Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

chemestry800

.pdf

Скачиваний:

385

Добавлен:

18.03.2016

Размер:

5 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 1514 15 > Следующая >>>

130

2. В пробирку, содержащую CuSO4, добавьте небольшое количество кристаллической соли NaCl. Что наблюдается?

Результаты опыта оформите в виде таблицы и ответов на вопросы.

Металл		Al
Электролит	CuSO4	CuCl2	CuSO4 + NaClкр.

Наблюдаемые явления

Ионно-электронные схемы процесса

На основании значений стандартных электродных потенциалов Al и Cu определите возможность протекания реакции:

Al + CuSO4 .

Объясните, почему результаты опыта не согласуются с теоретическими выводами?

Учитывая, что анион Cl- является активатором и способствует разрушению оксидных пленок, объясните, в результате образования каких микрогальванических элементов происходит коррозия Al.

Приведите ионно-электронные уравнения окислительно-восста- новительных процессов и схемы образующихся при коррозии Al микрогальванических элементов (коррозия протекает с выделением водорода на катодных участках, объясните почему?).

Опыт 4. Коррозия луженого и оцинкованного железа

1. Качественная реакция на ион [Fe2+]. В пробирку налейте несколько капель раствора сульфата железа (II) и добавить 1–2 капли раствора К3[Fe(CN)6].

Появление синего окрашивания обусловлено реакцией:

3Fe2+ + 2Fe [(CN)6]3- = Fe3[ Fe(CN)6]2,

турнбуллева синь

собразованием турнбуллевой сини.

2.Налейте в химический стакан 100 мл воды, добавьте 3–4 капли разбавленной серной кислоты и такое же количество раствора К3[Fe(CN)6]. Раствор перемешайте и разлейте поровну в две фарфоровые чашки. В одну из них поместите пластинку оцинкованного железа (Fe/Zn), в другую – железную пластинку с наплавленным кусочком олова (Fe/Sn).

Заметьте время от погружения пластинок до появления синего окрашивания.

131

Результаты опыта оформите в виде таблицы и ответов на вопросы.

Электролит		H2SO4
Fe/металл покрытия	Fe/Zn		Fe/Sn
Наблюдаемые явления
Ионно-электронные
схемы процессов

Объясните, почему при контакте железа с цинком скорость коррозии ниже, чем при его контакте с оловом.

Укажите направление перехода электронов в парах Fe/Zn и Fe/Sn. На каком металле в обоих случаях происходит выделение водорода?

Приведите схемы образующихся гальванических элементов. Укажите, какое покрытие для железа является анодным, а какое – катодным?

На основании проделанных опытов сделайте вывод о том, что происходит с металлом (Fe) после нарушения анодного и катодного покрытий.

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник / Н.Л. Глинка. – М.: КноРус,

2012.

2.Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник / Н.Л. Глинка; под ред. В.А. Попкова, А.В. Бабкова. Базовый курс для бакалавров. – М.:

Юрайт, 2013.

3.Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учеб.- практич. пособие для бакалавров / Н.Л. Глинка; под ред. В.А. Попкова, А.В. Бабкова. – М.: Юрайт, 2013.

Дополнительная:

1.Горбунов, А.И. Теоретические основы общей химии: учебник / А.И. Горбунов. – М.: Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

2.Семенова, И.В.Коррозия и защита от коррозии / И.В. Семенова, Г.М. Флорианович, А.В. Хорошилов; под ред. И.В. Семеновой. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010.

