De 1965 a 1980, de las 1.307 muertes en todo el mundo en accidentes graves relacionados con incendios, explosiones o emisiones tóxicas, ya sea en instalaciones fijas o durante el transporte, 104 muertes (8%) se debieron a la liberación de una sustancia tóxica. Las estadísticas de casos no mortales son las siguientes: el número total de personas afectadas es de 4.285 personas; los afectados por emisiones tóxicas son 1.343 personas (32%). Antes de 1984, la proporción de víctimas y muertes por emisiones tóxicas era muy diferente de la proporción de accidentes relacionados con incendios y explosiones. Sin embargo, el accidente ocurrido el 3 de diciembre de 1984 en Bhopal (India) se cobró cerca de 4 mil vidas y supuso un ajuste importante en este ratio. Los accidentes que implican la liberación de sustancias tóxicas son motivo de gran preocupación para el público de todos los países industrializados.
Muchas sustancias tóxicas muy utilizadas en la industria, de las cuales las más importantes son el cloro y el amoníaco, se almacenan en forma de gases licuados a una presión de al menos 1 MPa. En caso de pérdida de estanqueidad de los recipientes donde se almacena dicha sustancia, se produce una evaporación instantánea de parte del líquido. La cantidad de líquido evaporado depende de la naturaleza de la sustancia y de su temperatura. Algunas sustancias tóxicas, que son líquidas a temperatura normal, se almacenan en tanques (a presión atmosférica) equipados con equipos de respiración y dispositivos adecuados para evitar fugas a la atmósfera, como una trampa especial de carbón activado. Una de las posibles razones de la pérdida de estanqueidad del tanque puede ser la aparición de un exceso de presión de un gas inerte, como el nitrógeno, dentro del espacio de vapor del tanque, que se produce como resultado de una falla de la válvula reductora de presión en ausencia. de un sistema automático de control de presión en el tanque. Otra razón es que los restos de sustancias tóxicas se eliminan con el agua, por ejemplo al lavar un depósito.
Una posible causa de fuga de los tanques puede ser una cantidad excesiva de calor suministrado al tanque, por ejemplo en forma de radiación solar o la carga de calor de un incendio en el área de almacenamiento. La entrada al tanque de sustancias que reaccionan químicamente con el contenido también puede provocar una liberación tóxica, incluso si el contenido en sí fuera de baja toxicidad. Se conocen casos en los que en las empresas, como resultado de acciones involuntarias, por ejemplo, al mezclar ácido clorhídrico y lejía (hipoclorito de sodio), se filtró el cloro resultante. La introducción de sustancias que aceleran la polimerización o descomposición en el tanque puede liberar una cantidad de calor que hará que parte del contenido hierva y produzca emisiones tóxicas.
INTRODUCCIÓN
Actualmente, las situaciones de emergencia asociadas al uso de gases de hidrocarburos licuados se presentan cada vez con mayor frecuencia debido al aumento en el volumen de producción de servicios. La relevancia del trabajo se debe a que los daños por incendios y explosiones en los países industrializados son colosales y tienen una tendencia de crecimiento constante. A medida que aumenta el nivel de equipamiento técnico de producción, también aumenta el riesgo de incendio y explosión. Los incendios y explosiones son parte integral de la mayoría de las situaciones de emergencia en las empresas procesadoras de petróleo y gas, lo que hace necesario y urgente desarrollar medidas dirigidas a su prevención.
Cuestiones de desarrollo sostenible: la ubicación de tales instalaciones económicas en áreas cercanas a lugares concurridos conduce a la creación de una situación potencialmente peligrosa.
Aspecto ambiental– la principal forma de impacto de los incendios es la contaminación química por productos de combustión y materiales combustibles tóxicos, que afecta negativamente al medio ambiente natural.
1 Análisis del estado del problema
La industria del gas es uno de los componentes del complejo de combustibles y energía, que incluye empresas de extracción y procesamiento de todo tipo de combustibles (industria de combustibles), producción de electricidad y su transporte.
El uso generalizado de combustible gaseoso en la vivienda y los servicios comunales y en el sector de servicios se debe a propiedades de consumo como la alta eficiencia energética, la facilidad de uso y la combustión limpia, y el precio relativamente bajo.
Esta sección analiza información sobre el uso de gases de hidrocarburos licuados en la industria y las principales características de los gases licuados. También se consideran las características de las estaciones de servicio y los gasoductos externos. Se proporcionan estadísticas de accidentes en instalaciones de la industria del gas.
1.1 Importancia industrial, uso de propano y otros gases licuados.
Propano- hidrocarburo saturado de fórmula química: CH3CH2CH3, gas inflamable incoloro, inodoro; Temperatura de fusión ( t pl) -187,7 0С, punto de ebullición ( t kilos) - 42,1 0С. Tiene límites de explosividad en mezcla con aire del 2,1-9,5% (en volumen). Se encuentra en los gases naturales y asociados del petróleo, en los gases obtenidos del CO y H2, así como durante el refinado del petróleo.
El propano tiene las siguientes propiedades:
- alto poder calorífico durante la combustión; arde sin dejar residuos y es prácticamente inofensivo cuando se usa correctamente; fácil de usar; Se pueden realizar entregas en cilindros de distintas capacidades a cualquier distancia.
Estas propiedades hacen del propano un gas versátil; Hoy en día se utiliza mucho tanto en la producción como en la vida cotidiana.
1.1.1 Uso de propano en la producción.
1) Al realizar trabajos con llama de gas en fábricas y empresas:
- en la producción de adquisiciones; para cortar chatarra; para soldar estructuras metálicas no críticas.
Espesor del acero cortado mm acero soldado 2-9 mm
2) Para trabajos de techado y calefacción de locales industriales en la construcción.
3) Para calentar locales industriales (en granjas, granjas avícolas, invernaderos)
4) Para estufas de gas, calentadores de agua en la industria alimentaria.
El propano es un tipo ideal de combustible municipal.
1.1.2 Uso de propano en casa
- Al preparar comida en casa y mientras viaja; para calentar agua; para calefacción estacional de locales remotos: casas privadas, hoteles, granjas; para soldar tuberías, invernaderos, garajes mediante estaciones de soldadura a gas.
1.1.3 Uso industrial
El propano es el producto de partida para las síntesis industriales: a partir de la producción de derivados del cloruro de propano, el propileno se obtiene mediante deshidrogenación catalítica del propano y el nitrometano, mediante nitración (mezclado con nitroetano y nitropropano). Los hidrocarburos con cadena carbonada ramificada (2,3-dimetilbutano, 2-metilpentano, etc.) se obtienen a partir del propano y el propileno, que sirven como aditivos al combustible de aviación. Algunos tipos de combustibles para cohetes contienen propano.
En las refinerías de gas, gasolina o petróleo, la fracción de propano-butano se separa de los gases de petróleo de los componentes más ligeros mediante licuefacción y se transporta en tanques presurizados a las estaciones de servicio. Durante el transporte y almacenamiento, la mezcla se encuentra en estado bifásico, es decir, en forma líquida bajo la presión de sus vapores. La fase líquida no debe llenar más del 85% del volumen geométrico del cilindro o depósito para que quede un colchón de vapor encima.
