Тема 9. Электрохимическая коррозия металлов и защита от коррозии

Вопросы для самостоятельной работы

1. Что называется коррозией металлов?

2. Виды коррозии металлов.

3. Электрохимическая коррозия металлов.

4. Методы защиты металлов от коррозии. Анодная, катодная защита.

5. Вопросы экономики, связанные с коррозией металлов.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Кульман А. Г. Общая химия. - М.: Колос, 1979. - 527 с.

2. Лучинский Г. П. Курс химии. - М.: Высшая школа, 1985. - 415 с.

3. Грандберг И. И. Органическая химия. - М.: Высшая школа, 1985. - 550 с.

Дополнительная

Глинка Н.Л. Общая химия. - М.: Химия, 1979. - 718 с.

Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. -М.: Высшая школа, 1980. - 255 с.

Кульман А. Г. Сборник задач по общей химии. -М.: Высшая школа, 1975. - 205 с.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫК ТЕМ

При изучении материала по каждой теме рекомендуется отве­тить на вопросы для самостоятельной работы и прорешать типо­вые задачи.

Тема I. Строение атомов и систематика химических элементов

При выполнении контрольного задания по теме "Строение атомов и систематика химических элементов" необходимо изу­чить основные вопросы данной темы: современные представле­ния о строении атомов, квантовый характер поглощения энергии, характер движения электронов в атоме, электронное облако, квантовые числа, форма орбиталей.

Необходимо знать основные положения формирования электрон­ных оболочек; принцип Паули, правило Гунда, принцип наимень­шей энергии, уметь составлять электронные формулы; знать пе­риодический закон, периодическую систему химических элемен­тов Д. И. Менделеева и ее основу - строение атома; периодич­ность свойств элементов; структуру периодической системы, потенциал ионизации, сродство к электрону; электроотрицатель­ность; ядерные реакции.

Методические указания к решению типовых задач

Пример I. Написать электронную формулу атома гелия

Решение. Главное квантовое число n = I, орбитальное число l = n - I = 0, что отвечает s-состоянию. Таким образом, электронная формула атома гелия ( Не ) – 1s² , где индекс 2 указывает на число электронов, находящихся на 1s-орбитали.

Пример 2. Написать электронную формулу иона Mg²⁺.

Решение. Атом магния, имеет электронную формулу 1s²2s²2p⁶3s². Отдавая 2 электрона с подуровня Зs², атом магния превращается в ион Mg⁰ - 2ē → Mg²⁺.

Электронная формула иона Mg²⁺ - 1s²2s²2р⁶.

Пример 3. Написать электронную формулу атома же­леза. Как распределяются в нем электроны d-подуровня, како­ва высшая валентность железа?

Решение. В зависимости от значения n электроны в атоме железа по слоям K, L, M, N распределяются: 2, 8, 14, 2 (заряд ядра атома равен 26). Электронная формула 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² . Энергетически наиболее выгодное рас­пределение d-электронов

3d6

↑↓

↑

↑

↑

↑

При возбуждении 4s²-подуровня один s-электрон переходит на 4р-подуровень, общее число неспаренных электронов равно 6, что и соответствует высшей валентности железа.

Пример 4. "Бомбардирующая" частица - ядро атома дейтерия, вторичная частица - нейтрон:

Сумма верхних индексов в левой и правой частях уравнения 54 + 2 = 55 + 1 = 56. Сумма нижних индексов 24 + 1 = 25 + 0 = 25.

Пример 5. Радиоактивный распад (самопроизвольный процесс, бомбардирующей частицы нет):

Сумма верхних индексов в левой и правой частях уравнения 226 = 222 + 4 = 226. Сумма нижних индексов 88 = 86 + 2 = 88. Уравнения ядерных реакций могут быть записаны в виде схем. При этом применяют такую последовательность в обозначениях: исходное ядро, открывающая скобка, "бомбардирующая" частица, запятая, вторичная (выбрасываемая) частица, закрывающая скоб­ка, получающее "дочернее" ядро. Нижние индексы при сокращен­ной записи не указываются. Схемы уравнений ядерных реакций в примерах 1, 2 имеют вид:

1. ⁵⁴Cr(d, n)⁵⁵Mn 2. ²²⁵Ra(-, d)²²²Rn.

При отсутствии бомбардирующей частицы (самопроизвольный распад) в сокращенной записи на ее место ставят черту. Если ядерная реакция сопровождается выделением наряду с дочерним ядром двух вторичных частиц, например протона и нейтрона, в скобках "бомбардирующая" частица от двух вторичных частиц отделяется точкой с запятой, например:

⁶⁶zn (γ; р, n) ⁶⁴Cu.