ГДЗ по химии 11 класс Габриелян — страница 79 (учебник)

   Различают три агрегатных состояния вещества — жидкое, твердое и газообразное.

   Закон Авогадро гласит, что в равных объемах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул. Следствие из закона: 1 моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л (молярный объем газов).

   Дано:
   V(NH3) = 67,2 л

   Найти:
   m(NH3) — ?

   Решение:
   m = n ⋅ М; n = V/Vm
   1) n(NH3) = 67,2/22,4 = 3 моль
   2) М(NH3) = 14 + 1 ⋅ 3 = 17 г/моль
       m(NH3) = 3 ⋅ 17 = 51 г

   Ответ: 51 г

   Дано:
   m(SO₂) = 32 г

   Найти:
   V(SO₂) - ?

   Решение:
   V = n ⋅ Vm; n = m/M
   1) М(SO₂) = 32 + 16 ⋅ 2 = 64 г/моль
       n(SO₂) = 32/64 = 0,5 моль
   2) V(SO₂) = 0,5 ⋅ 22,4 = 11,2 л

   Ответ: 11,2 л

   Закон Бойля-Мариотта (объем идеального газа обратно пропорционален давлению); закон Шайля (давление идеального газа прямо пропорционально температуре); закон Гей-Люссака (объем идеального газа прямо пропорционален температуре).

   pV = nRT
   Найдите массу водорода, который находится в баллоне объемом 20 л под давлением 830 кПа при температуре 27°С.

   Дано:
   V = 20 л
   р = 830 кПа
   t = 27°С

   Найти:
   m(H2) - ?

   Решение:
   pV = nRT; n = pV/RT; n = m/M; m = pVМ/RT
   М(H2) = 1 ⋅ 2 = 2 г/моль
   R = 8,314 Дж/моль ⋅ К
   Т = 273 + 27 = 300 К
   m(H2) = 830 ⋅ 20 ⋅ 2/8,314 ⋅ 300 = 33200/2494,2 = 13,3 г

   Ответ: 13,3 г

   Первозданная атмосфера Земли, сформировавшаяся около 4,5 миллиардов лет назад, представляла собой совершенно иную картину по сравнению с тем, что мы наблюдаем сегодня. Вместо преобладающего азота и кислорода она состояла из смеси различных газов, сформировавшихся в результате вулканической активности и дегазации недр планеты. Главными компонентами были метан (CH₄), оксид углерода (II) (СО), оксид углерода (IV) (CO₂), аммиак (NH₃), оксид серы (IV) (SO₂), сероводород (H₂S) и другие, включая водяной пар и благородные газы. Ключевым отличием было полное отсутствие свободного кислорода (O₂). Кислород присутствовал, но только в связанном виде, входя в состав воды (H₂O) и различных оксидов. Эта редуцирующая атмосфера, богатая восстановителями, резко отличалась от современной окислительной. Более того, по некоторым гипотезам, в ранней атмосфере присутствовали значительные количества водорода (H₂), который постепенно рассеивался в космос из-за низкой гравитации и отсутствия защитного магнитного поля, которое сформировалось значительно позже. Стоит отметить, что состав ранней атмосферы до сих пор является предметом научных дискуссий и уточнений, и существуют различные модели, отличающиеся конкретными соотношениями газов.
   Появление жизни, в частности, первых цианобактерий (сине-зеленых водорослей), радикально изменило состав атмосферы. Эти фотосинтезирующие организмы, используя солнечный свет, начали процесс фотосинтеза, при котором из воды и углекислого газа образовывались органические вещества и кислород в качестве побочного продукта. Этот процесс, продолжающийся миллиарды лет, привел к постепенному накоплению кислорода в атмосфере. Вначале, выделяемый кислород реагировал с железом в океанах, образуя огромные залежи оксидов железа (железные руды). Только после того, как эти «кислородные ловушки» были насыщены, кислород начал накапливаться в атмосфере. Важно отметить, что процесс не был линейным. В разные периоды геологической истории концентрация кислорода менялась, испытывая как резкие подъемы, так и снижения, что существенно влияло на эволюцию жизни на Земле. Параллельно с фотосинтезом происходила фиксация атмосферного азота. Хотя азот (N₂) является самым распространенным газом в современной атмосфере (78,09%), он в своей молекулярной форме биологически инертен. Его превращение в усвояемые формами, такие как аммиак (NH₃) или нитраты (NO₃^–), являлось важнейшим этапом в развитии жизни. Этот процесс осуществлялся как абиотически — под действием грозовых разрядов, ультрафиолетового излучения Солнца, так и биотически — с помощью специальных азотфиксирующих бактерий, живущих как свободно, так и в симбиозе с растениями.
   Современный состав атмосферы относительно стабилен. Помимо азота (N₂ — 78,09%) и кислорода (O₂ — 20,95%), он содержит аргон (Ar — 0,93%), углекислый газ (CO₂ — 0,03%), водяной пар (концентрация переменная), и небольшие количества других газов, включая неон, гелий, криптон, ксенон, метан и озон.

