Будова електронних оболонок атомів елементів перших трьох періодів

Мета: Розкрити причину періодичної зміни властивостей елементів і їх сполук у світлі закономірної зміни будови електронних оболонок атомів. Розвивати пізнавальну активність школярів, вдосконалювати навики виконання самостійних робіт.

Формувати вміння учнів характеризувати хімічні властивості елементів за їх місцем в періодичній системі.

Наочні засоби навчання: Періодична таблиця, таблиця, картки з індивідуальними завданнями, перфокарти, ребуси, кросворди, схеми, картки для самостійної роботи.

Тип уроку: Комбінований.

План уроку

І. Вступ (вчитель).

ІІ. Контроль і корекція знань.

1.Робота з індивідуальними картками (для слабо відстаючих учнів).

Картка № 1

Визначити кількість електронів у елементів № 6,7,8.

Картка № 2

Визначити число променів і нейтронів у хімічних елементів № 3,4,5.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

Фронтальна бесіда.

Вчитель – що таке атом?

–яка будова його?

–ск. видів атомів вам відомо?

–чим відрізняються атоми різних елементів?

–чому атоми електронейтральні?

–з чим співпадає в атомі порядковий номер?

ІV. Вивчення нового матеріалу.

-Видатний датський учений Нільс Бор розробив початкову квантову теорію будови атома. Цей учений фізик працював в лабораторії Резерфорда з 1911 року, а згодом очолив (1916 р.) Інститут теоретичної фізики Копенгагенського університету.

Йому належать праці щодо теоретичного пояснення періодичного закону Д.І. Мендєлєєва і по теорії атомного ядра. За ці заслуги в 1992 році Нільс Бор був нагороджений Нобелівською премією.

-У своїх положеннях Бор зробив висновок, що енергія електронів у атомі змінюється не безперервно, а стрибками – дискретно. Тому в атомі можливі не будь-які енергетичні стани електронів, а лише визначені тобто квантові. Перехід із одного стану в інший відбувається стрибкоподібно і супроводжується виділенням або поглинанням енергії.

-Основні положення своєї теорії Бор сформулював так:

1.Електрон може обертатися навколо ядра не будь-як, а лише по строго визначеним орбітам. Ці орбіти Бор назвав стаціонарними.

2.Рухаючись по стаціонарним орбітам електрон не випромінює енергію.

3.Випромінювання енергії відбувається при стрибкоподібному переході електрона з однієї орбіти на другу.

4.Енергія цього випромінювання дорівнює різниці енергії атома в кінцевому і вихідному станах.

-В 1924 році французький фізик де Брайль передбачив, що електрон як і фотон має проявляти хвильові властивості. Цю енергію було підтверджено експериментальними дослідженнями у 1924 році Де вісоном і Джермаром в США, Том соном в Англії і Татарковським в Росії незалежно один від одного. Дослідження показали, що електрон поводить себе як хвиля з різним запалом енергії.

-Ми знаємо, що загальне число електронів в атомі відповідає протонному числу, тобто порядковому номеру елемента і утворює його електронну оболонку.

-Електрони цієї оболонки мають різний запас енергії тому одні сильніше притягуються до ядра і розміщені ближче до нього, а інші – слабкіше і розміщені дальше від ядра. Ось чому електрони розмішені навколо ядра шарами.

-Кожний електронний шар складається з певної кількості орбіта лей відповідної форми. Будова електронних шарів (Таблиця)

S

І

P

ІІ

L

ІІІ

F

ІІІ

Висновок: Електрони заповнюють ел. шари у порядку послаблення прийняття їх до ядра, на кожній орбіта лі є не більше 2-х електронів і електрони заповнюють орбіта лі по одному, а потім по два (пара).

Вч. – Розглянемо як будуються електроні шари атомів хім. елементів у порядку зростання зарядів їхніх ядер.

Мета: Розглянути електронну будову атома Н. Не.

Номер електронного

шару Число електронів

Форма орбіталі

Висновок: Оскільки на І електронному шарі може перебувати лише два електрони то перший шар в атомі Гелію завершений.

Мета: Розглянути порядок заповнення електронних шарів ІІ періоду.

Робота з підручником.

(Учні записують в своїх зошитах будову атомів елементів ІІ періоду).

