Презентация, доклад на тему Кружковая работа:Использование фундаментальных знаний в практической деятельности человека

когда был дефицит мыла, многие женщины мыли волосы процеженным настоем древесной золы. И сейчас иногда в деревнях принято мыться в бане и мыть голову хотя и с мылом, но не чистой водой, а настоем золы. Особенно это распространено там, где пользуются не речной, а колодезной водой. Как можно объяснить применение золы для этих целей?

ОТВЕТ:
Зола содержит большое количество карбоната калия K2CO3 , который является солью слабой угольной кислоты Н2CO3 И СИЛЬНОГО ОСНОВАНИЯ KOH, и при растворении в воде гидролизуется:
K2CO3 + H2O = KOH + KHCO3 .
В растворе накапливаются ионы OH- поэтому среда становится щелочной. Под действием щелочи происходит омыление жиров. Кроме того, зола хорошо смягчает воду, так как карбонат калия осаждает растворимые соли кальция и магния.

большие трудности с пресной водой и для бытовых целей часто приходится пользоваться морской водой(например г. Шевченко в Казахстане).Какой шампунь вы будете закупать для реализации в этом регионе- изготовленный на основе лаурилсульфата натрия или на основе лаурилтриметиламмония при условии, что их цена почти одинакова?

Ответ:
В регионе, где для бытовых целей часто пользуются морской водой, будет лучше продаваться шампунь на основе лаурилтриметиламмония, так как он содержит катионное ПАВ и будет проявлять моющие свойства независимо от присутствия в воде других катионов. Лаурилсерная кислота образует растворимые соли с катионами Ca+2 и Mg+2,которые обусловливают жесткость воды. В морской воде, кроме Ca+2 и Mg+2,содержатся и другие катионы, соли которые с лаурилсерной кислотой могут быть тоже нерастворимы. Поэтому лучше использовать катионное моющее средство.

можно объяснить с точки зрения химического разрушения зубной эмали- одной из серьезных причин кариеса? Можете ли вы предложить способ защиты зубов, позволяющий любителям сладостей потреблять их без ограничения?

Ответ:
Глюкоза, содержащаяся во многих сладостях, легко подвергается процессу молочнокислого брожения:
С6H12O6 2CH3 CHOH COOH,
Поэтому остатки сладкой пищи в полости рта превращаются в молочную кислоту, которая растворяет зубную эмаль. Любителям сладостей можно посоветовать полоскать рот раствором питьевой соды после каждого приема пищи.

одна из причин кариеса. Почему особенно опасны для зубов остатки пищи, которые содержат много углеводов, причем не только сахар, но и белого хлеба, печенья ?

Ответ:
Углеводы подвергаются молочнокислому брожению с образованием молочной кислоты, разрушающей зубную эмаль.

75 г, если на упаковке сказано: «Содержание активного фтора 0,15%»? Стоматологи рекомендуют для профилактики кариеса ежегодно потреблять в виде зубной пасты примерно 1,5 г активного фтора, т.е фторид-иона, способного диссоциировать и вступать в реакции ионного обмена с зубной эмалью. Сколько тюбиков зубной пасты надо использовать в течение года, чтобы обеспечить эту норму ?

Ответ:
В 75г пасты содержится (75 *0.15) : 100 = 0,11 г активного фтора. По норме необходимо израсходовать 1.5: 0.11 = 13,6 тюбиков зубной пасты за год, т.е примерно по 1 тюбику в месяц.

чистят зубы только мылом. У многих из них зубы хорошо сохранились. Можно ли это объяснить с точки зрения химии ?

Ответ:
В состав любой, даже самой современной зубной пасты входят моющие и пенообразующие вещества, чаще всего натриева соль лаурилсерной кислоты. Их действие аналогично действию мыла, а преимущество в том, что они не имеют неприятного запаха и вкуса мыла. Поэтому и с помощью мыла можно неплохо чистить зубы. К тому же все зубные пасты содержат абразивные вещества, обеспечивающие механическую очистку зубов, но при этом способствующие истиранию зубной эмали. Мыло лишено этого недостатка. Так что, несмотря на то что этот способ очистки зубов кажется странным, можно признать его вполне удовлетворяющим требованиям гигиены. А если мы обратимся к старым рецептам зубной пасты, то увидим, что мыло было их обязательным компонентом. Например: хорошего нейтрального мыла- 200г, глицерина- 300 г, тончайшего отмученного мела- 500 г.

них обязательно входят вещества с определенными функциями: абразивы для механической очистки зубов и полировки их поверхности, очищающие пенообразующие вещества с высокой поверхностной активностью, связующие и загустители, обеспечивающие однородность состава и его пластичность. В лечебно-профилактические пасты обязательно добавляют вещества с антисептическими свойствами для профилактики воспаления десен и фториды для профилактики кариеса. На тюбике зубной пасты «pepsodent-plus» указан ее состав: монофторфосфат натрия, оксид титана(IV), карбоксиметилцеллюлоза, вкусовые и ароматические вещества, сахарин, бензойная кислота. Попробуйте объяснить, какую функцию выполняет в этом составе каждый из компонентов.

Ответ:
Абразивы- оксиды алюминия Al2O3 и титана TiO2 , очищающий пнообразователь-лаурилсульфат натрия , антисептик-бензойная кислота C6H5COOH, фторсодержащий компонент для профилактики кариеса- монофторфосфат натрия , загуститель-карбоксиметилцеллюлоза, точнее, ее натриевая соль [(C6H7O2)(OH)3-x(OCH2COONa)x]n .

пировиноградную кислоты, аммиак, 0,3% хлористого натрия, катионы кальция и магния, фосфат- и сульфат- анионы, следовые количества белков. Какие из этих соединений могут вступать в химическое взаимодействие с мылом ?

Ответ:
Мыла- натриевые соли высших жирных кислот- стеариновой С17H35COONa и пальмитиновой C15H31COONa. Как все растворимые соли, они могут вступать в реакции обмена с кислотами и другими солями. Образующаяся при гидролизе мыла щелочь взаимодействует с кислотами.

Но людям с повышенной жирностью кожи лица и головы врачи-дерматологи рекомендуют умываться и мыть голову жидким мылом, которое изготавливают из калиевых солей жирных кислот или препаратом, который продается в аптеках под названием «зеленое мыло» и представляет собой чистое калийное мыло без ароматизаторов. Как это можно объяснить?

Ответ:

Калиевые соли высших карбоновых кислот-стеариновой и пальмитиновой- по сравнению с натриевыми лучше растворимы в воде и поэтому обладают более сильным моющим действием.

вещество стало основным сырьем для производства современных средств гигиенической косметики-шампуней, зубных паст-не случайно. Известно, что самым лучшим мылом является мыло, приготовленное из кокосового масла, которое на 52% состоит из триглицеридов лауриновой кислоты CH3(CH2)10COOH. Присутствие группировки CH3(CH2)10 в составе моющих средств обеспечивает хорошее пенообразование. Особенно широко используют натриевую соль лаурилсерной кислоты- лаурилсульфат натрия CH3(CH2)10CH2OSO3Na , который получают из лаурилового спирта и серной кислоты с последующей нейтрализацией гидроксидом натрия: O

СH3(CH2)10CH2OH + H2 SO4 СH3(CH2)10CH2—O—S-OH + H2O;
О

Лаурилсерная кислота :
СH3(CH2)10CH2—O—SO2—OH + NaOH СH3(CH2)10CH2—O—SO2—ONa + H2O .
Часто используют и хлорид лаурилтриметиламмония. Основное преимущество этих соединений заключается в том, что моющие средства на их основе можно использовать в жесткой воде. И хотя оба соединения являются производными лаурилового спирта, механизм их действия в жесткой воде принципиально различается. Попробуйте объяснить это различие.

с высшими карбоновыми кислотами. Лаурилсульфат натрия- соль сложного эфира лаурилового спирта и серной кислоты. В этом моющем средстве, как и в мыле, поверхностно-активный пенообразующий компонент находится в анионной форме, но кальциевые соли этого соединения так же хорошо растворимы, как и натриевые. В шампунях на основе хлорида лаурилтриметилламония поверхностно-активный компонент содержится в виде катиона, поэтому их моющее действие практически не зависит от присутствия в воде катионов металлов.

вещества, уничтожающие микроорганизмы и таким образом тормозящие бактериальное разложение пота. Препараты второго типа содержат вещества, взаимодействующие с компонентами пота с образованием нерастворимых соединений, которые закрывают каналы потовых желез и таким образом уменьшают потовыделение(например, алюмокалиевые квасцы , формальдегид). Попробуйте определить, к какому способу можно отнести описанные приемы борьбы с запахом пота- к биологическому, химическому или химико-биологическому. И какой из описанных способов можно считать более физиологичным?

Ответ:
Оба способа следует отнести к химико-биологическим, так как в том и в другом случае имеют место и химические, и биологические процессы. Более физиологичным является первый способ, так как потовыделение- естественный процесс, способствующий терморегуляции организма и выведению продуктов обмена, и лучше ему не препятствовать.

или вещество, имеющее формулу C11H23—C(O)—NH—CH2CH2OH. Что общего между двумя этими веществами?

Ответ:
Оба этих вещества содержат длинную углеродную цепь.

называемые осветляющие вещества: бутанол С4H9OH, изопропанол CH3—CHOH—CH3, диэтиленгликоль OH—CH2CH2—O—CH2CH2—OH , пропиленгликоль CH3—CHOH—CH2—OH
( не путать с осветляющими шампунями на основе пероксидных соединений, которые применяют для обесцвечивания волос). Можно ли сказать, что свойствами осветлять шампуни обладают химические вещества определенного класса?

Ответ:
Да. Все эти вещества относятся к классу спиртов, одноатомных или многоатомных.

зубные порошки. А применять их начали еще в прошлом веке. И составы их были достаточно разнообразны. Приводим состав двух старых зубных порошков: 1)мела очищенного-1,2кг,углекислой магнезии- 200г,надборнонатриевой соли-60г, мятного масла-25г; 2)салола(сложный эфир фенола С6H5OH и салициловой кислоты OH—C6H4—CHOH )-4г, фосфорно-кальциевой соли-20г, мела очищенного-20г, углемагниевой соли-15г, бикарбоната натрия-15г. Обратите внимание на устаревшие названия некоторых компонентов порошков(рецепты воспроизведены дословно): углекислая магнезия, углемагниевая соль MgCO3 , надборнонатриевая соль NaBO3*4H2 ( современное название- перборат натрия, соединение, содержащее пероксидную группу -O—O—O , иногда его формулу пишут как NaBO2*H2O2*3H2O , фосфорно-кальциевая соль CaHPO4 , бикарбонат натрия NaHCO3 . Дайте упомянутым здесь солям современные названия. Попробуйте определить, какой из порошков отбеливает зубы, а какой обладает противовоспалительным действием.

пероксидное соединение и , как все пероксидные соединения, обладает отбеливающими свойствами. Это очень распространенный компонент современных стиральных порошков. Компонент второго порошка- салол, известный лекарственный препарат антибактериального действия. Салол относится к классу сложных эфиров, в щелочной среде, которая создается за счет гидролиза NaHCO3, он разлагается на фенол и салициловую кислоту:
O О
С6H5—O – C—C6H4—OH + H2O C6H5OH + HO—C—C6H4—OH,
а оба этих вещества обладают сильным антибактериальным действием. Так что первый состав обладает отбеливающими свойствами, а второй противовоспалительными.

мыть водой с мылом, хотя мыло хорошо удаляет кожное сало и обладает антисептическими свойствами ?

