- •Вопросы-ответы для экзамена.
- •Общие закономерности
- •Реакции в растворах электролитов.Гидролиз солей. Жесткость воды.
- •2. Водородный показатель (рН) величина, характеризующая активность или концентрацию ионов водорода в растворах. Водородный показатель обозначается рН.
- •Окислительно-восстановительные реакции.
- •Коррозия металлов. Гальванические элементы
- •2. Гальванические элементы- это устройство, в которых химическая энергия овр превращается в электростатическую.
- •Элементы органической химии
- •Гетерогенные системы.
- •1. Гетерогенная система состоит из двух или неск. Фаз, т.Е. Частей, отличающихся по св-вам и соприкасающихся по пов-стям раздела.
- •3. Сорбция- это процесс поглощения вещ-в из окружающей среды всем объёмом или поверхностью другого вещества.
- •4. Смачивание, поверхностное явление, наблюдаемое при контакте жидкости с твердым телом в присут. Третьей фазы-газа (пара) или др. Жидкости. Она может эту жидкость:
Коррозия металлов. Гальванические элементы
1. если опустить металлическую пластину в воду, то ионы поверхностного слоя под действием полярных молекул воды отрываются и переходят в раствор в гидротированном виде.
В результате пластина заряжается «-», а раствор «+».
Ионы металла, перешедшие в раствор, элекростатически притягиваются к «-» заряженной пластине. И на границе металл-электролит возникает двойной электрический слой.
Он характеризуется скачком потенциалов, которые называются электродным потенциалом металла.
Когда двойной электрический слой станет плотным и насыщенным часть ионов вновь возвращается на пластину, тем самым устанавливается динамическое равновесие.
Meo+mH2O =(обратим.) Me(H2O)n+m+ne-
Потенциал металла, устанавливающийся в момент динамического равновесия между пластиной и раствором называется равновесным потенциалом металла.
Св-ва металлов посылать свои ионы в раствор Нернст назвал электролитической упругостью растворения.
Обратный процесс перехода ионов из раствора на пластину называется ионным осматическим давлением.
2. Гальванические элементы- это устройство, в которых химическая энергия овр превращается в электростатическую.
Гальванический элемент Якоби-Даниэля состоит из 2х полуэлементов:
Zn пластины в растворе ZnSO4 и Cu в растворе CuSO4
Пластины соединяют проводником 1го рода через гальвонометр.
Для возникновения электрического тока необходимо соединить растворы проводником 2го рода.
Он обладает ионной проводимостью, по нему сульфат ионы движутся из раствора 2 в 1.
Внутренняя цепь замыкается, внутри появляется электрический ток.
Электрод, на котором происходит процесс окисления, называется анодом.
Электрод, на котором восстановление-катодом.
Ур-ия тока образующей реакции в молекулярном виде и ионном:
Z no+Cu2+ Zn2++Cuo
Z no+CuSo4 ZnSo4+Cuo
Схема работы гальванического элемента:
Zno/ Zn2+// Cu2+/ Cuo
Zno / ZnSo4// CuSo4 / Cuo
Эдс- это главная характеристика работы ГЭ, представляющая разницу между потенциалом анода и катода
ЭДС= Еко - Еао
3. коррозия металлов- самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс разрушения металла, протекающий на границе металл -окружающая среда.
4. химическая коррозия- это процесс разрушения металла под воздействием окружающей среды не электролита, без возникновения эл. тока.
Она делится на:
Газовую- протекающую под воздействием окислителей при высокой температуре.
4Fe + 6Н2О + ЗО2 = 4Fe(OH )3
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
2Al + 3H20 = Al2O3 + 3H2 .
Жидкостную
Коррозия бензобаков, нефтехимического оборудования
5.
6.
7. Электрохимическая коррозия-это процесс разрушения металла под воздействием агрессивной среды электролита с образованием в системе эл. тока.
Она протекает по типу на короткозамкнутых микрогальванических эл-тов. Причиной возникновения ГЭ является наличие примесей в металле.
Сущность: более активный металл является анодом и разрушается, катодом является менее активный метал или примесь неметалла.
Отрицательная роль - это разрушение любого материала, будь то металл или керамика, дерево или полимер.
Пример:
Схема коррозии углеродной стали в нейтральной среде
п ри переходе температур на пов-ть стали конденсируются капельки влаги.
избыточные электроны с анодных участков переходят на катодные увеличивая «-» заряд катода и вызывает его поляризацию.
Молекулы кислорода, содержащиеся в нейтральной среде, подходят к катоду, принимая эти избыточные электроны.
Ионы кислорода неустойчивы и взаимодействуя с молекулами воды, образуют щелочную среду.
А :(Fe): 2Feo-2*2e 2Fe2+
К :(C, Fe3C): O2+4e 2O2-
2 O2-=2H2O 4OH-
В торичный процесс: 2Fe2-+4OH- 2Fe(OH)2 (осадок)
Рассмотрим коррозию в кислой среде сплава железа с никелем.
Деполяризатор- катионы водорода.
а нодный процесс остаётся тем же самым, так как железо более активный металл, оно окисляется.
8. факторы влияющие на скорость коррозионных разрушений.
1. состав и св-ва агрессивной среды(в кислой среде быстрее, чем в нейтр. и щелоч.)
2.температура (при повышении быстрее из-за разрушения пленки)
3.состав сплава и его структура(у металлов с близкими значениями потенциалов коррозия <чем у тех, у кого большая разница)
4. состояние поверхности(для снижения коррозии её делаю гладкой)
5.степень аэрации(доступа кислорода)
Методы борьбы:
Воздействие на металл
Воздействие на окружающую среду
на металл:
Легирование(внедрение в структуру металла другого более стойкого к коррозии)
Защитные покрытия
Электрохимическая
Смотри лаб раб