-Який ви бачите зв’язок між номером періоду і кількістю електронних шарів.

Висновок: Номер періоду вказує на кількість електронних шарів.

Мета: Встановити причини валентності.

(За період визначаємо кількість зовнішніх валентних електронів в атома).

Висновок: Інертні гази хімічно пасивні бо мають максимальну кількість електронів на зовнішньому ел.шарі.

-Валентність за киснем і воднем

за Оксигеном – це кількість електронів, що міститься на зовнішньому електронному шарі.

За Гідрогеном – це кількість електронів, що не вистачає до завершення.

Висновок: Отже елементи мають валентність за Оксигеном і Гідрогеном.

V. Вправи на закріплення.

(робота з перфокартами)

Завдання 1

-Що спільного у будові атомів Ве і Мд:

Число протонів;

Число електронів;

Число нейтронів;

Число валетних електронів.

Завдання 2.

-Скільки електронів у зовнішньому шарі атома фосфору.

а) 2; б) 4; в) 5; г) 6.

Завдання 3-Яке максимальне число електронів на р-орбітале.

-а) 2; б) 4; в) 6; г) 8.

Завдання 4

-Які елементи мають завершені зовнішні електронні шари?

а) Н; б) Не; в) Li; г) Ne.

VІ. Домашнє завдання.

§ 7 вш – 41-45. стор. – 39.

Оксиген і Сульфур

1. Яка електронна формула атома Оксигену?

a) 1s22s226; б) Is22s22p5; в) 1s22s22p4; r) 1s22s22p63s23p4.

2.Якщо атом Сульфуру перебуває у збудженому стані, то електрони третього шару можуть розміщуватися на:

а) р і d орбіталях; б) s, р і d орбіталях;

в) s.i d орбіталях; г) s, р і f орбіталях.

3. У якій сполуці ступінь окислення Оксигену +2?

a)Na2O2; б)Н2О; в)А12О3; r)OF2.

4. Які прості речовини містять лише атоми Оксигену?

а) вода кисень; б) озон, повітря; в) озон, кисень; г)озон, азот

5. Яка алотрогіна модифікація сірки нестійка за нормальних умов?"

а) ромбічна; б) моноклітинна; в) пластична; г) інша відповідь.

5.Якщо всипати порошок міді у розплавлену сірку, то утвориться:

а) купрум (І) сульфід; б) купрум (II) сульфід;

в) купрум (II) сульфіт;г) купрум (П) сульфат.

7. Які властивості мають оксиди Сульфуру?

а) основні; б) кислотні; в) амфотерні; г) інша відповідь.

8. Як називаються кислі солі сульфатної кислоти?

а) сульфіти; б) гідрогенсульфіди; в) гідрогенсульфати; г) гідрогенсульфіти.

Нітроген і Фосфор

1.Скільки неспарених електронів міститься в атомі Нітрогену?

2.а)1; 6)2; в) 3; г)4.

2. Відмінність електронної будови атомів Фосфору і Нітрогену полягає в тому, що:

а) в атомі Фосфору є чотири електронні шари, а в атомі Нітрогену — один;

б) в атомі Фосфору на зовнішньому електронному шарі є вільні р-орбіталі, а в атомі Нітрогену вільних р-орбіталей немає;

в) в атомі Фосфору на зовнішньому електронному шарі є вільні rf-орбіталі, а в атомі Нітрогену вільних орбіталей немає;

г) в атомі Фосфору на зовнішньому електронному шарі є 5 електронів, а в

атомі Нітрогену — 3 електрони.

3. У якій молекулі ступінь окиснення Нітрогену має нульове значення?

a)N2O5; 6)NH3; u)N2; r)NO.

4. Вкажіть кількість електронних пар, за допомогою яких об'єднуються атоми

Нітрогену в молекулі азоту:

а) одна; б) дві; в) три; г) чотири.

5. Реакція синтезу аміаку є:

а) необоротною, екзотермічною, каталітичною;

б) оборотною, екзотермічною, каталітичною;

в) оборотною, ендотермічною, некаталітичною;

г) необоротною, ендотермічною, некаталітичною.