132

		ПРИЛОЖЕНИЕ
			Таблица 1
Константы диссоциации (Кд) слабых электролитов
в водных растворах (при 25°C)

Электролит	Уравнение диссоциации		Кд, моль/л
Азотистая кислота	HNO2	H+ + NO2−	4,0·10-4
	H3BO3	H+ + H2BO3−	5,8·10-10
Борная кислота	H2BO3−	H+ + HBO32−	1,8·10-13
	HBO32−	H+ + BO33−	1,6·10-14
Вода	H2O	H+ + OH−	1,8·10-16
Кремниевая кислота	H2SiO3	H+ + HSiO3−	2,2·10-10
Кремниевая кислота	HSiO3−	H+ + SiO32−	1,6·10-12
	H3PO4	H+ + H2PO4−	7,5·10-3
Ортофосфорная кислота	H2PO4−	H+ + HPO42−	6,2·10-8
	HPO42−	H+ + PO43−	2,2·10-13
Сернистая кислота	H2SO3	H+ + HSO3−	1,3·10-2
Сернистая кислота	HSO3−	H+ + SO32−	5,0·10-6
Сероводородная кислота	H2S	H+ + HS−	5,7·10-8
Сероводородная кислота	HS−	H+ + S2−	1,2·10-15
Щавелевая кислота	H2C2O4	H+ + HC2O4−	5,9·10-2
Щавелевая кислота	HC2O4−	H+ + C2O42−	6,4·10-5
Синильная кислота	HCN	H+ + CN−	7,2·10-10
Угольная кислота	H2CO3	H+ + HCO3−	4,3·10-7
Угольная кислота	HCO3−	H+ + CO32−	5,6·10-11
Уксусная кислота	CH3COOH	H+ + CH3COO−	1,8·10-5
Фтороводородная кислота	HF	H+ + F−	7,4·10-4
	Al(OH)3	Al(OH)2+ + OH−	7,4·10-9
Гидроксид алюминия	Al(OH)2+	AlOH2+ + OH−	2,1·10-9
	AlOH2+	Al3+ + OH−	1,4·10-9
Гидроксид аммония	NH4OH	NH4+ + OH−	1,8·10-5
Гидроксид серебра	AgOH	Ag+ + OH−	9,6·10-4
Гидроксид кобальта	Сo(OH)2	CoOH+ + OH−	7,9·10-5
Гидроксид кобальта	CoOH+	Co2+ + OH−	7,9·10-6
Гидроксид олова–II	Sn(OH)2	SnOH+ + OH−	3,5·10-10
Гидроксид олова–II	SnOH+	Sn2+ + OH−	1,3·10-12
	Fe(OH)3	Fe(OH)2+ + OH−	4,8·10-11
Гидроксид железа–III	Fe(OH)2+	FeOH2+ + OH−	1,8·10-11
	FeOH2+	Fe3+ + OH−	1,4·10-12
Гидроксид железа–II	Fe(OH)2	FeOH+ + OH−	−
Гидроксид железа–II	FeOH+	Fe2+ + OH−	1,3·10-4
Гидроксид меди–II	Cu(OH)2	Cu2+ + 2OH−	3,4·10-7
Гидроксид никеля	Ni(OH)2	Ni2++ 2OH−	2,5·10-5
Гидроксид свинца	Pb(OH)2	PbOH+ + OH−	9,5 ·10-4
Гидроксид свинца	PbOH+	Pb2+ + OH−	3,0 ·10-8
Гидроксид хрома	Сr(OH)3	Cr3+ + 3OH−	1,0 ·10-10
Гидроксид цинка	Zn(OH)2	ZnOH+ + OH−	5,0 ·10-5
Гидроксид цинка	ZnOH+	Zn2+ + OH−	1,5 ·10-9

133

		Таблица 2
Cтепень диссоциации (	) электролитов
в водных растворах при 18оС

Электролит	Формула	,
(Сэк = 0,1 моль экв/л)	Формула	,
(Сэк = 0,1 моль экв/л)
Гидроксид аммония	NH4OH	1,3

Уксусная кислота	CH3COOH	1,3

Сероводородная кислота	H2S	0,07

Борная кислота	H3BO3	0,01

Синильная кислота	HCN	0,007

Таблица 3 Кажущаяся степень диссоциации ( каж) электролитов

в водных растворах при 18оС

Электролит		Формула	каж,
(Сэк.= 0,1 моль		Формула	каж,
(Сэк.= 0,1 моль		вещества
экв/л)		вещества
экв/л)
	Кислоты
Азотная		HNO3	92
Соляная		HCl	91

