Минеральные удобрения

Минеральные удобрения – неорганические соединения, которые содержат необходимое кол-во питательного вещества для растений.

К важнейшим минеральным удобрениям относят фосфорные удобрения. Природные соединения фосфора – фосфориты и апатиты – содержат фосфор в виде нерастворимого среднего фосфата, который плохо усваивается растениями. Для получения легко усваиваемых удобрений фосфориты подвергаются химической переработке, заключающейся в превращении средней соли в кислую. Таким путем приготавливают наиболее важные фосфорные удобрения – суперфосфат, двойной суперфосфат и преципитат.

Вопрос №45. Углерод и его нахождение в природе. Аллотропные модификации углерода. Физические и химические свойства. Уголь как адсорбент.

Углерод находится в природе как в свободном состоянии, так и в виде многочисленных соединений. Свободный углерод встречается в виде алмаза и графита. Алмазы образуют отдельные кристаллы или небольшого размера сростки, масса которых обычно колеблется от тысячных до десятых долей грамма.

Наиболее крупные месторождения графита образовались в результате воздействия высоких температур и давления на каменные угли.

Уголь, тоже состоящий из углерода, получается искусственным путем. Однако в природе есть вещества, близкие по своему составу к углю. Таковы различные виды ископаемого угля, образующие во многих местах земного шара мощные отложения. Некоторые из ископаемых углей содержат до 1 углерода.

Соединения углерода очень распространены. Кроме ископаемого угля, в недрах Земли находятся большие скопления нефти, представляющей сложную смесь различных углеродсодержащих соединений, преимущественно углеводородов. В воздухе всегда имеется диоксид углерода. Наконец, растительные и животные организмы состоят из веществ, в образовании которых главное участие принимает углерод.

Аллотропные модификации углерода/Физические свойства

В свободном состоянии углерод известен в виде алмаза, кристаллизующегося в кубической системе, и графита, принадлежащего к гексагональной системе.

Алмаз — бесцветное, прозрачное вещество, чрезвычайно сильно преломляющее лучи света. Он кристаллизуется в кубической гранецентрированной решетке. Атомы углерода в алмазе находятся в состоянии гибридизации и образуют трехмерную тетраэдрическую сетку, в которой они связаны друг с другом ковалентными связями. Из всех простых веществ алмаз имеет максимальное число атомов, приходящихся на единицу объема.

При прокаливании в кислороде алмаз сгорает, образуя диоксид углерода. Если сильно нагреть алмаз без доступа воздуха, то он превращается в графит.

Графит представляет собой темно-серые кристаллы со слабым металлическим блеском. Он имеет слоистую решетку. Все атомы углерода находятся здесь в состоянии гибридизации: каждый из них образует три ковалентные связи с соседними атомами, причем углы между направлениями связей равны. В результате возникает плоская сетка, составленная из правильных шестиугольников, в вершинах которых находятся ядра атомов углерода.

Химические свойства

При низких температурах и уголь, и графит и, в особенности, алмаз инертны. При нагревании их активность увеличивается: уголь легко соединяется с кислородом и служит хорошим восстановителем.

С кислородом углерод образует диоксид (или двуокись) углерода, часто называемый также углекислым газом, и оксид.

При очень высоких температурах углерод соединяется с водородом, серой, кремнием, бором и многими металлами; уголь вступает в реакции легче, чем графит и тем более алмаз.

 

БИЛЕТ №46

Оксиды углерода. Получение, свойства, применение.

Оксид углерода (IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, угольный ангидрид) — CO2, бесцветный газ, без запаха, со слегка кисловаты. В промышленности получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании или при пониженном давлении разлагается, высвобождая углекислоту. В пищевых целях используется газ, образующийся при спиртовом брожении. После предварительной обработки газ закачивается в баллоны.

Также углекислый газ получают на установках разделения воздуха, как побочный продукт получения чистого кислорода, азота и аргона.

В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Использование реакции серной кислоты с мелом или мрамором приводит к образованию малорастворимого сульфата кальция, который мешает реакции, и который удаляется значительным избытком кислоты.
Для приготовления напитков может быть использована реакция пищевой соды с лимонной кислотой или с кислым лимонным соком. Именно в таком виде появились первые газированные напитки. Их изготовлением и продажей занимались аптекари. Свойства
Физические

Плотность при нормальных условиях 1,97 кг/м³. При атмосферном давлении диоксид углерода не существует в жидком состоянии, переходя непосредственно из твёрдого состояния в газообразное. Твёрдый диоксид углерода называют сухим льдом. При повышенном давлении и обычных температурах углекислый газ переходит в жидкость, что используется для его хранения.

Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.
Химические

По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом — реакция Кольбе) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).
Биологические

Диоксид углерода играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Диоксид углерода получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием. Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.

Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье. Недостаток углекислого газа тоже опасен

Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса.
В пищевой промышленности диоксид углерода используется как консервант

 

 

БИЛЕТ №47

Угольная кислота и ее соли. Качественная реакция на карбонат-ион. Применение углерода и его соединений.

Угольная кислота — слабая двухосновная кислота с химической формулой H₂CO₃, образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде^[1], в том числе и углекислого газа из воздуха. В водных растворах неустойчива^[2]. Образует ряд устойчивых неорганических иорганических производных: соли (карбонаты и гидрокарбонаты), сложные эфиры, амиды и др.