Задачи и упражнения
1.Оцените полярность связи в следующих оксидах: MgO, CaO, SrO, BaO. Сравните основной характер указанных оксидов. Докажите основной характер оксида кальция.
2.Оцените полярность связи в следующих оксидах. Сравните
кислотно-основные свойства следующих оксидов: MgO, Al2O3, SiO2. Докажите соответствующими уравнениями реакций.
3.С помощью соответствующих реакций докажите кислотноосновные свойства следующих соединений:
3.1. Be(OH)2; BH3 |
3.8. |
SiF4; Sn(OH)2 |
3.2. Al(OH)3; NaH |
3.9. |
Pb(OH)2; Cl2O7 |
3.3. SiO2; BeH2 |
3.10. |
N2O3; AlH3 |
3.4. P2O5; CaH2 |
3.11. |
Ca(OH)2; N2O5 |
3.5. AlF3; Mg(OH)2 |
3.12. |
KH; SO3 |
3.6. NaF; BF3 |
3.13. |
K2S; CS2; NaCl |
3.7.SiH4; NaH; NaOH
4.Сравните кислотно-основные свойства гидроксидов хрома(П), (Ш) и (IV). Запишите формулы соответствующих соединений, докажите характер.
5.Докажите соответствующими реакциями кислотноосновной характер гидроксидов железа(П) и (Ш).
6.Какими свойствами – окислительными или восстановительными – обладают следующие соединения:
6.1.K2FeO4; FeSO4; Fe2(SO4)3
6.2.MnSO4; MnO2; K2MnO4
6.3.KMnO4; Cr2(SO4)3
6.4.HCl; HClO4; Cl2
Пользуясь таблицей нормальных окислительно-восстано- вительных потенциалов, выпишите соответствующие полуреакции и значения потенциалов в доказательство окислительновосстановительных свойств указанных соединений.
7.Методом ионно-электронного баланса закончите уравне-
ние следующей окислительно-восстановительной реакции:
Tl2O3 + HCl → TlCl + Cl2 + …
Почему аналогичная реакция А12О3 + НС1 → идет без изменения степени окисления алюминия?
8. Методом ионно-электронного баланса закончите уравнения следующей окислительно-восстановительной реакции:
PbO2 + MnSO4 + HNO3 → HMnO4 + Pb(NO3)2 + PbSO4 + …
Почему аналогичная реакция с СО2 (вместо PbO2) не идет? Сделайте выводы.
81
9.Методом ионно-электронного баланса закончите уравнение следующей окислительно-восстановительной реакции:
Sn(NO3)2 + Bi(NO3)3 + NaOH → Bi↓ + Na2[Sn(OH)6]
Пойдет ли аналогичная реакция, если вместо нитрата олова взять нитрат свинца? Ответ поясните.
10.Расположите следующие ионы VO3-, CrO42-, MnO4-, FeO42-
впорядке возрастания их окислительной активности при условии их восстановления до устойчивого состояния (V3+, Cr3+, Mn2+, Fe3+), пользуясь величинами стандартных окислительно-восстановительных потенциалов. Запишите уравнения соответствующих полуреакций. Сделайте выводы.
11.Пользуясь величинами стандартных окислительно-
восстановительных потенциалов, расположите следующие ионы в порядке возрастания восстановительной активности: Cr3+, Mn2+, Fe3+ при условии их окисления до высшей положительной степени окисления. Запишите соответствующие полуреакции.
Литература: [1] главы 5,6,7,8.
ТЕМА ХVII. МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Коррозия металлов и сплавов приводит не только к большим потерям, но может быть причиной техногенных катастроф и человеческих жертв.
В стоматологической практике имеет место химическая коррозия при термическом отжиге металлических протезов для снятия внутренних напряжений, а также электрохимическая коррозия металлических включений в среде полости рта, что приводит к явлениям гальванизма, возникновению микротоков, вызывающих раздражение слизистой оболочки, поступлению ионов металлов-ядов в организм.
Для понимания сущности коррозии и устранения возможности
еевозникновения необходимо знание механизмов коррозии и условий
еепротекания.
Вопросы для подготовки
1.Виды коррозии: общая, местная, межкристаллитная; химическая, электрохимическая, биологическая.
2.Электрод. Электродный потенциал, расчет потенциала.
3.Гальванический элемент. Электродвижущая сила гальванического элемента.
4.Явления гальванизма в полости рта:
82
а) при контакте двух металлов различной химической активности; б) между кристаллами различных металлов в сплаве.
5.Зависимость скорости коррозии от природы металла, характера среды, наличия растворенного в электролите кислорода.
6.Методы защиты от коррозии:
а) создание коррозионностойких металлов и сплавов; б) обработка поверхности металлов (защитные пленки, покрытия).
7.Металлы и сплавы, применяемые в стоматологии.
Тесты
1.Какой вид коррозии является наиболее опасным?
