РефератыХимияШпШпоры по химии

Шпоры по химии

Гидролиз


Виды сред.


1. [Н⁺]=[ОНˉ]=1Е-7 нейтралная среда(рН=7); 2. [Н⁺]>[ОНˉ] кислая среда(рН<7); 3. [Н⁺]<[ОНˉ] щелочная(рН>7)


Соли по отношению к гидролизу делятся на 4 группы:












1.Соли образ. сильн. и сл. кисл. 2.Соли обр. сл. осн. и сиьн. кисл. 3.Соли обр. сл. осн. и сл. кисл. (полн. или совместный гидролиз)

4.Соли обр. сильн. осн. и сильн. кисл.


К2
S→2K⁺+S²ˉ pH>7


Ступень I. S²ˉ+H⁺OHˉ⇆(HS)ˉ+OHˉ 2K⁺+S²ˉ+HOH⇆(HS)ˉ+OHˉ+2K⁺


К2
S+HOH⇆KHS+KOH


Ступень II. (HS)ˉ+HOH⇆H2
S+OHˉ


K⁺ +(HS)ˉ+HOH⇆H2
S+OHˉ+K⁺


KHS+HOH⇆H2
S+KOH


MgCl2
→Mg²⁺+2Clˉ pH<7


Ступень I. Mg²⁺+H⁺OHˉ⇆(MgOH)⁺+H⁺


2Clˉ+ Mg²⁺+HOH⇆(MgOH)⁺+H⁺+2Clˉ


MgCl2
+HOH⇆MgOHCl+HCl


Ступень II. (MgOH)⁺+HOH⇆Mg(OH)2
+H⁺


Clˉ+ MgOH⁺+HOH⇆Mg(OH)2
+H⁺+Clˉ


MgOHCl+HOH⇆Mg(OH)2
+HCl


MgS→Mg²⁺+S²ˉ pH≈7


Mg²⁺+S²ˉ+2H⁺OHˉ⇆Mg(OH)2
+H2
S


MgCl2
+Na2
S+2H2
O→


Na2
SO4
→2Na⁺+SO4
²ˉ pH=7

Ионные уравнения.


В ионн. виде в молекулярной форме записываются: 1. Не электролиты; 2. Слабые электролиты; 3. Из числа сильных электролитов – нерастворимые осадки.


Случаи необратимых реакций: 1. Образование осадка AgNO3
+HCl→AgCl+HNO3


Ag⁺+Cl¯→AgCl↓ - белого цвета


2. Образование сл. элекр. HCl+NaOH→NaCl+H2
O


H⁺+OH¯→H2
O – слабый электролит


3. Образование газа K2
CO3
+2HCl→2KCl+CO2
↑+H2
O


CO3
¯+2H⁺→ CO2
↑+H2
O


Амфотерные гидрооксиды.
Be(OH)2
, Zn(OH)2
, Pb(OH)2
, Sn(OH)2
, Sn(OH)4
, Cr(OH)3
, Al(OH)3
Доказательсво амфотерности:






Основные свойства Кислотные свойства

Be(OH)2
+2HCl→BeCl2
+2H2
O


Be(OH)2
+2H⁺→Be²⁺+2H2
O,иливкомпл.в:


Be(OH)2
+2HCl+2H2
O→[Be(H2
O) 4
]Cl2


Be(OH)2
+2H⁺+2H2
O→[Be(H2
O) 4
]²⁺


Be(OH)2
+2NaOH→Na2
BeO2
+2H2
O


Be(OH)2
+2ОНˉ→BeO2
²ˉ+2H2
O


Be(OH)2
+2NaOH→Na2
[Be(OH)4
]


Be(OH)2
+2ОНˉ→[Be(OH)4
]²ˉ



Взаимодействие Ме с окислит (кисл., щел., вода).



















Взаимодействие Ме с водой. Взаимодействие Ме с раств. щелочью. Взаимодействие Ме с кислотами.

