Transcript Chimia_si_viata_5fbdf - Colegiul Naţional "Ştefan Cel Mare

Chimia şi viaţa
Proiect realizat de: Ilciuc Delia
Havrişciuc Claudia
Clasa a XI a D
Profesor indrumator: Strugariu Aurelia
Colegiul Naţional “Ştefan cel Mare”
Derivatii halogenati si
distrugerea stratului de ozon
Compușii halogenați (sau combințiile halogenate
organice) derivă formal de la hidrocarburi prin
înlocuirea atomilor de hidrogen cu atomi de fluor, clor, brom sau iod
Derivatii halogenati sunt compusii organici, care contin atomi de
halogen legati de radicalul organic.
Formula generala este R-X, unde X reprezinta atomul de halogen.
Halogenii (F, Cl, Br, I), fiind elemente puternic electronegative,
atrag spre ei dubletul electronic de legatura, ceea ce provoaca
polarizarea puternica a legaturii covalente carbon - halogen si aparitia
sarcinilor electrice partiale la cei doi atomi.
Din aceasta cauza derivatii halogenati sunt compusi reactivi,
participind la multe transformari chimice in care se substituie atomul
de halogen.
CLASIFICARE. NOMENCLATURA. IZOMERIE.
Derivatii halogenati pot fi clasificati privind numarul atomilor de
halogen. In acest caz avem:
1) derivati monohalogenati;
2) derivati dihalogenati;
3) derivati polihalogenati.
Numărul combinațiilor care pot lua naștere astfel este foarte
mare.
Numai de la metan derivă 4 compuși halogenați, care sunt CH3Cl,
CH2Cl2, CHCl3 si CCl4.
De la etan, un alt exemplu, sunt posibili și cunoscuți 9 derivați
clorurați: CH3CH2Cl, CH3CHCl2, CH3CCl3, CH2ClCCl3,
CHCl2CCl3, CCl3CCl3, CH2ClCH2Cl, CH2ClCHCl2, CHCl2CHCl2.
Teoria prevede existența a 29 derivați clorurați ai propanului ,666
ai n-hexanului, 1998 ai n-heptanului, și tot atîția derivați cu fiecare
din ceilalți halogeni. Numai un mic număr dintre aceștia au fost
preparați și au importanță practică.

Proprietati fizice
Compușii halogenați sunt substanțe incolore (cu excepția celor
poliiodurați). Primii termeni din seria omoloagă a halogeno
alcanilor sunt gazoși la temperatura obișnuită, ceilalți suntlichizi.
Termenii inferiori ai seriei au puncte de topire scăzute, cei
superiori și derivații aromatici disubstituiți (în poziție pară), la fel și
cei polisubstituiți, sunt solizi.
Densitatea compușilor bromurați și iodurați este, în general,
mai mare decât a apei, a celor monoclorurați ceva mai mică.
Densitatea compușilor iodurați este mai mare decât cea a
compușilor bromurați corespunzători, iar densitatea compușilor
bromurați mai mare decât a compușilor clorurați (ρ(CH3I)=2,29;
ρ(CH3Br)=1,73; ρ(CH3Cl)=0,953).
Compușii halogenați sunt practic insolubili în apă; în dizolvanții
organici, cum sunt hidrocarburile, alcoolii, eterul, se dizolvă ușor.
Compușii
halogenați
alifatici
au
miros
dulceag
și
proprietăți narcotice. În concentrație mare sunt toxici. Clorura,
dar mai ales bromura și iodura, de benzil sunt puternic
lacrimogene.
Derivaţii halogenaţi sunt compuşi organici foarte des utilizaţi, dar care
au un efect poluant asupra mediului.
Atmosfera primară a Pământului era diferită de cea actuală având un
caracter reducător datorită absentei oxigenului. Datorită lipsei stratului de
ozon protector viata nu ar fi fost posibilă decât in mediul acvatic, apa
absorbind radiata ultravioletă. Deşi au început să fie utilizate in respiratie
cantităti din ce in ce mai mari de oxigen, totuşi cantitătile de oxigen
eliberate prin fotosinteză depăşeau cu mult pe cele consumate in
respiratie.
Ce este ozonul?
Ozonul este un gaz uşor albăstrui, cu miros înţepător, alcătuit din
molecule triatomice de oxigen şi se găseşte în atmosferă în
concentraţie de cca 0,04 ppm. Acesta se află cca. 90% în stratosferă
cunoscut ca “ozon bun” şi cca. 10% în troposferă denumit şi “ozon
rău”
Ozonul stratosferic reprezintă învelişul protector al
Pământului şi este situat la o altitudine între 15 şi 40 km.
Are rolul de a reţine radiaţiile ultraviolete biologic
nocive din lumina solară. Ozonul troposferic, situat la
altitudini mai joase (12 km), este nociv pentru sănătatea
umană şi vegetaţie (Fig. 1).