El propano a temperaturas de –35 a +450 C tiene una alta presión de vapor. Esto permite, cuando se utiliza en instalaciones con selección de fase durante la evaporación natural, instalar cilindros con gas licuado fuera del local. La presión de vapor del butano es menor, por lo que en instalaciones con extracción en fase de vapor se utiliza solo a temperaturas positivas, pero tiene una ventaja sobre el propano durante el transporte: cuanto más butano se mezcla con propano en el tanque, menor es la presión de vapor y la Menos peligro de rotura del contenedor. Los vapores de la mezcla de propano-butano son incoloros e inodoros. por lo tanto, se les añaden odorantes (etilmercaptano).
1.1.4 Uso como combustible en el transporte
Los recursos centralizados de gas licuado superan los 6 millones de toneladas al año, de las cuales, según diversas estimaciones, entre 1,3 y 1,5 millones de toneladas se envían al por mayor al extranjero, principalmente por pequeñas empresas exportadoras privadas. El mercado ruso de combustibles para automóviles asciende a 600 mil toneladas al año.
La demanda potencial de gas y estaciones de servicio es enorme. Para repostar gasolina en la mayoría de las ciudades rusas, es necesario permanecer de pie entre 1 y 1,5 horas.
Según estimaciones preliminares, la capacidad mínima del mercado de ventas hasta los años es la siguiente:
- Estaciones de servicio de gas comprimido de media y baja potencia hasta 180 metros cúbicos. m/hora a un precio de aproximadamente $ - 150-180 unidades;
-estaciones de servicio de gas licuado a un precio aproximado de 30.000 dólares: entre 400 y 450 unidades;
-cilindros de gas comprimido a un precio de 150 a 200 dólares por pieza: entre 20 y 25 mil unidades;
-equipamiento de gas para automóviles a un precio de 150-200 dólares por juego: 200 mil juegos.
Los tipos de equipos enumerados se producen en Canadá, EE. UU., Argentina, Europa (Italia, Alemania) y Rusia.
En total, sólo el mercado estimado para el suministro de equipos asciende a alrededor de un millón de dólares. La rentabilidad del negocio de llenado de gas en Rusia es:
- para estaciones de gas licuado: 80-100%;
- para gasolineras de gas comprimido: 20-40%;
- para gasolineras de tipo comprimido dentro del garaje - hasta el 400%.
El análisis muestra que en 2005 y años posteriores los beneficios en este sector de la economía rusa podrían ascender a 200-350 millones de dólares.
Consideremos las ventajas del gas sobre la gasolina y el diésel. Las ventajas se aplican tanto al metano como al propano-butano:
1. Aumento del período de revisión del motor en 1,5 veces. El grupo cilindro-pistón del motor dura más (el gas no elimina el aceite de las paredes del cilindro y se mezcla mejor con el aire, lo que contribuye a una combustión más uniforme);
2. Aumentar la vida útil del aceite de motor en 1,5....2 veces. El aceite se puede cambiar con menos frecuencia, pierde sus propiedades más lentamente;
3. Cuando se trabaja con gas, no hay detonación (el índice de octanaje es superior a 100);
4. Reducir el nivel de ruido del motor en 3...8 dB (al menos 2 veces);
5. Aumento de la vida útil de las bujías en un 40%;
6. Reducir la toxicidad de los gases de escape: CO - 2...3 veces, CH - 1,3...1,9 veces, se forman muchos menos depósitos de carbón y gases de escape menos nocivos;
7. Reducción de los humos de escape (para motores diésel) de 2 a 4 veces.
Al instalar equipos de cilindros de gas (GCA), casi nada cambia en el diseño del automóvil. Sólo se inserta una válvula solenoide en el espacio de la línea de combustible para cerrar el suministro de gasolina. El resto de componentes y piezas de serie no están sujetos a cambios, el equipo de gas es un complemento que puede desatornillarse e instalarse en otro coche en cualquier momento. Después de instalar el GBA, el automóvil podrá circular con dos tipos de combustible: gas y gasolina.
El uso de plantas de producción de gases licuados (mezcla de propano-butano para vehículos) a partir del gas asociado durante la producción y el procesamiento de petróleo y gas, producidos en EE.UU., Canadá, Europa y aquí, permitirá obtener volúmenes de gas propios. de hasta 3 - 4 millones de toneladas con inversiones de capital relativamente pequeñas.
Por lo tanto, encontramos que en el mercado ruso en desarrollo existen todas las condiciones para iniciar un negocio exitoso de llenado de gas.
1.2 Producción de propano
En la producción de propano, además de hidrocarburos saturados, se utilizan fuentes naturales (gas, petróleo, etc.) y métodos de producción sintéticos.
El propano se distribuye ampliamente en la naturaleza. Se encuentra en el gas natural (hasta un 5%), disuelto en petróleo.
1) Craqueo del aceite. Los principales procesos durante el craqueo son la escisión homolítica de la cadena de carbono con isomerización y ciclación simultáneas, así como la hidrogenación de hidrocarburos con formación de compuestos insaturados. La estructura de estos productos está determinada por la estructura del hidrocarburo saturado inicial y el régimen de craqueo tecnológico. El craqueo se inventó en 1891.
C5H12 C3H8 + C2H4;
pentano propano etileno
2) Hidrogenación de carbones: mezcla y calentamiento con aceites lubricantes pesados y catalizador (óxidos de hierro):
3) Hidrogenación de hidrocarburos insaturados:
Propileno H2 propano
4) Síntesis a partir de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de síntesis). En este caso, se utiliza níquel o cobalto como catalizador:
nCO + (2n+1)H2 CnH2n+2 + nH2O
1.3 Almacenamientopropano
Los gases de hidrocarburos licuados se almacenan en tanques de acero (Figura 1.3) bajo presión de vapor y en instalaciones subterráneas de almacenamiento de gas: minas y capas de sal.
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Se puede bombear propano. Sin embargo, en este caso, se deben seguir estrictamente los requisitos de las normas de seguridad; si se violan, pueden surgir los siguientes peligros:
§ Fuga a la atmósfera a través de los sellos del prensaestopas y su ignición y explosión;
§ Sobrecalentamiento en bombas con posible explosión;
§ Formación de tapones de gas en bombas y tuberías con posible destrucción de las tuberías por exceso de presión;
§ Fugas de aire al sistema o su eliminación incompleta antes del arranque después de una parada o reparación.
1.4 Evaporación instantánea de propano
El propano entra en la categoría de líquidos que tienen una temperatura crítica superior a la temperatura ambiente. La principal diferencia entre los líquidos de esta categoría es el fenómeno de la "evaporación repentina", que ocurre cuando disminuye la presión en un sistema que contiene un líquido en equilibrio con sus vapores. Después de un tiempo, se establece un nuevo estado de equilibrio y el punto de ebullición del líquido será menor. Destaquemos especialmente el caso de la liberación de líquido de un sistema sellado al medio ambiente. Cuando un tanque de propano colapsa, las condiciones iniciales y finales pueden verse así:
Condiciones iniciales | Condiciones finales |
|
Temperatura, 0C | ||
Presión absoluta, bar |
Durante la transición de las condiciones iniciales a las condiciones finales, se produce una evaporación parcial. Si asumimos que el proceso se desarrolla adiabáticamente (es decir, el sistema no recibe ni emite calor), entonces esto significará que la entalpía de una unidad de masa de líquido será, en las condiciones iniciales, igual a la suma de las entalpías de la parte del líquido que se ha evaporado.
