Обучающие задачи и упражнения. Задача 1. При сжигании элементарной серы и обжиге пирита FeS2 образуется оксид серы S02, который на катализаторе может окисляться кислородом до оксида SO3

Задача 1. При сжигании элементарной серы и обжиге пирита FeS₂ образуется оксид серы S0₂, который на катализаторе может окисляться кислородом до оксида SO₃. Образующиеся оксиды серы взаимодействуют с парами воды с образованием серной кислоты H₂S0₄. Приведите цепочку реакций, согласно которым промышленный обжиг пирита может приводить к образованию кислотных дождей.

Ответ: 4 FeS₂ + 11 О₂ ——————® 2Fe₂Оз + 8SO₂

(V₂О₅-катализатор)

2SO₂ +0₂——————® 2SO₃

SO₃ + H₂O —————® H₂S0₄

Задача 2. При производстве азотной кислоты, сгорании угля, природного газа образуются нитрозные газы, представляющие собой смесь оксидов азота N0₂, N₂Oз, N₂O₄, N₂0₅. При контакте этих газов с влажной поверхностью в легких образуются азотистая и азотная кислоты, являющиеся причиной целого ряда заболеваний легких. Опишите реакции взаимодействия оксидов азота с водой.

Ответ: 2N0₂+H₂0 ¾¾¾® НNОз +HN0₂

N₂0з + Н₂0 ¾¾¾® 2 HN0₂

N₂0₄ + Н₂0 ¾¾¾® НNОз + HN0₂

N₂0₅ + Н₂0 ¾¾¾® 2HNO₃

Задача 3.Основным веществом зубной ткани является минерал гидроксиапатит Са₅(Р0₄)зОН. Кариес зубов начинается под действием кислот, вырабатываемых бактериями, что приводит к растворению гидроксиапатитной компоненты эмали. Применение зубной пасты с NaF приводит к образованию фторапатита, при этом не только упрочается зубная, но одновременно происходит подщелачивание среды и нейтрализация кислот. Приведите взаимодействие гидроксиапатита с фторидом натрия.

Ответ: Са₅(Р0₄)зОН + NaF —————® Са₅(Р0₄)зF + NaOH

НС1 + NaOH ——¾® NaCI + H₂О

Са₅(РO₄)зОН + 7H⁺ ————® 5Са⁺² + 3Н₂Р0₄^-+ Н₂0

процесс растворения зубной эмали

10 Са²⁺ + 6Р0₄^3- + 2F^--———¾® 3 Са₃(Р0₄)₂×СаF₂

процесс реминерализации тканей эмали.

4. Натрий тетраборат (Na₂B₄0₇ x lOH₂0) применяют наружно как антисептическое средство для полосканий, спринцеваний, смазываний. Антисептическое действие обусловлено щелочной реакцией среды водного раствора этой соли вследствие ее гидролиза. Приведите химизм реакции, определяющей антисептическое действие натрия тетрабората.

Ответ: Na₂B₄0₇ x 10 H₂O + 7Н₂0 ¾¾¾¾¾® 4Н₃ВО₃ + 2NaOH

ортоборная кислота

5.В стоматологии оксиды кальция, магния, цинка используют для приготовления цементов, представляющих собой нерастворимые фосфаты кальция, магния, цинка. При замешивании цементов используют раствор фосфорной кислоты. Приведите реакции указанных оксидов с раствором фосфорной кислоты.

Ответ:

3MgO + 2Н₃Р0₄ ¾¾¾® Mg₃(P0₄)₂¯ + ЗН₂0

ЗСаО + 2Н₃Р0₄ ¾¾¾® Са_з(РО₄)₂¯ + ЗН₂0

3ZnO + 2Н₃Р0₄ ¾¾¾® Zn₃(Р0₄)₂¯ + ЗН₂0

6.Активные формы кислорода. Их роль в организме человека. Реакции образования супероксидного анион-радикала и водородпероксида. Супероксиддисмутаза и каталаза - ферменты антиоксидантной защиты. Механизм их действия.

Ответ:Fe²⁺ -е ¾¾¾¾¾® Fe³⁺

О₂ +е ¾¾¾¾¾® 0₂ ·_¾ (супероксидный анион-радикал, в митохондриях в сутки образуется 3х10⁷ радикалов)

O₂ ^·+0₂^· +2Н⁺ ¾¾¾¾¾® Н₂0₂ +0₂

Н₂0₂+ 0₂^· —————® 2ОН^· + 0₂

ОН^· + 0₂^· ———¾¾® 0₂^*(синглентный) + ОН^-

Н₂0₂ + Fe²⁺ ———¾¾® Fe³⁺ + ОН^- + ОН^· (реакция Фентона)

системы защиты каталаза

2Н₂0₂ ¾¾¾¾¾¾¾® 2Н₂O+0₂

cупероксиддисмутаза

0₂ ^· + 0₂^· +2Н⁺ ¾¾¾¾¾®H₂0₂ + 0₂

глутатионпероксидаза

R-S-H + Н₂0₂ ¾¾¾¾¾¾¾¾® 2Н₂0 + R-S-S-R

R-S-S-R + 2H⁺ +2е ¾¾¾¾¾¾¾® 2R-S-H