"Химия. 11 класс". О.С. Габриелян (гдз)
Значение химии в жизни человека
Вопрос 1. Химия и окружающая среда
Все, что нас окружает, состоит из химических веществ: одежда, обувь, мебель, пища, бытовые приборы и средства гигиены, транспорт, дома и т.д. Многие люди работают на химических производствах, врачи и фармацевты не могут работать без знания химии. Многие процессы, которые происходят вокруг нас и внутри нас, являются химическими, поэтому современный быт без химии невозможен.
Вопрос 2. Достижения химии
Достижения химии могут не только служить во благо, но и наносить вред, так как химическое производство включает в себя производство взрывчатых веществ, отравляющих веществ, фреонов, химического оружия, а также сопровождается большим количеством вредных для окружающей среды отходов. Но вред можно минимизировать, если подойти ко всем этим производствам рационально: наладить безотходное производство, использовать фильтры для отходов, полностью выполнять рекомендации по применению веществ, т.е. быть химически грамотными.
Вопрос 3. Лекарственные препараты
Домашние аптечки, как правило, содержат антибиотики (эритромицин), анальгетики (анальгин), лекарства, нормализующие давление (цитрамон, дибазол), успокоительные (экстракт валерианы), сердечные лекарства (нитроглицерин, валидол), средства от кашля и насморка и другие лекарства.
Аптечка химкабинета должна содержать: антисептики (пероксид водорода 1%-й), нашатырный спирт, чтобы вывести человека из обморочного состояния, лекарства для лечения сердечно-сосудистой системы (валидол), активированный уголь, применяемый в случае отравления.
В аптечке химкабинета содержится весь необходимый минимум лекарств, который должен содержаться в любой аптечке.
Вопрос 4. Достижения фармацевтики
Современные рекламные ролики ,о лекарствах необходимо внимательно смотреть и запоминать лекарства. т.к. в основном рекламируют современные новые лекарства, которые являются достижениями фармацевтики и химии, они могут помогать лучше, чем какие-то лекарства. применявшиеся ранее, иметь меньше побочных эффектов и противопоказаний.
Вопрос 5. Витамины
Витамины — жизненно необходимые вещества, без которых организм человека не может нормально функционировать, они стимулируют работу многих органов и систем органов, повышают работоспособность, резистентность организма и сопротивление стрессам. Лучше применять комплексные витамины, которые содержат почти весь необходимый человеку набор витаминов и минеральных веществ. Применяют их курсом лечения (3—6 месяцев) или постоянно, по 1-й капсуле в день после еды.
Вопрос 6. Загрязнение окружающей среды СМС и ПВА
СМС — синтетическое моющее средство. Они лучше растворяются и пенятся в жесткой воде, соответственно лучше отстирывают по сравнению с мылами, но они очень вредны для живых организмов, так как. содержат поверхностно-активные вещества (ПАВ), и при стоке после стирки ПАВ попадают в канализационную систему, затем в водоемы, что губительно сказывается на животных и растениях, обитающих в этих водоемах.
Вопрос 7. Химия в быту.
В быту применяются в качестве моющих средств мыла и порошки (СМС), отбёливатели и кондиционеры для белья, в качестве чистящих средств специальные чистящие порошки, жидкости для мытья посуды и сантехники. Основой наиболее безопасного их применения служит строгое следование инструкциям по их использованию, которые всегда есть на этикетках этих средств.
Вопрос 8. Химия по уходу за одеждой.
Символы этикеток на одежде указывают, какие способы ухода за вещью желательны, а какие запрещены, как правило, указывается режим стирки (температура и способ: ручная, машинная, кипячение), способы чистки (возможность применения отбеливателей, химчистки), температурный режим глажения.
Учет этой информации имеет очень большое значение, так как можно испортить не только эту вещь, но и ,другие, если стирать их вместе, вещь может изменить размеры («сесть» или растянуться), полинять (изменить цвет) или вообще порваться.
Вопрос 9. Производство инсектицидов.
Дома применяются инсектициды — средства для борьбы с вредными насекомыми: дихлофос, хлорофосные карандаши («Машенька»).