1.1.равномерная;
1.2.межкристаллическая;
1.3.местная.
2.К химической коррозии относится:
2.1.Fe + HCl разб. →
2.2.Fe + CuSO4 →
2.3.Fe + Cl2 →
2.4.Fe + H2O г →
3.Скорость химической коррозии не зависит от:
3.1.температуры;
3.2.природы образующейся на металле пленки;
3.3.площади поверхности металла;
3.4.парциального давления газа-окислителя.
4.Какой металл способен вытеснять водород из воды при комнатной
температуре? |
|
|
|
4.1. Cu |
4.2. Fe |
4.3. Na |
4.4. Ag |
5.Какой вид коррозии имеет место при контакте Zn и Ag в среде полости рта?
5.1.химическая;
5.2.электрохимическая;
5.3.биологическая.
6.Какой металл катализирует катодный процесс восстановления ио-
нов водорода? |
|
|
|
6.1. Hg |
6.2. Pt |
6.3. Zn |
6.4. Pb |
7.Коррозия какого металла контролируется (лимитируется) стадией
его анодного растворения? |
|
|
|
7.1. Pt |
7.2. Ni |
7.3. Zn |
7.4. Fe |
8.В какой из следующих пар металлов железо выступает в качестве
анода при электрохимической коррозии?
8.1. |
Fe – Ag |
8.2. |
Fe – Al |
8.3. |
Fe – Zn |
8.4. |
Fe – Mg |
83
9.Более коррозионноустойчивым является сплав металлов:
9.1. Zn – Ag |
9.2. |
Au – Ag |
9.3. Ag – Cu |
9.4. |
Al – Ag |
10.Скорость коррозии металла с лимитирующей стадией катодного восстановления окислителя (кислородная деполяризация) не зависит от:
10.1.парциального давления О2;
10.2.концентрации ионов Н+;
10.3.природы металла;
10.4.концентрации растворенного О2
11.Какая система является более сильным окислителем (более агрессивной средой для металлов)?
11.1.2Н2О + О2 + 4е ↔ 4ОН-
11.2.О2 + 4Н+ + 4е ↔ 2Н2О
11.3.2Н2О + 2е ↔ Н2 + 2ОН-
11.4.2Н+ + 2е ↔ Н2
Задачи и упражнения
1.Опишите процессы электрохимической коррозии при кон-
такте Zn и Ag. ЕоZn2+/Zn = -0,76 В; ЕоAg+/Ag = 0,8 В.
2.Чем можно объяснить высокую коррозионную устойчи-
вость серебряной амальгамы и низкую – медной? Поясните.
ЕоHg2+/Hg = 0,85 В; ЕоAg+/Ag = 0,8 В; ЕоCu2+/Cu = 0,34 В.
3.Какие способы защиты металлических сплавов от коррозии используются в стоматологии?
4.Поясните, за счет чего и каким образом происходит процесс электрохимической коррозии при контакте Zn и Pt.
ЕоZn2+/Zn = -0,76 В; EoPt2+/Pt = 1,19 В.
5. Чем можно объяснить высокую коррозионную устойчи-
вость сплава Pb-Sn и низкую Pb-Al? Опишите процессы при коррозии.
ЕоPb2+/Pb = -0,13 В; ЕоAl3+/Al = -1,66 В; ЕоSn2+/Sn = -0,14 В.
6. Поясните, за счет чего происходит процесс электрохими-
ческой коррозии медной амальгамы. ЕоCu2+/Cu = 0,34 В;
ЕоHg2+/Hg = 0,85 В.
7. Будет ли в агрессивной среде покрытие из цинка предохранять железо и сталь от коррозии? Поясните на основании значений электродных потенциалов. ЕоZn2+/Zn = -0,76 В; ЕоFe2+/Fe = -0,44 В.
8.Какие факторы влияют на коррозию металлических сплавов? Способы повышения устойчивости сплавов, применяемых в стоматологии.
9.Каким образом можно предотвратить коррозию металлических протезов в полости рта? Дайте пояснения.
84
10.Электрохимическая коррозия, ее механизм. Приведите пример. Факторы, определяющие коррозионную стойкость металлов и сплавов.
11.Необходимость очистки металлических поверхностей зубных протезов. Сущность химического и электрохимического травления.
12.Опишите процессы электрохимической коррозии при контакте Pb и Cu. Почему при контакте Pb и Sn практически коррозия не
имеет места? ЕоPb2+/Pb = -0,13 В; ЕоSn2+/Sn = -0,14 В; ЕоCu2+/Cu = 0,34 В.
13.Влияние химического состава металлических сплавов и их структуры на их коррозионную устойчивость.
14.Опишите процессы электрохимической коррозии при контакте Fe и Ag. В каком направлении пойдет ток в цепи?
ЕоFe2+/Fe = -0,44 В; ЕоAg+/Ag = 0,80 В.