În mod natural, stratul de ozon suferă o
permanentă formare şi disociere a moleculelor de
ozon prin reacţiile care au loc între compuşii naturali
conţinând azot (eliberaţi de sol şi de apa oceanelor),
hidrogen (rezultat din vaporii de apă) şi clor (eliberat de
oceane). Aceste reacţii nu distrug echilibrul stratului de
ozon stratosferic.
Dezechilibrul este creat de apariţia în stratosferă a
substanţelor sintetice din clasele cloroflorocarburilor (CFC),
hidroclorofluorocarburilor (HCFC), halonilor şi a altor
substanţe organice cu conţinut de halogeni (CH3CCl3,
CCl4,CH3Br etc).
Efectul ozonului asupra omului
Ozonul este o substantă periculoasă pentru
viată datorită caracterului său puternic oxidant.
La nivelul mării aerul necontaminat contine aprox.
0,03-0,1 pom O3. La concentratii mai mari de
0,6-0,8 pom scade capacitatea vitală a
organismului, apar tulburări in difuzia dioxidului
de carbon datorită edemului pulmonar instalat.
Concentratia ozonului creste cu altitudinea
înregistrându-se un maxim la 20-30 km si poate
varia de la o zi la alta, mediile lunare indicând
variaţii sezoniere. Cea mai mare parte din ozon
se formează şi se distruge in zona cuprinsă între
latitudinile 30 N, respectiv 30 S.
Primele observaţii cu privire la rezultatele reacţiei
CFC urilor cu ozonul au fost făcute de savanţii
americani M. Molina si S. Rowland în 1974.
In 1985 cercetatorii de la British Antarctic Survey
au descoperit o gaura în stratul de ozon deasupra
Antarcticii. A fost momentul care a atras ingrijorarea
mondială privind deprecierea stratului de ozon.
Subţierea stratului de ozon este mai accentuata
iarna şi primăvara când „norii polari stratosferici”
(PSC) favorizează descompunerea substanţelor
clorurate şi eliberarea clorului. Această subţiere este
potenţată şi de prezenţa vortexului polar.
Teoria chimica privind cauzele formării găurii de
ozon a fost emisă în urma determinărilor efectuate
de experţii NOE (Naţional Ozonă Expedition) în
1986 şi susţine că ozonul este distrus prin
intermediul lantului catalitic al speciilor halogenate
active numite freoni.
Freoni- reprezintă derivaţi halogenaţi ai
hidrocarburilor saturate utilizaţi în producerea frigului
artificial (instalaţii casnice, comerciale şi industriale)
sau ca agenţi de propulsare în industria cosmetică şi
farmaceutică. Aceştia sunt foarte periculoşi pentru
mediu prin acţiunea lor de epuizare a stratului de
ozon.
Expediţia a determinat în stratosferă cantităţi de CO de
100 de ori mai mari decât în zonele temperate. La nivelul
stratului de ozon şi deasupra acestuia radiata UV nefiltrată
rupe legăturile chimice din freoni(clorofluorocarburi) si are loc
eliberarea atomilor de halogen.
Aceştia sunt extrem de reactivi şi se combină cu un atom de
oxigen din molecula de ozon cu care formează oxidul de
halogen care este putin stabil şi reactionează cu un atom liber
de oxigen. Atomul de halogen astfel eliberat reacţionează cu o
nouă molecula de ozon. In acest fel un singur atom de halogen
poate distruge pana la o sută de mii de molecule de ozon.
In conditiile extreme de deasupra Antarcticii procesul este
accelerat în prezenta cristalelor de gheată din norii stratosferici,
astfel explicându-se diminuarea mai accentuată a stratului de
ozon de la acest nivel.
Efectele degradării stratului de ozon
•modificarea stratificării termice a atmosferei cu
aparitia modificărilor climatice
•modificări în distributia pe verticală a ozonului cu
creşterea concentratiei ozonului troposferic şi scăderea
concentraţiei ozonului stratosferic
•creşterea intensitătii radiatiei ultraviolete cu efecte
negative asupra organismelor vii asupra sănătătii umane
degradarea stratului de ozon determină apariţia unor
maladii ale ochilor, pielii şi a unor maladii infectioase
•reducerea activitătii de fotosinteză asupra unor
tipuri vegetale asupra ecosistemelor acvatice:
dereglarea strategiilor de adaptare (orientare,
mobilitate), dezvoltarea anormală a
organismelor marine
Măsuri de protectie a stratului de ozon
Acestea au în vedere in primul rând respectarea
Conventiei de la Viena şi a Protocolului de la Montreal.
Conventia de la Viena “Protectia stratului de ozon”, intrată în
vigoare in anul 1985 se referă la găsirea de “substante si
tehnologii alternative”, la efectuarea de cercetări şi furnizarea
de cunostinte referitoare la substantele care determină
distrugerea stratului de ozon.
Sfârşit
Mulţumim pentru atenţia
acordată!