
- •Министерство образования Российской Федерации
- •«Тюменский государственный нефтегазовый университет» в.М. Обухов общая химия
- •Введение
- •Глава 1. Основные понятия. Классы неорганических соединений. Химические уравнения. Типы химических реакций
- •1.1. Правила определения степени окисления (окисленности) элемента
- •1.2. Оксиды
- •1.3. Гидроксиды
- •1.3.1. Основания
- •1.3.2. Кислоты
- •1.4. Соли
- •Латинские названия элементов
- •1.5. Химические уравнения. Типы химических реакций
- •Глава 2. Основные закономерности химических процессов
- •2.1. Термодинамика химических процессов
- •Единицей измерения внутренней энергии является джоуль /Дж/.
- •2.2. Кинетика химических процессов
- •2.3. Химическое равновесие
- •Глава 3. Строение вещества
- •3.1. Строение атома
- •3.2. Строение молекулы
- •3.3. Агрегатные состояния вещества
- •Глава 4. Растворы. Свойства растворов
- •4.1. Состав раствора
- •4.2. Жидкие растворы (водные растворы)
- •4.2.1. Тепловой эффект растворения (энтальпия растворения)
- •4.2.2. Свойства растворов
- •4.2.3. Неэлектролиты и электролиты
- •4.2.4. Сильные и слабые электролиты
- •4.2.5. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Нейтральная, кислая и основная среды
- •Глава 5. Реакции в растворах
- •5.1. Ионные уравнения. Реакции ионного обмена
- •Ионное уравнение запишется
- •5.2. Гидролиз солей
- •5.3. Окислительно-восстановительные реакции
- •5.4. Окислительно-восстановительные свойства элементов
- •5.5. Наиболее важные окислители и восстановители
- •Глава 6. Электрохимические процессы
- •6.1. Химические источники электрической энергии
- •Гальванический элемент записывают в виде электрохимической схемы. Электрохимическая схема элемента Якоби – Даниэля:
- •Электрохимическая схема: Аккумулятор (свинцовый )
- •6.2. Электролиз
- •Например. При электролизе водного раствора сульфата меди
- •Глава 7. Металлы. Коррозия металлов
- •7.1. Физические свойства металлов
- •7.2. Химические свойства металлов
- •7.2.1. Взаимодействие металлов с водой
- •7.2.2. Взаимодействие металлов с водными растворами щелочей
- •7.2.3. Взаимодействие металлов с кислотами
- •7.3. Коррозия металлов
- •7.4. Защита металлов от коррозии
- •7.4.1. Защита поверхности металла покрытиями
- •7.4.2. Электрохимические методы защиты поверхности металла
- •7.4.3. Использование ингибиторов коррозии.
- •Глава 5. Реакции в растворах………………………………………………...48
- •Глава 6. Электрохимические процессы……………………………………...56
- •Глава 7. Металлы. Коррозия металлов………………………………………66
- •Издательство «Нефтегазовый университет»
- •625000,Г. Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625039,Г. Тюмень, ул. Киевская, 52
7.4.2. Электрохимические методы защиты поверхности металла
Применяются в тех случаях, когда защищаемая конструкция находится в среде электролита (грунтовые, подземные воды, морская вода и т.д.).
Защитное действие заключается в том, что создаются условия, когда в образовавшемся микрогальваническом элементе защищаемая металлическая конструкция в условиях эксплуатации становится катодом, на котором протекает процесс восстановления.
Протекторная защита заключается в том, что защищаемую конструкцию соединяют с протектором – более активным металлом, чем металл защищаемой конструкции. В качестве протектора при защите стальных конструкций обычно используют магний, алюминий, цинк и их сплавы. По мере разрушения протектора его заменяют новым.
Fe
Mg
Электрохимическая схема возникшего гальванического элемента:
( А ) Mg / O2+H2O / Fe ( К )
А 2 Mg – 2e = Mg2+ окисление
К 1 O2 + 2H2O + 4e = 4OH- восстановление
2Mg + O2 + 2H2O = 2Mg2+ + 4OH-
или в молекулярном виде:
2Mg + O 2 + 2H2O = 2Mg(OH)2
Электрозащита
(катодная защита) заключается
в том, что защищаемую конструкцию
подключают к отрицательному полюсу
внешнего источника постоянного тока.