6.При хімічній взаємодії води, нітроген діоксиду і надлишку кисню утворюється:

a)HNO2; б)HNO3; B)HNO2iHNO3; г)HN3 і NO.

7.Який метал взаємодіє з концентрованою HNO3 з виділенням МО2?

а)Аl; б)Са; в)Сu; r)Na.

8. Яка формула амоній нітрату?

a)NH4NO2; б)A1(NO3)3; в) N4 NO3; r)NH3NO3.

Карбон і Силіцій

1. Що є спільного в електронній будові атомів Карбону і Силіцію?

а) кількість електронних шарів;

б) кількість d-орбіталей;

в) кількість електронів на зовнішньому електронному шарі;

г) кількість р- і d-орбіталей.

2. Які алотропні форми Карбону зустрічаються у природі?

а) алмаз, графіт і силікат; б) графіт, карбін і силікат;

в) графіт, алмаз і карбін; г) алмаз, карбін і карбід.

3.Який ступінь окиснення атома Карбону в молекулі СО2?

а) +2; б) 44; в) -2; . г) 0.

4. Поташ — це тривіальна назва:

а) калій гідрогенкарбонату; б) калій карбонату;

в) кальцій карбонату; г) кальцій гідрогенкарбонату.

5. У якій сполуці ступінь окиснення атома Силіцію -4?

a)SiO2; 6)H2SiO3; в)Мg2S1; г)CaSiO3.

6.Яка речовина є дуже отруйною тому, що блокує здатність гемоглобіну зв'язувати кисень?

a) CO; б)СО2; в)СН4; г)SiH4.

7.Яку речовину не можна використати для добування карбон (IV) оксиду в одну стадію?

а)СаСО3; б)Na2CO3; в)КНСО3; г) SiC.

8.Яка сіль є кислою?

9.a)NaHSiO3; б)CaCO3; в)BaSiO3; г) MgCO3/

Метан та його гомологи.

Теорія хімічних органічних речовин

1.У молекулі метану атом Карбону утворює:

а) три ковалентні зв'язки з атомами Гідрогену;

б) два ковалентні зв'язки з атомами Гідрогену;

в) чотири ковалентні зв'язки з атомами Гідрогену:

г) два ковалентні зв'язки з атомами Гідрогену і два з атомами Хлору.

2. Яка речовина не реагує з метаном?

а)С12; б)О2; в)НС1; г)Вг2.

3. За якої умови метан реагує з хлором?

а) за наявності каталізатора;

б) при нагріванні до 100°С;

в) при освітленні ультрафіолетовим промінням;

г) при тиску 10 мПа;4. Яка речовина є хлоропохідною метану?

а)С3Н6С13; б)СН3С1; в)С2Н4С12; .r)CH2F2.

5. Молекула метану має форму:

а) піраміди; б) тетраедра; в) трикутника; г) октаедра.

6. Гомологи — це сполуки, що:

а) мають подібну будову молекул і різні хімічні властивості;

б) мають подібну будову молекул і подібні хімічні властивості, але відрізня¬ються між собою за складом на одну чи кілька груп СН2;

в) відрізняються між собою на кілька груп СН2 і мають однаковий якісний і кількісний склад;

г) містять однакову кількість атомів Карбону і Гідрогену.

7. Етил — це:

а) насичений вуглеводень складу С2Н«;

б) одновалентний радикал складу С2Н5;

в) насичений вуглеводень складу C3Hg;

г) одновалентний радикал складу СН3.

8. Яка формула пропану?

a) CН4; б)С2Н2; в)С3Н8; г)С4Н10.

Ненасичені вуглеводні

1. Яка речовина належить до ненасичених вуглеводнів?

а)С5 Н12; б)С3 Н8; в)С2 Н6; г)С2 Н4

2. Вкажіть формулу найближчого гомолога ацетилену:

а)С4 Н8; б)С2 Н4; в) С3 Н4; г)С3 Н6.

3. У якій речовині є кратні зв'язки?

а) метан; б) пропан; в) ацетилен; г) бутан.

4. Яка структурна формула ацетилену?

Н

а) Н — С = С — Н; б) Н — С—С=С—Н;

Н Н Н

в)Н—С=С—Н; г)Н…С::С…Н.

5.Який тип реакцій характерний для ненасичених вуглеводнів?