Вост. воды 2H2
O+2ē→H2
+2OHˉ


Mg+H2
O→


φ(Mg(OH)2
/Mg)=-2.36


φ(H2
O/H2
)=-0.413 φ окисл.>φ вост – реакция идёт


1|Mg˚+2H2
O - 2ē→Mg(OH)2
+2H⁺


1|2
H
2

O
+2ē

H
2

+2
OH
ˉ _


Mg+4H2
O→Mg(OH)2
+H2
+2H⁺+2OHˉ


Mg+2H2
O→Mg(OH)2
+H2


Нек. активн. Ме находятся в пассивир. сост., т.к. их поверхность покрыта прочным продуктом окислен.


Пассивацией
наз. явлен. глубок. торможен. реакции окислен. над действием продукта этого окисления.


В ратворах щелочей окислителем явл. вода.


Al+NaOH+H2
O→


φ(AlO2
ˉ/Al)=-2.36


φ(Al2
O/H2
)=-0.827 φ окисл.>φ вост – ре-акция идёт


2|Al˚+4OHˉ - 3ē→AlO2
ˉ+2H2
O


3|2
H
2

O
+2ē

H
2

+2
OH
ˉ _


2Al+8OHˉ+6H2
O→2AlO2
ˉ+4H2
O+3H2
+6OHˉ


2Al+2NaOH+2H2
O →2NaAlO2
+3H2


кислоты по отношению к Ме дел. на 2-е группы(какой ион явл. окислит.)


H⁺ Кислотный остаток – окислит.
HCl ,H2
SO4
р.
H2
SO4
к. , HNO3
р. , HNO3
к.

1. Ме+H2
SO4
р. →МеSO4
2


φ(H/2H⁺)=0 φ(Ме)<0


1.Ме+H2
SO4
к.→МеSO4
+ H2
O+прод.
вост
.
кисл
.
ост
.


Li-Zn (
H2
S) Cr-H(
S˚) после
Н
(
SO2
)


φ(SO4
²ˉ/S)>1


SO4
²ˉ→ H2
S


SO4
²ˉ→S


SO4
²ˉ→SO2


2. Ме+HNO3
р→МеNO3
+H2
O+пр
.
вост
.
кисл
.
ост
.


Li-Zn (
NH4
⁺,NH4
NO3
) Cr-H(
N2
O) после
Н
(
NO)


φ(NO3
ˉ)>1


3. Ме+HNO3
к→ МеNO3
+ H2
O + пр
.
в
кисл
.
ост
.


Li-Zn (NO)
Zn-
(NO2
)


Пример. Au+3V HCl+HNO3
→AuCl3
+NO2
+H2
O



Основные классы органических соединений




































КЛАССЫ ОКСИДЫ ГИДРООКСИДЫ СОЛИ
Производн. от элемент + О оксиды + Н О
Классифик. класса С мет. + О основной С немет. +О кислотный С двойств. св. амфотерный Основн. + Н О основание

Кисл.окс.+ Н О


амфотерный


Амфотерн+Н О


амфотерный


Ср. соль кислая основная

примеры


Li2
O


Cu2
O


CuO


MnO


SO2


SO3


P2
O5


*нек.Me


Mn2
O7


CrO3


ZnO


PbO


Al2
O3


Cr2
O3


LiOH


CuOH


Cu(OH)2


Mn(OH)2


H2
SO3


H2
SO4


H2
PO4


*нек. Ме


HMnO4


H2
CrO4


Zn(OH)2


Pb(OH)2


Al(OH)3


Cr(OH)3


Na2
CO3


CuCl2


NaHCO3


гидроксокарбонат натрия


CuOHCl


гидроксохлорат меди


не электролиты электролиты

Слабые электролиты КА⇆К⁺+А¯ α , К дисс.













