| |||
|
| Задания 2 тура |
|
1 вопрос: «Ты мне веришь или нет..?»
Известный литературный герой Рудольфа Распе барон Мюнхгаузен никогда не врал. И этот факт известен всем еще с тех пор, как мама, папа или бабушка прочитали на сон грядущий про его удивительные приключения, в том числе и в России. «Во всех моих рассказах нет ни слова лжи! Ложь мне отвратительна, и я счастлив, что все мои близкие считают меня самым правдивым человеком», не раз говорил Барон Мюнгхаузен в ответ на недоверчивое отношение к его рассказам. Предлагаем и вам оценить правдивость его слов: « Я, несомненно, самый великий и выдающийся химик. Для того чтобы хорошенько изучить строение веществ (а все вещества состоят из молекул, не так ли?), я решил провести свои собственные исследования. Для этого я наполнил колбы самым легким газом кислородом, ароматным газом бромом, ярко-рыжим газом водородом. Однако по рассеянности я забыл закрыть колбы пробками, и все газы улетучились. Поэтому, чтобы получить водород, я принялся прилежно нагревать оксид ртути, а для получения кислорода поместил кусочек магния в раствор муриевой кислоты. Затем я перемешал оба полученных мною газа в одной колбе, пропустил эту смесь через раствор известковой воды, которая тут же помутнела, а затем поджег смесь, а полученный твердый хлорид оставил для моих секретных опытов, ибо я научился получать даже философский камень. Каждое слово в моем рассказе есть чистейшая истина, а если вы не верите мне и смеетесь, то отправляетесь сами в химическую лабораторию и повторите мои опыты. Там вы увидите, что я не выдумываю и рассказываю вам одну только правду». 2 вопрос: «Химики-технологи» В трудном положении оказались герои приключенческой повести шотландского писателя Алистера Маклина «Ночь без конца». В поисках спасения они покинули полярную станцию и двинулись на стареньком тракторе в сторону материка. Полярная ночь, холод, нехватка продуктов поставили небольшую экспедицию на грань гибели. Остановился вышедший им на помощь мощный снегоход, так как преступники вывели из строя двигатель, насыпав сахар в топливный бак. Помощь явно опаздывала... Объясните, почему сахар может вывести из строя топливную систему автомобиля, хотя в бензине он и нерастворим, а также предложите простой и эффективный способ очистки бензина от сахара. 3 вопрос "Странные симптомы" В начале 70-х годов у пассажиров и экипажей самолетов, совершавших перелеты Нью-Иорк-Токио, в целях экономии топлива поднимавшихся до высоты примерно 15 000 м, были зафиксированы симптомы странного заболевания. После многочасового путешествия люди ощущали головную боль, их мучил кашель и кровотечение из носа. Комиссия по расследованию этих происшествий установила, что аппаратура, нагнетающая забортный воздух в самолеты во всех случаях работала нормально. Предположите, к каким выводам пришла комиссия? Что могло вызвать непонятные симптомы у пассажиров и экипажа? Назовите, при каких обстоятельствах у людей могут проявляться подобные симптомы в современных условиях жизни? |
| Ответы на задания 2 тура |
|
1 вопрос
Проанализировав слова барона Мюнхгаузена, мы нашли 10 ошибок: Я, несомненно, самый великий и выдающийся химик (не будем считать это за ошибку, хотя ни в одном из произведений Распе, героем которых и является барон Мюнгхаузен, упоминаний о его химических открытиях и достижениях не было. Утверждение №1: «...все вещества состоят из молекул». Существуют вещества с молекулярным и немолекулярным строением. Известно, что немолекулярное строение имеет большинство неорганических веществ. Они состоят из атомов или ионов. Утверждение №2: « … самым легким газом кислородом». Самый легкий газ – водород. Сравнивая относительные молекулярные массы газов, установим, что водород примерно в 16 раз легче, чем кислород и в 2 раза легче, чем газ неон. Утверждение №3: « … ароматным газом бромом». При обычных условиях бром - красно-бурая жидкость с резким неприятным запахом. Название элемента произошло от греческого слова «вонючий», характеризующего специфический и неприятный запах его простого вещества. Утверждение №4: « … ярко-рыжим газом водородом». При нормальных условиях водород - это газ без цвета и запаха. Ярко-рыжий газ – это, возможно, оксид азота (IV), который химики часто называют «бурый газ». Утверждение №5: « … и все газы