а) реакції заміщення; б) реакції приєднання;

в) реакції обміну; г) реакції розкладу.

6. У промисловості ацетилен добувають:

а) термічним розкладанням бутану; б) розкладанням метану при 1500°С;

в) розкладанням метану при 600°С; г) термічним розкладанням пропану.

7. Етилен можна одержати:

а) при взаємодії ненасичених вуглеводнів з водою;

б) при термічному розщепленні насичених вуглеводнів;

в) при взаємодії етану з хлором;

г) при взаємодії ацетилену з водою.

Полімери. Бензен. Природні джерела вуглеводнів

1. Полімеризація — це:

а) процес послідовного сполучення молекул низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної;

б) процес послідовного почергового сполучення молекул насиченого і нена-сиченого вуглеводнів;

в) процес розриву кратних зв'язків;

г) процес приєднання молекул водню до низькомолекулярних речовин.

2. Мономерною ланкою поліпропілену є:

а) — СН2 — СН — СН2 —; б) — СН2 — СН—;

СН3 СН3

СН3 СН3

в) —СН2—СН—СН2г)—СН2—СН —СН2—.

СН3

3. Реакція полімеризації належить до реакцій:

а) обміну; б) приєднання; в) заміщення; г) розкладу.

4. Яка формула не є формулою бензену?

5. Яка формула хлоробензену?

а) C6H4Cl; б) C6H7Cl; в)С6 Н5Сl; г)С7 Н3Сl3.

6. Бензен не взаємодіє із:

а) бромом при освітленні ультрафіолетовим промінням;

б) бромною водою і .розчином калій перманганату;

в) воднем; г) нітратною кислотою.

7. Який мономер використовується для добування поліетилену?

а) пропілен; б) етилен; в) бутилен; г) метан.

Д.І. Менделєєва

До відкриття періодичного за¬кону Д. І. Менделєєвим у хімії панувало повне безлад¬дя. Хіміки блукали в пітьмі; від¬криття вони робили, покладаючись виключно на свої інтуїцію та експериментальний хист... Не було в них тоді ні «хімічного компаса», ні «хімічної карти», які допома¬гали б їм безпомилково вибирати правильний шлях у вивченні ре¬човин, їх властивостей й перетво¬рень.

Проте слід зауважити, що свій величний І чудовий храм-елементарій російський хімік зводив не на голому місці. Були і в нього славні попередники — Й. Деберейнер, А. де Шанкуртуа, Д. Ньюлендс, Л. Мейєр. Усі вони намагалися по-своєму класифікувати хі¬мічні елементи, відшукати зако¬ни взаємозв'язку між ними. Так з'явилися на світ відомі «тріади Деберейнера», «октави Ньюлендса», «спіраль де Шанкуртуа» і таб¬лиця Л. Мейєра. Але це були лише перші спроби, перші намагання... Класифікації були недосконалими і неповними, вони охоплювали далеко не всі елементи. Поперед¬ники Д. І. Менделєєва не зуміли відкрити і збагнути найголовнішо¬го, найістотнішого... внутрішньо¬го, генетичного взаємозв'язку між усіма хімічними елементами.

На початку 1869 р. Менделєєв приступив до роботи над другим випуском «Основ хімії». Він зі¬брав величезний літературний ма¬теріал про 63 хімічні елементи, відомі на той час, та їх сполуки, вивчив безліч праць вітчизняних і зарубіжних учених. Дмитро Івано¬вич ясно бачив, що назріла необ¬хідність об'єднати розрізнені, розпорошені хімічні знання в єдину струнку систему Так, у результаті копіткої праці та завдяки світло¬му природному розуму Д І. Менделєєва з'явилося одне з найвидатніших відкриттів XIX століття — періодичний закон та періодична система хімічних елементів... Проте геніальне відкритий було визнане не відразу.У 1871 р., спираючись на пері¬одичний закон, Д. І. Менделєєв зробив свої знамениті передбачення про існування і властивості ще невідомих науці елементів, зокре¬ма аналогів бору, алюмінію, си¬ліцію, які він назвав відповідно «екабором», «екаалюмінієм», «екасиліцієм». Справжній тріумф періодичного закону прийшов лише через кілька років.

