Презентации по Химии

Металлы и их свойства. Способы получения
Металлы и их свойства. Способы получения
Металлы. Общая характеристика. Большинство элементов периодической системы представляют собой металлы, находясь в виде простых веществ. Их характеризует: небольшое число электронов на внешнем электронном уровне; значительное расстояние внешних электронов от ядра, отсюда – слабая связь их с ядром, низкие значения Е ионизации; металлическая связь: нейтральные атомы ↔ионы + «электронный газ» - отсюда высокая электропроводность, теплопроводность, металлический блеск и др. Физические свойства металлов Твердое агрегатное состояние (кроме Hg) – обусловлено прочностью пространственной решетки. Cr – по твердости приближается к алмазу Na, K – легко режутся ножом Металлический блеск – способность отражать свет. Наблюдается, если металл в куске. В раздробленном состоянии (кроме Mg и Al) металлы представляют собой порошки черного или темно- серого цвета. Чем меньше поглощают света, тем ярче блеск. Поэтому серебро Ag и палладий Pd можно использовать для изготовления зеркал. На свойстве металлов полностью отражать радиоволны основана радиолокация.
Продолжить чтение
Углеводородное топливо, его виды и назначения
Углеводородное топливо, его виды и назначения
Ископа́емое то́пливо — это нефть, каменный уголь, горючий сланец, природный газ и его гидраты, торф и другие горючие минералы и вещества из группы каустобиолитов, применяемые в основном как топливо, добываемые под землёй или открытым способом. Ископаемые виды топлива формируются из окаменелых останков отмерших растений[1] в процессе разложения в анаэробных условиях под воздействием тепла и давления в земной коре в течение миллионов лет[2]. Уголь и торф — топливо, образующееся по мере накопления и разложения останков животных и растений. Ископаемые виды топлива являются невозобновимым природным ресурсом, так как накапливались миллионы лет. Согласно данным Управления по энергетической информации (), в 2007 году в качестве первичных источников энергии использовались: нефть — 36,0 %, уголь — 27,4 %, природный газ — 23,0 %, в общей сложности доля ископаемого топлива составила 86,4 % от всех источников (ископаемых и неископаемых) потребляемой первичной энергии в мире[3]. Следует отметить, что в состав неископаемых источников энергии включены: гидроэлектростанции — 6,3 %, ядерное — 8,5 %, и другие (геотермальная,солнечная, приливная, энергия ветра, сжигания древесины и отходов) в размере 0,9 %[4]. Получаемые продукты при переработке нефти
Продолжить чтение
Минералогия литофильных редких элементов. Бор
Минералогия литофильных редких элементов. Бор
Бор – удивительный элемент с совершенно своеобразными химией и минералогией. С древности известны его природные соединения, в первую очередь бура Na2B4O5(OH)4•8H2O, достаточно широко применявшаяся в античные времена. В то же время, получение бора в качестве простого вещества и сегодня представляет собой трудную задачу в силу его тугоплавкости и способности при высокой температуре легко реагировать с кислородом, азотом и большинством металлов. Впервые бор в очень загрязненном виде был получен в 1808 г Г. Дэви, Ж. Гей-Люссаком и Л. Тенаром. Бор с чистотой 95-98% выделен в 1892 г А. Муассаном, а степень чистоты >99% достигнута только в XX веке. Бор – единственный неметалл в III-й группе Периодической системы. Он имеет ряд общих химических свойств (и кристаллохимических особенностей) с углеродом и кремнием. Английское название элемента boron было введено Г. Дэви как раз по сочетанию источника – буры – и сходства свойств с углеродом: bor(ax + carb)on. Подобно углероду и кремнию, бор обладает замечательной способностью образовывать ковалентные молекулярные соединения, однако резко отличается от них дефицитом валентных электронов по сравнению с числом валентных орбиталей: его электронная конфигурация: [He]2s22p1. Другие элементы – металлы – в подобной ситуации образуют металлические связи, в то время как у бора малый размер атома (атомный радиус 0.98 Å, ковалентный радиус 0.82 Å) и очень высокие энергии ионизации (I, II и III: соответственно 801, 2427 и 3657 кДж/моль) приводят к образованию ковалентной связи. «Преодолевает» эти противоречия элементарный бор, образуя большое число кристаллических полиморфных модификаций, уникальных по сложности строения. В основе их структур лежит икосаэдр B12. Икосаэдры обладают осями 5-го порядка и поэтому упаковываются неплотно, что порождает в структуре регулярно расположенные пустоты, в которые легко входят как дополнительные атомы бора, так и атомы металлов. Даже в самой плотной α-ромбоэдрической модификации бора лишь 37% объема занято атомами (для сравнения: в плотнейшей шаровой упаковке – 74%). В элементарной ячейке наиболее термодинамически устойчивой β-ромбоэдрической модификации бора находится 105 атомов. Из-за полиморфизма и неудаляемых примесей точное определение физических свойств бора оказалось затруднено. Бор очень тугоплавок: температура плавления β-ромбоэдрической модификации с плотностью 2.35 г/см3 составляет 2092ºC.
