Безуевская В.А. Химические задачи с экологическим содержанием / Химия в школе, 2000, №2, с. 59 – 61.
10.A.B. Краснянский. Экологические проблемы расчетных задачах по химии / Химия в школе, 1996, №6, с. 22 – 27
11.А.В. Краснянский. Экологические проблемы в расчетных задачах по химии / Химия в школе, 1996, №5, с. 32 – 37.