улетучились». Быстро улетучиться мог только водород, так как он значительно легче воздуха. Бром, как мы уже говорили, хоть и является легколетучей жидкостью, но очень быстро не сможет испариться. Он также как и кислород, может улетучиваться за счет диффузии, хотя они и значительно тяжелее воздуха. Утверждение №6: « … чтобы получить водород, я принялся прилежно нагревать оксид ртути». Оксид ртути(II) – бинарное соединение ртути с кислородом HgO. Поэтому водород получить из оксида ртути нельзя. В 1774 году Джозеф Пристли из оксида ртути (II) при нагревании смог получить газообразный кислород и ртуть. Утверждение №7: « … для получения кислорода поместил кусочек магния в раствор муриевой кислоты». Муриевая кислота (от слова «мурия» - рассол, солёная вода) - устаревшее название соляной кислоты HCl. Используя магний и разбавленные кислоты, в том числе и соляную, возможно получить водород. Утверждение №8: « … пропустил эту смесь через раствор известковой воды, которая тут же помутнела». Cмесь состояла из кислорода и водорода. Поэтому известковая вода (насыщенный раствор гидроксида кальция), который мутнеет при пропускании углекислого газа, остался прозрачным. Утверждение №9: «…поджег смесь, а полученный твердый хлорид…» Смесь 2 объемов водорода и 1 объема кислорода – взрывоопасна, получила название «гремучий газ». Для начала реакции кислорода с водородом достаточно поднести к смеси горящую лучину. При этом образуется только вода, которая в виде капель конденсируется на стенках сосуда. Поэтому никакого твердого хлорида получать барон Мюнхгаузен не мог. Утверждение 10: «…ибо я научился получать даже философский камень» Философский камень - мечта алхимиков, некая волшебная субстанция, способная превращать неблагородные металлы в золото, исцелять все болезни и дарить людям бессмертие. К сожалению, а может быть и нет, но его пока получить НИКТО не смог. 2 вопрос Так как сахар нерастворим в бензине, образуя взвесь, он не только забивает фильтры и, следовательно, топливный насос, но, попадая в двигатель ( а сахарная пыль, которая всегда присутствует в сахарном песке, обязательно проскочит), еще и обугливается в камере сгорания от высокой температуры и откладывается, например, на свечах. Способы очистки бензина от сахара: 1) Слить бензин из бензобака, воспользовавшись либо сливной пробкой, либо сифонным способом (способ сообщающихся сосудов). Так как сахар не растворяется в бензине, то, соорудив из подручных материалов фильтр, его можно отделить от бензина фильтрованием. Бензин пройдёт через фильтр, а сахар задержится в фильтре. Бензобак следует промыть горячей водой и залить в него очищенный бензин. Решить проблему с загрязнением бензина сахаром команды предложили можно несколькими способами: 2) Сахар не растворим в бензине, но хорошо растворим в воде. Поэтому можно добавить в бензобак горячую воду. Сахар постепенно растворится в воде. Смесь воды с бензином на время оставляют для отстаивания. Бензин с водным раствором сахара образуют смесь, состоящую из двух слоев: более плотный и тяжелый, нижний слой — сахарный раствор, верхний, более легкий, — бензин. Далее слить с помощью шланга сначала нижний слой, потом верхний. Бензобак промыть горячей водой и залить в него очищенный бензин. Можно сразу же откачать загрязненный бензин и проводить эти же операции в другой емкости, желательно прозрачной, чтобы можно было увидеть границу раздела бензина и сахарного раствора. 3) Если данная ситуация произошла зимой (или, как в условиях романа, на севере), то отделить бензин еще проще. Залитая вода (вместе с сахаром) попросту замерзнет на морозе, а бензин, температура замерзания которого до -60 градусов – нет. Его можно слить, а замерзшая вода останется в емкости. 4) В повести « Ночь без конца» так описывается процесс очистки бензина от сахара: «… соорудили импровизированную дистилляционную установку. Она состояла из почти полной бочки с бензином, в верхнюю часть которой был вставлен тонкий змеевик, обложенный льдом и соединявшийся с пустой бочкой. У бензина более низкая температура кипения, чем у сахара. Поэтому образующиеся при нагреве бочки пары бензина, проходя по охлаждаемой льдом трубке, превращаются в чистый, без примеси бензин." Этот метод называется перегонка или дистилляция. 