Ответ:
Верхний тончайший слой кожи имеет слабокислую реакцию(рН≈ 5 ) и за счет этого препятствует проникновению болезнетворных бактерий в более глубокие слои кожи. Частое умывание с мылом изменяет значение рН и приводит к понижению естественной защитной реакции кожи.

ног раствором слабой кислоты ?

Ответ:
Верхний роговой слой кожи ступней и ладоней состоит преимущественно из кератина, структуру которого обусловливают и водородные связи. Под действием горячей воды и мыла водородные связи разрушаются, верхний слой кожи разбухает, и в него могут проникнуть болезнетворные бактерии и грибки. Ополаскивание ступней слабокислым раствором способствует восстановлению водородных связей и прочности рогового слоя кожи , а также его естественной слабокислой реакции. Кроме того, в кислотной среде большинство болезнетворных бактерий и грибков размножаются менее активно.

кожное сало и удаляющих слущивающиеся частички рогового слоя кожи, обязательно добавляют слабые кислоты ?

Ответ:
Протирание кожи лица слабокислым раствором способствует восстановлению водородных связей и прочности рогового слоя кожи, а также его естественной слабокислой реакции(рН≈5). Кроме того, в кислотной среде большинство болезнетворных бактерий и грибков размножаются менее активно.

зубы становятся очень чувствительны к горячей и холодной пище. Но это ощущение проходит, если два раза в день чистить зубы фтористой зубной пастой. Как можно объяснить все эти явления с позиции химии, если знать, что состав зубной эмали очень близок к минералу гидроксилапатиту Са5ОН(РО4)3?

Ответ:
Зубная эмаль по своему составу относится к классу основных солей, так как содержит гидроксигруппу. Все основные соли легко растворяются в кислотах, даже в таких слабых, как яблочная, лимонная, щавелевая, содержащаяся в кислых фруктах. Частичное растворение эмали и делает зубы чувствительными к горячему и холодному. Фторид-ион, содержащийся в зубных пастах, замещает гидроксид-ион в составе зубной эмали : Са5ОН(РО4)3 + Na2PO3F= Ca5F(PO4)3 + NaOH(PO3).При этом образуется менее растворимый в кислотах фторапатит кальция, и зубы становятся менее чувствительны к кислотам, правда, на короткое время, поэтому процедуру следует повторять ежедневно.

эмаль особенно чувствительна к кислоте. На упаковке указано, что в ее состав входит гидроксилапатит. Фтористых соединений в этой пасте нет. Как можно объяснить ее положительное действие на зубную эмаль, чувствительную к кислотам пищи?

Ответ:
Входящий в состав этой пасты гидроксилапатит за счет физического процесса-адсорбции- может частично замещать природный гидроксилапатит, разрушающийся при контакте зубов с кислой пищей.

полностью налет, в котором и размножаются бактерии. Поэтому все чаще зубные врачи проводят в школах уроки правильного ухода за зубами. Чтобы проверить, насколько хорошо очищены зубы, врач смазывает их спиртовым раствором йода или ярким синим раствором красителя- метиленового синего. Если зубы очищены хорошо, они не окрашиваются, а если опасный налет на зубах удален не полностью- они мгновенно окрашиваются в коричневый или синий цвет. Значит, обработку зубов щеткой и пастой, а также зубной нитью и зубочисткой надо повторить. Возможно, и вам уже пришлось подвергнуться этой неопасной, но малоприятной процедуре. Попробуйте объяснить с позиции химии, почему окрашиваются плохо очищенные зубы.

Ответ:
Мягкий зубной налет состоит из остатков пищи, т.е. органических соединений, а также солей, образованных кальций- и фосфат- ионами, всегда присутствующими в слюне . И йод, и метиленовый синий окрашивают этот налет за счет физического процесса адсорбции, хотя при длительном контакте возможно взаимодействие йода как окислителя с органическими веществами.