Esta última parte se puede calcular a partir de tablas o diagramas de las propiedades termodinámicas de la sustancia en cuestión. En la práctica, se utilizan varios métodos para representar las propiedades termodinámicas de una sustancia. Como regla general, se utilizan diagramas en los que la presión, la temperatura, la entalpía, la entropía y el contenido de vapor son cantidades variables. Se diferencian en qué cantidades se representan a lo largo de los ejes, por ejemplo, “entalpía-presión” o “entalpía-entropía”. Los diagramas suelen estar destinados a determinar cantidades distintas de los parámetros trazados a lo largo de los ejes.
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Figura 1.4 – Fracción de líquido evaporado instantáneamente en la aproximación adiabática.
La figura muestra la dependencia de la fracción de la parte del líquido que se evapora instantáneamente: el propano en la aproximación adiabática (TAFF) de la temperatura inicial. Los cálculos se realizaron utilizando la siguiente fórmula:
TAFТ=(НТ-НХ)/LX;
donde TAFТ es la fracción de líquido evaporado instantáneamente en la aproximación adiabática a temperatura T;
NT – entalpía específica del líquido a temperaturas
НХ - entalpía específica del líquido en el punto de ebullición a presión atmosférica;
LX es el calor latente específico de vaporización en el punto de ebullición a presión atmosférica.
Al calcular el TAFF se supone lo siguiente:
1) Al evaporarse, el vapor está en equilibrio con la fase líquida. En realidad esto no sucede, ya que el vapor liberado inicialmente estará a una temperatura más alta que el líquido restante. En los cálculos se consideró que este efecto era muy insignificante.
2) Procesos adiabáticos. El proceso de evaporación instantánea ocurre muy rápidamente y, por lo tanto, lo más probable es que se pueda despreciar la ganancia de calor del ambiente. Mucho más significativo aquí es el grado de influencia de la espuma y las salpicaduras sobre la cantidad de líquido liberado al medio ambiente.
1.4.1 Dinámica del proceso de evaporación.
Las leyes de la termodinámica, basadas en ciertos supuestos, permiten predecir el estado de equilibrio final del proceso de evaporación instantánea. Sin embargo, estas leyes no incluyen el tiempo y, por lo tanto, no nos permiten describir la dinámica del comportamiento del líquido y el gas durante este proceso.
El análisis de la hidrodinámica de la evaporación flash involucra tres aspectos de gran interés. Estos son:
1) Evaporación instantánea asociada con la destrucción completa del recipiente a presión;
2) Evaporación instantánea cuando hay fugas por encima del nivel del líquido en un sistema vapor-líquido;
3) Evaporación instantánea cuando existe una fuga por debajo del nivel del líquido en el sistema vapor-líquido.
En la industria hay una serie de procesos en los que la evaporación instantánea es una parte integral. Los análisis y estudios experimentales de este proceso son necesarios para los cálculos del proceso, que incluyen cálculos de calderas flash, destilación flash y sistemas de evaporación flash.
1.4.2 Evaporación instantánea después de la destrucción completa
La destrucción completa de un recipiente bajo presión significa su repentina desintegración en partes aproximadamente iguales, lo que ocurre muy raramente. Sin embargo, el fenómeno se produce y va acompañado de la liberación de vapores inflamables y tóxicos.
Estimemos aproximadamente la escala de tiempo para tales eventos.
El tiempo mínimo requerido para la evaporación instantánea se puede obtener teóricamente basándose en el supuesto de que al final del proceso se formará una nube de vapor sin mezclar con aire. Se considera tiempo de evaporación instantánea el momento en que la emisión de vapor, que se mueve a la velocidad del sonido desde la superficie del líquido que se evapora instantáneamente, alcanza el borde de la nube formada. De este modo:
Donde Tf es el tiempo de evaporación, Rc es el radio de la capa de vapor y Cv es la velocidad del sonido en el vapor.
El radio del hemisferio se determina a partir de la expresión:
Por lo tanto: r=(0,48V)1/3=0,78V1/3;
Para calcular el radio de la nube, primero se debe estimar el volumen de la nube, teniendo en cuenta la combinación del volumen de la primera liberación y el volumen de líquido después de la evaporación repentina. El radio de propagación de la región del vapor está determinado por la diferencia entre el radio del hemisferio y el radio del líquido antes de la evaporación instantánea. Sin embargo, en la mayoría de los casos es suficiente restar el radio del volumen inicial de líquido del radio de un hemisferio que tiene un volumen igual al volumen de vapor evaporado.
Por eso,
/Сv;
para 100 m3 de propano a 10 bar: TAFF=0,38; Ef=257 – relación de volúmenes específicos de vapor y líquido para propano a presión atmosférica; Сv=300 m/s; Entonces:
Tf=0,78*((100*257*0,38)-100)1/3/300=0,055 s.
Comparemos el resultado obtenido con el tiempo de destrucción completa del recipiente a presión. Si asumimos que la destrucción es causada por grietas que se propagan a lo largo del perímetro de la base del hemisferio a la velocidad del sonido en el acero, entonces esto ocurriría en 2Pr/Cs segundos. Para un hemisferio con un volumen de 100 m3 r = 3,63 m, y la circunferencia es de 22,8 m, Cs = 3200 m/s, T = 0,007 s.
La situación descrita anteriormente no es realista, aunque sólo sea porque no existen tanques hemisféricos, y la aparición de tal grieta casi siempre creará una explosión con una deformación severa del ambiente de aire cerca del tanque. La nube formada durante la liberación se mezclará con el aire. Además, el vapor comenzará su movimiento desde un estado de reposo, y es poco probable que se alcance la velocidad del sonido incluso en el momento inicial, y después de que la presión caiga hasta un cierto punto crítico, no será alcanzable ni siquiera teóricamente. Por lo tanto, el tiempo de finalización real del proceso de evaporación instantánea será mayor que el calculado anteriormente.
En la práctica, la evaporación instantánea se produce de forma muy violenta. Tan pronto como la superficie exterior de la masa líquida se libera de su vapor y la capa exterior se desintegra, la capa inferior se libera. En este caso, se cree que durante el período de evaporación repentina, el líquido se convierte en una masa de espuma. Las gotas expulsadas durante la desintegración violenta pueden extenderse más allá de la envoltura de vapor teóricamente calculada. Al mismo tiempo, el impulso formado durante la expansión del vapor conduce a la liberación de vapor a la atmósfera circundante, donde se mezcla con el aire, formando una nube de una mezcla de vapor y aire. Se supone que durante la evaporación instantánea, las gotas de líquido también son atraídas hacia la nube de vapor que se forma y que la masa de la fase líquida es igual a la masa de la fase de vapor. Esta opinión fue aceptada por el Comité de Asesores sobre Peligros Mayores. Es posible que la expansión del vapor, incluso si se produce a velocidades subsónicas, comprima el aire que tiene delante, creando una onda de choque similar a la que se produce en una explosión química.
Aunque el modelo anterior asumió que el yacimiento estaba completamente ocupado por líquido, en la práctica, a menos que el yacimiento esté sobrellenado o haya fallado debido a la fracturación hidráulica, debe haber una fase de vapor presente en el yacimiento, que se expandirá al romperse. Por tanto, el tamaño de la nube de vapor que se forma cuando un tanque de propano se rompe por completo dependerá del grado de llenado del recipiente con líquido en el momento de la ruptura. Entonces, en nuestro caso, la destrucción de un tanque completamente lleno de líquido puede llevar a que el volumen de vapor liberado directamente sea 100 veces mayor que su volumen original. la destrucción de un tanque parcialmente lleno de líquido a una presión de vapor de 10 bares sólo provocará un aumento de diez veces.
