Коррозия и защита металлов Опыт 2. Влияние микрогальванических элементов на коррозию цинка в
серной кислоте (контактная коррозия)
В две пробирки помещают по грануле цинка и наливают раствор серной кислоты. В
одну из пробирок добавляют несколько капель сульфата меди. Наблюдают
различную интенсивность выделения водорода. К грануле цинка, находящейся в
растворе серной кислоты, прикасаются медной проволокой. Отмечают, почему
Выделение водорода происходит с поверхности медной проволоки? Составляют
схемы работы микрогальванического элемента в серной кислоте. Укажите анод и
катод. Напишите уравнения коррозионного разрушения цинка в обеих пробирках.
Какой вид коррозии наблюдается?
Опыт 3. Коррозия при нарушении анодного и катодного покрытий
В два стаканчика наливают раствор хлорида натрия и красной кровяной соли. В
первый стаканчик опускают пластинку оцинкованного железа с нанесенными на
ней глубокими царапинами (используют для этого железный гвоздь). Во второй
стаканчик опускают пластинку луженого железа, с такими же царапинами. В каком
стакане корродирует железо? Почему? Составьте схему действия коррозионных
процессов в каждом случае.
каплю
Опыт 4. Атмосферная коррозия в результате различного доступа кислорода
(коррозия под каплей).
Зачищенную поверхность стальной пластинки промывают и тщательно
вытирают фильтровальной бумагой. На чистую поверхность наносят
специального реактива состоящего из 3%-го раствора NaCI, к которому добавлен
К[Fe(CN)6] и фенолфталеин. Через 5 – 7 минут наблюдают синее окрашивание в
центре капли и розовое
окружности. Составьте схему действия
гальванопары разностной аэрации. Кs[Fe(CN)6] добавлен, как реактив на ионы
железа (D), а фенолфталеин, как реактив на ОН(-) ионы
3Fe2++2[Fe(CN)6]3 =Fe3[Fe(CN)6]2
Чем вызвано появление розовой окраски у краев капли?
1 СТАКАН: 20г 20% раствора NaCl
2 СТАКАН: 100мл 30% раствора NaCl(p = 1.15г/мл)
3 СТАКАН: ?
1) Работаем с первым стаканом:
mр-ра = 20г; w=20% или 0,2, найдем массу соли в растворе:
mр.в.=
2) Работаем со вторым стаканом:
V = 100мл, p = 1,15г/мл, w = 30% или 0,3
По формуле: m(р-ра) = p*V = 100мл*1,15г/мл = 115г - масса второго раствора.
m(р-ра) = 115г, w = 30%
По формуле:
m(р.в.) =
3) Работаем с третьим стаканом.
Масса третьего раствора:
m(3р-ра) = m(1р-ра) + m(2р-ра) = 20г + 115г = 135г
m(3р.в.) = m(1р.в.) + m(2р.в.) = 34,5г + 4г = 38,5г
Рассчитаем массовую долю:
ответ: массовая доля в третьем растворе 28,5%
Общая характеристика
К элементам главной IIA группы относятся Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. История открытия химических элементов группы IIA .
Атомы металлов IIA подгруппы имеют валентную электронную конфигурацию ns2, где n - номер периода, в котором находится металл .
Плотность, температура плавления, температура кипения простых веществ элементов IIA группы .
Как видно из табл. 13.2, металлы IIА группы относительно легкоплавки. Самым тугоплавким является Ве. Все эти металлы сравнительно легкие.
Первый потенциал ионизации (ПИ1), сродство к электрону (СЭ) и электроотрицательность по Полингу атомов элементов группы IIA .
Металлы от кальция до радия могут взаимодействовать с водой, давая гидроксиды, растворимые в воде (т.е. щелочи), поэтому их называют щелочноземельными:
Me + 2 H2O = Me(OH)2 + H2.
Щелочноземельные металлы самые активные после щелочных металлов. Поэтому иногда говорят, что атомы щелочноземельных металлов "стремятся отдавать валентные электроны, чтобы приобрести устойчивую электронную оболочку инертного газа". Из данных табл. следует, что это не совсем так. Чтобы у атома металла отнять даже один электрон и превратить его в положительно заряженный ион
Me - e + ПИ1 = Me+
необходимо затратить достаточно большую энергию ПИ1. Чтобы у иона Ме+ отнять еще один электрон, необходимо затратить еще большую энергию ПИ2:
Me+ -e + ПИ2 = Ме2+.
Эта большая, (по химическим масштабам) затрата энергии будет компенсирована прежде всего электростатическим взаимодействием с противоположно заряженными ионами. При переходе от Be к Ra и ПИ1, и ПИ2 уменьшаются, и поэтому активность металла , т.е к химическому взаимодействию - увеличивается. Типичные степени окисления элементов IIA группы в различных соединениях +2.
Получение
Be, Mg, Ca и Sr (Ме) получают электролизом расплавов их хлоридов:
MeCl2 = Me2+ + 2Cl-,
катод: Me2+ + 2e = Me; анод: 2Cl- -2e = Cl2,
а Ва - электролизом его окислов.
Используя относительно меньшую, чем у Al, С, Si, температуру кипения, можно получать эти металлы восстановлением их из оксидов и фторидов при высоких температурах:
4МеO + 2Al Ме(AlO2)2+ 3Me
(Ме = Ca, Sr, Ba),
MeO + C CO + Me,
2MeO + CaO + Si CaSiO3 + 2Me,
BeF2 + Mg = MgF2 + Be.