Самостійна робота № 3

Тема: Явище алотропії. Мінеральні добрива. Будівельні матеріали.

Деякі хімічні елементи утворюють кілька простих речовин. Це дістало назву явище алотропії.

Вуглець існує у вигляді декількох алотропних видозмін – це алмаз, графіт, карбін. Так званий аморфний вуглець сажа, деревне і кістяне вугілля) не є окремою алотропною модифікацією вуглецю, а складається з дрібнодисперсних кристалів графіту.

Алотропні модифікації карбону

Алмаз Елементарна комірка – тетраедр. sp3 - гібридизація

Графіт Шарувата структура sp2 - гібридизація

Карбін -С≡С-С≡С- поліїн =С=С=С= полікумулен лінійчасті ланцюги sp - гібридизація

- безбарвний; - сірий; - чорний;

- атомні кристалічні - атомні гексагональні - атомні гексагональні

гратки; кристалічні гратки; кристалічні гратки;

- ρ = 3,5 г/см³; - ρ = 2,1 – 2,5 г/см³; - ρ = 1,9 – 2,0 г/см³;

- найтвердіша речовина; - м’який; - напівпровідник.

- не проводить - провідник.

електричний струм.

За високих температур алмаз → графіт, який сублімується при температурі 3700^оС.

Азотні добрива - речовини, які містять нітроген і вносяться в грунт для підвищення врожайності.

Мінеральні добрива - селітри КNО₃, NаNО₃, МН₄NО₃, Са(NО₃)₂ ; солі амонію (NН₄)₂SО₄; рідкий амоніак NH₃; амоніачна вода NH₃ ∙ Н₂О. До азотних добрив належить також сечовина.

Мінеральні добрива називають також туками, а промисловість, що виробляє ці добрива – туковою промисловістю.

Фосфати - солі фосфатної кислоти. Дигідро-, гідро- і ортофосфати. Середні ортофосфати (крім лужних металів) нерозчинні. Кислі фосфати розчиняються у воді. Цю властивість використовують у сільському господарстві. Фосфати необхідні для живлення рослин.

Фосфатні добрива

Ca₃(PO₄)₂ – молотий – «фосфористе борошно» - для кислих грунтів

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ = Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄ – простий суперфосфат

Ca₃(PO₄)₂ + 4H₃PO₄ = 3Ca(H₂PO₄)₂ – подвійний суперфосфат

Ca(OH)₂ + H₃PO₄ = CaHPO₄ ∙ 2H₂O – преципітат, для кислих грунтів

3NH₃ + 2H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄ – амофос

Комбіновані добрива

Якщо до амофосу додати калійну селітру, то утвориться амофосна – комбіноване добриво (містить нітроген, фосфор, калій) NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄ + KNO₃

Будівельні матеріали

1. Скло – це твердий прозорий матеріал. Сировина для виготовлення: сода Na₂CO₃, вапняк СаСО₃, пісок SiO₂. При сплавленні відбуваються такі реакції:

Na₂CO₃ + SiO₂ = Na₂SiO₃ + CO₂↑

CaCO₃ + SiO₂ = CaSiO₃ + CO₂↑

Види скла: а) віконне - Na₂О ∙ СаО ∙ 6SiO₂;

б) тугоплавке скло - К₂О ∙ СаО ∙ 6SiO₂;

в) кришталь - К₂О ∙ PbО ∙ 6SiO₂.

2. Кераміка. Вироби з глини називають керамікою, а керамічне виробництво – гончарним. Із керамічних виробів важливе значення мають порцеляна і фаянс.

Порцеляна – тонка кераміка, складається з K₂O, AI₂O₃ і SiO₂. Використовують глину - каолін, кварцовий пісок і польовий шпат (K₂O ∙ AI₂O₃ ∙ 6SiO₂).

Фаянс - керамічний матеріал, схожий на порцеляну, вкритий склоподібною плівкою – поливою. Містить такі самі компоненти як і фарфор, але в інших співвідношеннях. Велика група спеціальних керамічних виробів використовується в будівництві. З кераміки виготовляють пористу цеглу, панелі для стін, черепицю.

Фарфор – білий матеріал, що складається в основному з SiO₂, Al₂O₃ і K₂O. Має високу механічну міцність і термостійкість, електроізоляційні властивості. З фарфору виготовляють санітарно-технічні вироби, електроізолятори, предмети побуту.

3. Цемент – сірий порошок, основними компонентами якого є СаО (64-67%), SiO₂ (21-24%), AI₂O₃ (4-7%).

Сировиною для добування цементу служить вапняк, глина та інші речовини. Цемент – важливий будівельний матеріал. Із суміші цементу, піску і води виготовляють будівельні розчини.

Бетон – цемент, змішаний з водою і наповнювачами (пісок, щебінь, гравій, шлак).

Залізобетон – якщо бетоном залити сталевий каркас, дістанемо залізобетон.