Продолжить чтение
Зеленая химия и проблемы устойчивого развития
Зеленая химия и проблемы устойчивого развития
• Атмосфера (загрязнение, фотохимический смог, кислотные выпадения, деградация озонового слоя, глобальное изменение климата) • Гидросфера (загрязнение, нехватка пресной воды) • Почва (загрязнение, снижение плодородия) • Энергетика (энергетический кризис, ископаемое топливо, возобновляемые источники энергии) • Природные ресурсы и химия окружающей среды • Народонаселение ( контроль численности, проблема голода, здоровье и медицинская химия) • Образование и средства массовой коммуникации (дети и молодежь, общественность, политики и лица, принимающие решения) Глобальная проблематика с точки зрения химика Источник: John W. Hill and Doris K. Kolb, ‘Chemistry for Changing Time’, Person Education Inc., 2004. Распределение природоохранных инвестиций по видам экономической деятельности
Продолжить чтение
Методы выделения и очистки продуктов биотехнологических производств
Методы выделения и очистки продуктов биотехнологических производств
Основные группы продуктов биосинтеза: - биопрепараты на основе инактивированной биомассы клеток и продуктов переработки (кормовые дрожжи, грибной мицелии и др.) - биопрепараты на основе очищенных продуктов метаболизма микроорганизмов (витамины, аминокислоты, ферменты, антибиотики) - биопрепараты на основе жизнеспособных микроорганизмов (пробиотики, пекарские дрожжи, средства защиты растений, бактериальные удобрения и др.) - ослабленная биомасса микроорганизмов (живые вакцины) - жидкость (осветленная), полученная после отделения биомассы (пиво, квас, вино) - среда ферментации (кефир, йогурт, хлеб) Конечным продуктом стадии ферментации является культуральная жидкость ‒ суспензия микроорганизмов, содержащая накопленный продукт микробиологического синтеза. Целевым продуктом микробиологического синтеза может быть: сама биомасса микроорганизмов (инактивированная или живые клетки) продукты метаболизма (антибиотики, ферменты, витамины и т.п.), растворенные в культуральной жидкости или находящиеся внутри клеток. Эндометаболит − целевой продукт находится внутри клетки (накапливается или входит в состав клеточных структур или оболочки) Экзометаболит − целевой продукт выделяется клеткой в КЖ
Продолжить чтение
Переработка газа. Первичная переработка нефти. Лекция 9
Переработка газа. Первичная переработка нефти. Лекция 9
Структура темы Углеводородный газ. Его источники, состав. Переработка природных газов. Очистка от воды, кислых примесей. Точка росы. Разделение на фракции. Ректификация. Нефтепереработка. Общие положения. Состав нефти. Первичная переработка нефти. Стабилизация, обезвоживание и обессоливание. Атмосферная и вакуумная перегонка. Глубина переработки нефти. Продукты первичной переработки. Бензин. Октановое число. Состав бензина. Компаундирование. Перспективы производства. Дизельное топливо. Цетановое число. Температура застывания, зимнее и летнее ДТ. Вторичная переработка нефти. Каталитический крекинг. Химия к.к., сырье, условия, катализаторы, установки, продукты. Каталитический риформинг. Химия риформинга, условия, катализаторы, установки. Термические (некаталитические) процессы. Крекинг, коксование, пиролиз. Продукты термических процессов. Олефины, кокс, битум. Гидрогенизационные процессы. Гидрообессеривание. Катализаторы, условия, установки. Гидрокрекинг. Катализаторы, условия, установки. Гидроизомеризация. Катализаторы, условия, установки. Получение водорода. Получение смазочных масел. 