Экологическое содержание темы "Основания" в курсе неорганической и органической химии средней школы

более слабые основания, так как электронная плотность на атоме азота меньше, чем в молекуле аммиака;

более сильные основания, так как электронная плотность на атоме азота больше, чем в молекуле аммиака;

более сильные основания, так как электронная плотность на атоме азота меньше, чем в молекуле аммиака.

Чем больше атомов водорода в молекуле аммиака замещено предельными радикалами, т

ем:

сила оснований меньше; 2) вещество легче загорается; 3) активнее амин взаимодействует с кислотами; 4) больше растворимость соединения в воде.

Сила оснований возрастает в ряду:

метиламин ® аммиак ® анилин; 2) аммиак ®диметиламин ® анилин;

3) триметиламин ® анилин ® аммиак; 4) анилин ® аммиак ® метиламин.

Реакция между какими веществами характеризует амин как очень слабое органическое основание:

Анилин и бромная вода; 2) Анилин и бромоводородная кислота;

3) Хлорид фениламмония и аммиачная вода;

4) Хлорид фениламмония и раствор гидроксида натрия.

Укажите гомолог вещества N(CH3)3:

пропиламин; 2) диметиламин; 3) фениламин; 4) метилэтиламин.

Тестовые задания с экологическим содержанием

Предельно допустимая концентрация (ПДК) анилина – 0,1 мг/л. В цеховом помещении объемом 600 м3 содержится 45,4 г. анилина. Его концентрация:

превышает ПДК; 2) соответствует ПДК; 3) меньше ПДК.

В лаборатории размерами 3 ´ 5 ´ 10 м произошла утечка 12 мл метиламина (r = 0,699 г./см3, ПДК = 1 мг/м3). Его концентрация в помещении:

превышает ПДК; 2) соответствует ПДК; 3) меньше ПДК.

В объеме 50028 л (этиленимин, 0,02 мг/м3) содержание вещества массой m не превышает его ПДК:

m = 0,025 г.; 2) m = 0,0025 г.; 3) m = 0,001 г.; 4) m = 0,0025 г.

Дана смесь метиламина (45 об.%, r = 0,699 г./см3), диметиламина (25 об.%, r = 0,6804 г./см3) и триметиламина (30 об.%, r = 0,662 г./см3). Укажите объем помещения (н.у.), где эта смесь объемом в 0,5 л не будет представлять угрозы. ПДК равны соответственно 1 мг/м3, 1 мг/м3 и 5 мг/м3.

100 м3; 2) 150000 л; 3) 160000 л; 4) 200 м3.

Токсическое действие аминосоединений жирного ряда возрастает с увеличением числа атомов углерода в радикале, хотя возможность ингаляционного отравления уменьшается с падением летучести. Уменьшается также раздражающее действие, объясняемое щелочностью соединений (у первичных аминосоединений она сильнее, чем у вторичных и третичных), но увеличивается всасывание через кожу в связи с увеличением растворимости в жирах. Первичные аминосоединения токсичнее вторичных и третичных. Изомеры, обладающие более длинной цепью атомов углерода, ядовитее. Диамины токсичнее моноаминов. На основе этой информации предлагаем учащимся составить тесты по следующей схеме:

Расположите предлагаемые соединения в порядке возрастания их токсического действия: …

Здесь можно провести следующие параллели:

по возрастанию числа атомов углерода;

по сравнению токсичности первичных, вторичных и третичных аминов;

по сравнению токсичности моноаминов и диаминов;

по сравнению токсичности изомеров с различной длиной углеводородной цепи.

Задачи по теме «Основания» с экологическим содержанием

В помещении V = 54 м3 разлилось 5,0 мл этиламина (r = 0,689 г./см3). Превышает ли его концентрация пдк (18 мг/м3)?

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.

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

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.

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.