Наприкінці 1875 р. француз П. Лекок де Буабодран за допомо¬гою спектроскопа виявив у піре¬нейській цинковій обманці новий елемент — галій. Але, як зазначив автор: «Винятково мала кількість речовини, що нею я володів, не дала змоги мені відокремити нове тіло від надлишку цинку, що є його супутником.

Геніальність Менделєєва, сміливість його думок можна вбача¬ти і в тому, що він на основі лише хімічних властивостей виправив атомні маси принаймні 14 хіміч¬них елементів, зокрема берилію, титану, хрому, ітрію, індію, цезію, лантану, церію, ербію, іридію, платини, ауруму, торію й урану.

До створення періодичної сис¬теми елементів загадками були атомна маса берилію та склад його оксиду. Хіміки вважали берилій тривалентним з атомною масою 13,5 тільки на тій підставі, що со-лодкозем (ВеО) за хімічними влас¬тивостями дуже нагадує глинозем (А12О3). Щоправда, російський хі¬мік І. В. Авдєєв на основі найретельніших аналізів довів, що «со¬лодкій землі» відповідає формула ВеО, а не Ве2О3, як було прийня¬то в ті часи. Хибна думка про три¬валентний берилій з атомною ма¬сою 13,5 суперечила періодично¬му закону, і тому для металу «со¬лодкої землі» не було місця в пе¬ріодичній системі. Менделєєв «по¬селив» берилій у 2-й групі і II пе¬ріоді, вважаючи, що його атомна маса 9,4. Проти цього «свавільст¬ва» рішуче виступили шведські хі¬міки Л. Нільсон і О. Петерсон. Та коли вони визначили густину пари хлориду берилію, їх здивуванню не було меж. Виявилося, що атомна маса берилію становить 9,1 і що цей метал двовалентний, як і пе¬редбачав російський хімік.

Коли Менделєєв створював періодичну систему, всі хіміки приписували урану атомну ма¬су 120. Для такого «розрубаного навпіл» урану теж не знаходилося місця в менделєєвській таблиці. Тому в 1869 р. Дмитро Іванович, спираючись на відкритий ним за¬кон, сміливо подвоїв атомну масу урану. Цей елемент став крайнім і найважчим на той час «мешкан¬цем» елементарію з атомною ма¬сою 240. Через 13 років німецький хімік Г. Ціммерман блискуче під¬твердив цю думку російського вче¬ного. Він експериментальне ви¬значив густину пари хлориду ура¬ну ОСЬ і розрахував атомну масу урану. Вона дорівнювала... 240.

Буабодрана, Нільсона, Вінклера, Ціммермана і Браунера Мен¬делєєв справедливо назвав «зміцнювачами» періодичного закону Чеський хімік Б. Браунер був удос¬тоєний такого почесного «титулу» за дослідження рідкісноземельних елементів. Цей учений уперше розв'язав питання щодо розмі¬щення чималої «сімейки» «братів-лантаноїців» у менделєєвському елементарії. Він один з перших підтримав ідею розміщення ново¬відкритих інертних (благородних) газів у так званій нульовій групі. Ним багато також зроблено для популяризації, поширення й ви¬знання ідей російського хіміка Менделєєва в ученому світі.

Та все ж найголовніше, найіс¬тотніше в періодичному законі лишалося тоді ще не з'ясованим. «Ми не розуміємо причини періо¬дичного закону», — визнавав сам творець його. Але на рубежі XIX і XX століть, ще за життя Д. І. Менделєєва, розкриття таємниць будо¬ви атома й атомного ядра поста¬вило періодичний закон на міцні теоретичні підвалини. риявилося, що індивідуальність, а водночас і періодичність властивостей еле¬ментів визначаються зарядами ядер та електронною будовою ато¬мів.

Періодичний закон і періодична система хімічних елементів допомогли подружжю Кюрі. Е. Резерфорду, Ф. Содді, К. Фаян¬су, А. Деб'єрну, О. Гану, Л. Мейтнер та іншим розібратися у не¬трях хитромудрих ланцюжків ра¬діоактивного розпаду в родинах урану — радію, актиноурану, то¬рію, а пізніше нептунію — плуто¬нію. Дітище Менделєєва стало до¬роговказом й у відкритті штучної (наведеної) радіоактивності, лан¬цюгової реакції поділу ядер ура¬ну, і в передбаченні методів ядер¬ного синтезу та властивостей ще невідомих хімічних елементів.

