05_8класс_Химическая энергия (4)

Очень много процессов и явлений, происходящих на Земле, связаны с проявлениями химической энергии. Она задаёт рост и развитие всех живых организмов. С нею связано растворение в водах рек, озёр, морей и океанов различных веществ. Химическая энергия проявляется в процессах горения, гниения и др. Познание видов и проявлений химической энергии, их свойств позволило людям не только эффективно использовать природные вещества, но и создавать совершенно новые материалы с уникальными свойствами.

Химическая энергия веществ — это их потенциал и способность изменяться в процессе каких-либо взаимодействий друг с другом или преобразовываться в этом процессе в другие вещества.

Горение – процесс преобразования химической энергии в тепловую.

Наиболее известным проявлением химической энергии является её преоб­разование в тепловую энергию в результате реакции между двумя и более веществами. Например, соединения ряда веществ с кислородом или хлором являются быстро или медленно протекающими реакциями, которые сопрово­ждаются выделением большого количества тепловой энергии.

Самый распространённый вид горения — это горение веществ в среде кислорода. Этот процесс называется окислением, а кислород — окислителем (оксидом). В атмосферном воздухе содержится примерно 21 % кислорода, поэтому очень многие вещества горят на воздухе. Для горения железа нужен чистый кислород, а для горения натрия и магния нужен чистый хлор.
Для начала горения какого-то вещества в среде другого вещества надо чем-то извне создать высокую температуру, необходимую для начала реак­ции горения. Далее в ходе самой реакции выделяется очень много тепла, и горение поддерживается само собой.

Реакция горения широко используется в современных технологиях. Пре­жде всего с помощью энергии химической реакций горения получают теп­ловую энергию.
Тепловая энергия химических реакций выделяется не только при горении.
Так, металлы натрий и калий могут вступать в химическую реакцию с обычной водой. Образуется щёлочь, создаётся высокая температура, и даже за­горается выделяющийся при реакции водород, а сами металлы плавятся.

Обычное горение протекает плавно. Этот процесс можно наблюдать, не прибегая ни к каким техническим средствам. Но химическая реакция соеди­нения или разложения веществ может протекать очень быстро. Такое явле­ние называют взрывом.
Взрыв — это процесс почти мгновенного освобождения большого количества энергии в ограниченном объёме. Продукты взрыва представляют собой газ и очень мелкие частички с очень высокой температурой и очень высоким давлением.
Взрыв

Химическое фрезерование – это технология, позволяющая снимать слои металла, воздействуя на них химическими веществами.
Применяется в производстве печатных плат, авиастроении и строительстве.

Химическая обработка материалов
Химическая энергия широко применяется в производстве при обработке материалов. Наиболее распространена прямая химическая обработка метал­ лов и обработка стекла.
Химическое фрезерование. Одним из направлений химической обработки металлов является химическое фрезерование. Это технология снятия слоёв металла с деталей и изделий путём воздействия на них веществами, рас­творяющими металл. Такая технология заменяет механическое фрезерование в тех случаях, когда детали имеют очень сложные формы или в них есть полости, до которых невозможно добраться никакой фрезой.

Химическое фрезерование
Травление

Химическая обработка материалов
При строительстве применяют химическое фрезерование бетона.
Обработанный специальным химическим составом слой застывшего бетона лучше соединяется с новым слоем. Образуется монолит, а не «слоёный пи­ рог». Это очень важно при строительстве высотных зданий.

Органический синтез – соединение молекул более простых органических веществ и превращение их в более сложные структуры.
Так получают все пластмассы, каучуки, и многие другие синтезированные вещества.

Получение новых веществ.
Энергия химических связей между атомами и молекулами веществ используется для получения желаемых веществ. Полу­чаются не механические смеси, а совершенно новые вещества. Например, если сжигать газ водород в газе хлоре, то полученный хлористый водород, растворённый в воде, становится соляной кислотой. В природе в чистом виде хлористого водорода практически нет, его нельзя добыть или получить готовым веществом из земных ресурсов. Однако в промышленности соляная кис­ лота необходима для многих видов технологий, и её производят сотнями тонн.

Получение новых веществ.
Энергия химических связей между атомами и молекулами веществ используется для получения желаемых веществ. Полу­чаются не механические смеси, а совершенно новые вещества. Например, если сжигать газ водород в газе хлоре, то полученный хлористый водород, растворённый в воде, становится соляной кислотой. В природе в чистом виде хлористого водорода практически нет, его нельзя добыть или получить готовым веществом из земных ресурсов. Однако в промышленности соляная кис­ лота необходима для многих видов технологий, и её производят сотнями тонн.

Органический синтез
Органический синтез — это соединение молекул более простых органических веществ и превращение их в сложные структуры. При этом получают­ся новые вещества, которые никогда не существовали в природе.
В промышленности широко используется газ этилен. Его получают из нефтепродуктов путём пиролиза — нагревания нефтепродуктов до температуры нескольких сотен градусов. В результате образуется газ. Его молекулы со­ держат по два соединённых между собой атома углерода, каждый из кото­рых соединён с двумя атомами водорода.

Ссылка на тест: