Урок 6. Почему разрушаются пирамиды? - Материалы к изучению

Знаете ли вы из чего построена самая знаменитая египетская пирамида Хеопса. Да-да, из известняка. Также из него построены такие сооружения как знаменитый амфитеатр Колизей в Древнем Риме и Храм Парфенон в Афинском Акрополе. Эти сооружения простояли тысячелетия, но не все были в достаточно хорошем состоянии на момент их обнаружения. Есть памятники архитектуры и у нас в Казахстане. Например, знаменитый исторический комплекс X века Мавзолей Айша-Биби и Бабаджа Хатум. Но к сожалению, они были на грани исчезновения. Особенно сильно они подверглись  разрушению именно за последние сто лет.

Давайте разберемся почему так произошло. 

Все дело в кислотных дождях. Что еще за кислотные дожди?- скажете вы. Откуда они берутся? И как вообще они оказывают влияние на памятники архитектуры?

Дело в том, что известняк из которого построены все эти сооружения является таким химическим соединением как карбонат кальция и имеет формулу СаСО3. То есть он состоит из одного атома кальция, одного атома углерода и трех атомов кислорода. Это соединение формируется глубоко под землей веками, осаждается, прессуется с образованием очень твердой и крепкой породы и потом поднимается наверх. И уже в древности люди научились обрабатывать его и применять в строительстве. Твердый надежный материал должен был простоять века. Но за последние 100 лет, человечество сделало резкий скачок в развитии. Особенно прогресс наблюдался в  промышленности, появились новые отрасли, люди стали добывать различное сырье, производить новые товары. Но вместе с тем стало больше загрязнителей в окружающей среде. Одним из них являются кислотные дожди. 

Большинство предприятий при производстве и обработке веществ применяет топливо. Самым популярным и доступным видом топлива является углеводородное топливо. К нему относится нефть, каменный уголь и газ. В основном углеводородное топливо состоит из углерода и водорода. Прислушайтесь, даже само название об этом говорит. Но зачастую оно содержит примеси и одним из них является сера. Обычно когда горит топливо выделяется не только углекислый газ и вода, которые являются основными продуктами, а еще и оксид серы. он выделяется в виде газа, поэтому попадает в воздух и окисляясь до оксида серы (шесть), он вступает в реакцию с парами воды.  И тогда на землю льется кислотный дождь. Попадая на архитектурные здания из известняка он разрушительно действует на них. Так из года в год постепенно разрушаются сооружения из известняка. 

 Давайте рассмотрим механизм этого разрушения на примере взаимодействия кусочка мела с соляной кислотой.  Мел имеет тот же химический состав, что и известняк и является природным карбонатом. Опустим кусочек мела в раствор кислоты. 

Мы наблюдаем бурное выделение газа. В растворе кислоты мел разрушается с образованием двух частиц, частица кальция и карбонат частица, а из кислоты тоже получается две частицы: частица водорода и хлорид частица. Затем частицы кальция соединяются с хлорид-частицами и образуется новое соединение-хлорид кальция. А карбонат ион присоединяясь к частице водорода превращается в новое соединение-угольную кислоту, которая тут же распадается на углекислый газ и воду.  

Весь этот процесс можно описать химическим уравнением «карбонат кальция + соляная кислота = хлорид кальция + углекислый газ + вода».

 Вы знакомы с достаточно многими различными минеральными кислотами, такими как серная, азотная, фосфорная и другие. Много в природе и карбонатов: карбонат магния, карбонат меди, карбонат железа или карбонат марганца. Все они очень красивые. Но все они разрушаются при взаимодействии с кислотами с образованием соли, углекислого газа и воды.