На приусадебном участке также применяются инсектициды («децис» — для борьбы с колорадским жуком) и гербициды (для борьбы с сорняками «УЛЬТРА»). Основой наиболее безопасного их применения служит строгое следование инструкции по использованию этих веществ.
Вопрос 10. Производство косметических средств.
Косметические средства, как и асе другие окружающие нас вещества являются химическими Косметические средства использовали еще в древности, но тогда это были натуральные минералы.
Сейчас же почти все косметические средства являются синтетическими, возможно с добавками натуральных веществ. Например, рассмотрим состав компактной пудры: натуральный шелк, тальк, ланолин — природные вещества, карбонат кальция, карбонат магния, стеарат цинка, оксиды железа пропилпарабон, ароматизатор — синтетические вещества. Практически все современные пудры имеют такой состав.
Главное свойство косметических средств — цвет, так например, в помаду добавляют органическое соединение никеля, перламутровый эффект создают соли висмутила (ВiО) или оксида титана (ТiO2). Для приготовления белого грима используют испанские белила ВiONO3 или ZnО.
В качестве красителей волос используют разбавленные водные растворы хорошо растворимых солей свинца (черный), серебра (серый), меди (красный), железа (лиловый). Осветление волос проводят с помощью 3%-го раствора пероксида водорода.
С помощью химических веществ можно зафиксировать самую небывалую прическу, пользуясь гелем, муссом, воском или лаком для волос.
Вопрос 11. Средства гигиены.
Средства гигиены также являются химическими веществами, как и все остальные. Наиболее важными средствами гигиены являются мыло, шампуни, зубные пасты, дезодоранты.
Основной компонент мыла — натриевые соли высших органических кислот, также в них добавляют различные отдушки — в туалетные мыла, и вещества, повышающие щелочность (NaОН, К2СО3) — в хозяйственные мыла. Калийные соли высших карбоновых кислот — жидкое мыло, они являются основой жидких мыл, шампуней и гелей для душа. Также в их состав входит глицерин и различные отдушки.
Зубные пасты состоят из пенообразующих веществ (ПАВ), абразивных веществ (СаСО3, СаНРО4, Са3(Р04)2), загустителей (глицерин, сорбит), для превращения смеси в стойкую пасту применяют связующие компоненты (производные целлюлозы), для укрепления минеральной ткани зуба вводят NaF, NaF • NаРО3, SnF2, приятный вкус и запах пасты создают вкусовые добавки ментол, эвкалиптол, мятное и гвоздичные масла.
Дезодоранты выпускают в твердом виде, шариковые и в аэрозольной упаковке. Дезодоранты тормозят разложение и окисление веществ, входящих в состав пота и подавляют выделение пота, этими свойствами обладают соли аммония, цинка, циркония, хрома, железа, а также формальдегид и этиловый спирт.
Вопрос 12. Пищевая химия.
Жиры.
Жиры составляют существенную часть нашей пищи. Они содержатся в мясе, рыбе, молочных продуктах, зерне. Главной составной частью всех жиров являются триглицериды — сложные жиры трехатомного спирта глицерина и карбоновых кислот, имеющих в углеводородном радикале до 24 атомов углерода. Однако в любом природном жире есть и другие компоненты. Важнейшими из них являются фосфатиды, стерины, витамины, пигменты и носители запаха.
Фосфатиды — сложные эфиры, но в их состав входят остатки фосфорной кислоты, и аминоспирта в отличие от жиров.
Стерины — природные полицикличекие соединения очень сложной конфигурации.
Витамины — жизненно необходимые вещества различной природы.
Пигменты — вещества, придающие окраску жирам.
Носители запаха - разнообразные и сложные по строению вещества.
С химической точки зрения из всех компонентов пищевого рациона жиры наименее окислены, поэтому процессы превращения жиров растянуты во времени и сопровождаются выделением большого количества энергии. Обычно лишь небольшая часть жира в организме откладывается в запас, но малоподвижный образ жизни некоторых людей не требует большого количества энергии. Нарушается баланс между поступлением в организм и расходом энергоемких веществ — это приводит к ожирению. Поэтому питание должно быть рациональным. Но жиры обязательно должны присутствовать в рационе, так как являются не только источником энергии, но и поставщиком необходимых нашему организму соединений. С жирами мы получаем незаменимые жирные кислоты, без которых нарушается обмен веществ, витамины.