кислоты основания соли

HF , H2
S , HNO2
, H2
SO3
, H2
CO3
, H2
SiO3
, HCN , HSCN , CH3
COOH , H3
PO4


HClO


все нерастворимые


в воде и NH4
OH–сл


(NH4
– H2
O)


Fe(SCN)3
– родонит железа,


СdCl2
,HgJ2


H2
CO3
⇆H⁺+HCO3
¯


HCO3
¯⇆H⁺+CO3
¯


Cu(OH)2
⇆OH¯+CuOH⁺


CuOH⁺⇆OH¯+Cu²⁺



Сильные электролиты КА→К⁺+А¯ α , К дисс.












кислоты основания соли
HCl , HBr , HJ , HNO3
, H2
SO4
, HMnO4
, HClO4
, H2 CrO4

все растворимые


в воде кроме NH4
OH


почти все. кислые – раств.


основн.-нераст.


Na2
CO3
→2Na⁺+CO3
²¯

Таблица для решения ОВР.



















среда Кислая H⁺,H2
О
Щел. OHˉ, H2
О
Нейтральная H2
О

Связ.изб. Oˉ²


NO2
ˉ→ NO3


Oˉ²+2H⁺→H2
О
Oˉ²+ H2
О →2OHˉ
Oˉ²+ H2
О →2OHˉ

Внесен. недост.Oˉ²


NO2
ˉ→NO3
ˉ


H2
О→Oˉ²+2H⁺
2OHˉ→Oˉ²+ H2
О
H2
О→Oˉ²+2H⁺
Таблица дана в расчёте на 1 атом кислорода.

Величины потенциалов в различных средах










Срда кислая рН<7 Нейтральная рН=7 Щелочная рН>7

φ(Fe²⁺/Fe)=-0.44 B


φ(Al³⁺/Al)=-1.66


φ(Mg²⁺/Mg)=-2.36


φ(2H⁺/ H2
)=0


φ(O2
/ H2
O)=+1.22


φ(Fe(OH)2
/Fe)=-0.46


φ(Al(OH)3
/Al)=-1.88


φ(Mg(OH)2
/Mg)=-2.36


φ(H2
O/H2
)=-0.413


φ(O2
/4OHˉ)=+0.814


φ(Fe(OH)2
/Fe)=-0.874


φ(AlO2
ˉ/Al)=-2.36


φ(Mg(OH)2
/Mg)=-2.69


φ(Al2
O/H2
)=-0.827


φ(O2
/4OHˉ)=+0.401



Законы термохимии.


1.З-н Гесса:
Тепловой эффект хим. реакции не зависит от стадии процесса, а завис. от нач. и конечн. сост. вещества. ∆Н х.р.=∆Н1+∆Н2


Следствия:
1. n*A+m*B=x*C+y*D , х,у – стереохимические коэффициенты, А,В – исходные вещества, С,D – продукты реакции


∆Н х.р.=∑∆Н обр.прод.р.--∑∆Н обр.ис.в. или ∆Н=(∆Н обр.С*х+∆H обр.D*y) — (∆Н обр.A*n+∆H обр.B*m)


2. ∆Н пр.р.=--∆Н обрат.р.


2.З-н Лавуазье-Лапласа:
∆Н обр.в.=--∆Н разл.в.


Следствия:
1. Чем <∆Н обр.в. , тем оно более термич. устойчиво.


Энтропия.
Изменение ∆S х.р.=∑S прод.р.--∑S исх.в. или ∆S=S обр.С*x—(S обр.A*n+S обр.В*m)


Факторы,
влияющие на энтропию: 1. Агрегатное состояние; 2. Атомная или молекулярная масса веществ; 3.При увеличении полярности процессов энтропия #.


Энтропийный и энтальпийные факторы. Энергия Гиббса.


Два фактора сводятся к единому энергии Гиббса: ∆G=∆H—T*∆S, ∆G=0-сост.равноес.,∆G<0-самопроизв.протекание прям.процесса,∆G>0-самопр.протек.обр.проц.