ПРО ЗАБРУДНЕННЯ

ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ

МЕТАЛАМИ І НЕМЕТАЛАМИ

Навіть невеликий вміст мік¬роелементів часто спричи¬няє зміну звичного кольо¬ру харчових продуктів за раху¬нок комплексоутворення між іонами металів і рослинними пігіентами, що є в складі їжі. Так, вишні чорніють від контакту з мідним посудом, те саме спо¬стерігається, якщо яблучний сік зберігати в залізній тарі, над¬мірна кількість алюмінію або олова також спричиняє потем¬ніння багатьох продуктів.

Сліди мікроелементів у складі жирів діють як каталізатори їх окиснення, внаслідок чого жири гіркнуть, особливо якщо до їх складу входять залишки ненасичених жирних кислот.

Одним із основних джерел забруднення харчових продук¬тів є сама вихідна сировина, яка може не відповідати необхідним вимогам щодо вмісту в ній хі¬мічних елементів.Переважна більшість рослин, о дають сировину для харчо¬вих підприємств, поглинають хімічні елементи в обмеженій кількості, проте є групи рослин, які спроможні накопичувати певні елементи в дуже великих кількостях. Прикладом може бути накопичення цинку в лист¬ках подорожника, плюмбуму — в рослинах придорожніх лісових смуг, селену — в бобах. Є ро¬слини, яким підвищений вміст у грунті певних хімічних еле¬ментів навіть «подобається». Такі рослини слугують природ¬ними індикаторами на купрум, уран, кобальт, аурум або аргентум і допомагають геологам у пошуках корисних копалин. Але підвищений вміст шкідливих елементів у рослинах і організ¬мах тварин може сприяти їх переходу до складу харчових про¬дуктів. Так, кадмій відкладається у зернах рису внаслідок вико¬ристання для зрошення промис¬лових стічних вод електролітич¬них виробництв. Ще в 50-х ро¬ках в Японії був випадок, коли понад 50 чоловік загинули від вживання зерен рису з підви¬щеним вмістом кадмію. Зерна пшениці, подібно до рису, аку¬мулюють цинк і плюмбум, тому за недотримання певних вимог борошно може бути забруднене цими металами.

Планктон і риба також легко поглинають з морської води ар¬сен, меркурій, плюмбум, кадмій і при необережному використан¬ні можуть бути джерелом забруд¬нення харчових продуктів.

У наш час обсяг відходів життєдіяльності людини досить значний і з кожним роком зрос¬тає. Основну масу твердих від¬ходів закопують у котловани, що утворені внаслідок добуван¬ня вапняку, глини, піску або гра¬вію. Велика частина відходів переробляється на мул стічних вод і міський компост, які по¬тім застосовуються як ґрунтові добрива.

Технологія переробки стічних вод на добрива за певної еконо¬мічної вигоди приховує в собі небезпеку забруднення ґрунтів насамперед купрумом, ферумом, манганом і, що особливо небез¬печно, цинком, плюмбумом і меркурієм. Вміст цинку в стіч¬ному мулі може бути в 300 разів більший, а купруму і бору — в 100 разів більший, ніж у при¬родних ґрунтах. Названі метали важко вилучаються з ґрунту і впливають на хімічний склад урожаїв протягом багатьох ро¬ків, хоч не всі вони однаково поглинаються рослинами. Най¬більше рослини накопичують бор, плюмбум, кадмій та мер¬курій, незначною мірою — цинк і купрум.

Хімічні добрива, особливо фосфорні, можуть виступати джерелом токсичних металів, якщо їх вміст у добривах під¬вищений. Звичайна пшениця легко вбирає у свої зерна кад¬мій, якщо вміст останнього у ґрунті значний.

Сільськогосподарські хіміка¬ти — фунгіциди, інсектициди і гербіциди — мають у своєму складі мідь, меркурій, арсен, плюмбум. їх використовують для обробки овочів і фруктів, звідки вони можуть потрапити до їжі або напоїв (соків, вина), а після вживання — до організ¬му. Підвищений вміст арсену у м'ясі тварин може спричинити препарат ортоарсенатної кисло¬ти, який використовують як сти¬мулятор приросту маси тварин.

