Химик - и летом химик

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 4 г. Ардона Ардонского района РСО-Алания

Конкурсная работа

Выполнила: Байсангурова Камилла

Ученица: 9 Б класса

Учебное заведение: МБОУ СОШ №4 г.Ардона

Тема: «Химик – и летом химик».

Учитель: Дзебоева И.О.

Химик - и летом химик!

Лето... Время года, которое ждут все дети, ведь это не только красивая природа, тёплые дни, но и каникулы - время, когда можно не учиться, отдыхать. Но даже летом мы встречаемся со многими вещами, явлениями, которые связаны со школьными предметами. Чаще всего встречаются явления связанные с химией. Я интересуюсь этой дисциплиной и мне стало любопытно, как происходят все эти реакции и явления.

Как мы знаем, химическое явление происходит тогда, когда одни вещества превращаются в другие. Все химические явления протекают на молекулярном и атомном уровне, не затрагивая состав ядер. С точки зрения химии это не что иное, как химическая реакция.

Самые впечатляющие химические явления мы наблюдаем в природе. Как - то раз, хорошим летним днём, собрались мы с друзьями пойти в поход, в лес. Было жарко, но, когда мы дошли до места, стало прохладнее и легче дышалось. В лесу росли большие деревья, они давали тень, и было прохладно. Но почему легче дышалось? Я спросила своих друзей, как они думают, и им тоже стало интересно. Мы стали вместе размышлять об этом. Вдруг я вспомнила, что у растений протекает фотосинтез, в процессе которого выделяется кислород. Этим кислородом мы и дышим. Позже, после похода, я подробнее изучила процессы фотосинтеза и дыхания. И вот что узнала: «Фотосинтез протекает в две фазы, а освещение нужно только для одной. Учёные проводили различные эксперименты и выяснили, что фотосинтез проходит даже при слабом освещении. Но с увеличением количества света процесс значительно ускоряется. Также было замечено, что если одновременно увеличивать освещённость растения и повышать температуру, скорость фотосинтеза увеличивается ещё больше. Происходит это до известного предела, по достижении которого дальнейшее увеличение освещённости перестаёт ускорять этот процесс».

В процессе фотосинтеза задействованы фотоны, которые изучает солнце, и специальные пигменты молекулы растений — хлорофилл. В клетках растений он содержится в хлоропластах, именно благодаря которым листья зелёные.

С точки зрения химии при фотосинтезе происходит цепочка преобразований, результатом которой является кислород, вода и углеводы в качестве запаса энергии.

Первоначально считалось, что кислород образуется в результате расщепления углекислого газа. Однако, позже Корнелиус Ван Ниль выяснил, что кислород образуется в результате фотолиза воды. Более поздние исследования подтвердили эту гипотезу.

Дыхание, наше с вами в том числе, - это тоже химическое явление. Мы вдыхаем выработанный растениями кислород, а выдыхаем углекислый газ.

Но не только углекислый газ образуется в результате дыхания. Главное в этом процессе то, что выделяется большое количество энергии, и этот способ её получения очень эффективен. Кроме того, промежуточным итогом разных этапов дыхания является большое число различных соединений, которые в свою очередь служат основой для синтеза аминокислот, белков, витаминов, жиров и жирных кислот.

Процесс дыхания сложный и разбит на несколько этапов. На каждом из которых в ход идёт большое количество ферментов, выполняющих роль катализаторов. Схема химических реакций дыхания практически одинаковая у животных, растений и даже бактерий.

С точки зрения химии дыхание — это процесс окисления углеводов (как вариант белков, жиров) с помощью кислорода, в результате реакции получаются вода, углекислый газ и энергия, которую клетки запасают в АТФ.

Также, мы говорили выше, что химические реакции могут сопровождаться излучением света. В случае с дыханием и сопутствующими ему химическими реакциями это тоже верно. Светиться могут некоторые микроорганизмы. Хотя при этом энергетическая эффективность дыхания снижается.

Когда мы дошли до определённого места, решили развести костёр, чтобы пожарить мясо. Развели костёр, а когда поленья сгорели, я подумала, что это тоже химическая реакция. Позже подробнее изучила и это явление.

Горение тоже происходит при участии кислорода. В результате древесина (и другое твёрдое топливо) превращается в золу, а это вещество с совершенно другим составом и свойствами. Кроме того, в процессе горения выделяется большое количество теплоты и света, а также газа.

Горят, конечно, не только твёрдые вещества, просто с их помощью было удобнее привести пример в данном случае.

С химической точки зрения, горение — это окислительная реакция, которая протекает с очень большой скоростью. А при очень-очень высокой скорости реакции может произойти взрыв.

Схематически реакцию можно записать так: вещество + О2 = оксиды + энергия.

Мы с друзьями хорошо провели время и решили вернуться домой. На обратном пути нас настиг дождь. Мы быстро дошли до дома, и несильно промокли. Выглянув в окно, я увидела грозу. Позже, после дождя, я вышла на улицу и дышалось так- же легко как и в лесу. Я была уверенна, это очередное химическое явление. Так и оказалось.

Все мы замечали, как летом легко дышится после грозы. И воздух тоже становится особенно свежим и приобретает характерный запах. Каждый раз после летней грозы мы может наблюдать ещё одно распространённое в природе химическое явление — образование озона.

Озон (О3) в чистом виде представляет собой газ синего цвета. В природе наибольшая концентрация озона — в верхних слоях атмосферы, где он выполняет роль щита нашей планеты, который защищает её от солнечной радиации из космоса и не даёт Земле остывать, поскольку поглощает её инфракрасное излучение.

В природе озон в большинстве своём образуется благодаря облучению воздуха ультрафиолетовыми лучами Солнца (3О2 + УФ свет = 2О3). А также при электрических разрядах молний во время грозы.

В грозу под воздействием молний часть молекул кислорода распадается на атомы, молекулярный и атомарный кислород соединяются, и образуется О3.

Вот почему мы ощущаем особую свежесть после грозы, нам легче дышится, воздух кажется более прозрачным. Дело в том, что озон гораздо более сильный окислитель, чем кислород. И в небольшой концентрации (как после грозы) является безопасным. И даже имеет полезные свойства, поскольку разлагает вредные вещества в воздухе. По сути, дезинфицирует его. Однако, в больших дозах озон очень опасен для людей, животных и растений. Дезинфицирующие свойства полученного лабораторным путём озона широко используются для озонирования воды, предохранения продуктов от порчи, в медицине и косметологии.

В мире ежедневно происходит множество удивительных химических явлений. Без большинства из них не было бы жизни на Земле. Я изучила лишь некоторые из них. Вот такая вот химия - интересная и познавательная наука.