∆G – энергия Гиббса – критерий вероятности самопроизв. протекания процесса. ∆G образ.прост.в.=0 G[кДж.моль]


∆G х.р.=∑∆G обр.пр.р.--∑∆G обр.исх.в. с учётом коэффициентов


Влияние температуры на ход реакции.


1. ∆H<0 ∆S<0 2. ∆H>0 ∆S<0


Скорости хим. реакций, хим. равновесие.


Системы протекания реакций:


1.Гомогенная (однор сист.)
сост.из одного вида фаз (нет раздела фаз, т.е. в одном агрегатном сост.). Реакции, протекающие в этой сист. тоже гомогенные, протекающие во всём объёме этой системы. V гом.р.=+
∆с/∆Т=+
∆n/(V*∆T), ∆n – кол.активных взаимодействий, ∆с – изменен.концентрации вещ-ва, ∆Т-отр.вр.


V гом.р.=[моль/литр*сек]=[моль/м³*сек]


2.Гетерогенные (неоднор. сист.)
сост. из двух и более фаз, сущ. поверхность раздела фаз. Гетероген. реакции протекают на поверхн. разд. фаз.


V гет.р.=+
∆с/S*∆T=[моль/литр*м²*сек] , S – площадь раздела фаз.


Факторы, влияющие на скорость.


1.Концентрация
- прямая завис.


Закон действующих масс (з.д.м.)
V=k*[A]ⁿ*[B] ⁿⁿ, k – константа равновесия, зависит от природы вещ-ва и температуры.В формулу не включ. конц. вещ-ва в тв. сост.


2.Давление гомоген.(для газов)
– прямая завис. При увел. давлен концентрация растёт прям пропорционально.


3.Температура
– прям. з. При небольших изменениях температуры скорость реакции рассчитывается по правилу Вант-Гоффа:
При увеличении темрературы на каждые 10° скорость реакции увеличивается от 2 до 4 раз. V т2=V т1 *γ↑((Т2-Т1)/10)


4.Площадь для гетероген
(прямая) 5. Природа веществ.
6.Катализаторы(ускор.р.) или ингибиторы(замедл.р.)


Уравнение Аррениуса
(справедливо для больших интервалов ∆ t)


Еа – энергия активизации – избыток энергии по сравнен

ию со средним уравнем энергии вещества необход. для накапливания хим. реакции. Высок. t уменш. Еа


K=K0*e↑(-(Ea/R*T)) , К – константа скорости(физич. смысл. – скорость реакции при опред. концентрации(1 моль/1 литр)), К0 – пост. множитель


↑ Т => ↓ Ea => ↑ K => ↑V


Влияние катализатора на скорость, Катализ процесс:

Гомогенный – ускорение во всём объёме Гетерогенный – на гране раздела фаз


Катализатор снижает Еа


Химическое равновесие

Обратимые реакции
– протекающие при одних и тех же условиях в сторону прямой и обратной реакций.


Для колич. оценки хим. равновесия используют константу равновесия. К х.р.=К пр./К обр.=[C] *[D] /[A]ⁿ*[B]ⁿⁿ , K х.р.=1-хим.равновес.,К х.р.>1-пр.р.,К х.р.<1-обр.р.


Сдвиг хим. равновесия.
Сдвиг происходит по принципу Ле-Шателье:
Если изменить одно из условий равновесия, то оно сместится в сторону противодействия измения.


1.Изменен. концентр.
2.Изменение темпер
. ↑Т эндо ,↓Т экзо 3.Изменен. давлен
. ↑Р меньшых объема ↓Р большых объёмов 4.Катал.
ускор. обе р., но равновес. несмещ.


РАСТВОРЫ.