15.Какой из сплавов обладает более высокой коррозионной устойчивостью: сплав из золота или нержавеющей стали? Какие отрицательные явления в полости рта возникает при коррозии?
16.Будет ли иметь место электрохимическая коррозия в случае медной амальгамы? Серебряной? Запишите уравнения процессов.
ЕоCu2+/Cu = 0,34 В; ЕоHg2+/Hg = 0,85 В; ЕоAg+/Ag = 0,80 В.
17.Химическая и электрохимическая коррозия зубных протезов. Причины. Механизм. Способы защиты от коррозии.
18.Чем можно объяснить высокую коррозионную устойчивость сплава Au-Ag и низкую Au-Al?
ЕоAu3+/Au = 1,5 В; ЕоAl3+/Al = -1,66 В; ЕоAg+/Ag = 0,8 В.
19.Что такое лигатурное золото? Что означает проба «900», «750»? Добавки каких металлов снижают коррозионную устойчивость золотого сплава?
20.Основные типы коррозии металлов и сплавов. Факторы, влияющие на коррозию.
21.Требования к металлам и сплавам, применяемым в стоматологии. Сплавы на основе золота.
22.Опишите механизм электрохимической коррозии при контакте Zn и Sn. ЕоZn2+/Zn = -0,76 В; ЕоSn2+/Sn = -0,14 В. За счет чего возникает коррозионная разность потенциалов?
23.Чем можно объяснить возникновение электрического тока при контакте Ni и Ag? Опишите протекающие процессы.
ЕоNi2+/Ni = -0,23 В; ЕоAg+/Ag = 0,8 В.
Литература: [1] c. 464-471; [3] c. 94-96.
85
|
|
|
|
Ответы к тестам |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ |
|
|
|
|
№ темы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
I. |
1.4; |
2.3; |
3.2; |
4.1; |
5.3; |
6.2; |
7.2; |
8.2; |
9.2; 10.3; |
11.2; |
||
|
12.1; |
13.2; |
14.2; |
15.2 |
|
|
|
|
|
II.1.1; 2.4; 3.4; 4.2; 5.4; 6.4; 7.4; 8.1; 9.1; 10.3
III. |
1.2; |
2.3; |
3.3; |
4.4; |
5.3; |
6.1; |
7.2; |
8.4; |
9.1; |
|||||
|
10.2; |
11.2; |
12.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
IV. |
1.4; |
2.2; |
3.2; |
4.1; |
5.1; |
6.2; |
7.3; |
8.2; |
9.2; |
10.3 |
V.1.3; 2.2; 3.3; 4.1; 5.2; 6.3; 7.1; 8.3; 9.3; 10.2; 11.4
VI. |
1.3; |
2.2; |
3.1; |
4.1; |
5.3; |
6.3; |
7.1; |
8.2; |
9.2; |
10.3; |
11.1; |
|
12.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VII. |
1.2; |
2.4; |
3.2; |
4.3; |
5.3; |
6.1; |
7.2; |
8.1; |
9.2; |
10.2 |
|
VIII. |
1.1; |
2.2; |
3.3; |
4.2; |
5.3; |
6.4; |
7.1; |
8.1; |
9.2; 10.2 |
|
|
IX. |
1.3; |
2.2; |
3.1; |
4.3; |
5.4; |
6.1; |
7.2; |
8.1; |
9.3; |
10.3 |
|
X.1.4; 2.2; 3.3; 4.3; 5.4; 6.1; 7.2; 8.2; 9.1; 10.3
XI. |
1.1; |
2.3; |
3.4; |
4.4; |
5.3; |
6.4; |
7.2; |
8.1; |
9.2; |
10.1 |
|
|
||
XII. |
1.4; |
2.4; |
3.4; |
4.2; |
5.3; |
6.3; |
7.4; |
8.3; |
9.3; |
10.1 |
|
|
||
XIII. |
1.3; |
2.1; |
3.2; |
4.3; |
5.2; |
6.2; |
7.3; |
8.4; |
9.2; |
10.2; |
11.2; |
|||
|
12.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XIV. |
1.2; |
2.2; |
3.1; |
4.4; |
5.2; |
6.4; |
7.3; |
8.2; |
9.1; |
10.4 |
|
|
||
XV. |
1.2; |
2.3; |
3.4; |
4.2; |
5.2; |
6.3; |
7.4; |
8.2; |
9.2; |
10.4; |
11.1; |
|||
|
12.2; |
13.3; |
14.1; |
15.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
XVI |
1.6; |
2.2; |
3.3; |
4.4; |
5.3; |
6.4; |
7.3; |
8.2; |
9.3; |
10.4; |
11.4; |
|||
|
12.1; |
13.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XVII. |
1.2; |
2.3; |
3.3; |
4.3; |
5.2; |
6.2; |
7.4; |
8.1; |
9.2; |
10.3; |
11.2 |
86