Жиры — скоропортящиеся продукты, прежде всего из-за их взаимодействия с кислородом воздуха. Поэтому их лучше хранить в стеклянной или фарфоровой посуде, в холодильнике, в темноте.
Углеводы.
Углеводы — главные поставщики энергии организму человека. Эта энергия накопилась в процессе их фотосинтеза их углекислого газа и воды на свету в зеленых клетках растений. Мы получаем углеводы из зерновых, бобовых культур, картофеля, фруктов и овощей.
Специалисты в области питания считают, что 60% потребности человека в энергии должны обеспечиваться углеводами. Ведь при их недостатке начинают «сгорать» жиры, а затем белки.
Человек в день должен получать не менее 500 г углеводов.
Остановим внимание на самых важных углеводах. Рассмотрим, как они попадают в наш организм и что с ними там происходит.
Глюкоза С6Н12О6 — моносахарид. Она легко проникает в кровь и транспортируется внутри организма. В клетках происходит окисление глюкозы, и этот процесс сопровождается выделением энергии:
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + Q
По отношению к фотосинтезу окисление глюкозы — обратный процесс. Глюкоза легко усваивается организмом, ведь в ее молекуле атомы углерода и водорода частично окислены — соединение с кислородом. Она легко поддерживает ослабленный организм и нормализует пищеварение. В крови человека ее содержание примерно 0,1%. Анализ крови на сахар связан с определением ее содержания. Как избыток, так и недостаток глюкозы вредны для организма.
Фруктоза С6Н12О6 — тоже моносахарид, изомер глюкозы. Она удерживает воду лучше, чем обычный сахар, поэтому, ее добавляют в джемы и конфеты, чтобы предотвратить кристаллизацию. Фруктоза определяет лекарственные свойства меда.
Сахароза С12Н22О11 — дисахарид. В обычной жизни просто сахар. Она содержится в большинстве растений, но особенно ее много в сахарном тростнике и свекле. В нашем организме в результате гидролиза из сахарозы образуются 2 моносахарида в равных количествах:
Лактоза С12Н22О11 — дисахарид. Его также называют молочным сахаром, так как он преимущественно содержится в молоке животных.
Крахмал (С6Н10О2)n полисахарид, состоящий из множества звеньев, которые представляют собой остатки молекул -глюкозы. В наш организм он попадает вместе с картофелем и зерновыми. Крахмал — основной углевод пищи. Подобно жирам крахмал в организме подвергается гидролизу. Этот процесс начинается уже при пережевывании пищи во рту под действием фермента амилазы, содержащегося в слюне. Если подольше пожевать хлеб (продукт, содержащий крахмал), то можно ощутить сладкий вкус. Гидролиз крахмала продолжается в желудке и кишечнике. Конечный продукт этого процесса — глюкоза. Избыток ее откладывается в печени в виде гликогена, если этот «банк» переполнен, то в виде жировых клеток. Гликоген («животный крахмал») по строению похож на крахмал, но отличается от него большой разветвленностью молекул. Запасенный организмом, он используется между приемами пищи, особенно при больших физических нагрузках.
Целлюлоза - растительный полисахарид, состоящий из множества звеньев, которые представляют собой остатки молекул - глюкозы.
Гигантские молекулы целлюлозы линейны, в отличие от крахмала, имеющего в основном молекулы разветвленного строения.
Целлюлозу еще называют клетчаткой, так как это основной строительный материал для оболочек клеток. Клетчатка поступает к нам в организм с растительной пищей, практически полностью выводится не переваренной, но при этом способствует повышению выделения пищеварительных соков, нормализуя работу кишечника.
Белки.
Белки — природные биополимеры, структурную основу которых составляют полипептидные цепи, построенные из остатков -аминокислот.
Белки являются основой всего живого на Земле и выполняют в организмах многообразные функции: пластическую (материал клетки), транспортную (переносят различные вещества), защитную (обезвреживают чужеродные вещества), энергетическую (снабжают организм энергией). каталитическую (ускоряют протекание химических реакций в организме), сократительную (выполняют все виды движений, к которым способны клетки и организмы), регуляторную (регулируют обменные процессы).
