Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Взаимодействие с разбавленной и концентрированной азотной кислотой




Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения:

Золото, некоторые металлы платиновой группы и тантал инертны к азотной кислоте во всём диапазоне концентраций, остальные металлы реагируют с ней, ход реакции при этом определяется её концентрацией.

HNO3 как сильная одноосновная кислота взаимодействует:

а) с основными и амфотерными оксидами:

б) с основаниями:

в) вытесняет слабые кислоты из их солей:

При кипении или под действием света азотная кислота частично разлагается:

Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +4 до −3. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты. Как кислота-окислитель, HNO3 взаимодействует:

а) с металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода:

Концентрированная HNO3

Разбавленная HNO3

б) с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода:

Все приведенные выше уравнения отражают только доминирующий ход реакции. Это означает, что в данных условиях продуктов данной реакции больше, чем продуктов других реакций, например, при взаимодействии цинка с азотной кислотой (массовая доля азотной кислоты в растворе 0,3) в продуктах будет содержаться больше всего NO, но также будут содержаться (только в меньших количествах) и NO2, N2O, N2 и NH4NO3.

Единственная общая закономерность при взаимодействии азотной кислоты с металлами: чем более разбавленная кислота и чем активнее металл, тем глубже восстанавливается азот:

увеличение концентрации кислоты увеличение активности металла

С золотом и платиной азотная кислота, даже концентрированная не взаимодействует. Железо, алюминий, хром холодной концентрированной азотной кислотой пассивируются. С разбавленной азотной кислотой железо взаимодействует, причем в зависимости от концентрации кислоты образуются не только различные продукты восстановления азота, но и различные продукты окисления железа:

Некоторые органические соединения (например амины и гидразин, скипидар) самовоспламеняются при контакте с концентрированной азотной кислотой.

Азотная кислота

Некоторые металлы (железо, хром, алюминий, кобальт, никель, марганец, бериллий), реагирующие с разбавленной азотной кислотой, пассивируются концентрированной азотной кислотой и устойчивы к её воздействию.

Кислоты

Кисло́ты — сложные вещества, в состав которых обычно входят атомы водорода, способные замещаться на атомы металлов, и кислотный остаток. Водные растворы кислот имеют кислый вкус, обладают раздражающим действием, способны менять окраску индикаторов, отличаются рядом общих химических свойств.

Взаимодействие с основными оксидами с образованием соли и воды:

Взаимодействие с амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

Взаимодействие с нерастворимыми основаниями с образованием соли и воды, если полученная соль растворима:

Взаимодействие с солями, если выпадает осадок или выделяется газ:

Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей:

(в данном случае образуется неустойчивая угольная кислота , которая сразу же распадается на воду и углекислый газ)

Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из раствора кислоты (кроме азотной кислоты любой концентрации и концентрированной серной кислоты ), если образующаяся сольрастворима:

С азотной кислотой и концентрированной серной кислотами реакция идёт иначе:

Для органических кислот характерна реакция этерификации (взаимодействие со спиртами с образованием сложного эфира и воды):

Например,

Коррозия

Коррозией называется процесс самопроизвольного разрушения металлов под влиянием внешней среды.

В процессе коррозии происходит переход из металлического состояния в ионное. Коррозия – самопроизвольный процесс, сопровождается уменьшением свободной энергии (ΔG<0), увеличением энтропии системы и определенным энергетическим эффектом.

В некоторых случаях коррозия поражает всю поверхность, в других – часть ее. Характер разрушения зависит от свойств металла и условий протекания процесса. Вот различные виды коррозийных разрушений: равномерное, пятнами, точечное, питтинг, межкристаллитное, растрескивающее, селективное. Наиболее опаснымиявляеютсяпиттинг и межкристаллитное разрушения.

По принципу их протекания все коррозийные процессы принято подразделять на: химические и электрохимические.

Химическая коррозия: самопроизвольное разрушение металлов в среде окисленного газа при повышенных температурах или в жидких неэлектролитах(Уме+х/2О2=МехОу).

Электрохимическая: Разрушение металла при соприкосновении с электролитом с возникновением в системе электрического тока(M-ne> анодное окисление металла; Ox+ne>Red катодное восстановление окислителя). Бывает электрохимическая коррозия с водородной деполяризацией:

А:Ме-ze> ; К: 2 +2е> (pH<7); 2Н2О+2е> +2 (рН>=7).

И с кислородной деполяризацией:

А: Ме-ze> ; +4 +4е>2Н2О (pH<7); +2Н2О+4е>4 (рН>=7).

Химическая коррозия: самопроизвольное разрушение металлов в среде окисленного газа при повышенных температурах или в жидких неэлектролитах(Уме+х/2О2=МехОу).

=:∆ ; ∆G<0 Me будет окисляться.

Скорость окисления металла определяется сплошностью и защитными свойствами оксидной пленки и зависит от наличия в ней трещин и пор.

α= * / * *z; α<1 не плотная, не защищает от коррозии;

1<α<2,5 защита от коррозии обеспечивается; α>2,5 высокое внутренне напряжение способствует растрескиванию и отслаиванию оксидной пленки.

Газовая коррозия

Уме+х/2О2=МехОу;

Жаростойкое легирование:∆ (легир)<∆ . Степень окисления: а) при избытке металла в оксиде основы: nлегир>n; Zn+0.1-1%Al при 660К-скорость коррозии снижается в 100 раз; б) при недостатке металла в оксиде основы: nлегир<n; Ni(т)+Li2O(г), 1370К; в) при nлегир=n; легир< где r радиусы атомов. α=VОк/VМе=1,0-2,5.

Защитные покрытия: алитирование NH4Cl―>(1200K) NH3+HCl; 2Al+8HCl=3H2+2AlCl3; AlCl3+Fe=FeCl3+Al; Плакирование: Сu+инконель(80%Ni,14%Cr,6%Fe). Жаростойкие эмали: ЭЖ-1000-SiO2, H3BO3, BaCO3, CaCO3, TiO2, ZnO. Тугоплавкие соединения: TiC, SiC.

Защитные атмосферы: Получение: 1) диссоциацией 2NH3 (1000K) N2+3H2; 2) очистка технического азота от О2- 90-96% N2, 10-4% H2; 3) генераторный процесс-из древесного угля: CO+CO2+N2; 4) частичное сжигание: NH3; CO+CO2+H2+H2O+N2.

Уменьшение окисления металлов: 1) сжигание топлива с недостатком воздуха при термообработке; 2) облегчение образования на металле защитной пленки Mg+SO2+CO2―>MgSO4+MgCO3; 3)защитные обмазки: 50%огнеупорной глины+20%магнезита+5-20% Na2B4O7+2-10%CaO+1-2%NH4Cl; 4) введение в топливо, содержащее V2O5, оксидов, образующих с ним тугоплавкие соединения и уменьшающих налипание золы:CaO, MgO, SiO2.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 9368 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Либо вы управляете вашим днем, либо день управляет вами. © Джим Рон
==> читать все изречения...

2229 - | 1966 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.