Серная		H2SO4	58
Фосфорная		H3PO4	26

Сернистая		H2SO3	20

Плавиковая		HF	15

Основания
Гидроксид		KOH	91
калия		KOH	91
калия

Электролит		Формула	каж,
(Сэк.= 0,1 моль		Формула	каж,
(Сэк.= 0,1 моль		вещества
экв/л)		вещества
экв/л)
	Соли
Хлорид		NaCl	84
натрия		NaCl	84
натрия

Хлорид калия		KCl	86

Хлорид		MgCl2	72
магния		MgCl2	72
магния
Хлорид		AlCl3	65
алюминия		AlCl3	65
алюминия
Сульфат		CuSO4	40
меди		CuSO4	40
меди
Основания
Гидроксид		NaOH	92
натрия		NaOH	92
натрия

Таблица 4

Диэлектрическая проницаемость (ε ) некоторых веществ

Вещество	ε	Вещество	ε

Вакуум	1,0	Этиловый спирт	26,0

Вода дистиллированная	81,0	Бензол	2,6

Таблица 5

Растворимость некоторых веществ в воде

Катионы

Анионы

Br-

CH3COO-

CN-

CO32-

Cl-

F-

I-

NO3-

OH-

PO43-

S2-

SiO32-

SO32-

SO42-

Ag+

–

K+

Na+

NH4+

Ba2+

Ca2+

–

Cd2+

Co2+

Cu2+

–

Fe2+

134

Hg2+

–

Mg2+

Mn2+

Ni2+

Pb2+

Sn2+

–

Sr2+

Zn2+

Al3+

–

Cr3+

–

Fe3+

–

Обозначения: р – растворимые; м – малорастворимые; н – практически нерастворимые вещества; «-» – не существуют или разлагаются водой.

135

Таблица 6

Произведение растворимости (ПР) малорастворимых электролитов в воде (при t = 25°С)

Am+n Bn-m (тв)	n Am+(p-р)+m Bn−(p-р);
ПР = [Am+]n·[Bn−]m, мольn+m/лn+m;
[Am+] – равновесная концентрация иона, моль/л.

Вещество		ПР	Вещество	ПР
(электролит)		ПР	(электролит)	ПР
(электролит)			(электролит)
AgCl		1,6·10-10	CaSO4	4,4·10-5
AgBr		4,4·10-13	Cd(OH)2	4,3·10-15
AgJ		9,7·10-17	Cu(OH)2	5,0·10-19
Ag2CO3		8,2·10-12	Cr(OH)3	6,7·10-31
AgCN		6,9·10-15	FeS	3,7·10-19
Ag2SO4		4,4·10-5	Fe(OH)2	1,6·10-15
Ag2S		1,6·10-49	Fe(OH)3	3,8·10-38
AgOH		1,9·10-8	Mn(OH)2	2,3·10-13
Al(OH)3		5,1·10-33	Ni(OH)2	1,6·10-14
BaCO3		8,1·10-9	PbBr2	5,0·10-5
BaSO4		1,1·10-10	PbCl2	2,1·10-5
MgCO3		1,0·10-5	PbJ2	9,8·10-9
Mg(OH)2		5,5·10-12	Pb(OH)2	1,0·10-15
CaCO3		4,8·10-9	PbSO4	1,6·10-8
CaF2		4,0·10-11	PbS	3,6·10-29
Ca(OH)2		6,3·10-6	Zn(OH)2	1,3·10-17

								Таблица 7
	Водородный показатель растворов (рН)

Концен-		Щелочная среда			Ней-		Кислотная среда
Концен-		(усиление			траль-		(усиление
трация		(усиление			траль-		(усиление
трация	щелочных свойств)				ная	кислотных свойств)
ионов	щелочных свойств)				ная	кислотных свойств)
ионов					среда
					среда
[OH−]	1(100)	10−2	10−4	10−6	10−7	10−8	10−10	10−12	10−14