1.4.3 Evaporación instantánea al romperse por encima del nivel del líquido
Considere el caso en el que un depósito que contiene un líquido que se evapora instantáneamente se rompe por encima del nivel del líquido. Incluso una pequeña fuga puede hacer que se siga liberando vapor a la presión del tanque hasta que todo el líquido se haya evaporado. Aunque el calor proviene del ambiente, el contenido se enfriará a una temperatura que dependerá del tamaño de los agujeros. El caudal será función del tamaño del orificio y de la presión en el yacimiento. El flujo puede ser crítico. Esto está determinado por el valor de la presión y la velocidad local del sonido. El mismo razonamiento se puede aplicar a los casos de rotura de una tubería asociada al espacio de vapor en un tanque de almacenamiento. La velocidad del flujo se calcula utilizando métodos estándar.
La decisión sobre si el arrastre de gotas de líquido hacia el flujo de vapor es significativo dependerá de la tasa de ebullición y de la altura del espacio de vapor. El artículo sostiene que en calderas de dilución rápida de vapor, donde el condensado se evapora de los serpentines de calentamiento de alta presión, el arrastre de gotas de líquido por el vapor de agua a baja presión se vuelve significativo a velocidades de flujo superiores a 3 m/s. El trabajo muestra que en columnas de destilación con grandes distancias entre platos, una velocidad de 2 m/s es el valor umbral para el arrastre. Por tanto, a caudales inferiores a 2-3 m/s, una rotura del recipiente provocará el flujo únicamente de vapor sin gotas de líquido.
1.4.4 Evaporación instantánea al descomponerse por debajo del nivel del líquido
Cuando un tanque se descompone por debajo del nivel del líquido en el orificio de salida de una pared plana, lo más probable es que se pueda esperar un flujo de líquido monofásico. En este caso, se producirá una evaporación instantánea desde el exterior de la fuga. Si la fuga se debe a una ruptura de la tubería, el tapajuntas de la tubería probablemente dará como resultado un flujo de dos fases. Debido a la evaporación instantánea, el caudal será menor que el del flujo de líquido monofásico con la misma caída de presión. Sin embargo, una ruptura por debajo del nivel del líquido tendrá un caudal másico mayor que una ruptura de tamaño similar por encima del nivel del líquido.
1.5 Efectos fisiológicos y tóxicos del propano.
Exposición de animales: la inhalación de una mezcla de 90% de propano y 10% de oxígeno provoca una anestesia completa en los gatos.
Exposición humana: Se han informado casos de intoxicación mortal por suicidio con propano destinado a ser utilizado como combustible doméstico. En caso de intoxicación por propano, no sólo hay propano en la sangre, la orina o el líquido cefalorraquídeo, sino también propeno. Algunos derivados del propano se metabolizan en el organismo. Así, cuando se inhaló 2-nitropropano-1,3 en concentraciones de 72,8 y 560 mg/m3 en ratas durante 48 horas, más de la mitad se liberó a través de los pulmones en forma de CO2, una parte (13,7 y 21,9%) como molécula inalterada, en orina – 8,1 y 10,7%, en heces – 10,7 y 5,3%; 25,5 y 11,3% acumulados en tejidos y huesos. El propano es un producto de desecho que se encuentra en el aire exhalado por los humanos, aunque en pequeñas cantidades.
Métodos de determinación.
Se debe dar preferencia a la determinación cromatográfica. Cuando se utilizan absorbentes eficaces para el muestreo (Maslovka, Nowicka), el método GLC permite determinar el propano. Los métodos de determinación en biosustratos también se basan en la absorción de gases y la GLC.
Métodos de prevención. Protección personal.
Cuando se utiliza un soplete de propano en interiores, se deben tomar precauciones: si falta oxígeno, el propano se quema formando CO y aldehídos, que pueden provocar intoxicación. El trabajo debe contar con ventilación de suministro y extracción. Cuando trabaje, debe utilizar gafas de seguridad.
Atención de urgencias .
En caso de intoxicación por inhalación, se debe sacar a la víctima de la atmósfera contaminada, quitarle la ropa ajustada y colocarla en un lugar cálido (cubierta con almohadillas térmicas). Si hay dificultad para respirar, se administra oxígeno; si no hay respiración, se inicia inmediatamente la ventilación artificial de los pulmones. Café, té fuerte, tiritas de mostaza o almohadillas térmicas en las extremidades. Si existe amenaza de desarrollar edema pulmonar, sangría temprana, oxigenoterapia, cloruro de calcio o gluconato de calcio, solución intravenosa de glucosa al 40%, etc. Para prevenir la neumonía se utilizan sulfonamidas y antibióticos. Los glucocorticoides (intramusculares), en particular el acetato de cortisona (2 ml de suspensión), el acetato de hidrocortisona (2 ml de suspensión) o el clorhidrato de prednisolona (0,5 o 1,0 ml), se prescriben como potentes tratamientos antiinflamatorios y antitóxicos inespecíficos. Se debe prestar especial atención al estado del sistema cardiovascular.
Efecto tóxico de una mezcla de gases.
1) propano-butano
La mezcla causa anestesia. Las propiedades tóxicas aparecen en altas concentraciones.
Animales. Los conejillos de indias fueron expuestos a la inhalación de una mezcla (propano y butano en partes iguales) a una concentración del 50% (en volumen) durante 30 minutos durante 30 días, 30% durante 1 hora durante 60 días y 5% durante 120 días. Sólo una mezcla al 50% provocó anemia hipocrómica leve.
Humano. Se han descrito casos de intoxicación entre trabajadores que llenaban recipientes con una mezcla de propano y butano. Síntomas de intoxicación: agitación, aturdimiento, constricción de las pupilas, disminución del pulso a 40-50 latidos por minuto, salivación, vómitos y luego dormir durante varias horas; al día siguiente el pulso permaneció lento, se notó hipotensión y un aumento moderado de la temperatura corporal; Después de una intoxicación grave con anestesia prolongada, es posible la pérdida de la memoria. Efecto local en los seres humanos: al entrar en contacto con la piel, provoca congelación, cuya naturaleza de acción se asemeja a una quemadura.
2) Propano-butano-pentano
Animales.
En experimentos con ratas macho que inhalaron continuamente una mezcla de propano (139 mg/m3), butano (80 mg/m3) y pentano (32 mg/m3) durante 105 días, después de 90 días se observó una desaceleración en el aumento de peso corporal. una disminución en la cantidad de eritrocitos, hemoglobina, disminución de la actividad fagocítica de los neutrófilos, inhibición de la actividad refleja condicionada. Se detectaron cambios distróficos en el hígado en animales sacrificados. Se encontraron cambios algo menos pronunciados, pero en la misma dirección, en animales que inhalaron una mezcla de propano (11 mg/m3) en las mismas condiciones.
1.6 Situaciones de emergencia típicas de los gases licuados y sus consecuencias.
Según la literatura, a continuación se enumeran los accidentes más conocidos asociados con sustancias peligrosas manipuladas en la instalación.
1984 San Juanico (México).
Serie de explosiones secuenciales que producen bolas de fuego en un parque de almacenamiento de hidrocarburos líquidos C3-C4 como resultado de grandes cantidades de hidrocarburos que se escapan de un ducto o tanque. La nube fue encendida por la llama de una antorcha.
