Номер 9, страница 76 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

9. Перечислите важнейшие химические реакции, протекающие:

а) в природе;

б) в живых организмах;

в) в быту;

г) в промышленности.

а) в природе

В природе протекает множество важнейших химических реакций, которые поддерживают жизнь и формируют облик планеты. Ключевыми из них являются:

1. Фотосинтез – процесс, в ходе которого зеленые растения и некоторые другие организмы преобразуют энергию света в химическую энергию органических веществ. Это основа пищевых цепей на Земле и главный источник атмосферного кислорода. Уравнение фотосинтеза: $6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

2. Гниение и разложение – комплекс биохимических реакций, в ходе которых органические остатки разлагаются микроорганизмами до простых неорганических соединений. Этот процесс обеспечивает круговорот веществ в природе.

3. Химическое выветривание – разрушение горных пород и минералов под действием химических агентов, например, растворение известняка ($CaCO_3$) под действием угольной кислоты, образующейся при растворении углекислого газа в воде: $CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$.

4. Образование и разрушение озона в стратосфере, защищающего все живое от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца.

Ответ: Важнейшими химическими реакциями в природе являются фотосинтез, процессы гниения и разложения, химическое выветривание горных пород и реакции в озоновом слое.

б) в живых организмах

Жизнедеятельность организмов обеспечивается совокупностью сложных и точно скоординированных химических реакций, называемых метаболизмом. Наиболее важные из них:

1. Клеточное дыхание – процесс окисления органических веществ (например, глюкозы) с выделением энергии, необходимой для всех процессов жизнедеятельности. Эта энергия запасается в виде молекул АТФ. Суммарное уравнение: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{энергия (АТФ)}$.

2. Пищеварение – гидролиз сложных питательных веществ (белков, жиров, углеводов) до более простых соединений (аминокислот, жирных кислот и глицерина, моносахаридов) под действием ферментов. Например, гидролиз крахмала до глюкозы.

3. Биосинтез – создание сложных органических молекул из более простых. Ключевые процессы – синтез белков из аминокислот на рибосомах, репликация ДНК, синтез полисахаридов и липидов. Эти процессы обеспечивают рост, развитие и самовоспроизведение организмов.

Ответ: Важнейшие реакции в живых организмах включают клеточное дыхание, пищеварение (гидролиз биополимеров) и реакции биосинтеза (синтез белков, нуклеиновых кислот и др.).

в) в быту

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с химическими реакциями. Некоторые из них мы проводим целенаправленно.

1. Горение топлива – реакция окисления природного газа, дров, пропана для приготовления пищи и обогрева. Например, горение метана в газовой плите: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$.

2. Приготовление пищи – это целый комплекс химических превращений: денатурация белков (свертывание яйца при варке), карамелизация сахаров, реакция Майяра (образование румяной корочки на мясе или выпечке).

3. Реакции нейтрализации – использование кислот и щелочей для бытовых нужд. Например, удаление накипи (карбоната кальция $CaCO_3$) с помощью уксусной или лимонной кислоты: $CaCO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + H_2O + CO_2$. Или использование пищевой соды для нейтрализации кислот.

4. Коррозия металлов – самопроизвольное разрушение металлов в результате химического взаимодействия с окружающей средой. Самый известный пример – ржавление железа: $4Fe + 3O_2 + 6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$.

Ответ: В быту наиболее распространены реакции горения топлива, химические процессы при приготовлении пищи, реакции нейтрализации (например, удаление накипи) и коррозия металлов.

г) в промышленности

Химическая промышленность основана на проведении крупномасштабных химических реакций для получения разнообразных продуктов.

1. Синтез аммиака (процесс Габера-Боша) – основа производства азотных удобрений, взрывчатых веществ и многих других продуктов. Реакция проводится при высоком давлении и температуре в присутствии катализатора: $N_2 (г) + 3H_2 (г) \rightleftharpoons 2NH_3 (г)$.

2. Производство серной кислоты (контактный способ) – серная кислота является одним из самых многотоннажных продуктов химической промышленности. Ключевая стадия – каталитическое окисление диоксида серы в триоксид: $2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$.

3. Выплавка металлов (металлургия) – восстановление металлов из их руд. Например, производство чугуна в доменной печи, где оксид железа(III) восстанавливается угарным газом: $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$.

4. Полимеризация – получение высокомолекулярных соединений (пластмасс, каучуков, волокон) из низкомолекулярных (мономеров). Например, получение полиэтилена из этилена: $n(CH_2=CH_2) \rightarrow (-CH_2-CH_2-)_n$.

Ответ: В промышленности важнейшими являются процессы синтеза аммиака и серной кислоты, металлургические процессы (выплавка металлов) и реакции полимеризации для получения пластмасс.