[H+]	10−14	10−12	10−10	10−8	10−7	10−6	10−4	10−2	100

рH	14	12	10	8	7	6	4	2	0

136

Таблица 8 Криоскопические (Кк) и эбулиоскопические (Кэ) константы

некоторых растворителей (кг·К *·моль−1)

Растворитель	КК	КЭ
Вода	1,86	0,52
Бензол	5,10	2,57
Анилин	5,87	3,69
Этиловый спирт	1,99	1,16
Ацетон	2,40	1,50
Хлороформ	4,90	3,89
Уксусная кислота	3,90	3,09
Четыреххлористый углерод	29,8	5,02
Диоксан	4,63	3,01
Циклогексан	20,80	2,92
Нитробензол	6,88	5,20

* Примечание: К − градус Кельвина.

Таблица 9 Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы (Ео298)

в водных растворах

Окислительно-

Ео298, В

восстановительная

Уравнение реакции восстановления

пара (ОВП)

Соединения азота

(Н+) NO-3/NO2 (Н2О)

NO−3 + 2H+ + е

NO2+ H2O

+0,78

(Н+) NO-3/HNO2 (Н2О)

NO−3 + 3H+ + 2 е

HNO2+ H2O

+0,93

(Н+) NO-3/NO-2 (Н2О)

NO−3 + 2H+ + 2 е

NO2− + H2O

+0,94

(Н+) NO-3/NO (Н2О)

NO−3 + 4H+ + 3 е

NO+ 2H2O

+0,96

(Н+) NO-2 /N2 (ОН-)

NO−2 + 2H+ + 2 е

N2 + 2OH−

+0,99

(Н+) 2NO2/N2 (Н2О)

2NO2 + 8H+ + 8 е

N2 + 4H2O

+1,36

(Н+) 2HNO2/N2 (Н2О)

2HNO2 + 6H+ + 6 е

N2 + 4H2O

+1,45

(Н+) 2NO/N2 (Н2О)

2NO + 4H+ + 4 е

N2 + 2H2O

+1,68

Соединения бора

(Н+) H3BO3/B (Н2О)

H3BO3 + 3H+ + 3 е

B + 3H2O

−0,71

Соединения брома

BrO-3/Br- (OH-)

BrO−3 + 3H2O + 6 е

Br− + 6OH−

+0,60

Br2/2Br-

2Br−

+1,09

Br2 + 2 е

(Н+) BrO-3/Br- (Н2О)

BrO−3 + 6H+ + 6 е

Br− + 3H2O

+1,44

(Н+) 2BrO-3/Br2 (Н2О)

2BrO−3 + 12H+ + 10 е

Br2 + 6H2O

+1,52

Соединения йода

(Н2О) JO-3/J- (OH-)

JO−3 + 6H2O + 6 е

J− + 6OH−

+0,26

J2/2J-

2J−

+0,53

J2 + 2 е

(H+) JO-3/J- (Н2О)

JO−3 + 6H+ + 6 е

J− + 3H2O

+1,09

137

Окислительно-

Ео298, В

восстановительная

Уравнение реакции восстановления

пара (ОВП)

(H+) 2JO-3/J2 (Н2О)

2JO−3 + 12H+ + 10 е

J2 + 6H2O

+1,20

Соединения кислорода

(Н2О) H2O/H2 (OH-)

2H2O + 2 е

+ 2OH−

−0,83

(Н2О) O2/H2O2 (OH-)

H2O2 + 2OH−

−0,08

O2 + 2H2O + 2 е

(H+) O2/H2O2

O2 + 2H+ + 2 е

H2O2

+0,68

(H+) O2/2H2O (Н2О)

O2 + 4H+ + 4 е

2H2O

+1,23

(H+) H2O2/2H2O (Н2О)

H2O2 + 2H+ + 2 е

2H2O

+1,78

Соединения марганца

Mn2+/Mn

Mn2+ + 2 е

−1,18

MnO4-/MnO42-

MnO4- + е

MnO42−

+0,56

MnO4-/MnO2(OH-)

