Опишите принцип действия зажигательной термитной бомбы с точки зрения химии.

Ответ: Основой термитно-зажигательных составов является железо-алюминиевый термит, который входит в 'них в количестве от 40 до 80%. Термит—это механическая смесь грубодисперсного алюминиевого порошка и железной окалины (Fe304). При горении смеси реакция протекает следующим образом:

ЗFе304+8А1=4А12O3+9Fе+831 ккал (3478 кДж)

Боевые сорта термита содержат кроме алюминиевой стружки (пудры) и железной окалины добавки, облегчающие воспламенение и увеличивающие объем пламени. Например, боевой термит ТН3, содержит: 45% окалины, 20% алюминия, 10% бакелита и 25% нитрата бария. Нитрат бария увеличивает пламя и дает дополнительный кислород в зону горения. Бакелит (древесная мука и фенолоформальдегидная смола) служит для связки компонентов и увеличивает пламя. Кроме того, полимерная смола повышает влагостойкость состава.

Кроме этих компонентов, в состав боевых сортов термитных смесей вводят серу, бор, алюминиево-магниевый сплав, перхлорат калия, нитрат натрия, перекись свинца, ПВХ и другие добавки. Температура вспышки большинства таких составов находится в переделах 1000-1300оС. Температура горения составляет 2000-3500оС, что позволяет оплавлять бетон, разрушать камень, прожигать и плавить стали.
Наличие в термитах селитр и других кислород содержащих компонентов приводит к некоторому вскипанию расплава на поверхности горящей шашки. Это не только создает объемное пламя, но и вызывает активное образование искр, которые разлетаются на несколько метров от горящего элемента.

27. Какие физико-химические процессы приводят к появлению «каменного сада» - дендритных осадков, получающихся при добавлении к раствору Na₂SiO₃) крупинок солей CuSO4, FeCl₃, MgCl₂?

37) Химический завод периодически выбрасывает в атмосферу смесь газов с преобладанием NO₂ (“лисий хвост”). Как Вы полагаете, к каким экологическим последствиям это может привести? Каким образом “кислотные дожди” могут нанести ущерб сооружениям из мрамора?

Над дымовыми трубами некоторых химических предприятий можно увидеть рыжий «лисий хвост», он появляется в результате выбросов оксида азота NO, который окисляется кислородом воздуха до ярко окрашенного диоксида азота NO2:

NO + O2 = 2NO2

Этот оксид реагирует с водой с образованием сильной азотной кислоты HNO3, которая также может входить в состав кислотных дождей:

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы - озера, реки, заливы, пруды - повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Водяные растения лучше всего растут в воде со значениями рН между 7 и 9.2. С увеличением кислотности (показатели рН удаляются влево от точки отсчета 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоема пищи. При кислотности рН 6 погибают пресноводные креветки. Когда кислотность повышается до рН 5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон - крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Когда кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых.

Земля и растения, конечно, тоже страдают от кислотных дождей. Снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ. Меняется состав почвенных микроорганизмов.

Кислотные дожди наносят огромный вред лесам. Леса высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увели­чивает подвижность алюминия в почвах, который токсичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкости ветвей. У лиственных пород изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора. Не происходит естественное возобновле­ние хвойных и лиственных лесов. Эти симптомы часто сопровождаются вторичными поражениями от насекомых и болезней деревьев.Повре­ждаются покровные ткани сельскохозяйственных культур, изменяется обмен веществ в клетках, нарушается рост и развитие растений, умень­шается сопротивляемость к болезням и паразитам, снижаются доходы сельского хозяйства из-за падения урожайности сои, кукурузы, пшеницы.

Кислотные дожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры. Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция (СаО и СО2), реагирует с раствором азотной кислоты и превращается в гипс. Смена температур, потоки дождя и ветер разрушают этот мягкий материал.

СаСО3 + 2НNО3= Са2++2NO-3+CO2+H2O

38. Проанализируйте обратимый процесс окисления оксида серы (4): 2SO2(г)+O2(г)=2SO3(г), Н = -98 кДж\моль.Как по вашему, в каком направлении сместится равновесие в результате: 1)Увеличения давления 2)Роста температуры 3)Действия платинового катализатора?

Ответ:

Эта реакция экзотермическая(энтальпия меньше 0), обратимая, гомогенная, окислительно-восстановительная.

1)Объем реакции уменьшается, так как исходные вещества имеют больший объем, чем конечные, поэтому увеличение давления сдвигает реакцию вправо.

2) Поскольку реакция экзотермическая, то повышение температуры приводит к смещению равновесия в сторону исходных продуктов, то есть влево.

3)Катализаторы не влияют на смещение химического равновесия, он одинаково изменяет как скорость прямой, так и обратной реакции. (ускоряет наступление химического равновесия)

39.Какие взрывчатые композиции на основе кислородных соединений азота Вам известны?
Ответ:

ГЕКСОГЕН-(CH2)3N3(NO)3- Циклотриметилентринитритамин

НИТРОГЛИЦЕРИН-O2NOCH2CH(ONO2)CH2ONO2-1, 2, 3-тринитроксипропан

ПИРОКСИЛИН- [C6H7O2(ONO2)3]n- тринитроцеллюлоза

4)ТРОТИЛ- C7H9(NO2)3 - 2, 4, 6-тринитрометилбензол

5)Нитрометан –CH3NO2

40) Каким образом в природе образуются сталактиты, сталагмиты и карстовые пещеры?

Ответ: сталагмиты- натечныеминеральныеобразования, состоящиеизкрошечныхкристалловКАРБОНАТАКАЛЬЦИЯ, свешивающиесяввидесосулькиилибахромыспотолкаПЕЩЕР, сложенныхизвестнякамикаменноугольногопериода. Сталактитыобразуютсяводой, медленнопросачивающейсясквозьгорныепороды.Слабаяугольнаякислотаобразуетсявследствиепоглощенияуглекислогогазаизатмосферывовремядождя. Просачиваясьвгорныепороды, растворяетмельчайшиевключениякарбонатакальциявзалежахизвестняка. Проникаявранееобразованнуюполость, водакаплямистекаетвниз. Некотороеколичестворастворенногоуглекислогогазаиспаряетсяизводы, абикарбонаткальциявводевыпадаетввидекальцита (известногокактравертин)восадок, состоящийизкарбонатакальция, изкоторогообразуютсяподнимающиесястолбы, называемыесталагмитами, испускающиесяколонны, называемыесталактитами.