МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА с. ОКТЯБРЬСКОЕ

СТЕРЛИТАМАКСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Секция: Мир химии

Номинация: Мир вокруг нас

Выполнила: Зайдуллина Алсу, обучающаяся 7 класса МОБУ СОШ  с. Октябрьское

Научный руководитель: , учитель химии МОБУ СОШ  с. Октябрьское

2015

Введение

Давным-давно, в том месте, где мы живем, на месте шиханов: Торатау, Куштау, Шахтау и Юрактау, было теплое море. Когда-то гора Торатау являлась коралловым рифом на дне древнего тропического моря, а позже превратилась в одиноко стоящую вершину посреди равнины. Вся гора сложена из окаменевших останков обитателей древнего моря-моллюсков, раковин, червей, водорослей, кораллов. Это позволило определить возраст горы - он оценивается в 285 миллионов лет. Дело в том, что Тора-Тау является горой рифового происхождения, проще говоря - это чистейший известняк. В 20-м веке уже были попытки промышленных разработок горы, и именно благодаря им Шихан приобрел современный вид, со стороны, где производились взрывы и добывался известняк мы сегодня видим голые скалы. Давным-давно, в том месте, где мы живем, на месте шиханов: Торатау, Куштау, Шахтау и Юрактау, было теплое море.

Не далеко от горы Торатау с южного склона находится заброшенный лагерь для заключенных, который входит в сеть архипелага ГУЛАГ. Построен он был в послевоенное время. Узники этого лагеря добывали известняк для работ. 

Ранее предприятие «Сода» использовала  известняка для химического производства. А сырьем служили стерлитамакские Шиханы. Всех жителей возмутил тот факт, что предприятие хочет сравнять уникальные горы с землей.  Поэтому химики-технологи  предложили новый способ получения известняка, но тем не менее гора так или иначе разрабатывается. (Приложение 1). 

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Поэтому целью моей работы является изучение свойств известняка, для того чтобы когда я стану лучше знать химию и может быть в будущем буду технологом, смогу придумать свой способ получения известняка.  Для достижения данной цели, я поставила перед собой следующие задачи:

    изучить литературу по данной проблеме; изучить физические свойства известняка; изучить химические свойства известняка; самостоятельно получить известняк; сделать выводы.

ИЗУЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРЫ.  Что такое известняк?

Известняк-осадочная горная порода органического происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция(CaCO3) в виде кристаллов  кальцита различного размера.

Известняк, состоящий преимущественно из раковин морских животных и их обломков, называется ракушечником. Кроме того, бывают  нуммулитовые, мшанковые и мраморовидные известняки — массивно-слоистые и тонко-слоистые.

По структуре выделяют известняки кристаллический, органогенно-обломочный, обломочно-кристаллический (смешанной структуры) и натёчный (травертин). Среди кристаллических известняков по величине зёрен различают крупно-, мелко - и скрытокристаллический (афанитовый), по блеску на изломе — перекристаллизованный (мраморовидный) и кавернозный (травертиновый). Кристаллический известняк — массивный и плотный, слабопористый; травертиновый — кавернозный и сильнопористый. 

Среди органогенно-обломочного известняка в зависимости от состава и величины частиц различают: рифовый известняк; ракушечный известняк (ракушечник), состоящий преимущественно из целых или дроблёных раковин, скреплённых карбонатным, глинистым или другим природным цементом; детритусовый известняк, сложенный обломками раковин и другими органогенными обломками, сцементированными кальцитовым цементом; водорослевый известняк. К органогенно-обломочным известнякам относится и белый (т. н. Пишущий) мел.

Органогенно-обломочные известняки характеризуются крупной пористостью мной массой и легко обрабатываются (распиливаются и шлифуются). Обломочно-кристаллический известняк состоит из карбонатного детрита разной формы и величины (комочки, сгустки и желваки тонкозернистого кальцита), с включением отдельных зёрен и обломков различных пород и минералов, линз кремней. Иногда известняк сложен оолитовыми зёрнами, ядра которых представлены обломками кварца и кремня. Характеризуются мелкими, разными по форме порами, переменной объёмной массой, малой прочностью и большим водопоглощением. Натёчный известняк (травертин, известковый туф) состоит из натёчного кальцита. Характеризуется ячеистостью, малой объёмной массой, легко обрабатывается и распиливается.

Известняк имеет универсальное применение в промышленности, сельском хозяйстве и строительстве:

В металлургии известняк служит флюсом. В производстве извести и цемента известняк — главный компонент. Известняк используется в химической и пищевой промышленности: как вспомогательный материал в производстве соды, карбида кальция, минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги. Применяется при очистке нефтепродуктов, сухой перегонке угля, в изготовлении красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, минеральной ваты, для очистки тканей и обработки кожи, известкования почв. Известняк же с древнейших времён использовали в качестве строительного материала; причем сначала довольно «простодушно»: находили пещеру и обживали её, в соответствии с имевшимися запросами.

2.ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ.