Растворы
– однородн. или гомогенные сист. состоящие из двух и более компонентов: 1.Растворитель(то чего больше не меняющ. агр. сост. вещ-ва) 2.Растворим. вещ-ва растворитель вода – растворы гидраты , др-е растворы – саль ваты


Процесс растворения
– физ.-хим. процесс. Признаки физ. – механ. смесь, химического – образование хим. связи и тепловые явления.


Энергетика процесса растворения
. Процесс: 1.Разрушен. кристалич. решетки вещества ∆Н разр.>0;


2.Дифузия частиц растворён. веществ сквозь частицы раствора ∆Н диф.≈ 0; 3.Процесс гидратации ∆Н гидр.< 0.


Т.о. ∆Н раствора=∆Н разр.+∆Н диф.+∆Н гидр.


При растворении(расплавлении) нек. вещества диссоциируют
(распадаются на ионы). Их растворы проводят ток – электролиты
.


Не электролиты
– оксиды и почти все органические вещества.


Электролиты характеризуются
: 1.Степенью диссоциации
α=число продиссоц.молек./общ.число молекул - зависит от прир. электрол.,от Т(пр.проп.), концентр(обр.пр.)


α>30% - сильн. эл., α<3% - сл. эл., αÎ (3%;30%) – ср.силы.


2.Константа диссоциации.
Сл. эл: КА⇆К⁺+А¯ Сил. эл: КА→ К⁺+А¯ (КА – молекула) К равновес.=К диссоц.=[ К⁺]*[ Аˉ]/[KA]


К диссоц. имеет смысл только для слабого электролита(обр. процесс)


Ионные уравнения.


В ионн. виде в молекулярной форме записываются: 1. Не электролиты; 2. Слабые электролиты; 3. Из числа сильных электролитов – нерастворимые осадки.


Случаи необратимых реакций: 1. Образование осадка AgNO3
+HCl→AgCl+HNO3


Ag⁺+Cl¯→AgCl↓ - белого цвета


2. Образование сл. элекр. HCl+NaOH→NaCl+H2
O


H⁺+OH¯→H2
O – слабый электролит


3. Образование газа K2
CO3
+2HCl→2KCl+CO2
↑+H2
O


CO3
¯+2H⁺→CO2
↑+H2
O


КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕИЯ

К.с.
– сложн. соед. сост. из более простых, способных к самостоятельному сущ.


Пример. HgJ2
*2KJ


Свёрнутый вид: К2
[HgJ4
] число легандов
– координационное число
(к.ч.)


Лучшие компл. образователи – ионы d-элементов(эл. побочн. групп), т.к. у них малый радиус


Мианды –
отрицат. Ионы или нейтральн. молек.: J¯, F¯, Cl¯, NO2
¯, OH¯ или H2
O , NH3


Амфотерные гидрооксиды.
Be(OH)2
, Zn(OH)2
, Pb(OH)2
, Sn(OH)2
, Sn(OH)4
, Cr(OH)3
, Al(OH)3
Доказательсво амфотерности:






Основные свойства Кислотные свойства

Be(OH)2
+2HCl→BeCl2
+2H2
O


Be(OH)2
+2H⁺→Be²⁺+2H2
O,иливкомпл.в:


Be(OH)2
+2HCl+2H2
O→[Be(H2
O) 4
]Cl2


Be(OH)2
+2H⁺+2H2
O→[Be(H2
O) 4
]²⁺


Be(OH)2
+2NaOH→Na2
BeO2
+2H2
O


Be(OH)2
+2ОНˉ→BeO2
²ˉ+2H2
O


Be(OH)2
+2NaOH→Na2
[Be(OH)4
]


Be(OH)2
+2ОНˉ→[Be(OH)4
]²ˉ



Гидролиз солей

Г.
– взаимодействие ионов соли с ионами воды, в рез. котор. равновес. воды смещается и среда становится кисл. или щелочной.


H2
O→H⁺+OH¯ К диссоц.=[Н⁺]*[ОНˉ]/[H2O] → К диссоц.*[H2
O] =[Н⁺]*[ОНˉ]=К H2
O=1Е-14 - ионное произведение воды


Виды сред.