La explosión de la nube de vapor se debió a la rotura de una tubería que contenía propano líquido. El incidente podría haber sido la mayor explosión de una nube de vapor de la historia, pero ocurrió en una zona escasamente poblada de la ciudad y la explosión fue precedida por un cierto período de tiempo, lo que permitió la evacuación de varios residentes. Como resultado del accidente no se produjeron víctimas, salvo heridos leves. Aunque anteriormente este evento se caracterizaba como una detonación, ahora se considera una transformación de deflagración provocada por una explosión en el interior del edificio.
La causa mecánica de la explosión fue la rotura de una tubería de 8 pulgadas (200 mm) por la que se transportaba propano a una presión de 6 MPa. Después de que se rompió el oleoducto, pasaron 20 minutos antes de que se declarara el incendio, lo que permitió a quienes lo rodeaban alejarse a una distancia segura.
El incendio se produjo como consecuencia de la penetración de vapor en el edificio del almacén, construido con bloques de hormigón y situado a 300 m de la fuga en la dirección del viento. El edificio contenía equipos de refrigeración profunda y una chispa del termostato probablemente provocó el incendio. El edificio en sí quedó destruido, probablemente como resultado de la primera explosión. Ninguno de los edificios adyacentes al lugar del accidente quedó completamente destruido, a diferencia del accidente del 28 de julio de 1948 en Ludwigshafen (Alemania) y del accidente del 1 de junio de 1979 en Flixborough (Reino Unido).
Los operadores estimaron que la cantidad de líquido derramado del oleoducto fue de aproximadamente 750 barriles o 60 toneladas. Ciertamente no todo el material derramado estuvo involucrado en la explosión, parte del mismo se dispersó en el aire hasta una concentración por debajo del límite inferior de inflamabilidad. y algunos a una concentración superior al límite superior de inflamabilidad. En el caso de un proceso de derrame suficientemente largo, finalmente se produce un estado de equilibrio en el que la velocidad de dilución de la sustancia en el aire hasta una concentración en la que la combustión es imposible se vuelve igual a la intensidad de la fuente de la fuga. El informe estima que el estado estacionario de la nube tiene 500 m de largo, 16-20 m de ancho y 4-7 m de alto. Esta nube cubre un área de 6 mil m2.
VPR. Química. Código de 11º grado
CLASE 11 Explicaciones para la muestra del trabajo de prueba de toda Rusia Al familiarizarse con el trabajo de prueba de muestra, debe tener en cuenta que las tareas incluidas en la muestra no reflejan todas las habilidades y cuestiones de contenido que se evaluarán como parte de el trabajo de prueba de toda Rusia. En el Codificador de elementos de contenido y requisitos para el nivel de formación de los graduados para el desarrollo de una prueba de química en toda Rusia se proporciona una lista completa de los elementos de contenido y las habilidades que se pueden evaluar en el trabajo. El propósito del trabajo de prueba de muestra es dar una idea de la estructura del trabajo de prueba de toda Rusia, el número y la forma de las tareas y su nivel de complejidad.
VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia PRUEBAS DE QUÍMICA DEL TRABAJO EN TODA RUSIA
MUESTRA DE CLASE 11 Instrucciones para completar el trabajo El trabajo de prueba incluye 15 tareas. Se asignan 1 hora 30 minutos (90 minutos) para completar el trabajo de química. Escriba las respuestas en el texto del trabajo de acuerdo con las instrucciones de las tareas. Si escribe una respuesta incorrecta, táchela y escriba una nueva. al lado Al completar el trabajo, se le permite utilizar los siguientes materiales adicionales
– Tabla periódica de elementos químicos D.I. Mendeleev
– tabla de solubilidad de sales, ácidos y bases introduciendo la serie electroquímica de voltajes metálicos
– calculadora no programable. Al completar las tareas, puede utilizar un borrador. Las entradas en borrador no serán revisadas ni calificadas. Le recomendamos que complete las tareas en el orden en que se le asignan. Para ahorrar tiempo, omita una tarea que no pueda completar inmediatamente y pase a la siguiente. Si le queda tiempo después de completar todo el trabajo, puede volver a las tareas perdidas. Los puntos que recibe por las tareas completadas se resumen. Intenta completar tantas tareas como sea posible y consigue la mayor cantidad de puntos. Te deseamos éxito
VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Gracias a su curso de química, conoce los siguientes métodos para separar mezclas: sedimentación, filtración, destilación (destilación, acción magnética, evaporación, cristalización). Las figuras 1 a 3 muestran ejemplos de el uso de algunos de estos métodos Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3
¿Cuál de los siguientes métodos para separar mezclas se puede utilizar para la purificación?
1) harina de limaduras de hierro atrapadas
2) agua de las sales inorgánicas disueltas en ella. Anote el número de la figura y el nombre del método correspondiente para separar la mezcla en la tabla. Mezcla Número de figura Método de separación de la mezcla Harina y virutas de hierro atrapadas Agua con sales inorgánicas disueltas en ella La figura muestra un modelo de la estructura electrónica de un átomo de un determinado elemento químico. Con base en el análisis del modelo propuesto, complete las siguientes tareas) determine el elemento químico cuyo átomo tiene dicha estructura electrónica
2) indique el número de período y el número de grupo en la Tabla Periódica de Elementos Químicos D.I. Mendeleev, en el que se encuentra este elemento.
3) determinar si la sustancia simple que forma este elemento químico es un metal o un no metal. Escribe tus respuestas en la tabla. Respuesta Símbolo del elemento químico
Periodo No.
Grupo No. Metal no metal
1
2
VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Tabla periódica de elementos químicos D.I. Mendeleev es un rico depósito de información sobre elementos químicos, sus propiedades y las propiedades de sus compuestos, los patrones de cambios en estas propiedades, los métodos de obtención de sustancias y su ubicación en la naturaleza. Por ejemplo, se sabe que con un aumento en el número atómico de un elemento químico en períodos, los radios de los átomos disminuyen y en los grupos aumentan. Teniendo en cuenta estas regularidades, ordene los siguientes elementos en orden de radios atómicos crecientes: N, C, Al, Si. Escriba las designaciones de los elementos en la secuencia requerida. Respuesta ____________________________ La siguiente tabla enumera las propiedades características de las sustancias que tienen una estructura molecular e iónica. Propiedades características de las sustancias Estructura molecular Estructura iónica en condiciones normales tienen un estado de agregación líquido, gaseoso y sólido tienen puntos de ebullición y fusión bajos
no conductor de electricidad; tener baja conductividad térmica
sólido en condiciones normales, frágil, refractario, no volátil en estado fundido y en soluciones conduce corriente eléctrica. Con esta información, determine qué estructura tienen las sustancias nitrógeno y la sal de mesa NaCl. Escribe tu respuesta en el espacio provisto.
1) nitrógeno norte
2
________________________________________________________________
2) sal de mesa NaCl ___________________________________________________
3
4
VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Las sustancias inorgánicas complejas se pueden distribuir condicionalmente, es decir, clasificar, en cuatro grupos, como se muestra en el diagrama. En este diagrama, para cada uno de los cuatro grupos, complete los nombres de los grupos o las fórmulas químicas de las sustancias que faltan (un ejemplo de fórmulas que pertenecen a este grupo). Lea el siguiente texto y complete las tareas 6 a 8. La industria alimentaria utiliza el aditivo alimentario E, que es hidróxido de calcio Ca(OH)
2
. Se utiliza en la producción de zumos de frutas, papillas, pepinos encurtidos, sal de mesa, confitería y dulces. Es posible producir hidróxido de calcio a escala industrial mezclando óxido de calcio con agua, un proceso llamado enfriamiento. El hidróxido de calcio se utiliza ampliamente en la producción de materiales de construcción como cal, yeso y morteros de yeso. Esto se debe a la capacidad de interactuar con el dióxido de carbono CO.