   Антропогенная деятельность человека, в частности, сжигание ископаемого топлива, приводит к увеличению концентрации парниковых газов, таких как CO₂, метан и закись азота, что вызывает глобальное изменение климата и ряд других экологических проблем.
   Чтобы минимизировать данное влияние необходимо производить очистку выбросов в атмосферу, применять экологически чистые виды энергии, использовать малоотходные технологии.

   Взаимодействие человека и природы — это фундаментальная тема, пронизывающая всю историю человеческой цивилизации. Начавшись еще на заре неолита, 10–15 тысяч лет назад, с переходом к земледелию и скотоводству, эта история сегодня приобрела катастрофический масштаб. Антропогенное воздействие на окружающую среду достигло глобальных размеров, с непредсказуемыми и потенциально опустошительными последствиями. В центре этой проблемы — атмосфера, определяющая условия существования жизни на Земле.
   Атмосфера — это не просто воздушная оболочка, это сложная динамическая система, чья эволюция тесно переплетена с эволюцией жизни. Миллиарды лет геобиохимических процессов формировали ее состав, обеспечивая устойчивость и пригодность для развития биосферы. Постоянство концентрации основных газов, прежде всего азота и кислорода, является ключевым фактором, позволившим жизни не только зародиться, но и достичь невероятного разнообразия форм. Однако, этот баланс, достигнутый за миллионы лет, сегодня находится под угрозой.
   Одной из важнейших функций атмосферы является защита живых организмов от губительного воздействия солнечной и космической радиации. Этот защитный экран создается в основном озоновым слоем, расположенным в стратосфере на высоте примерно 25 километров. Озон поглощает большую часть ультрафиолетового (УФ) излучения, особенно его жесткую коротковолновую составляющую (УФ-C), летальную для большинства живых организмов. Без этого озонового «щита» жизнь на поверхности Земли была бы невозможна. Выход жизни на сушу, произошедший около 400 миллионов лет назад, стал возможным именно благодаря достаточному образованию озонового слоя.
   Процесс образования и разрушения озона является динамичным циклом, регулируемым солнечным излучением. Фотодиссоциация молекулярного кислорода под действием УФ-излучения приводит к образованию атомарного кислорода, который затем реагирует с O₂, образуя озон.
   В естественных условиях скорости образования и разрушения озона находятся в равновесии, поддерживая относительно стабильную концентрацию озона в стратосфере. Однако антропогенная деятельность нарушает этот баланс, приводя к истощению озонового слоя.
   Выбросы ХФУ, ранее широко использовавшихся в холодильниках, аэрозолях и других продуктах, оказали разрушительное воздействие на озоновый слой. Молекулы ХФУ, достигая стратосферы, разлагаются под действием УФ-излучения, высвобождая атомы хлора (Cl). Атомы хлора являются высокоэффективными катализаторами разрушения озона, вступая в цикл реакций, которые значительно ускоряют его разложение.
   Таким образом, один атом хлора может разрушить тысячи молекул озона, приводя к образованию «озоновой дыры» — области с пониженной концентрацией озона над Антарктидой и другими регионами. Это явление представляет серьезную угрозу для жизни на Земле, поскольку увеличение потока УФ-излучения может вызвать увеличение числа случаев рака кожи, катаракты, повреждение иммунной системы у людей и животных, а также нанести ущерб растительному миру.

   Усиление парникового эффекта приводит к учащению экстремальных погодных явлений, таких как засухи, наводнения, ураганы и аномальная жара. Эти события становятся более разрушительными, угрожая инфраструктуре, сельскому хозяйству и экосистемам. Кроме того, повышение температуры океанов вызывает обесцвечивание кораллов, что ставит под угрозу морские экосистемы и биоразнообразие.
   Сокращение выбросов парниковых газов требует глобальных усилий, включая переход на возобновляемые источники энергии, повышение энергоэффективности и восстановление лесов. Однако даже при активных мерах последствия уже накопленных газов в атмосфере будут ощущаться десятилетиями.
   Ученые предупреждают, что без срочных действий к концу века температура может повыситься на 3–5°C, что приведет к катастрофическим последствиям для всей планеты. Поэтому важно не только снижать выбросы, но и адаптироваться к неизбежным изменениям климата, развивая устойчивые технологии и стратегии.

   1. Последствия загрязнения атмосферы.
   2. Основные загрязнители атмосферы.
   3. Парниковый эффект.
   4. Озоновые дыры.