Chimia si calitatea vieţii

Chimia si calitatea vieţii 1 1_ Chimia modernă reprezintă un sistem fundamental de cunoştinţe, bazat pe un material experimental bogat şi pe principii teoretice sigure. Chimia ocupă locul central între ştiinţele despre natură şi are o mare capacitate creativă. O parte din milioanele de substanţe anorganice şi organice (oxigen, apă, proteine, grăsimi, hidraţi de carbon, petrol, aur etc.) ne sunt oferite de natură de-a gata, o altă parte (de exemplu, asfaltul sau fibrele sintetice) au fost obţinute de om printr-o uşoară modificare a substanţelor naturale. Dar cea mai mare parte din substanţe o constituie cele sintetizate. Chimia este unică prin faptul că nu numai studiază substanţele din natură, dar şi îşi creează singură noi obiecte de cercetare. Chimiştii pot nu doar să schimbe proprietăţile substanţelor naturale, dar pot construi alte substanţe cu proprietăţi solicitate. Observaţiile chimiştilor şi cunoştinţele despre substanţe şi transformările lor au fost adunate de omenire de-a lungul mileniilor. Principala problemă a chimiei practice a fost, dintotdeauna, folosirea substanţelor pentru binele omului. Actualmente, existenţa omenirii nu poate fi imaginată fără chimie şi fără acel spectru de produse care se obţin cu ajutorul tehnologiilor chimice moderne. Aşadar, chiar şi după finalizarea studiilor şi integrarea în viaţa socială, chimia ne va însoţi peste tot. Această ştiinţă ne oferă soluţii în lupta împotriva insectelor dăunătoare şi ne salvează de maladii periculoase, oferindu-ne medicamente eficiente împotriva acestora. Datorită cercetărilor în domeniul chimiei, avem fertilizanţii şi pesticidele necesare pentru îmbogăţirea solurilor şi pentru cultivarea fructelor şi legumelor, avem o gamă largă de materiale textile pentru confecţionarea obiectelor de vestimentaţie moderne etc. Beneficiile aduse de chimie sunt incontestabile, ea ne uşurează viaţa cu maşini electronice inteligente, ne oferă ceasuri elegante, ce lucrează pe acumulatoare microscopice ş.m.a. Totodată, nu putem neglija efectele nocive ale aplicării excesive sau incorecte şi inconştiente a descoperirilor din chimie. Studiind chimia, am stabilit importante domenii ale vieţii noastre, unde utilizarea substanţelor chimice este inevitabilă. Am abordat în paragrafele precedente problemele ce ţin de importanţa consumului de alimente sănătoase. În viaţa cotidiană, în procesul de îngrijire a pielii şi părului, utilizăm diverse produse cosmetice, pentru crearea cărora au fost utilizate cunoştinţele despre proprietăţile chimice ale proteinelor şi aminoacizilor. Este de neimaginat cum ar putea fi construite clădirile fără ajutorul chimiei şi al proceselor chimice. O componentă de bază a lucrărilor în construcţie este varul stins (Ca(OH)2); vopselele uleioase, care conţin amestec de pigmenţi, de exemplu, oxid de titan (IV) cu ulei de in (trigliceride ale acizilor carboxilici nesaturaţi de tipul linoleic). Alte materiale de construcţie sunt cimentul şi gipsul, precum şi betonul. Casele moderne se încălzesc cu gaze naturale (metan, etan, propan, butan). Populaţia planetei noastre este preocupată de problemele ecologice, de calitatea produselor alimentare, a apei şi aerului. În ultimul timp, sunt solicitate tot mai mult produsele agricole ecologic pure, crescute fără a folosi îngrăşămintele minerale, pesticidele, erbicidele etc. Sunt oare atât de periculoase pesticidele? Şi oare pot fi evitate cu desăvârşire? Substanţele date pot aduce beneficii oamenilor, dacă aceştia cunosc cele mai inofensive mijloace chimice, ştiu să le dozeze corect şi să înlocuiască un preparat cu altul. Tehnologiile agricole contemporane propun soluţii eficiente în lupta cu dăunătorii culturilor. De exemplu, cartofii (spre păstrare) se prelucrează cu soluţie de aldehidă formică cu partea de masă de 40%, pentru a-i proteja împotriva bolilor fungice. Pentru prelucrarea depozitelor unde se păstrează seminţe, legume şi fructe, se folosesc vaporii de dicloroetan şi bromometan. Pentru dezinfectarea beciurilor, depozitelor, se foloseşte oxidul de sulf (IV). Pentru protecţia fructelor de mucegai şi de putrezire, se utilizează butilamina. Pot fi aduse mii de exemple care demonstrează aportul benefic al chimiei la îmbunătăţirea calităţii vieţii. Rămâne, dragi elevi, să exploraţi aceste utilităţi ale chimiei moderne întru binele umanităţii, al mediului în care trăim, pentru o dezvoltare durabilă a societăţii. EVALUARE 1. Enumeraţi cele mai importante substanţe sau produse (ce le conţin), pe care le utilizaţi acasă, le observaţi în natură. 