2
contenida en el aire. Se utiliza la misma propiedad de una solución de hidróxido de calcio para medir el contenido cuantitativo de dióxido de carbono en el aire. Una propiedad útil del hidróxido de calcio es su capacidad para actuar como floculante que purifica las aguas residuales de partículas suspendidas y coloidales (incluidas las sales de hierro). También se utiliza para aumentar el pH del agua, ya que el agua natural contiene sustancias (por ejemplo, ácidos que causan corrosión en accesorios de plomería).
5
VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia
6 1. Escribe una ecuación molecular para la reacción para producir hidróxido de calcio, que se mencionó en el texto. Respuesta
2. Explique por qué este proceso se llama extinción. Respuesta
________________________________________________________________________________
1. Escribe una ecuación molecular para la reacción entre hidróxido de calcio y dióxido de carbono, que se mencionó en el texto. Respuesta
2. Explique qué características de esta reacción permiten utilizarla para detectar dióxido de carbono en el aire. Respuesta
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
1. Escribe una ecuación iónica abreviada para la reacción entre el hidróxido de calcio y el ácido clorhídrico mencionada en el texto. Respuesta
2. Explique por qué se utiliza esta reacción para aumentar el pH del agua. Respuesta
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
6
7
8
VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Se proporciona un esquema de la reacción redox.
h
2
S+Fe
2
oh
3
→ FeS + S + H
2
oh
1. Haz una balanza electrónica para esta reacción. Respuesta
2. Identificar el agente oxidante y el agente reductor. Respuesta
3. Ordena los coeficientes en la ecuación de reacción. Respuesta Se da el esquema de transformación.
Fe Escribe las ecuaciones de reacción molecular que se pueden utilizar para realizar las transformaciones indicadas.
1) _________________________________________________________________________
2) _________________________________________________________________________
3) ________________________________________________________________________ Establecer una correspondencia entre la fórmula de una sustancia orgánica y la clase/grupo al que pertenece esta sustancia para cada posición indicada con una letra, seleccione la posición correspondiente indicada con un número. FÓRMULA DE LA SUSTANCIA
CLASE/GRUPO A)
CH
3
-SN
2
-SN
3
ANTES DE CRISTO)
CH
3
-CH
2
OH
1) hidrocarburos saturados
2) alcoholes
3) hidrocarburos insaturados
4) ácidos carboxílicos Escriba los números seleccionados en la tabla debajo de las letras correspondientes. A B C Respuesta
9
10
11
VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Inserte las fórmulas de las sustancias faltantes en los esquemas propuestos de reacciones químicas y organice los coeficientes.
1) C
2
norte
6
+ ……………… → C
2
norte
5
Cl+HCl
2) C
3
h
6
+ …………………… → CO
2
+H
2
O El propano se quema con bajos niveles de emisiones tóxicas a la atmósfera, por lo que se utiliza como fuente de energía en muchas aplicaciones, como encendedores de gas y calefacción doméstica. ¿Qué volumen de dióxido de carbono se forma durante la combustión completa de 4,4 g de propano? Escriba una solución detallada al problema. Respuesta
________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________ El alcohol isopropílico se utiliza como disolvente universal, se incluye en productos químicos domésticos, perfumes y cosméticos y en líquidos limpiaparabrisas de automóviles. De acuerdo con el diagrama siguiente, cree ecuaciones de reacción para la producción de este alcohol. Al escribir ecuaciones de reacción, utilice las fórmulas estructurales de sustancias orgánicas.
CH
2
CH CH
3
CH
3
CCH
3
oh
CH
3
CH CH
3
hermano
CH
3
CH
CH
3
OH
1) _______________________________________________________
2) _______________________________________________________
3) _______________________________________________________
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13
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VPR. Química. Código de 11º grado
© 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Una solución salina en medicina es una solución de cloruro de sodio al 0,9% en agua. Calcule la masa de cloruro de sodio y la masa de agua necesaria para la preparación.
500 g de solución salina. Escriba una solución detallada al problema. Respuesta
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
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BUSCARV
. Química. Grado 11. Respuestas 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia TRABAJOS DE INSPECCIÓN EN TODA RUSIA
QUÍMICA
, 11
CLASE
Responder
ety
y criterios de evaluación
ania
№
tareas
Responder
No
1
Mezcla
Número
dibujo
Forma
separación
mezclas
Harina y limaduras de hierro atrapadas Acción magnética
Agua con sales inorgánicas disueltas en ella.
Destilación
(destilación
2
NORTE; 2; 5 (o V); no metal sustantivo, masculino—
→
C
→
Si
→
Alabama
4 nitrógeno norte
2
– estructura molecular de la sal de mesa NaCl – estructura iónica 132 La respuesta correcta a la tarea 3 recibe un punto
La finalización de las tareas 1, 2, 4, 11 se evalúa de la siguiente manera: 2 puntos - sin errores
1 punto – se cometió un error 0 puntos – se cometieron dos o más errores o no hubo respuesta
Contenido
respuesta correcta e instrucciones para la evaluación
norte
Iyu
Puntos
Elementos de respuesta Se anotan los nombres de los grupos base y sal, se anotan las fórmulas de las sustancias de los grupos correspondientes.
La respuesta es correcta y completa, contiene todos los elementos mencionados anteriormente. Tres celdas del diagrama están llenas correctamente. 1 Se cometieron dos o más errores. Puntuación máxima.
5
BUSCARV
. Química. Grado 11. Respuestas 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Contenido de la respuesta correcta e instrucciones para la evaluación
norte
Iyu
(Además, busque otras formulaciones de la respuesta que no distorsionen su significado.
Puntos
Elementos de respuesta
1) CaO + H
2
O = Ca(
OH)
2 2) Cuando el óxido de calcio interactúa con el agua, se libera una gran cantidad de calor, por lo que el agua hierve y silba, como si golpeara las brasas, cuando se apaga el fuego con agua (
o
“Este proceso se llama apagado porque como resultado se forma cal apagada
»)
La respuesta es correcta y completa, contiene todos los elementos anteriores La respuesta incluye uno de los elementos anteriores 1 Todos los elementos de la respuesta están escritos incorrectamente 0 Puntuación máxima 2 Contenido de la respuesta correcta e instrucciones para la puntuación
norte
Iyu
(Además, busque otras formulaciones de la respuesta que no distorsionen su significado.
Puntos
Elementos de respuesta
1) Ca(OH)
2
+CO
2
= CaCO
3
↓+H
2
oh
2) Como resultado de esta reacción se forma una sustancia insoluble, el carbonato de calcio, se observa turbidez de la solución original, lo que permite juzgar la presencia de dióxido de carbono en el aire. La reacción cualitativa a La respuesta es correcta y completo, contiene todos los elementos anteriores La respuesta incluye uno de los elementos anteriores 1 Todos los elementos respuestas escritas incorrectamente 0 Puntuación máxima 2 Contenido de la respuesta correcta e instrucciones para la puntuación
norte
Iyu
(Además, busque otras formulaciones de la respuesta que no distorsionen su significado.