Потрапляє арсен до рослин і організму людини тому, що за своїми хімічними і кристалогра¬фічними особливостями він подібний до фосфору і заміняє його в природних сполуках.

На превеликий жаль, упро¬довж останніх століть людина виявилася невдячною природі і, спокусившись благами цивіліза¬ції, нещадно експлуатувала і за¬бруднювала її. Зокрема, це сто¬сується й води, куди викидало¬ся все — від побутового сміття до відходів металів. Брудна вода може спричинити серйозні ін¬фекційні захворювання — ди-' зентерію, черевний тиф, холеру тощо, а також смертельні отру¬єння людей після вживання риби з підвищеним вмістом ток¬сичних елементів.

ЦІКАВО ПРО ВІДОМЕ

В Україні така небезпека іс¬нує поблизу міст, де розвинуті хімічна, електрохімічна, мета¬лургійна, радіотехнічна, гальва¬нічна промисловість, а поряд є річки або моря. Це — Черкаси, Кременчук, Дніпропетровськ, Запоріжжя, Кривий Ріг, Одеса, Севастополь, Хмельницький, Вінниця і деякі інші.

Вихідна харчова сировина в більшості випадків потребує тех¬нологічної обробки. Якщо про¬цеси миття і очищення від час¬тинок землі відбуваються неякісно або сировина контактує з металами протягом значного часу, то цим самим створюють¬ся умови для її забруднення ме¬талами. До готового продукту метал може переходити з тари, якщо в хімічному відношенні вона нестійка до того продукту, який у ній зберігається. Таким чином, як обладнання, так і тара може бути джерелом хімічного забруднення.Відомий випадок отруєння дітей дитячого садка домашнім м'яким сиром, який зберігався в оцинкованому відрі. Сироват¬ка сиру з великим вмістом мо¬лочної кислоти прореагувала з цинком, внаслідок чого утвори¬лася токсична сполука цинку, яка забруднила продукт, що й призвело до нещасного випад¬ку. Стародавні римляни полюб¬ляли вживати добре вино, яке зберігалося у полив'яних глеках. Оскільки до складу поливи (гла¬зурі) входив оксид плюмбуму, то останній легко переходив до вина у вигляді розчинних комплексів. Вживання такого вина спричиняло хронічні отруєння плюмбумом. Медики вважають, що чудернацькі вчинки римсь¬ких імператорів були наслідком їхнього хворобливого стану від отруєння цим металом. В Юго¬славії траплялися випадки отру¬єння людей плюмбумом з мас¬лин, які зберігалися у свинце¬вому посуді.

У сучасному побуті деколи використовують луджений по¬суд — це мідний посуд, покри¬тий тонким шаром олова. Оскільки олово має домішку свин¬цю, то він разом з міддю легко переходить до їжі, якщо вона має хоч невеликий вміст орга¬нічних кислот — яблучної, оц¬тової, молочної і деяких інших. Зрозуміло, що варити борщ (а він має домішки органічних кис¬лот) в лудженому посуді є спра¬вою досить ризикованою.

Метали можуть потрапити до харчових продуктів також з полив'яного і емальованого посу¬ду. Глиняний посуд лише тоді майже не забруднює харчові продукти, якщо він поливаний твердим, рівним і міцним ша¬ром покриття. Металевий посуд, покритий яскраво-жовтими або червоними емалями, може бути джерелом появи в продуктах плюмбуму й кадмію, бо ці спо¬луки металів є компонентами не¬органічних пігментів.

Плюмбум і кадмій можуть потрапляти до харчових продук¬тів з візерунків скляного посу¬ду, паперових і поліетиленових обгорток і етикеток. Особливо небезпечні ті, що містять яскраві кольорові барви, до складу яких входять неорганічні фарби з вмістом плюмбуму і кадмію. Ві¬домий факт, коли гумова жуйка була в привабливій обгортці, що містила 88 мг/кг плюмбуму. Тут і варто замислитись, чи настіль¬ки вже необхідні Україні зару¬біжні харчові продукти.

