ГДЗ по химии, 9 класс, Габриелян, номер 38.12: Железо

План решения:

Для ответа на вопросы задания необходимо вспомнить физико-химические свойства оксида углерода(IV) (CO₂), а именно понятие критической точки. Также следует привести примеры практического применения сверхкритического флюида в промышленности и науке, опираясь на принципы «зелёной химии».

Вычисление и анализ условий:

Сверхкритическое состояние вещества достигается при одновременном превышении его критической температуры и критического давления. Для диоксида углерода эти значения являются стандартными справочными данными:

• Критическая температура T_кр =31,1^oC (или около 304K).
• Критическое давление P_кр =73,8 атм (или около 7,38MPa).

Таким образом, чтобы CO₂ стал сверхкритическим, систему нужно нагреть выше 31,1^oC и создать давление выше 73,8 атм. В этом состоянии газ приобретает плотность, близкую к жидкой, но сохраняет способность проникать в поры, как газ.

Область применения и проверка:

Использование сверхкритического CO₂ позволяет заменить токсичные органические растворители. Основные направления применения:

1. Экстракция: извлечение кофеина из кофейных зерен (производство декофеинизированного кофе), экстракция хмеля для пивоварения, получение эфирных масел из растений.
2. Химический синтез и очистка: использование в качестве среды для проведения реакций, где требуется хорошая растворимость газов и высокая диффузия.
3. Сушка материалов: например, сушка аэрогелей без разрушения их структуры.

Проверка: данные условия соответствуют общепринятым физическим константам CO₂, а примеры применения подтверждают тезис о безопасности метода («зелёная химия»), так как CO₂ нетоксичен, негорюч и легко удаляется снижением давления.