Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


«адачи дл€ самосто€тельного решени€. 121. ќпределить термодинамическую возможность газовой коррозии изделий из углеродистой стали до Fe2O3 под действием кислорода




 

121. ќпределить термодинамическую возможность газовой коррозии изделий из углеродистой стали до Fe2O3 под действием кислорода, наход€щегос€ под относительным давлением p O2=0,2 и температуре 350 º—.

122. ћедь не вытесн€ет водород из разбавленных кислот. ѕочему? ќднако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснутьс€ цинковой палочкой, то на меди начинаетс€ бурное выделение водорода. ƒайте этому объ€снение, составив электронные уравнени€ анодного и катодного процессов. Ќапишите уравнение протекающей химической реакции.

123. ќпределить термодинамическую возможность газовой коррозии изделий из никел€ до NiO под действием кислорода, наход€щегос€ под относительным давлением p O2=1,4 и температуре 800 º—.

124. ≈сли пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начавшеес€ выделение водорода вскоре прекращаетс€. ќднако при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинаетс€ бурное выделение водорода. ƒайте этому объ€снение, составив электронные уравнени€ анодного и катодного процессов. Ќапишите уравнение протекающей химической реакции.

125. ќпределить термодинамическую возможность газовой коррозии изделий из меди до Cu2O под действием кислорода, наход€щегос€ под относительным давлением p O2=1,2, и температурах 287 º— и 515 º—.

126. ∆елезное изделие покрыли никелем.  акое это покрытие Ц анодное или катодное? ѕочему? —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов коррозии этого издели€ при нарушении покрыти€ во влажном воздухе и хлороводородной кислоте.  акие продукты коррозии образуютс€ в первом и во втором случа€х?

127. —оставьте электронные уравнени€ катодного и анодного процессов с кислородной и водородной депол€ризацией при коррозии пары магний Ц никель.  акие продукты коррозии образуютс€ в первом и во втором случа€х?

128. ¬ раствор сол€ной кислоты поместили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. ¬ каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? ќтвет мотивируйте, составив электронные уравнени€ соответствующих процессов.

129. ќтверсти€ в медном самоваре и железном котелке запа€ли оловом. „ерез некоторое врем€ котелок прохудилс€, а самовар нет. ѕочему? ќтвет мотивируйте, составив электронные уравнени€ соответствующих процессов.

130.  акое покрытие металлов называют анодным и какое Ц катодным? Ќазовите несколько металлов, которые могут служить дл€ анодного и катодного покрытий железа. —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов, происход€щих при коррозии железа, покрытого медью, во влажном воздухе и в кислой среде.

131. ∆елезное изделие покрыли кадмием.  акое это покрытие Ц анодное или катодное? ѕочему? —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов коррозии этого издели€ при нарушении покрыти€ во влажном воздухе и в сол€ной кислоте.  акие продукты коррозии образуютс€ в первом и во втором случа€х?

132. ∆елезное изделие покрыли свинцом.  акое это покрытие Ц анодное или катодное? ѕочему? —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов коррозии этого издели€ при нарушении покрыти€ во влажном воздухе и в сол€ной кислоте.  акие продукты коррозии образуютс€ в первом и во втором случа€х?

133.  акой металл целесообразней выбрать дл€ протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабел€: цинк, магний или хром? ѕочему? —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов атмосферной коррозии.  аков состав продуктов коррозии?

134. »з дерев€нного забора выдернули наполовину забитый гвоздь.  ака€ часть гвозд€ больше пострадала от коррозии? ѕриведите схему коррозии.

135. ≈сли опустить в разбавленную серную кислоту пластинку из чистого железа, то выделение на ней водорода идет медленно и со временем почти прекращаетс€. ќднако, если цинковой палочкой прикоснутьс€ к железной пластинке, то на последней начнетс€ бурное выделение водорода. ѕочему?  акой металл при этом раствор€етс€? —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов.

136. ÷инковую и железную пластинки опустили в раствор сульфата меди. —оставьте электронные и ионно-молекул€рные уравнени€ реакций, происход€щих на каждой из этих пластинок.  акие процессы будут происходить на пластинках, если наружные концы их соединить проводником?

137. ќпределите термодинамическую возможность коррозии издели€ из алюмини€ под действием хлора, если это изделие эксплуатируетс€ в стандартных услови€х.

138. ¬ раствор электролита, содержащего растворенный кислород, опустили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. ¬ каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов.

139. —оставьте электронные уравнени€ анодного и катодного процессов с кислородной и водородной депол€ризацией при коррозии пары алюминий Ц железо.  акие продукты коррозии образуютс€ в первом и во втором случа€х?

140. ѕо величине и знаку энергии √иббса определите, какие из металлов (Au, Cu, Mg) будут корродировать во влажном воздухе при 25 ∞— по уравнению

ћ + Ќ2ќ + ќ2 → ћ(ќЌ) n.