Белки, поступающие в организм с пищей гидролизуются до аминокислот. Организм человека устроен так, что часть аминокислот — незаменимые аминокислоты — должна обязательно содержаться в пище, а остальные — заменимые аминокислоты — организм синтезирует сам.
В отличие от углеводов и жиров, аминокислоты в запас не откладываются. Их избыток организм «сжигает». При этом выделяется энергия, образуются мочевина, аммиак, углекислый газ, вода.
Гидролиз белков и синтез новых из продуктов гидролиза позволяют уменьшить опасность белкового дефицита: организм создает сам то, что ему необходимо.
Животные белки содержат все необходимые аминокислоты в достаточном количестве, а в растительных белках некоторых аминокислот мало, или вообще нет. Поэтому вегетарианцам необходимо составлять меню так, чтобы обеспечить нужный для полноценного питания минимум аминокислот.
Молекулы белка, имея активные функциональные группы, способны удерживать полярные молекулы воды. А водные системы — это благоприятные условия для микроорганизмов. В продуктах разложения белка встречаются соединения с неприятным запахом, появление которых является признаком гниения белка.
Консервирование продуктов.
Нагревание продуктов при температуре выше 100 °С приводит практически к полной гибели всей микрофлоры. Если после такой обработки немедленно герметизировать продукты, то их можно хранить очень долго. Замедлить и прекратить деятельность микроорганизмов можно с помощью различных консервантов. Прекрасным консервантом является сахар, используемый для приготовления варенья, компотов, джемов. Его важнейшее достоинство — сохранение витаминов в продуктах.
Широко используют в качестве консервантов уксусную СН3СООН, бензойную С6Н5СООН и сорбиновую
СН3 — СН = СН — СН= СН— СООН кислоты. Последняя действует на бактерии, поэтому чаще всего применяется как вспомогательный консервант.
Известно, что брусника и клюква долго могут храниться даже без сахара, так как в этих ягодах содержится бензойная кислота. В настоящее время ее используют для консервирования сельди в банках. Неполным консервантом также является поваренная соль, например, солёная рыба и овощи хранятся очень долго.
Вопрос 13.
Макароны быстрого приготовления содержат пищевую добавку Е-621 (глютамат) — ароматизатор; жевательная резинка содержит пищевые добавки Е-420 (сорбит), Е-414 — загуститель, Е-422 — стабилизатор, Е-421 (маннит), Е-950 — ароматизатор, Е- 171 — краситель, Е-951 (аспартам) — подсластитель.
Кетчуп содержит:
Е-201 —консервант, Е-211 —консервант.
Майонез содержит:
Е-415, Е-412 — подсластители, Е-202 — консервант.
Вопрос 14.
«Далеко простирает химия руки свои в дела человеческие» — так выразился М.В. Ломоносов о химии. И действительно, окончив весь курс обучения средней школы, понимаешь, что ни одна наука не может похвастаться настолько широким обхватом изучаемых веществ, явлений и процессов. Ведь абсолютно все, что нас окружает — химия, все состоит из химических веществ: одежда, обувь, дом, мебель, машина, пища, предметы обихода, косметика, лекарства, даже тело человека состоит из химических веществ.
Очень многие явления, которые происходят вокруг нас, являются химическими. Зайти хотя бы на кухню: горит газовая плита — реакция сгорания метана, гашение соды уксусом — реакция вытеснения угольной кислоты уксусной, приготовили чай с лимоном, его цвет становится менее насыщенным — тоже химическая реакция. Химия везде.
После окончания школы многие идут работать в промышленность, на заводы, какой бы он ни был, там протекают химические реакции, фармацевты и врачи постоянно в своей работе опираются на знания в химии. Да, химия не только полезна, от нее может быть и вред, но в основном по причине химической неграмотности людей. Сейчас, зная химию, даже просто имея школьные базовые знания, многие явления природы и вообще процессы, протекающие вокруг, можно объяснить и использовать знания на практике.