  (Приложение 2).

У каждого минерала есть свои, присущие лишь ему признаки, я рассмотрела следующие признаки:


Блеск

матовый

Твердость

средняя

Цвет

бело-серый

Плотность

2000-2800кг/м3

Электропроводность

10~5 до10~~4

Теплопроводность

0.470 м*K

Растворимость. (Приложение 3)


Растворимость в воде

Известняк не растворяется в воде

Растворимость в ацетоне (Органический растворитель)

Известняк не растворяется в ацетоне
ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

  (Приложение 4)

Опыт №1. Взаимодействие известняка с кислотами (соляная,  уксусная, азотная).

Химикаты и оборудование:

Сильные кислоты: HCI (соляная), HNO3 (азотная).

Слабая CH3COOH (уксусная).

Штатив с пробирками, спиртовка, держатель.


Реагент

Наблюдения

Вывод

HCI (соляная),

На стенках пробирки появились  капельки воды и выделился углекислый газ.

Реакция бурная

Хорошо взаимодействует с соляной кислотой

HNO3 (азотная)

На стенках пробирки появились  капельки воды и выделился углекислый газ.

Реакция бурная

Хорошо взаимодействует с азотной кислотой. Лучше с  соляной.

CH3COOH (уксусная)

На стенках пробирки появились  капельки воды и выделился углекислый газ.

Реакция  медленная, но при нагревании  скорость  реакции увеличилась.

Плохо взаимодействует с уксусной кислотой. Т. к. кислота слабая.

CaCO3+2HCl=CO2↑ +H2O +CaCI2

CaCO3+2CH3COOH= (CH3COO)2Ca+ H2O+ CO2↑

CaCO3+ 2HNO3=Ca(NO3)2 + CO2↑ +H2O

Вывод: Известняк взаимодействует с кислотами с выделением углекислого газа и воды. С сильными кислотами реакция была бурной, а со слабой кислотой реакция началась только после нагревания.

Опыт №2. Взаимодействие со щелочами (растворимые в воде основания).

(Приложение 4)

Химикаты и оборудование:

Гидроксид  натрия – NaOH, штатив с пробирками, спиртовка, держатель.

Описание опыта: В пробирку внесли некоторое количество известняка и прилили гидроксид натрия. Реакции не было,  через 15 минут добавила еще реагента и нагрела.  Реакция не наблюдалась.

Вывод: Известняк не реагирует со щелочами.

Опыт №3. Разложение известняка.

(Приложение ).

Химикаты и оборудование: известняк, штатив,  газоотводная трубка,  колба,  лучина,  спиртовка.

Описание опыта: Известняк поместили в пробирку и закрыли газоотводной трубкой, конец которой опустили в  колбу. Зажгли спиртовку и начали нагревать. Наличие углекислого газа определили с помощью горящей лучины.

Наблюдения: Известняк разлагается. Цвет  стал белым. На стенках пробирки появились капельки воды и  выделился углекислый газ.

CaCO3  CaO+CO2

Вывод: При нагревании известняк разлагается с образованием оксида кальция и воды.

Опыт №4. Получение известняка в домашних условиях.

Для выполнения опыта понадобится:

    пластмассовое ведерко пластиковые стаканчики сухая штукатурка гипсовая смесь вода ракушки

Время для проведения эксперимента: 15 минут для подготовки к опыту и 5 дней для получения известняка.

Для того, чтобы получить известняк:

В ведро добавила сухой штукатурки и воды, тщательно перемешала. Добавила ракушек в  и смешала их с гипсовой смесью. Перелила получившуюся смесь в пластиковые стаканчики. Поместила стаканчики в теплое место. Оставила в покое в течение 5 дней. На 5 день извлекла получившийся известняк.

Примечание:

Ракушки могут быть любого размера, но воспользуйтесь более мелкими ракушками для наилучшего качества известняка.

Наблюдение: Похож ли получившийся известняк на природный?

Результат:

Известняк является одним из видов осадочных пород. Когда микроскопические морские животные умирают, они падают на дно океана, где их собирают ракушки. Так ракушки собирают эти частицы в течение долгого времени, и формируется известняк.

ВЫВОДЫ.

Выводы по физическим свойствам:

Известняк имеет присущий ему цвет, блеск, плотность,  твердость. Известняк не растворяется в воде и ацетоне.

Выводы  по химическим свойствам.

Лучше всего известняк растворяется в азотной и соляной кислотах, плохо  растворяется в уксусной кислоте. Известняк не растворяется в избытке щелочи. Известняк разлагается, меняя при этом цвет.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение . Стерлитамакские Шиханы

Приложение . Шкала  Мооса.

Приложение . Растворимость.

Приложение . Фото опыта с кислотами.

Приложение . Разложение.

ссылки


https://ru. wikipedia. org/wiki http://www. mining-enc. ru/i/izvestnyak http://cheops. historyworlds. ru/wiki2/index. php/Известняк http://yandex. ru/images/?uinfo=sw-