27.03.2013 Запасы России (на 1 янв 2012) Извлекаемые запасы нефти по категории C1 - 17,8 млрд т по категории C2 - 10,2 млрд т запасы газа по категории С1 - 48,8 трлн куб. м по категории С2 - 19,6 трлн куб. м. (озвучено министром природных ресурсов РФ Сергеем Донским) Годовая добыча 600 млрд.м3 Экспорт - 300 млрд.м3 27.03.2013 C1 – разведанные С2 - оцененные
Продолжить чтение
Күйдіргіш натрий
Күйдіргіш натрий
Натрий(Natrіum), Na – элементтердің периодтық жүйесінің І тобындағы химиялық элемент, атомдық нейтрондары 11, атомдық моллекулласы 22,98977; сілтілік металдарға жатады. Табиғатта тұрақты бір изотопы (23Na) бар. Натрий-ды алғаш 1807 жылы ағылшын химигі Г.Дэви (1778 – 1829) күйдіргіш натрийды (NaOH) электролиздеу арқылы бөліп алған. Жер қыртысындағы орташа массалық мөлшері 2,64%. Маңызды минералдары: галит (тас тұзы) – NaCl,мирабилит (глаубер тұзы) – Na2SO410H2O, чили селитрасы – NaNO3, криолит – Na3AlF6, трона – NaHCO3Na2CO32H2O. Натрий жұмсақ, күмістей ақ металл, тығыздығы 0,968 г/см3, балқу t 97,83С, қайнау t 882,9С. Тотығу дәрежесі +1. Қатты Натрий ауада тез тотығады, сұйық күйінде тұтанады. Сумен өте күшті, оттек, фтор, хлор, күкіртпен белсенді, 200С-та сутекпен, 800 – 900С-та көміртекпен әрекеттеседі. Химиялық қасиеттері  1. Бейметалдармен әрекеттескенде екі түрлі қышкылдың тұзы түзіледі.  2. Қышкылдық және екідайлы оксидтермен тұз және су түзе әрекеттеседі.  3. Қышқылдармен де осы тектес заттар береді;  4. Тұздармен реакцияласуы:  a) орта тұздармен: 3NaOH + ҒеС13 = NaCl + Ғе(ОН)3  ә) қышқыл тұздармен: NaOH + NaHS04 = Na2S04 + Н20  в) негіздік тұздармен: 2NaOH + А1(ОН)С12 = А1(ОН)3 + 2NaCl 
Продолжить чтение
Сера. Сера в природе. Применение серы. Сероводород и сульфиды
Сера. Сера в природе. Применение серы. Сероводород и сульфиды
В подгруппу кислорода входят пять элементов: кислород, сера, селен, теллур и полоний (полоний – радиоактивный элемент). Это p-элементыVI группы периодической системы Д.И. Менделеева. Они имеют групповое название – халькогены, что означает «образующие руды». Все халькогены в соединениях с водородом и металлами проявляют степень окисления –2, а в соединениях с кислородом и другими активными неметаллами – обычно +4 и +6. В соединениях с фтором +2. Сера в самородном состоянии, а также в виде сернистых соединений известна с древнейших времен. Она упоминается в Библии, поэмах Гомера и других. Сера входила в состав "священных" курений при религиозных обрядах; считалось, что запах горящей Серы отгоняет злых духов. Сера давно стала необходимым компонентом зажигательных смесей для военных целей, например "греческого огня" (10 в. н. э.). Около 8 века в Китае стали использовать Серу в пиротехнических целях. Издавна Серой и ее соединениями лечили кожные заболевания. В период арабской алхимии возникла гипотеза, согласно которой Сера (начало горючести) и ртуть (начало металличности) считали составными частями всех металлов. Элементарную природу Серы установил А. Л. Лавуазье и включил ее в список неметаллических простых тел (1789). В 1822 году Э. Мичерлих обнаружил аллотропию Серы.