Пластмасові упаковки вияви¬лись непоганими у використан¬ні. Під час перевірки було ви¬явлено, що з їх поверхні метали переходять до продуктів у ма¬лих кількостях.

Харчові продукти можуть забруднюватися металами не лише через друкарські фарби, а й через харчові барвники. В ба¬гатьох країнах світу такі барвники було вилучено з ужитку і за¬боронено через підвищений вміст арсену, кадмію, хрому і плюмбуму.

Джерелом шкідливих елемен¬тів на практиці може бути ме¬талева тара або упаковка, в якій зберігають готові продук¬ти. Консервні банки, виготовлені із залізної жерсті і луджені оловом, широко використову¬ються для зберігання м'ясних, рибних і молочних продуктів. Надійність щодо відсутності за¬бруднення може бути гаранто¬вана в цьому випадку лише тоді, коли продукти містять малі кіль¬кості органічних кислот, нітра¬тів, окисників чи відновників, а температура зберігання досить низька. Захисником стінок металевих банок від дії агресив¬них домішок їжі слугує харчо¬вий лак, хоч є дані про те, що сам харчовий лак може бутив джерелом плюмбуму і спричинити забруднення.

Якщо зазначені умови пору¬шено, то метал консервних ба¬нок або тари може реагувати з продуктом. Така взаємодія час¬тіше має характер електрохіміч¬ної корозії: більш активний ме¬тал слугує анодом у гальваніч¬ній парі двох металів, а менш активний метал — катодом. Як приклад розглянемо корозію за¬лізної жерсті, покритої оловом. Якщо захисне покриття поруше¬не (удар, подряпина, агресивна дія хімічної домішки), то два метали тари — залізо і олово — вступлять у контакт з харчовим продуктом. У кислому середо¬вищі одночасно ідуть процеси:

Гази, які можуть утворюватися у продуктах консервних банок, у тому числі й водень, призводить до їх здуття. Такі консерви вважаються непридатними для харчування, бо можуть спричинити харчові отруєння.

Набагато кращим матеріали слугують хімічно стійкі нержавіючі сталі, з яких домішки міді, нікелю і хрому дуже повільно і в малих кількостях переходять до харчових продуктів. Посуд з нержавіючої сталі не відновлює нітрати харчових продуктів до нітритів. Через що має вагому перевагу над алюмінієвим. До металів, непридатних для контакту з їжею, належать кадмій, нікель, мідь, цинк і берилій. А застосування сплавів берилію заборонено на підприємствах харчової промисловості через його високу токсичність.

З ЖИТТЯ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

(Казка)

Поблизу великого Бору на Фермій жив кіт на ім'я Лютецій. Яка це була країна — невідомо. Може, Індій чи Германій, а може, Америцій, а то й Францій.

Кіт був не простий, а чарів¬ний. Він був надзвичайно Ак¬тиній і рухливий, як Меркурій. Очі кота світилися, як Фосфор, а сам він уночі ставав Неодим. Шубка в нього Сірка з двома біленькими плямами на Талій.На цій Фермій крім котика Лютеція мешкали ще маленька дівчинка Галій та її мама Іри¬дій. Лютецій був завжди Радій бачити Галій. Вона часто Бери¬лій котика на руки і бавилася з ним. Котик інколи захоплював мишку у Полоній, і то був ве¬ликий Цирконій, коли мишка тікала з Полоній і Молібден бога за свій порятунок.

Наближався день народжен¬ня Галій, і вона Гадоліній про свої подарунки.

Приїхали гості з Європій, Америцій, Рутеній: Ванадій та Арсен із Тулій, Родій з Калі¬форній, Нікол із Самарій.

А найкращим подарунком ви¬явився маленький песик Ко¬бальт. На шиї в нього виблис¬кував сріблястий Силіцій.

Мама Іридій діставала з Барію гостинці й частувала гостей.

Свято було веселим та радіс¬ним і тривало, аж поки Гелій сіло за обрій, а на небі з'явився Селен. Між Лютецієм і Кобаль¬том ледве не дійшло до неве¬личкого Скандію. Але котик був у стосунках великий Технецій і залагодив їх, Ніобій нічого й не сталося.

І собачка завжди зустрічав котика веселим — Гафній, Гаф¬ній!