Межпредметные связи при изучении курса органической химии и

Межпредметные связи при изучении курса органической химии и
основы безопасности и жизнедеятельности
Петрова Лилия Леонидовна
учитель химии МОУ «Гимназия 1» г. Мариинского Посада
Большинство органических веществ верно служит нуждам человека. Но, к
сожалению, органическая химия – не только друг. При этом одно и тоже
вещество может оказаться с двумя лицами: по-доброму служить человеку и
одновременно может быть направлено против него.
При изучении темы «Многоатомные спирты» мы знакомимся с
нитроглицерином. Эта тяжёлая бесцветная жидкость обладает чрезвычайно
опасным свойством: мгновенно взрывается от трения, удара или нагревания.
Нитроглицерин впервые получил в 1847 г. Итальянский химик Асканио
Собреро (1812 – 1880), действуя на глицерин азотной кислотой. Оказалось, что
из всех бризантных взрывчатых веществ (дробящего действия) нитроглицерин
– самое сильное и опасное. Применять нитроглицерин в свободном виде нельзя.
И всё же во время Крымской войны (1853 – 1856) Н.Н.Зинин решил
использовать это вещество в военных целях. Подводные мины заполняли
нитроглицерином и взрывали их на расстоянии электрическим током. Эти
взрывы были огромной мощности. Однако мины взрывались случайно и
служили причиной гибели русских солдат и матросов.
«Приучить» нитроглицерин взялся шведский химик Альфред Бернард Нобель
(1833 – 1896).
Поводом для такой опасной работы послужил взрыв, при котором погиб его
старший брат Эмиль. Однажды А. Нобель заметил, что капли нитроглицерина,
вытекающие из повреждённой канистры, хорошо впитывались кизельгуром
(тонкопористой осадочной породой).
Этот
минерал
адсорбировал
нитроглицерин как губка. Несмотря на то, что она впитала трёхкратное
количество нитроглицерина, оставалась практически сухой. Но самое
удивительное было в том, что впитанный нитроглицерин оказался
невзрывоопасным. Так, в 1867 г. было получено вещество, которое А. Нобель
назвал динамитом. Следовательно, динамит – это нитроглицерин с
наполнителем. Оставаясь источником огромной разрушительной силы, динамит
в то же время является сравнительно безопасным продуктом. Он удобен в
обращении, так как взрывается только от капсюля-детонатора.
Динамит обычно применяют при прокладке туннелей, в горном деле и в
строительстве. Для подземных работ очень важным оказалось то, что при
взрыве динамита не образуется токсичный оксид углерода (П):
2СзН5(ОNО2)З  6CO2 + 5H2O + 3N2 + 0,5O2.
И всё же из-за высокой чувствительности к взрыву производство динамита в
России было прекращено в начале 60-х годов ХХ в.
Конечно, снаряды и мины динамитом не начиняют, но нитроглицериновый
порох (баллистит) использовали во время Первой и Второй мировых войн.
Применят его и сейчас.
На производстве динамита А.Нобель нажил огромное состояние. Умирая, он
распорядился создать из этого состояния специальный фонд для премирования
выдающихся работ в области физики, химии, медицины и физиологии,
экономики, а также за литературные произведения, за деятельность по
укреплению мира. Эти ежегодные премии называются Нобелевскими и
являются высшими международными наградами.
Итак, нитроглицерин – разрушительная сила. В то же время это вещество
является незаменимым лекарственным средством. Оно эффективно помогает
при острых сердечных приступах, связанных со спазмом коронарных сосудов
сердца (стенокардией). Нитроглицерин спасает ежегодно в мире миллионы
человеческих жизней.
Военных целях используют тротил, или тол (2,4,6 – тринитротолуол),
получают его нитрованием толуола. Тротил малочувствителен к удару, трению
и даже к горению, но взрывается при детонации (от запала). Изготавливают
тротил в виде шашек (внешне похожи на куски хозяйственного мыла).
Используют тротил для снаряжения боеприпасов (снарядов, мин, авиабомб) и
для взрывных работ. Производство тротила в годы второй мировой войны
превысило 1 млн. т. Тротил выступает в качестве тротилового коэффициента
для энергетической характеристики ядерного и термоядерного заряда.