3 вопрос Воздух салона самолета формируется следующим образом: наружный воздух забирается силовой системой самолета, смешивается с отфильтрованным внутренним воздухом и подается в салон. Таким образом, воздух салона самолета состоит из воздуха, поступающего от компрессоров двигателя, и так же содержит воздух рециркулирующей колонны. К факторам, которые могли вызвать непонятные симптомы у пассажиров и экипажа являются: давление; содержание кислорода; температура и влажность воздуха; концентрация загрязняющих веществ в воздухе. Рассмотрим влияние каждого фактора на самочувствие пассажиров и членов экипажа. Давление Давление в салоне при нормальных рабочих условиях не должно быть выше давления на высоте 2 400 м. Если даже давление в салоне поддерживается на постоянном уровне, соответствующем 2 450 м, это давление ниже давления над уровнем моря. Такое низкое давление может отрицательным образом сказываться на физиологии пассажиров. Пониженное давление вызывает расширение пузырьков воздуха, находящихся в клетках тела человека, что может быть причиной плохого самочувствия у людей с повышенной чувствительностью. Содержание кислорода При пониженном атмосферном давлении, характерном для окружающих самолет слоев воздуха, содержание кислорода в воздухе салона падает. Критические значения отмечаются уже на высоте более 3000 метров, а при длительных перелетах самолет может набирать высоту до 11000 м (в нашем случае 15000м!!!) Соответственно, уменьшается поступление кислорода в кровь, что может стать причиной гипоксии: чем ниже давление, тем хуже кровь снабжается кислородом. Гипоксия – пониженное содержание кислорода в крови. Один из симптомов кислородного голодания — головная боль. Такое состояние носит название горной, или высотной, болезни и развивается при постепенном переходе человека в условия пониженного барометрического давления. Горная, или высотная, болезнь может наблюдаться у нетренированных людей в горах на высоте свыше 3,5-4 км, у пилотов, членов экипажа и пассажиров самолетов при длительных полетах на больших высотах в негерметизированных летательных аппаратах без кислородного прибора, у работающих в водолазном снаряжении при пониженном парциальном давлении кислорода во вдыхаемой газовой смеси и т. д. Температура и влажность Температура в салоне влияет на комфорт летящих в самолете людей. Уровень влажности воздуха не может быть поднят до приемлемого уровня из-за резкого различия в температурах внутри самолета и вне него. В результате, как экипаж, так и пассажиры, подвержены опасности использования излишне сухого воздуха, особенно на дальних маршрутах. Пассажиры и члены экипажа испытывают дискомфорт, такой как сухость в глазах, носу и горле, во время полетов, превышающих 3-4 часа. Таким образом, сухой воздух в салоне мог стать одной из причин кашля. Концентрация загрязняющих веществ в воздухе Вентиляционный воздух, подаваемый в салон, забирается снаружи. Поэтому загрязняющие вещества, находящиеся в наружном воздухе, могут проникнуть в пассажирский салон. На данной высоте полета основным загрязняющим веществом является озон (О3), один из компонентов так называемой озоносферы, расположенной на высоте от 10 до 50 км в стратосфере. При легком остром отравлении - сухость во рту и зеве, раздражение слизистых глаз и носа, загрудинные боли, кашель. В современных условиях жизни подобные симптомы могут возникнуть в процессе работы с копировальными аппаратами и принтерами, где может выделяется озон, хотя многие из них тоже имеют озоновые фильтры. Для уменьшения вредного воздействия техники на людей желательно соблюдать правило: такие аппараты необходимо размещать в хорошо вентилируемых и хорошо проветриваемых помещениях. Современные самолеты оборудованы системой контроля внутренней среды (Environmental Control System – ECS), обеспечивающей безопасный, комфортабельный и неугрожающий здоровью полет как для пассажиров, так и для экипажа. Система ECS предназначена для снижения концентрации в воздухе загрязняющих веществ, которые могут проникнуть в салон, а также для регулирования температуры, давления, влажности и вентиляции салона самолета. Именно после вышеописанных случаев на борту самолетов были установлены специальные устройства – озоновые фильтры. |
| Игра 2012/2013 года |
| Результаты 2 тура |
| Лучшие ответы 2 тура команд по химии |
Используются технологии uCoz