Четыре дамы и молодой человек в вакууме. Нестандартные задачи обо всем на свете - читать онлайн книгу. Автор: Илья Леенсон cтр.№ 52

Свинцовые тучи над городом N

Один автомобиль за день расходует 5 л, или 3,75 кг бензина, за год – 1369 кг, а все автомобили – 1,37 ∙ 10⁸кг. В этом бензине содержится 54 800 кг тетраэтилсвинца. Мы знаем, что 1 моль (323 г) тетраэтилсвинца дает 1 моль (367 г) бромида свинца, следовательно, за год выбрасывается примерно 62,3 т РbВr₂.

Следует еще раз подчеркнуть, что полученное значение носит лишь оценочный характер: не каждый автомобиль проезжает по 50 км в день в течение всего года, не все расходуют по 10 л на 100 км пробега, не все используют одинаковый бензин и т. д. и т. п. Поэтому наиболее правильный ответ – около 60 т. Допустимо дать и «примерно 62 т».

Спор о нейтронах

Прав Петя. Число нейтронов всегда целое, поэтому решение Васи можно не обсуждать. Коля получил «усредненное» число нейтронов для разных изотопов меди, встречающихся в природе. Интересно, что ⁶⁴Cu в природе вообще нет, а природная медь представлена двумя изотопами: ⁶³Cu и ⁶⁵Cu, поэтому не существует и стабильных атомов меди с 64 – 29 = 35 нейтронами! Чтобы правильно решить задачу, необходимо сначала уточнить условие и указать, для какого конкретно изотопа меди надо определить число нейтронов в ядре.

При этом для большого числа атомов подход авторов учебника для 8-го класса вполне правомерен. Например, фосфор в природе представлен в основном в виде изотопа ³¹P. Его относительная атомная масса равна примерно 31, поэтому предложенный авторами учебника подход бывает применим.

Перлы:))

Борьба за независимость металлов

Возможность получения металла в чистом виде связана прежде всего с его химической активностью, а не с распространенностью в природе. Золото – исключительно малоактивный металл и потому в природе встречается в основном в самородном виде и лишь изредка – в виде соединений. Самородная ртуть также встречается в природе, а также легко может быть получена из ее основного минерала – киновари (сульфид HgS) простым нагреванием. Цинк значительно прочнее связан с другими элементами. В свободном виде в природе он не встречается, но его можно получить восстановлением из оксида (ZnO) углем при сильном прокаливании – до 1000 ℃. Однако процесс получения цинка осложняется его кипением и быстрым окислением на воздухе, поэтому металл можно получить только без доступа воздуха, что требует более высокой технологии. Натрий и алюминий не только не встречаются в природе в чистом виде, но и связаны с другими соединениями настолько прочно, что получить их в свободном виде очень трудно (это можно сделать, например, с помощью электрического тока). Поэтому, несмотря на значительную распространенность в природе, получить эти металлы в чистом виде удалось только сравнительно недавно.

Перлы:))

Чет и нечет

1. Карбоновые кислоты встречаются в природе обычно в составе жиров и масел – в виде их сложных эфиров с глицерином; отсюда и название «жирные кислоты».

2. Прежде всего, бросается в глаза, что у каждой кислоты с четным числом атомов углерода есть свое собственное имя, тогда как названия «нечетных» кислот просто образованы от греческих числительных (как и названия соответствующих углеводородов): например, ундециловая – это просто-напросто «одиннадцатая». Правда, здесь есть одно исключение – маргариновая кислота (оно связано с ошибкой в анализах, допущенных в первой половине XIX века, когда кислоты получали свое название). Видно также, что «четным» кислотам в справочнике отведено значительно больше места, чем «нечетным».

«Неравноправие» кислот связано с источниками их получения – «четные» кислоты были впервые выделены из природных объектов, которые и дали им названия. Скажем, лауриновая кислота (раньше ее называли лавровой) содержится в больших количествах (до 45 %) в лавровом масле. Миристиновая кислота преобладает в масле растений семейства миристиковых, например в ароматных семенах мускатного дерева – мускатном орехе. Пальмитиновую кислоту легче всего выделить из пальмового масла, выжимаемого из ядер кокосового ореха (копры). Это масло почти целиком состоит из глицерида пальмитиновой кислоты. Название стеариновой кислоты происходит от древнегреческого στέαρ («жир, сало»). Вместе с пальмитиновой она относится к наиболее важным жирным кислотам и составляет главную часть большинства растительных и животных жиров. Из смеси этих кислот (стеарина) раньше изготовляли свечи. Арахиновая кислота встречается в масле земляного ореха – арахиса. По масштабам производства оно занимает одно из первых мест среди всех пищевых масел, но собственно арахиновой кислоты в нем мало – всего несколько процентов.

«Нечетные» же кислоты с числом углеродных атомов больше десяти химики в природе не находили, их приходилось синтезировать в небольших количествах в лабораториях, и называли их просто по названию соответствующего углеводорода, т. е. с использованием греческих числительных. В течение долгого времени такие кислоты не представляли большого интереса; в соответствии с важностью «четных» и «нечетных» кислот для живых организмов им посвящено неодинаковое число исследований: свойства «четных» кислот изучены значительно лучше, чем «нечетных», и это, естественно, нашло отражение в химической литературе.

Значительное преобладание «четных» кислот в природе («нечетные» в составе жиров и масел тоже встречаются, но в очень малых количествах) связано с особенностями их биосинтеза: он начинается с производного уксусной кислоты – так называемого ацетилкофермента А (два атома углерода), и на каждой стадии синтеза к растущей цепи присоединяется также фрагмент, содержащий два атома углерода. Лишь в отдельных случаях биосинтез жирных кислот начинается с производного пропионовой кислоты (три атома углерода); тогда у кислот нечетное число атомов углерода.

3. При декарбоксилировании карбоновых кислот образуются углеводороды (парафины) с числом атомов углерода в молекуле на единицу меньше. Поэтому из четных карбоновых кислот должны образоваться нечетные углеводороды. Действительно, в углеводородах, выделенных из торфа, который содержит большое количество не полностью разложившихся органических остатков, «нечетных» молекул действительно преобладающее количество – более 92 %. Однако дальнейшая деструкция органических остатков (уже не жирнокислотных) приводит к появлению как четных, так и нечетных углеводородов примерно в равных количествах. Так, в углеводородах молодых осадочных пород все еще преобладают нечетные – их там от 75 до 90 %; в бурых углях нечетных углеводородов уже меньше – от 62 до 77 %, а в каменных углях обычно наблюдается примерно равное соотношение нечетных и четных углеводородов.