- •Общие методические указания
- •Учебная программа
- •Рабочая программа. Содержание дисциплины
- •Лабораторный практикум
- •Литература
- •Квантово-механическое объяснение строения атома
- •Строение многоэлектронных атомов
- •Периодическая система элементов д.И. Менделеева
- •Строение атома и периодический закон
- •1.5. Свойства элементов и периодическая система
- •Примеры решения типовых задач
- •2. Строение молекул и химическая связь
- •2.1. Ковалентная связь. Метод валентных связей
- •2.2. Гибридизация атомных орбиталей
- •2.3. Ковалентные связи с участием атома углерода
- •2.4. Ионная химическая связь
- •2.5. Металлическая связь
- •2.6. Водородная связь
- •Связи, образуемые атомом н, находящимся между двумя атомами электроотрицательных элементов, называются водородными:
- •2.7. Поляризация связи и дипольный момент
- •2.8. Основные параметры молекул
- •2.9. Примеры решения типовых задач
- •3. Основы химической термодинамики
- •3.1. Некоторые понятия термодинамики
- •3.2. Понятие о функции состояния
- •3.3. Внутренняя энергия, теплота, работа
- •3.4. Первый закон термодинамики. Понятие об энтальпии
- •3.5. Тепловой эффект химической реакции
- •3.6. Термохимические расчеты
- •3.7. Понятие об энтропии и второй закон термодинамики
- •3.8. Число микросостояний (термодинамическая вероятность) и энтропия
- •3.9. Свойства энтропии. Зависимость энтропии от объема
- •Зависимость энтропии от давления
- •Зависимость энтропии от температуры
- •3.10. Энергия Гиббса и состояние химического равновесия
- •3.11. Энергия Гиббса и состояние химического равновесия
- •3.12. Примеры решения типовых задач
- •4. Основы химической кинетики
- •4.1. Основные понятия химической кинетики
- •4.2. Скорость химических реакций
- •4.3. Гомогенные химические реакции
- •4.4. Зависимость скорости гомогенной химической реакции от концентрации реагирующих веществ
- •4.5. Графический метод определения констант дифференциального кинетического уравнения
- •4.6. Зависимость концентрации реагирующих веществ от времени для реакции первого порядка. Интегральное кинетическое уравнение
- •4.7. Скорость гетерогенной химической реакции
- •4.8. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Уравнение Аррениуса
- •4.9. Энергия активации
- •4.10. Распределение молекул по энергиям
- •4.11. Энтропия активации. Стерический фактор
- •4.12. Расчет энергии активации
- •4.13. Каталитические реакции
- •Сущность каталитического действия.
- •4.14. Химическое равновесие
- •4.14.1. Состояние равновесия
- •4.14.2. Константа равновесия
- •Изменение концентраций.
- •Влияние температуры.
- •4.15. Примеры решения типовых задач
- •5. Растворы
- •5.1.Тепловой эффект растворения
- •5.2. Растворимость
- •5.3. Концентрация растворов
- •5.4. Законы Рауля
- •Следствия закона Рауля
- •5.5. Примеры решения типовых задач
- •6. Растворы электролитов
- •6.1. Механизм процесса диссоциации
- •6.2. Сильные и слабые электролиты
- •6.3. Электролитическая диссоциация солей, кислот и гидроксидов
- •6.4. Смещение ионных равновесий
- •6.5. Ионные равновесия в растворах амфотерных электролитов
- •6.6. Ионное равновесие в гетерогенных системах. Произведение растворимости
- •6.7. Смещение равновесий в ионных реакциях. Направление ионных реакций
- •6.8. Ионное произведение воды
- •6.9. Водородный показатель среды (рН)
- •6.10. Гидролиз солей
- •6.11. Примеры решения типовых задач
- •7. Окислительно-восстановительные реакции
- •7.1. Понятие о степени окисления
- •7.2. Окислительно-восстановительные пары и их количественная характеристика
- •7.3. Направление окислительно-восстановительных реакций
- •7.4. Составление уравнений окислительно- восстановительных реакций
- •7.5. Влияние среды на характер окислительно-восстановительных реакций
- •7.6. Виды реакций окисления-восстановления
- •7.7. Примеры решения типовых задач
- •8. Электрохимические процессы
- •8.1 Основные понятия, определения
- •8.2. Электродные потенциалы
- •8 .3. Стандартный водородный электрод
- •8.4. Ряд стандартных электродных потенциалов (ряд напряжений металлов)
- •8.5. Уравнение Нернста
- •8.6. Потенциалы газовых электродов
- •Cхемы щелочных аккумуляторов:
- •На катоде – восстановление кислорода
- •8.8. Примеры решения типовых задач
- •9. Электролиз
- •9.1. Основные понятия электролиза
- •2NaCl расплав
- •4NaОНрасплав
- •9.2.2. Электролиз раствора электролита
- •9.2. Последовательность протекания электродных процессов при электролизе
- •9.2.1. Электролиз расплава электролита
- •9.3. Законы Фарадея в электролизе
- •Объединяя оба закона, можно записать
- •Уравнение (9.2) может быть записано как
- •9.4. Применение электролиза
- •9.5. Примеры решения типовых задач
- •10. Коррозия металлов
- •10.1. Классификация коррозионных процессов
- •10.2. Коррозия металлов в растворах электролитов при различных значениях рН
- •10.3. Поляризационные явления в гальванических элементах и при коррозии металлов
- •10.4. Защита металлов от коррозии
- •10.5. Примеры решения типовых задач
- •11. Минеральные вяжущие вещества
- •11.1. Природные силикаты
- •11.2. Понятие о минеральных вяжущих веществах
- •11.3. Процессы твердения минеральных вяжущих веществ
- •11.4. Характеристика минеральных вяжущих веществ
- •1000°С ангидритовое вяжущее вещество.
