Содержание
Литосфера. Химические элементы и их минералы в земной коре
Гидросфера. Вода в природе
Атмосфера. Химия атмосферы
Биосфера. Фотосинтез
Биогеохимические процессы
Используемая литература
Литосфера. Химические элементы и их минералы в земной коре
Сегодня масштабы воздействия человека на природу соизмеримы с масштабами глобальных природных процессов. Воздействие человека на природу может привести к нарушению энергетического и генетического баланса в природе, а так же к нарушению взаимосвязи живых организмов и среды их обитания – биосферы.
Наиболее распространенные элементы в земной коре:
· Кислород 47 %
· Кремний 29,5 %
· Алюминий 8,05 %
· Железо 4,65 % и т.д.
На Земле преобладают соединения кислорода. Это силикаты, алюмосиликаты, оксиды и гидроксиды. Менее распространены карбонатные соединения. Ещё меньше – сульфидные. Совокупность минералов составляет горную породу. Так, горная порода гранит состоит из кварца, полевого шпата и слюды.
Силикаты и алюмосиликаты – основа земной коры. Кора на 90 % состоит из кремнезема, силикатов и алюмосиликатов кальция и магния. Эти минералы составляют основу горных пород и продуктов их выветривания – почвы, песка и глины.
Гидросфера. Вода в природе
Вода – наиболее распространенное соединение в природе. Морская вода содержат значительное количество растворённых веществ. Большинство всего ионов Cl¹ и Na¹, а так же Mg², Ca², K¹, SO²ˉ. Морская вода – сырьевой источник для получения различных веществ. В молекуле воды за счет двух неподдельных электронных пар имеются 2 отрицательных полюса, а за счёт положительно поляризованных атомов водорода – 2 положительных полюса.
В кристаллике льда каждая молекула окружена четырьмя другими молекулами за счёт 4 водородных связей. Вследствие теплового перемещения молекул и разрыва водородных связей жидкая вода имеет более плотную структуру, чем лёд. Поэтому плотность воды в кристаллическом состоянии меньше, чем жидкость.
Наличие в природной воде солей кальция и магния обусловливает ее жесткость. Различают временную и постоянную жесткость. Временную жесткость придают воде гидрокарбонаты, постоянную – сульфаты и хлориды кальция и магния. Временная жесткость устраняется при кипячении воды. При этом гидрокарбонаты переходят в нерастворимые карбонаты. Широкое распространение в технике получил метод устранения нежелательных ионов методом ионного обмена, например с помощью алюмосиликата натрия удаляются ионы кальция.
Атмосфера. Химия атмосферы
Состав атмосферы существенно изменяется в зависимости от высоты. На уровне моря воздух имеет свой состав. В верхних слоях атмосферы ультрафиолетовое излучение Солнца вызывает фотодиссациацию молекул кислорода. Столкновение молекул О2
и атомов О при
Биосфера. Фотосинтез
В биосфере осуществляется фотосинтез органичных веществ. Процесс синтеза сильно эндотермичен, осуществляется с уменьшением энтропии. Поэтому может проходить лишь за счёт внешнего мощного источника - Солнца. Фотосинтез глюкозы осуществляется с участием хлорофилла. В процессе фотосинтеза хлорофилл поглощает световую энергию и превращает её в энергию химических связей углевода. Для высокоорганизованных систем источником является энергия, запасенная в растительных и животных организмах. За счёт неё в организме животных осуществляются эндотермические процессы синтеза соединений, приводящие к их росту и развитию.
Биогеохимические процессы
Химические процессы, протекающие в биосфере Земли при участии живых организмов, изучает биогеохимия. Роль живых организмов в происходящих процессах огромна. Они определили круговорот химических элементов в природе, биогеохимические процессы. Под воздействием живых организмов разлагается растворённый в морской воде гидрокарбонат кальция Ca(HCO3)2. CaCO3используется организмами для построения своего скелета, скорлупы и т.д. после отмирания живых организмов из раковин возникают коралловые рифы и острова. Также за счёт энергии реакции существуют железобактерии. В болотах, канавах и прудах образуются хлопья гидроксида железа – чехлы погибших железобактерий. Такие колонии появляются в виде слизистого покрова в подтекающих водопроводных трубах. Результат биохимической деятельности – отложение «болотных» железных руд, в частности, Керченского месторождения.
Клубеньковые бактерии способны усваивать азот атмосферы и переводить его соединения, доступные для усвоения растений. Этот симбиоз особо благоприятно сказывается на урожайности бобовых культур. Микроорганизмы входят в состав бактериальных удобрений.
Используемая литература
«Большой справочник по Химии для школьников и поступающих в вузы» 1999 г.
«Учебник химии 10 класс» И.И. Новошинский и Н.С. Новошинская.