Вспомогательный (стальной) электрод,
расположенный рядом с защищаемой
конструкцией, подключают к положительному
п
олюсу.
(-) (+)
Катод Fe Fe Анод
Защищаемая Вспомогательный
конструкция электрод
Электрохимическая схема возникшего гальванического элемента:
( А ) Fe / O2+H2O / Fe ( К )
А 2 Fe – 2e = Fe 2+ окисление
К 1 O2 + 2H2O + 4e = 4OH- восстановление
2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe2+ + 4OH-
или в молекулярном виде:
2Fe +O 2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
В этом случае вспомогательный электрод растворяется, и его периодически заменяют, а восстановление идет на защищаемой конструкции.
7.4.3. Использование ингибиторов коррозии.
Используются ингибиторы физического и химического механизмов действия. Эти вопросы будут рассмотрены в спецкурсах.
Приложение 1
Таблица 5
Растворимость солей, кислот, оснований в воде
-
ионы
H+
Li+
Na+
K+
NH4+
Ag+
Mg2+
Ca2+
Ba2+
Mn2+
Co2+
Ni2+
Cu2+
Zn2+
Sn2+
Hg2+
Pb2+
Al3+
Cr3+
Fe2+
Bi3+
ОH-
-
P
P
P
P
-
M
M
P
H
H
H
H
H
H
-
H
H
H
H
H
F-
P
P
P
P
P
P
H
H
M
P
M
P
H
M
P
-
H
P
M
M
H
Cl-
P
P
P
P
P
H
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
M
P
P
P
-
Br-
P
P
P
P
P
H
P
P
P
P
P
P
P
P
P
M
M
P
P
P
-
J-
P
P
P
P
P
H
P
P
P
P
P
P
H
P
P
H
M
P
-
P
H
NO3-
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
-
P
P
P
P
P
-
S2-
P
P
P
P
P
H
P
P
-
H
H
H
H
H
H
H
H
-
-
H
H
SO32-
P
P
P
P
P
H
H
-
H
H
H
H
H
H
-
-
H
-
-
H
H
SO42-
P
P
P
P
P
P
P
M
H
P
P
P
P
P
P
-
P
P
P
P
-
SiO32-
H
P
P
P
-
H
-
M
H
H
H
H
-
H
-
-
H
-
-
H
-
CO32-
P
P
P
P
P
H
H
H
H
H
H
H
H
H
-
-
H
-
-
H
H
CrO42-
P
P
P
P
P
H
P
P
H
H
H
-
H
-
-
H
H
P
-
P
H
PO43-
P
H
P
P
P
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
CH3COO-
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
-
P
P
P
P
P
P
Оглавление
Глава1. Основные понятия. Классы неорганических соединений. Химические уравнения. Типы химических реакций………………………..3
1.1.Правила определения степени окисления элемента………..4
1.2.Оксиды………………………………………………………...5
1.3Гидроксиды…………………………………………………….6
1.3.1.Основания…………………………………………………...7
1.3.2.Кислоты………………………………………………….......7
1.4.Соли……………………………………………………………8
1.5.Химические уравнения. Типы химических реакций……...10
Глава 2. Основные закономерности химических процессов……………….11
2.1.Термодинамика химических процессов………………........11
2.2.Кинетика химических процессов…………………………...17
2.3.Химическое равновесие……………………………………..20
Глава 3. Строение вещества………………………………………………….23
3.1.Строение атома…………………………………………........23
3.2.Строение молекулы………………………………………….30
3.3.Агрегатные состояния вещества………………………........38
Глава 4. Растворы. Свойства растворов…………………………………......38
4.1.Состав раствора………………………………………….......39
4.2.Жидкие растворы (водные растворы)……………………...40
4.2.1.Тепловой эффект растворения (энтальпия растворения).40
4.2.2.Свойства растворов………………………………………..41
4.2.3.Неэлектролиты и электролиты……………………………44
4.2.4.Сильные и слабые электролиты…………………………..45
4.2.5.Электролитическая диссоциация воды.
Водородный показатель Нейтральная, кислая и основная
среды …………………………………………………………….47