 онтрольные вопросы

1. Ќа какие виды подраздел€етс€ коррози€ в зависимости от механизма процесса и формы коррозионных разрушений?

2. ѕриведите примеры химической коррозии металлов.

3.  акое покрытие при нарушении защищает металл, анодное или катодное?

4.  акой металл подвергаетс€ электрохимической коррозии, если железо содержит микровключени€ Mg, Cd или Ni?

5. ѕо€сните, в чем разница между катодной и протекторной защитой от коррозии.


’ими€ металлов

 

ћеталлы отличаютс€ от других веществ высокой электрической проводимостью и теплопроводностью. ¬ обычных услови€х они Ц кристаллические вещества (исключа€ ртуть) с высокими координационными числами.

 

ћеталлическа€ св€зь

 

—пецифику металлической св€зи рассмотрим на примере лити€. Ћитий кристаллизуетс€ в объемно-центрированной кубической решетке. ” каждого атома восемь соседей, и поэтому литий должен предоставить 8 электронов дл€ образовани€ св€зи. Ёто невозможно, так как у него всего один электрон на внешнем энергетическом уровне (2 s 1).  ак объ€снить природу св€зи в кристалле лити€?  аждый атом предоставл€ет 4 орбитали (1 s -орбиталь и 3 р -орбитали) и 1 электрон. “аким образом, число электронов намного меньше числа орбиталей. ѕоэтому электроны могут свободно переходить с одной орбитали на другую и принимать участие в образовании св€зи между всеми атомами. “ак как энерги€ ионизации у металлов низка€, то валентные электроны слабо удерживаютс€ в атоме, то есть легко перемещаютс€ по всему кристаллу. —в€зь в металлах, таким образом, сильно делокализована. —вободные электроны, перемещающиес€ по кристаллу, называют Ђэлектронным газомї. »менно поэтому металлы имеют блеск, они обычно серого цвета и непрозрачны.

ƒелокализаци€ св€зи в кристаллах металлов €вл€етс€ причиной следующих их свойств:

Ц пластичность Ц это способность измен€ть форму при ударе, выт€гиватьс€ в проволоку, прокатыватьс€ в тонкие листы;

Ц электропроводность объ€сн€етс€ направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под вли€нием небольшой разности потенциалов. ѕри нагревании электропроводность уменьшаетс€, т. к. с повышением температуры усиливаютс€ колебани€ атомов и ионов в узлах кристаллической решетки, что затрудн€ет направленное движение Ђэлектронного газаї;

Ц теплопроводность обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодар€ чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла.

 

«онна€ теори€ кристаллов

 

ƒл€ описани€ св€зи в кристаллах используют зонную теорию кристаллов («“ ).

«“  рассматривает твердое тело как единый коллектив. —огласно теории химической св€зи каждое энергетическое состо€ние расщепл€етс€ на два Ц св€зывающее и разрыхл€ющее (2 атома Ц 2 состо€ни€). „ем больше атомов, тем больше состо€ний. ѕусть из N атомов состоит кристалл (рис. 11.2.1), тогда существует N состо€ний. “ак как N велико, то энергетические уровни сближаютс€, образу€ энергетическую зону. »зменение энергетических состо€ний в пределах зоны составл€ет 10Ц22 э¬. Ёто очень маленька€ величина, и поэтому изменение энергии электронов в зоне можно представить как непрерывную полосу энергии. ќрбитали энергетической зоны простираютс€ по всему кристаллу.

ѕредположим, что атомы расположены друг от друга на большом рассто€нии (r) (больше, чем в реальном кристалле).

 

ѕри сближении атомов атомные орбитали объедин€ютс€ в энергетические зоны (рис. 11.2.2). Ўирина и положение зоны зависит от величины r. ћаксимально возможное число электронов в зоне дл€ s -, p -, d - и f -орбиталей составл€ет соответственно 2 N, 6 N, 10 N и 14 N.

«она, которую занимают электроны, осуществл€ющие св€зь, называетс€ валентной зоной. —вободна€ зона, расположенна€ энергетически выше валентной зоны, называетс€ зоной проводимости. ¬алентна€ зона и зона проводимости могут перекрыватьс€ и не перекрыватьс€. ≈сли они не перекрываютс€, то между ними образуетс€ запрещенна€ зона. ѕри ширине запрещенной зоны (Δ ) более 3 э¬ материал €вл€етс€ диэлектриком, при Δ от 0,1 до 3 э¬ Ц полупроводником, а при отсутствии запрещенной зоны Ц проводником.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1526 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒва самых важных дн€ в твоей жизни: день, когда ты по€вилс€ на свет, и день, когда пон€л, зачем. © ћарк “вен
==> читать все изречени€...

1455 - | 1326 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.