1. [Н⁺]=[ОНˉ]=1Е-7 нейтралная среда(рН=7); 2. [Н⁺]>[ОНˉ] кислая среда(рН<7); 3. [Н⁺]<[ОНˉ] щелочная(рН>7)


рH=-lg[Н⁺] pOH=-lg[ОНˉ] pН+pОН=14


Соли по отношению к гидролизу делятся на 4 группы:












1.Соли образ. сильн. и сл. кисл. 2.Соли обр. сл. осн. и сиьн. кисл. 3.Соли обр. сл. осн. и сл. кисл. (полн. или совместный гидролиз)

4.Соли обр. сильн. осн. и сильн. кисл.


К2
S→2K⁺+S²ˉ pH>7


Ступень I. S²ˉ+H⁺OHˉ⇆(HS)ˉ+OHˉ 2K⁺+S²ˉ+HOH⇆(HS)ˉ+OHˉ+2K⁺


К2
S+HOH⇆KHS+KOH


Ступень II. (HS)ˉ+HOH⇆H2
S+OHˉ


K⁺ +(HS)ˉ+HOH⇆H2
S+OHˉ+K⁺


KHS+HOH⇆H2
S+KOH


MgCl2
→Mg²⁺+2Clˉ pH<7


Ступень I. Mg²⁺+H⁺OHˉ⇆(MgOH)⁺+H⁺


2Clˉ+ Mg²⁺+HOH⇆(MgOH)⁺+H⁺+2Clˉ


MgCl2
+HOH⇆MgOHCl+HCl


Ступень II. (MgOH)⁺+HOH⇆Mg(OH)2
+H⁺


Clˉ+ MgOH⁺+HOH⇆Mg(OH)2
+H⁺+Clˉ


MgOHCl+HOH⇆Mg(OH)2
+HCl


MgS→Mg²⁺+S²ˉ pH≈7


Mg²⁺+S²ˉ+2H⁺OHˉ⇆Mg(OH)2
+H2
S


MgCl2
+Na2
S+2H2
O→


Na2
SO4
→2Na⁺+SO4
²ˉ pH=7

Соль гидролизу не подвергается.


Глубину гидролиза можно опред. сл. обр.:


1.Степень гидролиза – h – отношен. числа прогидролизовавшихся молекул к общ. числу молекул. Зависит от природы соли, темпер. и концентр.


Константа гидролиза
К гид.=К H2
O/К дис.сл.электролитов h=√(К гид./С соли)


2. Молярн. концентрация(молярность)
С м=h/V=m р.в./M р.в.*V


3. Моляльная конц.(моляльность)
– кол-во молей раств. вещ-ва в 1000 г. ратворит. См=n/V=m р-ва/∋*V , ∋ - эквивалент (или m э)


Э к-ты=М к-ты/число H⁺ Э осн-я=М осн/число ОH⁺ Э соли=М соли/число атомов Ме*степ. окислен. Ме


Закон эквивалентов
: все взаимод. и получ. вещ-ва наход. в экви. колич. NaOH+HCl=NaCl+H2
OnNaOH=NHCl=nNaCl=nH2
OcNaOH*VNaOH =cH(HCl)*VHCl


Окислительно-востановительные реакции.

ОВР
– реакции идущие с изменением степени окисления элементов при переходе электронов.


Окислители
. 1.Простые или сл. в которых элем. наход. в макс. степ. окислен. Mg²⁺, Mg⁺⁷O4
,(CrO4
)²ˉ


2. F2
, O2


Восстановители. 1.Прост. или сложн. частицы в котор. элемент находится в мин. cтеп. окислен. NH3 , S

Окислители и восстановители
.1.Атомы и молекулы металов (кр. O2
и F2
) Сl2
, Br2
, N2
, S˚ ,P˚


2.Прост. и сложн. частицы в котор. элемент находится в промежут. cтеп. окислен. (SO3
)²ˉ, Fe , (NO2


Направления ОВР. Электродные потенциалы.