В 1771 г. П. Вульф, действуя азотной кислотой на индиго, получил
пикриновую кислоту. Известно, что эта жидкость жёлтого цвета
использовалась как краситель для шёлка и шерсти. Позже установили, что
пикриновая кислота – тринитрофенол. Ровно через сто лет эта кислота
обнаружила свои «коварные» свойства: она могла взрываться. Учитывая
взрывные свойства, французский инженер З. Тюрпен на основе этой кислоты
создал взрывчатое вещество ( с добавкой 2-3% тринитрокрезола), которое в
разных странах называлось по-разному : милинит (Россия, Франция), луддит
(Англия), шимоза (Япония).
Одним из мощных бризантных взрывчатых веществ является гексоген. Он
получается при нитровании утропина (гексаметилентетрамин). Гексоген
применяется для снаряжения боеприпасов. Инициатором взрыва служит
взрыватель. В последнее время гексоген на вооружение взяли террористы и
банды различных наёмников.
Многие органические вещества используют в качестве боевых отравляющих
веществ (БОВ). Это самое чудовищное изобретение химиков. Одним из БОВ
является иприт, который вызывает поражение органов дыхания, кожи и глаз.
Иприт называют горчичным газом, так как в больших концентрациях он
обладает запахом, напоминающим горчицу. Токсическая доза этого вещества в
воздухе составляет всего 0,0001%. Иприт был получен в 1886 г. 30 лет это
вещество не находило применения. Но летом 1917 г. при наступлении на реке
Ипр (во Фландрии) немцы неожиданно для французов применили его на поле боя.
Это страшное отравляющее вещество, которое принесло мучительную смерть
тысячам солдат, было названо ипритом. Во время 1914—1918 гг. иприт использовался в артиллерийских снарядах, которые при разрывах заражали местность. За
время Первой мировой войны было изготовлено 7 млн. таких снарядов.
В 1915 г. в качестве отравляющего вещества был применен другой газ —
фосген СОС12. Он стал причиной почти 80% всех смертельных случаев при
отравлении газами в Первую мировую войну. Смертельная концентрация фосгена
составляет около 1 мг/л. Он в 6 раз более ядовит, чем хлор. Причиной такой
токсичности является то, что в легких он гидролизуется с образованием
хлороводорода, который действует разъедающе.
Фосгеном снаряжали снаряды и авиабомбы.
За период Первой мировой войны из 150 тыс. т всех отравляющих веществ на
долю фосгена приходилось около 40 тыс. т.
Следует сказать о том, что могучим «противоядием» против отравляющих
газов был противогаз Зелинского. В качестве поглотителя газов служил активированный уголь, помещенный в специальную коробку, которая соединялась с
резиновой маской, герметически облегающей лицо. Эту маску разработал русский
инженер Э. Л. Куммант. Противогаз Зелинского в течение 1916—1917 гг. спас
жизнь миллионам русских людей. Во Вторую мировую войну немцы не развязали
химическую войну не только потому, что боялись ответного химического удара, но
и потому, что против всех имеющихся тогда отравляющих газов существовала
надежная защита — противогаз Зелинского.
Много бед и страданий принесли БОВ, содержащие мышьяк. Это —
люизит и адамсит (дифениламинохлорарсин).
Эти соединения, как и иприт, относятся к кожно-нарывным БОВ. но
обладают более быстрым действием. Люизит был синтезирован в конце Первой
мировой войны и, к счастью, не применялся в военных действиях. В то же время
адамсит использовался американской армией во Вьетнаме.
Среди фосфорорганических соединений давно известны сильнейшие нервнопаралитические яды — табун, зарин и зоман.
При их действии на организм нарушается сердечная деятельность, и человек
умирает. Смертельная концентрация табуна составляет 0,4 мг/л при минутном
воздействии, зарина — 0,07—0,2 мг/л, а зомана — около 0,015 мг/л. Во время
Второй мировой войны фашисты начали производство этих веществ в больших
количествах и готовились их использовать. Только стремительное наступление
Советской Армии сорвало эти замыслы.