MnO4− + 2H2O + 3 е

MnO2 + 4OH−

+0,57

MnO42-/MnO2(OH-)

MnO42- + 2H2O + 2 е

MnO2 + 4OH-

+0,58

(H+) MnO2/Mn2+

MnO2 + 4H+ + 2 е

Mn2+ + 2H2O

+1,24

(H+)MnO4-/Mn2+ (Н2О)

MnO4− + 8H+ + 5 е

Mn2+ + 4H2O

+1,53

(H+) MnO4-/МnO2 (Н2О)

MnO4− + 4H+ + 3 е

MnO2 + 2H2O

+1,73

Соединения свинца

Pb2+/Pb

Pb2+ + 2 е

−0,13

(H+) PbO2/Pb2+ (Н2О)

PbO2 + 4H+ +SO42− + 2 е

PbSO4 + H2O

+1,46

Pb4+/Pb2+

Pb4+ + 2 е

Pb2+

+1,69

Соединения серы

(Н2О) SO42-/SO32- (OH-)

SO42− + H2O + 2 е

SO32− + 2OH−

−0,93

(H+) SO42-/S2- (Н2О)

SO42− + 8H+ + 8 е

S2− + 4H2O

−0,15

(H+) S/H2S

S + 2H+ + 2 е

H2S

+0,17

(H+) SO42-/SO32- (Н2О)

SO42− + 2H+ + 2 е

SO32− + H2O

+0,20

Соединения фосфора

(H+) PO43-/P (Н2О)

PO43- + 8H+ + 5 е

P + 4H2O

−0,38

(H+) PO43-/PO33- (Н2О)

PO43− + 2H+ + 2 е

PO33− + H2O

−0,28

(H+) P/PH3

Р + 3Н+ + 3 е

РН3

−0,04

Соединения хлора

Cl2/2Cl-

Cl2 + 2 е

2Cl−

+1,36

(H+) ClO3-/Cl- (Н2О)

ClO3− + 6H+ + 6 е

Cl− + 3H2O

+1,45

(H+) 2ClO3-/Cl2 (Н2О)

2ClO3− + 12H+ + 10 е

Cl2 + 6H2O

+1,47

(H+) 2ClO-/Cl2 (Н2О)

2ClO− + 4H+ + 2 е

Cl2 + 2H2O

+1,63

Соединения хрома

Cr3+/Cr

Cr3+ + 3 е

−0,74

(Н2О) CrO42-/Cr(OH)3

CrO42− + 4H2O + 3 е

Cr(OH)3 + 5OH−

−0,13

(H+) CrO42-/Cr (Н2О)

CrO42- + 8H+ + 6 е

Cr + 4H2O

+0,37

138

Окислительно-

Ео298, В

восстановительная

Уравнение реакции восстановления

пара (ОВП)

(H+) CrO42-/CrO2- (Н2О)

CrO42− + 4H+ + 3 е

CrO2− + 2H2O

+0,95

(H+) Cr2O72-/2Cr3+ (Н2О)

Cr2O72− + 14H+ + 6 е

2Cr3+ + 7H2O

+1,33

(H+) CrO42-/Cr3+ (Н2О)

CrO42− + 8H+ + 3 е

Cr3+ + 4H2O

+1,48

Другие соединения

(H+) As/AsH3

As + 3H+ + 3 е

AsH3

−0,54

Sn2+/Sn

Sn2+ + 2 е

−0,14

Fe3+/Fe2+

Fe3+ + е

Fe2+

+0,77

F2/2F-

2F−

+2,85

F2 + 2 е

Таблица 10 Стандартные потенциалы металлических электродов

(ряд напряжений)