2. Arătaţi câteva exemple de amestecuri folosite în construcţii sau în agricultură (pentru a spori creşterea roadei). 3. Enumeraţi câteva săruri folosite acasă sau la întreprinderile din localitatea voastră. 4. Sticla organică se foloseşte în radio- şi electrotehnică, ca material de construcţie şi decorativ, iar ca material electroizolator este utilizată în instalaţii de tensiuni joase. Alcătuiţi ecuaţia reacţiei de polimerizare a metilmetacrilatului CH2=C(CH3)—COOCH3. Calculaţi partea de masă a elementelor carbon şi oxigen în acest monomer. Lucru în echipă 5. Organizaţi câteva prezentări în faţa colegilor din clasele mai mici (cl. 5-6) despre importanţa chimiei în protecţia mediului, în asigurarea calităţii înalte a vieţii. 6. Examinaţi bogăţiile naturale din localitatea voastră şi propuneţi deschiderea imaginară a unei fabrici. Ce materie primă ar sta la baza producerii? Unde ar putea fi utilizate produsele fabricate? 191Chimia în viaţa s ocietăţii Solubilitatea acizilor, bazelor şi sărurilor în apă Ionii H+ K+ Li+ Ba2+ Ca2+ Na+ n h 4+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Fe3+ Co2+ Ni2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ ag+ OH- - S S S P S S I I I I I I I I I I I - - n o 3- S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S s o 2- S S S I P S S S S S S S S S S S P S S P I- S S S S S S S S S S S S S - S S I S P I Br- S S S S S S S S S S S S S S S S P S P I Cl- S S S S S S S S S S S S S S S S P S S I s o 32- S S S P P S S P - I I - I - I I I - - I p o 4- S S I I I S S I I I I I I I I I I I I I F- S S S P P S S P P S P P P P S S P P I S c h 3c o o - S S S S S S S S P S S S S S S S S S S S CO32- S S S I I S S I - I I - I - I I I - - I s 2- S S S - - S S - - I I - I I I I I I I I SiO32- I S S I I S „S" - so lu b il, „I" - in s o lu b il, „P" - p u ţin so lu b il, „ -" - în so lu ţii n u e x istă . Constantele de disociere ale unor acizi şi baze Acidul Formula chimică Constanta de disociere, t = 25oC A z o to s h n o 2 VO ON O C ia n h id ric HCN 5,0 • IO -10 F lu o rh id ric HF 6,2 • 1 0 -4 A cetic CH3COOH 1,74 • 1 0 -5 A m in o a c e tic n h 2c h 2c o o h O O B enzoic c 6h 5c o o h 6,3 • 10 -5 Form ic HCOOH 1,8 • 1 0 -4 F enol c 6h 5o h O O O Baza an organ ica sau organica Formula chimică Constanta de disociere, t = 25oC A m o n ia c n h 4o h 1,76 • 10 -5 H idroxid d e b a riu Ba(OH)2 2,3 • 10 -1 H idroxid d e c alciu C a(O H )2 4^ O O M e tila m in ă c h 3n h 2 + h 2o 4 ,6 • 1 0 -3 D im e tila m in ă (CH3)2NH + h 2o 5,4 • 1 0 -4 D ie tila m in ă (c 2h 5)2n h + h 2o 1,2 • 1 0 -3 A nilină c 6h 5n h 2 + h 2o 4,3 • 1 0 -10 Produsele de solubilitate ale unor electroliţi puţin solubili la temperatura de 25oC F.M. P.S. AgB r 5,3 • 1 0 -13 AgCN 1,4 • 1 0 -16 A g2CO3 1,2 • 10 -12 AgCl 1,78 • 1 0 -10 A g2Cr2O7 1 • 1 0 - 10 AgI 8 ,3 • 1 0 -17 A g3P O 4 1,3 • 10 -20 Ag2S 2 • 1 0 -56 Al(OH)3 1 • 1 0 -32 A lPO 4 5,75 • 10 -19 A s 2 S 3 4 • 1 0 -29 BaCO3 O O BaC2O4 1,1 • 1 0 -7 B aC rO 4 1,2 • 10 -10 Ba(OH)2 5 • 1 0 -3 BaSO4 1,1 • 1 0 -10 C aC O 3 3,8 • 1 0 -9 f .m . P.S. CaC2O4 2,3 • 1 0 -9 C aC rO 4 7,1 10 -4 C a(O H )2 5,5 • 10 -6 C aS O 4 2,5 • 10 -5 C dC O 3 1 • 1 0 - 12 C dC 2O 4 1,5 1 0 -8 C d(O H )2 5,9 1 0 -15 Cr(OH)3 6,3 1 0 -31 C uC O 3 2,3 1 0 -10 C uC O 3 2,3 1 0 -10 C uC O 3 2,3 1 0 -10 CuBr 4,1 1 0 -8 CuCl 1,2 1 0 -6 CuI 1,1 1 0 -12 C u(O H )2 2,2 10 -20 CuS 6,3 1 0 -36 Fe(O H)2 8,0 1