Puntos
Elementos de respuesta
1) OH
–
+H
+
=H
2
oh
2) La presencia de ácido en el agua natural provoca valores bajos de esta agua
Hidróxido de calcio
neutralizar
No
agrio
otu
, y los valores aumentan La respuesta es correcta y completa, contiene todos los elementos anteriores La respuesta incluye uno de los elementos anteriores 1 Todos los elementos de la respuesta están escritos incorrectamente 0 Puntuación máxima 2
6
7
8
BUSCARV
norte
Iyu
(Además, busque otras formulaciones de la respuesta que no distorsionen su significado.
Puntos
1) Se ha compilado una balanza electrónica) Se indica que el azufre en el estado de oxidación –2 (o H
2
S) es un agente reductor y el hierro está en estado de oxidación +3 o Fe
2
oh
3
) - agente oxidante
3) Se ha compilado la ecuación de reacción.
3H
2
S+Fe
2
oh
3
= 2FeS + S + 3
h
2
O La respuesta es correcta y completa, contiene todos los elementos anteriores Dos de los elementos anteriores de la respuesta están escritos correctamente 2 Uno de los elementos anteriores de la respuesta está escrito correctamente 1 Todos los elementos de la respuesta están escritos incorrectamente 0 Puntuación máxima Contenido de la respuesta correcta y las instrucciones para puntuar
norte
Iyu
Puntos
Se han escrito las ecuaciones de reacción correspondientes al esquema de transformación.
1) Fe + 2HCl = FeCl
2
+H
2 2) FeCl
2
+2AgNO
3
= Fe(NO
3
2
+2Ag
C
yo
3) Fe(NO
3
2
+ 2KOH = F
mi(OH)
2
.)
norte
Iyu
Puntos
Elementos de respuesta
1)
CON
2
norte
6
+Cl
2
→
CON
2
norte
5
Cl+HCl
2) 2C
3
h
6
+9O
2
→
6C
oh
2
+ 6
h
2
O Los coeficientes fraccionarios son posibles) La respuesta es correcta y completa, contiene todos los elementos anteriores. Se cometió un error en uno de los elementos de la respuesta 1 Todos los elementos de la respuesta están escritos incorrectamente 0 Puntuación máxima
9
10
12
BUSCARV
. Química. Grado 11. Respuestas 2017 Servicio Federal de Supervisión de la Educación y la Ciencia de la Federación de Rusia Contenido de la respuesta correcta e instrucciones para la evaluación
norte
Iyu
(Además, busque otras formulaciones de la respuesta que no distorsionen su significado.
Puntos
1) Se ha compilado la ecuación para la reacción de combustión del propano.
CON
3
norte
8
+ O →
CO + HO) n(
CON
3
norte
8
) = 4.4/44 = 0.1 mol SOCH mol) O) = 0.3 · 22.4 = 6.72 l La respuesta es correcta y completa, contiene todos los elementos anteriores, dos de los elementos anteriores de la respuesta están escritos correctamente 2 Corrija uno de los anteriores Los elementos de la respuesta están escritos 1 Todos los elementos de la respuesta están escritos incorrectamente 0 Puntuación máxima 3 Contenido de la respuesta correcta e instrucciones para la puntuación.
norte
Iyu
Puntos
Se han escrito las ecuaciones de reacción correspondientes al diagrama.
1)
C
h
3
CH
CH
2
+H
2
oh
h
2
ENTONCES
4
, t
°
CH
3
CH
CH
3
OH
CH
3
CC
h
3
oh
+ gato+ agua n. rr,
t
°
+ Se permiten otras ecuaciones de reacción que no contradicen las condiciones para especificar ecuaciones de reacción.
.)
Tres ecuaciones de reacción están escritas correctamente Dos ecuaciones de reacción están escritas correctamente 2 Una ecuación de reacción está escrita correctamente 1 Todas las ecuaciones están escritas incorrectamente o no hay respuesta 0 Puntuación máxima Contenido de la respuesta correcta e instrucciones para calificar
norte
Iyu
(Además, busque otras formulaciones de la respuesta que no distorsionen su significado.
Puntos
Elementos de respuesta
1)metro
(NaCl) = 4,5 g
2) agua) = 495,5 g
La respuesta es correcta y completa, contiene todos los elementos anteriores La respuesta incluye uno de los elementos anteriores 1 Todos los elementos de la respuesta están escritos incorrectamente 0 Puntuación máxima 2
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La prueba incluye 15 tareas. Se asigna 1 hora 30 minutos (90 minutos) para completar el trabajo de química.
De tu curso de química conoces los siguientes métodos para separar mezclas: sedimentación, filtración, destilación (destilación), acción magnética, evaporación, cristalización.
Las figuras 1 a 3 presentan situaciones en las que se aplican estos métodos de cognición.
¿Cuál de los métodos que se muestran en las figuras NO se puede utilizar para separar la mezcla?
1) acetona y butanol-1;
2) arcilla y arena de río;
3) ¿sulfato de bario y acetona?
Mostrar respuesta
La figura muestra un modelo de la estructura electrónica de un átomo de un determinado elemento químico.
Con base en el análisis del modelo propuesto:
1) Identificar el elemento químico cuyo átomo tiene dicha estructura electrónica.
2) Indique el número de período y el número de grupo en la Tabla Periódica de Elementos Químicos D.I. Mendeleev, en el que se ubica este elemento.
3) Determinar si la sustancia simple formada por este elemento químico es un metal o un no metal.
Mostrar respuesta
Li; 2; 1 (o yo); metal
Tabla periódica de elementos químicos D.I. Mendeleev es un rico depósito de información sobre elementos químicos, sus propiedades y las propiedades de sus compuestos, sobre los patrones de cambios en estas propiedades, sobre los métodos de obtención de sustancias, así como sobre su ubicación en la naturaleza. Por ejemplo, se sabe que con un aumento en el número atómico de un elemento químico en períodos, la electronegatividad de los átomos aumenta y en grupos disminuye.
Considerando estos patrones, ordene los siguientes elementos en orden de electronegatividad decreciente: B, C, N, Al. Escriba las designaciones de los elementos en la secuencia requerida.
Mostrar respuesta
N → C → B → Al
A continuación se enumeran las propiedades características de las sustancias que tienen una estructura molecular y atómica.
Propiedades características de las sustancias.
estructura molecular
frágil;
Refractario;
No volátil;
Las soluciones y los fundidos conducen la corriente eléctrica.
estructura iónica
Sólido en condiciones normales;
frágil;
Refractario;
No volátil;
Insoluble en agua, no conduce corriente eléctrica.
Con esta información, determine qué estructura tienen las sustancias: diamante C e hidróxido de potasio KOH. Escribe tu respuesta en el espacio provisto.
1. Diamante S
2. Hidróxido de potasio KOH
Mostrar respuesta
El diamante C tiene una estructura atómica, el hidróxido de potasio KOH tiene una estructura iónica
Los óxidos se dividen convencionalmente en cuatro grupos, como se muestra en el diagrama. En este diagrama, para cada uno de los cuatro grupos, completa los nombres que faltan de los grupos o fórmulas químicas de los óxidos (un ejemplo de fórmulas) pertenecientes a este grupo.
Mostrar respuesta
Elementos de respuesta:
Están escritos los nombres de los grupos: anfóteros, básicos; Se anotan las fórmulas de sustancias de los grupos correspondientes.