- •12. Экспериментальная часть
- •12.1. Лабораторная работа «Ионные равновесия в растворах электролитов»
- •12.2. Лабораторная работа «Коррозия и защита металлов»
- •13. Контрольные вопросы
- •13.1. Строение атома. Химическая связь.
- •13.2. Основы химической термодинамики
- •62. Рассчитайте количество теплоты, выделяемое при полном
- •13.3. Химическая кинетика
- •13.4. Свойства растворов, способы выражения концентраций
- •13.5. Растворы электролитов
- •13.6. Окислительно-восстановительные реакции
- •13.7. Электрохимические процессы
- •13.8. Электролиз
- •13.9. Коррозия металлов
- •Приложение
- •Термодинамические свойства веществ (при 298,15 к)
- •Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы (Ео298) в водных растворах
- •Вопросы для подготовки к зачету по курсу «Химия» для студентов заочного факультета
- •Вопросы для подготовки к экзамену по курсу «Химия» для студентов заочного факультета
- •Силикаты. Минеральные вяжущие вещества
- •Элементы органической химии. Органические вяжущие вещества
13.9. Коррозия металлов
(№ 271 – 300)
271−280. Какие окислительно-восстановительные процессы происходят при контакте железного изделия (Fe) с представленными в табл. металлами (Me)? Укажите, какой металл при этом окисляется? Приведите уравнения электродных процессов. Составьте схемы работы гальванических элементов, образующихся при коррозии металлов в данных условиях.
№ задачи |
Металлы, контактирующие с железным изделием (Fe/Me) |
Коррозионная среда |
271 |
Zn, Cr |
раствор H2SO4 |
272 |
Zn, Cu |
влажная атмосфера (Н2О+О2) |
273 |
Ni, Cr |
влажная промышленная атмосфера (H2O, SO2, HCl, CO2) |
274 |
Sn, Al |
пресная вода |
275 |
Ag, Cr |
pН <7 (отсутствие кислорода) |
276 |
Co, Mg |
влажная атмосфера (Н2О+О2) |
277 |
Zn, Sn |
морская вода (Н2О+Cl-) |
278 |
Cd, Ni |
раствор электролита (рН > 7) |
279 |
Mg, Sn |
влажная промышленная атмосфера (H2O, SO2, HCl, CO2) |
280 |
Pb, Cd |
влажная атмосфера (Н2О+О2) |
281−285. Железная пластина (Fe) имеет покрытие из другого металла. Какой из металлов (железо или металл покрытия) будет разрушаться в случае нарушения поверхностного слоя покрытия? Составьте схемы процессов, происходящих на электродах образующихся гальванических элементов в указанных средах.
№ задачи |
Металл покрытия |
Коррозионная среда |
281 |
Cu, Mg |
пресная вода |
282 |
Zn, Sn |
морская вода (Cl−) |
283 |
Sn, Al |
кислая среда |
284 |
Ag, Zn |
влажная атмосфера (Н2О+О2) |
285 |
Ni, Ag |
влажная промышленная атмосфера (H2O, SO2, HCl, CO2) |
286–290. Металл (Ме1) находится в контакте с другим металлом (Ме2). Укажите, какой из металлов будет подвергаться коррозии? Приведите уравнения электродных процессов, схемы образующихся микрогальванических элементов и рассчитайте ЭДС при стандартных условиях.
№ задачи |
Ме1/Ме2 |
Коррозионная среда |
286 |
Al/Cu |
влажная атмосфера (Н2О+О2) |
287 |
Al/Cu |
кислый водный раствор (предполагается отсутствие О2) |
288 |
Sn/Fe |
влажная промышленная атмосфера |
289 |
Sn/Fe |
влажная атмосфера (Н2О+О2) |
290 |
Cu/Zn |
морская вода |
291–294. Укажите, какой металл можно использовать в качестве протектора для защиты изделия от коррозии в водных растворах в контакте с воздухом? Приведите уравнения электродных процессов и схемы образующихся микрогальванических элементов.
№ задачи |
Изделие |
№ задачи |
Изделие |
291 |
Fe |
293 |
Zn |
292 |
Sn |
294 |
Ni |
295–298. Рассмотрите коррозию изделия в электролите, содержащем соляную кислоту. Приведите уравнения электродных процессов и схемы образующихся гальванических элементов.
№ задачи |
Изделие |
№ задачи |
Изделие |
295 |
оловянистая бронза (Cu/Sn 8…10%) |
297 |
cплав Sn/Ag |
296 |
сплав Cu/Ag |
298 |
луженое железо |
299–300. Рассмотрите коррозию изделия во влажной атмосфере. Приведите уравнения электродных процессов, состав продуктов коррозии и схемы образующихся коррозионных гальванических элементов.
№ задачи |
Изделие |
№ задачи |
Изделие |
299 |
латунь (сплав Cu/Zn) |
300 |
алюминиевая бронза (Cu/Al) |