Номер 5, страница 47 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

5. В процессе ремонта автомобилей загрязнённые машинным маслом детали иногда промывают керосином. Можно ли для этой цели использовать воду либо водные растворы кислот или щелочей и почему?

Для ответа на этот вопрос необходимо понимать основной принцип растворимости: «подобное растворяется в подобном». Это означает, что полярные вещества хорошо растворяются в полярных растворителях, а неполярные – в неполярных.

Машинное масло представляет собой сложную смесь углеводородов, которые являются неполярными органическими соединениями. Керосин также является смесью углеводородов и, следовательно, неполярным растворителем. Именно поэтому керосин эффективно растворяет и смывает машинное масло с деталей.

Рассмотрим предложенные альтернативы по отдельности.

Можно ли для этой цели использовать воду?

Вода ($H_2O$) является полярным растворителем. Из-за существенной разницы в полярности вода и машинное масло не смешиваются. Масло будет просто плавать на поверхности воды или образовывать с ней неустойчивую эмульсию, не растворяясь. Поэтому чистая вода не способна эффективно удалить масляные загрязнения.

Ответ: Нет, воду использовать нельзя, так как она является полярным растворителем и не растворяет неполярное машинное масло.

Можно ли для этой цели использовать водные растворы кислот?

Водные растворы кислот также являются полярными средами. Углеводороды, составляющие основу машинного масла, химически инертны и не вступают в реакцию с большинством кислот в водных растворах. Таким образом, растворы кислот не будут растворять масло. Более того, использование кислот крайне нежелательно, так как они вызывают сильную коррозию металлических деталей автомобиля.

Ответ: Нет, водные растворы кислот использовать нельзя, так как они не растворяют масло и вызывают коррозию металла.

Можно ли для этой цели использовать водные растворы щелочей?

С растворами щелочей ситуация несколько сложнее. Основа масла (углеводороды) не будет реагировать со щелочами. Однако в состав масел могут входить сложные эфиры или жирные кислоты (в качестве присадок или продуктов окисления при эксплуатации). Щелочи могут вступать с ними в реакцию омыления, в результате которой образуются мыла – соли жирных кислот. Молекулы мыла действуют как поверхностно-активные вещества (ПАВ): они имеют полярную «голову», которая взаимодействует с водой, и неполярный «хвост», который взаимодействует с маслом. Это позволяет создавать эмульсию масла в воде и смывать его. На этом принципе работают многие промышленные моющие и обезжиривающие средства.

Тем не менее, этот процесс не так эффективен для удаления основной массы углеводородов, как прямое растворение в неполярном растворителе типа керосина. Кроме того, концентрированные растворы щелочей могут быть агрессивны по отношению к некоторым металлам, особенно к алюминию и его сплавам, которые широко используются в автомобилестроении.

Ответ: Можно, но с оговорками. Растворы щелочей не растворяют основу масла, но могут омылять некоторые его компоненты, превращая их в моющие вещества и помогая смыть загрязнение. Однако этот метод менее эффективен, чем использование керосина, и может привести к коррозии деталей из цветных металлов (например, алюминия).