Гальванические элементы.
Самрпоизв. электроны идут от вост. к окислит., когда φ окисл.>φ вост., ξ = φ окисл.-- φ вост.>0 - усл. самопроизв. протекан. ОВР.


Электродный потенциал Ме.
Под действ. полярн. молек. воды и отрицат. ионов кислотн. остатка, положит. ионы Ме и сталкиваются на границе Ме – р-р. В рез. образ. двойной электронный слой с опред. раз. потенциалов наз. электродным потенциалом.


Используют относительные величины потенциалов.


Измерение электродных потенциалов.
Гальванич. элементы – приборы в котор. энергия ОВР преобразуется в электрический ток.


Для измерен. потенциалов металов и всех др. частиц создают гальван. элем. в котор. один электрод водородный φ(Н˚2
/2Н⁺), а второй измеряемый.


Возникающая при этом ЭДС и есть величина потенциала. ξ = φ измер. -- φ(Н˚2
/2Н⁺) –эталонный


Устройство медно-цинкового гальванического элемента.


φ(Zn˚/Zn)=-0.76 В


φ(Сu˚/Cu²⁺)=+0.34 B


ξ = φ окисл.-- φ вост=1.1 В


Анодный процесс: Zn˚-2ē→Zn²⁺ анод – восстановитель


Катодный процесс:
Cu
²

+2ē

С
u
˚
катод – окислитель


Zn˚+ Cu²⁺= Zn²⁺+Сu˚


(-)(A) Zn˚| ZnSO4
;1M||CuSO4
;1M|Cu (K)(+)


Потенциал зависит от t, С, от природы ок-ва.


Если конц. отлич. от стандарт., то потенц. рассчит. по прав. Нернста
: φ(OX/Red)=φ˚(OX/Red)+(RT/nF)*ln([OX]/[Red])


OX – окисл. форма, Red – вост. форма, RT/F=0.059, n – число электронов


φ(Меⁿ⁺/Ме)=φ˚( Меⁿ⁺/Ме)+(0.059/n)*lg[Меⁿ⁺] Пример. Ag|AgNO3
;1M|| AgNO3
;0.01M|Ag


φ(Ag⁺/Ag)=0.8+(0.059/1)*lg 10ˉ²=0.692 B


Взаимодействие Ме с окислит (кисл., щел., вода).



















Взаимодействие Ме с водой. Взаимодействие Ме с раств. щелочью. Взаимодействие Ме с кислотами.

Вост. воды 2H2
O+2ē→H2
+2OHˉ


Mg+H2
O→


φ(Mg(OH)2
/Mg)=-2.36


φ(H2
O/H2
)=-0.413 φ окисл.>φ вост – реакция идёт


1|Mg˚+2H2
O - 2ē→Mg(OH)2
+2H⁺


1|2
H
2

O
+2ē

H
2

+2
OH
ˉ _


Mg+4H2
O→Mg(OH)2
+H2
+2H⁺+2OHˉ


Mg+2H2
O→Mg(OH)2
+H2


Нек. активн. Ме находятся в пассивир. сост., т.к. их поверхность покрыта прочным продуктом окислен.


Пассивацией
наз. явлен. глубок. торможен. реакции окислен. над действием продукта этого окисления.


В ратворах щелочей окислителем явл. вода.


Al+NaOH+H2
O→


φ(AlO2
ˉ/Al)=-2.36


φ(Al2
O/H2
)=-0.827 φ окисл.>φ вост – ре-акция идёт


2|Al˚+4OHˉ - 3ē→AlO2
ˉ+2H2
O


3|2
H
2

O
+2ē

H
2

+2
OH
ˉ _


2Al+8OHˉ+6H2
O→2AlO2
ˉ+4H2
O+3H2
+6OHˉ


2Al+2NaOH+2H2
O →2NaAlO2
+3H2


кислоты по отношению к Ме дел. на 2-е группы(какой ион явл. окислит.)


