Решение

Окислительно-восстановительная реакция может идти только в том случае, когда потенциал предполагаемой полуреакции восстановления больше потенциала предполагаемой полуреакции окисления. Сравним потенциалы имеющихся полурекций.

a) H₂S до S;

Реакции восстановления:

Cl₂ + 2e → 2Cl^– φº =+1.36 В

Реакция окисления:

H₂S →S + 2H⁺ + 2еφº = +0.17 В

Потенциал полуреакции восстановления больше потенциала полуреакции окисления, поэтому возможнаокислительно-восстановительная реакция:

Cl₂ + H₂S→ 2Cl^– + S + 2H⁺

a) Mn²⁺ до MnO₄^–;

Реакции восстановления:

Cl₂ + 2e → 2Cl^– φº =+1.36 В

Реакция окисления:

Mn²⁺+ 4H₂O→MnO₄^– + 8H⁺ + 5eφº = +1.51 ВПотенциал полуреакции восстановленияменьше потенциала полуреакции окисления, поэтому НЕвозможнаокислительно-восстановительная реакция:5Cl₂ + 2Mn²⁺+ 8H₂O→ 2MnO₄^– + 16H⁺+ 10Cl^–

Экзаменационный билет № 18

1. Ионная, металлическая и водородная химические связи. Виды межмолекулярного взаи­модействия: ориентационное, индукционное и дисперсионное.

2. Количественные соотношения при электролизе: законы Фарадея, выход по току.

Ответ:

Ионная связь

электростатическое взаимодействие, которое осуществляется между ионами

Металлическая связь

связь между всеми положительно заряженными ионами металлов и свободными электронами в кристаллической решетке металлов.

Водородная связь

взаимодействие между двумя электроотрицательными атомами одной или разных молекул посредством атома водорода: А−Н ... В

Е_св 15-40 кДж/моль

Межмолекулярное взаимодействие (силы Ван-дер-Ваальса)

1. Диполь-дипольное (ориентационное)

2. Индукционное

3. Дисперсионное

Закон Фарадея

В 1832 году Фарадей установил, что масса M вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду Q, прошедшему через электролит: если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности   называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

Второй закон Фарадея

Электрохимические эквиваленты различных веществ относятся, как их химические эквиваленты.

Химическим эквивалентом иона называется отношение молярной массы A иона к его валентности z. Поэтому электрохимический эквивалент

где   — постоянная Фарадея.

Первый закон Фарадея записывается в следующем виде:

где   — молярная масса данного вещества, образовавшегося (однако не обязательно выделившегося — оно могло и вступить в какую-либо реакцию сразу после образования) в результате электролиза,   — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав),   — время, в течение которого проводился электролиз,   — постоянная Фарадея,   — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противоиона), принявшего непосредственное участие в электролизе (окисленного или восстановленного). Однако это не всегда так; например, при электролизе раствора соли меди(II) может образовываться не только свободная медь, но и ионы меди(I) (при небольшой силе тока).

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19

1. Химическая термодинамика: предмет, основные понятия (система, фаза, параметры со­стояния и функции состояния системы, классификация термодинамических процессов).

2. Коррозия металлов и сплавов, ее причины. Классификация коррозионных процессов.

Ответ:

Химическая термодинамика

Изучает превращения энергии при химических реакциях:

• энергетические эффекты химических процессов

• возможность и направление самопроизвольного протекания реакций

Термодинамическая система – объект исследования, выделенный из окружающей среды реально существующими или воображаемыми поверхностями (границами).

Свойства системы

Совокупность свойств определяет состояние системы

f (p, V, T) = 0 – функция состояния; описывает свойства системы (все свойства знать не обязательно)

Процессы

Процесс – переход системы из одного состояния в другое

изотермический (T = const)

изобарический (p = const)

изохорный (V = const)

изобарно-изотермический (p, T = const)

изохорно-изотермический (V, T = const)

адиабатический (отсутствует теплообмен)

Коррозия

– самопроизвольное разрушение металла в результате его физико-химического взаимодействия с окружающей средой.

Классификация коррозионных процессов по характеру разрушения

(Макроскопические проявления)

• Сплошная

• Местная (локальная)

Классификация коррозионных процессов по характеру разрушения

(Микроскопические проявления)

• Избирательная

• Межкристаллитная

• Транскристаллитная

Классификация коррозионных процессов по условиям протекания процесса

• Газовая коррозия - в газовой среде при минимальном содержании влаги (как правило не более 0,1%) или при высоких температурах.

• Атмосферная коррозия — коррозия металлов в атмосфере воздуха или любого влажного газа.

• Подземная коррозия — в почвах и грунтах.

• Морская коррозия – в морской воде.

• Биокоррозия — под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов.

• Контактная коррозия — контакт металлов, имеющих разные потенциалы в данном электролите.

• Радиационная коррозия - действие радиоактивного излучения.

• Коррозия внешним током - возникает под

• воздействием тока от внешнего источника.

• Коррозия блуждающим током — под воздействием блуждающего тока.

• Коррозия под напряжением — одновременное воздействие коррозионной среды и механических напряжений.