10 Билет

1

Неметаллы, их положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение их атомов. Окислительно-восстановительные свойства неметаллов на примере элементов подгруппы кислорода.

2Предельные одноатомные спирты, их строение, физические и химические свойства. Получение и применение этилового спирта.                                             

11Билет

. Вопрос 1.

1. Электрохимический ряд металлов. Практическое применение электрохимического ряда. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии.

Общим свойством всех металлов является их способность окисляться (терять свои валентные электроны), т.е. атомы всех металлов выступают в реакциях в качестве восстановителей.

По своим восстановительным способностям металлы располагаются в ряд, называемый рядом активности металлов или электрохимическим рядом. Он был составлен еще в XIX веке известным русским химиком Н.Н. Бекетовым.

В этом ряду слева находятся металлы, которые имеют сильные восстановительные свойства (Li; K; Ca). Эти металлы легко вступают в реакции, образуя ионы. Правее находятся металлы, являющиеся более слабыми восстановителями (Cu; Ag; Au). Эти металлы с трудом вступают в реакции, окисляясь до ионов

Металлы, стоящие в электрохимическом ряду левее, вытесняют (восстанавливают) из растворов солей металлы, стоящие правее. Иначе говоря, ионы менее активных металлов выступают в качестве окислителей более активных металлов:

Fe + CuSO₄ = Cu + FeSO₄

Согласно этому правилу ведут себя также ионы водорода H⁺ (вспомните действие кислот на металлы, стоящие в этом ряду левее водорода)

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

На металлы, стоящие правее водорода, водные растворы кислот не действуют, например, на благородные металлы – серебро или золото.

Под воздействием окружающей среды происходит разрушение металла— Коррозия металлов. Это всегда окислительно-восстановительный процесс. Коррозия бывает двух типов: химическая и электрохимическая.

Химическая коррозия — взаимодействие металла с хими­чески активными веществами среды (вода, воздух, агрес­сивные жидкие и газовые среды и т.д.) без возникновения в системе электрического тока. При этом окисляется по­верхность металла. Многие металлы при комнатной темпе­ратуре имеют защитную оксидную пленку на поверхности (Al, Cr, Be, Zn, Cu, Ni и др.). При нарушении этой плен­ки, наличии дефектов или при повышении температуры окисление металла ускоряется. Например, железо во влаж­ном воздухе покрывается бурыми хлопьями ржавчины Fe(OH)₃:

4Fe + 3О₂ + 6Н₂О= 4Fe(OH)₃

Электрохимическая коррозия — разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы элек­трического тока. Этот вид коррозии происходит при кон­такте между металлами различной активности. При электрохимической коррозии более активный металл разрушается, а менее активный – нет.

Например, из железа, покрытого слоем цинка (оцинкованного железа) изготавливают многие бытовые изделия. Т.к. цинк более активный металл в паре Fe-Zn, то при контакте с окружающей средой будет разрушаться цинк. Железо — менее активный металл - будет защищен­ным до тех пор, пока не разрушится весь цинк.

Таков же принцип действия электрохимической корро­зии на железо, покрытое хромом (хромированное железо). Покрытие хромом защищает поверхность железа также и за счет образования прочной оксидной пленки на Сг (пассивация).

Основные методы защиты металлов от коррозии бази­руются на следующих принципах:

· Защита поверхности металла (краска, лак, покрытия

другими металлами, пассивация) от воздействия окру­жающей среды.

· Пассивация — создание или упрочнение оксидной пленки на поверхности металла.

Многие стали, легированные Cr, Ni, Co, Си обладают повышенной склонностью к пассивации. Другой пример: в таре из пассивированных металлов алюминия или железа транспортируют концентрированную азотную кислоту.

· Электрохимическая (протекторная) защита.

Вместо покрытия поверхности более активным метал­лом к защищаемому металлу присоединяют анод - протектор (кусок более активного металла, напри­мер, цинк, магниевый сплав и т.п.). Протектор в агрессив­ной среде разрушается, но за счет контакта с защищаемым металлом создается гальваническая пара и катод защищен.

· Изменение состава агрессивной среды введением в элек­тролит ингибиторов (замедлителей) коррозии.

2