H⁺ Кислотный остаток – окислит.
HCl ,H2
SO4
р.
H2
SO4
к. , HNO3
р. , HNO3
к.

1. Ме+H2
SO4
р. →МеSO4
2


φ(H/2H⁺)=0 φ(Ме)<0


1.Ме+H2
SO4
к.→МеSO4
+ H2
O+прод.
вост
.
кисл
.
ост
.


Li-Zn (
H2
S) Cr-H(
S˚) после
Н
(
SO2
)


φ(SO4
²ˉ/S)>1


SO4
²ˉ→ H2
S


SO4
²ˉ→S


SO4
²ˉ→SO2


2. Ме+HNO3
р→МеNO3
+H2
O+пр
.
вост
.
кисл
.
ост
.


Li-Zn (
NH4
⁺,NH4
NO3
) Cr-H(
N2
O) после
Н
(
NO)


φ(NO3
ˉ)>1


3. Ме+HNO3
к→ МеNO3
+ H2
O + пр
.
в
кисл
.
ост
.


Li-Zn (NO)
Zn-
(NO2
)


Пример. Au+3V HCl+HNO3
→AuCl3
+NO2
+H2
O



Нек. Ме пассивируют под действием холодных кислот: H2
SO4
- Fe , Ti ; HNO3
- Cr


Коррозия Ме
– самопроизв. разрушен. Ме под дейсвием агрессивной окружающей среды.


По элементам разрушен. различают:








хим. коррозию эл.-хим. коррозию

Под действ. с сухими газами при t˚(газовая) или с жидк. не электролитами


Ме+О2
, CO2
, CO , SO3
, Гг(галогены) →разр.


Ме+неэлектролиты


Скорость хим. коррозии зависит от природы Ме, свойств продукта окислен., t˚


При взаимод. Ме с жидк. электрол., с влажн. Воздухом и почвой


Поверхность Ме покрыта коррозионными гальвано парами (КГП)



Причины взаимодействия коразионных гальванопар
: 1.Контакт Ме разн. активн.


2.Хим. неоднородность Ме


3.Неоднородность электролита


4.Неоднородность механического напряжения внутри


5.Блуждающие эл. токи.


Основные положения теории:
1.Коррозия происходит в том сл., если φ ме.> φ окисл.


2.наличие деполяризатора(окислителя)


Процесс деполяризации
– отвод электронов с катодных участков при эл.-хим. коррозии веществами деполяризаторами.


Водородная деполяризация
2H⁺+2ē→H2
в кисл. среде


2H2
O+2ē→H2
+2OHˉ нейтр., щелочной / - вод. деп.


Кислотная деполяризацияO2
+2H2
O+2ē→4OHˉ нейтр., щелочной


O2
+4H⁺+4ē→2H2
O кисл. / -кис. деп.


Методы защиты Ме от коррозии.


1. Покрытия(защитные)


1.1 Металлические


1.1.1 Катодные φ защ.ме.< φ покр. (φFе<φAu)


1.1.2 Анодные φ защ.ме.> φ покр. (φFе>φAu)


1.2 Неметаллические покрытия


1.2.1 Хим. покрытие (обраб. спец. реагентом с образ.защитной плёнки)


1.2.2 Неорганическое покрытие


1.2.3 Органическое покрытие


2. Электрохимические методы (искусственно созд. коррозийной гальвано пары)


2.1 Протекторная защита φ ме.< φ прот.


2.2 Электролизация


3. Ингибиторная защита (замедление процесса)


4. Создание спец сплавов (антикоррозийных сплавов Cr, Ni,Ti)

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Шпоры по химии

Слов:2974
Символов:37227
Размер:72.71 Кб.