Продолжить чтение
Стехиометрия и классификация твердых веществ
Стехиометрия и классификация твердых веществ
Твердые вещества (ТВ) классифицируют по - химическому составу и строению, - пространственной структуре, - свойствам. Структура и свойства ТВ определяются: - типом связи (молекулярная, ионная, ковалентная, координационная); - стехиометрией (валентность или функциональность атомов, молекул или других структурных единиц ТВ и отношения между ними); - размером структурных единиц; - наличием преобладающих кристаллографических плоскостей в объеме и на поверхности; - типом и концентрацией объемных дефектов; - характером, природой и концентрацией функциональных групп на поверхности Стехиометрия и классификация твердых веществ АxВy При условии отсутствия связей А–А и В–В координационные числа (KЧ) атомов А и В в соединениях АхВу относятся как у:х. АВ2 KЧA/KЧB = 2:1 (в SiO2 – 4:2; в TiO2 – 6:3; в CaF2 – 8:4). Для более сложных соединений АxВyСz среднее КЧк катионов Соотношения стехиометрических коэффициентов и координационных чисел Шпинель MgAl2O4 КЧMg = 4 (тетраэдрическая координация), КЧAl = 6 (октаэдрическая координация); КЧО = (1×4 + 2×6) / 4 = 4 (тетраэдр). Перовскит CaTiO3 КЧTi = 6 (октаэдрическая координация); КЧCa = 12; КЧО = (1×12 + 1×6) / 3 = 6 (октаэдр). Т.о., К одного из ионов (или атомов) можно определить, если известны К других ионов (атомов). Для этого нужно знать структуру твердых веществ.
Продолжить чтение
Радиоактивные элементы почв
Радиоактивные элементы почв
В почвах присутствуют почти все известные в природе химические элементы, в том числе и радионуклиды. Радионуклиды – химические элементы, способные к самопроизвольному распаду с образованием новых элементов, а также образованные изотопы любых химических элементов. Следствием ядерного распада является ионизирующая радиация в виде потока альфа-частиц (поток ядер гелия, протонов) и бета-частиц (поток электронов), нейтронов, гамма-излучение и рентгеновское излучение. Это явление получило название радиоактивность. Химические элементы, способные к самопроизвольному распаду называются радиоактивными.  Радиоактивность почв обусловлена содержанием в них радионуклидов. Различают естественную и искусственную радиоактивность. Среди биосферных объектов почвы обладают наиболее высокой естественной степенью радиоактивности. Естественная радиоактивность почв вызывается естественными радиоактивными изотопами, которые всегда в тех или иных количествах присутствуют в почвах и почвообразующих породах. Естественные радионуклиды подразделяют на 3 группы. Первая группа включает радиоактивные элементы — элементы, все изотопы которых радиоактивны: уран (238U, 235U), торий (232Th), радий (226Ra) и радон (222Rn, 220Rn). Во вторую группу входят изотопы «обычных» элементов, обладающие радиоактивными свойствами: калий (40К), рубидий (87Rb), кальций (48Са), цирконий (96Zr) и др. Третью группу составляют радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под действием космических лучей: тритий (3Н), бериллий (7Ве, 10Ве) и углерод (14С). Валовое содержание естественных радиоактивных изотопов в основном зависит от почвообразующих пород. Почвы, сформировавшиеся на продуктах выветривания кислых пород, содержат радиоактивных изотопов
Продолжить чтение