Лабораторная работа №9 Механизм образования кислотных дождей.

Цель: изучить в смоделированных условиях механизм образования кислотных дождей; экспериментальным путем установить действие кислотных дождей на растительные ткани, живые существа, металлы, мрамор.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, пробиркодержатель, штатив, газоотводная трубка, спиртовка, газометр, пирит, раствор хлорида бария, универсальный индикатор, образцы кислотных дождей, лакмусовая бумажка, железный гвоздь, мрамор, яблоко.

Обучающийся должен:

Знать: механизм образования кислотных дождей, воздействие кислотных дождей на растительные ткани, живые существа, активные металлы, мрамор и др.

Уметь: моделировать условия механизма образования кислотных дождей.

Теоретические сведения

Кислотными называются любые осадки - дожди, туманы, снег, кислотность которых выше нормальной.

Кислотные осадки обусловлены присутствием серной (Н2SО4) и азотной (НNОз) кислот. Обычно кислотность на две трети состоит из первой и на одну треть из второй, но во многом их соотношение определяется особенностями антропогенного загрязнения атмосферы в конкретном регионе. Присутствие в этих формулах серы и азота указывает на то, что проблема связана с выбросами данных элементов в воздух. Загрязнение атмосферы соединениями серы. Соединения серы попадают в атмосферу, как естественным путем, так и в результате антропогенной деятельности. При отсутствии источников загрязнения диоксид серы (SO2) встречается в атмосфере в виде ничтожных следов. Единственным крупным естественным источником диоксида серы является вулканическая деятельность. В основном SO2 поступает в атмосферу в результате человеческой деятельности. Главная причина загрязнения им атмосферы - сжигание ископаемого топлива, которое содержит серу. В процессе горения часть серы окисляется до SO2. Среди используемых видов топлива первое место по поставке диоксида серы занимает каменный уголь, второе - нефть, а природный газ находится на третьем месте. Наиболее распространенными соединениями серы, поступающими в атмосферу, являются диоксид серы (SO2),сульфиты (S04), сероуглерод (CS2) и сероводород (Н2S). Основной вред окружающей среде наносит не столько сам диоксид серы, сколько продукт его окисления - S03. Процесс окисления осуществляется под действием кислорода на пылеобразных частицах оксидов металлов в качестве катализаторов, в атмосферной влаге или под действием солнечного света. Газообразный SОз растворяется в капельках влаги с образованием серной кислоты:

SОз(газ) +Н20(ж) = Н2S04(водн)

Загрязнение атмосферы соединениями азота. Оксиды азота образуются в атмосфере как естественным, так и антропогенным путем при горении ископаемого топлива. Загрязнение атмосферы оксидами азота в целом сравнительно невелико. Однако в районах с развитой химической промышленностью имеются локальные зоны повышенного содержания N0, N02 в воздухе.

Выполнение работы

Задание № 1:

Провести опыты по получению кислотного оксида серы (II) и опыты с предложенными образцами кислотных дождей. Опишите механизм образования кислотных дождей. Результаты запишите в таблицу. Сделайте вывод о влиянии кислотных дождей на растительные ткани, живые существа, активные металлы, мрамор.

Опыт 1. Получение оксида серы (II).

Кусочки пирита поместите в стеклянную трубку. Нагрейте трубку в пламени спиртовки и пропустите из газометра воздух или кислород. Образовавшийся в результате реакции газ с резким запахом растворите в воде. Напишите уравнение химической реакции.

Опыт 2.

Содержимое пробирки поделите на две части, в одну добавьте раствор хлорида бария, в другую – универсальный индикатор. Сделайте вывод о природе раствора на основании полученных результатов.

Опыт 3.

Налейте примерно по 2 мл жидкости из предложенного образца осадков в четыре пробирки, проверьте реакцию на лакмусовую бумажку. Запишите наблюдения, определите по шкале рН уровень кислотного дождя. Поместите о вторую пробирку железный гвоздь. Пронаблюдайте не менее 5 минут за пробиркой и запишите наблюдения. Добавьте в третью пробирку кусочек мрамора. Пронаблюдайте не менее 3 минут, запишите наблюдения. Поместите в четвертую пробирку кожуру яблока. Пронаблюдайте не менее 7 минут, запишите наблюдения в таблицу. Сделайте вывод.

Таблица 8 Действие кислотных дождей на растительные ткани, металлы, мрамор.

Кислотные осадки	Уровень рН	Железо	Мрамор	Кожура яблок
Образец 1
Образец 2
Образец 3

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие из газообразных оксидов формируют естественную кислотность осадков?

2. Какая характеристика свидетельствует о том, что дождь – кислотный?

3. Какие из газообразных оксидов преимущественно влияют на подкисление атмосферных осадков сверх нормы?

Литература:

1. Ерохин, Ю.М. Химия [Текст]: учеб. для студ. сред. проф. учеб. заведений / Ю.М. Ерохин. – 8-е изд., стер. – Москва: Издательский центр «Академия», 2007. – 384с.

2. Саенко, О.Е. Естествознание [Текст]: учебное пособие / О.Е. Саенко, Т.П. Трушина, О.В. Арутюнян. – 2-е изд., стер. Москва: КРОНУС, 2015. – 368с.

Тестовый контроль «Химические процессы в атмосфере».