Рис.1. Схема превращений. Вещества, обозначенные G, – газы, L – жидкости, X1, X2, X3, Y, Z – твердые нанопродукты
Жидкости L1 и L3 широко применяются в органической химии и вместе с L2 используются как исходные вещества для получения большого числа ценных наноматериалов (X1, X2, X3, Y, Z). В основе состава материалов X1, X2, X3 лежит одно и то же химическое соединение, а Y и Z состоят не более чем из двух химических элементов. Материалы X1 и Z получаются в виде тонких пленок, а Y – в виде «нанопроводов», при пропускании парогазовой смеси соответствующих реагентов над инертными подложками.
1. Расшифруйте вещества (рис. 1). Поясните логику своего решения и запишите уравнения реакций получения всех нанопродуктов. (5 баллов)
2. Почему жидкость L3 относится к токсичным веществам? Какие части организма поражаются в первую очередь, к каким последствиям это может привести? Каким менее токсичным аналогом ее обычно заменяют? Почему он менее токсичен? (2,5 балла)
Рис. 2. Наноструктура и внешний вид материалов а) X2, б) X3.
3. Объясните, почему реакции получения X2 и X3 приводят к настолько сильно различающимся по структуре материалам? Какими свойствами обладают эти наноматериалы? Где их используют? (2,5 балла)
4. Почему при получении материала X2 удаление из реакционной смеси жидкостей L4 и L5 проводят при нагревании и повышенном давлении? Что будет с получающимся материалом X2, если реакционную смесь просто аккуратно высушить при атмосферном давлении? Поясните. (2 балла)
Жидкость L6 получили по следующей схеме:
5. Как изменится смачивание поверхности X2 водой после обработки этого наноматериала парами жидкости L6? Ответ поясните, записав уравнения реакций. (2 балла)
6. Объясните, почему вещество Y в указанных на схеме 1 условиях формируется в виде «нанопроводов» (рис. 3)? (1 балл)
Рис. 3.