Электрод	Электродный процесс		Ео, В
Li+/Li	Li+ + ē	Li	−3,040
Rb+/Rb	Rb+ + ē	Rb	−2,925
К+/К	К+ + ē	К	−2,925
Cs+/Cs	Cs+ + ē	Cs	−2,923
Ba2+/Ba	Ba2+ + 2ē	Ba	−2,906
Ca2+/Ca	Ca2+ + 2ē	Ca	−2,866
Na+/Na	Na+ + ē	Na	−2,714
Mg2+/Mg	Mg2+ + 2ē	Mg	−2,363
Be2+/Be	Be2+ + 2ē	Ве	−1,847
Al3+/Al	Al3+ + 3ē	Al	−1,662
Ti2+/Ti	Ti2+ + 2ē	Ti	−1,628
Mn2+/Mn	Mn2+ + 2ē	Mn	−1,180
Zn2+/Zn	Zn2+ + 2ē	Zn	−0,763
Cr3+/Cr	Cr3+ + 3ē	Cr	−0,744
Fe2+/Fe	Fe2+ + 2ē	Fe	−0,440
Cd2+/Cd	Cd2+ + 2ē	Cd	−0,403
Co2+/Co	Co2+ + 2ē	Co	−0,277
Ni2+/Ni	Ni2+ + 2ē	Ni	−0,250
Mo3+/Mo	Mo3+ + 3ē	Mo	−0,200
Sn2+/Sn	Sn2+ + 2ē	Sn	−0,136
Pb2+/Pb	Pb2+ + 2ē	Pb	−0,126
Fe3+/Fe	Fe3+ + 3ē	Fe	−0,036
2H+/H2	2H+ + 2ē	H2	+0,000
Sb2+/Sb	Sb2+ + 2ē	Sb	+0,200
Bi3+/Bi	Bi3+ + 3ē	Bi	+0,220
Cu2+/Cu	Cu2+ + 2ē	Cu	+0,337
Hg22+/2Hg	Hg22+ + 2ē	2Hg	+0,790
Ag+/Ag	Ag+ + ē	Ag	+0,799
Hg2+/Hg	Hg2+ + 2ē	Hg	+0,854
Pd2+/Pd	Pd2+ + 2ē	Pd	+0,987
Pt2+/Pt	Pt2+ + 2ē	Pt	+1,190
Au3+/Au	Au3+ + 3ē	Au	+1,498

Таблица 11

Газовые электроды

Электрод и его обозначения

водородный

2Н+/Н2 , Pt

2H2O/H2, 2OH-, Pt

2Н+ + 2 е

Н2

(pH < 7)

2Н2О + 2 е

Н2

+ 2ОН- (pH

αH2

αH22O

E2H /H2

E2H

/H2

E2H2O/H2,2OH

рH

αOH

Е0 = 0,000 В

Е0 = −0,828 В

Уравнение для расчета электродного потенциала (Т = 298 К; рН

= 1)

E2H /H = −0,059 рН

E2H O/H , 2OH = −0,059 рН

кислородный

Pt, O2, 4H+/2H2O

Pt, O2, 2H2O/4OH-

О2 + 4Н+ + 4 е

2Н2О (pH < 7)

2Н2О + О2 + 4е

4ОН- (pH

α4

EO2,4H /2H2O

EO2,2H2О/4ОН-

EO2,2H2O/4ОН-

αH2

Ео = 1,229 В

Ео = 0,401 В

Уравнение для расчета электродного потенциала (Т = 298 К; рО

= 1)

EО ,4Н+ /2H O = 1,229 − 0,059 рН

EO ,2H О/4ОН-

= 1,229 − 0,059 рН

139

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 / 1514 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
16.05.201516 Кб66BZhD_4-1.xlsx
#
15.05.20154 Мб2193BZhD_OTVETY.docx
#
01.07.202569 Кб2BZhD.docx
#
22.07.201955 Кб10Chapter 1.docx
#
15.05.201548 Кб18chast_2.docx
#
18.03.20165 Мб385chemestry800.pdf
#
01.03.20251 Мб7Chernev_40-47_tkm.docx
#
08.08.201974 Кб14Chernev_sanya_21-30.docx
#
01.05.2025132 Кб1cjw j,tcgtxtybt.docx
#
15.05.2015269 Кб22complete_full_questions.docx
#
15.05.20154 Мб40controlling_A-Z.doc