Номер 3, страница 16 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

3. На каких свойствах мела основано его практическое применение? Где он используется?

Практическое применение мела, который по своему химическому составу является природной формой карбоната кальция ($CaCO_3$), основано на совокупности его физических и химических свойств.

Применение для письма и рисования

Это самое известное применение основано на физическом свойстве мела – его мягкости (твёрдость около 3 по шкале Мооса) и хрупкости. Благодаря этим качествам, мел легко крошится и оставляет частицы на более твёрдых и шероховатых поверхностях, таких как асфальт или школьная доска, образуя видимый след. Следует отметить, что современные школьные мелки часто изготавливают из гипса (сульфата кальция, $CaSO_4 \cdot 2H_2O$), так как он образует меньше пыли, но принцип действия тот же.

Применение в строительстве и промышленности

В этих отраслях используются как химические, так и физические свойства мела.

• Производство извести, цемента и стекла. Это применение основано на химическом составе мела. При сильном нагревании (обжиге) карбонат кальция разлагается на оксид кальция (негашёную известь) и углекислый газ: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow$. Негашёная известь является важнейшим компонентом для производства строительных растворов (штукатурки, кладочного раствора), а также используется в производстве цемента и стекла.
• Наполнитель. Благодаря белому цвету, химической инертности и возможности тонкого измельчения (дисперсности), мел широко применяется в качестве наполнителя. Его добавляют в лакокрасочные материалы, пластмассы, резину, бумагу, бытовую химию (чистящие порошки), замазки и герметики. В производстве бумаги мел повышает её белизну, гладкость и печатные свойства. В красках и пластмассах он удешевляет продукцию и придаёт ей необходимые физические свойства (например, укрывистость, вязкость).

Применение в сельском хозяйстве

Использование мела в агрономии основано на его химическом свойстве как соли слабой кислоты, то есть его способности нейтрализовать кислоты. Молотый мел вносят в кислые почвы (проводят известкование) для повышения их показателя pH. Нейтрализация избыточной кислотности улучшает структуру почвы, повышает доступность питательных элементов для растений и создаёт благоприятные условия для развития полезной почвенной микрофлоры.

Применение в медицине, пищевой и косметической промышленности

Здесь используются такие свойства, как способность нейтрализовать кислоты и мягкая абразивность.

• Антацидные средства. Очищенный карбонат кальция является действующим веществом многих препаратов от изжоги, так как он эффективно нейтрализует соляную кислоту желудочного сока: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$.
• Источник кальция. Мел используется как компонент биологически активных добавок для восполнения дефицита кальция в организме.
• Косметика и гигиена. Осаждённый (химически очищенный и очень мелкий) карбонат кальция используется в зубных пастах и порошках как мягкий абразив, помогающий очищать зубы от налёта, не повреждая эмаль.
• Пищевая промышленность. Мел зарегистрирован как пищевая добавка E170, где он используется как белый краситель, регулятор кислотности, антислёживающий агент или разрыхлитель.

Уточнение по использованию в спорте

Часто можно услышать, что спортсмены (гимнасты, тяжелоатлеты, скалолазы) используют мел для рук. Это распространённое заблуждение. Вещество, которое они используют для подсушивания ладоней и улучшения хвата, — это не карбонат кальция, а карбонат магния ($MgCO_3$), также известный как спортивная магнезия. Он обладает гораздо более высокой гигроскопичностью (способностью впитывать влагу), чем обычный мел.

Ответ: Практическое применение мела основано на его физических (мягкость, белый цвет, дисперсность) и химических (химический состав $CaCO_3$, способность реагировать с кислотами) свойствах. Он используется для письма (школьный мел); в строительстве и промышленности (производство извести и цемента, наполнитель для красок, бумаги, пластмасс); в сельском хозяйстве (нейтрализация кислых почв); в медицине и быту (антациды, компонент зубных паст, пищевая добавка E170).