Хим. источники тока. Гальванические элементы. Топливные элементы.

Гальванический элемент — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и (или) их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока. Гальванические элементы характеризуются: емкостью, энергией, которую он может отдать во внешнюю цепь, сохраняемостью. Электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента зависит от материала электродов и состава электролита. ЭДС описывается термодинамическими функциями, протекающих электрохимических процессов, в виде уравнения Нернста. Ёмкость элемента – это количество электричества, которое источник тока отдает при разряде. Энергия гальванического элемента численно равна произведению его ёмкости на напряжение. Сохраняемость – это срок хранения элемента, в течение которого его характеристики остаются в заданных пределах. Топливные элементы осуществляют превращение химической энергии топлива в электричество, минуя малоэффективные, идущие с большими потерями, процессы горения. Это электрохимическое устройство в результате высокоэффективного «холодного» горения топлива непосредственно вырабатывает электроэнергию.

11)Электролиз. электролиз растворов и расплавов. нерастворимые, процессы. При электролизе расплава на катоде восстанавливается Na⁺+e^-=Na, на аноде окисляется 2Cl+2e-= Cl2. На катоде: 1)катионы металлов, имеющих больший стандартный электродный потенциал, чем у водорода (от Cu до Au) при электролизе практически полностью вос-тся на катоде. 2) катионы металлов, имеющих малый стандартный электродный потенциал (от Li до Al вкл.) не вос-тся на катоде, а вместо них вос-тся молекулы воды. 2H2O+2e=H2+2OH 3) катионы металлов, имеющих стандартный электродный потенциал, меньший чем у водорода, но больший чем у Al (от Al до Н) при электролизе на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды. Так из смеси катионов Ag, Cu, Fe сначала будут вос-тся катионы серебра, затем катионы меди и последним катионы железа. Если же р-р содержит анионы бескислородных кислот (S, I, Br, Cl) образуются молекулы, например: 2Cl-2е=Cl2. Если же р-р содержит анионы кислородных кислот (SO4, NO3, CO2,PO4), то на аноде ок-тся молекулы воды с выделением кислорода 2Н2О-4е=О2+4Н. при электролизе водных р-ров на растворенном аноде возможно протекание процессов окисления анода, окисление анодов р-ра, окисление воды с выделением водорода. В первую очередь будет идти процесс с наименьшей величиной Е0. применение электролиза. Электролиз широко распространяется в промышленности. Методом электролиза получают из расплава солей (Li,Na, Mg, BeuAl)

12) коррозия металлов. Хим и электрохим. В разных средах. коррозия- это разрушение металла в результате химического и физико-химического взаимодействия окружающей среды. Различают химическую и электрохимическую коррозию. Хим- характерна для сред непроводящих электрический ток. Хим коррозия может протекать в растворах электролитов, а так же в агрессивных органических жидкостях. Для большинства металлов коррозия протекает при обычных условиях. Скорость коррозии зависит от свойств продуктов коррозии, т.е. на сколько оксидная пленка является прочной. Электро-хим – протекает в средах проводящих электрический ток, средах содержащих кислород, молекулы хлора, ионы водорода. Электрохимическая коррозия состоит из 2 процессов: анодное окисление металлов и катодное восстановление окислителя к которым относятся О2, СL2 а также ионы водорода. Различают кислородную и водородную деполяцию.

13) защита от коррозии. 1. Легирование. Введение в состав металла вещество замедляющее процесс коррозии. 2. формирование на поверхности металла покрытие. Различают катодное и анодное покрытие. Катодное – покрывают основной металл, металлом положительнее основного (потенциал) Анодное –потенциал покрывающего металла более отрицательный, чем потенциал самого метала. 3. покрытие металлов: органические и неорганические(лаки, краски, смолы и т.д.) функцию защитного покрытия могут выполнить и оксидные пленки. 4. электрохимические методы защиты направлены на изменение потенциала металла методами не связанные с воздействием с поверхностью металлов .5. изменение свойств коррозионной среды. Этот процесс реализуется непосредственно в коррозиционную среду ингибиторов коррозии.

14) Элементы органической химии. органическая химия- естественнонаучная дисциплина, предметом изучения которой являются соединения углерода с др. элементами, называемые органическими соединениями, а также законы превращения этих веществ. Изомеры отличаются друг от друга не только строением, но и физико-химическими свойствами. Изомерами называются соединения, имеющие одинаковую брутто-формулу и различные структурные формулы

Алканы – насыщенные углеводороды, построенные исключительно из атомов углерода и водорода, не содержащие какие-либо функциональные группы. Алканы (предельные углеводороды) содержат только простые σ-связи (С-С и С-Н). Общая формула алканов СnH2n+2. По рациональной номенклатуре любой алкан можно представить как производное метана, у которого атомы водорода замещены алкильными радикалами.

Алкенами называются ненасыщенные углеводороды, молекулы которых содержат одну двойную связь. Общая формула гомологического ряда алкенов СnН2n. Ненасыщенными (непредельными) их называют потому, что не все валентности атомов углерода насыщены атомами водорода. Для первых представителей гомологического ряда существуют исторически сложившиеся названия, оканчивающиеся на –илен: этилен С2Н4, пропилен С3Н6, бутилен С4Н8. Структурная изомерия алкенов обусловлена не только строением углеродного скелета, как это свойственно алканам, но и положением двойной связи в главной углеродной цепи.

Алкины - это углеводороды, в которых атом углерода затрачивает на связь с другим атомом углерода три валентности. Углерод у тройной связи находится в sp-гибридном состоянии. Гомологический ряд начинается с ацетилена СН ≡ СН. Общая формула гомологического ряда СnН2n-2

Диеновые углеводороды имеют две двойные связи в молекуле, т. е. на четыре атома водорода меньше, чем соответствующие им предельные углеводороды. Общая формула алкадиенов СnН2n-2. Поскольку для образования двух двойных связей необходимо по крайней мере три атома углерода, в этом ряду гомологи с одним и двумя атомами углерода не существуют.