Решение: Как комары находят жертву и формула молочной кислоты

Задание 1. Почему насекомые (комары) быстро находят свою жертву? Комары обладают сложной системой поиска жертвы. Они ориентируются на выдыхаемый углекислый газ \(CO_2\), тепловое излучение тела, а также на специфические запахи продуктов обмена веществ, выделяемых кожей, в частности на запах молочной кислоты. Задание 2. Установите формулу молочной кислоты. Дано: \(w(C) = 40,00\%\) \(w(H) = 6,67\%\) \(w(O) = 53,33\%\) Решение: Пусть общая формула вещества \(C_xH_yO_z\). Примем массу вещества за 100 г. Тогда массы элементов равны: \(m(C) = 40,00\) г \(m(H) = 6,67\) г \(m(O) = 53,33\) г Найдем количество вещества (моль) каждого элемента: \[n(C) = \frac{40,00}{12} \approx 3,33 \text{ моль}\] \[n(H) = \frac{6,67}{1} = 6,67 \text{ моль}\] \[n(O) = \frac{53,33}{16} \approx 3,33 \text{ моль}\] Находим соотношение атомов: \[x : y : z = 3,33 : 6,67 : 3,33\] Разделим на наименьшее число (3,33): \[x : y : z = 1 : 2 : 1\] Простейшая формула — \(CH_2O\). Молярная масса молочной кислоты составляет 90 г/моль. \[M(CH_2O) = 12 + 2 + 16 = 30 \text{ г/моль}\] \[\frac{90}{30} = 3\] Следовательно, истинная формула — \(C_3H_6O_3\). Задание 3. Структурная формула и название. Структурная формула молочной кислоты: \(CH_3 - CH(OH) - COOH\) Название по номенклатуре ИЮПАК: 2-гидроксипропановая кислота. Задание 4. Химические свойства. Молочная кислота является гетерофункциональным соединением (спиртокислотой), поэтому она проявляет свойства и спиртов, и карбоновых кислот. 1. Реакция с металлами (по карбоксильной группе): \[2CH_3-CH(OH)-COOH + 2Na \rightarrow 2CH_3-CH(OH)-COONa + H_2 \uparrow\] 2. Реакция этерификации (образование сложных эфиров): \[CH_3-CH(OH)-COOH + CH_3OH \rightarrow CH_3-CH(OH)-COOCH_3 + H_2O\] 3. Окисление (по гидроксильной группе): При окислении образуется пировиноградная кислота. Задание 5. Применение молочной кислоты. Молочная кислота широко применяется в пищевой промышленности как консервант (E270), в медицине, в косметической промышленности для пилингов, а также в производстве биоразлагаемых полимеров (полилактида). Задание 4 (про молоко). Как распознать фальсификацию? Для обнаружения крахмала в молоке используют качественную реакцию с йодом. Необходимо капнуть спиртовой раствор йода в пробу молока. Если молоко окрасится в синий или сине-фиолетовый цвет, значит, в него добавлен крахмал. Чистое молоко дает желтоватый или коричневатый оттенок йода. Задание 5 (про нефть). 1. Химический состав нефти: Нефть — это сложная смесь, состоящая в основном из жидких углеводородов: алканов (парафинов), циклоалканов (нафтенов) и аренов (ароматических углеводородов). Также в состав входят серосодержащие, азотсодержащие и кислородсодержащие органические соединения. Россия является одним из мировых лидеров по запасам и добыче нефти, обеспечивая энергетическую стабильность многих регионов мира. 2. Методы разделения нефти: Основным методом является фракционная перегонка (ректификация), основанная на различии температур кипения разных компонентов. В результате получают фракции: бензин, лигроин, керосин, газойль и мазут. 3. Сферы применения нефти (список для схемы): - Топливо (бензин, дизель, авиационный керосин); - Энергетика (мазут для ТЭЦ); - Химическая промышленность (производство пластмасс, каучуков, удобрений); - Дорожное строительство (битум, асфальт); - Парфюмерия и медицина (вазелин, парафин).