4 .Тема Реакции окисления металлов

4.1 Укажите какую роль в овр могут играть атомы металлов и объясните почему. Перечислите класс(разновидность) веществ, способных выступать в роли окислителей металлов

Металлы являются восстановителями т.к имеют на последнем энерго уровне 1,2,3 электрона. Входе ОВР они окисляются и отдают электроны окислителям (Например неметаллам Cl₂⁰. S и тд.) и проявляя восстановительные свойства.

Металлы взаимодействуют: с неметаллами, с водой, кислотами окислителями и кислотами неокислителями, с водой с присутсвием щелочей, со смесями кислот.

Способность металлов взаимодействовать с этими окислителями зависит от активности металла ( чем активнее металл, тем сильнее он проявляет восстановительные свойства и легче окисляется при нормальных условиях). Металлы средней активности как правило окислятся менее интенсивно. Неактивные металлы окисляются только сильными окислителями. По химической и электрохимической активности все металлы распределяются в ряд напряжений металлов.

Взаимодействие металлов с неметаллами.

Активные металлы (щелочные, щелочно-земельные) взаимодействуют с неметаллами при нормальных условиях. Металлы средней активности при нормальных условиях окисляются толь ( Ft₂. Cl₂. O₂), а с другими неметаллами при t⁰ c.

Неактивные металлы вступают в реакцию только в жестких условиях t>500, благородные металлы окисляются с неметаллами только в атомарном состоянии

:_.Cl^..: --> 2Cl в процессе облучения и нагрева

При взаимодействии металлов с неметаллами образуются соли с окончанием ИД

Fe⁰ + S⁰ = Fe⁺²S^-2 сульфид 2Fe + 3 Cl = 2Fe⁺³Cl₃ хлорид железа

Все металлы вступают в реакцию с кислородом который содержится в воздухе за исключением благородных металлов. Поэтому на поверхности всех металлов кроме благородных образуются оксидные пленки. (Металлы покрыты оксидом) поэтому прежде чем пройдет реакция воды или кислоты и тд. с металлом должна раствориться оксидная пленка. Поэтому свойство оксидов металлов оказывают существенное влияние на их устойчивость к окислению.

Оксидные пленки у таких металлов как цинк, алюминий и др. сплошные и не растворимы в воде ( а в кислотах растворимы) поэтому эти металлы являются активными, но с водой практически не реагируют из-за того что ZnO и Al2O3 в воде нерастворимы. В то же время Fe это металл средней активности но его оксидные пленки рыхлые и не защищают ферум от окисления О2, Н2О.

4.2 Какое явление называется пассивацией металлов; объясните что является его причиной и при каких условиях она возможна.

Пассива́ция мета́ллов — переход поверхности металлав неактивное, пассивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоёв соединений, препятствующихкоррозии.

• В технике пассивацией называют технологический процесс защиты металлов от коррозии с помощью специальных растворов или процессов, приводящих к созданию оксидной плёнки

При взаимодействии металлов с теми или иными компонентами растворов

(расплавов) в определённом диапазоне потенциалов на поверхности металла

образуются адсорбционные или фазовые слои (плёнки). Эти слои образуют

плотный, почти непроницаемый барьер, благодаря чему коррозия сильно

тормозится или полностью прекращается.

Пассивация проводится химически или электрохимически. В последнем

случае создаются условия, когда ионы защищаемого металла под действием

тока переходят в раствор, содержащий ионы, способные к образованию очень

малорастворимых соединений.

Fe + H2SО4 = FeSO4 + H2

Пассивация является одним из методов защиты металлов от коррозии. Часто используется образование на поверхности металла (металлических изделий) защитных слоев — пленок оксидов при действии окислителей.

• Одним из технологических вариантов пассивирования является воронение.

• Для пассивации многих металлов используют растворы на основе окисляющих агентов, способных к образованию труднорастворимых соединений (хроматы, молибдаты, нитраты в щелочной среде и др.)

• Оцинкованные детали часто пассивируют, подвергая хроматированию.

• Пассивирование применяется для защиты от внутренней коррозии трубопроводов, котельного и теплообменного оборудования. Для этого, приложив к трубопроводу направленное радиально (то есть поперек оси трубы) электрическое поле, возможно электрически оттянуть свободные электроны металла, находящегося на внутренней поверхности трубы, по направлению к внешней поверхности. В результате металл на внутренней поверхности трубопровода не может вступить в химическую реакцию.