Актуальные проблемы химического и биологического образования - стр. 4
Чтобы объяснить загадочное природное явление – смену цвета воды в озерах – местные жители сложили легенду. Один из водоемов называется «Озером душ предков», оно удалено от двух других на расстояние примерно 1,5 км. В настоящее время вода в нем черного цвета, но еще совсем недавно она имела очень чистый прозрачно-зеленый оттенок. Сюда, по легенде, попадают души праведников, проживших долгую жизнь, здесь собирается мудрость, накопленная поколениями. Второе озеро чаще всего бывает голубого или бирюзового (сине-зеленого) цвета, оно называется «Озером юных душ», поскольку местные жители считают, что в этом водоеме обитают невинные души людей, умерших очень рано. Третье – «Озеро грешников» или «Озеро злых духов», вода в нем, как правило, красного, коричневого или черного цвета.
Формулировка задачи: в современном мире красивая легенда уже не удовлетворяет полностью любопытство людей. Поэтому цель нашей экспедиции – предложить научное объяснение существования озер-хамелеонов как следствие определенных химических реакций, происходящих в их водах. Для того чтобы решить эту задачу, мы разделимся на три группы исследователей. Каждая группа исследователей отправится к одному из трех озер-хамелеонов. Задача исследовательской группы – подготовить отчет о химических превращениях в данном водоеме. Кроме того, нам необходимо сформировать группу экспертов, которая будет оценивать правильность представленных отчетов, исправлять и дополнять представленную в них информацию.
Источник информации: ученые установили, что твердая чаша озер выложена магматическими горными породами, богатыми карбонатами и силикатами железа (II). Из трещин в земной коре поднимаются газы: сероводород и хлороводород. Сероводород окисляется кислородом воздуха до серной кислоты. Кислоты переводят железо (II) в растворимую форму. Далее возможно несколько вариантов превращений: растворимые соли железа взаимодействуют с сероводородом, также соли железа (II) окисляются до соединений железа (III), которые частично разлагаются, а частично вступают в окислительно-восстановительную реакцию с сероводородом.
Решите цепочки превращений и определите, какой цвет воды обусловливает каждое из полученных соединений. Укажите тип, записанных вами реакций.
Превращения в «Озере стариков»:
H>2S → SO>2 → SO>3 → H>2SO>4 → FeSO>4;
FeCO>3 → FeCl>2 → FeS → FeSO>4.
Превращения в «Озере юных душ»:
H>2S → S → SO>2 → SO>3 → H>2SO>4;
FeSiO>3 → FeSO>4 → FeS → FeCl>2.
Превращения в «Озере грешников»:
FeSiO>3 → FeCl>2 → FeCl>3 → FeS → Fe>2O>3 → Fe>2(SO>4)>3;
FeCO>3 → FeO → Fe>2(SO>4)>3.
Результаты занесите в таблицу.
Каждое верное уравнение реакции оценивается в 1 балл, указание типа химической реакции также оценивается в 1 балл. Таким образом, каждая команда может максимально набрать 14 баллов. Дополнительные баллы начисляются при условии написания нескольких верных уравнений реакций, приводящих к веществу, указанному в цепочке. Побеждает команда, набравшая максимальное количество баллов. Команда экспертов в соревновании не участвует.
Бланк решения и модельный ответ
Отчет экспедиции к «Озеру стариков»
Отчет экспедиции к «Озеру юных душ»
Отчет экспедиции к «Озеру грешников»
Таким образом, цвета озер вулкана Келимуту обусловлены окраской неорганических химических соединений, которые в них образуются.