Хімія та екологія
Задача №1
Населення містечка 12 тисяч мешканців. Площа зеленої зони 150 гектарів. розрахуйте, чи достатньо цих рослин, щоб повністю забезпечити населення містечка киснем для дихання. (1 га. лісу за рік поглинає 20 т. СО2 і виділяє 20т. О2 ; одна людина вдихає за 1 час 0,0036 кг О2 і видихає – 0,005 кг. СО2)
Задача №2
При проведенні аналізу трави пасовища було виявлено 5 мг/кг свинцю. Розрахуйте,чи буде небезпечним вживання людиною в їжу протягом року м’яса корови, яка паслася на цьому пасовищі, враховуючи такі данні:Корова з’їдала щоденно 5 кг трави.Людина в місяць з’їдає 5 кг м’яса.Середня маса людини 75 кг.Допустиме забруднення свинцем 0,1 мг/кг.
Массовая доля углерода w(C) = m(C)/m, где m(C) - масса углерода, m - масса молекулы. Для удобства расчетов (чтобы не иметь дела с массами атомов) от молекул перейдем к моль:
Молярная масса спирта (масса одного моль спирта) M(СₓH₂ₓ₊₂O) = 12х +1*(2х+2) + 16 = 12х + 2х + 18 = 14х + 18 г/моль
Масса углерода в 1 моль спирта M = 12х г/моль
Тогда массовую долю углерода w(C) можно выразить так:
w(C) = M / M(СₓH₂ₓ₊₂O) = 12x / (14х + 18)
И по условию задачи, w(C) = 52,2% = 0,522
Получаем:
12x / (14х + 18) = 0,522
12х = 0,522*(14х+18)
12х = 7,308х + 9,396
4,692х = 9,396
х = 2
СₓH₂ₓ₊₂O = С₂H₆O, или более привычно С₂H₅OH - этанол.
Проверка.
w(C) = 2*12 / (2*12+6*1+16) = 24/46 = 0.5217 ≈0.522 = 52.2%
Структурная формула этанола:
H H
\ /
H - C - C - O - H
/ \
H H
Реакция этанола с этановой (уксусной) кислотой:
С₂H₅OH + CH₃COOH = С₂H₅ - O - CO - CH₃ + H₂O
Получился сложный эфир - этиловый эфир этановой (уксусной) кислоты, или этилацетат, или этилэтаноат.
Механизм этой реакции изучен с метода меченых атомов. Оказалось, что гидроксильная группа кислоты замещается
на группу -O-C₂H₅ из молекулы спирта. Механизм реакции - нуклеофильное замещение (в условиях кислотного катализа).