(Se permite otra redacción de la respuesta sin distorsionar su significado).
Lea el siguiente texto y complete las tareas 6-8.
El carbonato de sodio (carbonato de sodio, Na 2 CO 3) se utiliza en la producción de vidrio, en la fabricación de jabón y en la producción de detergentes y polvos de limpieza, esmaltes y para obtener tinte ultramar. También se utiliza para ablandar el agua de las calderas de vapor y en general para reducir la dureza del agua. En la industria alimentaria, los carbonatos de sodio están registrados como aditivo alimentario E500: regulador de la acidez, agente leudante y antiaglomerante.
El carbonato de sodio se puede obtener haciendo reaccionar álcali y dióxido de carbono. En 1861, el ingeniero químico belga Ernest Solvay patentó un método para producir refrescos que todavía se utiliza en la actualidad. Se pasan cantidades equimolares de amoníaco y dióxido de carbono a una solución saturada de cloruro de sodio. El residuo precipitado de bicarbonato de sodio ligeramente soluble se filtra y se calcina (calcina) calentando a 140-160 ° C, durante el cual se convierte en carbonato de sodio.
El médico romano Dioscórides Pedanius escribió sobre la soda como una sustancia que silbaba con la liberación de gas cuando se expone a ácidos conocidos en ese momento: CH 3 COOH acético y H 2 SO 4 sulfúrico.
1) Escriba la ecuación molecular especificada en el texto para la reacción de producción de carbonato de sodio mediante la interacción de álcali y dióxido de carbono.
2) ¿Qué es el jabón desde el punto de vista químico?
Mostrar respuesta
1) 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O
2) El jabón desde el punto de vista químico es una sal de sodio o potasio de uno de los ácidos carboxílicos superiores (palmítico, esteárico...)
1) Escriba en forma molecular la ecuación especificada en el texto para la descomposición del bicarbonato de sodio, que conduce a la formación de carbonato de sodio.
2) ¿Qué es la “dureza del agua”?
Mostrar respuesta
1) Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O
2) Un signo de reacción es la formación de un precipitado blanco de carbonato de calcio.
1) Escriba en forma iónica abreviada la ecuación para la interacción de la soda con el ácido acético especificada en el texto.
2) ¿A qué electrolitos, fuertes o débiles, pertenece el carbonato de sodio?
Mostrar respuesta
1) Ca(OH) 2 + FeSO 4 = Fe(OH) 2 ↓ + CaSO 4 ↓
2) Como resultado de la reacción, el hidróxido de hierro precipita y el contenido de hierro en el agua disminuye significativamente.
El esquema de la reacción redox está dado:
HIO 3 + H 2 O 2 → Yo 2 + O 2 + H 2 O
1) Cree una balanza electrónica para esta reacción.
2) Especificar el agente oxidante y el agente reductor.
3) Ordene los coeficientes en la ecuación de reacción.
Mostrar respuesta
1) Se ha elaborado un saldo electrónico:
2) Se indica que el agente oxidante es I +5 (o ácido yódico), el agente reductor es O -1 (o peróxido de hidrógeno);
3) Se ha elaborado la ecuación de reacción:
2НIO 3 + 5Н 2 O 2 = Yo 2 + 5O 2 + 6Н 2 O
El esquema de transformación está dado:
P → P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 → Ca (H 2 PO 4) 2
Escribe ecuaciones de reacciones moleculares que puedan usarse para llevar a cabo estas transformaciones.
Mostrar respuesta
1) 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
2) P 2 O 5 + ZCaO = Ca 3 (PO 4) 2
3) Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = ZCa (H 2 PO 4) 2
Establecer una correspondencia entre la clase de sustancias orgánicas y la fórmula de su representante: para cada posición indicada por una letra, seleccione la posición correspondiente indicada por un número.
CLASE DE SUSTANCIAS
A) 1,2-dimetilbenceno
El hidróxido de calcio se utiliza ampliamente en la producción de materiales de construcción como cal, yeso y morteros de yeso. Esto se debe a su capacidad para interactuar con el dióxido de carbono CO2 contenido en el aire. Se utiliza la misma propiedad de una solución de hidróxido de calcio para medir el contenido cuantitativo de dióxido de carbono en el aire.
Una propiedad útil del hidróxido de calcio es su capacidad para actuar como floculante que purifica las aguas residuales de partículas suspendidas y coloidales (incluidas las sales de hierro). También se utiliza para aumentar el pH del agua, ya que el agua natural contiene sustancias (como ácidos) que provocan corrosión en las tuberías de fontanería.
Escribe una ecuación molecular para la reacción entre el hidróxido de calcio y el dióxido de carbono que se mencionó en el texto.2. Explique qué características de esta reacción permiten su uso para detectar dióxido de carbono en el aire.
Escribe una ecuación iónica abreviada para la reacción entre el hidróxido de calcio y el ácido clorhídrico mencionada en el texto.2. Explique por qué se utiliza esta reacción para aumentar el pH del agua.
9. Se da el esquema de la reacción redox:
Escribe un balance electrónico para esta reacción.2. Especificar el agente oxidante y el agente reductor.
Ordena los coeficientes en la ecuación de reacción.
10. Se da el esquema de transformación: → → →
Escribe ecuaciones de reacciones moleculares que puedan usarse para llevar a cabo estas transformaciones.
Establecer una correspondencia entre la fórmula de una sustancia orgánica y la clase/grupo al que pertenece esta sustancia: relacionar la clase con cada letra
Inserte las fórmulas de las sustancias que faltan en los esquemas de reacción química propuestos y organice los coeficientes.
1) → 2) → 
13. El propano se quema con bajos niveles de emisiones tóxicas a la atmósfera, por lo que se utiliza como fuente de energía en muchas aplicaciones, como encendedores de gas y calefacción de casas de campo. ¿Qué volumen de dióxido de carbono (CO) se produce cuando se queman completamente 4,4 g de propano? Escriba una solución detallada al problema.
El alcohol isopropílico se utiliza como disolvente universal: se incluye en productos químicos domésticos, perfumes y cosméticos y en líquidos limpiaparabrisas de automóviles. De acuerdo con el diagrama siguiente, cree ecuaciones de reacción para la producción de este alcohol. Al escribir ecuaciones de reacción, utilice las fórmulas estructurales de sustancias orgánicas.
15. En medicina, una solución salina es una solución de cloruro de sodio al 0,9% en agua. Calcule la masa de cloruro de sodio y la masa de agua necesarias para preparar 500 g de solución salina. Escriba una solución detallada al problema.
7.
Elementos de respuesta:
2) Como resultado de esta reacción, se forma una sustancia insoluble: carbonato de calcio, se observa turbidez de la solución original, lo que permite juzgar la presencia de dióxido de carbono en el aire (reacción cualitativa a)
8. Elementos de respuesta:
2) La presencia de ácido en el agua natural provoca valores bajos de pH de esta agua. El hidróxido de calcio neutraliza el ácido y aumenta el valor del pH.
9. Explicación. 1) Se ha elaborado un saldo electrónico:
2) Se indica que el azufre en estado de oxidación –2 (o) es un agente reductor, y el hierro en estado de oxidación +3 (o) es un agente oxidante;
3) Se ha elaborado la ecuación de reacción:
10. Las ecuaciones de reacción correspondientes al esquema de transformación se escriben:
15.Explicación. Elementos de respuesta: 1) = 4,5 g 2) = 495,5 g
